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Una recopilación de conceptos básicos sobre lo que es un controlador lógico programable (PLC) como se clasifican, variables de entrada y salida, arquitectura, ciclo de funcionamiento
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1
CONCEPTOS
BÁSICOS PARA
CONTROLADORES
PROGRAMABLES
2
Qué es un PLC o Controlador Programable?
CONTROLADOR PROGRAMABLE
INPUTS
• Computador industrial dedicado que controla elementos de salida basados en el estado de las entradas, y un programa desarrollado por el usuario.
• Originalmente desarrollados para reemplazar a los relays usados para control discreto.
OUTPUTS
CR
3
ELEMENTOS DE ENTRADA
• Pulsantes
• Switches Selectores
• Sensores de Posición
• Sensores de Nivel
• Sensores Fotoeléctricos
• Sensores de Proximidad
• Contactos auxiliares de contactores
• Contactos de Relé
• Thumbwheel Switches
• 120 VAC
• 240 VAC
• 12 VDC
• 24 VAC/VDC
• TTL
4
DISPOSITIVOS DE ENTRADA - SALIDA A UN PLC
5
ELEMENTOS DE SALIDA
• Válvulas
• Contactores
• Solenoides
• Relés de Control
• Alarmas
• Luces
Sirenas
Relés
• 120 VAC/VDC
• 240 VAC/VDC
• 24 VAC/VDC
Triac
• 120 VAC
MOSFET
• 24 VDC
6
PRIMEROS PLC’s
7
PLC’S MODERNOS
8
CR
Aisla-miento
Aisla-miento
Dentro de un PLC
PROCESADORCENTRAL
MEMORIA
programa datos
Alto Voltaje
AltoVoltaje
Bajo Voltaje
AC Power Supply85-264 VAC, 50/60Hz
Circuits
DC Power Supplyo
COMUNICACIONES
Input
Circuits
Output
9
PROGRAMADOR MANUAL
10
Los PLC vienen en una variedad de tamaños...
Micro– Típicamente menos de 32 I/O
Pequeño– Típicamente menos de 128 I/O
Mediano– Típicamente menos de 1024 I/O
Grande– Típicamente más de 1024 I/O
11
Y una variedad de formas/configuraciones
PLC fijos.
PLC fijos con expansión
Modulares
Distribuidos
12
PLC Fijos
ENTRADASPARADA
ARRANQUE
I/Ø I/1
Motor
M1 SALIDASO/3
Fuente de poder, Entradas, Salidas y pórtico de comunicaciones están contenidos en un solo chasis.Los elementos de Entrada y Salida están cableados individualmente al controlador fijo.
OOOOOOOOOOOO
13
PLCs Modulares(Lo más moderno en Flexibilidad)
OUT 0
IN 0
PROG
SLC 5/03 CPURUN
FLT
BATT
FORCE
RS232
DH485
RUN REM
DH-485 Port status indicator
RS-232 Port status indicator
Processor RUN indicatorProcessor FLT indicator
Battery status indicator
Force I/O indicator
Keyswitch RUN, REM, PROG
DH-485 Port connection for programming terminal
RS-232 Port for programming terminal
Power Supply
Input Modules
Output Modules
Componentes Mix N Match– Procesadores, Fuentes de Poder y módulos de I/O enchufadas en un
rack o chasis.– Disponible en plataformas pequeña, mediana y grande.– Flexibilidad de resultados en costos más altos cuando es comparado
con el PLC Fijo. PLCs modulares son basados en rack o sin él.
Allen-Bradley SLC-500 y PLC 5 son PLCs modulares
14
PLCs Distribuidos
Confiable para cualquier tipo de comunicaciones.
Todas las I/O son conectadas al procesador mediante un enlace de datos de “Alta Velocidad”.
Típicamente se encuentran en PLCs medianos y grandes.
Para ciertas aplicaciones este tipo de factor de forma es muy ventajoso.
Usualmente tienen un costo mayor para hardware pero mucho menor para la integración de sistema.
15
Cableado de Entradas
Bornerade entrada
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Elementos de Entrada
L1
L1
L210
COM
PLC
Barrera de aislamiento
16
Cableado de Salidas
OUT 1
Elementos de Salida
L2
L2
L1OUT 1
OUT 2
OUT 2
OUT 3
OUT 3
OUT 4
OUT 4
OUT 5
OUT 5
OUT 6
OUT 6
CR
L1PLC
Bornera desalida
Barrera de Aislamiento
17
CIRCUITERIA SALIDAS
TIPO TRANSISTOR TIPO RELAY
18
Ciclo de Operación del PLC
Scan de Entradas
Scan dePrograma
Scan de Salidas
PreparaciónPrevia
INICIO
Comunicaciones
19
Mando elemental
| | ( )
OUT 0
IN 0
PROG
SLC 5/03 CPU
RUN
FLT
BATT
FORCE
RS232
DH485
RUN REM
INPUT OUTPUTINPUT
IN 0 OUT 0
20
Principio de funcionamiento del plc
21
Conceptos de Lógica de Escalera
| | |/| ( )
InstruccionesLectura/Condición
InstruccionesEscritura/Control
| | |/| ( )
| | |/| ( )
| |
| | |/| ( )
| | ( )
| |
Inicio (Rung #1)
Final (Rung #5)
22
Conceptos de Lógica de Escalera
Instrucciones Input Instrucciones Output
| | |/| ( )
Continuidad LógicaT T T
| | |/| ( )
Continuidad NO LógicaT F F
23
Construcción de Lógica AND (Y)
SI entrada 4 AND (Y) entrada 5 están activas
ENTONCES encienda salida 0
| |I/4
| |I/5
( )O/0
Continuidad Lógica
T T T
On
24
Construcción de Lógica AND (Y)
| |I/4
| |I/5
( )O/0
SI entrada 4 AND (Y) entrada 5 no están activas
ENTONCES desactiva salida 0
Off
F F F
25
Construcción de Lógica OR (O)
SI entrada 4 OR (O) entrada 5 están activas
ENTONCES encienda salida 0
| |I/4
| |I/5
( )O/0
Continuidad Lógica
T
F
On
26
Construcción de Lógica OR (O)
SI entrada 4 OR (O) entrada 5 están activas
ENTONCES encienda salida 0
| |I/4
| |I/5
( )O/0
Continuidad Lógica
T
F
On
| |I/4
| |I/5
( )O/0
Continuidad Lógica
F
T
Off
27
Construcción Compleja
|/|I/11
| |I/5
|/|I/7
|/|I/1
| |I/3
| |I/2
| |I/4
|/|I/0
| |I/1
| |I/1
|/|I/8
| |I/9
( )O/0
| |I/10
28
Ejemplo de Direccionamiento
L1 L2PB1 LS1 FS2 SOL6
ELEMENTO
PB1
LS1
FS2
SOL6
| | ( )| | | |I:1/1 I:1/2 O:3/1I:1/3
DIRECCIÓN
L1 L2
I:1/1
I:1/2
I:1/3
O:3/1
29
De Lógica de Relés a Lógica de Escalera
I:1/1 I:1/2 O:3/0
|/|
CR3
CR3 M1
PB1 LS1 SOL2
PB2LS2
LS3
LS4O:3/1
| | | | ( )
I:1/4I:1/3
I:1/5
B3/0| | | | ( )
| |
|/|B3/0
( )| |I:1/6
30
Aplicación Típica de PLC
Motor
Solenoide 1 Solenoide 2
Solenoide 3
Sensor 1
Sensor 2
Ingrediente A Ingrediente B
31
Operación de la Mezcladora(Definiendo las salidas)
Solenoide 1On = Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2
apagado, y Auto Switch encendido.Off = Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 2
encendido.
Solenoide 2On = Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2
encendido.Off = Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 1
encendido
MotorOn = Sensor 1 encendido y Solenoide 2 apagado y
Solenoide 1 apagadoOff = Solenoide 3 encendido
Solenoide 3On = Sol 1 apagado y Sol 2 apagado y Motor lleva 30
segundos encendido.Off = Solenoide 3 lleva encendido por 60 segundos.
Motor
Solenoide 1 Solenoide 2
Solenoide 3
Sensor 1
Sensor 2
Ingrediente A
Ingrediente B