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Curso Basico Controladores Lógicos Programables

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  1. Jose M.Mansilla Curso Basico Controladores Lógicos Programables

  2. Introduccion ¿Que es un PLC? Las siglas PLC vienen del inglés PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER que traducido significa Controlador lógico programable. Podríamos definirlo como un procesador dedicado a controlar un sistema o proceso industrial. El PLC forma parte de un sistema de control, ya que por si solo no puede cumplir su función, necesita de elementos que indiquen el estado del sistema, elementos que tomen acción sobre el sistema y elementos de interacción con el hombre. Es el conjunto lo que denominamos sistema de control.

  3. Introduccion Un poco de historia El PLC nace por un necesidad de la Industria Automotriz, que necesitaba un sistema de control para sus procesos que les permitiera realizar cambios de parámetros en poco tiempo para los distintos modelos, que sus operarios de mantenimiento puedan interpretar sin una capacitación elevada, y que los elementos sensores y elementos finales de control sean los existentes. Con estas pautas se empieza a construir el primer PLC que poco tiene que ver con lo hoy conocemos. Según se cuenta fue Modicon quien, en su diseño 84, construyó el primer sistema de control automático, programable, y el idioma utilizado de programación (escalera) se aproximaba a los planos eléctricos de simple interpretación para el personal de mantenimiento. Existe otra versión que le otorga a Allen Bradley la creación del PLC, de hecho el nombre PLC es marca registrada por este.

  4. CPU PLC MODULOS DE ENTRADA MODULOS DE SALIDAS MEMORIA PROCESO ENTRADAS SALIDAS Introduccion Arquitectura Interna (Típica)

  5. Lee Memoria de Entradas Ejecutar Programa Usuario Actualizar Salidas CPU Es la encargada de procesar los datos, leer la memoria que refleja las entradas, ejecutar un programa de usuario, y volcar el resultado de la interacción en la memoria imagen de salidas. Al proceso descrito anteriormente se lo conoce como scan, o scaneo. Es muy importante el tiempo en que la CPU realiza el scan, ya que este nos define la capacidad de proceso para controlar sistemas. Sale de esto que una CPU con tiempos de scan lento no podrá controlar sistemas con variables rápidas, y un scan rápido es innecesario para sistemas de lenta variación. Por esta razón es muy importante la selección de la CPU adecuada para cada sistema, de forma obtener la mejor relación de prestación / precio.

  6. CPU El PLC solo mira las entradas durante la parte del tiempo de scan dedicadoal Chequeo de Entradas. En el diagrama, la entrada 1 no se ve sino hasta el scan 2. Esto es asi porque cuando la entrada 1 se puso en ON, el scan 1 ya había terminado de mirar las entradas.La entrada 2 no se ve hasta el scan 3. Esto es así porque cuando la entrada 2 se puso en ON, el scan 2 ya había terminado de mirar las entradas.La entrada 3 nunca se vera, porque cuando el scan 3 mira las entradas, la señal 3 no estaba en On aun. Se pone en OFF antes de que el scan 4 mire las entradas. Por lo tanto la entrada 3 nunca será vista por el PLC.

  7. Memoria La memoria esta dividida segun su funcion, de la forma: • Memoria de Entradas / Salidas • Memoria de Datos • Memoria de programa de usuario

  8. Memoria Memoria de Datos: Es un area de memoria con registros de 16 bits para almacenar informacion de variables de usuario, para modulos especiales, para la configuracion del PLC, para comunicaciones y bits retentivos. También hay asignada áreas para temporizadores, contadores y los PLC más avanzados tienen área de registros de 32 bits (EM en las familias CQM1H, CJ y CS).Según los modelos será el tamaño de cada área de memoria. Requiere una bateria para mantener la informacion Memoria de Entradas / Salidas: Es el área de memoria imagen de los estados de los puntos de módulos de entrada y la imagen de los valores a colocar en las salidas. Memoria de Programa: El destino de esta es almacenar el programa generado por el usuario que llevará el control de la máquina.

  9. Memoria de entradas/salidas Bit 0 15 Area de E/S  Area de entradas y salidas basicas CIO 0000-0999 Area de Data Link  Area de datos (Data Link) para las redes de Controller Link CIO 1000-1199 Area Interna de E/S  Este área sólo se puede emplear por programa; no se puede utilizar para Unidades Básicas de E/S. Es posible que esta área sea asignada a nuevas funciones en el futuro. CIO 1200-1499 Area especial de E/S  Area de entradas y salidas para modulos especiales CIO2000-2959

  10. Area de trabajo WR Bit 0 15  Este área sólo se puede emplear por programa; no se puede utilizar con entradas o salidas de ningun tipo Area HR Bit 0 15  Los datos de este area de memoria son mantenidos aun apagando el equipo.

  11. Area de temporizaadores Bit 0 15  Nos permite manejar hasta 4096 temporizadores independientes! Area de contadores Bit 0 15  Nos permite manejar hasta 4096 contadores independientes!

  12. Area de registros Auxiliares Word A000 15 0 El área auxiliar contiene flags y bits de control que sirven para controlar y monitorizar la operación del PLC. Este área está dividida en dos partes: A000 a A447 de sólo lectura y A448 a A959 de lectura y escritura. Area de sólo Lectura A447 A448 Area de Lectura-Escritura A959

  13. Area de datos DM Word D00000 D20000 Area de Unidades Especiales de E/S (100 palabras/Unidad) El área de DM es un área de datos de multi-propósito. Sólo puede ser accedida a nivel de palabra y no de bit. Este área retiene su estado ante fallos de alimentación o al cambiar de PROGRAM a MONITOR o RUN. D29599 D30000 Area de Unidades de BUS (100 palabras/Unidad) D31599 D32767

  14. Tipos de PLCs

  15. PLCs Compactos CPM1A -- CPM2A CP1H

  16. PLCs Compactos  Es un solo bloque que incorpora la CPU, las entradas y las salidas  Las entradas y las salidas ya tienen asignada el area de memoria de entradas y salidas que van a ocupar.  Se pueden expandir con modulos adicionales, que tambien tienen fijo el direccionamiento

  17. PLCs modulares Sin Backplane CPM2C -- CQM1H

  18. PLCs modulares Sin Backplane  Los modulos de entrada y salida se instalan segun el requerimiento de la aplicacion.  Los modulos ya tienen asignados areas de memoria de entrada y salida  El usuario elige libremente la cantidad de entradas y salidas a emplear.

  19. PLCs modulares Sin Backplane SERIE CJ

  20. PLCs modulares Sin Backplane CPU Rack Hasta 4 Expanxiones ¡¡¡ CJ1M hasta 640 I/O CJ1 hasta 2560 + remotos !!! Expansion 1 Tiempo de ejución 0,1 microseg. en CJ1M ¡¡ CJ1 0,02 microseg.!! Expansion 2 Soporte de una expansión en CJ1M ¡¡ 3 Expansiones e CJ1 !! Expansion 3 Longitud máx. Del Bus de Expansión = 12 m. Cables 0.3, 0.7, 2.0, 3.0, 5.0, 10.0, 12.0

  21. PLCs modulares Con Backplane Familia CS1

  22. PLCs modulares Con Backplane Familia CS1

  23. Familia CS1 Hasta 5120 E/S, con 7 Racks de Expansión 80 Módulos Especiales 16 Módulos de Comunicaciones 100 Nodos para DeviceNet 5 Racks de Remotas +32 Esclavos SYSBUS Capacidad de E/S, Velocidad y Memoria Comunicaciones serie, Protocol Macro, Ethernet y Controller Link. Manejo de Información. Programación:Por Tarea Nuevas Instrucciones.

  24. Tendencia de Posicionamiento de Productos CS1 Funcionalidad CJ1 CQM1H CPM2A CPM2C CPM1A Capacidad de Programación

  25. Sistemas de numeración

  26. Sistemas de numeración • LAS VARIABLES, EN GENERAL, PUEDEN EXPRESARSE O REPRESENTARSE SEGÚN DISTINTOS SISTEMAS DE NUMERACIÓN • EL SISTEMA HABITUAL QUE SE EMPLEA DE FORMA COTIDIANA ES EL SISTEMA DIGITAL, QUE UTILIZA LOS SÍMBOLOS DEL 0 AL 9. • HAY OTROS SISTEMAS DE NUMERACION QUE, AL TRABAJAR CON MÁQUINAS Y CON COMUNICACIONES, NOS APARECERÁN CONSTANTEMENTE • BINARIO • BCD (BINARIO CODIFICADO DECIMAL) • HEXADECIMAL • COMA FLOTANTE • GRAY • ASCII

  27. Sistemas de numeración • CODIGO BINARIO • UTILIZA LOS SIMBOLOS (1 y 0) PARA REPRESENTAR CUALQUIER VALOR • LA FORMULA DE CONVERSION DE UN NUMERO DECIMAL A UN NUMERO BINARIO ES LA SIGUIENTE : • DONDE Zi ES UNO DE LOS 2 SIMBOLOS (0 ó 1)

  28. Sistemas de numeración • CODIGO BINARIO • EJEMPLO: LA REPRESENTACION DEL Nº12 EN BINARIO SERÁ : • EJEMPLO : REPRESENTAR EN BINARIO LOS Nº DECIMALES 16 Y 45. • 2 2 2 2 2 2 • 16  1 0 0 0 0 • 45  1 0 1 1 0 1

  29. Sistemas de numeración • CODIGO HEXADECIMAL • SE DESARROLLO PARA SIMPLIFICAR EL USO DE NUMEROS BINARIOS. CONSTA DE 16 DIGITOSCODIGO MEDIANTE EL CUAL CADA NUMERO DEL SISTEMA DECIMAL (0..9) SE REPRESENTA EN BINARIO (0,1). • CON UN GRUPO DE 4 DIGITOS BINARIOS (BITS) SOLO SE PUEDENR REPRESENTAR 16 COMBINACIONES ON/OFF. CADA UNA DE ELLAS REPRESENTA UN DIGITO HEXADECIMAL. LA CONVERSION DIRECTA ES LA SIGUIENTE : DECIMALBINARIOHEXA DECIMALBINARIOHEXA 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7

  30. Sistemas de numeración • CODIGO BCD • CODIGO MEDIANTE EL CUAL CADA NUMERO DEL SISTEMA DECIMAL (0..9) SE REPRESENTA EN BINARIO (0,1). • LA CONVERSION DIRECTA ES LA SIGUIENTE : DECIMALBINARIO 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001

  31. Introduccion a la programacion

  32. Conceptos de Direccionamiento 0001.04 Bit Canal

  33. Conceptos de Direccionamiento Fijo Libre

  34. Programacion • Determinar los requisitos del sistema al cual se aplica el PLC. • Identificar los dispositivos de E/S y asociarlos a las direcciones físicas mediante una tabla de asignación. • Preparar tablas que indiquen: • canales y bits de trabajo • Temporizadores, contadores y saltos • Dibujar el diagrama de relés. • Transferir el programa a la CPU. • Verificar, vía simulación, el correcto funcionamiento del programa. • Memorizar el programa definitivo.

  35. Programacion - En los diagramas Escalera, las señales fluyen de izquierda a derecha A SALIDA X FLUJO - En los diagramas Escalera no se pueden conectar las bobinas directamente a la barra de la izquierda

  36. Programacion - El número de contactos NO esta limitado por las E/S, Relés Auxiliares Internos, contadores/temporizadores, etc.. Use tantos contactos como sea necesarios, de modo que la configuración sea simple y clara. Por ejemplo, el contacto A puede ser usado tan frecuentemente como se lo requiera A SALIDA X TIMER 1 A TIMER 1 SALIDA Y END

  37. Programacion • DIAGRAMA DE RELES • SIMBOLOS FUNDAMENTALES / Contacto Contacto Salida normalmente normalmente abierto cerrado

  38. DIAGRAMA DE RELES • Esquema de contactos • Permite una representación de la lógica de control similar a los esquemas electromecánicos 0100 0101 / 1000 0000

  39. Introduccion a CX-Programmer

  40. Herramientas Principales • Activación/Desactivación de la comunicación Online con el PLC. • Alternar monitorización del PLC. • Trabajar con simulador online. • Online automático. • Transferir al PLC. • Transferir desde el PLC. • Comparar con PLC. • Modo Program • Modo Depuración • Modo Monitor • Modo Run

  41. Herramientas Principales • Reducir (zoom out). • Encajar en. • Aumentar (zoom in). • Alternar cuadrícula. • Mostrar comentarios. • Mostrar anotaciones de línea de instrucción. • Monitorizar en ajuste de linea de programa. • Mostrar comentarios de programa/sección. • Modo selección. • Nuevo contacto. • Nuevo contacto cerrado. • Nuevo contacto OR. • Nuevo contacto cerrado OR. • Nueva línea vertical. • Nueva línea horizontal. • Nueva bobina. • Nueva bobina cerrada. • Nueva instrucción de PLC.

  42. Herramientas Principales • Activar ventana de monitorización. • Compilar programa de PLC. • Compilar todos los programas de PLC. • Edición On-Line de líneas de programa. • Cancelar edición On-Line. • Enviar cambios de edición On-Line. • Ir a edición online de linea de programa. • Administrador de secciones/lineas de programa.

  43. Herramientas Principales • Alternar área de trabajo del proyecto. • Alternar ventana de salida. • Alternar ventana de monitorización de variables. • Mostrar herramienta de referencia de dirección. • Mostrar propiedades. • Informe de referencia cruzada. • Ver símbolos locales. • Ver diagrama de contactos. • Ver código mnemónico. • Ver comentarios de E/S. • Monitorizar en hexadecimal.

  44. Area de proyecto • La carpeta de proyecto agrupa varios tipos de Editores necesarios para la completa elaboración del proyecto. • Cada uno de ellos tiene un menú accesible mediante el botón derecho del ratón. • Haciendo doble click sobre cada opción en la carpeta de proyecto, se accede al Editor correspondiente. Propiedades del PLC Información del proyecto Editor de Variables Globales Editor de la Tabla de E/S Configuración del PLC Editor/Monitor de las áreas de memoria Gestión de la Memory Card (sólo CS1/CJ1) Editor de Variables Locales Visualización de errores Reloj del PLC Editor de sección (bloque) de programa Información de la tarea

  45. Ventana de Memoria • Haciendo doble click sobre “Memoria” en la carpeta de proyecto o bien seleccionando “PLC”  “Editar”  “Memoria”, se accede al editor de áreas de memoria, donde se podrán editar y visualizar los contenidos de las distintas áreas del PLC. Formato de visualización - Bit - Palabra BCD - Entero sin signo - Entero con signo - Coma flotante - Hexadecimal - ASCII - Doble coma flotante Gestión de ficheros Rellenar y borrar área de datos Ventana de visualización de datos Áreas del PLC

  46. Ventana de Simbolos • Dentro del editor de variables globales se declararán las variables que serán comunes a cualquiera de las tareas que se definan para el proyecto. • Las variables creadas en los editores de variables locales sólo serán visibles en la tarea (programa) donde hayan sido creadas y no en las demás.

  47. Ventana de Simbolos • Es posible importar y exportar definiciones de símbolos desde otro paquete de software, tal como una hoja de cálculo. La información se transfiere en formato texto, así es posible incluso usar un procesador de texto para definir un juego de Símbolos y utilizarlos dentro de CX-Programmer. • Para importar una lista de variables desde Excel, basta con seleccionarla desde Excel y pegarla en el editor de variables del CX-Programmer.