TEMA I. CONTENIDO: Introducción a los automatismos. Controlador Lógico Programable (PLC)

1. TEMA I. CONTENIDO: Introducción a los automatismos. Controlador Lógico Programable (PLC) Breve Historia. Clasificación de sistemas y señales. Lógica cableada vs. Programada. Ventajas y desventajas. Asig. PLC - Prof. José Borjas

2. ALARMA PUNTO DE OPERACIÓN (CONSIGNA) REGISTRADOR INDICADOR Controlador TRANSMISOR ENTRADA ELEMENTO FINAL DE CONTROL PROCESO SALIDA PERTURBACION AGENTE Componentes de un lazo automático de control Asig. PLC - Prof. José Borjas

3. Componentes de un lazo automático de control Asig. PLC - Prof. José Borjas

4. Dispositivos programables orientados a implementar funciones lógicas y secuenciales conectados a un proceso • CPU • Comunicaciones • Tarjetas I/O • Alimentación Autómatas programables Asig. PLC - Prof. José Borjas

5. Asig. PLC - Prof. José Borjas

6. Desarrollo histórico de los PLC. .- Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades de la automatización de la industria automotriz norteamericana por el ingeniero Estadounidense Dick Morley. .- En 1969, el primer controlador programable entro al mercado en la industria automotriz. La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un sistema al que llamó Modular Digital Controller o MODICON. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente .- En 1974 – 1975. El desarrollo de los microprocesadores incremento el poder de los PLC. Operaciones aritmeticas. Manipulación de datos. Unidades de programación con CRTs. Lenguajes de programación. Asig. PLC - Prof. José Borjas

7. Desarrollo histórico de los PLC. .- La habilidad de comunicación entre ellos apareció aproximadamente en el año 1973. El primer sistema que lo hacía fue el Modbus de Modicon .- En 1976 – 1979. En esta etapa se tuvieron mejoras en: Manejo de memoria, control de posicionamiento, manejo de señales analogicas, I/O remotas, mejoras en el software. .- En los años 80 se intentó estandarizar la comunicación entre PLCs. .- En los años 90 se introdujeron nuevos protocolos y se mejoraron algunos anteriores. El estándar IEC 1131-3 intentó combinar los lenguajes de programación de los PLC en un solo estándar internacional. Asig. PLC - Prof. José Borjas

8. Desarrollo histórico de los PLC. .- Hoy en día, los PLC's no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, tales los controladores proporcional integral derivativo (PID). .- Los PLC's actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido. . Asig. PLC - Prof. José Borjas

9. Funciones que puede realizar un PLC. .- Remplazar sistemas de control. .- Remplaza timer y contadores electromecanicos. .- Realiza operaciones de comparación. .- Realiza operaciones matematicas complejas. .- Remplaza controladores analogicos. .- Realiza diagnosticos de fallas. .- Realiza autodiagnostico del hardware. .- Realiza manejo de información. .- Monitoreo y supervisión de procesos. .- Control de alarmas. - - - Asig. PLC - Prof. José Borjas

10. Ventajas • Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que: • No es necesario dibujar el esquema de contactos • No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la capacidad de  almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande.   • La lista de materiales queda sensiblemente reducida, y al elaborar el presupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que supone el contar con diferentes  proveedores, distintos plazos de entrega.         • Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos. • Mínimo espacio de ocupación. • Menor coste de mano de obra de la instalación. • Economía de mantenimiento. • Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías. • Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata. • Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo cableado. • Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el autómata sigue siendo útil para otra máquina o sistema de producción.   Asig. PLC - Prof. José Borjas

11. Inconvenientes • Como inconvenientes podríamos hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente esta solucionado porque las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento. • El coste inicial también puede ser un inconveniente. Asig. PLC - Prof. José Borjas

12. Muchos procesos no son continuos • Sus variables solo admiten un número finito de valores • Los valores de las variables no cambian de forma continua en el tiempo, sino en instantes determinados. • Problemas de control lógicos y secuenciales Sistemas de eventos discretos Asig. PLC - Prof. José Borjas

13. ALGUNOS TIPOS DE SEÑALES Señales Análogas Señales Discretas Asig. PLC - Prof. José Borjas

14. Motor: En marcha o parado Depósito: Con líquido o vacio Válvula: Abierta o cerrada Estados discretos Asig. PLC - Prof. José Borjas

15. Detector de nivel mínimo: cuando el nivel desciende del valor mínimo se activa / o desactiva la señal del sensor Instrumentación Circuito cerrado Circuito abierto Asig. PLC - Prof. José Borjas

16. Termostato: Cuando la temperatura supera un límite se activa/desactiva el sensor Presostato Proceso TS PS Instrumentación Asig. PLC - Prof. José Borjas

17. Emisor Detector de presencia Receptor Final de carrera Instrumentación Asig. PLC - Prof. José Borjas

18. ~ Válvula on/off Electroválvula Arrancador de motor Instrumentación Asig. PLC - Prof. José Borjas

19. Asociados a alarmas o lógicas de operación • Las respuestas dependen solo de las entradas a través de las funciones lógicas Y, O, NO • SI ( condiciones lógicas ) ENTONCES ( acciones) Sistemas combinacionales Asig. PLC - Prof. José Borjas

20. A.B AND A+B OR A NOT Leyes de Morgan Lógica combinacional Asig. PLC - Prof. José Borjas

21. A A A & A.B  1 B A Nomenclatura DIN  1 A+B B Las expresiones lógicas pueden asimilarse a circuitos eléctricos en que las condiciones cierto o falso corresponden a presencia o ausencia de señal y la conclusión se expresa en términos de la señal de salida Puertas lógicas Asig. PLC - Prof. José Borjas

22. C & D A.B + C.D  1 A & B A A  1 & C (C+B).A  1 Circuitos lógicos B Asig. PLC - Prof. José Borjas

23. Contacto normalmente abierto Contacto normalmente cerrado Las expresiones lógicas pueden asimilarse a circuitos eléctricos en que las condiciones cierto o falso corresponden a contactos cerrados o abiertos y la conclusión se expresa en términos de circula corriente o no Diagramas de contactos Asig. PLC - Prof. José Borjas

24. La lampara se enciende si A y B están cerrados A A.B B A La lampara se enciende si A ó B están cerrados B A+B Diagramas de contactos Asig. PLC - Prof. José Borjas

25. + - A C D B Diagramas de contactos Función lógica: (A+B).C. D Asig. PLC - Prof. José Borjas

26. Dispositivo que permite implementar acciones lógicas y actuar sobre elementos físicos ~ Carga bobina SI (S1= cerrado y S2= cerrado) ENTONCES carga activada S1 Relés S2 Asig. PLC - Prof. José Borjas

27. bobina de relé + - S1 S2 S1 ó S2 no tienen por que ser contactos, sino cualquier otro elemento: temporizadores, contadores, pulsadores, etc. que de una señal lógica 0 - 1 X1 Pulsador normalmente abierto Pulsador normalmente cerrado Diagrama de contactos Asig. PLC - Prof. José Borjas

28. S2 X2 P1 S1 relé ~ X1 M La botella debe detenerse al final de la cinta y recibir la dosis de producto + S1 P1 - X1 Ejemplo S2 X1 X2 Asig. PLC - Prof. José Borjas

29. Logica Cableada o a relé. Ejm. Control de la puerta de un garage. Asig. PLC - Prof. José Borjas

30. Logica Programada. Ejm. Control de la puerta de un garage. Asig. PLC - Prof. José Borjas

31. Lógica cableada vs lógica programada. LOGICA CABLEADA (Lógica a relé). .- Se refiere a el control de equipos o sistemas a través de la conexión de dispositivos lógicos como, contactores, relés , push buttons, etc. .- Este término describe los extensos paneles de control a relés que existían o existen antes de la era de los PLCs. .- Lógica cableada es fija y puede ser alterada solo con el recableado de los relés en el panel de control. El PLC ( Lógica programada) utiliza un lenguaje de programación que monitorea las entradas de los dispositivos lógicos, toma decisiones lógicas, y activa o desactiva los dispositivos de salida. .- El cambio en las condiciones o decisiones lógicas se realiza modificando el programa que el PLC ejecuta. No es necesario cambiar las interconexiones entre los dispositivos. Asig. PLC - Prof. José Borjas

32. A M B Sucesión de etapas de operación con acciones específicas y condiciones de transición entre ellas 1 Espera 2 Carga 3 Operación 4 Descarga Procesos Secuenciales Descarga Asig. PLC - Prof. José Borjas

33. Grafos de transición de estados Espera 1 M Arranque A B Tanque vacio 2 Carga Descarga Tanque lleno 4 Operación terminada 3 Operación Estados Transiciones Asig. PLC - Prof. José Borjas

34. TEMA II. CONTENIDO: Estructura Física de los PLC. Arquitectura interna. Fuente. CPU. Tarjetas I/O. Comunicación. Tarjetas específicas. Modos de funcionamiento: Cíclico, Por interrupciones. Introducción a los controladores S7 de Siemens. Asig. PLC - Prof. José Borjas

35. Estructura Física de los PLC: 1.- Autómatas Compactos. Asig. PLC - Prof. José Borjas

36. Estructura Física de los PLC: 1.- Autómatas Semimodulares. Asig. PLC - Prof. José Borjas

37. Estructura Física de los PLC: 1.- Autómatas modulares. Asig. PLC - Prof. José Borjas

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39. Asig. PLC - Prof. José Borjas

40. Asig. PLC - Prof. José Borjas

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42. Asig. PLC - Prof. José Borjas Controladores Lógicos Programables . Prof. José Borjas

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