Automata Programable 20

S.E.P. S.N.E.S.T.

INSTITUTO TECNOLÓGICO Del Istmo

ING. ELECTROMECÀNICA

MATERIA:CONTROLES ELECTRICOS

TRABAJO:5 UNIDAD “PLC”

PROFESOR:ING.EFRAIN DE LA CRUZ SANCHEZ

ALUMNO:

RIVERA ALVARADO PEDRO DAMIAN

H. Cd. Juchitán de Zaragoza; 31de JULIO del 2012

2

CURSO DE VERANO DE CONTROLES ELECTRICOS JULIO 2012

3INDICE

PROGRAMACION DE UN PLC

INTRODUCCION ………………………………………………………………………... 4

V.- AUTOMATA PROGRAMABLE ……………………………………….………… 5

V.1.- LENGUAJE Y ESTRUCTURA BASICA ………………………………….…..... 8

V.2.- PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO …………………………………………. 11

V.3.- TIPOS DE PLC …………………………………………………………………... 15

V.4.- LENGUAJE DE PROGRAMACION …………………………………………… 18

V5.- INSTRUCCIONES TIPO RELEVADOR, TEMPORIZADORES Y CONTADOR ……………………………………………………………………………………………. 21

V6.- APLICACIONES DEL PLC EN LOS SISTEMAS DE CONTROL………….... 28

CONCLUSION…………………………………………………………………………. 29

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………….… 30


4INTRODUCCION

Un PLC o Autómata programable, es un dispositivo programable diseñado para el control de señales eléctricas asociadas al control automático de procesos industriales. Es un elemento utilizado ampliamente en empresas de manufactura, plantas de ensamble de vehículos, plantas productoras de químicos, refinerías de petróleo, elaboración de semiconductores y otras innumerables aplicaciones, en las cuales se requieran operaciones que puedan ser efectuadas directamente por dispositivos automáticos.

Un PLC posee las herramientas necesarias, tanto de software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir señales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore según el esquema del proceso a controlar, además de los componentes físicos requeridos para la adaptación de las señales, es necesario disponer de un programa para que el PLC pueda saber qué es lo que tiene para hacer con cada una de ellas.

Los PLCs cambiaron la forma de automatizar los procesos industriales gracias a su simplicidad y a sus poderosas funciones. En este trabajo conoceremos su funcionamiento, arquitectura y principales aplicaciones en el campo.


5AUTOMATA PROGRAMABLE (PLC)

Introducción

La mayor parte de los procesos de fabricación tiene como finalidad la creación de un producto o la operación de un sistema. Todo esto requiere la ejecución de una secuencia de operación, siendo esta particularmente necesaria cuando se realiza la fabricación de piezas discretas.

La secuencia del proceso se puede realizar manualmente o enviando algún tipo de control.

Antecedentes históricos

En la década de los 60´s todos los procesos de control se encontraron dominados por relevadores electromagnéticos, que en algunos casos formaban verdaderos bancos para realizar una tarea mediante compleja. Lo anterior dio origen a una forma de desarrollar sistemas de control que estaban normados y existía una experiencia teórica y práctica que no era fácil de desechar.

Por requerimientos de la industria y ante los avances que se tenían con elementos de estado sólido como son los semiconductores, y con el fin de reducir el costo asociado a los sistemas basados en relevadores, la división Hydromatic de la General Motors identifico e individualizo ciertas características que deberían de cumplir el o los componentes que en el futuro reemplazarían a los relevadores.

Estos son:

[1.].- Ser de estado solido[2.].- Ser flexible como un conmutador[3.].- Fácil de operar y mantener[4.].- Resistir ambientes industriales adversos[5.].- Fácil de programar[6.].- Capaz de ser reorientado


6Estado actual

Con la operación del microprocesador y loa dinámica tecnológica que le imprimió a todo lo referente a control, significo crear un dispositivo con un potencial enorme con sus aplicaciones.

La aparición de los controladores lógicos programables (PLC) vino a revolucionar los procesos de control.

El PLC es esencialmente un conductor de eventos, en lo convencional si un evento ocurre ciertas acciones se deben llevar a cabo.

El PLC como un controlador industrial (API) monitorea continuamente el estado de las variables en máquinas y equipos de un proceso lo cual dará origen a operaciones y decisiones lógicas.

El análisis que se realiza de los estados para tomar un decisión está estructurado mediante un programa booleano de control, lo que origina acciones ON-OFF sobre el estado de las salidas.

Los primeros PLC´s tuvieron aplicaciones limitadas a procesos de tipo repetitivo, tales como:

Correas transportadoras Procesos de molienda Control de motobombas, etc.

Sin embargo, tenían grandes mejoras en relación a procesos basado en relés, como los siguientes:

[1.].- Fácil de instalar y mantener[2.].- Pequeño volumen[3.].- Escaso consumo[4.].- Con indicaciones de diagnostico [5.].- Reoriente al finalizar su aplicación


7TABLA 1 CARACTERISTICA ENTRE PLC´s Y RELES

CARACTERISTICA RELEVADORES PLC´s

FUNCIONES Solo un numero de relés permiten un sistema complejo

Permite cualquier grado de complejidad

FLEXIBILIDAD No, el alumbrado debe ser cambiado Si, basta cambiar el programaCONFIABLILIDAD No, está sujeto a fallas Sí, es muy confiable puesto

que solo emplea semiconductores

ADAPTABILIDAD No, una vez armado no se puede emplear en otra aplicación

Si, se adapta a todo, solo basta cambiar el programa

EXPANDIBILIDAD No, es difícil su expansión se requiere desarmar y volver armar

Si, basta cambiar el programa

MANTENIMIENTO Si requiere mantenimiento planeado No, solo partes dañadasTAMAÑO Normalmente de gran columna Tamaño reducido (pequeño)DISEÑO Complejo SimpleCONSUMO Excesivo, y en consecuencia

calentamientosBajo de 20 a 60 watts


8V.1.- DEFINICION Y ESTRUCTURA BASICA

Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se hacía de forma cableada por medio de contactores y relevadores. Al operario que estaba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlos y mantenerlos. Además, cualquier variación en el proceso requería modificar físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.

La evolución tecnológica de control se ha llevado a cabo de acuerdo con la evolución industrial.

Hasta 1945 los sistemas eran totalmente mecánicos.

En la década de1945 a 1955 se imponen los bulbos al vacío sobre lo electromecánico.

Desde 1955 a 1965, aparecen los semi-conductores.

A partir de 1965 hasta 1980 se desarrolla mediante la electrónica de potencia.

Desde 1980 hasta la fecha se impone la integración a gran escala, generando tecnologías relacionadas con el microprocesador, resultando un desarrollo paralelo íntimamente relacionado entre el hardware y el software.

En la actualidad, no puede entender un proceso complejo de alto novel desarrollado por técnicas cableadas. El conmutador y los controladores programables han intervenido en forma considerable para que estos tipos de instalaciones se sustituyan por otros controladores de forma programable.

El autómata programable industrial (API) nació como solución al control de circuitos complejos de automatización. Por lo tanto, se puede decir que un PLC no es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistemas automáticos. A él se conectan los sensores (de nivel, de temperatura, de presión, de flujo, de fin de carrera, pulsadores, etc.) por una parte, y los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores fraccionarios y en general pequeños receptores) por otra parte.

Definición de autómatas programables

Se entiende por controlador lógico programable (PLC), a toda máquina electrónica diseñada para controlar el tiempo real y el medio industrial procesos secuenciales.


9Esta definición se está quedando un poco desfasada, ya que han aparecido el micro-controlador (micro PLC´s), destinados a pequeñas necesidades y al alcance de cualquier persona.

En la actualidad estamos habituados a compartir nuestra vida con unas máquinas llamadas ordenadores. El autómata podemos definirlo como un ordenador especializado en la automatización de procesos ya sean estos de tipo industrial, domestico, militar o cualquier otro tipo. Como los ordenadores el PLC consta de dos partes fundamentales:

[1.].- La parte física (Hardware)[2.].- El programa (Software)

Partes de un PLC

La estructura básica de cualquier autómata es la siguiente:

o Fuente de alimentación.- Es la encargada de convertir la tensión de red, 220v a baja tensión de C.D., normalmente 24V. Siendo esta la tensión de trabajo de los circuitos electrónicos que forman el autómata.

o Unidad central de procesos (CPU).- La CPU es el auténtico cerebro del sistema. Se encarga de recibir las órdenes, del usuario por medio de la consola de programación y el módulo de entradas. Posteriormente las procesa para enviar respuestas al módulo de salidas.

o Módulo de entradas.- A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de carrera, pulsadores, desconectadores, etc.).

Captadores pasivos: son aquellos que cambian su estado lógico, activador, por medio de una acción mecánica. Tales como: interruptores, pulsadores, finales de carrera, desconectadores, etc.

Captadores activos: Son dispositivos electrónicos que necesitan ser alimentados por una tensión. Este es el caso de los dispositivos o de los diferentes tipos de detectores, inductivos, capacitivos, fotoeléctricos, etc. Estos dispositivos pueden ser alimentados por la propia fuente de alimentación del autómata o bien por una fuente extrema.

o Módulo de salidas.- Es el encargado de activar o desactivar (bobinas de contactores, motores pequeños, y en general pequeños receptores de energía eléctrica). La información enviada a las entradas del CPU, una vez procesada, se envía al módulo de salidas para que estos sean activados y a la vez los activadores que en ellos están conectados.

Según el tipo de proceso controlado por el autómata, se pueden utilizar diferentes módulos de salida.

Existen 3 tipos bien diferenciados:


10- Salida de relés.-Son usados en circuitos de C.D. y C.A. están basados en la conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto.

- Salidas de triacs.- Se utilizan en circuitos de C.D. y C.A. que necesitan maniobras de conmutación muy rápidas.

- Salidas de transistores.- (A colector abierto) es de uso exclusivo en los circuitos de C.D. que requieren de maniobras de conmutación muy rápidas.

o Unidad de terminal de programación.- La consola o terminal de programación es la que permite la comunicación del usuario en el sistema.Las funciones básicas de esta son las siguientes:

- Diseño, transferencia y modificación de programas.- Verificación del programa- Información del funcionamiento de los procesos.

o Periféricos.- Los periféricos más utilizados son:- Grabadoras de casettes- Impresoras- Cartuchos de memoria EEPROM- Visualizadores- Paneles de operación


11V.2.- PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Los PLC´s son máquinas secuenciales que ejecutan correlativamente las instrucciones indicadas en el programa del usuario almacenado en su memoria, generando unas órdenes o señales de mando a partir de las señales de entrada leídas de la planta. Al detectarse cambios en las señales el autómata reacciona según el programa hasta obtener las ordenes de salidas necesarias.

La secuencia básica de operación del autómata se puede dividir en 3 fases principales:

[1.].- Lectura de señales desde la interfaz de las entradas[2.].- Procesado del programa para la obtención de las señales de control[3.].- Escritura de señales en la interfaz de salidas

A fin de optimizar el tiempo, la lectura y escritura de las señales se realiza a la vez para todas las entradas y salidas; entonces, las entradas leídas del módulo de entradas se guardan en una memoria temporal (imagen de entradas). A esta anuble la CPU en la ejecución del programa, y según se van obteniendo las salidas, se guardan en la otra memoria temporal (imagen de salidas), una vez ejecutando el programa completo, estas imágenes de salidas se transfieren todas a la vez al módulo de salidas.

Este CICLO SCAN se realiza indefinidamente hasta que pasemos el conmutador de la CPU a la posición STOCK. (Figura 1)

El autómata realiza también otra serie de acciones que se van repitiendo periódicamente, definido un ciclo de operación, dichas acciones se pueden observar en el diagrama de bloques de las (Figura 2).


CICLO SCAN

EJECUTA EL PROGRAMA POR ORDEN ESTABLECIDO

ALMACENA EL ESTADO DE ENTRADA

ESCRIBE LAS SALIDASLEE LAS ENTRADAS

12


CICLO DE OPERACION

SERVICIOS A PERIFEIOS

EJECUCION DEL PROGRAMA Y ENTRADA/SALIDA DE DATOS

PROCESO COMUN

PROCESO INICIAL

INDICADOR DE ERROR

SERVICIOS A PERIFERICOS EXTERNOS

EJECUCION PROGRAMA USUARIO

ESCRITURA DE LA INTERFAZ DE SALIDA

LECTURA DE LA INTERFAZ DE ENTRADA

¿COMPROBACION COORRECTA?

COMPROBACION DE CONEXIONES Y MEMORIA

PUESTA CERO DE “MATCHDOG”

BORRADOR DE VARIABLES INTERNAS TEMPORIZADORES Y

CONTADORES

COMPROBACION DEL SISTEMA FISICO (HARDWARE)

TENSION

13CICLO DE FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento del autómata es, salvo el proceso inicial que sigue a un Reset, de tipo secuencial y cíclico. Es decir, las operaciones tienen lugar una tras otra y se van repitiendo continuamente mientras el autómata este bajo tensión.

El ciclo de funcionamiento se divide en dos partes llamados proceso inicial y ciclo de operación.

Proceso inicial

Antes de entrar en el ciclo de operación el autómata realiza una serie de acciones comunes, que tratan fundamentalmente de inicializar los estados del mismo y checar el hardware. Estas rutinas de chequeo, incluidas en el programa monitor ROM comprueban:

- El bus de conexiones de las unidades de E/S.- El nivel de batería, si esta existe.- La conexión de las de memorias internas al sistema.- El módulo de memoria exterior conectado, si existe.

Si se registran algún error en el chequeo, se activaría el led de error y quedaría registrado el código error.

Comprobadas las conexiones, se inicializan las variables internas:

- Se pone a OFF las posiciones de memoria interna (excepto los mantenidos o protegidos contra perdidas de tensión).

- Se borran todas las posiciones de memoria imagen E/S.- Se borran todos los contactores y temporizadores (excepto los mantenidos o

protegidos contra perdidas de tensión).

Transcurrido el proceso inicial y si no han aparecido errores el autómata entra en el ciclo de operación.


14CICLO DE OPERACIÓN

Este ciclo se divide en tres bloques que son:

[1.].- Proceso común[2.].- Ejecución del programa[3.].- Servicio de periféricos

Proceso común

Este primer bloque se realizan los chequeos cíclicos de conexiones y de memoria de programa, protegido en el sistema contra:

o Errores de hardware (conexiones de entra y salida, ausencia de memoria, etc.)o Error de sintaxis (programa no se puede ejecutar).

El chequeo cíclico de conexiones prueba lo siguientes puntos:o Niveles de tensión de alimentación.o Estado de batería, si existe.o Buces de conexiones con las interfaces.

El chequeo de la memoria del programa comprueba la integridad de la misma y los posibles errores de sintaxis y gramática:

o Mantenimiento, de los datos, comprobados en el “CHECKSUM”o Existencia de la instrucción END, del fin del programa.o Estructura de saltos y anidamientos de bloques correctos.o Código de instrucciones correctas.

Ejecución del programa

En este segundo bloque se consultan los estados de las entradas y de las salidas y se elaboran las órdenes de mando o de salida a partir de ellos.

El tiempo de ejecución de este tipo de bloque de operaciones es la suma del: Tiempo de acceso a interfaces de E/S. Tiempo de estructuración del programa.


15Servicios a periféricos

En este tercer bloque la CPU realiza un intercambio de datos con el exterior, si existe, le dedica un tiempo limitado de 1 a 2 ms. Si esto no fuera suficiente, el servicio queda interrumpido hasta el siguiente ciclo.

El tiempo total del autómata emplea para realizar un ciclo de operación se llama TIEMPO DE EJECUCION DEL CICLO DE OPERACIÓN o más sencillamente tiempo del ciclo SCAN TIME o SCAN RATE.

El tiempo total scan es la suma de tiempos empleados en realizar las distintas operaciones del ciclo:

- AUTODIAGNOSTICO (tiempo fijo 1.26 ms)- ACTUALIZACION DE E/S (depende de la longitud del programa usuario y tipo de CPU que lo

procesa).- SERVICIOS A PERIFERICOS (depende del número y tipo de periféricos conectados al

autómata).


16

V.3.- TIPOS DE PLC

La configuración básica representa la forma de operar del PLC, recibiendo la información desde los captadores ubicados en el proceso, esta información se procesa en la CPU para entregar como resultado una acción de control. Lo anterior se logra gracias a un programa ingresado en la memoria del CPU por medio de la consola de programación.

De acuerdo a la estructura externa, los PLC`s en general se dividen en 2 grupos:

[1.].- PLC de tipo compacto.[2.].- PLC de tipo modular.

Los de tipo compacto presentan en un solo bloque todos sus elementos, esto es; fuente de alimentación, memorias, CPU, etc.

Los de tipo modular, como su nombre lo dice, está formado por módulos o partes del mismo que realizan funciones específicas.

Este tipo a su vez se puede dividir en dos partes:

A. Estructura tipo americana.B. Estructura tipo europea.

En la estructura americana, se separan las entradas y las salidas del resto del PLC.


ACTUADORES (BOBINAS DE RELE, LAMPARAS, PEQUEÑOS MOTORES, ETC.)

CAPTADORES

AUTIVOS Y

PASIVOS

CONSOLA DE PROGRAMACION

BOMERA DE

ENTRADAS

BOMERA DE

SALIDAS

INTERFASES

CPU

FUENTE DE ALIMENTACION

17En la estructura europea, se separa cada función en un módulo la sujeción de los mismos se hace por carril. DIN placa perforada o sobre RACK, en donde va alojado el bus externo de unión de los distintos módulos que lo componen.

Características de los PLC de tipo compacto.

Este tipo de PLC, llamados en el mercado nano autómatas, nos permiten programar hasta 48 E/S. Son autómatas potentes o nivel de programación y comunicación con equipos externos, sobre todo terminales de dialogo. Están pensados para aplicaciones pequeñas, pero no olvidemos que disponen desde los cálculos matemáticos básicos, hasta calendario real con la posibilidad de activar variables en función del tiempo, desde segundos hasta años. Además de la memoria de trabajo RAM dispone de una memoria EEPROM o FLASH RAM, lo cual permite asegurar la salvaguardar del programa por tiempo ilimitado.

Características de los PLC de tipo modular.

Las autómatas modulares son los que permiten una ampliación de sus posibilidades. Es decir, se emplean con los diferentes módulos que se necesitan.

Estos módulos suelen ser de:

҈� Entradas IDEM҈� Entradas y salidas combinadas҈� Comunicaciones҈� Voltaje rápido҈� Ejes҈� Regulación҈� Pasaje҈� Funciones especiales


18

V.4.- LENGUAJES DE PROGRAMACION

Los autómatas programables surgieron por la necesidad de sustituir a los enormes cuadros de maniobras construidos por contactores y relevadores. Por lo tanto, la comunicación hombre-máquina debería ser similar a la utilizada hasta ese momento.

El lenguaje usado debería ser interpretado con facilidad por los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en contacto con la instalación.

Los lenguajes de programación básicos más convencionales son:

҈� El LADDER (diagrama de contactos) o diagrama de escalera o KOP.҈� El NEMOMICO (listado de instrucciones).

El lenguaje de contactos tiene instrucciones equivalentes a los símbolos para contactos usados en los relevadores (lógica cableada).

Instrucción de control

Una instrucción de control constituye la menor unidad dentro de un programa de usuario de PLC, una instrucción consta de operación y operando:

Operación: La operación de una instrucción determina que construcción debe ejecutarse a la hora de tratar una instrucción de control.

Operando: El operando de una instrucción incluye la información necesaria para una instrucción de control. Consta de un identificador de operado y de un parámetro el identificador define el área del PLC. Aquí se está realizando algo.

El parámetro es la dirección del operando consta por ejemplo de dirección de byte o bit.


19Las instrucciones del lenguaje nemónico o lenguaje AWL son similares a las definiciones del algebra de boote para el mismo ejemplo:

DIR. INSTRUCCION

0 LO E 0.01 OUT A 0.02 LD E 0.13 OUT A 0.1

El lenguaje básico está limitado a un conjunto de instrucciones que realizan funciones elementales de control:

- Reemplazar relés- Temporización- Conteo- Secuenciación- Funciones lógicas

Los lenguajes de alto nivel como: grafico secuencial de FUNCIONES (STL, SFC O GRAFLET), diagrama de funciones (FBD) y texto estructurado (ST). Tienen instrucciones más poderosas que van más allá del ON-OFF, realizando operaciones como:

- Control análogo - Manejo de datos - Informes

SIMBOLOGIA TIPICA

En el estándar IEC 1II31-3 (IELG5) han sido relacionados.

TIPOS DE OPERACION LENGUAJE BASICO LENGUAJE DE ALTO NIVEL

SIMPLES

-( )- SALIDA

-(/)- SALIDA NEGADA

-(L)- LATCH

-(U)- UNLATCH

-( )- ONE SHOT CANTO SUBIDO


20-( )- ONE SHOT CANTO BAJADO

-I I- ENTRADA

-I/I- ENTRADA NEGADA

-(TON)- TIMER ON

TEMPORIZADORES -(TOF)- TIMER OFF

-(RTO)- RETENTIVE TIME ON

-(CTU)- CONTADOR UP

CONTADORES -(CTD)- CONTADOR DOWN

-(CTR)- CONTADOR RETENTIVE

ARITMETICA

-I+I- SUMA (ADO)

-I-I- RESTA (SUB)

-I*I- PRODUCTO (PROD)

-I%I- DIVISION (DIV)

-(S)- SET

-(R)- RESET

-ICOMP =I- COMPARE SI ES IGUAL

-ICOMP >I- COMPARE SI ES MAYOR

-ICOMP <I- COMPARE SI ES MENOR

-IMOVI- MUEVA EL REGISTRO

-IPUTI- PONGA EL VALOR EN


21

V.5.- INSTRUCCIONES TIPO RELEVADOR, TEMPORIZADORES Y CONTADORES

La utilización de memorias es equivalente a la utilización de relevadores en circuitos de control electromagnético. Cuando se emplea relevadores de circuitos tradicionales se buscan dos objetos:

[1.].- Ampliar las capacidades de conexión de un dispositivo. Que podría ser un contactor, agregándole contactos auxiliares.

[2.].- Memorizar una determinada operación en una fase del proceso.

Resulta evidente que un PLC, la primera capacidad no es necesaria, pues posee por software. Sin embargo si es posible la segunda.

La organización de los mencionados relés auxiliares en los PLC está en forma de Bit y Byte en un lugar de la memoria total.

RELEVADORES

Telemecanic y Allen-Bradley

B0 0 1 2 3 4 5 6 7B1 8 9 10 11 12 13 14 15

Byte

Mitsubishi y otros

M0 0 1 2 3 4 5 6 7M10 10 11 12 13 14 15 16 17

Byte

Klockner-Moller

M0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15M1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

El uso de estas memorias deben ser restringido, por su importancia en el PLC.


22NOTA: Nunca utilizar el mismo relevador en un programa para PLC.

Temporizadores.

La función temporizador permite mandar, con un retardo de tiempo, acciones específicas. El valor de este retardo se obtiene por combinación del valor de preselección (Preset) y la base de tiempo (Time Base).

El temporizador posee dos entradas (E/C) y dos salidas.

La entrada E activa o desactiva el temporizador, cuando está el cero lógico lo resetea.

La entrada C también activa y desactiva el temporizador, pero el mando está en cero únicamente detiene el tiempo, no lo modifica.

Para que el temporizador esté funcionando ambas entradas deben estar en uno lógico.

La salida D se prende cuando finaliza el tiempo determinado.

La salida R se prende como indicador de que el temporizador esta activo.

A modo de unidad básica (TIB) se define o selecciona un determinado tiempo para las secuencias de los pasos:

- Un milisegundo- Una centésima de segundo- Una décima de segundo- Un segundo- Un minuto

El temporizador está compuesto de los siguientes elementos.

1].- Valor nominal

2].- Valor efectivo

3].- Estado

Valor nominal.- Indica el tiempo que debería transcurrir en función del programa y expresado mediante un numero indica la cantidad de cadencias que se haya seleccionado.


23Valor efectivo.- Indica el valor instantáneo del temporizador puede contar hacia atrás o hacia adelante.

Estado.- El temporizador indica si ha transcurrido el tiempo que se haya preseleccionado o si aún se está transcurriendo, manteniéndose la señal respectiva 0 o 1 según el tiempo del PLC.

El temporizador está compuesto de los siguientes elementos:

1. IMPULSO2. RETARDO DE CONEXIÓN3. RETARDO A DESCONEXION4. MONOESTABLE.

FUNCION IMPULSO.- la salida se mantiene activada mientras dure la señal de mando o condición de marcha (tiempo impulso).

FUNCION RETARDO DE CONEXIÓN.- la salida se retarda hasta que transcurra el tiempo de retardo.

RETARDO A DESCONEXION.- La salida conecta simultáneamente con la entrada y se mantiene hasta un tiempo después de caer aquella, denominada tiempo de desconexión.

FUNCION MONOESTABLE.- La salida se mantiene activa, una vez activada la señal de mando, durante un tiempo constante e independiente de esta señal.

Estas funciones o algunas de ellas están disponibles como bloques funcionales de temporizadores dentro del lenguaje AUTOMATA. Para su programación los temporizadores necesitan definir tres campos:

Nombre de la función Numero de elemento Parámetro de preselección

NOMBRE DE LA FUNCIÓN.- Que se defina el tiempo que define el tipo de temporizador a utilizar.

NÚMERO DE ELEMENTO.- Que indica su dirección en variable interna (un elemento dado solo puede programarse una vez).

PARÁMETRO DE PRESELECCIÓN.- Que concreta el valor total de la temporización, a partir de los valores:

Módulo de tiempo o número de unidades a contar. Base de tiempo o frecuencias de conteo de unidades. así se cumple que tiempo total = modulo x base.


24En muchos autónomas el número de base de tiempo esta predefinida por el fabricante. Otros autómatas (por ejemplo SIEMENS) disponen de funciones específicas de temporización, lo que permite tener listados de programas más compactos aunque exigen mayor especialización por parte del usuario.

Los valores del módulo de temporización suele oscilar entre 0 y 9999. Dada la facilidad con la que la CPU detecta el valor 0 sobre cualquier número, los temporizadores resultan en general descendentes:

Cuando la señal de mando es activada, el temporizador se decrementa desde el valor de preselección (módulo de cuenta)

Cuando se alcanza el tiempo prefijado el temporizador se mantiene a “0” hasta que se desaparezca la señal de mando.

Cuando la señal de mando es 0 el temporizador se carga al valor de preselección, excepto si existen otras señales de mando.

PROGRAMACIÓN DE UN TEMPORIZADOR CON RETARDO A LA CONEXIÓN

CONTADORES


25

El contador es un elemento capaz de llevar el cómputo de las activaciones de sus entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver con el tiempo, pero que se necesiten realizar un determinado número de veces.

El contador posee 4 entradas (RPUD) y 3 salidas (EDF).

ENTRADA RESET (R)- permite poner a cero el contador cada vez que se activa. Se suele utilizar el principio de la ejecución asignándole los bits de arranque, de modo que quede a cero cada vez que se arranca el sistema.

ENTRADA PRESET (P)- permite poner la cuenta del contador a un valor determinado distinto de cero, que previamente se ha programado en Cip.

ENTRADA UP (U)- cada vez que se activa produce un incremento en una unidad de la cuenta que posea en ese momento el contador.

ENTRADA DOWN (D)- cada vez que se activa produce un decremento en una unidad la cuenta que posea en este momento el contador.

Están definidos dos tipos de contadores:

Contador incremental Contador bidireccional

El primero acumula el número de pulsos recibidas por su entrada de paso y el segundo acumula la diferencia entre los pulsos recibidos por sus entradas de cuenta ascendente y cuenta descendente. En estos últimos existen a su vez de versiones:

De entradas de pasos separadas UP y DOWN. De entradas de pulsos común (pulse) y señal adicional de dirección de cuentas U/D.


26Los contadores necesitan para su programación los siguientes campos:

NOMBRE DE LA FUNCIÓN- Que distingue entre contadores incrementales o bidireccionales.

NUMERO DE ELEMENTO- Que indica su dirección en variable interna. Puesto que los contadores y temporizadores son muy semejantes (el valor de cuenta cambia en cada impulso externo, mientras que en los temporizadores avanza según un reloj interno), muchos autómatas disponen de un área común para ubicarlos y la dirección y número de elemento puede ser atribuida a uno u otro, aunque no a ambos simultáneamente en un mismo programa.

PARÁMETRO DE PRESELECCIÓN- Que indican el valor a alcanzar por el contador antes de activar la salida o el valor de carga cuando se activa la señal de validación.

Los contadores necesitan de algunas señales binarias asociadas como son las entradas de pulso para conteo, y las señales de habilitación o reset.

EJEMPLO:

AUTOMATA IZUMIDIAGRAMA DE CONTACTOS

LISTA DE INSTRUCCIONES

LOD 1 señal preset

LOD 2 cuenta arriba


27LOD 3 cuenta abajo

CNT 45 define contador

LODC45 salida activa

OUT 200 si CNT45=0

Los temporizadores y contadores varían en función de marcas y modelos pero los más usuales suelen incorporar 32 temporizadores: TO…..T31 y 32 contadores: CO…..C31 para MELSEC MITSUBISHI y ALLEN BRADLEY. En SIEMENS se designan como T y Z; existen contadores que no se borran al desconectar el autómata (son remanentes), dichos contadores deben verificarse en los manuales respectivos. Podemos utilizarlos como si fueran entradas (mediante operaciones combinacionales) o introduciendo su valor en los registros.

INSTRUCCIONES SET Y RESET

La instrucción SET permite establecer una condición de activación que se sostendrá mientras no aparezca la instrucción RESET, en otras palabras la instrucción SET habilita una salida, un dispositivo lógico de manera que se mantenga en condición “l”, hasta que aparezca la instrucción RESET para llevar a “0” al dispositivo lógico.


28


29V.6.- APLICACIONES DEL PLC EN LOS SISTEMAS DE CONTROL

Todo sistema de control por simple que este sea, se basa en el concepto de lazo de control como se muestra en la fig. 3.

Una enorme cantidad de PLC que está llegando al mercado permite verificar la tendencia del uso de este equipo en los sistemas de control, se puede ver que son generalmente unidades compactadas de bajo costo con pocas entradas y salidas, que permiten aplicaciones simples. Por lo que emplean menos requerimientos de interfaces y extensión de programas.


Señales de detección

Ordenes de operación

Maquina o proceso

Actuadores

Sensores

Sistema de control

30

CONCLUSION

Como conclusión podemos llegar que el PLC es un aparato electrónico, de bajo mantenimiento y fácil uso, operado digitalmente que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan funciones específicas tales como lógicas, secuénciales, temporización, para controlar a través de módulos de entrada /salida digitales y analógicas, varios tipos de máquinas o procesos, así como también como programar el PLC en un lenguaje.


31

BIBLIOGRAFIA

Apuntes de la materia de controles eléctricos Febrero/Agosto 2012 “Catedrático Rolando Toledo” del Instituto Tecnológico Del Istmo.

Información recabada por FICES y Cámara de comercio.


Documents

Automata Programable 20