Arquitectura de un Automata

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1Automatizacin IndustrialDepartamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica

Arquitectura del Autmata

Tecnologas empleadas

Introduccin Sistemas Automatizados


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Arquitectura del AutmataIntroduccin Sistemas Automatizados

Tecnologas de la Automatizacin:

Estructura de la

Proceso Industrial CaptadoresAccionadores


Estructura de la Automatizacin

Industrial:rgano de Mando

medidasaccin de control


el espacio que ocupan peso y volumen

la falta de flexibilidad en la puesta a punto de los mandos y su

evolucin futura

la complejidad de la bsqueda

de averas --> reparacin

Tecnologas de Automatizacin

Inconvenientes de la tecnologa

cableadala dificultad de

dominar problemas complejos

el coste de reutilizacin de los

componentes

reparacin

rentabilidad financiera limitada a las funciones

simples (20 a 30 rels)


Lgica programada

Programacin Informtica

Informtica+IndustriaInformtica Industrial

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Arquitectura del AutmataTecnologas de Automatizacin


Arquitectura del AutmataTecnologas de Automatizacin

Sistema modular Sistema modular basado en

i d


microprocesador:

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1.- Herramientas 2.- Naturaleza del proyecto

Eleccin de la Tecnologa de Automatizacin

a disposicin del diseador:

Nmero limitado

Centralizado -buena coordinacin tratamiento global- rgido y vulnerable

Distribuido menos sensible a averas - comunicaciones

Nmero de I/O analgicas o digitales menos de 10 I/O -->Lgica cableada


de soluciones

Operaciones aritmticas a realizar Temporizadores y contadores Lgica cableada-sistema microprocesador

Arquitectura del AutmataEleccin de la Tecnologa de Automatizacin

d) Grado de evolucin

Mejora de prestaciones

e) Grado de repeticin

Fabricacin en serie

P t ti


Extensin de funciones

Prototipos

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3.- Tiempo de respuesta del automatismo PLC y PC

dependen de i

4.-Coherencia del conjunto automatizado


No suele ser un factor crtico

mecnica --> varios ms

neumtica > 1 ms

varios elementos

La lgica cableada es la

ms rpida

Homogeneidad tecnolgica de la

cadena de mando


neumtica --> 1 ms

electrnica --> microsegundos

redes+comunicaciones--> combinacin de tecnologas


5.- Entorno de Trabajo6.- Contexto de

la empresa

7.- Elementos econmicos


Ambiente industrial (polvo,ruido, calidad de la red elctrica,vibraciones,

etc...)

Riesgo de incendio, explosin

Poltica de la empresa - I+D

Necesidad de especialistas

Coste de la herramienta

Perodo Amortizacin

Posibilidad ampliacin


Medios agresivos

Esperanza de vida

Mantenimiento

Subcontratacin

Formacin

Complejidad de la instalacin

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Arquitectura del AutmataEleccin de la Tecnologa de Automatizacin



AUTOMATA

Preparado para ambiente I d t i l

SISTEMA MICROPROCESADOR

ORDENADOR

No adaptado al ambiente en


Industrial

Modular

Poca formacin

Poca memoria

No adaptado al ambiente

Sistema propietario

Alta formacin

No adaptado al ambiente en modelos econmicos

Formacin MediaReciclaje

Tarjetas de Comunicacin

Fcil


Programacin compleja

Almacenamiento difcil

Fcil ampliacin

Difcil programacin

Baja capacidad de

clculo

cProgramacin

Coste elevado

Gran capacidad memoria

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Accionadores Captadores


Mquina oproceso acontrolar

(rganos decontrol):motores,resortes

p(emisores):finales decarrera,

detectores

Interfaces depotencia

(contactores,electrovlvulas)

Alimentacin

Procesador

Interfaces d

Interfaces de

AUTMATA


Memoria

Consola deprogramacin

de salida

e entrada

Pupitre: pulsadores,conmutadores

Presentacin:lmparas, cifras


Elementos constitutivos


Unidad Central (CPU + Memoria)

Fuente de alimentacin.

Sistema de Entradas y Salidas.


Comunicacin Bus interno.

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PROCESADORMEMORIA CENTRAL


ALU

Contador dePrograma

Puntero depila

Reg. de ins-truc. y direc.

Registrondice

Reg. de usogeneral

Variables deentrada Un

Variablesintermedias Xn

Variables desalida Yn

Monitor

Programa

UNIDADCENTRAL


BUS DATOS/DIRECCIONES/CONTROL

U

MDULOS SALIDAS MDULOS ENTRADAS

Arquitectura del AutmataArquitectura del Autmata

Unidad Central

Acumulador

Flags


Contador de

Programa (PC)

Pila Unidad Aritmtico Lgica (ALU)

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Unidad Central



Comunican el autmata con

Arquitectura del AutmataEntradas y Salidas

su entorno.

Adaptan las seales

externas.

Clasificacin segn el tipo de seales. E/S digitales. E/S analgicas.


Separan elctricamente

el autmata del proceso.

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E/S digitales


E/S digitales. Seales binarias. Entradas: 24 Vcc, 110 Vca, 220 Vca.

Bus internodel

autmata

Captadortodo/nada


Memoriadel

mdulo

Aislamiento Puesta enforma

Filtrado ProteccinAdaptacin

Fuente dealimentacin

externa


E/S digitales


E/S digitales. Salidas: 24 Vcc, 110 Vca.

Memoriadel

mdulo

AislamientoPuesta enforma

Circuito demando

Bus internodel

autmata

Rel interno


Fuente dealimentacin

externa

Proteccinelectrnica

Tratamiento decortocircuitos

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E/S analgicas


E/S analgicas. Seales que pueden tomar cualquier valor

dentro de determinado rango. Entradas. Conversin analgico-digital: 12 16

bits, con periodo de muestreo (25 ms a 30 s).Bus interno


Memoriadel

mdulo

Conversinanalgico-

digital

Filtrado Tratamientoelectrnico de la

seal

delautmata Sensor de

variablecontinua


Entradas y Salidas

Memoriadel Conversindi it l

Aislamiento Circuitos delifi i

Bus internodel

autmata

Accionadoranalgico


delmdulo digital-analgica

amplificacin yadaptacin

analgico

Proteccinelectrnica

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TSX 3705

Arquitectura del AutmataTSX Micro

TSX 3705. Compacto y semimodular. TSX DMZ 28DR: mdulo de E/S digitales (16 E + 12 S)



TSX Micro


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TSX DMZ 28DR.

Arquitectura del AutmataTSX Micro

16 entradas y 12 salidas todo/nada (TON). Entradas: confirmacin, adaptacin, aislamiento

galvnico, filtrado onfigurable y proteccin. 0 - 24 V. Lgica positiva o negativa (jumper).



TSX Micro


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TSX Micro



Estructura Monotarea: Slo consta de

Gestin del Sistema

Estructura de un Programa en PL7

Slo consta de tarea maestra

Ejecucin en Run:Gestiona el programa

Run

Stop

Lectura de las entradas

Ejecucin del programa


En Stop: gestin del sistema lectura de entradas y actualizacin de salidas

Actualizacin de las salidas

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Descripcin de las tareas:


Descripcin de las tareas: Tarea maestra (MAST): programa principal.

Secciones y subprogramas. Tarea rpida (FAST): prioridad superior.

Secciones y subprogramas.


Tareas asociadas a eventos (EVT): prioridad superior a todas. En TSX3705 hasta 8.


Estructura multitarea: Tareas independientes que se ejecutan en


p q jparalelo:

Maestra (obligatoria, cclica o peridica). Rpida (opcional y peridica). Eventos (opcionales y asociadas a eventos).

Suceso

Rpida E T S E T S E T S E

ETS

T S E T S


Rpida

M aestra

Sistem a20 m s 20 m s 20 m s 20 m s

E T

E T S

T S

E T S

E T

E T S

T S E

E T S

T

E T S

E : Adquisicin de las en tradasT : Tratamiento del programaS: Actualizacin de las salidas

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Crear programa nuevo.

Configuracin del PLC



Navegador de la aplicacin.



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Configuracin del hardware.




Configuracin de E/S



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Variables de entrada: %I1.n (0 < n < 15)

Variables de Programacin

Variables de salida: %Q2.n (0 < n < 11).

Bits de memoria: %Mn (0 < n < 255).


Bits de etapas: %Xn (n = n etapa).

Constantes: %Ki (i = n del bit constante).


Bits de sistema: %Si (i = n del bit).

Variables de Programacin

Valores inmediatos: Entero base 10: 156

Entero base 2: 2#1001

Entero base 16: 16#A13


Flotante: 2.34e6

Cadena de carateres: aAbBc

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Arquitectura del AutmataVariables de Programacin


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