Soporte Técnico

CURSO GENERAL DE AUTOMATAS

PROGRAMABLES INDUSTRIALES

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ÍNDICE

1. Introducción al control con PLC’s

2. Iniciación a la programación del PLC

3. Programación básica del PLC con consola

4. Programación avanzada del PLC

5. Unidades especiales de E/S

6. Programación de PLC’s con Syswin

7. Anexo I. DM de Configuración de PLC’s

INTRODUCCION AL CONTROL CON PLC's

INTRODUCCION AL CONTROL CON PLC’s

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EVOLUCION HISTORICA

• 1968: Procesador cableado sustituye a relés.

• Década de los setenta» Incorporación de elementos hombre-máquina.

» Manipulaciones de datos

» Operaciones aritméticas

» Comunicaciones (ordenador)

» Incremento de memoria

» E/S remotas

» Instrucciones más potentes

» Desarrollo de comunicaciones con dispositivos

• Década de los ochenta: Avance de la tecnología µP» Alta velocidad de respuesta, más lenguajes

» Reducción de dimensiones

» Módulos inteligentes, autodiagnóstico

• Década de los noventa:» Buses de campo abiertos

» Utilización de tecnología de ordenador: PCMCIA /ETHERNET

» Conceptos OMRON Smart Factory

» Plug & Play / Down sizing / Easy to use

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AUTOMATIZACION

PackingPlástico

HerramientaMontaje

Paletizador

PLC’s diseñados para cubrir las necesidades de control de cualquier tipo de máquina.

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AUTOMATIZACION

• Control de planta • Control de línea•Telemando• Tratamiento de

aguas• Domótica• Gestión de energía• Naútica• Proyectos públicos• Medio ambiente

PLC’s diseñados para cualquier aplicación de tipo industrial o no industrial.

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AUTOMATIZACION

Hasta 128 E/S

Hasta 512 E/S

Más de 512 E/S

3 Familias de PLC’s para 3 niveles de aplicación.

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OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION

• INCORPORACION DE UN ELEMENTO (Pej PLC) PARA QUE CONTROLE EL FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACION,DE LA MAQUINA O DEL SISTEMA EN GENERAL

• EN DEFINITIVA SE TRATA DE UN LAZO CERRADO ENTRE EL DISPOSITIVO QUE CONTROLA (PLC) Y LA INSTALACION EN GENERAL

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OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION

• EL ELEMENTO DE CONTROL (PLC) REACCIONA EN BASE A LA INFORMACION RECIBIDA POR LOS CAPTADORES (SENSORES) Y EL PROGRAMA LÓGICO INTERNO, ACTUANDO SOBRE LOS ACCIONADORES DE LA INSTALACION.

INSTALACIÓN

CAPTADORES ACCIONADORES

PLC

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OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION

• LOS PRINCIPALES FACTORES QUE FAVORECEN LA APARICION Y EVOLUCION DE LOS PROCESOS AUTOMATICOS SON BASICAMENTE :

» ECONÓMICOS

» CALIDAD

» SEGURIDAD LABORAL

• POR LO TANTO, LAS FUNCIONES BÁSICAS DE LA AUTOMATIZACION DE UNA MÁQUINA O DE UNA INSTALACIÓN SON:

» AUMENTAR LA PRODUCCION

» DISMINUIR COSTES

» MEJORAR LA CALIDAD DEL PRODUCTO ACABADO

» EVITAR TAREAS PELIGROSAS AL SER HUMANO

» INFORMACION EN TIEMPO REAL DEL PROCESO

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PROGAMACION LÓGICA

PARALELO NEGADOSERIE

AND OR NOTNEMÓNICO

LÓGICA

DIN

CONTACTOS

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SISTEMAS DE NUMERACION

• 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

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SISTEMAS DE NUMERACION

• EN GENERAL,CUANDO UNA CANTIDAD (Nª ENTERO) SE REPRESENTA MEDIANTE UN SISTEMA DE NUMERACIÓN DE BASE B, QUIERE DECIR :

NB N-1N N-1

11

00

N = X B + X B + ........ + X B + X B

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Nº DECIMAL = Z x 2 + Z x 2 + ....... + Z x 2N

N

N-1

N-10

0

• CODIGO BINARIO

»UTILIZA LOS SIMBOLOS (1 y 0) PAEA 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)

CODIGO BINARIO

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CODIGO BINARIO• CODIGO BINARIO

» EJEMPLO: LA REPRESENTACION DEL Nº12 EN BINARIO SERÁ :

» EJEMPLO : REPRESENTAR EN BINARIO LOS Nº DECIMALES 16 Y 45.

1 x 2 + 1 x 2 + 0 x 2 + 0 x 2 = 120123

1 1 0 0 = 12

1234 05

2 2 2 2 2 216 1 0 0 0 0

45 1 0 1 1 0 1

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Números en COMA FLOTANTE

• COMA FLOTANTE

» Signo (s) 1: negativo , 0: positivo (bit 31)

» Mantisa (M) La mantisa incluye 23 bits (bit 0.. 22). Representa la parte derecha de número decimal.

» Exponente (e) El exponente incluye 8 bits (bit 23..30).

MantisaExponenteSigno Mantisa

Nº DECIMAL = (-1) x 2 (1+Mantisa x 2 ) Signo -23e-127

...

31 3023 22 21

2 1 0………...

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Números en COMA FLOTANTE

• Se pueden expresar los números:

• - (e=255, M=0, s=0)• -3.402823·1038 ÷ -1.175494·10-38

• 0 (e=0)• 1.175494·10-38 ÷ 3.402823·1038

(e=255, M=0, s=1)• NaN (e=255, M0): Número no válido.

• No es necesario conocer el formato de estos números, sólo que ocupan 32 bits.

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Precauciones COMA FLOTANTE

• Las operaciones indeterminadas 0.0/0.0, /, - dan como resultado NaN.

• Overflow (±) y Underflow (±0). Es más peligroso el Overflow al convertir el resultado a entero (binario con signo).

• Los decimales se truncan al convertirlos a entero (binario con signo).

• Cualquier operación con un NaN como operando da como resultado NaN.

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IEEE754

• Expresan números reales en 32 bits conforme al estándar IEEE754:

• (-1)signo·2exponente-127·(1+Mantisa·2-23)

• 1#10000000#11000000000000000000000 • Signo: (-1)1= -1• Exponente: 2128-127=21=2• Mantisa: 1+6291456·2-23=1+0.75=1.75• Resultado: -1.75·2= -3.5

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CODIGO BCD

• 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 :

DECIMAL BINARIO

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

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CODIGO ASCII

• CODIGO INTERNACIONAL CUYAS SIGLAS RESPONDEN A AMERICAN STANDAR CODE INFORMATION INTERCHANGE.

• HOY UTILIZADO EN COMUNICACIONES E INTERCAMBIO DE DATOS.

• EN ESTE CODIGO SE UTILIZAN 8 BIT’s PARA LA REPRESENTACION.

• Ejemplo :

A = 41 = 0100 0001

5 = 35 = 0011 0101

> = 3E = 0011 1110

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CONCEPTO DE REGISTRO

• DISPOSITIVO CAPAZ DE ALMACENAR UNA INFORMACION DIGITAL (1 o 0)

• EN NUESTROS PLC’s TODOS LOS REGISTROS SON DE 16 (POSICIONES)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Nº BIT

msb lsb (PESO)

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CONCEPTO DE PLC

EL AUTOMATA PROGRAMABLE INDUSTRIAL

(PLC: programmable logic controller)

ES UN EQUIPO ELECTRÓNICO, PROGRAMABLE EN LENGUAJE NO INFORMATICO, DISEÑADO PARA CONTROLAR EN TIEMPO REAL Y EN AMBIENTE DE TIPO INDUSTRIAL PROCESOS SECUENCIALES.

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CARACTERISTICAS PLC’s OMRON

•Recursos Configurables •Comunicaciones

compatibles•Software de gestión común•Mapeado de memoria•Periféricos comunes• Instrucciones compatibles•Marcado CE y fabricación

europea

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ESTRUCTURA DE UN AUTOMATA

SEÑALES

DE

SENSORES

SEÑALES

A

ACTUADORES

ALIMENTACIÓN

MEMORIA

PROCESADOR

CPU

PERIFÉRICOS

Unidad central de procesos

Memoria de programación (RAM,EPROM,EEPROM)

Sistema de control de E/S y perifericos

Dispositivo de entradas / salidas.

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DISPOSITIVOS DE ENTRADA / SALIDA

EL PLC RECIBE SEÑALES DE ENTRADA TALES COMO, ENCODERS, FOTOCELULAS, PULSADORES, TECLADOS, ….

EL PLC ACTIVA MEDIANTE SUS SALIDAS, VÁLVULAS, SOLENOIDES, CONTACTORES, INDICADORES LUMINOSOS, ...

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ESTADOS DE FUNCIONAMIENTO

• PROGRAM. El PLC está en reposo, y puede recibir ó enviar el programa a un periférico (consola, PC, …)

• MONITOR o RUN. El PLC ejecuta el programa que tiene en memoria, permitiendo en modo monitor el cambio de valores en los registros del mismo.

RUN

MONITOR

PROGRAM

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MODO DE FUNCIONAMIENTOMONITOR-RUN

• CICLO DE SCAN» Se llama así al conjunto de tareas que el automata lleva a cabo

cuando está controlando un proceso.• TAREAS COMUNES: (SUPERVISION GENERAL)

• ACEPTACION DE ENTRADAS Y ACTUACION SOBRE SALIDAS

• EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES

• SERVICIO A PERIFERICOS

• TIEMPO DE RESPUESTA» Tiempo necesario para llevar a cabo las distintas operaciones de

control. En particular, el tiempo de respuesta de un sistema (activación de una señal de salida en relación a una entrada) viene determinado principalmente por:

• TIEMPO DE SCAN DE LA CPU

• TIEMPO DE ON/OFF DE LOS MODULOS DE E/S

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MODO DE FUNCIONAMIENTOMONITOR-RUN

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CICLO DE TRABAJO

PROCESOS COMUNES

GESTIÓN DE PERIFÉRICOS

EJECUCIÓN DEL PROGRAMA

REFRESCO DE E/S

- Programación WATCH DOG- Verificar memoria de ususario- Verificar BUS E/S

- Gestión de transmisión con :

Consola de ProgramaciónInterface de comunicaciones

- Scan secuencial de las

instruciones del programa

- Lectura del estado de los módulos de E/S- Transferencia de estado a las salidas

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CALCULO DEL CICLO DE SCAN

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CICLO DE SCAN Y TIEMPO DE RESPUESTA(µS)

Instrucción o Proceso CPM1A SRM1 CPM2 CQM1HSupervisión 0.6 ms 0.18 ms 0.3 ms 0.8 ms

Ejecución del Programa 1.43 ms 0.8 ms 0.6 ms 1.25 msRefresco de E/S 0.06 ms 0.02/0.05 ms 0.3 ms 0.04 ms

Servicio de Host Link -- 0 0.55 ms 0Servicio de Periféricos 0.26 ms 0.7 ms 0.55 ms 0.34 msServicio de Comboard -- -- -- 0.66 ms

Tiempo Total del ciclo descan

2.35 ms 1.75 ms 1.75 ms 3.27 ms

Instrucciones básicas LD 1.72 0.97 0.64 0.375MOV (21) 16.3 9.1 7.8 17.7ADD (30) 29.5 15.9 14.7 37.5Otras : PID -- 420.0 0.39 ms 1.59 ms

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CALCULO DE LOS TIEMPOS DE RESPUESTA

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MEMORIA DEL PLC

• La memoria del PLC se encuentra dividida en varias áreas, cada una de ellas con un contenido y características distintas :

» AREA DE PROGRAMA:• En este área es donde se encuentra almacenado el programa

del PLC (que se puede programar en lenguaje Ladder ó nemónico).

» AREA DE DATOS:• Este área es usada para almacenar valores o para obtener

información sobre el estado del PLC. Está dividida según funciones en IR, SR, AR, HR, LR,DM, TR, T/C.

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MEMORIA DEL PLC

• MEMORIA

» DE PROGRAMA : RAM CON BATERIA, EPROM ó EEPROM

» INTERNA : RECURSOS DEL AUTOMATA

• REGISTROS (CANALES) DE E/S

• CANALES ESPECIALES

» DE DATOS : RAM MANTENIDA CON BATERIA

• MEMORIAS DE DATOS

• REGISTROS PERMANENTES

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CAPACIDAD DE MEMORIA DE PROGRAMA

PLC MEMORIA DE PROGRAMA

MEMORIA DE DATOS

CPM1A 2 Kw 1 Kw

SRM1 4 Kw 2 Kw

CPM2 4 Kw 2 Kw

CQM1H

Hasta 15 Kw DM : Hasta 6 Kw

EM : Hasta 6 Kw

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E/S CONEXION

Módulos de ENTRADA

Unidad de entrada de c.a.\c.c. Configuración del circuito.

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SELECCION DEL AUTOMATA

• CRITERIOS :

»Número de E/S a controlar

»Capacidad de la memoria de programa

»Potencia de las instrucciones

»Posibilidad de conexión de periféricos, módulos especiales y comunicaciones.

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CLASIFICACION DE AUTOMATAS

• POR TIPO DE FORMATO

» COMPACTOS: Suelen integrar en el mismo bloque la alimentación, entradas y salidas y/o la CPU. Se expanden conectándose a otros con parecidas características.

» MODULARES: Están compuestos por módulos o tarjetas adosadas a rack con funciones definidas: CPU, fuente de alimentación, módulos de E/S, etc … La expansión se realiza mediante conexión entre racks.

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DEFINIR CONFIGURACION DE E/S

• En una instalación nos encontramos con las siguientes señales y elementos a controlar :

2 FOTOCÉLULAS3 PULSADORES PARA MANUALES1 SELECTOR MANUAL /AUTOMÁTICO3 CONTACTORES A 220 AC1 INTERRUPTOR SELECCIÓN MODO TRABAJO4 PILOTOS INDICADORES3 FINALES DE CARRERA2 TERMOSTATOS2 VARIADORES DE VELOCIDAD (4-20mA.)2 SENSORES PT1002 DETECTORES INDUCTIVOS4 VÁLVULAS (PISTÓN) 24V.1 SIRENA ALARMA1 SETA EMERGENCIA

DETERMINAR QUE CONFIGURACIÓN DE PLC HACE FALTA

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DEFINIR CONFIGURACION DE E/S

SOLUCIÓN

Un PLC con 16 E digitales12 S digitales2 E analógicas PT1002 S analógicas 4-20 mA.

CQM1H

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COMPOBUS S

• Sistema bus Maestro Esclavo• Método multipunto con ramas• Hasta 32 nodos • Hasta 256 E/S• Velocidad de 0,75 mbits• Bus de hasta 500 m.• Medio de transmisión (doble par

trenzado o cable plano)

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COMPOBUS S

4 pto 8 pto 16 pto Espec.

Terminal entrada TRSRT2-ID04(1) SRT2-ID08(1) SRT2-ID16(1) NPN (PNP)

Terminal salida TRSRT1-OD04(1) SRT2-OD08(1) SRT2-OD16(1) NPN (PNP)

Terminal salida TR mosfet potencia SRT2-ROF08 SRT2-ROF16

G3D

Terminal salida relé SRT2-ROC08 SRT2-ROC16G6D

Terminal conexión sensores

SRT2-ID08SSRT2-ND08S

Para conexión de 4 sensores con salida de diagnóstico o

entrada teaching

Interface para Bit Chain SRT1-B1T

Interface para sistema de conexión de E/S en Bit Chain

(8 E / 8 S) 100 m

Interfaces para circuito impreso

SRT1-ID16PSRT1-OD16P

Chips para 16 entradas o salidas a transisitor. Interface

Compobus S incluido

Terminal Analógico SRT2-AD04SRT2-DA02

Terminales con 4 entradas analógicas y con 2 salidas

analógicas

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PERIFERICOS

• PERIFERICOS son dispositivos que realizan tareas complementarias al funcionamiento del autómata y están en constante comunicación con este. Se usan tanto para programar como para visualizar el estado del autómata.

- ORDENADOR

- CONSOLA DE PROGRAMACION

- GRABADOR DE EPROM

- INTERFACE DE CASETE

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ANALISIS DE LA INSTALACION

Si el cableado de E/S y los cables de potencia han de tenderse por la misma canaleta (por ejemplo estan conectados al mismo equipo), deben ser protegidos poniendo placas metálicas.

CONEXIONADO E/S ALIMENTACION

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• MONTAJE

» Para evitar ruido, se deberían utlizar cables dobles trenzados AWG 14 (mínimo 2mm^2).

» Evitar el montaje del PLC junto a equipos de alta potencia.

» Verificar que el punto de instalación está al menos a 200 mm de los cables de alta potencia.

» A ser posible, utilizar conductos eléctricos para contener y proteger el cableado del autómata lo suficientemente largos como para contener los cables de E/S y mantenerlos separados de otros cables.

ANALISIS DE LA INSTALACION

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ANALISIS DE LA INSTALACION

CUADRO DE MANIOBRA

Los bastidores se deben montar en horizontal para poder leer la parte impresa con normalidad.

Igualmente es importante montar los bastidores en horizontal, para que la ventilación de los dispositivos sea correcta.

Cualquier soporte rígido que cumpla las especificaciones ambientales es válido.

Si es posible, utilizar conductos estándar para contener los cables de E/S y mantenerlos separados de los demás.

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ANALISIS DE LA INSTALACION

PARADA DE EMERGENCIA

Se puede utilizar un relé externo (CR) para configurar un circuito de parada de emergencia que desconecta el sistema cuando el PLC pare su operación

253.13Parada de Emergencia