Control secuencial de procesos mediante PLC s

Transcripción

1 Control secuencial de procesos mediante PLC s - Control de aplicaciones industriales que requieren la conección y desconección de equipos: - Máquinas (CN, CNC, normales) - Robots - Cintas transportadoras, etc. - Control secuencial establece la repetición del ciclo de control (ON/OFF de los equipos) Implementación del control secuencial: - Relays que actúan sobre los equipos - Computadores dedicados 1

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3 Algebra Booleana - Variables con valor 0 ó 1 - Operaciones: y, o, o exclusivo, y negación - Util para establecer los requerimientos de encendido ó apagado de los equipos a controlar y los elementos que los controlan (Switches) - Teoremas de Algebra Booleana 3

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5 Ecuaciones Booleanas para el control de equipos Sean PB1 y PB2 las variables Booleanas asociadas a dos interruptores (pueden tener valor 0 = desconectado ó 1 = conectado). Si una tercera variable AMP se relaciona a PB1 y PB2, su funcionamiento podría representarse por ejemplo como: que significa AMP = PB1 + PB2 Así como AMP = (AMP + PB1) PB2 significa que.. 5

6 Una forma directa de verlo es construir Tablas de Estados: PB1 PB2 AMP 0 0 AMP

7 Diagramas de Escalera (Ladder Diagrams) Componentes del Diagrama de Escalera: 7

8 Representación de los operadores booleanos en Diagramas de Escalera: 8

9 Qué hace? 9

10 Control del Tiempo en PLC s Requerimientos por PAUSAS entre eventos a controlar Por ejemplo: Permitir una operación de maquinado ó transporte Se asume que es más eficiente controlar el tiempo que el fin del evento mismo. Dos implementaciones posibles: TIMERS y COUNTERS 10

11 La idea es controlar alguna salida del PLC en base al número de pulsos que se desea esperar Los pulsos son computacionalmente generados por el PLC Representación de timers y counters en diagramas de escalera 11

12 Se quiere controlar que una correa transportadora sea siempre arrancada en velocidad baja, en la que debe permanecer durante 30 segundos, antes de pasar a la velocidad normal de operación. Generar el diagrama de escalera para el caso TMR1 K=30 TMR

13 Conversión de ecs. Booleanas en diagramas de escale - Equivalencia entre ecuación y peldaño de la escalera - Las ecuaciones deben ser de la forma: variable = expresión - La variable a la izquierda de la ecuación representa el equipo siendo controlado - Las variables que componen la expresión representan los elementos controladores (interruptores, relays, etc.) - Se debe convertir primero los elementos entre parentesis - Variables con símbolo de negación representan interruptores normalmente cerrados. 13

14 Convertir las siguientes ecuaciones: CR1 = (CR1 + (PB1 PB2)) LS3 SOL1 = CR1 LS1 LS2 donde: CR1 relay SOL1 solenoide PB interruptor pulso LS interruptor contacto 14

15 Programación de PLC s Especificación de los requerimientos de control 1. Tablas de estado (Switching tables) Especificar los estados de encendido/apagado de los distintos equipos involucrados 2. Diagramas de flujo Representación de los cambios que pueden ocurrir en el sistema a controlar. Especialmente adecuado para representar decisiones o secuencias alternativas de acción 3. Diagramas de estado Representación de los estados del sistemas. Los estados del sistema están relacionados a valores distintos de la variable de salida controlada 15

16 Ejemplo de un PLC y su interface de programación 16

17 Funcionamiento: La bomba se activa con el interruptor de contacto LS1 y debe dejar de funcionar si el interruptor de contacto LS2 es activado. Agua entra constantemente. 17

18 Tabla de Estados Secuencia LS1 LS2 BOMBA 1. Estanque se llena LS1 activado Estanque se vacía LS2 activado Estanque se llena

19 Diagrama de Flujo BOMBA=0 NO LS1=1? SI BOMBA=1 NO LS2=1? SI 19

20 Diagrama de Estado LS1 1 2 LS2 BOMBA=0 BOMBA=1 20

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22 Secuencia de operaciones del manipulador: Movimiento Salida PLC Entrada PLC Condiciones Extender brazo , 07 Bajar brazo , 01, 07 Cerrar gripper , 01 Levantar brazo , 01 Recoger brazo , 06, 01 Rotar base CSR , 06 Extender brazo , 06 Bajar brazo , 00, 06 Abrir gripper , 00 Levantar brazo , 00, 04 Recoger brazo , 00, 07 Rotar SR , 00, 07 22

23 Diagrama de escalera 23

24 Ventajas de los PLC FLEXIBILIDAD: Reconección de los equipos puede ser realizada rápidamente sin tener que alterar las conecciones, sólo el programa del PLC. VELOCIDAD DE PUESTA EN MARCHA: Diseño y prueba de la red de conecciones pueden ser realizados en corto tiempo. CONFIABILIDAD Y MANTENCION: Construcción sin partes móviles (sólo componentes electrónicos). 24

25 RECOLECCION DE DATOS: En base a los eventos del sistema. Para propósitos de control (unidades producidas, rechazadas, etc). COSTO: En situaciones que involucran sistemas industriales complejos que deben utilizar complejos manejos lógicos de los equipos. 25

26 Desventajas de los PLC ERRORES DE PROGRAMACION: Las posibilidades de incurrir en errores son mayores que en sistemas de relays. MAS FACIL EXPERIMENTAR: Al probar mayor número de alternativas, existe mayor riesgo y costo. CONDICIONES ANORMALES: Los efectos de cortes de energía deben ser analizados para determinar el próximo estado del sistema (salidas del controlador) 26