INTRODUCCIÓN. Qué es un PLC? PLCs. Qué es un PLC? Historia de los PLCs 23/08/2015. Programmable Logic Controller

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1 Qué es un? s INRODUCCIÓN Programmable Logic Controller Controlador ble Hardware + Software Aplicación: Automatización / Control Industrial Interconexión con proceso/máquina a controlar ( campo ) estandarizado Qué es un? Historia de los s Primer controlador programable: MODICON, a fines de los 60 (MOdular DIgital CONtroller) Objetivo: sustituir lógica de relé Usada para automatización de procesos secuenciales en la industria Circuitos lógicos de contactores, relés y temporizadores discretos Proceso representado en el por las E/S Primer cambio cualitativo con el : reprogramación de la lógica sin cambios importantes de cableado, reemplazando relés mecánicos por relés virtuales 1

2 Historia de los s Ejemplo: uso de para encendido de un motor Circuito por lógica de relé Circuito por Historia de los s Si se agrega un botón adicional de arranque Circuito por lógica de relé Circuito por OFF NA ON NC Motor se conecta a las entradas y salidas de la planta I1 intermedio se reemplaza por software del NC Los eventuales temporizadores se reemplazan por temporizadores de software del O1 I2 NA NA1 NC NA2 Motor NC NA1 NA2 I1 I2 I3 O1 Ventajas: Cambia hardware por software Flexibilidad & Confiabilidad Historia de los s ablero con ablero con lógica de relé Fuente: Historia de los s Etapa 2 (años 70): evolución de microprocesadores y difusión de conversores AD Comunicaciones (protocolo MODBUS de MODICON) Permite descentralización del sistema Se agregan entradas y salidas analógicas Recolección de datos y realización de control Etapa 3 (años 80): evolución de los microprocesadores y aparición del PC ción de lenguajes gráficos desde ambientes de desarrollo de PCs Realizada antes por consolas especiales Mayor capacidad de procesamiento por microcontroladores más potentes INEL, Motorola, AMD Etapa 4 (años 90): estandarización Estandarización de protocolos de comunicaciones y de lenguajes Introducción de microprocesadores Existen fábricas de en casi todos los países desarrollados: - Modicon, Allen Bradley y General Electric (USA) - Siemens (Alemania) - elemécanique (Francia) - Omron (Japón) IEC : define 5 lenguajes INEL 386 y Motorola

3 Arquitectura de un Un se compone de una CPU, memoria, entradas y salidas Diferencias con PC: Arquitectura de un digitales del : Se conectan a las entradas físicas de la planta Presentan aislación óptica Generalmente usan CC, por ej. 0 VCC / 24 VCC El tiene menos recursos, no tiene interfaz gráfica El hardware del es de mejor calidad El sistema operativo del es más robusto I1 NC I2 NA IMPORANE: La seguridad de un sistema no depende de un estándar Arquitectura de un Arquitectura de un digitales del : Analógicas: Filtro Mux A/D O1 Actúan directamente sobre la planta Pueden ser: ransistores Relés Presentan aislación galvánica O2 + - V 0..5/10 VDC + - I 0/4..20 ma Representan medidas, variables de proceso, etc. Señales estandarizadas AI1 AI2 Escalado Variable interna: , %, C, etc. 3

4 Arquitectura de un Arquitectura de un Analógicas: Escalado Variables interna: %, , etc. D/A Filtro 0..5/10 VDC 0/4..20 ma AO1 + RL - Representan actuadores, válvulas modulantes, etc. El ejecuta un Sistema Operativo (SO) El SO ejecuta cíclicamente: El período de ejecución se denomina iempo de ciclo del Cada ciclo se divide en 3 etapas: 1 Actualización de entradas físicas y de comunicaciones 2 Ejecución de un programa 3 Actualización de salidas físicas y de comunicaciones Las salidas no cambian mientras se ejecuta el programa Se ignoran los cambios en las entradas mientras se ejecuta el programa iempo de ciclo iempo de respuesta Se considera un programa que activa una salida inmediatamente después que se activa una entrada digital iempo de respuesta: tiempo desde el cambio de la entrada hasta que cambia la salida correspondiente Entrada Ancho mínimo de entradas Ancho mínimo de pulso de entrada digital para ser procesado 1 tiempo de ciclo Entrada Salida iempo de respuesta máximo (peor caso): 2 tiempos de ciclo 4

5 La memoria del ipos de datos de un Estructura de la memoria Memoria no accesible Memoria de E/S Memoria de Lectura/Escritura Contiene datos y programas del SO Memoria de programa y configuración Memoria accesible Accesible sólo en tiempo de desarrollo Accesible por el programa. Se actualiza durante la actualización de E/S Las localidades de la memoria accesible se agrupan formando datos. Hay 4 tipos de datos básicos: Datos binarios (1 bit) - BOOL Palabras (2 bytes) - WORD Palabras dobles (4 bytes) - DWORD Flotantes - REAL Un dato puede ser variable o constante: Constante: valor no se puede modificar en ejecución del programa Variable: valor se puede modificar en ejecución del programa Dirección del dato Un dato del se refiere por su dirección. Existen 3 espacios de direcciones: Espacio de entrada Espacio de salida Datos internos (memoria de Lectura / Escritura) Dirección del dato Componentes de una dirección: %ABX.Y Código de 2 letras Código de números, formato X.Y A - Primer letra distingue el espacio X = Dirección/Segmento I: Dirección de entrada Y = Bit (para variables binarias) Q: Dirección de salida M: Dirección de Dato interno Ejemplos: B - Segunda letra distingue el tipo de dato X: bit B: byte W: word D: double word Entrada digital 0: %IX Salida digital 0: %QX Entrada analógica 0: %IW0 Variable interna: %MW0 5

6 Comunicaciones Modo de funcionamiento del en redes de comunicaciones: aislado o en red de comunicaciones Arquitecturas Stand-Alone o Centralizado Decentralizado o Distribuido Módulos remotos de entradas y salidas situados lo más cerca posible de los sensores y actuadores Otros s Ahorro de cableado vs el costo de los equipos CPU Módulos de I/O Bus de Comunicación CPU Direcciones Direcciones Direcciones Unidades Remotas Direcciones Lenguajes de ción Norma IEC especifica 5 lenguajes: Gráficos: LD, FBD, SFC exto: IL, S El detalle y alcance de esta norma se presenta posteriormente en el curso del Laboratorio Marca: ABB Serie: AC500 Modelo: AC500-eCo CPU: PM554--EH Alimentación: 24 VDC Memoria: 128 kb I/O (Onboard): 8 entradas digitales 24VDC 6 salidas digitales 24 VDC, transistor 6

7 del Laboratorio AC500-eCo PM554 Puertos: 1 x Ethernet CP/IP 1 x Serial RS485 (ej: MODBUS) Módulo de entradas analógicas: AI562 2 entradas de RD (temperatura) 2 x Relés auxiliares, bobina de 24 VDC, contactos para 220 VAC AC500-eCo PM554 AC500-eCo PM554 Estado de I/Os digitales 7

8 Digitales Lab Digitales Lab I I Sink Usado en el laboratorio Source Set del Laboratorio 220V! 220V! 220V! Aplicaciones de Seguridad Presentan un riesgo para las personas o el equipamiento Los controladores para seguridad están certificados por normas internacionales Se requiere una análisis de riesgos Nunca se debe confundir una aplicación de control con una de seguridad Ejemplo: Quemador de una Caldera 8

9 Ejemplo Caldera 9