Autómatas programables VISIÓN GENERAL

Transcripción

1 Sistemas domóticos basados en PLC s Ricardo Mayo Bayón Dpto. de Ingeniería Eléctrica Universidad de Oviedo Autómatas programables VISIÓN GENERAL Transparencia 1

2 Sistema automatizado. PLC s Esquema general de sistema automatizado Componentes habituales. PLC PLC. Definición y concepto gráfico Arquitectura típica de un PLC Cómo trabaja un PLC? Criterios de selección. Gamas de PLCs. Tendencias Elementos de programación. Tipos de lenguajes actuales Equipos de programación, diseño y explotación Desarrollo de un proyecto con PLCs Transparencia 2

3 Sistema automatizado. Componentes habituales Parte de Supervisión y Explotación Panel de mando PC+SCADA Parte de Control Lógica cableada PC+Tarjeta E/S Microcontroladores Reguladores Digitales Etc... Parte Operativa Proceso real Simuladores E/S Maquetas Interface S-CS Interface S-PS Transparencia 3

4 Comparativa de controladores programables Transparencia 4

5 El PLC y su entorno Parte de Supervisión y Explotación Parte de Control: Autómatas programables () Preaccionadores Accionadores Proceso Sensores Interface S-CS Interface S-PS Transparencia 5

6 Qué es un autómata programable? Definición IEC Un autómata programable (AP) es un sistema electrónico programable diseñado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para implantar unas soluciones específicas tales como funciones lógicas, secuencia, temporización, recuento y funciones aritméticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitales y analógicas diversos tipos de máquinas o procesos. AP Autómata programable PLC Programmable Logic Controller Transparencia 6

7 Concepto gráfico de PLC Automatismo eléctrico Vs. Autómata programable Transparencia 7

8 Domótica. Controladores eléctricos y programables Precio PLC Micro PLC Módulo Lógico Temporizadores Functionalidad Contactores Domótica y Edificios Inteligentes Universidad de Oviedo Transparencia 8

9 Unidad de programación ó supervisión Arquitectura de un PLC Conexión a otros controladores o con E/S remotas Bus Conectores al bus para más módulos de E/S Fuente de alimentación Módulo CPU Módulo Entradas Digitales Módulo Salidas Digitales Módulo E/S analógicas Módulo Especiales (contaje, comunicaciones, PID VAC 24VDC 5VDC Sensores digitales (interruptores, sensores de prox.) Actuadores digitales (válvulas neumáticas, lámparas indicadoras.) Sensores analógicos (Termopares, potenciómetros) Actuadores analógicos (Variadores de velocidad) Transparencia 9

10 Arquitectura de un PLC (II) Transparencia 10

11 Arquitectura del sistema PLC Sistema centralizado Sensores y actuadores Bus PLC Bus PLC1 PLC2 PLC3 Sistema descentralizado Sistema distribuido Transparencia 11

12 Cómo trabaja un PLC? Transparencia 12

13 Selección de un PLC (criterios cuantitativos) Características del PLC-X Especificaciones del sistema Transparencia 13

14 Selección de un PLC. Criterios cualitativos Ayudas al desarrollo de programas Fiabilidad del producto Servicios del suministrador Normalización en planta Compatibilidad con equipos de otras gamas Coste Previsión de repuestos Transparencia 14

15 Domótica. Gamas de PLC s en distintos fabricantes Gama de autómatas TSX (Schneider) y Siemens TSX Premium Aplicaciones Co jas e l mp S7-300 S7-400 S7-200 TSX Micro les p Sim TSX Nano 46 Domótica y Edificios Inteligentes Nº E/S 300 Universidad de Oviedo 2000 Transparencia 15

16 Nuevas tendencias Arquitecturas abiertas PC/PLC Transparencia 16

17 Nuevas tendencias Controlador (PC /PLC) y terminal de bus Ethernet Ejemplo de Software de programación Transparencia 17

18 Elementos de programación (IEC ) 4 Lenguajes de programación + Grafcet (SFC) Lenguajes gráficos Diagrama de escalera ( Ladder Diagram, LD) Diagrama de Bloques Funcionales ( Function Block Diagram, FBD) Lenguajes literales Lista de instrucciones ( Instruction List, IL) Texto estructurado ( Structured Text, ST) La selección del lenguaje de programación depende de la experiencia del programador, de la aplicación concreta, del nivel de definición de la aplicación, de la estructura del sistema de control y del grado de comunicación con otros departamentos de la empresa... Transparencia 18

19 Lenguajes de programación S_01 S_01 S_02 S_03 Manual ( ) LD S_01 Start Paso_1 SFC Transición_02 Paso_2 Transición_Fin Programación con lenguajes conocidos de PLC... y lenguaje de alto nivel (Basic, C++, etc) LD Entrada_Manual OR Entrada_Automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento LD Entrada_01 IL IF Data = "EOF" THEN FOR Index:=1 TO 128 DO X:=Read_Data(Datenfeld[index]); IF X > 2500 THEN Alarma:=TRUE; END_IF; END_FOR; END_IF; ST S_01 S_02 S_03 XOR T#12s400ms FBD Tiempo_01 TON Lámpara Tiempo actual Transparencia 19

20 Nuevos entornos de desarrollo (IEC ) Transparencia 20

21 Herramientas de depuración integradas Transparencia 21

22 Equipos para la programación y explotación De ajuste De programación y mantenimiento Puesto de trabajo, PC Visualizadores con pantalla alfanumérica Terminales con pantalla alfanumérica Visulizadores con pantalla semigráfica Pupitres de explotación y control Terminales con pantalla gráfica Estaciones de diálogo y control Transparencia 22

23 Software de diseño y explotación Herramientas de simulación Diseño e instalación de aplicaciones Desarrollo de funciones C Tratamiento en lógica difusa Puesta a punto de programas de autómata Servidores OPC Visualizar, ajustar y gobernar la instalación Aplicaciones para terminales de operador Software de comunicaciones Transparencia 23

24 Desarrollo de un proyecto con PLC s Especificaciones del del sistema Nº Nº y tipo tipo de de E/S E/S Programación de de secuencias Introducir el el programa Configuración Corrección Documentación Conexión y montaje Control Listado del del programa Transparencia 24