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automatizacion
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Introducción a los Autómatas
Programables
Universidad Católica de HondurasNuestra Señora Reina de la Paz
Campus SCJ
PR-513
SISTEMAS AUTOMATIZADOS
INTRODUCCION A LOS
AUTOMATAS PROGRAMABLES
PLC (Programmable Logic Controller o
Controlador Lógico Programable)
El PLC o autómata programable es la
primera máquina con lenguaje, es decir
un calculador lógico cuyo juego de
instrucciones se orienta hacia los
sistemas de evolución secuencial
¿Que es un PLC?
Es un componente electrónico
digital que usa memoria
programable para introducir
instrucciones e implementar
funciones lógicas, secuenciales y
aritméticas para controlar
maquinas y procesos en tiempo
real.
BREVE HISTORIA
A mediados de los 60's “General Motors”
preocupada por los elevados costos de los
sistemas de control a base de relés de
lógica cableada, comenzó a trabajar con
“Digital” en el desarrollo de un sistema de
control. El resultado de la colaboración fue
un equipo programado denominado
PDP-14, cuyo empleo no tardó en
extenderse a otras industrias
• Hacia la primera mitad de los 70's los
autómatas programables incorporan la
tecnología de los micro controladores,
aumentando de este modo sus
prestaciones:– Realización de operaciones aritméticas.
– Comunicación con los ordenadores.
– Incremento de la capacidad de memoria.
– Mejoras en los lenguajes de programación.
– Posibilidad de entradas y salidas analógicas.
– Posibilidad de utilizar redes de
comunicaciones.
• La década de los 80's se caracteriza por la
incorporación de los microprocesadores,
consiguiendo:
–Alta velocidad de respuesta.
–Reducción de las dimensiones.
–Mayor seguridad de funcionamiento.
–Gran capacidad de almacenamiento de
datos.
– Lenguajes de programación mas
potentes como el de contactos, bloques
de funciones, lista de instrucciones y
GRAFCET
• Mecánica Industrial y Automotriz:– Cadenas de montaje, grúas, soldadura, cabinas de pintura,
etc..
– Máquinas herramientas: Tornos, fresadoras, taladradoras, Control de hornos, laminado, fundición, soldadura, forja, etc..
• Alimentación:– Envasado, empaquetado, embotellado, almacenaje, llenado de
botellas, etc..
– Control de procesos (dosificación, mezcla, pesaje, etc.)., selladoras, producción de conglomerados y de laminados, etc..
• Producción de energía:– Centrales eléctricas, turbinas, transporte de combustible,
energía solar, refinado, oleoductos, tratamiento de aguas residuales, etc..
• Tráfico:– Regulación y control del tráfico, ferrocarriles, etc..
• Domótica:– Iluminación, ahorro de energía, temperatura ambiente,
sistemas anti robo, etc..
APLICACIONES
Ventajas e inconvenientes de los
PLC's
Ventajas:
• Menor tiempo de elaboración de proyectos.
• Posibilidad de añadir modificaciones sin costo añadido en otros componentes.
• Mínimo espacio de ocupación.
• Menor costo de mano de obra.
• Mantenimiento económico.
• Posibilidad de gobernar varias máquinas con el mismo autómata.
• Menor tiempo de puesta en funcionamiento.
• Si el autómata queda pequeño para el proceso industrial puede seguir siendo de utilidad en otras máquinas o sistemas de producción.
Inconvenientes:
• Adiestramiento de técnicos.
• Costos altos de inversión.
Bloques que conforman un PLC
UNIDAD
CENTRAL DE
PROCESO
MODULO DE
ENTRADAS
MODULO DE
SALIDAS
DIGITALES:
Pulsadores e interruptores
Finales de carrera
Sensores o detectores de
proximidad inductivos,
capacitivos, fotoeléctricos,
ultrasónicos, movimiento etc.
ANALOGICAS:
Termostatos
Presostatos
Detectores de nivel
El microprocesador
Memorias
lógica y de
almacenamiento
•Pilotos indicadores, señalización
•Bobinas de relés y Contactores
•Elementos de control
electromecánico de motores,
electrohidráulico,
electroneumático, etc
COMUNICACIONES
• Los bloques anteriores conforman gran
parte de la capacidad de utilización de
cualquier PLC.
• No obstante contar con puertos de
comunicaciones industriales remotas y de
transmisión de datos hace que estas
maquinas sean supremamente versátiles.
• Para ser utilizados con sistemas SCADA,
CONTROL NET, DEVICE NET y otros
Las E/S discretasEste tipo de señal es conocido también con los siguientes nombres
señal binaria, 0-1, digital, lógica, todo o nada (TON)
Se caracteriza porque sólo pueden
adoptar uno de dos posibles estados o
niveles. A estos dos estados posibles se
le asocia para efectos del procesamiento
Estado de señal “1” presencia de tension
Estado de señal “0 "ausencia de tensión
Como ejemplo se pueden citar aquellos dispositivos de campo de entrada y salida de donde provienen o se asigna una señal discreta con respecto a un PLC.
Entrada- pulsador
- interruptor deposición
- interruptor fotoeléctrico, etc.
Salida- Contactor, Relé
- lámpara indicadora, etc.
Las E/S ANALOGAS
Se conoce como señal análoga, aquella cuyo
valor varía con el tiempo y en forma continua
pudiendo asumir un número infinito de
valores entre sus límites mínimos y máximos.
SEÑALES ANALOGAS
Parámetros físicos muy utilizados en los procesos industriales, tal que, en forma de señal análoga pueden ser controlados y medidos.
- Temperatura
- Velocidad
- Presión
- Flujo,
- Nivel, etc.
Veamos un típico circuito de
automatismos. Un arrancador
Estrella/Triángulo con temporizador.
La figura 1 muestra como es la
técnica cableada. Por una parte
tenemos el circuito de fuerza,
que alimenta el motor, y por otra el
circuito auxiliar o de mando, que
realiza la maniobra de arranque de
dicho motor.
Lenguajes de programación
• Cuando surgieron los autómatas programables, lo hicieron con la necesidad de sustituir a los enormes cuadros de maniobra construidos con contactores y relés. Por lo tanto, la comunicación hombre-maquina debería ser similar a la utilizada hasta ese momento. El lenguaje usado, debería ser interpretado, con facilidad, por los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en contacto con la instalación. Estos lenguajes han evolucionado en los últimos tiempos, de tal forma que algunos de ellos ya no tienen nada que ver con el típico plano eléctrico a relés..Los lenguajes más significativos son:
Lenguajes de programación
más potentes:
LADDER O KOP Contactos o diagrama en escalera
DIAGRAMA DE BLOQUES de funciones lógicas
LISTA DE COMANDOS (statements list)
GRAFCET (Grafica de Control de Etapa de Transición)
Ladder (LD)-Escalera-contactos-
KOP
Es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista
Diagrama de bloques-plano de
funciones logicas
habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en es equivalente.
Statements list (LD) o Lista de
instrucciones
este tipo de lenguaje es, en algunos los casos, la forma más rápida de programación e incluso la más potente.
GRAFCET
http://homepage.cem.itesm.mx/vlopez/grafcet.htm
http://www.infoplc.net/Ejemplos/Ejem_Omron/Eje
m_Omron_Grafcet/Ejemplos-grafcet.htm
VIDEO automgem8
http://irai.nerim.net/a8e/a8preview.html
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