Control Lgico Secuencial
Cdigo: STI-CLS-A-V
CONTROL LGICO SECUENCIAL
Programa del Curso Control Lgico Secuencial Pag 1/3
PROGRAMA DEL CURSO CONTROL LGICO SECUENCIAL
1. Da Lunes
o Presentacin de los participantes e instructores.
o Evaluacin inicial de los participantes al curso.
o Unidad N 1, Conceptos de Control Lgico Secuencial.
Introduccin al Control Lgico Secuencial.
Evolucin del Control Lgico Secuencial.
Operaciones Lgicas Bsicas.
- Algebra Booleana.
- Sistema de numeracin.
- Operadores Lgicos.
Objeto.
Secuencias.
Mquinas Secuenciales.
Diagramas de Estado.
Concepto de Estado.
o Unidad N 2, Dispositivos de Control Lgico Secuencial.
Dispositivos Lgicos de Entrada.
Dispositivos Lgicos de Salida.
Automatismos.
Controladores Lgicos Programables.
2. Da Martes
o Unidad N 3, Controladores Lgicos Programables.
Que son los PLCs.
Componentes del PLC.
- Mdulo CPU.
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- Memoria del PLC.
- Fuente de Alimentacin.
- Mdulos de entradas y salidas.
Adecuacin de seales analgicas.
- Entrada.
- Salida
Conexiones de seales discretas.
- Entrada.
- Salida
Ciclo de Ejecucin.
o Unidad N 4, Lenguajes de Control Lgico secuencial.
Lenguajes Lgicos de Programacin.
Lenguaje Booleano.
Lenguaje en Bloques.
Lenguaje en Escalera.
Lenguaje Estructurado.
3. Da Mircoles
o Unidad N 5, Desarrollo de Diagramas de Estado.
Conceptos (Secuencia, Estado, Acciones y Condiciones).
Desarrollo de Diagramas de Estado.
- Generacin de Narrativa del Proceso.
- Identificacin de los posibles Estados.
- Identificacin de las Acciones.
- Identificacin de las Condiciones de Transicin.
- Generacin de la Tabla de Estados.
- Generacin de los Diagramas de Estados.
- Generacin de la Aplicacin.
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4. Da Jueves:
o Unidad N 5, Desarrollo de Diagramas de Estado.
Desarrollo del Controlador Secuencial.
Programacin del PLC.
- PLC Virtual.
- Estructura del PLC Virtual.
- Definicin de las ventanas.
- Definicin de las Instrucciones.
- Ejercicio con el Simulador.
Tarea de Aplicacin.
5. Da Viernes:
o Presentacin de Aplicacin Desarrollada (Tarea de Aplicacin).
o Unidad N 6, Los PLCs en Sistemas de Control.
Redes de Control para PLC.
El PLC como integrador operacional.
PLC y su uso como RTU en SCADA (aplicacin).
o Evaluacin Final.
o Evaluacin del Curso.
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UNIDAD 1Conceptos de Control Lgico
Secuencial
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Desde la dcada de 1960 hasta nuestros das, se ha evolucionado en la forma de implantar el control lgico secuencial.
Introduccin
Esta evolucin ha estado de la mano con el desarrollo tecnolgico en el rea de la electrnica, comunicaciones e informtica.
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Antes de 1960 el control secuencial se plante a travs de la lgica por cadenas de rels. Es fcil apreciarlo revisando los planos desarrollados por los ingenieros electricistas de entonces.
Evolucin del control lgico secuencial
Posteriormente se desarrollaron dispositivos electrnicos de compuertas lgicas tambin alambradas.
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Cadenas de rels y contactos
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Es a finales de la dcada de 1960 cuando la General Motors plantea el desarrollo de estos controles va dispositivos no alambrados sino programables.
Evolucin del control lgico secuencial
Aparece por primera vez el concepto de Controlador Lgico Programable (PLC). Este dispositivo permita ajustar los controles lgicos de forma rpida y segura.
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Evolucin del control lgico secuencial
Estructura del PLC de GM
Primer PLC para GM
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Los primeros PLC se programaron siguiendo las estructuras de las lgicas en escalera, tal como si fuera una substitucin directa de los diagramas de contacto.
Evolucin del control lgico secuencial
Posteriormente el uso de nuevas tcnicas en informtica permiti la programacin por objetos. Estas tcnicas en conjunto con la teora de grafos se aplican al control lgico secuencial.
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Operacin OR
Operaciones Lgicas Bsicas
Operacin AND
Operacin NOT
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Operaciones Lgicas BsicasLa Operacin OR o Suma Lgica:
TRANSMISORDE
TEMPERATURA
TRANSMISORDE
PRESION
FUNCIONOR
Lmite de Temperatura
Lmite dePresin
>
>
X = A + B
A B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
X = A + B
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Operaciones Lgicas BsicasLa Operacin AND o Multiplicacin Lgica: X = A . B
A B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
X = A . BNO HAY
ALARMA DE BAJO FLUJO
NO HAY ALARMA DE
ALTA PRESION
FUNCIONAND
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Algebra BooleanaLas Leyes del lgebra Booleana son:
yxyx
yxyx
Teoremas de De Morgan00 x
xx 1
xxx
0 xx
xx 0
11 x
xxx
1 xx
00 x xx 0
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Algebra BooleanaLas Propiedades del lgebra Booleana son:
xyyx
xyyx
zyxzyxzyx
zyxzyxzyx
zxyxzyx )( yxxyxx
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Sistemas de numeracinSistema Binario:Posicin: bn+1 bn bn-1 . b3 b2 b1 b0
Peso: 2n+1 2n 2n-1 ......... 23 22 21 20
Por ejemplo para el nmero binario 1011 se tendra una representacin decimal de la siguiente manera:
1 0 1 1
23 22 21 20
8 4 2 1
El resultado ser: 1 x 8 + 0 x 4 + 1 x 2 + 1 x 1 = 11
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Sistemas de numeracinSistema Hexadecimal:Consideremos el nmero decimal 182110 , el cual tiene la representacin binaria 111000111012.Este nmero se puede representar en hexadecimal como:
Este nmero se representa en hexadecimal como 71D16.
Hexa Decimal Binario0 0 00001 1 00012 2 00103 3 00114 4 01005 5 01016 6 01107 7 01118 8 10009 9 1001A 10 1010B 11 1011C 12 1100D 13 1101E 14 1110F 15 1111
0111 0001 11017 1 D
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Sistemas de numeracinSistema Octal:
Consideremos el nmero decimal 182110 , el cual tiene la representacin binaria 111000111012.Este nmero se puede representar en octal como:
Octal Decimal Binario0 0 0001 1 0012 2 0103 3 0114 4 1005 5 1016 6 1107 7 111011 100 011 101
3 4 3 5
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Operadores LgicosOperador Lgico AND:
Operador Lgico OR:
Operador Lgico NOT:
A B BAX =0 0 00 1 01 0 01 1 1
A B BAX +=0 0 00 1 11 0 11 1 1
A AX=0 11 0
A
BX
A
BX
A X
A
BX
A
BX
A
BX
A
BX
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Operadores LgicosOperador Enclavamiento:
R
R
FALLASEGURA
ARRANQUE
Operador Memorias:
SET
SARRANQUE
RSET
RPARADA
S
RQ
ARRANQUE
PARADAX
Arranque
Falla segura
X
X
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Operadores LgicosContador hacia arriba: Contador hacia abajo:
Fotocelda
RSET
ReponerContador
CupC101
6
C101
I EmC101
1 2 3 4 5 6
Entrada
Salida Contador
Reposicin
Fotocelda
CdwnC101
6
I EmC101
RSET
ReponerContador C101
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Conceptos de Control Lgico SecuencialOperadores LgicosTemporizador ON Delay: Temporizador OFF Delay:
Contacto
InTC5
200
T5 B
Contacto
B
20 segundos
TC5
Contacto
InTD5
200
T5 B
20 segundos
Contacto
B
TD5
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Un objeto es cualquier elemento al cual puede ser asignado una serie de atributos, condiciones y propiedades.
Objeto
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Un ejemplo de objeto
Un motor puede ser un objeto, al cual se le puede asignar atributos: Color, Voltaje, Dimensiones, RPM, Potencia y otros
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Otro ejemplo de objeto:Un conjunto de eventos o estados de un proceso tambin puede ser un objeto.
Estado Cargando PaletaEn este caso se considera la permanencia, trnsito, acciones y condiciones.
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Una secuencia es una coleccin de objetos o elementos ordenados de acuerdo a su ocurrencia en el tiempo.
Secuencias
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Ejemplo de Secuencia
Un ejemplo de secuencia es el proceso de carga de paletas en un transportador.
FC2 On ?
INICIO
M1= ONM2= ON
M2= OFF
FC2 y FC1 On ?
M1= OFF
FIN
SI
NO
SI
NO
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Mquinas Secuenciales
Esta mquina se convierte en una Mquina de Estados cuando existen transiciones entre estados, dependiendo de los valores de las entradas y las salidas.
Una Mquina Secuencial se representa como un sistema en donde el conjunto de acciones est ordenado de forma secuencial.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Ejemplo Mquina de Estados
Los Controladores Lgicos Programables PLCs son mquinas secuenciales que pueden comportarse como mquinas de estados.En los PLCs los eventos son ordenados dentro de una ocurrencia, y esta ocurrencia o secuencia es repetida indefinidamente una y otra vez.
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
Un diagrama de estados es una representacin pictrica de un tipo particular de diagrama de flujo. Este diagrama muestra las acciones y las condiciones para transitar de un estado a otro.
Diagrama de Estados
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
El estado identifica un periodo de tiempo del objeto (no instantneo) en el cual ste estejecutando o esperando por alguna operacin, realiza ciertas actividades o espera por ciertos eventos.
Concepto de EstadoUn estado define el comportamiento de un objeto durante un momento determinado entre dos o ms eventos.
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
En este caso la actividad que est ocurriendo es la espera para cargar paletas.Se toman las acciones de apagar M1 y M2 y se transitar a otro estado cuando la fotocelda FC2 est desactivada.
Ejemplo de Estado
Esperando Cargar Paletas
Acciones M1 y M2
OFF
Condiciones
Condiciones
FC2 ON
FC1 ON
FC2 OFF
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Conceptos de Control Lgico Secuencial
En este caso se consideran todas las actividades y su orden de ocurrencia.
Ejemplo de estados encadenados
Cargando Trans 1
M1 ON M2 ON
Cargando Trans 2
Esperando Cargar
M1 ON M2 OFF
M1 OFF M2 OFF
FC2 OFF
FC1 ON FC2 ON
FC2 ON
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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FIN UNIDAD 1
GRACIAS POR SU ATENCION
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UNIDAD 2Dispositivos de Control Lgico
Secuencial
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
En control lgico secuencial se hace uso de una serie de dispositivos, los cuales en su mayora tienen dos condiciones: ON / OFF, Prendido / Apagado, Operado / No Operado.
En general estas dos condiciones estn definidas como normalmente abierto (NO) y normalmente cerrado (NC).
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
De acuerdo al uso se tienen dispositivos de entrada y dispositivos de salida.
Los dispositivos de entrada estn relacionados con los instrumentos y sensores, mientras los dispositivos de salida estn relacionados con los elementos de accin final.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
Interruptores
Selectores
Detectores
Contadores
Pulsadores
Entre los dispositivos lgicos de entradas se tienen aquellos que establecen condiciones:
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Dispositivos Control Lgico SecuencialInterruptoresLos interruptores son usados para hacer o romper un circuito, permitiendo establecer una condicin de entrada.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
Los selectores permiten escoger la condicin entre dos o ms elementos, permitiendo establecer una sola condicin de entrada.
Selectores
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
Los detectores permiten de acuerdo a un principio fsico generar una condicin del proceso que acte como entrada.
Detectores
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
Los contadores permiten establecer el nmero de eventos que ocurren en un perodo. Estos generan condiciones que actan como entradas.
Contadores
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialPulsadoresLos pulsadores son usados para generar comandos temporales de arranque, parada, apertura, cierre u otras actividades asociadas a los procesos que las requieran.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico Secuencial
Relevadores (Rels)
Bobinas (Solenoides)
Pilotos
Entre los dispositivos lgicos de salidas se tienen aquellos que ejecutan acciones:
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialRelevadores (Rels)Los relevadores o rels son dispositivos lgicos que permiten hacer o romper circuitos de acuerdo a una accin sealada.
COMUNB
NC
NO
SEAL
SPDT
COMUN
B
NC NO
SEAL
NO1
NCCOMUN
DPDT
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialBobinasLas bobinas son un arrollado de alambre sobre un ncleo metlico. Al ser sometidas a un campo magntico generan una fuerza de atraccin o de repulsin segn sea el caso.
BOBINAS
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialPilotos Los pilotos se usan para indicar, mediante efecto de luz, las condiciones de operacin de un proceso.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialAutomatismos
Se define como automatismo al dispositivo elctrico, electrnico, hidrulico y/o neumtico, que permite a un proceso funcionar de forma automtica.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Dispositivos Control Lgico SecuencialControladores Lgicos ProgramablesEn la actualidad para realizar los procesos de automatizacin, se utilizan los PLCs(Programmable Logic Controller).
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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FIN UNIDAD 2
GRACIAS POR SU ATENCION
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UNIDAD 3Controladores Lgicos Programables (PLCS)
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Qu son los PLCs ?
Los Controladores Lgicos Programables PLCsson dispositivos de control orientados a resolver problemas de control lgico secuencial.
Asimismo, los PLCs pueden ser usados en algunas aplicaciones de control regulatorio.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Componentes del PLC
Circuitos de Salidas
Circuitos de Entradas
Puertos de Comunicacin
Fuente de poder
Expansiones de Entradas
y SalidasCPU
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Ejemplo de componentes de un PLC usando bastidores (chasis)
Fuente de Alimentacin
CPU
Mdulos de entradas y salidas
Mdulo de comunicaciones
Bastidor
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Riel
Elementos colocados sobre rieles
Mdulo CPUMdulos de
entradas y salidas
Fuentes de alimentacin
Mdulos de comunicaciones
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Ejemplo de componentes de un PLC usando rieles como soporte
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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El mdulo CPU es un microcomputador que ejecuta cclicamente el programa elaborado y almacenado por el usuario.
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Modulo CPU
UNIDAD DE MEMORIA ROM
UNIDAD DE CONTROLCOMUNICACIONES
MICRO CONTROLADOR
UNIDAD DEMEMORIA RAM
UNIDAD DE CONTROL DE ENTRADAS Y SALIDAS
BUS INTERNO DE DIRECCIONAMIENTO, DATOS Y CONTROL
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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La memoria del PLC permite almacenar el programa de aplicacin, los registros de datos del sistema, las tablas de entrada y salida, los registros de comunicacin y los registros de estados del sistema.
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Memoria del PLC
Dependiendo el uso y funcin realizada la memoria del PLC puede ser de los tipos RAM, ROM y EEPROM.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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La memoria RAM se usa para almacenar el programa y los datos. Esta memoria usualmente est respaldada por una batera.
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Memoria del PLC
La memoria ROM contiene los programas internos y sistema operativo propios del PLC.
En algunos casos se hace uso de memorias EEPROM con fines de no depender de una batera.
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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En general la memoria est organizada en registros de 16 bits o dos bytes (word).
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Arreglo de la memoria del PLC
LSBMSBV-2000V-2001V-2002
V-3007V-3010
Comnmente se hace uso del sistema octal para identificar los registros.La organizacin de la memoria est definida por el usuario, considerando las reglas propias del PLC usado.
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Las fuentes de alimentacin proporcionan la energa elctrica al PLC para su funcionamiento.
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Fuente de alimentacin
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Los mdulos de entradas y salidas son circuitos electrnicos para la adquisicin y envo de seales desde y hacia el proceso.
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Mdulos de entradas y salidas
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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Mdulos de entradasLos mdulos de entradas son aquellos que se encargan de adquirir informacin de campo.
Los mdulos de salidas son aquellos que se encargan de enviar informacin a campo.
Mdulos de salidas
Entradas analgica
Entradas discretas
Salidas analgica
Salidas discretas
CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Mdulos de entradas y salidas
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE Adecuacin seales analgicas de entrada
Proceso
PLC
Valor de corriente4 a 20 miliamperios
Conversin valoresAnalgicos a digitales
Conversin de corriente a voltaje
Valor en voltaje1 a 5 Voltios
Valores en palabrasde 16 bits BCD
Deteccin porPLL
Valor en voltaje0 a 5 Voltios
Seal de frecuenciaValor de voltaje-10 a 10 voltios
Transmisor4 a 20 miliamperios Pick-Up magnticos
Transmisor-10 a 10 voltios
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE Adecuacin de seales de baja energa de entrada
Proceso
PLC
Valor de Temperaturaen milivoltios
Amplificador de voltaje
Amplificador de voltaje
Valor en voltaje0 - 5 Voltios
Valor de resistenciaen ohmios
Conversin valoresAnalgicos a digitales
Valores en palabrasde 16 bits BCD
Termopar RTD
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Adecuacin de seales analgicas de salida
Proceso
PLC
Elemento final de control
Elemento final de control
Conversin valoresDigitales a analgicos
Conversin de voltaje a corriente
Valor en voltaje0 a 5 Voltios
Valores digitales enpalabras de 16 bits BCD
Valor de corriente4 a 20 miliamperios
Valor en voltaje-10 a 10 Voltios
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Entradas discretas.
Se usan para sensar la condicin de entrada de los dispositivos lgicos que se conectarn al PLC.Estas entradas pueden ser conectadas en configuracin fuente (source) y en configuracin drenaje (drain).
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Conexiones de entradas discretas.
+ Vdc
- Vdc CONEXIN FUENTE
+ Vdc
- Vdc CONEXIN DRENAJE
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Salidas Discretas.
Se usan para ejecutar la accin de salida sobre los dispositivos lgicos que manejarel PLC.Estas salidas pueden ser conectadas en configuracin fuente (source) y en configuracin drenaje (drain).
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CONTROL LGICO SECUENCIAL
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CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE
Conexin de Salidas Discretas.
B
+ Vdc
- Vdc
CONEXIN DRENAJE
B
+ Vdc
- Vdc
CONEXIN FUENTE
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