´AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PLC

La Automatización es la disciplina que trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programado.

La ingeniería de la automatización industrial ha efectuado un enorme progreso en las últimas décadas. Elementos de hardware cada día más potentes, la incorporación de nuevas funcionalidades, y el desarrollo de las redes de comunicación industrial, permite realizar en tiempos mínimos excelentes sistemas de Automatización Industrial.

El hombre empieza a crear artefactos y máquinas encargadas de realizar tareas diarias con utilidad práctica, preindustrial y algunas solamente para entretener a sus dueños.

Inventor Invento Función Lugar TiempoAmenhotep Estatua de

MemonEmite sonidos cuando la iluminan los rayos del sol al amanecer

Etiopía 1500 a. c.

Archytar de Tarento

Pichón de madera

Rotaba con un surtidor de agua Grecia 397 a.c.

King-su Tse Caballo de madera

Salta China 206 a.c.

Árabes Reloj mecánico

Medición del tiempo Arabia ----

Leonardo da Vinci

León mecánico

Abría su pecho con su garra y mostraba el escudo del rey

Europa Siglo XV

Artesanos de relojería

Robots Entretener a la gente de la corte y servir de atracción en las ferias

Europa Siglo XVII

Jacnes de Vaucanson

Pato

Mecánico

El pato alargaba su cuello para tomar el grano de la mano y luego lo tragaba y digería

Europa 1739

Pierre Droz Muñecos Capaces de escribir, dibujar y tocar diversas melodías en un organo

Suiza 1770

Inventor Invento Función Lugar AñoHargreaves, Crompton, Cartwrig

Hilatoria Mecanica

Hilar Europa 1770, 1779, 1785

Jacquard Tarjetas perforadoras

Como soporte de un programa, es decir, eligiendo un conjunto de tarjetas se define el tipo de

tejido que se desea realizar

Potter Automatización de máquina de vapor

Automatización del funcionamineto de una máquina de vapor del tipo Newcomen

XVIII

La automatización como un concepto nuevo y revolucionario.

El término de automatización fue acuñado por Delmar S. Halder en 1947 (Ford)

El objetivo es sacar al ser humano del proceso productivo, y se predijo que una cantidad de personas se quedaría sin trabajo.

Se entiende por controlador lógico programable (PLC), o autómata programable a toda máquina electrónica, basada en un microprocesador, diseñado para controlar en tiempo real y en medio industrial procesos secuenciales.

La unidad de control realiza las acciones y decisiones de fabricación y no el ser humano

La combinación de la inteligencia de los autómatas programables con los actuadores y transductores industriales, permite que se automatice los procesos.

Se han invertido grandes esfuerzos e investigaciones en campos como son: unidad de control, redes de comunicación industrial, buses de campo, identificadores de productos.

Controlador Lógico Programable

Controlador Lógico ProgramableEl PLC por sus especiales características de diseño tienen un campo de aplicación muy extenso. La constante evolución de hardware amplia continuamente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades.

Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en done es necesario realizar procesos de maniobra, control, señalización, etc., por tanto su aplicación abarca desde procesos de fabricación industrial de cualquier tipo hasta el control de instalaciones de edificios (domótico), agroindustrial (viveros), tránsito (semáforos)

Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación sencilla de los mismos, etc. Hace que su eficiencia se aprecie fundamentalmente en procesos con requerimientos tales como: Espacio reducido, procesos de producción periódicamente cambiantes, procesos secuénciales, maquinaria de procesos variables, instalaciones de procesos complejos y amplios, revisión de programación centralizada de las partes del proceso.

Controlador Lógico Programable (PLC)

Allen-Bradley

Siemens

Indica las terminales de salida

Indica las terminales de entrada

Software de programación: STEP 7 MicroWin

Redes de Comunicación• Devicenet

• Profibus

• Canbus

• Modbus

Sección de Entrada\Salida Procesador

› Archivo de imágenes de entrada› Archivo de imágenes de salida› Unidad de procesamiento central› Memoria del programa de usuario› Ciclo de barrido completo› Memoria de datos variables

Retardos, contador de eventos, operaciones aritméticas y lógicas

Dispositivos de programación

Partes de un Controlador Lógico Programable

Sección de entrada/salida La sección de entrada/salida de un controlador lógico programable se encarga del trabajo de intercomunicación entre los dispositivos industriales y los circuitos electrónicos de baja potencia que almacenan y ejecutan el programa de control (diagrama de escalera). El programa de control será llamado por nosotros el programa de usuario.

Sección de entradaCada terminal del modulo recibe una señal de alta potencia (por lo general, 120 VCA) de un dispositivo de entrada y la convierte en una señal digital de baja potencia compatible con los circuitos electrónicos del procesador. Todos los módulos de entrada de los PLC modernos usan convertidores ópticos de señal para llevar a cabo el acoplamiento eléctricamente aislado entre los circuitos de entrada y los elementos electrónicos del procesador.

Cada dispositivo de conmutación de entrada está conectada a una terminal particular de entrada de la regleta de conexiones de un módulo, como se ilustra en la siguiente figura. Por lo tanto si el interruptor de botón superior está cerrado, apareceren 120 VCA en cada terminal de entrada 00 de ese bastidor, el convertidor de señal 00, contenido en el módulo, convierte este voltaje de ca en un 1 digital y lo envía al procesador por medio del cable conector. Contrariamente si el interruptor de botón superior está abierto, no aparece ningún voltaje de ca en la terminal de entrada 00. El convertidor de señal de entrada 00 responderá a esta condición enviando un 0 digital al procesador.


Sección de entradas

Sección de salida

Considérese que cada módulo de salida es una tarjeta de circuito impreso que contiene amplificadores de salida, cada amplificador de salida recibe del procesador una señal digital de baja potencia y la convierte en una señal de alta potencia (algunos capaces de manejar una carga industrial), Un módulo de salida de PLC moderno tiene amplificadores con aislamiento óptico que usan TRIAC, Transistores, etc.

Cada dispositivo de carga de salida está conectado a una terminal en particular de la regleta de terminales de un módulo de salida, como se muestra en la siguiente figura. Así por ejemplo, si el amplificador de salida 02 recibe un 1 digital del procesador, responderá a ese 1 digital aplicado 120 V de ca a la terminal 02 del módulo de salida. Encendiendo por lo tanto el foco. A la inversa, si el procesador envía un 0 digital al amplificador de salida 02, el amplificador no aplica potencia a la terminal 02 del módulo y se paga el foco.

Sección de salidas


identificador de terminales para la CPU 212 DC/DC/DC

identificador de terminales de un CPU 212 AC/DC/relé del PLC S7-200

Procesador El procesador contiene y ejecuta el programa de usuario. Para poder hacer este trabajo, el procesador debe almacenar las condiciones de entrada y salida más recientes.

Archivo de imágenes de entradaLas condiciones de entrada se almacenan en el archivo de imágenes de entrada, que es una parte de la memoria del procesador. Esto es cada terminal del módulo de entrada de la sección de E/S tiene asignada en lugar determinado dentro del archivo de imágenes de entrada. Este lugar determinado está destinado exclusivamente a la tarea de llevar el registro de la última condición de su terminal de entrada.

Archivo de imágenes de salidaLas condiciones de salida se almacenan en el archivo de imágenes de salida, que es otra parte de la memoria del procesador. El archivo de imágenes de salida tiene la misma relación con las terminales de salida de la sección de E/S que el archivo de imágenes de entrada tiene con las terminales de entrada. Esto es, cada terminal de salida tiene asignada una localidad de memoria en el archivo de imágenes de salida. Esa localidad en particular está dedicada exclusivamente a la tarea de llevar el registro de la última condición de su terminal de salida.

Unidad de procesamiento centralLa subsección del procesador que se encarga de la ejecución del programa se llamará Unidad de procesamiento central (CPU).

Memoria del programa de usuarioEs una porción particular de la memoria del procesador que se usa para el almacenamiento de las instrucciones del programa de usuario.

Dispositivo de programaciónEs un software para programar el PLC. Algunos PLC están equipados con un dispositivo de programación construido por la misma compañía que fabrica el PLC, pero en muchas instalaciones del dispositivo de programación es una computadora de escritorio o portátil con una tarjeta de interfaz de comunicación instalada en la ranura de expansión.


El Procesador

Ciclo de barrido completoEl cíclico de barrido completo empieza con el barrido de entrada, el estado actual de cada terminal de entrada se almacena el archivo de imágenes de entrada, actualizándolo. El barrido de entrada es bastante rápido. El tiempo transcurrido depende de la cantidad de módulos y terminales de entrada en la sección de E/S, la velocidad de reloj del CPU. Después sigue el barrido de programa donde se ejecuta el programa de usuario, empezando por el primer escalón hasta ejecutar el último escalón.

Durante toda la ejecución del programa de usuario, el programa mantiene actualizando el archivo de imágenes de salida, sin embargo, las terminales de salida mismas no son actualizadas constantemente. En cambio, el archivo de imágenes de salida completo se transfiere a las terminales de salida durante el barrido de salida que sigue a la ejecución del programa

Ciclo de barrido completo

Funciones inmediatas de E/S

En algunas ocasiones durante la ejecución del programa de usuario puede ser necesario actualizar de inmediato una terminal de salida. Los PLC más avanzados contemplan mecanismos para lograr esto. Su conjunto de instrucciones contiene una instrucción de salida inmediata que temporalmente suspende la operación normal del programa, actualizando la terminal de salida y regresa al programa. Esto se muestra en la siguiente figura.

Algunos PLC poderosos también contienen instrucciones especiales de entrada inmediata, que pueden usarse para actualizar una localidad particular en el archivo de imágenes de entrada justo antes de ejecutar una instrucción que use esa entrada. Para justificar el tomarse esta molestia, la situación de control debe ser tan exigente que en la realidad tenga importancia si la entrada ha cambiado durante los pocos milisegundos que puede haber transcurrido entre el último barrido de entrada y el punto en el programa de usuario donde se encuentre la instrucción crítica.


Salida inmediata


Entrada inmediata

Dispositivo de programación

Simbología Americana

Botón normalmente abierto ( NA )

Botón normalmente cerrado ( NC )

Interruptor flotador

Interruptor de limite

Interruptor de presión

Interruptor de pedal

Contacto normalmente abierto

Contacto normalmente cerrado

Solenoide

Bobina

Lámpara piloto (la letra indica el color de lámpara)

Interruptor de dos posiciones

Interruptor de tres posiciones

Motor monofásico

Motor trifásico








Cierre temporalizado

normalmente abierto

Apertura temporalizada

normalmente cerrada

Apertura temporalizada

normalmente abierta

Cierre temporalizado

normalmente cerrado

Al energizarse el relevador, el contacto NA se retrasa antes de cerrarse. Cuando el relevador se desenergiza el contacto se abre al instante

Al energizarse el relevador, el contacto NC se retrasa antes de abrirlo. Cuando el relevador se desenergiza, el contacto se cierra al instante

Al energizarse el relevador, el contacto NA se cierra al instante. Cuando el relevador se desenergiza, el contacto se retrasa antes de regresar a la condición abierta

Al energizarse el relevador, el contacto NC se abre al instante. Cuando el relevador se desenergiza, el contacto se retraza antes de

regresar a la condición cerrada

Símbolo DescripciónNombre

Simbología Europea

Botón con enclavamiento

Botón normalmente abierto

Relevador

Válvula solenoide

Contacto normalmente abierto

Contacto normalmente cerrado

Interruptor de nivel de liquido NA y NC

Interruptor térmico NA y NC

Interruptor de posición mecánica NA y NC

Interruptor de proximidad NA y NC

Interruptor de presión NA y NC

Simbología Europea

Temporizador a la desconexión

Temporizador a la conexión

Contacto a la desconexión

Contacto a la conexión

Lámpara piloto

Elemento de calefacción

Resistencia

Relé térmico de sobre carga

Contador

Botones pulsadores

Botones de Perilla

Interruptores de limites de palanca

Diagramas de escalera Lista de instrucciones Grafos GRAFCET Lenguaje estructurado

Simbología de la programación en escalera de los distintos software de los PLC

PLC S7-200 de la Marca Siemens

PLC 5/12 de la Marca Allen-Bradley

PLC Marca Festo

Para la programación de los PLC hay un orden preestablecido. Este orden preestablecido, así como los detalles sobre la secuencia de teclas exactas, difieren entre los diferentes fabricantes de PLC y aun entre sus distintos modelos del mismo fabricante

Q.- Salida I .- Entrada M .- Marca T.- Temporizador C.- Contador

Bastidor 00 Bastidor 01 Bastidor 02

Esta es la ranura 0, El modulo insertado aquí es llamado módulo 1. si es de tipo de entrada, como se está considerando, tiene 16 terminales de entrada diseccionadas como I:001/00 a I:001/17

Es la ranura 3, si se inserta en ella un módulo tipo salida, que tiene 16 terminales de salida cuyas direcciones de bit exactas son: S:003/00, S:003/01 y así hasta llegar a S:003/17

PLC 5/12 de la compañía Allen - Bradley

EL PLC tiene

3 bastidores

Números octales de los módulos

X : XXX / XX

O : 010 / 17

I : 026 / 14

Entrada (E) o Salida (S)

Número de bastidor 00 a 03

Número de ranuras o módulo (0 hasta el 7)

Número de terminal

SalidaBastidor

Ranura 0

Terminal 17(8)

Relación de los dígitos de dirección con su ubicación en el bastidor E/S

Entrada

Bastidor

Ranura 6

Terminal 14(8)

Diagrama de escalera

PLC 5/12 de la compañía Allen - Bradley

XX.X

Entrada (I) o

Salida (Q)

Terminal

I0.1

Entrada (I)

Terminal 0.1

Q0.5

Salida (Q)

Terminal 0.5

Indica las terminales de salida

Indica las terminales de entrada

Mostrar Software de Step7-Micro/WIN 32

Y después ejemplos

Direccionamiento de símbolos

La tabla de símbolos permite adjuntar nombres simbólicos a las entradas, salida y marcas internas. Los símbolos que se hallan asignados a dichas direcciones se pueden utilizar en los editores KOP y AWL.

Reglas para introducir direcciones simbólicas• Puede introducir los nombres simbólicos y las direcciones absolutas en cualquier orden.• Pueden utilizar hasta 23 caracteres en el campo del nombre simbólico.• Pueden definir hasta un total de 1000 símbolos • En la tabla de símbolos se distinguen entre mayúsculas y minúsculas. • El editor de la tabla de símbolos elimina todos los espacios en blanco de los nombres de los símbolos.

Ejemplo:

Funciones SET y RESET

La función SET pone en 1(energiza) a la instrucción energía-salida

La función Reset pone en 0 (desenergiza) a la instrucción energía-salida

Indica cuantas terminales se van a energizar o desenergizar hacia la derecha, a partir de la dirección indicada

Indica que la bobina es tipo Marca, es decir, es una bobina virtual

Muestra la dirección de la marca

La operación invertir primer valor.- Invierte su señal de entrada, es decir, el valor de 0 lo pone a 1 ó el valor de 1 lo pone a 0

El contacto Detectar flanco positivo permite que fluya la corriente durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 0 a 1

El contacto Detectar flanco negativo permite que fluya la corriente durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 1 a 0

Contactos especiales

Programación KOP

Ejemplo:

Entrada de contaje.- Empieza a contar cuando en la entrada recibe un flanco positivo

Reinicia el contador

El Preselección.- indica hasta

que valor tiene que contar

EL CTU es un contador ascendente, y cuando el valor actual es igual o mayor al valor de preselección, se activa el bit de contaje (Cxxx)

Ejemplo: El contador contara hasta 10 y después se activara el bit de contaje, haciendo que el contacto C10 se active.

El CTD es un contador hacia atrás y empieza desde el valor de preselección hasta llegar a cero, y se activa el bit de contaje.

Contador hacia atrás

Entrada de contaje.- Empieza a contar cuando en la entrada recibe un flanco positivo

El Preselección.- indica el valor donde empieza a contar

Reinicio

Ejemplo: El contador empezara a contar desde 3 hasta cero, y después activa el bit de contaje.

Contador adelante/atrás

Empieza a contar hacia delante, cuando en la entrada recibe un flanco positivo

Empieza a contar hacia atrás, cuando en la entrada recibe un flanco positivo

Reinicia el conteo

El contador cuenta hacia adelante y hacia atrás dependiendo de las entradas de activación. Se activa el bit de contaje, si el valor actual (Cxxx) es igual o mayor al valor de preselección.

Valor de preselección

Ejemplo: El contador hacia adelante/atrás empezara a contar y cuando llegue a su valor de preselección, se activara el bit de contaje.

Temporizador de retardo a la conexión

Cuenta el tiempo al estar habilitado la terminal IN, y cuando se desactiva está terminal se reinicia el contador

Valor preseleccionado.- En el se ajusta el tiempo del contador de acuerdo a la tabla mostrada abajo

Cuando se habilita su terminal IN, el temporizador empezara a contar y cuando alcance su valor predeterminado, se activara su bit de temporización

Para calcular el valor actual se aplica:

valor actual = (valor de contaje)(base del tiempo)

Ejemplo: Cuando se active la entrada IN del temporizador, empezara a contar con una resolución de 10ms hasta llegar a 30 ms (3 x 10ms), para activar bit del temporizador

Temporizador de retardo a la conexión memorizada

Cuando se activa la entrada IN, el temporizador empieza a contar y si se desactiva la entrada IN, el valor del contador se mantiene y cuando se activa nuevamente la entrada IN vuelve a contar desde el valor en que se quedo. Cuando llega al valor predeterminado se activa el bit de temporización.

Valor preseleccionado.- En el se ajusta el tiempo del contador de acuerdo a la tabla mostrada abajo

Para calcular el valor actual se aplica:

valor actual = (valor de contaje)(base del tiempo)

Ejemplo: el temporizador se activara, cuando se activa I2.1 y cuando se desactiva I2.1, el valor del temporizador se mantiene. Cuando se vuelve activar nuevamente el I2.1, el contador empezara a contar desde el valor donde se quedo. Cuando el contador llega a su valor preseleccionado se activa el bit de temporizador para desactivar la salida Q0.5

Temporizador de retardo a la desconexión.- Se utiliza para retardar la respuesta a cero de una salida durante un periodo determinado tras haberse desactivado la entrada

Cuando la entrada se desactiva (OFF), el temporizador cuenta hasta que el tiempo transcurrido alcanza el valor de preselección. Una vez alcanzado éste, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje. Si la entrada está desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preselección, el bit de temporización permanece activado (ON). Para que la operación TOF comience a contar se debe producir un cambio de ON

Valor preseleccionado o de contaje

El valor actual resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo. Por ejemplo, el valor de contaje 50 en un temporizador de 10 ms equivale a 500 ms.

Ejemplo: Cuando se activa la entrada I0.0, el temporizador activa su bit de temporización, y cuando se desactivo la entrada I0.0, el temporizador empezara a contar hasta alcanzar el valor predeterminado y entonces el bit de temporizador se desactiva

Los datos se pueden configurar en:

Por defecto: bit B: Byte (8 bits) W: palabra (16 bits) D: palabra doble (32 bits)

Tipos de memoria y propiedades

Área DescripciónAcceso a

bitsAcceso a

bytesAcceso a palabras

Acceso a palabras dobles

Puede ser remanente

Se puede forzar

I

Entradas digitales e imagen del

proceso de las entradas

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no sí

Q

Salidas digitales e imagen del

proceso de las salidas

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no sí

M Marcas internaslectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

sí sí

SM

Marcas especiales

(SM0 a SM29 son de sólo

lectura)

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no no

VMemoria de

variableslectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

sí sí

T

Valores actuales y bits

de temporizadores

Bit T Valor actual

T

Valor actual T sí

lectura / escritura

nolectura / escritura

no Bit T - No no

CValores

actuales y bits de contadores

Bit C noValor actual

Cno

Valor actual C sí

no

lectura / escritura

lectura / escritura

Bit C no

HC

Valores actuales de contadores

rápidos

no no no sólo lectura no no

AIEntradas

analógicasno no sólo lectura no no sí

AQSalidas

analógicasno no

sólo escritura

no no sí

AC Acumuladores nolectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no no

LMemoria de

variables locales

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no no

S SCRlectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

lectura / escritura

no no

Direccionamiento directo e indirectoHay tres modos de direccionar los operandos en el programa:· Directo· Simbólico · Indirecto

Direccionamiento directoEl S7 200 almacena información en diferentes áreas de la memoria que tienen direcciones unívocas. Es posible indicar explícitamente la dirección a la que se desea acceder. El programa puede acceder entonces directamente a la información. En el direccionamiento directo se indican el área de memoria, el tamaño y la dirección. Ejemplo: VW790 se refiere a la dirección 790 de la memoria V. Para acceder a un bit en un área de memoria es preciso indicar la dirección del mismo, compuesta por un identificador de área, la dirección del byte y el número del bit precedido de un punto. La figura siguiente muestra un ejemplo de direccionamiento de un bit (denominado también direccionamiento "byte.bit"). En el ejemplo, el área de memoria y la dirección del byte (I=entrada y 3 = byte3) van seguidas de un punto decimal (".") que separa la dirección del bit (bit 4).

Utilizando el formato de dirección de byte se puede acceder a los datos de la mayoría de las áreas de memoria (V, I, Q, M, S y SM) en formato de bytes, palabras o palabras dobles. La dirección de un byte, de una palabra o de una palabra doble de datos en la memoria se indica de forma similar a la dirección de un bit. Esta última está compuesta por un identificador de área, el tamaño de los datos y la dirección inicial del valor del byte, de la palabra o de la palabra doble, como muestra la figura siguiente.

Para acceder a los datos comprendidos en otras áreas de la memoria (por ejemplo, T, C, HC y acumuladores) es preciso utilizar una dirección compuesta por un identificador de área y un número de elemento.

Direccionamiento simbólicoEl direccionamiento simbólico utiliza una combinación de caracteres alfanuméricos para identificar una dirección. Una constante simbólica utiliza un nombre simbólico para identificar un número constante o un valor de un carácter ASCII.

En los programas SIMATIC, los símbolos globales se asignan utilizando la tabla de símbolos. En los programas IEC, los símbolos globales se asignan utilizando la tabla de variables globales. Si ha asignado direcciones simbólicas en la tabla de símbolos SIMATIC, puede conmutar entre la representación absoluta (por ejemplo, I0.0) o simbólica (por ejemplo, "Bomba1") de las direcciones de los parámetros.

Comparaciones

Las instrucciones de comparación sirven para comparar datos y estos pueden ser de tipo byte (B), entero (I), enteros dobles (D), reales (R)

Tipo de comparación

Datos a comparar

Tipos de datos: entero (I), entero doble (D), entero real (R)

Ejemplo:Los Contactos de activan si la comparación es verdadera

Las operaciones matemáticas pueden ser: Suma resta, multiplicación y división

Resultado de la resta

Resta

Minuendo

Sustraendo

Ejemplo de operaciones aritméticas

ConversiónLa operación Convertir byte en entero convierte el valor de byte (IN) en un valor de entero y deposita el resultado en la variable indicada por OUT. El byte no tiene signo. Por tanto, no hay ampliación de signo.

La operación Convertir entero en entero doble convierte el valor de entero (IN) en un valor de entero doble y deposita el resultado en la variable indicada por OUT. El signo se amplía.

La operación Convertir entero doble en entero convierte el valor de entero doble (IN) en un valor de entero y deposita el resultado en la variable indicada por OUT.

La operación Convertir entero en byte convierte el valor de entero (IN) en un valor de byte y deposita el resultado en la variable indicada por OUT.

Ejemplo:

Subrutina Subrutina

Icono de subrutinas

Subrutina

Cuando se ejecutan las operaciones Poner a 1 (S) y Poner a 0 (R), se activa (se pone a 1) o se desactiva (se pone a 0) el número indicado de salidas (N) a partir de la dirección indicada por el parámetro binario.

Operaciones SET y RESET

Comparaciones

Operaciones Matemáticas

Llenado de botellas

Se tiene un proceso de transporte y llenado de botellas de refresco, en donde se manejan dos tamaños y tres sabores diferentes . Los envases se llenan de los sabores 1 y 2, mientras que los pequeños son de sabor 2 y 3. En la zona de salida de envases llenos se realiza la tarea de empaque, en donde es necesario tener cuatro botellas grandes para generar un empaque. En botellas pequeñas se manejan seis envases por paquete. Cada vez que se completa un paquete se debe generar una señal de salida para que posteriormente se ejecute la tarea de empaque (dicha operación no se considera en esta etapa). Los empaque de botella grande están compuestos por dos botellas sabor uno y dos de sabor dos. En caso de botella chica, se tiene 3 de sabores dos y 3 de sabor tres. Se desea implantar un programa en PLC de tal forma que se pueda llevar la cuenta total de botellas procesadas, el número de botellas pequeñas, el número de botellas grandes, así como la cantidad de sabor.

Para la detención de botellas, se cuenta con un sensor en la base de la plataforma de llenado. Con esto se verifica la presencia de botella, al mismo tiempo que también se cuenta con un segundo sensor colocado en forma vertical, por encima del sensor de presencia. Si este sensor Sp se activa, significa que la botella es de tamaño grande.

Si la Botella detectada es pequeña, entonces la válvula de llenado se abre durante un tiempo de 1.5s, Si la botella es grande, entonces el tiempo de llenado será de 2.5 segundos.

Compuertas Lógicas

Ley conmutativa

Ley asociativa

Ley distributiva

Suma Multiplicación

Diseño lógico booleano

P C L M

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

Sistema de seguridad para un vehículo

El control de seguridad consiste en activar el motor del carro, siempre y cuando, se tenga la puerta cerrada, el cinturón de seguridad puesto y se este accionando la llave

P= Puerta abierta

C= Cinturón de seguridad

L= Llave

M= Motor

Giro de un motor eléctrico

BI BD I D

0 0 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 1 0 0

BD = Botón derecho

BI = Botón izquierdo

I = Izquierdo

D = Derecho

I M V A

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1

I = interruptor de la alarma

M = Sensor de movimiento

V = Sensor de la ventana o puerta

A = alarma y luces

Sistema de alarma de una casa

El sistema de alarma de una casa consiste en: un interruptor de encendido, un sensor de movimiento, un sensor para detectar la rotura de una ventana o de la puerta.

La alarma se va accionar cuando:

• se active el interruptor de la ventana

• este activado el interruptor de la alarma y este el sensor de movimiento detectando algo

• este activado el interruptor de la alarma, el sensor de movimiento detectando algo y el sensor de la ventana se active

Construya el diagrama de escalera empleando el algebra de boole

Alarma de un semáforo

Diseñe la alarma de un semáforo, el cual se activa cuando más de una luz está encendida.

Mapas de Karnaugh

Encuentre el siguiente mapa de karnaugh de la siguientes tablas de verdad

Tabla 1

PAC Combina la Robustez del PLC y la Funcionalidad de la PCEn la última década, expertos en la industria y editores predijeron que el control basado en PC finalizaría el régimen de los controladores de lógica programables (PLC) en el control industrial. Predijeron que características, tales como procesadores de punto flotante, RAM, herramientas de software poderosas, e interfases gráficas harían de la PC la plataforma fundamental de la Automatización Industrial. Sin embargo, al día de hoy los PLC continuan dominando la mayoría de las fábricas para aplicaciones de control de procesos y máquinas. Aunque muchos ingenieros han evaluado el uso de la PC para funciones avanzadas, como control y simulación análogo, conectividad con base de datos, aplicaciones basadas en web y comunicación con dispositivos externos, la PC no ha podido competir con el PLC para aplicaciones basadas en control. Las PC estándar, e incluso algunas computadoras industriales, no ofrecen la confiabilidad demandada por las aplicaciones de control de automatización industrial. PCs con sistemas operativos estándar y hardware genérico son muy frágiles y temperamentales como para satisfacer la confiabilidad demandada en control industrial.

Controladores de Automatización Programables

Tradicionalmente los ingenieros han tenido que escoger entre contar con un PLC que ofrezca robustez industrial y confiabilidad o bien una PC efectiva en mediciones y comunicaciones análogas. Como resultado,muchos ingenieros sacrifican funcionalidad de control avanzado que no obtienen fácilmente con un PLC, o fusionan un sistema que incluye un PLC para control discreto y una PC para funcionalidad avanzada. Debido a ésto, en muchas fábricas, los PLC estan siendo utilizados en conjunto con PCs para acumular datos, conectarse a escáners de código de barras, incorporar información a las bases de datos, y publicar datos en la Web. Este arreglo presenta grandes problemas debido a la dificultad que existe para construir, correr y mantener estos sistemas. Como resultado, ingenieros de sistemas luchan para integrar hardware y software de distintos vendedores que no han sido diseñados para trabajar entre sí. En la actualidad, existe una tercera opción. Los ingenieros pueden utilizar productos que ofrecen una hibridación de la PC y del PLC. El grupo de analistas de la industria ARC utiliza el término "controladores de automatización programables" (PAC) para los controladores híbridos. Los PAC combinan las mejores características de la PC, incluyendo el procesador, la RAM, y software potente, con la confiabilidad, dureza, y naturaleza distribuída del PLC.

Los PAC combinan el empaque y dureza del PLC con la flexibilidad y funcionalidad de software de la PC. Estas nuevas plataformas son ideales para control sofisticado y registro de datos en ambientes rudos. Un ejemplo de PAC es la combinación del Compact FieldPoint de National Instruments y el software de LabVIEW de NI. En conjunto, estos productos ofrecen una plataforma de control industrial fusionado diseñado con la flexibilidad de una PC y la confiabilidad del PLC. La flexiblidad de la PC como lo es el procesador de punto flotante para cálculos personalizados, un servidor web interactivo para control y monitoreo fácil, Compact Flash removible para acceso de datos, y múltiples puertos seriales para comunicación con dispositivos externos, proveen características y funciones imposibles de implementar en un PLC. Para complementar las capacidades análogas del controlador la plataforma también incluye gran exactitud en módulos análogos de entradas/salidas con resolución de 16 bit y acondicionamiento de señales para exactitud y precisión en mediciones y control análogos. El Compact FieldPoint complementa esta funcionalidad típica de una PC con el empaquetado del PLC el cual proporciona un nivel de calidad de compatibilidad electromagnética CE industrial pesada para ambientes eléctricamente ruidosos, un rango de temperatura de –25 a 60°C, lecturas de choque de 50 g y niveles de vibración de 5 g para ambientes móviles y con vibración. PAC toma las mejores características de la PC: el procesador, la RAM, el software potente y se mezcla con la confiabilidad y dureza del PLC. Ingenieros en muchas industrias, desde semiconductores hasta petróleo y gas, estan en transición a PAC para implementar funcionalidad avanzada con cálculos análogos, acceso de datos y comunicaciones en sus sistemas de control.

Tomas L. Floyd, Fundamentos de sistemas digitales, Pearson, 2006

http://digital.ni.com/worldwide/latam.nsf/web/all/DBCC2AA73D23AABB86256F49006EFD2B

Engineering

´AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PLC