CONTROL LÓGICO PROGRAMABLE
PLC

SENA
Servicio Nacional de Aprendizaje
Medellín

Sergio Leonardo Fonseca Mancera
Es la tecnología utilizada para realizar procesos o
procedimientos sin la ayuda de las personas.
Proceso. Es el desarrollo natural de un acontecimiento,

caracterizado por una serie de eventos o cambio graduales,
progre...
• Proceso Continuo
El material es introducido y removido del proceso al mismo
tiempo y el proceso una vez iniciado, no par...
Conjunto de elementos ordenados que cumplen un objetivo,
y uno solo de estos elementos no puede cumplir, por si solo,
el t...
Eléctrica.
Mecánica.
Térmica
Fuentes alternativas: combustibles fósiles,
hidráulica, solar, eólica.

Sergio Leonardo F...
Procesos comunes de manufactura y sus requerimientos de energía
Proceso

Forma de energía
utilizada

Moldeado

Térmica

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Sergio Leonardo Fonseca Mancera
Tecnologías cableadas
Implementación física de la lógica de la Unidad de Control
Familias tecnológicas:
• Mecánicos
• Neum...
Tecnología Programada
Utilización de dispositivos capaces de ejecutar algoritmos,
dotados de entradas y salidas analógicas...
Manual.
El operador a través de Pulsadores, interruptores, teclado, etc.
va ordenando las diferentes operaciones a realiza...
Son los distintos dispositivos eléctrico,
manuales o automáticos que se emplean
para permitir o interrumpir el paso de la
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Aparatos de Maniobra

Manuales

Pulsadores
Pulsador con enganche
Conmutadores
Botón de pulso y giro

Automáticos
Aparatos ...
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Presostato

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Relé de protección por termistancia
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Relé Termomagnético

Relé Térmico

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Relé Electromagnético
Operación Y y O
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Símbolo Normalizado Relé o Contactor auxiliar

Simbología completa de un Relé

Nomenclatura de un Relé auxiliar

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Sergio Leonardo Fonseca Mancera
 Realizar el esquema del montaje.
 Seleccionar los elementos a emplear según esquema.
 Probar el funcionamiento de los ...
Un autómata programable (AP) , también llamado PLC (Programmable Logic
Controller) es:
un sistema electrónico programable ...
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Direccionamiento
Fuente de alimentacioón

CPU

Módulo interface

SM321
DI 16xDC24V

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SIEMENS

Entrada digitales

BAF

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BIT, BYTE, PALABRA, DOBLE PALABRA
Longitud = 1 BIT

Estado "1" or "0"

BIT
7 6 5 4 3 2 1 0
Representa un valor numérico co...
Dirección byte

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Dirección Doble Palabra
Dirección Palabra
Dirección bit
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entrada / salida bit

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Fuente de alimentación CPU

SIEMENS

Módulo interface

Entradas digitales

SM321
DI 16xDC24V

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DI 16xDC24V

SF

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Sergio Leonardo Fonseca Mancera
Dirección digital (byte de dirección 0 - 127)
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alimentación (emisor)

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Sergio Leonardo Fonseca Mancera
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• Establecen la comunicación entre CPU y proceso:
– Filtran, adaptan y codifican las señales de entrada
– Decodifican y am...
• Centralizadas
– Autómatas compactos, mautómatas (+módulos)
– Autómatas modulares (+módulos y +bastidores)
• Distribuidas...
Buses de campo:
• AS-i
• PROFIBUS
• Uni-Telway
Redes industriales:
• ETHERNET Industrial
• MODBUS
• Inalámbricas
– Wifi
– ...
Los sistemas de control se encargan de la
regulación automática de operaciones y del
equipo asociado, así como de la integ...
◦ Planta: Funcionamiento en lazo abierto o lazo cerrado.
◦ Unidad de Control:
Decide la operación a realizar.
Trabajo con ...
Factor de
comparación.

Control Continuo.

Control Discreto.

Medidas de salida
del producto.

Peso, volumen líquido
y vol...
Nivel

Industrias de
Proceso.

Industrias de
Manufactura
Discreta.

5

Nivel
corporativo.

Nivel
corporativo.

4

Nivel de...
Industrias de Proceso.

Industrias de Manufactura
Discreta.
Sergio Leonardo Fonseca Mancera
Control  Lógico  Programable PLC
Control  Lógico  Programable PLC
Control  Lógico  Programable PLC
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Control Lógico Programable PLC

  1. 1. CONTROL LÓGICO PROGRAMABLE PLC SENA Servicio Nacional de Aprendizaje Medellín Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  2. 2. Es la tecnología utilizada para realizar procesos o procedimientos sin la ayuda de las personas.
  3. 3. Proceso. Es el desarrollo natural de un acontecimiento, caracterizado por una serie de eventos o cambio graduales, progresivamente continuos y que tienden a un resultado final. Un proceso Industrial la material o energía es convertida a otras formas de material o energía. Ejemplos: – Cambio en presión, temperatura, velocidad, potencial eléctrico, etc. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  4. 4. • Proceso Continuo El material es introducido y removido del proceso al mismo tiempo y el proceso una vez iniciado, no para (Reacciones químicas, destilaciones, separaciones, etc). . Proceso Batch El material se agrega a un contenedor; algún proceso se lleva a cabo; el producto es removido y se sigue una secuencia que puede parar o reiniciarse (Bebidas alcoholicas, productos alimenticios, etc). Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  5. 5. Conjunto de elementos ordenados que cumplen un objetivo, y uno solo de estos elementos no puede cumplir, por si solo, el trabajo de todo el sistema. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  6. 6. Eléctrica. Mecánica. Térmica Fuentes alternativas: combustibles fósiles, hidráulica, solar, eólica. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  7. 7. Procesos comunes de manufactura y sus requerimientos de energía Proceso Forma de energía utilizada Moldeado Térmica Maquinado por descarga eléctrica Eléctrica Forjado Mecánica Templado Térmica Moldeado por inyección Térmica y mecánica Corte por láser Luminosa y térmica Maquinado Mecánica Troquelado Mecánica Soldadura Térmica Sergio Leonardo Fonseca Mancera Acción lograda Funde el metal antes de colocarlo dentro de moldes donde ocurre su solidificación A través de descargas eléctricas, se remueve material de la pieza ocasionado por altas temperaturas Se logra a través de modificar la forma original de un metal presionado entre dados, generalmente a altas temperaturas La piezas se calientan por debajo de su punto de fusión para que las moléculas unifiquen su estructura interna Un polímero transformado a consistencia plástica mediante calor, se inyecta en un molde para que tome la forma de éste El rayo láser crea una vaporización y fundición de los metales por los que pasa, haciendo cavidades al paso de su haz Se elimina el material sobrante mediante el movimiento relativo de las piezas contra las herramientas y viceversa Mediante dados y sellos, las partes metálicas toman su forma A través del calor se funde una parte del metal de la pieza metálica para adherirse a otra
  8. 8. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  9. 9. Tecnologías cableadas Implementación física de la lógica de la Unidad de Control Familias tecnológicas: • Mecánicos • Neumáticos • Hidráulicos • Eléctricos • Electrónicos, etc. Ejemplos: • Control de nivel de líquido por flotador • Regulador de Watt • Cuadros de mando por contactores. Ventajas: • Simplicidad • Adecuadas para problemas sencillos Sergio Leonardo Fonseca Mancera Inconvenientes: • Ocupa mucho espacio • Poca flexibilidad • Mantenimiento costoso • No adaptados a funciones de control complejas
  10. 10. Tecnología Programada Utilización de dispositivos capaces de ejecutar algoritmos, dotados de entradas y salidas analógicas y/o digitales Inconvenientes: Complicados y caros para aplicaciones simples Familias tecnológicas: •Microprocesadores (ordenadores de proceso) •Microcontroladores •Autómatas Programables (PLCs) •PCs industriales Sergio Leonardo Fonseca Mancera Ventajas: •Flexibilidad •Ocupan poco espacio •Coste compensa para aplicaciones de complicación media/alta •Mantenimiento sencillo Ejemplos: •Automatización industrial con PLCs
  11. 11. Manual. El operador a través de Pulsadores, interruptores, teclado, etc. va ordenando las diferentes operaciones a realizar en la planta Automático. La planta funciona sin intervención del operador. Semi Automatico. Parte de las operaciones de la planta las realiza en forma automática y parte el operador.
  12. 12. Son los distintos dispositivos eléctrico, manuales o automáticos que se emplean para permitir o interrumpir el paso de la corriente a los diferentes circuitos de control Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  13. 13. Aparatos de Maniobra Manuales Pulsadores Pulsador con enganche Conmutadores Botón de pulso y giro Automáticos Aparatos de Protección Fusibles Dispositivo para abrir o cerrar circuitos, dependiendo de ciertas magnitudes física: Presión,Temperatura, Luz.. Conductores calibrados específicamente para el paso de determinada corriente Aparatos de protección Automática Aparatos de Señalización Sergio Leonardo Fonseca Mancera Acústicos Ópticos Relé Térmico Relé Termomagnético Relé Electromagnético Timbres, Zumbadores, Chicharras, Sirenas, pitos Lámpara o Pilotos
  14. 14. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  15. 15. Presostato Sergio Leonardo Fonseca Mancera Relé de protección por termistancia
  16. 16. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  17. 17. Relé Termomagnético Relé Térmico Sergio Leonardo Fonseca Mancera Relé Electromagnético
  18. 18. Operación Y y O S1 S3 S4 S2 H1 H2 S1 S2 S3 & H1 Y Sergio Leonardo Fonseca Mancera 1 S4 H2 O
  19. 19. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  20. 20. Símbolo Normalizado Relé o Contactor auxiliar Simbología completa de un Relé Nomenclatura de un Relé auxiliar Sergio Leonardo Fonseca Mancera Nomenclatura Para representar Contactos Abierto y cerrados en relés Simbología del Contactor
  21. 21. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  22. 22. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  23. 23. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  24. 24. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  25. 25. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  26. 26.  Realizar el esquema del montaje.  Seleccionar los elementos a emplear según esquema.  Probar el funcionamiento de los elementos y montarlos.  Realizar el cableado del circuito auxiliar según el esquema.  Revisión física del cableado en forma visual y la continuidad de la misma.  Comprobar el funcionamiento del circuito con lámpara en serie.  Compruebo el funcionamiento de tensión normal .  Detectar posibles fallas y corregirlas
  27. 27. Un autómata programable (AP) , también llamado PLC (Programmable Logic Controller) 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. (Según IEC 61131) Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  28. 28. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  29. 29. Direccionamiento Fuente de alimentacioón CPU Módulo interface SM321 DI 16xDC24V SF SIEMENS Entrada digitales BAF 0 DC 5V DC 24V 1 FRCE 2 RUN 3 STOP 4 VOLTAGE SELECTOR 5 RUN-P 6 RUN 7 Dirección de bit STOP ON Dirección de byte: Byte número 0 MRES OFF SIMATIC S7-300 0 1 2 3 4 5 6 7 314-1AE00-0AB0 Número de slot 1 Dirección digital Sergio Leonardo Fonseca Mancera 321-1BH00-0AA0 2 3 4 0 Dirección de byte Byte número +1 Posibles entradas: E 0.0 to E 0.7 E 1.0 to E 1.7
  30. 30. BIT, BYTE, PALABRA, DOBLE PALABRA Longitud = 1 BIT Estado "1" or "0" BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 Representa un valor numérico comprendido en (-128 a +127) BYTE Longitud = 8 BITS 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 (-32.768 a + 32.767) PALABRA Longitud = 16 BITS 7 6 5 4 3 2 1 0 DOBLE PALABRA 7 6 5 4 3 2 1 0 Longitud = 32 BITS Sergio Leonardo Fonseca Mancera 7 6 5 4 3 2 1 0 (-2.147.483.648 a +2.147.483.647) 7 6 5 4 3 2 1 0
  31. 31. Dirección byte Dirección Dirección Doble Palabra Dirección Palabra Dirección bit Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  32. 32. Área de direc. Desig. Abrev. Máx. direcc. área entrada / salida bit E/A 0.0 a 65,535.7 entrada / salida byte E / AB 0 a 65,535 entrada / salida palabra EW / AW 0 a 65,534 entrada / salida doble palabra ED / AD 0 a 65,532 bit de memoria M 0.0 a 255.7 byte de memoria MB 0 a 255 palabra de memoria MW 0 a 254 doble palabra de memoria MD 0 a 252 byte E/A, periferia PEB / PAB 0 a 65,535 palabra E/A, periferia PEW/PAW 0 a 65,534 doble palabra E/A, periferia PED/PAD 0 a 65,532 Temporizador Temporizador (T) T 0 a 255 Contador Contador (C) C 0 a 255 Módulo de dato Módulo de dato (DB) DB 1a 65,532 Módulo de dato Abierto con AUF DB DBX,DBB DBW,DBD 0a 65,532 DIX,DIB DIW,DID 0a 65,532 Imagen de proceso E/A Marcas E/A externa entrada/salida Acceso al área Bit,byte,palabra,doble palabra Abierto con AUF DI Bit,byte,palabra,doble palabra
  33. 33. Fuente de alimentación CPU SIEMENS Módulo interface Entradas digitales SM321 DI 16xDC24V SM321 DI 16xDC24V SF Salidas digitales SM321 DI 16xDC24V BAF SM321 DI 16xDC24V 0 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 RUN 3 4 6 RUN-P 2 3 5 VOLTAGE SELECTOR 1 2 4 STOP 0 1 2 3 RUN 0 1 2 FRCE 0 1 DC 5V DC 24V 7 7 7 STOP ON MRES OFF SIMATIC S7-300 314-1AE00-0AB0 Numero de slot 1 2 3 Palabras de salidas: Sergio Leonardo Fonseca Mancera 321-1BH00-0AA0 321-1BH00-0AA0 IW 0 con EB 0 y EB 1 IW 4 con EB 4 y EB 5 AW 8 con AB 8 y AB 9 AW 12 con AB 12 y AB 13 4 5 6 7 0 Direccionamiento digital Posibles palabras de entrada 321-1BH00-0AA0 321-1BH00-0AA0 4 8 12
  34. 34. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  35. 35. Dirección digital (byte de dirección 0 - 127) IM CPU y fuente de alimentación (emisor) 0.0 a 3.7 4.0 a 7.7 8.0 a 11.7 12.0 a 15.7 36.0 a 39.7 40.0 a 43.7 44.0 a 47.7 16.0 a 19.7 20.0 a 23.7 24.0 a 27.7 52.0 a 55.7 56.0 a 59.7 28.0 a 31.7 IM (receptor y fuente de alimentación) 32.0 a 35.7 48.0 a 51.7 60.0 a 63.7 Como por defecto, las restantes direcciones digitales se dividen en grupo de cuatro bytes sucesivos por módulo desde 64,0 a 127,7 (16 módulos adicionales en dos racks adicionales). Direcciones analógicas (byte de dirección 256 a 752) CPU y fuente de alimentación IM 256 a 271 Sergio Leonardo Fonseca Mancera 272 a 287 288 a 303 304 a 319 320 a 335 336 a 351 352 a 367 368 a 383
  36. 36. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  37. 37. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  38. 38. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  39. 39. • Establecen la comunicación entre CPU y proceso: – Filtran, adaptan y codifican las señales de entrada – Decodifican y amplifican las señales de salida. • Entradas habituales: – CC a 24 ó 48 VCC. – AC a 110 ó 220 VAC. – Analógicas de 0-10 V o 4-20 mA. • Salidas típicas: – – – – Por relé Estáticas por triac a 220 V (max.) Colector abierto a 24 ó 48 VCC. Analógicas de 0-10 V o 4-20 mA. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  40. 40. • Centralizadas – Autómatas compactos, mautómatas (+módulos) – Autómatas modulares (+módulos y +bastidores) • Distribuidas – – – – Locales. Bastidor de expansión Remotas. Bus de campo Pueden disminuir los costes de instalación (menos cableado) Aumenta la seguridad de la transmisión (menos cables, y transmisión digital de la información) Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  41. 41. Buses de campo: • AS-i • PROFIBUS • Uni-Telway Redes industriales: • ETHERNET Industrial • MODBUS • Inalámbricas – Wifi – Bluetooth – Zigbee Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  42. 42. Los sistemas de control se encargan de la regulación automática de operaciones y del equipo asociado, así como de la integración y coordinación de estas operaciones en un sistema de producción global.
  43. 43. ◦ Planta: Funcionamiento en lazo abierto o lazo cerrado. ◦ Unidad de Control: Decide la operación a realizar. Trabajo con señales. ◦ Accionamientos: El sistema de control gobierna la planta a través de los accionamientos. Equivales a un amplificador de potencia donde la entrada son las salidas de baja de control . Ejemplos: Variador de Velocidad , Electro válvula. ◦ Transductor: Sensor + Interfaz El sensor convierte la magnitud física de la planta ( velocidad, aceleración, ph, etc). En magnitudes eléctricas. La interfaz adapta las señales del sensor a las entradas del sistema de control Sergio Leonardo Fonseca Mancera
  44. 44. Factor de comparación. Control Continuo. Control Discreto. Medidas de salida del producto. Peso, volumen líquido y volumen sólido. Número de partes o de productos. Medidas de calidad. Consistencia, concentración, ausencia de contaminantes. Dimensiones, Acabado, Apariencia, ausencia de defectos. Variables y parámetros. Temperatura, tasa de flujo, presión. Posición velocidad, aceleración. Sensores. Sensores de flujo, presión y de temperatura. Interrupores, sensores fotoeléctricos y válvulas. Actuadores. Válvulas, calentadores, bombas. Interruptores, motores y pistones. Unidades de tiempo Segundos, minutos, horas. Menos de un segundo.
  45. 45. Nivel Industrias de Proceso. Industrias de Manufactura Discreta. 5 Nivel corporativo. Nivel corporativo. 4 Nivel de planta. Nivel de planta o fábrica. 3 Nivel de control Nivel de celdas de supervisión. o sistema de manufactura. 2 Nivel de control Nivel de regulatorio. máquinas. 1 Nivel de Equipo. Nivel de equipo.
  46. 46. Industrias de Proceso. Industrias de Manufactura Discreta.
  47. 47. Sergio Leonardo Fonseca Mancera
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