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    Plc Plc Presentation Transcript

    • CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES PLCs SIMATIC S7
    • Qué es un P.L.C.?
      • P.L.C. (Programmable Logic Controller) significa Controlador Lógico Programable.
      • Un PLC es un dispositivo usado para controlar. Este control se realiza sobre la base de una lógica, definida a través de un programa.
    • Estructura de un Controlador Lógico Programable
    • Funcionamiento
      • Para explicar el funcionamiento del PLC, se pueden distinguir las siguientes partes:
        • Interfaces de entradas y salidas
        • CPU (Unidad Central de Proceso)
        • Memoria
        • Dispositivos de Programación
    • Funcionamiento
      • El usuario ingresa el programa a través del dispositivo adecuado (un cargador de programa o PC) y éste es almacenado en la memoria de la CPU.
      • La CPU, que es el "cerebro" del PLC, procesa la información que recibe del exterior a través de la interfaz de entrada y de acuerdo con el programa, activa una salida a través de la correspondiente interfaz de salida.
      • Evidentemente, las interfaces de entrada y salida se encargan de adaptar las señales internas a niveles del la CPU. Por ejemplo, cuando la CPU ordena la activación de una salida, la interfaz adapta la señal y acciona un componente (transistor, relé, etc.)
    • Cómo funciona la CPU?
      • Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas.
      • A continuación ejecuta la aplicación empleando el último estado leído.
      • Una vez completado el programa, la CPU ejecuta tareas internas de diagnóstico y comunicación.
      • Al final del ciclo se actualizan las salidas.
      • El tiempo de ciclo depende del tamaño del programa, del número de E/S y de la cantidad de comunicación requerida.
    • Cómo funciona la CPU?
      • Ciclo PLC
    • Ventajas en el uso del PLC comparado con sistemas basados en relé o sistemas electromecánicos
      • Flexibilidad: Posibilidad de reemplazar la lógica cableada de un tablero o de un circuito impreso de un sistema electrónico, mediante un programa que corre en un PLC.
      • Tiempo: Ahorro de tiempo de trabajo en las conexiones a realizar, en la puesta en marcha y en el ajuste del sistema.
      • Cambios: Facilidad para realizar cambios durante la operación del sistema.
      • Confiabilidad
      • Espacio
      • Modularidad
      • Estandarización
    • Componentes del P.L.C.
      • Unidad central de procesamiento (CPU): que constituye el "cerebro" del sistema y toma decisiones en base a la aplicación programada.
      • Módulos para señales digitales y analógicas (I/O)
      • Procesadores de comunicación (CP) para facilitar la comunicación entre el hombre y la máquina o entre máquinas. Se tiene procesadores de comunicación para conexión a redes y para conexión punto a punto.
      • Módulos de función (FM) para operaciones de cálculo rápido.
    • Componentes del P.L.C.
      • Existen otros componentes que se adaptan a los requerimientos de los usuarios:
      • Módulos de suministro de energía
      • Módulos de interfaces para conexión de racks múltiples en configuración multi-hilera
    • Componentes del P.L.C.
      • En los módulos de entrada pueden ser conectados:
        • Sensores inductivos, capacitivos, ópticos
        • Interruptores
        • Pulsadores
        • Llaves
        • Finales de carrera
        • Detectores de proximidad
    • Componentes del P.L.C.
      • En los módulos de salida pueden ser conectados:
        • Contactores
        • Electroválvulas
        • Variadores de velocidad
        • Alarmas
      •  
      • Quince años de innovaciones en autómatas programables han hecho de SIMATIC no sólo el líder mundial sino también un sinónimo de autómata programable (PLC).
      • Para que esto siga también en el futuro se ha creado una plataforma de sistema completamente innovada: SIMATIC® S7.
      • En SIMATIC® S7 se pueden integrar los sistemas SIMATIC® existentes.
      • La familia está compuesta por la gama de PLC SIMATIC S7-200, S7-300y S7-400
      Familia SIMATIC de PLCs
      • Los autómatas programables no se limitan a funciones de control lógico sino que también permiten
      •          • Regular,          • Posicionar,          • Contar, dosificar,          • Mandar válvulas y mucho más.
      • Para ello se ofrecen los módulos/tarjetas inteligentes adecuadas: controladas por microprocesador, realizan de forma completamente autónoma tareas especiales de tiempo crítico, y están unidas al proceso a través de canales de E/S propios. Esto alivia a la CPU de carga adicional.
      Campo de aplicación
      • Sistemas de transporte: por ejemplo cintas transportadoras.
      • Controles de entrada y salida: integración fácil en dispositivos de espacio reducido, como por ejemplo en barreras de aparcamientos o entradas.
      • Sistemas de elevación
      • Otras aplicaciones :
        • Líneas de ensamblaje / Sistemas de embalaje / Máquinas expendedoras / Controles de bombas / Mezclador / Equipos de tratamiento y manipulación de material / Maquinaria para trabajar madera / Paletizadoras / Máquinas textiles / Máquinas herramientas
      •  
      Campo de aplicación
      • ¿Cuándo?
      • Salvar grandes distancias entre el proceso y los módulos/tarjetas de E/S, el cableado para ello necesario puede hacerse complicado, poco claro y propenso a perturbaciones y para que el autómata pueda configurarse modularmente y tener flexibilidad.
      • El sistema de periferia descentralizada permite operar  las unidades periféricas descentralizadas, los miniautómatas y  gran cantidad de otros dispositivos de campo a pie del proceso  hasta una distancia de 23 km.
      • Los equipos así interconectados  se comunican a través del bus de campo rápido PROFIBUS-DP.
      Sistema de periferia descentralizada
      • La familia SIMATIC® ofrece una atractiva gama de equipos de programación que va de la económica programadora de mano hasta el equipo de mesa de altas prestaciones.
      • Software: Sistema operativo Windows 95/98/NT y STEP® 7 para escribir los programas, documentarlos y probarlos.
      Unidades de programación, software
      • La productividad de la producción depende fuertemente de la flexibilidad de los sistemas de control en ella utilizados. Sin embargo, a medida que se recurre a soluciones descentralizadas, con sus grandes ventajas de flexibilidad, se incrementan también las necesidades de intercambio de datos entre los autómatas y con el computador central.
      • SIMATIC® ofrece para ello dos soluciones:
        • En caso de pocas estaciones de comunicación, conexiones punto a punto directamente de CPU a CPU o a través de procesadores de comunicaciones.
        • En caso de muchos autómatas interconectados por red, comunicación vía bus a través de una de las redes locales Industrial Ethernet o PROFIBUS.
      Comunicación abierta
      • Interfaces para trabajar en equipo o red:
            • El P.P.I. (Interface Punto por Punto)
            • El M.P.I. (Interface Multi Punto)
            • El Profibus-DP  
            • A nivel industrial redes tales como la Profibus-FMS, Industrial Ethernet, etc.,
      Comunicación abierta
      • Interface punto por punto (P.P.I)
      • Esta interface permite la comunicación de nuestro dispositvo con otros tales como modems, scanners, impresoras, etc., situados a una cierta distancia del PLC.
      • Comunicación serial vía RS 232 y RS 485.
      • Procesador de comunicaciones CP.  
      Comunicación abierta
      • INTERFACE MULTIPUNTO (M.P.I.)
      •  
      • Las CPUs de la flia 300 y 400 lo incorporan desde fábrica.
      • Con éste puerto se puede comunicar fácilmente a distancias reducidas sin requerir módulos adicionales, por ejemplo hacia equipos de M+V (manejo + visualización), unidades de programación y otros autómatas S7-300 o S7- 400 para probar programas o consultar valores de estado.ç
      • Distancia máxima entre dos estaciones o nudos de red de MPI adyacentes: 50 metros (sin repetidores); 1100 metros (con dos repetidores); 9100 metros (con más de 10 repetidores en serie); por encima de los 500 Klm. (cable de fibra óptica, con módulos de conexión ópticas).
      • Capacidad de expansión: los componentes comprobadores de campo son usados para configurar la comunicación de interface multipunto: cables LAN, conectores LAN y repetidores RS485, desde el PROFIBUS y la línea de productos de entradas/salidas distribuidas. 
      Comunicación abierta
      • PROFIBUS DP
      • Esta interface de comunicación es usada para gran capacidad de transmisión de datos, llamada Simatic Net o Sinec L2 de Siemmens.
      • El PLC puede desenvolverse como maestro – esclavo, además también se dispone de los prácticos servicios de comunicación llamados Datos Globales.
      • Para entablar comunicación se utilizan cables LAN, conectores LAN, repetidores, etc.
      • Digamos entonces que es una red suplementaria que ofrece un gran rendimiento, arquitectura abierta o descentralizada y gran robustez o confiabilidad.
      • Existe además la gran ventaja del Manejo + Visualización (paneles de operador, llamados Coros) que permite tanto en ésta interface como en las otras de la búsqueda de errores a partir de cualquier dispositivo y así por ejemplo generar una base de datos con los errores (hora y tipo) que puedan existir.
      Comunicación abierta
    • Familia del SIMATIC S7
    • La Familia del Sistema SIMATIC S7 SIMATIC SIMATIC WinCC SIMATIC PC SIMATIC DP SIMATIC PLCs SIMATIC HMI SIMATIC NET SIMATIC PCS 7 SIMATIC Software
    • Visión Global de SIMATIC Controladores SIMATIC SIMATIC PG SIMATIC PC 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . D E F A B C I N S D E L S H I F T H E L P E S C E N T E R A C K S I M A T I C O P 1 7 S H I F T H E L P K 1 K 5 K 6 K 7 K 8 K 2 K 3 K 4 K 9 K 1 0 K 1 1 K 1 2 K 1 3 K 1 4 K 1 5 K 1 6 SIMATIC HMI ASI FM SV SIMATIC DP SIMATIC NET PROFIBUS-DP Ethernet Industrial PROFIBUS Red - MPI SIMATIC NET
    • La Familia SIMATIC S7 S7-200 S7-300 S7-400 Autómatas de gama alta Autómatas de gama media Autómatas de gama baja: microautómatas + Herramientas de programación + Software STEP 7/ STEP 7 Micro/WIN + Comunicación + Manejo y visualización
    • S7-400
    • S7-400: Módulos PS CPU SM: DI SM: DO SM: AI SM: AO CP FM SM IM
    • S7-400: Diseño de la CPU (1ª Parte) e.g. CPU412-1 e.g. CPU416-2DP * para otras CPUs ver catálogo Selector de Tipo de Arranque Selector de Modo
    • S7-400: Diseño de la CPU (2ª Parte) LEDs de Fallo para fallos generales de la CPU Slot para Memory Card Interfase MPI Batería Externa Auxiliar LEDs de fallo para el interfase DP integrado Interfase DP
    • S7-300
    • S7-300: Módulos PS (opcional) CPU IM (opcional) SM: DI SM: DO SM: AI SM: AO FM: - Contaje - Posicionamiento - Control en Lazo Cerrado CP: - Punto-a-Punto - PROFIBUS - Ethernet Industrial
    • S7-300: Diseño de la CPU CPU315-2 DP SIEMENS RUN-P RUN STOP M RES SIMATIC S7-300 Batería DP MPI SF DP BUSF CPU314 SIEMENS SF BATF DC5V FRCE RUN STOP RUN-P RUN STOP M RES SIMATIC S7-300 Batería MPI SF BATF DC5V FRCE RUN STOP
    • SIMATIC S7-200 La Familia de Micro-PLCs con calidad SIMATIC
    • S7-200 EM 221 DI 8 x DC24V I.0 I.1 I.2 I.3 I.4 I.5 I.6 I.7
    • S7-200: Módulos EM EM CP242 - 2 CP
    • S7-200: Diseño de la CPU Potenciómetro Salidas Entradas Indicadores de estado para DI/DO integradas Conexión PPI Selector de Modo Memory Card Indicadores de Estado
    • Vista General SIMATIC S7-200 CPU 221 CPU 222 CPU 226 Altas Prestaciones en Comunicaciones CPU 224. La CPU Compacta de Altas Prestaciones CPU 226 XM, con doble memoria
    • Características de las CPUs de la Familia CPU 221 6 DI / 4 DO - 10 - 4 KB / 2 KB 0,37 µs 256/256/256 4 x 30 kHz optional 2 x 20 kHz 1 x RS 485 1 CPU 222 8 DI / 6 DO 40 / 38 78 8 / 4 / 10 4 KB / 2 KB 0,37 µs 256/256/256 4 x 30 kHz optional 2 x 20 kHz 1 x RS 485 1 CPU 224 14 DI /10 DO 94 / 74 168 28 / 14 / 35 8 KB / 5 KB 0,37 µs 256/256/256 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 1 x RS 485 2 CPU 226 24 DI /16 DO 128 / 120 248 28 / 14 / 35 8 KB / 5 KB 0,37 µs 256/256/256 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 2 x RS 485 2
      • E/S integradas
      • Máx. nº E/S con EMs
      • Máx. nº de canales
      • Canales Analógicos
      • Mem. de prog./datos
      • Tiempo de ejec/instruc.
      • Marc./Contad./Temp.
      • Contadores rápidos
      • Reloj en tiempo real
      • Salidas de impulsos
      • Puertos de comun.
      • Potenciómetros anal.
      226 XM 24 DI /16 DO 128 / 120 248 28 / 14 / 35 16 KB/10 KB 0,37 µs 256/256/256 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 2 x RS 485 2
    • SIMATIC S7-200 Ampliación Modular
      • Gran variedad de módulos de ampliación (EM) para
        • CPU´s 212, 214, 215, 216
        • CPU´s 222, 224, 226
      • Módulos de ampliación sin normas de colocación específicas
      • Instalación en una o dos filas (horizontal o vertical)
      • Conexión de la periferia
        • mediante conexión de bus en CPU 212, 214, 215, 216
        • mediante cable de conexión flexible en CPU 222, 224, 226
      • Las CPUs y EMs de las series 21X y 22X no son intercambiables.
      • Conectores extraíbles para todos los EMs digitales
    • Ejemplo: Configuración Hardware SIMATIC S7 22X 1. Salidas digitales integradas 2. LEDs de estado de las salidas digitales 3. Terminales de alimentación 4. Conmutador Stop/Run 5. Conector para el cable de ampliación 6. LEDs de estado de la CPU 7. Ranura para el cartucho de memoria 8. Puerto de comunicaciones (p. Ej. PPI) 9. Entradas digitales integradas 10. LEDs de estado de las entradas digitales 11. Fuente de alimentación integrada 12. Potenciómetros integrados 13. Módulo de ampliación 14. Fijadores para tornillo (DIN métrica M4, diámetro 5 mm) 15. Pestaña de fijación 1 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
    • Accesorios: cable PC/PPI
      • Para conexión de la CPU con PC/impresora/Módem etc.
      • Transforma RS 485 a RS 232
      • Velocidad admitida: 1,2 KBaud - 38,4 KBaud
      • El cable PC/PPI
        • Válido para todos los modelos de S7-200
        • Potencial separado mediante aislamiento óptico
        • Permite establecer comunicación entre las CPUs S7-22X y modems de 10 bits.
        • Switch incorporado para conmutar entre los modos 10/11 bits
        • Adaptador de módem nulo integrado
    • SIMATIC S7-200: Comunicación Freeport Alternativa : protocolo RS 485 o RS 232 Dispositivo con RS 485 Módem RS 485 Accionamiento (p.e. Protocolo USS) Módem Impresora Visualización Lector de código de barras RS 485 Cable PPI RS 232 Otros PLCs Otros PLCs
    • Comunicación
      • PROFIBUS-DP
        • Módulo de expansión EM277
          • Hasta 128 kbytes de lectura y escritura
          • Fácil integración como esclavo PROFIBUS DP
      • AS-Interface
        • Módulo de expansión CP 243-2
          • Hasta 64 esclavos de tipo AB
    • EJEMPLO DE APLICACIONES DEL S7200 Automatización de Viviendas con Simatic S7-200 SIMATICA V2.0 - Automatización de viviendas con Simatic S7-200 . SIMATICA V2.0
    • Arquitectura del sistema domótico (centralizado) SIMATICA V2.0 - Automatización de viviendas con Simatic S7-200 Sensores SIMATIC S7-200 Móvil ó fijo Módem CPU´S 214, 215, 216 222, 224, 226 + Módulos de expansión Comunicaciones vía módem (Opcional) CPU´s: 216, 226 Actuadores Visualizador TD-200 Cable de conexión Teléfono
    • Arquitectura del sistema domótico (descentralizado Bus AS-i) SIMATICA V2.0 - Automatización de viviendas con Simatic S7-200 Sensores y actuadores (periferia AS-i) Visualizador TD-200 Cable de conexión Sensores y actuadores (periferia integrada y modular) CP 243-2 Fuente de Alimentación AS-i SIMATIC S7-200 Teléfono Módem Módulo AS-i Módulo AS-i Bus AS-i Comunicaciones vía módem (opcional)
    • ¿Qué se puede automatizar con SIMATICA? SIMATICA V2.0 - Automatización de viviendas con Simatic S7-200. Gestión de alarmas Detección y aviso de incendios Detección, corte de suministro y aviso de fugas de gas Detección, corte de suministro y aviso de fugas de agua Detección y aviso de intrusos (interior, exterior) Calefacción Grupos, horarios, termostatos, sonda de temperatura, visualización, ventanas abiertas Control de cargas Con./descon. de tomas de red, asignación de grupos, gestión horaria, presencia, temperatura Iluminación Asignación de grupos, gestión horaria, presencia, luminosidad Comunicaciones Aviso de alarmas y conex./descon. de: alarmas, calefacción, simulación de presencia, iluminación y cargas. Toldos y persianas Grupos, horarios y condiciones climáticas Riego del jardín Asignación de zonas, horarios, secuencialidad y condiciones climáticas Simulación de presencia Mediante iluminación, cargas y persianas. Gestión aleatoria.
    • Proyecto domótico: Configuración de alarmas SIMATICA V2.0 - Automatización de viviendas con Simatic S7-200. Crear un proyecto con Simatica Direccionamiento de E/S II. Proyecto I.
      • Configuración de
      • funciones domóticas:
      • Gestión de alarmas
      • Calefacción
      • Control de cargas
      • Control de iluminación
      • Control de persianas
      • y toldos
      • Riego
      • Simulación de presencia
      • Comunicaciones
      Gestión de alarmas