Estructura plc

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Estructura plc

  1. 1. ESTRUCTURA DE LOS PLC<br />23/01/2011<br />1<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  2. 2. Estructura externa<br />El Autómata Programable Industrial o PLC, puede ser considerado, en principio, como una caja negra que contiene un conjunto de entradas y salidas, en las cuales se conectan directamente los elementos primarios y finales de control. <br />Es capaz de controlar un proceso, por medio de dichos dispositivos y la programación de la lógica adecuada.<br />23/01/2011<br />2<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  3. 3. Estructura externa<br />Rack Principal<br />Este elemento es sobre el que se conectan el resto de los elementos. <br />Va atornillado a la placa de montaje del armario de control. <br />Puede alojar a un número finito de elementos dependiendo del fabricante y conectarse a otros racks similares mediante un cable al efecto, llamándose en este caso rack de expansión. <br />23/01/2011<br />3<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  4. 4. Estructura externa<br />23/01/2011<br />4<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  5. 5. 23/01/2011<br />5<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  6. 6. Estructura externa<br />Es la encargada de suministrar la tensión y corriente necesarias tanto a la CPU como a las tarjetas (según fabricante). <br />La tensión de entrada es normalmente de 110/220VAC de entrada y 24 DCV de salida que es con la que se alimenta a la CPU.<br />Fuente de poder<br />23/01/2011<br />6<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  7. 7. Alimentación Poder PLC<br />23/01/2011<br />7<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  8. 8. Estructura externa<br />El CPU es un elemento inteligente que está en capacidad de leer e interpretar las instrucciones cargadas en la memoria y sobre la base de los estados de las entradas, toma de decisiones sobre las salidas. <br />CPU<br />23/01/2011<br />8<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  9. 9. Estructura externa<br />23/01/2011<br />9<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  10. 10. Estructura externa<br />Módulos de E / S<br />La característica principal de un PLC y que lo diferencia de un computador es su sistema de entradas y salidas (E/S) compuesto en la mayoría de los casos por módulos diseñados especialmente para proveer la conexión física entre el mundo exterior (Equipos de Campo) y la unidad de procesamiento. <br />23/01/2011<br />10<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  11. 11. Estructura externa<br />Módulos de Entrada <br />Módulos de Salida<br />23/01/2011<br />11<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  12. 12. Estructura externa<br />En un solo bloque con todos sus elementos: fuente de alimentación, CPU, memorias de entradas/salidas, etc.<br />Ventajas:<br /> Aplicaciones en el que el número de entradas / salidas es pequeño, poco variable y conocido a priori.<br /> Carcasa de carácter hermético, que permite su empleo en ambientes industrialmente especialmente hostiles.<br /> Montaje, programación y uso fácil.<br /> Requiere poco espacio.<br /> Para uso de controles simples y tareas complejas de automatización.<br />PLC compacto<br />23/01/2011<br />12<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  13. 13. Partes Internas PLC<br />PLC<br />EEPROM<br />Batería<br />CPU<br />ROM<br />RAM<br />m<br />P<br />Bus interno<br />Bus del rack<br />Módulos<br />de<br />entrada<br />Módulos<br />de<br />salida<br />Interfaz<br />Módulos<br />funcionales<br />Fuente<br />de<br />poder<br />Captadores<br />Actuadores<br />23/01/2011<br />13<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  14. 14. Partes Internas PLC<br />CPU<br />23/01/2011<br />14<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  15. 15. Partes Internas PLC<br />MEMORIAS<br />Volátiles: Son aquellas que pierden su contenido cuando les falta el suministro de energía eléctrica, por lo que requieren de un sistema de respaldo que normalmente es una batería eléctrica.<br />No-volátil mantienen su contenido aunque se produzca una falta de suministro de energía eléctrica, sin necesidad de una batería para el respaldo.<br /> RAM: Memoria de acceso aleatorio de lectura y escritura. Pueden realizar procesos de lectura y escritura por procedimientos eléctricos. Volátil.<br /> ROM: Memoria de solo lectura, se puede leer su contenido, pero no escribir en ellas; los datos e instrucciones los graba el fabricante y el usuario no puede alterar su contenido. Permanece aunque haya un fallo en la alimentación. No volátil.<br />23/01/2011<br />15<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  16. 16. Partes Internas PLC<br />(MEMORIAS)<br /> PROM: Es clasificada como tipo no-volátil, una vez programada no puede ser borrada o alterada. Cualquier cambio en el programa requiere de una nueva memoria PROM.<br /> EAROM: Es similar a la EPROM. Para su borrado requiere solamente de un voltaje eléctrico; No volátil.<br /> EPROM: Puede ser programada después de ser enteramente borrada mediante el uso de una luz ultravioleta, se clasifica  como no volátil.<br /> EEPROM: (Memoria Eléctricamente Borrable Únicamente Programable). Es no-volátil, provee almacenamiento permanente para los programas, que pueden ser fácilmente cambiados con el uso de una consola de programación. <br />23/01/2011<br />16<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  17. 17. Partes Internas PLC<br />BATERIA<br />La batería sirve para mantener el programa en la memoria RAM del PLC. Sin embargo, existen CPU de diferentes modelos y marcas que requieren de una batería para que el programa almacenado no se pierda al desenergizar el equipo.<br />El CPU indica con un led de color rojo que la batería se ha agotado. Cuando esto ocurre, hay que reemplazarla caso contrario perderemos el programa que controla a esa máquina o proceso. <br />Importante recordar que la memoria RAM de un PLC es una memoria volátil, es decir que al quedar desenergizada, pierde toda la información almacenada.<br />23/01/2011<br />17<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  18. 18. Partes Internas PLC<br />BUS DE RACK<br />Es el conjunto de líneas (cables) de hardware utilizados para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático. <br />El bus, por lo general supervisado por el microprocesador, se especializa en el transporte de diferentes tipos de información.<br />Bus<br />Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema como el procesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada, salida, permitiéndoles transmitir información.<br />23/01/2011<br />18<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  19. 19. Partes Internas PLC<br />23/01/2011<br />19<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  20. 20. Interconexión PLC<br />23/01/2011<br />20<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  21. 21. Interconexión PLC<br />23/01/2011<br />21<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  22. 22. Conectividad PLC<br />CONECTIVIDAD<br />El PLC de tipo modular se comunica internamente a través de buses ubicados en el fondo del dispositivo o “rack“ donde se ensambla la arquitectura deseada.<br />Si el PLC es compacto, los buses están presentes internamente, pero no admiten conexión de otros dispositivos externos. <br />La figura muestra la estructura utilizada para la comunicación mediante buses.<br />23/01/2011<br />22<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  23. 23. Conectividad PLC<br />Conectividad con un Computador Personal Programación Automática<br />PUERTO RS-232C<br />PUERTO PERISFERICO<br />COM 1<br />23/01/2011<br />23<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  24. 24. Conectividad PLC<br />Conectividad con una consola de programación manual<br />23/01/2011<br />24<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  25. 25. INPUTS<br />CR<br />Qué es un PLC o Controlador Programable<br />OUTPUTS<br />CONTROLADOR <br />PROGRAMABLE<br /><ul><li>Computador industrial dedicado que controla elementos de salida basados en el estado de las entradas, y un programa desarrollado por el usuario.
  26. 26. Originalmente desarrollados para reemplazar a los relays usados para control discreto.</li></ul>23/01/2011<br />25<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  27. 27. ELEMENTOS DE ENTRADA<br /><ul><li> Pulsantes
  28. 28. Switches Selectores
  29. 29. Sensores de Posición
  30. 30. Sensores de Nivel
  31. 31. Sensores Fotoeléctricos
  32. 32. Sensores de Proximidad
  33. 33. Contactos auxiliares de contactores
  34. 34. Contactos de Relé
  35. 35. ThumbwheelSwitches
  36. 36. 120 VAC
  37. 37. 240 VAC
  38. 38. 12 VDC
  39. 39. 24 VAC/VDC
  40. 40. TTL</li></ul>23/01/2011<br />26<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  41. 41. DISPOSITIVOS DE ENTRADA - SALIDA A UN PLC<br />23/01/2011<br />27<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  42. 42. ELEMENTOS DE SALIDA<br /><ul><li>Relés
  43. 43. 120 VAC/VDC
  44. 44. 240 VAC/VDC
  45. 45. 24 VAC/VDC
  46. 46. Triac
  47. 47. 120 VAC
  48. 48. MOSFET
  49. 49. 24 VDC
  50. 50. Válvulas
  51. 51. Contactores
  52. 52. Solenoides
  53. 53. Relés de Control
  54. 54. Alarmas
  55. 55. Luces
  56. 56. Sirenas</li></ul>23/01/2011<br />28<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  57. 57. PLC’s<br />Antiguos<br />Modernos<br />23/01/2011<br />29<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  58. 58. Los PLC vienen en una variedad de tamaños...<br /><ul><li>Micro
  59. 59. Típicamente menos de 32 I/O
  60. 60. Pequeño
  61. 61. Típicamente menos de 128 I/O
  62. 62. Mediano
  63. 63. Típicamente menos de 1024 I/O
  64. 64. Grande
  65. 65. Típicamente más de 1024 I/O</li></ul>23/01/2011<br />30<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  66. 66. Motor<br />M1<br />OOOO<br />OOOO<br />OOOO<br />PARADA<br />Y una variedad de formas/configuraciones<br />Fuente de poder, Entradas, Salidas y pórtico de comunicaciones están contenidos en un solo chasis.<br />Los elementos de Entrada y Salida están cableados individualmente al controlador fijo.<br />SALIDAS<br />O/3<br />PLC Fijos<br />I/1<br />I/Ø<br />ENTRADAS<br />ARRANQUE<br />23/01/2011<br />31<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  67. 67. Force I/O <br />SLC 5/03 CPU<br />Processor RUN <br />indicator<br />RUN<br />FORCE<br />indicator<br />FLT<br />DH485<br />DH-485 Port <br />Processor FLT <br />BATT<br />RS232<br />status indicator<br />indicator<br />PROG<br />RUN<br />REM<br />OUT 0<br />RS-232 Port <br />Battery status <br />status indicator<br />indicator<br />DH-485 Port <br />connection for <br />Keyswitch <br />programming <br />RUN, REM, <br />terminal<br />PROG<br />IN 0<br />RS-232 Port for <br />programming <br />terminal<br />Power Supply<br />Output Modules<br />Input Modules<br />PLCs Modulares(Lo más moderno en Flexibilidad)<br /><ul><li>Componentes Mix N Match
  68. 68. Procesadores, Fuentes de Poder y módulos de I/O enchufadas en un rack o chasis.
  69. 69. Disponible en plataformas pequeña, mediana y grande.
  70. 70. Flexibilidad de resultados en costos más altos cuando es comparado con el PLC Fijo. PLCs modulares son basados en rack o sin él.
  71. 71. Allen-Bradley SLC-500 y PLC 5 son PLCs modulares </li></ul>23/01/2011<br />32<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  72. 72. PLCs Distribuidos<br />Confiable para cualquier tipo de comunicaciones.<br />Todas las I/O son conectadas al procesador mediante un enlace de datos de “Alta Velocidad”.<br />Típicamente se encuentran en PLCs medianos y grandes.<br />Para ciertas aplicaciones este tipo de factor de forma es muy ventajoso.<br />Usualmente tienen un costo mayor para hardware pero mucho menor para la integración de sistema.<br />23/01/2011<br />33<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  73. 73. Cableado de Entradas<br />Barrera de aislamiento<br />Bornera<br />de entrada<br />Elementos de Entrada<br />1<br />2<br />3<br />L1<br />4<br />PLC<br />5<br />L1<br />6<br />7<br />8<br />9<br />10<br />L2<br />COM<br />23/01/2011<br />34<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  74. 74. CR<br />Cableado de Salidas<br />Barrera de Aislamiento<br />Bornera de<br />salida<br />Elementos de Salida<br />L1<br />OUT 1<br />L2<br />OUT 1<br />OUT 2<br />OUT 2<br />PLC<br />L1<br />OUT 3<br />L2<br />OUT 3<br />OUT 4<br />OUT 4<br />OUT 5<br />OUT 5<br />OUT 6<br />OUT 6<br />23/01/2011<br />35<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  75. 75. CIRCUITERIA SALIDAS<br /> <br /> <br />TIPO TRANSISTOR<br />TIPO RELAY<br />23/01/2011<br />36<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  76. 76. CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC<br />Ejecución del programa. Actualización de la imagen de salida.<br />Lectura de las entradas físicas y actualización de la imagen de entradas.<br />2<br />1<br />Lectura de la imagen de salidas y actualización física de las salidas.<br />Encendido del PLC, auto chequeó e inicialización.<br />Tiempo de Barrido<br />3<br />5<br />4<br />Procesar las peticiones de comunicación. La CPU procesa los mensajes que haya recibido por el puerto de comunicación. <br />23/01/2011<br />37<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  77. 77. Aplicación Típica de PLC<br />Motor <br />Solenoide 2<br />Solenoide 1<br />Ingrediente A<br />Ingrediente B<br />Sensor 1<br />Sensor 2<br />Solenoide 3<br />23/01/2011<br />38<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />
  78. 78. Operación de la Mezcladora(Definiendo las salidas)<br />Solenoide 1<br />On = Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2 apagado, y Auto Switch encendido.<br />Off = Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 2 encendido.<br />Solenoide 2<br />On = Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2 encendido.<br />Off = Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 1 encendido<br />Motor<br />On = Sensor 1 encendido y Solenoide 2 apagado y Solenoide 1 apagado<br />Off = Solenoide 3 encendido<br />Solenoide 3<br />On = Sol 1 apagado y Sol 2 apagado y Motor lleva 30 segundos encendido.<br />Off = Solenoide 3 lleva encendido por 60 segundos.<br />Motor <br />Solenoide 2<br />Solenoide 1<br />Ingrediente <br />A<br />Ingrediente <br />B<br />Sensor 1<br />Sensor 2<br />Solenoide 3<br />23/01/2011<br />39<br />JOHN TERAN - PLC´S<br />

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