CURSO BASICO PLC TWIDO
INSTRUCTOR: ING. RICARDO MOYANO 1
CONTENIDO I. Principios Básicos de Control II. Arquitectura de Hardware PLC Twido III. TwidoSoft IV. Arquitectura de Software PLC Twido V. Lenguajes de Programación
I PARTE
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CURSO BASICO PLC TWIDO PRIMERA PARTE: PRINCIPIOS BASICOS DE CONTROL
I PARTE
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1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS •
Primeros sistemas de control => Revolución industrial finales del siglo XIX y principios del XX. –
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Basados en componentes mecánicos y electromagnéticos, básicamente engranajes, palancas, pequeños motores, relés, contadores y temporizadores.
Uso de contadores, relés, temporizadores, etc... La automatización de tareas fue aumentando el grado de complejidad a lo largo del tiempo. Problemas presentados: – – – – –
Armarios donde se alojaban muy grandes y voluminosos Probabilidad de avería muy alta Localización de la avería muy difícil y complicada Costo económico muy alto No flexibles I PARTE
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1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS •
A partir de los años 50 se desarrollan los semiconductores y los primeros circuitos integrados. Estos sustituirían las funciones realizadas por los relés. –
Mejoras Sistemas de menor tamaño y con menor desgaste. Reducía el problema de fiabilidad y de stock. Problema de estos sistemas: su falta de FLEXIBILIDAD. •
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A finales de los años 60, la industria estaba demandando cada vez más un sistema económico, robusto, flexible y fácilmente modificable. En 1968 nacieron los primeros autómatas programables (APIs o PLCs). –
General Motors y Ford paralelamente Bedford Associates Inc. R.E. Moreley I PARTE
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1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS •
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Los primeros PLCs: memoria cableada y una unidad central constituida por circuitos integrados. A principios de los 70, PLCs incorporan el MICROPROCESADOR –
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Más prestaciones, elementos de comunicación hombre-máquina más modernos, manipulación de datos, cálculos matemáticos, funciones de comunicación, etc.
Segunda mitad de los 70 –
más capacidad de memoria, posibilidad de entradas/salidas remotas, analógicas y numéricas, funciones de control de posicionamiento, aparición de lenguajes con mayor número de instrucciones más potentes y, desarrollo de las comunicaciones con periféricos y ordenadores. I PARTE
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1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS •
Década de los 80 la mejora de las prestaciones se refiere a: –
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velocidad de respuesta, reducción de las dimensiones, mayor concentración de número de entradas/salidas en los módulos respectivos, desarrollo de módulos de control continuo, PID, servocontroladores, y control inteligente, fuzzy. Más capacidad de diagnóstico en el funcionamiento e incremento en los tipos de lenguajes de programación: desde los lenguajes de contactos, lenguajes de funciones lógicas, lista de instrucciones basados en nemotécnicos, flujogramas, lenguajes informáticos, Grafcet, etc... I PARTE
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1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS •
Debido al desarrollo de la electrónica. Hoy en día hay distintas variedades de autómatas que van desde: –
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Microautómatas y Nanoautómatas que se utilizan en apertura y cierre de puertas, domótica, control de iluminación, control de riego de jardines, etc. Autómatas de gama alta » prestaciones de un pequeño ordenador
Principal Virtud de un PLC es su robustez y facilidad de interconexión con el proceso. La Tendencia Actual es: dotarlo de funciones específicas de control y de canales de comunicación para que puedan conectarse entre sí y con ordenadores en red. Red de autómatas. CIM I PARTE
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1.2. Principios de operación Un Controlador Lógico Programable (PLC) o autómata programable es un sistema electrónico de control de estado sólido que monitorea continuamente el estado de los diferentes sensores e instrumentación conectados como entradas. Además, controla el estado de los actuadores conectados como salidas basado en un programa escrito por el usuario, guardado previamente en memoria.
I PARTE
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1.3. Clases de partes o secciones Parte operativa
Sección de mando
Reportes Sensores Comandos Actuadores
I PARTE
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1.3. Parte de mando y parte operativa Sección de mando CONTROL PROCESAMIENTO
Sección de operación Sensores Proceso Actuadores
I PARTE
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1.3.1. Parte de mando •
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Interviene en la parte operativa a través de actuadores, en retorno recibe reporte de las acciones realizadas por medio de los sensores de la sección operativa. Comprende 1 o más procesadores controlados por una interfaz hombre máquina o IHM. Por lo tanto comprende 1 o más PLCs cuyo rol es procesar la información proveniente de la parte operativa. I PARTE
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1.3.2. Parte operativa Interviene en valores físicos: temperatura, movimiento, presión en procesos con productos sólidos, líquidos o gaseosos 1. Sensores 2. Actuadores
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a. Sensores Informan a la parte de mando acerca del estado de la parte operativa. Transforman un fenómeno físico en una señal eléctrica estandarizada. – – –
Sensores Inductivos Sensores Capacitivos Sensores Fotoeléctricos
I PARTE
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Sensores de Instrumentación – – –
Sensores de Nivel Sensores de Temperatura Sensores de Flujo
I PARTE
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c. Actuadores Cambian el estado de la sección operativa en línea con las órdenes generadas por la sección de mando. Pre-actuadores
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Switches Servoválvulas neumáticas Controladores de Velocidad
Actuadores de Potencia
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Bombas Pistones Motores I PARTE
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1.4. Diversas Tecnologías
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Tecnología Programada
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Tecnología Cableada
I PARTE
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1.4.1. Tecnología programada •
En la tecnología programada, el funcionamiento de la instalación está definido por un programa ejecutado de manera cíclica por un autómata programable o PLC.
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Para cada modificación del funcionamiento, sólo hay que modificar el programa. Una modificación en el programa puede reemplazar un nuevo temporizador o un relé auxiliar. Un sólo equipo , sin cableado entre módulos, sólo la conexión para los sensores, accionadores y la fuente de alimentación.
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Ventajas de la tecnología programada •
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Menos componentes: El autómata programable reemplaza la mayoría de relés auxiliares, temporizadores o relojes. Esto no sólo proporciona un beneficio principal en el volumen, sino también un beneficio en la fiabilidad, ya que no hay más partes mecánicas en el cerebro del dispositivo de automatización. Las únicas conexiones son: La alimentación del autómata, los sensores y los accionadores.
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Ventajas de la tecnología programada •
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Mayor flexibilidad: El programa es una serie de instrucciones que puede ser fácilmente escrito y modificado utilizando un terminal de programación. También se puede duplicar con facilidad si se necesitan crear automatismos idénticos. Mayor facilidad para ajustar y depurar: En el panel frontal del autómata, se puede ver un LED que indica con una señal luminosa el estado de los funcionamiento de los sensores (abiertos o cerrados), estado de los accionadores (en marcha o parados) y el estado del funcionamiento del propio autómata. I PARTE
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1.4.2. Tecnología cableada •
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El funcionamiento de la instalación está definido por el cableado entre los diferentes componentes (relés, temporizadores, relojes, etc.). Por ende, cuanto más compleja es la instalación, más complejo es el cableado. Para cada modificación de funcionamiento, es necesario modificar el cableado. Existen muchos componentes cableados entre ellos, cada uno teniendo su propia función (temporizadores, relés, contadores ...)
Tipos: Neumática
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Hidráulica
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Electrónica
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Eléctrica
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1.4.3. Comparación entre tecnologías Característica
T. Cableada
T. Programada
Baja
Alta
Compleja
Sencilla
Conexiones y cableado exterior
Muchas
Pocas
Tiempo de desarrollo del sistema
Mucho
Poco
Mantenimiento
Difícil
Fácil
Herramientas de simulación
No existen
Si existen
Costo para pequeñas series
Alto
Bajo
Difícil
Fácil
Flexibilidad Posibilidad de ampliación
Estructura de Bloques independientes
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1.5. Pasos para la implementación de una aplicación con un PLC Especificaciones Análisis Equipamiento del PLC Declaración de los datos Programación
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Transferencia del programa al PLC
Últimos dos pasos: Depuración Creación del archivo final
I PARTE
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Qué se necesita saber para especificar un PLC? •
Cantidad, tipo y ubicación de las E/S – – – –
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Requerimientos de Comunicación – –
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Número de Entradas y Salidas AC ó DC Analógicos y/o Discretos Concentrados o distribuidos por la Planta
Protocolos y redes utilizadas Dispositivos con los que me voy a comunicar (HMI, otros PLCs, etc.)
Velocidad requerida para la aplicación – – –
Tiempo mínimo de respuesta requerido por el sistema (throughput) Cuan rápido cambia el proceso Cuan rápido tengo que detectar y actuar I PARTE
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