INSTITUTO TECNOLGICO DE Len Controladores Lgicos Programables

1. 1. INSTITUTO TECNOLGICO DE LEN

1. 1. INGENIERIA INDUSTRIAL.

CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES DOCENTE:ING. GERARDO LOZA NGULO Practica 3:PROGRAMACIN DE UN PLC

PRESENTA:MARTHA GABRIELA FALCON GOMEZGABRIEL ANTONIO GASCA RODRIGUEZULISES JAVIER REYES GALINDOADELA DEL CARMEN LANGO CARRENSILVIA DEL ROCIO ZAMARRIPA HERRERA Len Gto a 19 de mayo de 2015.

OBJETIVO El objetivo de la prctica es aplicar y reforzar los conocimientos adquiridos sobre la programacin de un PLC y su aplicacin.

INTRODUCCINEn la prctica a realizar se emplearan herramientas que nos ayudaran a comprender mejor lo visto en clase; utilizando el programa C Scape que nos ayudar a crear y desarrollar un programa para PLC; es decir como se conecta, el establecimiento de las salidas, funciones bsicas, funciones de tiempo, etc. De esta manera lograremos desarrollar las habilidades necesarias para asi programar cualquier PLC de acuerdo a los requerimientos del mismo.

MARCO TERICO: 1.1 Controlador Lgico Programable (PLC)1.2 Elementos Fuente de Alimentacin CPU Memoria Mdulos de Entradas y Salidas Mdulos de Comunicacin1.3 Programacin del PLC1.4 Interfaz del operador

DESARROLLO

1.1 Controlador Lgico Programable (PLC)El PLC es un controlador lgico programable, es decir un sistema computarizado que puede ser programado para controlar automticamente la lgica de funcionamiento de mquinas, plantas y procesosEl PLC facilita la solucin de problemas de automatizacin y control en las industrias. Es un dispositivo muy flexible y de gran capacidad de procesamiento que se puede adaptar a cualquier tipo de requerimiento, ayudando a mejorar los niveles de produccin de una planta.

La secuencia bsica de operacin del PLC es: Lectura de seales desde la interfaz de entradas. Procesado del programa para obtencin de las seales de control. Escritura de seales en la interfaz de salidas.1.2 ElementosEl PLC est constituido por cuatro elementos principales: Fuente de Alimentacin CPU Memoria Mdulos de Entradas y Salidas Mdulos de Comunicacin

Fuente de alimentacin Proporciona el voltaje y la corriente necesaria para el funcionamiento del CPU y las diferentes tarjetas del PLC2 que estn conectadas a travs de un bus interno. La tensin es normalmente 110/220Vac de entrada y 24Vdc de salida.

La fuente de alimentacin incorpora una batera que se utiliza como energa de respaldo de corta duracin. La alimentacin a los circuitos E/S se realiza en circuitos independientes con otras fuentes o directamente del transformador a 48/110/220 Vac o 12/24/48 Vdc, ya que las E/S necesitan ms potencia.

CPU: La Unidad de Procesamiento Central es la parte inteligente del sistema. Consulta el estado de las entradas e interpreta las instrucciones del programa de usuario para ordenar la activacin de las salidas correspondientes. El CPU realiza una gran cantidad de operaciones: lgicas, aritmticas, de control y de transferencia de informacin.

El CPU en el PLC contiene los siguientes elementos: unidad aritmtica lgica (ALU), unidad de control (UC), acumuladores, flags, contadores, bus interno, temporizadores.

Memoria: Las memorias guardan la informacin con la que funciona el PLC. Esta informacin es la de sistema (firmware) y la de usuario. El firmware es un programa grabado por el fabricante que establece la lgica de ms bajo nivel que controla los circuitos electrnicos de un dispositivo. La informacin de usuario es la que el PLC necesita para ejecutar el control y la constituyen los datos del proceso y los datos de control.

Memoria interna: Almacena los datos del proceso como son el estado de las variables que maneja el controlador, imgenes de E/S, contadores, rels internos, seales de estado, datos alfanumricos, temporizadores, constantes, informacin para las comunicaciones. Las variables contenidas en la memoria interna, pueden ser consultadas y modificadas continuamente por el programa por lo que se construye con dispositivos RAM.

Memoria de programa: Almacena los datos de control, entre estos tenemos el programa escrito por el usuario para su aplicacin, las instrucciones de usuario, la configuracin del PLC, el nmero de E/S, el modo de funcionamiento. Cada instruccin del usuario ocupa una direccin del programa. Las memorias de programa son siempre de tipo permanente: RAM con batera, EPROM o EEPROM.

Mdulos de comunicacin: Permiten el trfico de datos entre las interfaces de operador, las mquinas y los PLC, es decir entre todos los componentes del sistema de automatizacin. Se usan mdulos para comunicaciones individuales punto a punto, multipunto o para la integracin de la red.

Los mdulos de comunicacin pueden ser: Mdulo de comunicacin Punto a Punto (Ej: RS232) Mdulos de comunicacin Multipunto (Ej: RS422, RS485) Mdulos de red Propietarias (Ej: Modbus, DeviceNet) Mdulos de red Comerciales basados en normas internacionales (Ethernet).La comunicacin entre el PLC y los dispositivos de su entorno es muy importante. Las formas como los PLC intercambian datos son muy variadas. Un PLC puede tener integrado un puerto de comunicacin serial, que puede cumplir con distintos estndares de acuerdo al fabricante, o se pueden aadir mdulos de comunicacin a su estructura, con las que se puede expandir los tipos de redes y el nmero de dispositivos con los que se pueda comunicar. Los puertos de comunicacin pueden ser de varios tipos como: RS232C, RS485, RS422, Ethernet. Sobre estos tipos de puertos fsicos las comunicaciones se establecen utilizando algn tipo de protocolo o lenguaje de comunicaciones. En esencia n protocolo de comunicaciones define la manera como los datos son empaquetados y codificados para su transmisin

Mdulos de E/S: Los mdulos de entrada adaptan y codifican de forma comprensible para el CPU las seales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores, para que sean evaluadas en el programa que est guardado en el PLC. Los mdulos de salida decodifican las seales procedentes del CPU, las amplifican y mandan a los dispositivos de salida o actuadores como leds, switches, rels, variadores, etc. para controlar el proceso. Los PLC son capaces de manejar voltajes y corrientes de nivel industrial que permiten conectarse directamente con los sensores y accionamientos del proceso. Tambin existen mdulos mixtos de entradas y salidas.

Mdulos Digitales: Trabajan con seales de voltaje que son interpretadas como 0 o 1 tanto para las entradas como para las salidas. Algunos captadores de tipo discreto son: finales de carrera, botones, pulsadores. El valor binario de las salidas digitales se convierte en la apertura o cierre de un rel interno del PLC en el caso de mdulos de salidas a rel. En los mdulos estticos los elementos que conmutan son transistores o triacs a la misma tensin. En los mdulos electromecnicos son contactos de rels internos del mdulo que pueden actuar sobre elementos que trabajen a tensiones distintas.

Mdulos analgicos: Convierten una magnitud analgica en un nmero que se guarda en una variable interna del PLC. Se realiza una conversin A/D, porque el PLC trabaja con seales digitales. La precisin o resolucin es determinada por el nmero de bits y por el intervalo muestreo. Para las salidas se convierte el valor de una variable numrica interna del PLC en tensin o intensidad mediante conversin D/A con precisin y resolucin determinada por el nmero de bits y el periodo de muestreo. Algunos actuadores que admiten mando analgico son: variadores de velocidad, reguladores de temperatura; usados en la regulacin y control de procesos continuos.

1.3 Programacin del PLCLa programacin se centra en expresar las operaciones y secuencias de control del sistema en un lenguaje de programacin adecuado para el PLC. El estndar internacional IEC 61131-3 define cinco lenguajes de programacin para los sistemas de control programables: FBD (Funciones de diagramas de bloque) LD (Diagrama de escalera) ST (Texto estructurado) IL (Lista de instrucciones) SFC (Cuadro de funciones secuenciales)Los conceptos fundamentales de la programacin del PLC son comunes a todos los fabricantes, las diferencias en el direccionamiento E/S, la organizacin de la memoria y el conjunto de instrucciones hace que los programas de los PLC nunca se puedan usar entre diversos fabricantes. Dentro de la misma lnea de productos de un solo fabricante, diversos modelos a veces no son compatibles. Las unidades de programacin son el software y hardware encargados de la programacin, compilacin, grabacin, supervisin del programa de los PLC. Estas unidades pueden ser consolas de programacin, o una PC equipada con el software correspondiente. Algunos programas son: RSLogix, Modsoft, LogicMaster. La programacin del PLC es relativamente sencilla. En el programa est la lgica de control del sistema. Se guarda el programa en el PLC para su funcionamiento, con la posibilidad de una fcil modificacin si fuera necesaria. El PLC puede trabajar de tres formas diferentes: Program: PLC en reposo, no escanea entradas y ni ejecuta el programa. Se puede editar en lnea, y transmitir el programa al PLC o a la unidad de programacin. Run: PLC escanea las entradas, ejecuta el programa que tiene en memoria y enva las salidas. No se pueden hacer cambios al programa en lnea. Remoto: PLC puede estar en Remote Run o Remote Program, ejecuta el programa pero se pueden hacer cambios en lnea.

1.4 Interfaz del operadorLos PLC necesitan interfaces hombre-mquina (HMI) para poder interactuar con los operadores para la configuracin, la supervisin y el control diario del sistema automatizado.Un sistema simple puede usar botones y luces para interactuar con el usuario, estos estn ubicados en pupitres o mesas de control. Otro ejemplo de panel de operador es una PC de donde se puede monitorear el sistema, esta debe tener el HMI corriendo. En la mayora de casos las PCs de operador son una muy buena opcin, sin embargo para aplicaciones de campo se utilizan paneles de operador dedicados, es decir, para aplicaciones especficas, mejorando el rendimiento del proceso. En la actualidad se utilizan pantallas tctiles o touchscreen para industrias, estas son evolucin tecnolgica que facilita la interaccin con el sistema. El desarrollo del HMI se lo realiza con software especializado, algunos programas son InTouch, RSview, LabView, VisualBasic.

Desarrollo del ejercicio en Automation Studio.Para poder desarrollar el programa en el CScape, se debe hacer el diagrama en Automation Studio, para tener establecidas las entradas, el proceso y las salidas del dispositivo.El siguiente diagrama muestra como los botones que accionan las lmparas se muestran de la entrada 0 a la 2, as como los botones de Reset Total y Reset Parcial.

Desarrollo del programa Para el desarrollo de la practica en Cscape se pasa a configurar el programa para poder cargarlo al tipo de PLC que estamos utilizando en nuestro caso es un Honeywell HE-XE102. La prctica consiste en hacer un triple interbloqueo entre tres lmparas, lo cual quiere decir que si una est prendida las otras dos no debern prender, y as sucesivamente sea el caso que se presente. Otra condicin de la prctica es que solamente las lmparas podrn prender dos veces, una vez encendidas dos veces ya no debern prender. Colocar dos resets, uno de ellos para resetear la iluminacin de las lmparas y otro el conteo de los contadores del circuito. A continuacin se pasa a explicar la parte de funcionamiento y lgica del circuito elaborado en Cscape.

F1, F2 y F3 sern los botones que me permitirn accionar las lmparas en ese orden. F4 ser el reset de los contadores y F5 el reset parcial de las lmparas. Por ejemplo, al presionar F1 se iluminara la lmpara 1 y el contador har el primer conteo de 2. Se evitara el encendido de la lmpara 2 y 3, debido a que al quedar energizado el rel Q1 que enciende la lmpara 1, se abrirn los contactos cerrados de dicho rel para evitar el funcionar de estas lmparas. Se presiona F5 para resetear la lmpara y poder volver a presionar F1 para su segundo y ltimo encendido. Se vuelve a presionar F5 para resetear la lmpara y poder encender la 2 o la 3 debido a la condicin de dos encendidos.La lgica es la misma para las tres lmparas, al estar una encendida las otras dos no podrn encender, ya sea que se comience con encender la 3 o la 2 sin importar el orden. La nica condicionante para las tres lmparas es que una vez encendidas dos veces ya no podrn encenderse de nuevo hasta que se haga un reseteo total del sistema, esto se lograra al presionar el botn F4 de nuestro PLC.Cargar al PLCEl programa desarrollado en Cscape se tendr que exportar en formato .pgm para poder gurdalo en la memoria micro Sd y poder ser cargado al PLC sin inconvenientes.

Se conecta la fuente de energa del PLC y para poder encenderlo y cargar el programa desarrollado, una vez cargado y corrido el programa con xito se pasa a comprobar el funcionamiento del programa.

SIMBOLOGA

CONCLUSIONES En esta ltima prctica se desarrollo la programacin de un PLC de acuerdo a lo que estuvimos viendo en clases anteriores con su respectiva simbologa y ordenamiento de cada uno de los elementos que conlleva la programacin en este dispositivo.

La prctica se llev a cabo con la informacin tericamente enseada, lo bueno e interesante de esta prctica es que no solo se realizo el circuito o diagrama de escalera en un programa si no que se adapto ya a algo fsico en este caso a un PLC.Las ventajas que se aprendieron y las cuales se pueden observar ya en la industria es que el PLC ofrece las mismas propiedades de un sistema cableado sin embargo este se reduce en cuestin de una lista de materiales, es ms rpido y se pueden hacer modificaciones rpidas y al instante en el cableado y por supuesto es de un costo menor.

En resumen la ventaja de saber programar en PLC es que es posible hacer automtico prcticamente cualquier proceso, mejorar la eficiencia y confiabilidad de la maquinaria, y lo ms importante bajar costos.

El programa Automation y Cscape nuevamente nos fue de gran ayuda ya que nos permite el simular nuestro sistema y observar el funcionamiento de ste.

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BIBLOGRAFIA

SISTEMAS DE CONTROL, ANTOLOGA Y MANUAL DE PRCTICAS, M.E. VICENTE PREZ, CENTRO NACIONAL DE ACTUALIZACIN DOCENTE, MEXICO 2008.http://www.cnad.edu.mx/sitio/matdidac/md/control/sistemas.pdfhttp://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/TBombas.htmhttp://www.abcinnova.com/articulos-e-informacion/18-ique-es-un-plc-y-que-beneficios-tiene.html

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