Unidad v, ICI. Módulos Funcionales de un PLC

CAM PLC

TEMPORIZADOR

MÓDULOS FUNCIONALES

6ta Edición

MÓDULOS

FUNCIONALES DE UN PLC USO DE MEMORIA CICLOS DE FUNCIONAMIENTO

CONTADORES MÓDULOS ESPECIALES

Curso Especial de Grado. III- Cohorte: Automatización y Control de Sistemas Industriales. Instrumentación y control Industrial

CONTENIDO Pág.

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• Controlador • Módulos • Lógico Temporizad Funcionales Programable or (PLC) y tipos de funciones

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• Contadore s

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• Módulos Especiales

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• Uso de Memoria

• Ciclo de funciona miento

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• Referencias

• Cierre • Al Concluir…

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Editor

Cristian Ghassibe Editor Adjunto Andreina Betancourt Diseñ adora grá fica Andreina Betancourt Producció n: Andreina Betancourt Cristian Ghassibe © EDITORIAL CAM, C.A

Maturín, Mayo de 2015

Not a Editorial CAM es una revista académica concebida dentro el curso especial de grado “Automatización y control de procesos Industriales”, de la especialidad de Ingeniería de Sistemas, en la Universidad de Oriente, Núcleo Monagas. En esta segunda edición dedicada al seminario de Instrumentación y Control Industrial y te presentamos

los aspectos mas importantes referente a los Módulos funcionales de un PLC. Esperamos que este segundo material sea del agrado de todos los lectores, y los invitamos a seguir de cerca nuestras próximas publicaciones, como parte de nuestro paso por este curso especial de grado. Los editores.

Introducción MÓDULOS FUNCIONALES DE UN PLC controlar los Anteriormente procesos industriales resultaba bastante problemático, puesto que estos se realizaban de manera cableada a través de contactores y relés. La persona encargada de estas operaciones se le demandaba un gran conocimiento técnico para ejecutarlas y salvaguardarlas. Asimismo, toda variante que resultara durante el proceso implicaba cambiar o modificar de forma considerable las conexiones físicas de los montajes, lo cual constituía un

mayor esfuerzo y suntuosas pérdidas económicas. Es aquí donde surgen los PLC o Controladores Lógicos Programables, con la intención de automatizar los procesos industriales de toda organización, aprovechando así los progresos tecnológicos y utilizando estos en pro del bienestar y mejora continua de las industrias, haciendo uso además de las tecnologías de la información y la comunicación en dichos procesos.

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Maturín, Mayo de 2015

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC) El Control Lógico Programable o Programmable Logic Controller (PLC), es una máquina electrónica programable diseñada para ser utilizada en un entorno industrial (hostil), que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para implantar soluciones específicas tales como funciones lógicas, secuenciales, temporizaciones, recuentos y funciones aritméticas, con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitales y analógicas diversos tipos de máquinas o procesos..

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En la actualidad el campo de aplicación de un PLC es muy extenso, son utilizados fundamentalmente en procesos de maniobras, control, señalización, etc.; por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, entre otros. Los PLC a su vez, ofrecen conexión a red, esto permite tener comunicado un PLC con una PC y otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y reportes.

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MÓDULOS FUNCIONALES Un Controlador Lógico Programable se compone principalmente de cuatro unidades o módulos funcionales: La Memoria Programable: en éste módulo es donde están acomodadas las instrucciones para la secuencia de control lógico. La Memoria de Datos: es donde se aloja las condiciones de los cambios, el interbloqueo, valores pasados de datos y otros datos de trabajo.

Los Dispositivos de Salida: son los controladores de hardware/software para los sensores de los procesos industriales como sensores de cambio de estado, detectores de proximidad, ajuste de interbloqueo y más. Los PLC’s tienen una unidad de programación; ésta puede ser un módulo especial, una PC conectada al PLC por la liga serial o ambas. La unidad de programación se utiliza para construir, examinar y editar la secuencia lógica que el PLC ejecutará.

Los Dispositivos de Entrada: estos son los controladores de hardware/software para los procesos industriales como motores y válvulas. -3-

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TEMPORI TEMPORIZADOR

Un temporizador es un dispositivo capaz de retardar una orden de salida (activación o desactivación) durante un tiempo, en respuesta a una señal de mando de entradas. En otras palabras puede decirse que, son funciones de programación que permiten el control de acciones específicas en función del tiempo. La cantidad de temporizadores que se podrá programar con el PLC dependerá de su tamaño.

A continuación se hace referencia a tres funciones distintas de temporización: Temporizador de Impulso (T): la salida se mantiene activa mientras dure la señal de mando (entrada) hasta un cierto tiempo máximo denominado “tiempo de impulso” -4-

Matur铆n, Mayo de 2015

ZADORES Temporizador con Retardo a la Conexi贸n (TON): la salida se retarda (demora la subida de la salida) hasta que transcurra el tiempo de retardo.

Temporizador con Retardo a la Desconexi贸n (TOFF): la salida conecta al mismo tiempo que se activa la entrada y se mantiene hasta un tiempo (tiempo de desconexi贸n) de caer aquella. -5-

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S E R O D A T N O C Un contador es utilizado para contar unidades o procesos, es decir, que son capaces de llevar el cómputo de las activaciones de sus entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver con el tiempo pero que se necesite realizar un determinado número de veces. La mayoría de los PLC cuentan con CTU y CTD, su función es similar excepto que uno contará hacia arriba y otro hacia abajo. Los contadores tienen un registro común en la cual almacena la cuenta del contador. En la mayoría de los PLC, los contadores son unidades electrónicas contenidas en la unidad central. Las tareas de conteo sencillo, así como -6-

también la programación de una temporización, pueden solucionarse actualmente con prácticamente cualquier PLC. Los contadores se rigen por las siguientes magnitudes : Valor efectivo: indica el estado momentáneo del contador. Valor nominal: corresponde al número hasta el cual deberá contar. Estado: del contador se constata sin importar si el contador ha alcanzado un número previamente definido o no. El estado también puede indicar si ha sido rebasado el valor nominal o si se ha rebasado el valor máximo permisible.

Maturín, Mayo de 2015

MÓDULOS ESPECIALES Es posible construir módulos especiales inteligentes a partir de un microprocesador. Para así disponer de módulos que aseguran de forma autónoma ciertas funciones. Estos realizan tareas complejas que no se pueden realizar a través de la CPU; estos trabajan independientemente a la CPU, pero intercambian información de forma continua con ella. Hay distintos tipos de unidades especiales, siendo estas las siguientes. Unidades de Proceso de Regulación. Unidades de Control de Ejes. Unidades de Gestión de Datos. Unidades de comunicación. Dentro de las unidades de proceso de regulación, podemos incluir las siguientes unidades: Unidades de E/S analógicas Unidades de control de temperatura. Unidades de control de temperatura frío/calor. Unidades de control PID.

Unidades de entrada de sensor de temperatura. Unidades de lógica fuzzy. Dentro de las unidades de control de ejes, podemos incluir las siguientes unidades: Unidades de contador de alta velocidad. Unidades de control de posición. Unidades motion control. Unidades de levas. Dentro de las unidades de gestión de datos, podemos incluir las siguientes unidades: Unidades ASCII Unidades de Voz Unidades de sensor ID Por último, dentro de las unidades de comunicación, podemos incluir las siguientes unidades: Tarjetas de comunicación serie. Unidades Sysmac bus. Unidades Compobus/D. Unidades maestra de Compobus/S. Unidad Ethernet. Unidad controller link

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Maturín, Abril de 2015

USO DE M La memoria es el almacén donde el PLC guarda todo cuanto necesita para ejecutar la tarea de control. En general podemos dividir la demanda de memoria en dos grandes grupos: Datos del proceso. •Señales de planta, entradas y salidas. •Variables internas, de bit y de palabra. •Datos alfanuméricos y constantes. Datos de control: •Instrucciones de usuario (programa) •Configuración Controlador Lógico Programable (modo de funcionamiento, número de e/s conectadas, entre otros.) El funcionamiento del PLC se rige fundamentalmente por el uso de las memorias que lo integran, puesto que estas contienen la información necesaria para la operatividad, en el caso de la memoria ROM que representa la memoria de sólo lectura, esta puede ser leída pero no escrita, se utiliza para almacenar los programas permanentes que coordinan y administran los

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EMORI A

recursos del equipo y los datos necesarios para ejecutar la operación de un sistema basado en microprocesadores, esta memoria se mantiene aunque se apague el aparato. Por otro lado se encuentra la memoria RAM es de acceso aleatorio, a su vez puede ser leída y escrita según se desarrolle la aplicación, durante la ejecución del proceso se puede acceder en cualquier momento a cualquier posición de la memoria. Las memorias EPROM se utilizan para almacenar el programa de usuario, una vez que ha sido convenientemente depurada. Las memorias EEPROM se emplean principalmente para almacenar programas, aunque en la actualidad es cada vez más frecuente el uso de combinaciones RAM + EEPROM (NOVRAM), utilizando estas últimas como memorias de seguridad que salvan el contenido de las RAM. Una vez reanudada la alimentación, el contenido de la EEPROM se vuelca sobre la RAM.

Maturín, Mayo de 2015

CICLOS DE FUNCIONAMIENTO Los procesos que se ejecutan en un PLC se encuentran definidos por ciclos, que permiten especificar el patrón bajo el cual se realiza un proceso, con el fin de que se ejecute siempre de la misma manera, para no producir cambios que alteren el funcionamiento del PLC. Los Controladores lógicos programables son máquinas secuenciales que deben modelar sistemas que son, muchas veces, de evolución concurrente. Entonces, este ejecuta en forma correlativa las instrucciones que están indicadas en el programa de usuario almacenado en memoria decir, que lee las entradas provenientes de la planta, ejecuta el programa con esos valores y genera las salidas o acciones que controlan la planta. Esta secuencia se ejecuta continuamente para conseguir el control actualizado del proceso. En términos generales, la secuencia de operación del PLC se puede dividir en tres fases principales: •Lectura de señales desde la interfaz de entradas. •Procesado del programa para la obtención de las señales de control. •Escritura de señales en la interfaz de salidas.

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Maturín, Mayo de 2015

Los módulos funcionales de un PLC logran afianzar el control de las funciones que tendrá respecto a los procesos que va a realizar, esto es gracias a que cada uno de los módulos, posee labores diferentes que se enlazan entre sí, capaces de realizar las tareas de control. Del mismo modo, es importante resaltar que con la capacidad de comunicación que poseen los PLC con el exterior, se crea la oportunidad de respuestas óptimas a las situaciones que se presenten.

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PARA CONCLUIR

Los módulos funcionales del PLC comprenden las propiedades en donde se realizan o ejecutan los procesos, del mismo modo, ayudan a asentar los parámetros de comportamiento del PLC. Estos módulos proporcionan el control de los procesos, y además contribuyen en el rendimiento en cuanto a los principios básicos para la integración de mecanismos mientras exista el entendimiento en las comunicaciones.

Maturín, Mayo de 2015

III- Cohorte: Automatización y Control de Sistemas Industriales. Instrumentación y

control Industrial. Año 2015

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REFERENCIAS

Cortés, M. y Garibay R. (sin fecha). Tipos de Controladores. [Documento en Línea]. Consultado el 12 de abril de 2015 en: http://Autómata programable. [Artículo en línea]. Consultado el 25 de abril de 2015: http://es.wikipedia.org/wiki/Aut %C3%B3mata_programable#Ciclo_de_funcionamiento • Control Lógico Programable. [Documento en línea]. Consultado el 25 de abril de 2015 en: http://www.loboinstruments.com/ProgLogicSP.pdf • Controladores Lógicos Programables. [Documento en línea]. Consultado el 24 de abril de 2015 en: http://automatica.mex.tl/imagesnew/5/0/1/4/2/Presentaci%C3%B3n %20P.L.C..pdf • Elementos y Equipos Eléctricos. [Documento en línea]. Consultado el 25 de abril de 2015 en: http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electrotecnia/cat/eye_arc hivos/apuntes/a_practico/CAP%209%20Pco.pdf

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Universidad de oriente

III Cohorte â&#x20AC;&#x201C; AutomatizaciĂłn y Control de Procesos Industriales.