Controladores lógicos programadores (PLC)

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Universidad tecnológica

Santa Catarina

Mecatrónica área industrial

Controladores lógicos programadores (PLC)

Programación básica de un controlador lógico programable

Maestro: Jaime Calderón Maldonado

Nombre: Jorge Natalio Botello Guajardo          Matricula: 15644

Grupo: 3-A        

Santa Catarina N.L. 26 DE febrero de 2020

Programación básica de un controlador lógico programable.

Los lenguajes de programación pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana.
Los lenguajes que los equipos usan para comunicarse entre ellos no tienen nada que ver con los lenguajes de programación; a esta comunicación se le conoce como protocolos de comunicación. Algunos de estos protocolos son: Profibus, Fieldbus, Modbus, Devicenet, Interbus, entre otros, (este tema lo tratare después en un post aparte ya que es muy extenso).

En un plc hay 4 lenguajes básicos de programación(escalera, código de instrucciones, bloques y graffcet)

Diagrama Escalera: Este tipo de lenguaje fue uno de los primeros en ser utilizados para la programación de los plc's, ya que se asemeja mucho con diagramas de relevadores.
Se le llama escalera porque es similar a una escalera ya que contiene dos rieles verticales, y rieles horizontales  que en este caso serían los escalones.

Algunas de las principales características son:
-Los 2 rieles verticales son la alimentación del circuito para vcd uno son es el voltaje y el otro es la tierra, en caso de vca son L1 y L2.
-Las instrucciones de entrada se colocan en el lado izquierdo
-Las instrucciones de salida se colocan en el lado derecho
-La mayoría de los plc permiten colocar en paralelo varias salidas.
-El procesador del plc lee los datos de arriba a abajo y de izquierda a derecha

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Diagrama de bloques:

Generalmente utilizan símbolos lógicos para representar al bloque de función. Las salidas lógicas no requieren incorporar una bobina de salida, porque la salida es representada por una variable asignada a la salida del bloque.

El diagrama de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente.

Características:

-Las salidas de los bloques funcionales no se conectarán entre sí.

-La evaluación de una red estará terminada antes de la siguiente

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Código de instrucciones

Este tipo de lenguaje es el más antiguo y es la base para todos los demás lenguajes de programación que existen, es precursor del diagrama escalera ya que se usaba cuando las computadoras aun no tenían capacidad gráfica. Todos los lenguajes finalmente vana a ser traducidos a lista de instrucciones.


Características:
-Todos los lenguajes se pueden traducir a lista de instrucciones, pero no al revés
-La programación es más compacta
-Este lenguaje es el más completo de todos los demás

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Diagrama graffcet

El GRAFCET (Grafo Funcional de Control por Etapas y Transiciones) o SFC (Sequential Function Chart) surgió en Francia a mediados de los años 70´s y fue creado por Telemecanique y Aper, junto con dos organismos oficiales, AFCET (Asociación francesa para la Cibernética, Economía y Técnica) y ADEPA (Agencia Nacional para el Desarrollo de la Producción Automatizada)

El GRAFCET es un lenguaje gráfico orientado a la automatización de secuencias. Sus características le permiten un diseño rápido, así como una verificación simple.

Elementos de un plc.

Contactos: Se trata de elementos de tipo eléctrico que tienen como función abrir y cerrar un circuito eléctrico. Este proceso regula si pasa o no corriente eléctrica. La Programación PLC de contactos es un proceso lógico lineal:

Cuando un contacto abierto se cierra, pasa del estado lógico 0 al 1. Igualmente, en el caso inverso, cuando un contacto cerrado se abre, pasa del estado lógico 1 al 0.

Temporizadores: Estos son elementos lógicos entro del PLC. Esta herramienta puede ser utilizada para activar o desactivar otro elemento, como bobinas. Los temporizadores en general actúan como cronómetros, ya sea para la activación o desactivación de una bobina. La programación PLC del temporizador considera tiempos específicos como:

TON (On Delay Timer): Básicamente un retardo en conexión.

TOF (Off Delay Timer): Establece un retraso de desconexión.

TP (Plus Timer): Un temporizador por pulso.

Contadores: Estos módulos establecen valores de conteo ascendente o descendente. Tienen dos entradas: CC o CD. A través de un contador se pueden activar salidas o memorias internas. De los dos tipos de contadores, es el ascendente. En este tipo, es un estado inicial de cuenta cero con salida desactivada.

Conforme recibe pulsos, el conteo va aumentando, pero la salida permanece desactivada. No es sino hasta el momento en que el conteo llega a la cifra programada que el contador se detiene.

Memorias:  EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman.

Conexión de entradas y salidas

ENTRADAS Y SALIDAS

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Dispositivo de salida:
Los dispositivos de salida son aquellos que responden a las señales que reciben del
PLC, cambiando modificando su entorno.
Entre los dispositivos típicos de salida podemos hallar:

• Contactores de motor
• Electroválvulas
• Indicadores luminosos o simples relés

Generalmente los dispositivos de entrada, los de salida y el microprocesador trabajan en diferentes niveles de tensión y corriente. En este caso las señales que entran y salen del PLC deben ser acondicionadas a las tensiones y corrientes que maneja el microprocesador, para que éste las pueda reconocer. Ésta es la tarea de las interfases o módulos de entrada o salida.
Las entradas se pueden clasificar en:

Entradas Digitales: también llamadas binarias u “on-off”, son las que pueden tomar sólo dos estados: encendido o apagado, estado lógico 1 ó 0.
Los módulos de entradas digitales trabajan con señales de tensión. Cuando por un borne de entrada llega tensión, se interpreta como “1” y cuando llega cero tensiones se interpreta como “0”. Existen módulos o interfases de entradas de corriente continua para tensiones de 5, 12, 24 ó 48 Vcc y otros para tensión de110 ó 220 Vca.

Los PLC modernos tienen módulos de entrada que permiten conectar dispositivos con salida PNP o NPN en forma indistinta. La diferencia entre dispositivos con salida PNP o NPN es como la carga (en este caso la carga es la entrada del PLC) está conectada con respecto al neutro o al positivo.

 
Las señales digitales en contraste con las señales analógicas no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos en su rango. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.
Las entradas discretas, tanto las de la corriente continua como las de la corriente alterna,
están compuestas por una estructura típica que se puede separar en varios bloques:

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• Rectificador: en el caso de una entrada de corriente alterna, convierte la señal en continua. En el caso de una señal de corriente continua, impide daños por inversión de polaridad.
•  Acondicionador de señal: elimina los ruidos eléctricos, detecta los niveles de señal para los cuales conmuta el estado lógico, y lleva la tensión al nivel manejado por la CPU.
• Indicador de estado: en la mayoría de los PLC existe un indicador luminoso por cada entrada. Este indicador (casi siempre un LED) se encenderá con la presencia de tensión en la entrada y se apagará en caso contrario.
• Aislación: en la mayoría de los PLC las entradas se encuentran aisladas para que, en caso de sobretensiones externas, el daño causado no afecte más que a esa entrada, sin perjudicar el resto del PLC.
• Circuito lógico de entrada: es el encargado de informar a la CPU el estado de la entrada cuando éste lo interrogue.

Cuando la señal llega hasta los bornes del PLC tiene que atravesar todos estos bloques.
Recorrer este camino le lleva un tiempo que es llamado: tiempo de respuesta de la entrada.
Un aspecto a analizar es el mínimo tiempo de permanencia o ausencia de una señal requerido para que el PLC la interprete como 0 ó 1. Si una variable de proceso pasa al estado lógico 1, y retorna al estado 0 en un tiempo inferior al tiempo de respuesta de la entrada, es posible que le PLC no llegue a leerla.

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