Presentaci

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TEMA I. CONTENIDO Introducción a los
automatismos. Controlador Lógico Programable
(PLC) Breve Historia. Clasificación de sistemas
y señales. Lógica cableada vs. Programada.
Ventajas y desventajas.
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Componentes de un lazo automático de control
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Componentes de un lazo automático de control
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Autómatas programables
Dispositivos programables orientados a
implementar funciones lógicas y secuenciales
conectados a un proceso

• CPU
• Comunicaciones
• Tarjetas I/O
• Alimentación

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(No Transcript)
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Desarrollo histórico de los PLC. .- Los PLC
fueron inventados en respuesta a las necesidades
de la automatización de la industria
automotriz norteamericana por el ingeniero
Estadounidense Dick Morley. .- En 1969, el
primer controlador programable entro al mercado
en la industria automotriz. La empresa
Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un
sistema al que llamó Modular Digital Controller o
MODICON. El MODICON 084 fue el primer PLC
producido comercialmente .- En 1974 1975. El
desarrollo de los microprocesadores incremento
el poder de los
PLC. Operaciones aritmeticas.
Manipulación de datos.
Unidades de programación con CRTs.
Lenguajes de programación.
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Desarrollo histórico de los PLC. .- La habilidad
de comunicación entre ellos apareció
aproximadamente en el año 1973. El primer
sistema que lo hacía fue el Modbus de Modicon .-
En 1976 1979. En esta etapa se tuvieron mejoras
en Manejo de memoria, control
de posicionamiento, manejo de señales
analogicas, I/O remotas, mejoras en el
software. .- En los años 80 se intentó
estandarizar la comunicación entre PLCs. .- En
los años 90 se introdujeron nuevos protocolos y
se mejoraron algunos anteriores. El estándar
IEC 1131-3 intentó combinar los lenguajes de
programación de los PLC en un solo estándar
internacional.
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Desarrollo histórico de los PLC. .- Hoy en día,
los PLC's no sólo controlan la lógica de
funcionamiento de máquinas, plantas y
procesos industriales, sino que también pueden
realizar operaciones aritméticas, manejar
señales analógicas para realizar estrategias de
control, tales los controladores
proporcional integral derivativo (PID). .- Los
PLC's actuales pueden comunicarse con otros
controladores y computadoras en redes de
área local, y son una parte fundamental de los
modernos sistemas de control distribuido. .
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Funciones que puede realizar un PLC. .-
Remplazar sistemas de control. .- Remplaza timer
y contadores electromecanicos. .- Realiza
operaciones de comparación. .- Realiza
operaciones matematicas complejas. .- Remplaza
controladores analogicos. .- Realiza diagnosticos
de fallas. .- Realiza autodiagnostico del
hardware. .- Realiza manejo de información. .-
Monitoreo y supervisión de procesos. .- Control
de alarmas. - -
-
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• Ventajas
• Menor tiempo empleado en la elaboración de
  proyectos debido a que
• No es necesario dibujar el esquema de contactos
• No es necesario simplificar las ecuaciones
  lógicas, ya que, por lo general la capacidad de 
  almacenamiento del módulo de memoria es lo
  suficientemente grande.  
• La lista de materiales queda sensiblemente
  reducida, y al elaborar el presupuesto correspondi
  ente eliminaremos parte del problema que supone
  el contar con diferentes  proveedores, distintos
  plazos de entrega.        
• Posibilidad de introducir modificaciones sin
  cambiar el cableado ni añadir aparatos.
• Mínimo espacio de ocupación.
• Menor coste de mano de obra de la instalación.
• Economía de mantenimiento.
• Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al
  eliminar contactos móviles, los mismos autómatas
  pueden indicar y detectar averías.
• Posibilidad de gobernar varias máquinas con un
  mismo autómata.
• Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del
  proceso al quedar reducido el tiempo cableado.
• Si por alguna razón la máquina queda fuera de
  servicio, el autómata sigue siendo útil para otra
  máquina o sistema de producción.  

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• Inconvenientes
• Como inconvenientes podríamos hablar, en primer
  lugar, de que hace falta un programador, lo que
  obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal
  sentido, pero hoy en día ese inconveniente esta
  solucionado porque las universidades ya se
  encargan de dicho adiestramiento.
• El coste inicial también puede ser un
  inconveniente.

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Sistemas de eventos discretos

• Muchos procesos no son continuos
• Sus variables solo admiten un número finito de
  valores
• Los valores de las variables no cambian de forma
  continua en el tiempo, sino en instantes
  determinados.
• Problemas de control lógicos y secuenciales

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ALGUNOS TIPOS DE SEÑALES


Señales Análogas


Señales Discretas
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Estados discretos
Motor En marcha o parado
Depósito Con líquido o vacio
Válvula Abierta o cerrada
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Instrumentación
Detector de nivel mínimo cuando el nivel
desciende del valor mínimo se activa / o
desactiva la señal del sensor
Circuito cerrado
Circuito abierto
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Instrumentación
Termostato Cuando la temperatura supera un
límite se activa/desactiva el sensor Presostato
Proceso
TS
PS
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Instrumentación
Emisor
Detector de presencia
Receptor
Final de carrera
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Instrumentación

Válvula on/off Electroválvula
Arrancador de motor
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Sistemas combinacionales

• Asociados a alarmas o lógicas de operación
• Las respuestas dependen solo de las entradas a
  través de las funciones lógicas Y, O, NO
• SI ( condiciones lógicas )
• ENTONCES ( acciones)

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Lógica combinacional
A.B AND AB OR ?A NOT
Leyes de Morgan
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Puertas lógicas
A
A
?A

A.B
? 1
B
A
Nomenclatura DIN
? 1
AB
B
Las expresiones lógicas pueden asimilarse a
circuitos eléctricos en que las condiciones
cierto o falso corresponden a presencia o
ausencia de señal y la conclusión se expresa en
términos de la señal de salida
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Circuitos lógicos
C

D
A.B C.D
? 1
A

B
A
?A
? 1

C
(CB).?A
? 1
B
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Diagramas de contactos
Contacto normalmente abierto
Contacto normalmente cerrado
Las expresiones lógicas pueden asimilarse a
circuitos eléctricos en que las condiciones
cierto o falso corresponden a contactos cerrados
o abiertos y la conclusión se expresa en términos
de circula corriente o no
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Diagramas de contactos
La lampara se enciende si A y B están cerrados
A
A.B
B
A
La lampara se enciende si A ó B están cerrados
B
AB
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Diagramas de contactos

-
A
C
D
B
Función lógica (AB).C. D
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Relés
Dispositivo que permite implementar acciones
lógicas y actuar sobre elementos físicos

Carga
bobina
SI (S1 cerrado y S2 cerrado) ENTONCES carga
activada
S1
S2
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Diagrama de contactos
bobina de relé

-
S1
S2
S1 ó S2 no tienen por que ser contactos, sino
cualquier otro elemento temporizadores,
contadores, pulsadores, etc. que de una señal
lógica 0 - 1
X1
Pulsador normalmente abierto
Pulsador normalmente cerrado
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Ejemplo
S2
X2
P1
S1
relé

X1
M
La botella debe detenerse al final de la cinta y
recibir la dosis de producto

S1
P1
-
X1
S2
X1
X2
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Logica Cableada o a relé. Ejm. Control de la
puerta de un garage.
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Logica Programada. Ejm. Control de la puerta de
un garage.
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Lógica cableada vs lógica programada. LOGICA
CABLEADA (Lógica a relé). .- Se refiere a el
control de equipos o sistemas a través de la
conexión de dispositivos lógicos como,
contactores, relés , push buttons, etc. .- Este
término describe los extensos paneles de control
a relés que existían o existen antes de la era
de los PLCs. .- Lógica cableada es fija y puede
ser alterada solo con el recableado de los relés
en el panel de control. El PLC ( Lógica
programada) utiliza un lenguaje de programación
que monitorea las entradas de los dispositivos
lógicos, toma decisiones lógicas, y activa o
desactiva los dispositivos de salida. .- El
cambio en las condiciones o decisiones lógicas se
realiza modificando el programa que el PLC
ejecuta. No es necesario cambiar las
interconexiones entre los dispositivos.
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Procesos Secuenciales
A
M
B
Sucesión de etapas de operación con acciones
específicas y condiciones de transición entre
ellas 1 Espera 2 Carga 3
Operación 4 Descarga
Descarga
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Grafos de transición de estados
Espera
1
M
Arranque
A
B
Tanque vacio
2
Carga
Descarga
Tanque lleno
4
3
Operación terminada
Operación
Estados Transiciones
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TEMA II. CONTENIDO Estructura Física de los
PLC. Arquitectura interna. Fuente. CPU. Tarjetas
I/O. Comunicación. Tarjetas específicas. Modos
de funcionamiento Cíclico, Por interrupciones.
Introducción a los controladores S7 de Siemens.
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Estructura Física de los PLC 1.- Autómatas
Compactos.
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Estructura Física de los PLC 1.- Autómatas
Semimodulares.
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Estructura Física de los PLC 1.- Autómatas
modulares.
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Controladores Lógicos Programables . Prof. José
Borjas
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-32-
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(No Transcript)
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Modulos o tarjetas de Entrada/Salida (I/O).
Realizan las siguientes funciones basicas 1.-
Terminales de conexión. 2.- Acondicionamiento de
las señales. 3.- Aislamiento. 4.- Indicación.
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(No Transcript)
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Esquema de conexiones y de principio del módulo
SM 321 DI 16 DC 24 V
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Esquema de conexiones y de principio del módulo
SM 322 DO 16 DC 24 V/0,5 A
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Fuente de Alimentación.
Función Adapta la tensión de red de 120/220
volt. a la de funcionamiento
de los circuitos electrónicos
internos del PLC.
Esquema de principio de PS 307 5 A
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(No Transcript)
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Ejecución cíclica de programas
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Ejecución del programa controlada por alarmas
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