Este documento proporciona una guía sobre la estructuración de un automatismo industrial, incluyendo PLCs, redes y programación. Explica los principios básicos de operación e implementación, la arquitectura de hardware y software de los PLCs, y las fases de aplicación y desarrollo de un sistema de automatización. También cubre temas como lenguajes de programación, control de procesos, redes industriales, estructura elemental de un automatismo y más.

1. Automatización
Esta es una guía referencial como apoyo para estructurar un
automatismo, incluyendo en el: PLC´s, Redes y Programa
http://profesorpaul.blogspot.com
Ing. Paul Gálvez F.
paul.galvez@usm.cl

2. Dominio en Automatización
Instrumentación Lenguajes (otro idioma), Aritmética
Programación de PLCs 1
Cálculo diferencial
Fourier, Laplace, Nyquist
Sistemas lineales
Control de procesos
Redes Industriales
Dimensionamiento
Tratamiento de señales análogas
Automatización Industrial
Programación de PLCs 2
PID
Protocolos
Estabilidad
Lazos de control
Estructura del Automatismo
Linealización
Filosofía de Control
Enlaces
HMI - Scada
Gráficos de tendencias
Programación de PLCs 1
La integración de todo este conocimiento
es la:

3. Generalidades
Secuencia
Estructura elemental
 Para llevar los conocimientos básicos de los sistemas de
automatización industrial requeridos, antes de pasar a la
aplicación de los Módulos especializados para funciones, tales
como comunicaciones, se debe estructurar el automatismo.
 Principios de operación e implementación.
 Arquitectura de hardware de PLC´s.
 Arquitectura de software de PLC´s.
 Fases de aplicación y desarrollo.

4. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
Y MANTENIMIENTO
A
B
D
C
Fases de aplicación y desarrollo
Arquitectura de software de PLC´s
Arquitectura de hardware de PLC´s
Principios de operación e implementación
Ing. Paul Gálvez F.

5. - Operaciones Principales
Parte Operativa Parte Comandos
Commandos
Actuadores
Informes
Sensores
uno o más procesos controlados
por
interfaces hombre-máquina
actúa sobre
valores físicos
productos sólidos, líquidos o gaseosos
máquinas o procesos
Ing. Paul Gálvez F.

6. - Partes Varias
Parte Comando
Control
Procesamiento
Parte Operativa
Sensores Procesos Actuadores
Pre-actuadores
Actuadores
Ing. Paul Gálvez F.

7. Pasos de la implementación(1/2)
Especificaciones
Configuración de PLC´s
Declaración de
variables
%I100 : nivel max.
Programación
Análisis de las
especificaciones
Ing. Paul Gálvez F.

8. - Pasos de la implementación(2/2)
Transferencia de la
aplicación al PLC
Aplicación y
ejecución
- - - - - - - -
Configuraciones
Archiva las
aplicaciones en
documentos
Ing. Paul Gálvez F.

9. ARQUITECTURA DE HARDWARE DE
PLC´s
A
B
D
C
Fases de aplicación y desarrollo
Arquitectura de software de PLC´s
Arquitectura de hardware de PLC´s
Principios de operación e implementación
Ing. Paul Gálvez F.

10. - Rol del PLC
fortalecido para resistir
limitaciones mecánicas
interferencia electromagnética
limitaciones de calor
Parte Comandos
Parte Operativa
Sensores Procesos Actuadores
Procesamiento
Supervision PCs, PLCs,
printers, modems etc…
Comunicaciones
Control
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11. - Arquitectura del PLC
Rack principal
Uno o mas racks para
interfaces
Interfaces de entradas
análogas
Interfaces de salidas
análogas
Interfaces de comunicación
Procesador Interfaces de
entradas digitales
Interfaces de salidas
digitales
Fuente de poder
Bus interno del PLC
Interfaces Especificas
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12. - Fuente de Poder
Proporciona la energía eléctrica para
todos los módulos
Una fuente de alimentación por rack
Indicadores: OK, RUN, BAT
Pulsador de RESET
La batería de reserva para salvar datas / aplicación
Salida de relé (salida Watchdog)
fusible
PSU = Power Supply Unit
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13. - Modulo del Procesador
Datos
externos
La ejecución
del programa
Interfaces
de entrada
Bus
interno
Interfaces
de salida
Estado de
la salida
Bus
interno
Indicadores
OK
RUN
FAULT
terminal de
programación
(un PC), o una
PG
Ing. Paul Gálvez F.

14. - Interfaces de entradas digitales
Aislamiento
Visualización del
estado de entrada
Los finales de carrera,
detectores de proximidad ...
3 7 1 9
Ruedas de codificador,
sensores digitales
Adaptación
5 V
24 V
Bus
interno
I0
I1
I2
FAULT
Ing. Paul Gálvez F.

15. - Interfaces de salidas digitales
Visualización del estado
de salida
Pre-actuadores
Actuadores
Aislamiento
Bus
interno
Adaptación
amplificación
5 V
24 V
Q0
Q1
Q2
FAULT
Ing. Paul Gálvez F.

16. - Interfaces de entradas análogas
400
Aislamiento
Bus
interno
400
Conversor
Análogo/Dígital
CAN
La conexión a los
sensores:
niveles,
presión,
temperatura etc.,…
40°
4 Volts
Ing. Paul Gálvez F.

17. - Interfaces de salidas análogas
Aislamiento
Bus
interno
800
Conexión a:
regulador de presión
de la válvula de la
calefacción, etc. ...
80°
Conversor
Análogo/Dígital
CNA 8 Volts
Ing. Paul Gálvez F.

18. - Interfaces de comunicación
Indicadores de
solución de
problemas
PLC de supervisión, otros PLC,
impresoras, robots, módems, etc ...
Bus
interno
Drivers +
Micro-proceso.
RUN
ERR.
intercambio
acíclico
Solución de
problemas de
ajuste de
configuración
Tablas de
variables
cíclicas
Datos de
procesos
CANopen,
DeviceNet,
Ethernet,
Modbus,
Profibus etc…
Ing. Paul Gálvez F.

19. - Interfaces de aplicaciones especificas
Indicadores de solución
de problemas
contando,
control de ejes
control de
movimiento
peso …
Bus
interno
CPU.
RUN
ERR.
Tablas de variables
de solución de
problemas de
configuración
Opciones de
configuración
de resolución
de problemas
Tablas de
variables cíclicas
Datos de
proceso
Ing. Paul Gálvez F.

20. ARQUITECTURA DE SOFTWARE DE
PLC
A
B
D
C
Fases de aplicación y desarrollo
Arquitectura de software de PLC´s
Arquitectura de hardware de PLC´s
Principios de operación e implementación
Ing. Paul Gálvez F.

21. - Estructura de la memoria del PLC
Módulo del
procesador
Datos
Programa
Constantes
Las variables utilizadas por el
programa de aplicación.
3 partes
Estos datos están disponibles
en modo lectrura y escritura
Almacenamiento de
programas
El almacenamiento de
constantes utilizadas por el
programa
RAM
que puede ser
la batería o
copia de
seguridad
RAM
una copia de
seguridad
o
EEPROM
Tamaño de la memoria depende de la potencia
del procesador y en las extensiones de memoria
Ing. Paul Gálvez F.

22. - Memoria de datos
CPU Memoria de datos
Variables internas
Variables de las interfaces
Las variables del bloque
de funciones
Variables de sistema
4 tipos de
variables
Variables diseñadas para almacenar
datos, mientras que el programa de
aplicación se esta ejecutando
Variables de los distintos interfaces de
aplicación: digital, analógico o específica
Variables asignadas a los distintos
bloques de función: temporizadores,
contadores, monoestables ...
Variables utilizadas para
informar o actuar sobre el estado
del PLC
Ing. Paul Gálvez F.

23. - Variables internas
Bit
Octet
Mot
Double mot
Flottant
Ingles Sintaxis Formato
Bit %M… 1 bit
Byte %MB… 8 bits
Word %MW… 16 bits
Double Word %MD… 32 bits
Floating %MF… 32 bits
Francés
Varios
Formatos
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24. - Variables de interfaces de procesos
Entradas digitales
Salidas digitales
Entradas análogas
Uso-aplicación
%Q XY.i.r 1 bit Contactores, relés, luces indicadoras
%IW XY.i.r 16 bits
%ID XY.i.r 32 bits
Temperatura, velocidad, presión,
posición o datos actual ...
%QW XY.i.r 16 bits
%QD XY.i.r
32 bits
Temperatura, velocidad, presión,
estableciendo comandos posición
Sintaxis Formato
%I XY.i.r 1 bit Sensores digitales, sensores de limite…
Topología típica de
direccionamiento
Salidas análogas
Para
Procesar
Ing. Paul Gálvez F.

25. - Variables de interfaces para ajuste y
configuración en caso de problemas
Variables internas
Constantes internas
%I XY.MOD.err Diagnostico a nivel de módulo
Solución de
problemas de
configuración de
%I XY.i.err Diagnóstico a nivel de cada canal
%MW XY.i.r 16 bits
Solución de problemas de ajuste o
el estado de la determinación de
las variables
%KW XY.i.r 16 bits Configuración de la Interfaz
Entradas digitales
solución de
problemas
Sintaxis Formato Uso-aplicación
1 bit
1 bit
Ajuste
Tipo de direccionamiento
topológico
Ing. Paul Gálvez F.

26. Direccionamiento de las variables de
interfaces
Direccionamiento Micro and Premium
%IW XY.i.r
Ejemplo : %IW 104.0.12
Variable N°12
del canal 0
de la interfaz ubicada in slot 04
en rack N°1
Rack N°1
Ubicación N°3
Canal 1 =
Direccionamiento
topológico
Dependencia de la posición en el canal
Número de canal en la interfaz
Posición de la interfaz en el rack
dirección del bastidor
Ing. Paul Gálvez F.

27. Las variables del bloque de funciones
Sintaxis Uso-aplicación
%Tmi .P Valor predefinido del Temporizador
%Tmi .V Valor actual del temporizador
%Ci .P Valor del contador preestablecido
%Ci.V Valor actual del contador
%Ri .I La palabra de entrada del bloque de función de memoria
%Ri. O Palabra de salida del bloque de función de memoria
Número de bloque de
funciones
La función del
temporizador
Contador
Bloque de memoria
Predefinidas
o creados por
el usuario
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28. - Las variables del sistema
Acceso
Estado del PLC
actúa en su
Leer y
escribir
El arranque en frío, arranque en caliente, tarea
que permite incapacitante, forzando una
posición de retorno de salida
Bit
Sintaxis Uso-aplicación
%S…
base de tiempo, los datos de estado, el modo
de operación del PLC, fallo de E / S, el estado
de la batería de reserva de memoria de datos
Solo
lectura
Word %SW…
tiempos de ejecución (media, min. y valores
max), el número de solicitudes por ciclo ...
Solo
lectura
Leer y
escribir
Tiempo Control / estampado de la fecha, la
configuración del tiempo de ciclo, el ahorro de
la memoria de datos ...
operación
Ing. Paul Gálvez F.

29. Sistemas de numeración
Decimal ( 0 to 9)
Ejemplo %MW100 = 1547
%MW100 = 1547
%MW100 = 11000001011
%MW100 = 60B
Interfaz hombre-maquina: temperatura, presión, velocidad (ciclos/min)
Binario ( 0 and 1)
Ejemplo %MW100 = 11000001011 o %MW100 = 1547 decimal
Digital variables : ON – OFF Verdadero - Falso
Hexadecimal ( 0 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; A ; B ; C ; D ; E ; F)
Ejemplo %Mw100 = 60B o %MW100= 1547 decimal
Manipulación Bytes, palabras o palabras dobles
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30. - Memoria de programa
Modulo alimentado
Instrucción 1
Instrucción 2
Modulo de
compensación
Instrucción 1
Instrucción 2
Modulo Control de
alarma
Instrucción 1
Instrucción 2
Instrucción 1
Instrucción 2
Fin del programa
Memoria del
programa
Respaldo
RAM
REPROM
EEPROM
Ing. Paul Gálvez F.

31. Inicialización del PLC
La lectura de las entradas
Programa
Instrucción
Instrucción
Instrucción
Ajuste de las salidas
- El ciclo del PLC
Tiempo de ciclo= 20 ms
RUN !!!
Comprobación
de la función de
"perro
guardián"
Ing. Paul Gálvez F.

32. - Modos de operación del PLC
Inicialización del PLC
La lectura de las entradas
Programa
Instrucción
Instrucción
Instrucción
Ajuste de las salidas
RUN, AUTO
STOP, MAN
STOP o RUN
???
Elija un método de
funcionamiento
desde el panel frontal (pulsador,
clave dedicada)
del programa,
remota, a través de la red
Ing. Paul Gálvez F.

33. - El ciclo de maquina
 Riego
5mn después del llenado del
estanqiue, riego comienza a
25mn.
Modos de funcionamiento de la
máquina
• STOP para detener el riego y
bombeo.
• ON para iniciar la instalación.
 Llenado del tanque
El tanque se llena con una
bomba.
La bomba se pone en marcha:
• Cuando se detecta bajo nivel.
• Al regar extremos.
La bomba se detiene cuando se
alcanza el llenado completo.
STOP
ON
Ing. Paul Gálvez F.

34. - Partida en frio, Partida en
caliente
Inicialización
Revise el control de la
configuración de Ajuste de
los distintos módulos
Llenado del tanque
Riego
Aplicación de fertilizantes
Arranque en frio
Secado
Arranque en caliente
Ing. Paul Gálvez F.

35. FASES DE APLICACIÓN Y
DESARROLLO
A
B
D
C
Fases de aplicación y desarrollo
Arquitectura de software de PLC´s
Arquitectura de hardware de PLC´s
Principios de operación e implementación
Ing. Paul Gálvez F.

36. - Aplicaciones de PLC en diversas secciones
Bloques de funciones
personalizadas
Declarar módulos del PLC e
introducir los valores de los
parámetros
Pantallas de operación
para el seguimiento del
proceso
Programa en los
distintos lenguajes
Estructuración,
nombramiento, fijando el
valor inicial de las
variables
la depuración de aplicaciones
Generación de archivos
de la aplicación para su
archivo
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37. PLC descripción de estación
Ing. Paul Gálvez F.
Programa Profe. Paul

38. Configuración de hardware y
software
Hardware y
software
Ing. Paul Gálvez F.

39. Datos declaración y estructura
Declaración
Dirección Símbolo Comentario
%I1.0 NIV_Alto Detección de nivel alto
Estructura
Inicialización de
proceso
%MW0 to %MW50
Campo de la
comunicación
%MW200 à %MW700
Bits
IEC Sintaxis
%Ix.y :Digital input (x position of the
module in the rack, y position of
digital input)
%Qx.y : Digital output
%Mx : internal Bit (x bit address)
%Mx:n Table of n internal bits
%MWx:Xy internal word bit (y
bit position, x word adress)
Words
%MWx : Internal word (x bit address)
%MWx:n Table of n words
%MDx : Word of 32 bits
%MDx:n Table of n words
%MFx (ou %FDx) : Floating word
%MFx:n Table of n words
%MBx(n) : String of n characters (x :
addresse of the character string)
%KWx, %KDx, %KFx : Constants
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40. Estructura de un programa
Power break
Instrucción 1
Instrucción 2 Modulo 1 (LD)
Modulo 10 (LD)
Modulo 2 (ST)
Procesamiento
básico
Modulo n (LD)
Modulo
Relleno
Modulo
Mezcla
Instrucción 1
Instrucción 2
Modulo
Riego
Instrucción 1
Instrucción 2
Modulo 12 (ST)
Eventos de
procesamiento
Modulo n’ (LD)
Ing. Paul Gálvez F.

41. Lenguajes de programación
IEC 1131-3
Ladder
Littéral List
Grafcet
FBD
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42. El lenguaje de contactos o lenguaje
Diagrama: LD
Ing. Paul Gálvez F.

43. El lenguaje de programación
estructurado literal: ST
(* Update current cycling indicator *)
IF %M0 THEN
SET %M18;
ELSE RESET %M18;
END_IF;
Initialization and then back to initial step *)
%L2:
IF (NOT Bp_Vehicle_presence AND NOT Cycle_started)
THEN
Memo_start_cycle:=TRUE;
Memo_step6:=FALSE;
Cycle_started:=FALSE;
(* RESET application *)
IF RE %M21 OR %S13 THEN
SET %S0;
END_IF;
(* initialization of variables : cold restart *)
IF %S0 THEN
%MF502:=30.0;%MD0:=%MD2:=%MD4:=7;%MW202:=8;
END_IF;
END_IF;
(* Time reading *)
RRTC(Timer:4);
(* Number of objects to carry *)
TOTAL:=WORKSHOP1 + WORKSHOP2;
Succession of
instructions
Comments
Comments
Comments
Label
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44. Lenguaje Grafcet: SFC
Pasos
Transiciones
Procesamiento
Ing. Paul Gálvez F.

45. Los bloques de función idioma: FBD
Ing. Paul Gálvez F.

46. Lista de Instrucciones idioma: IL
Comentarios Instrucciones del programa
Ing. Paul Gálvez F.

47. Tablas de animación, función de
ventana múltiple
Ing. Paul Gálvez F.

48. Ing. Paul Gálvez F.