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LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA
PLC
Modulares
Programa de Formación SENA, 2013.
• Presentación.
• ¿Qué es un PLC?
• Clasificación de los PLC.
• PLC modulares.
• Especificación de algunos módulos.
• Ciclo de funcionamiento de un PLC.
• Lenguajes de programación de los PLC.
• Para repasar.
• Referencias.
• Créditos.
Contenidos
Clic en la imagen.
Sauguro es el personaje que le acompañará en el proceso de
aprendizaje que está a punto de iniciar ¿Desea conocer quién es
Sauguro y por qué está interesado, al igual que usted en tomar este
programa de formación? De ser así, haga clic en el siguiente enlace:
Presentación
Resultado de aprendizaje:
Comprender la importancia de la implementación de los PLC en soluciones
de calidad para procesos industriales.
Conocimientos de concepto:
PLC modulares, PLC de gama alta, Módulos, Programación de los PLC.
Conocimientos de proceso:
Diferenciar un PLC compacto de uno modular. Establecer las características
de un PLC de gama alta. Comprender la naturaleza y configuración de un
PLC modular. Programar PLC de manera efectiva.
Criterios de evaluación:
Diferencia un PLC compacto de uno modular. Establece las características
de un PLC de gama alta. Comprende la naturaleza y configuración de un
PLC modular. Programa PLC de manera efectiva.
PLC
Modulares
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2 3
• PLC significa Controlador Lógico Programable, de su original en inglés
Programmable Logic Controller.
• Un PLC es un computador especialmente diseñado para la automatización
industrial, que tiene como principal función, controlar una máquina o proceso
industrial.
• Un PLC puede ser parte de un sistema de control distribuido DCS o de un sistema
SCADA.
• Un PLC dispone de una fuente de poder, una unidad central de proceso (CPU),
terminales para conectar entradas y salidas, múltiples canales de entrada para
medir distintas señales provenientes de sensores instalados en la maquina o
proceso a controlar, canales de salida de señal que actúan sobre la maquina o
proceso que controlan, un sistema operativo, puertas de comunicación de datos, y
una programación específica para la aplicación o el caso particular en el que se
esté usando.
• Los PLC son altamente utilizados en la industria por las innumerables ventajas
que ofrecen en la realización de los procesos.
¿Qué es un PLC? Existe una enorme variedad de PLC, que se pueden clasificar según sus funciones,
capacidad, número de I/O*, tamaño de memoria, aspecto físico, entre otros. A
continuación, la clasificación más común:
* En algunos casos usted puede encontrar la abreviatura
I/O (In-Out) haciendo referencia a E/S (Entrada-Salida).
Siendo válidas las dos formas de mención.
Generalmente PLC de tipo compacto (Fuente,
CPU e I/O integradas) que puede manejar un
conjunto reducido de I/O, generalmente en
un número inferior a 100. Permiten manejar
entradas y salidas digitales y algunos
módulos especiales.
Se componen de un conjunto de
elementos que conforman el
controlador final, tales como:
• Rack
• Fuente de Alimentación
• CPU
• Módulos de I/O
• Comunicaciones.
• Contaje rápido.
• Funciones especial
De estos tipos existen desde los
denominados MicroPLC que soportan
gran cantidad de I/O, hasta los PLC de
grandes prestaciones que permiten
manejar miles de I/O.
Contienen la Fuente de Alimentación,
su CPU y módulos de I/O en un solo
módulo principal y permiten manejar
desde unas pocas I/O hasta varios
cientos (alrededor de 500 I/O ) , su
tamaño es superior a los Nano PLC y
soportan una gran variedad de
módulos especiales, tales como:
• Entradas y salidas análogas.
• Módulos contadores rápidos.
• Módulos de comunicaciones.
• Interfaces de operador.
• Expansiones de i/o.
Clasificación de los PLC
PLC tipo Nano
PLC modular
PLC compacto
PLC
Modulares
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Analice las siguientes gráficas que presentan el posicionamiento en el mercado
según precio y funcionalidad de los diferentes tipos de PLC, así como las
características especiales de las diferentes tecnologías a la hora de generar
controles automáticos de carácter industrial.
Un PLC compacto tiene las entradas,
salidas y CPU y algunas veces la fuente
de poder en un solo módulo, o caja. Éste
es ensamblado por el fabricante y usted
lo compra listo para ser usado en su
proceso industrial. Debido a que tiene
una pequeña cantidad de entradas y
salidas, los PLC compactos son usados
principalmente en pequeñas
aplicaciones. Sin embargo, en algunos
casos (dependiendo de su fabricante)
usted puede agregar módulos adicionales
que incrementen la cantidad de entradas
y salidas disponibles para usar, según los
requerimientos de su industria.
Un PLC modular se compone de una
placa de montaje a la que se le pueden
instalar los componentes que se
requieran: fuentes de poder, CPUs,
módulos de entrada y/o de salida, y
módulos especiales. Los PLC modulares
son usados en grandes y medianas
aplicaciones. Los elementos de un PLC
modular pueden ser comprados por
separado y conectarse manualmente, de
acuerdo a las necesidades de la industria.
Recuerde que:
Gráficas tomadas de Mateos, F. (2001). Universidad de Oviedo. En:
http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf
Control
Continuo
Sistemas
Empotrados
Control de
procesos
Características
de control
Control
Booleano
Control
Continuo
Gestión de cálculos
complejos
Series
Importantes
Velocidad de
procesamiento
Lenguajes de
programación
Cantidad de
E/S
Capacidad de
comunicación
PC Industrial PLC
Micro-
Controladores
Regulador
Digital
Controladores comerciales
PLC
Modulares
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Como ya estudió en la sección anterior, los PLC modulares se caracterizan por tener
una amplia gama de aplicaciones, gracias a que su estructura es ampliamente
configurable. El usuario tiene así gran flexibilidad para diseñar el sistema de
automatización, conforme a sus exigencias. El acceso a través de Ethernet, por
ejemplo, es absolutamente esencial para muchas aplicaciones. Una comunicación
eficaz entre los PLC, por un lado, e intercambio de datos a través de estándares de
comunicación como OPC, por el otro.
Explore el siguiente catálogo con algunos PLC modulares:
http://www.moeller.es/productos_soluciones/productos/control-y-visualizacion/plc-modular-xc.html
PLC modulares Estructura básica de un PLC modular
Apariencia física de un PLC modular
Para reflexionar:
Cada configuración de un PLC modular es diferente, según la tarea de
automatización. Cuando se decide instalar PLC modulares, hay que
seleccionar cada uno de los componentes, teniendo en cuenta el
siguiente proceso:
1. En primer lugar, por el cerebro del PLC, esto es, la unidad central
(CPU), ellos varían de acuerdo a la capacidad de memoria del usuario,
tiempo de ejecución y software requerido, en otras palabras, de acuerdo
a la complejidad de la tarea o tareas de automatización.
2. En segundo lugar, hay que tener presente el tipo y cantidad de
módulos de Entrada/Salida (E/S) digitales y análogas, módulos
inteligentes, etc., de acuerdo a los requerimientos.
3. En tercer lugar, la fuente de alimentación, según la potencia que
consume la CPU, módulos de E/S, periféricos, más módulos futuros.
Y finalmente, el tamaño del rack, conociendo de antemano todos los
módulos involucrados y pensando también en expansiones futuras.
Tomado de:
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curs
o-de-plcs-avanzado/item/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modu
lares.html
Módulo
CPU
Módulo
Entradas
Digitales
220-230
VAC
24VDC
5V DC
Conexión a otros
controladores con
E/S remotas
Unidad de programación
o supervisión
Actuadores digitales
(válvulas neumáticas,
lámparas indicadoras)
Sensores analógicos
(Termopares, potenciómetros)
Actuadores analógicos
(Variadores de velocidad)
Conectores al bus
para más modulos
E/S
Bus Rack
Sensores digitales
(interruptores, sensores de prox.)
Fuente de
alimentación
Módulo
Salidas
Digitales
Módulo
E/S
analógicas
Módulos
Especiales
(contaje,
comunicaciones,
PID...
Para profundizar visite: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf
PLC
Modulares
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CPU
La Unidad Central de Procesos es el cerebro del sistema. En ella se ejecuta el
programa de control del proceso, el cual fue cargado por medio de la consola de
programación, luego, lee las entradas, y posteriormente procesa esta información
para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente
el programa destinado a controlar el proceso.
Fuente de alimentación
A partir de una tensión exterior proporciona las tensiones necesarias para el
funcionamiento de los distintos circuitos electrónicos del autómata, además posee
una batería para mantener el programa y algunos datos en la memoria, en caso de
que hubiera un corte de la tensión exterior.
Bloque de entradas
Adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de
los dispositivos de entrada o captadores.
Bloque de salidas
Decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los
dispositivos de salida o actuadores, como lámparas, relés, contactores,
arrancadores, electroválvulas, etc.
Módulos de E/S analógicos
Se pueden clasificar en especiales e inteligentes:
Módulo o Consola de programación
La consola de programación es la que permite comunicar al operario con el
sistema, permitiendo escribir y poner a punto programas. Algunas permiten
ensayos de simulación y puesta en servicio de los mismos.
Las consolas pueden estar constituidas por un dispositivo de presentación visual
(display) o bien un ordenador personal (PC) que soporte un software especialmente
diseñado para resolver los problemas de programación y control. Las funciones
básicas de este módulo son las siguientes:
1. Transferencia y modificación de programas.
2. Verificación de la programación.
3. Información del funcionamiento de los procesos.
Módulo de comunicación industrial mediante buses
Si el PLC es de tipo modular, los módulos se comunican internamente a través de
buses ubicados en el fondo del dispositivo o "rack" donde se ensambla la
arquitectura deseada. Básicamente existen tres tipos de buses:
Bus de datos: Es el bus encargado de transportar la información que hace
referencia a los datos propiamente dichos, tales como entradas y salidas.
Bus de direcciones: Contiene la información del dispositivo que es afectado por los
datos que actualmente viajen por el bus de datos. Esto es necesario ya que el bus
de datos es el mismo para todos los dispositivos, pero no todos ellos deben tener
en cuenta a la vez la misma información.
Bus de control: Es el bus por donde viaja la información que indica al dispositivo
seleccionado con el bus de direcciones, lo que debe hacer con los datos que viajan
actualmente por el bus de datos. Por ejemplo, mediante el bus de control se indica
si los datos son de entrada o de salida.
Módulo de Memoria
Es cualquier tipo de dispositivo que permita almacenar información en forma de bits
(unos y ceros), los cuales pueden ser leídos posición a posición (bit a bit), o por
bloques de 8 posiciones (byte) o dieciséis posiciones (word).
Módulos Especiales
• BCD Entradas y Salidas.
• Entradas de Termocuplas.
• Entradas de Termorresistencias
(PT-100).
• Salidas a Display .
• Memoria de Datos.
Módulos Inteligentes
• Control de Motores a pasos.
• Control PID.
• Comunicación.
• Lector Óptico.
• Generación de frecuencias.
• Contadores de pulsos rápidos.
• Medidores de frecuencias y/o
ancho de pulsos.
• Remotos.
Especificación de algunos módulos
PLC
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Los lenguajes de programación son necesarios para la comunicación entre el
usuario (sea programador u operario de la máquina o proceso donde se encuentre
el PLC) y el PLC. Los lenguajes de programación de PLC se dividen en gráficos y
literales.
Dentro de los lenguajes gráficos se tiene:
•Diagrama de escalera (Ladder Diagram –LD-).
•Diagrama de bloques funcionales (Function Block Diagram –FBD-).
•Grafcet (GRAphe Functionel de Commande Etape Transition-SFC-).
Dentro de los lenguajes literales se tiene:
•Lista de Instrucciones (Instructions List –IL-).
•Texto estructurado (Structured Text –ST).
Existen otros lenguajes como los booleanos y de alto nivel, los cuales puede
explorar haciendo clic en el siguiente vínculo:
http://books.google.com.co/books?id=cwevB2i-fOsC&pg=PA74&lpg=PA74&dq=lenguaje
s+booleanos&source=bl&ots=pnX87XpJh3&sig=nBSROWI0_D-T7s3uM7smPmfI6JA&hl
=es-419&sa=X&ei=jYqvUY_lKei40AGeuYGwBw&ved=0CEQQ6AEwAw#v=onepage&q=le
nguajes%20booleanos&f=false
En los PLC a través de las interfaces de entrada se capturan las señales
provenientes del proceso, estos valores se mantienen almacenados por un tiempo
en un registro que habitualmente se le conoce como almacén de imágenes de
Entrada. Una vez las señales estén en ese registro quedan disponibles para que la
CPU las opere con base en lo almacenado en la memoria de programa y la memoria
de datos. Cuando la CPU tenga un resultado como producto de su procesamiento
se entrega la respuesta al mundo exterior a través del registro de imágenes de
salidas en el que se mantendrá un instante de tiempo y después será enviada al
proceso a controlar mediante las interfaces de salida.
Ciclo de funcionamiento de un PLC Lenguajes de programación de los PLC
Imagen de
Entradas
Imagen de
Salidas
Memoria de
Programa
Interfaz de
salidas
Memoria de
Datos
Interfaz de
Entradas
CPU
PLC
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12 13
Start
Paso1
Paso2
Transición_02
Transición_01
SFC
S_01
Transición_Fin
IF Data = “EOF” THEN
FOR Index:= 1 TO 128 DO
X:= Read_Data(Datenfeld[index]);
IF X>2500 THEN Alarma:= TRUE;
END_IF;
END_FOR;
END_IF;
ST
FBD
TON
XOR
S_01
Lampara
Tiempo_01
Tiempo actual
S_02
S_03
T#12s400ms
LD Entrada_manual
OR Entrada_automática
AND Desbloqueo
ST Funcionamiento
LD Entrada_01
IL
S_01 S_02
Manual
S_01 S_03
LD
Programación con
lenguajes conocidos de
PLC.
Tomado de: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf
Lenguajes de programación de los PLC
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Algunas de las reglas para realizar diagramas escalera son las siguientes:
1. Todas las condiciones de entrada son representadas en la parte izquierda de
la rama.
2. Todas las condiciones de salida son representadas en la parte derecha de la
rama.
3. Asignar números y letras a los elementos de entrada, de control y de salida.
4. Cada rama debe ser numerada en forma ascendente en la parte izquierda
de la rama.
5. Los elementos de control tienen contactos que están interconectados en
varias etapas del circuito.
6. Los contactos normalmente abiertos de los elementos de control son
representados por la letra “a” y los normalmente cerrados por la letra “b” del
lado derecho del diagrama escalera, donde se indica el número de rama o de
línea en la que se encuentra el contacto.
7. Interpretar el diagrama de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
• La interpretación de un diagrama escalera se realiza de izquierda a derecha y
generalmente de arriba hacia abajo.
• En cada rama se analiza la conexión de los elementos de entrada y los contactos
de los elementos de control y se determina qué condiciones hacen que la salida sea
o no energizada.
Es un lenguaje gráfico, derivado del lenguaje de relevadores. También es llamado
Diagrama de Contactos, sin embargo más conocido como Escalera debido a que
varios de los dispositivos del circuito están conectados en paralelo a través de una
línea de corriente directa (cd) o de corriente alterna (ca) lo cual, todo en conjunto se
asemeja a una escalera, de donde cada conexión en paralelo es un escalón de la
misma. Se compone de símbolos que representan los elementos de entrada
(sensores), elementos de control (lógica del circuito) y elementos de salida
(actuadores). Su principal ventaja es que los símbolos básicos están normalizados
por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos, de su original en Inglés
National Electrical Manufacturers Association –NEMA- y son empleados por todos
los fabricantes de PLC.
Diagrama de escalera (Ladder Diagram –LD-)
-S0
-S1
-S1
-S3
-S3
-S3
-S3
-S4
-S4
S
S
S
R
R
R
-Y1
-MO_O
-MO_O
-MO_O
-MO_O
-S2
-S2
-Y2
-Y1
-Y2
NOMBRE BOBINA
NORMALMENTE
ABERITO
NORMALMENTE
CERRADO
Relevador de
Control
Relevador de
Temporizador
Relevador
Contador
R1 R1 R1
T1 T1 T1
C1 C1 C1
NOMBRE SIMBOLO
Motor eléctrico
Solenoides
Lámparas
M
SOL1
L1
NOMBRE
NORMALMENTE
ABERITO
NORMALMENTE
CERRADO
Botón pulsador
Interruptor limite
BP1 BP1
LS1 LS1
Elementos de Entrada (Sensores)
Elementos de Control (Lógica del circuito)
Elementos de salida (Actuadores)
Tomado de:
http://plataforma.cbtis122.net/pluginfile.php/18258/mod_resource/content/1/FO
LLETO%20UNIDAD%201%20parte%203%20(Diag%20escalera).pdf
PLC
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Lenguaje gráfico donde todas las funciones de programa se representan mediante
bloques lógicos o aritméticos. Este lenguaje permite el procesamiento tanto
secuencial como paralelo. Los diagramas de bloques funcionales están empezando
a reemplazar la lógica de escalera en los PLC de más alto nivel.
• Se dice que los bloques funcionales tienen memoria, característica que les
confiere un gran potencial de uso.
• Presentan una interfaz de entradas y salidas bien definida y un código interno
oculto, como un circuito integrado o una caja negra, de este modo, establecen una
clara separación entre los diferentes niveles de programadores, o el personal de
mantenimiento.
• Una vez definido el bloque funcional, puede ser usado una y otra vez, en el mismo
programa, en diferentes programas o en distintos proyectos.
• Los bloques funcionales pueden ser definidos por el usuario empleando alguno
de los lenguajes de la norma, pero también existen bloques estándar como
biestables, detección de flancos, contadores, temporizadores, entre otros.
• Otra de las diferencias fundamentales con respecto a las funciones y que les
confiere gran potencia de uso, es la posibilidad de crear tantas copias como se
desee de un mismo bloque funcional. A cada copia se le llama instancia. Cada
instancia lleva asociado un identificador y una estructura de datos, que contenga
sus variables de entrada, de salida e internas separada del resto de instancias.
• La lista de instrucciones se compone de
una dirección, una instrucción y un
parámetro. De la siguiente forma:
Dirección Instrucción Parámetro
0000 LD H0501
Dirección: Indica la posición de la
instrucción en la memoria de programa
usuario.
Instrucción: Específica la operación a
realizar.
Parámetro: Datos asociados a la
operación (instrucción). Los parámetros
son general de formato TIPO y VALOR.
• Las funciones de control vienen representadas con expresiones abreviadas.
• Este lenguaje de programación es más rápido que el lenguaje de esquema de
contactos.
• Los elementos básicos que configuran la función se representan entre dos líneas
verticales que simbolizan las líneas de alimentación.
• Para las líneas de función más complejas como temporizadores, registros de
desplazamiento, etc, se emplea el formato de bloques. Éstos no están formalizados,
aunque guardan una gran similitud entre sí para distintos fabricantes y resultan
mucho más expresivos que si se utiliza para el mismo fin el lenguaje en Lista de
Instrucciones o mnemónico.
Este lenguaje también llamado mnemónico, consiste en un conjunto de códigos
simbólicos, cada uno de los cuales corresponde a una instrucción. Cada fabricante
utiliza sus propios códigos y una nomenclatura distinta para nombrar las variables
del sistema. Este lenguaje es similar al ensamblador de los microprocesadores.
Lista de Instrucciones (Instructions List –IL-)
Diagrama de Bloques Funcionales
(Function Block Diagram –FBD-)
AN
AN
I
A
O
I
=
-XI
-STOP
-RUN
-KI
-KI
Tomado de:
http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/automatas/APUNTES_CURSO/CAPITUL6.PDF
Tomado de:
http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/IEC%2061131-3%20(Lenguajes).pdf
- 0
- 0
&
- KI=>= l
-STOP
-Xl
-KI
-RUN
PLC
Modulares
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18 19
El texto estructurado se compone de una serie de instrucciones que se pueden
ejecutar, como sucede con los lenguajes superiores, de forma condicionada
("IF…THEN…ELSE") o en bucles secuenciales (WHILE…DO).
Ejemplo:
IF value < 7 THEN
WHILE value < 8 DO
value:= value + 1;
END_WHILE;
END_IF;
Expresiones
Una expresión es una construcción que devuelve un valor después de su
evaluación. Las expresiones se componen de operadores y operandos. Un
operando puede ser una constante, una variable, una llamada a funciones u otra
expresión.
Evaluación de expresiones
La evaluación de una expresión se realiza mediante la ejecución de los operadores
según determinadas reglas de enlace. El operador con el enlace más fuerte se
ejecuta primero, después el operador que le sigue en intensidad de enlace, etc.,
hasta que se hayan ejecutado todos los operadores. Los operadores con la misma
fuerza de enlace comienzan a ejecutarse desde la izquierda hacia la derecha.
A continuación se muestra una tabla con los operadores ST por orden de fuerza de
enlace:Texto Estructurado (Structured Text –ST-)
Tomado de:
http://infosys.beckhoff.com/espanol.php?content=../content/1034/tcplccontrol/html/tcplcctrl_languages%20st.htm&id=
Operación Símbolo Fuerza de enlace
Entre paréntesis (expresión) Enlace más fuerte
Potenciar EXPT
Negar Formación de
complemento
-
NOT
Multiplicar
Dividir
Módulo
/
MOD
*
Sumar
Restar
+
-
Comparar <,> <=, >=
Igualdad
Desigualdad
=
<>
Bool AND AND
Bool XOR XOR
Bool OR OR
Llamada a
funciones
Nombre de función
(lista de parámetros)
Enlace más débil
PLC
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20 21
Operación
Etapa
inicial
Etapa
Unión
Transición
Direcciona-
miento
Proceso
simultaneo
Operación
Acciones
asociadas
Operación
Indica el comienzo del esquema GRAFCET y se
activa al poner en RUN el autómata. Por lo general
suele haber una sola etapa de este tipo.
Su activación lleva consigo una acción o una
espera.
Las uniones se utilizan para unir entre si y varias
etapas.
Condición para desactivarse la etapa en curso y
activarse la siguiente etapa. Se indica con un trazo
perpendicular la unión.
Indica la activación de una y/u otra etapa en
función de la condición que se cumpla. Es
importante ver que la diferencia entre la “o” y la “y”
en el grafcet es lo que pasa cuando se cierran.
Muestra la activación o desactivación de varias
etapas a la vez.
Acciones que se realizan al activarse la etapa a la
que pertenecen.
Este lenguaje explota la concepción algorítmica que todo proceso cumple con una
secuencia. Estos lenguajes son los más utilizados por programadores de PLC con
mayor trayectoria. El GRAFCET como diagrama funcional normalizado, permite
hacer un modelo del proceso a automatizar, contemplando entradas, acciones a
realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones, por lo que no fue
concebido como un lenguaje de programación de PLC, sino como una herramienta
Grafo para documentar y elaborar el modelo de la automatización. Aunque la
mayoría de los PLC no pueden programarse directamente en este lenguaje, a
diferencia del Lenguaje Ladder, se ha universalizado como herramienta de
modelado que permite el paso directo a programación, también con Ladder.
Elementos GRAFCET de programación
Lenguaje GRAFCET (Secuential Function Chart –SFC-)
Si desea profundizar, explore el siguiente sitio web
http://edison.upc.edu/curs/grafcet/indice.html
Arranque
Fin
INI
MOT 1
INI
MOT 2
Motor Band. -Motor l
Sin Carga
=
-Vacio
Ventilador -Motor V=
10.3
-Apague
Sin Carga-Vacio
Ventilación-Vent
PLC
Modulares
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22 23
• Configuraciones de PLC: Compactos y modulares.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curso-de
-plcs-avanzado/item/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modulares.ht
ml
• Historia de los PLC’s.
http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/ApuntePLC.pdf
• Lenguajes de Programación.
http://infoplc.net/files/documentacion/automatas/infoPLC_net_lenguajes_programacion_V4.pdf
• ¿Qué es un PLC y su historia?
http://www.youtube.com/watch?v=i2NR0J1PNFU
• SIEMENS PLC Training_Lesson 3_Modular and Compact PLCs
http://www.youtube.com/watch?v=UOPmvHirmBc
Consideraciones Finales
PLC
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24 25
• Diagramas de escalera y simbología. En:
http://plataforma.cbtis122.net/pluginfile.php/18258/mod_resource/content/1/FOLLETO%20UNID
AD%201%20parte%203%20(Diag%20escalera).pdf
• Gámiz, J., Grau, A., Martínez, H. & Peña, J. (2004). Diseño y aplicaciones con
autómatas programables. Madrid: Editorial UOC.
• GRAFCET y GEMMA. En:
http://edison.upc.edu/curs/grafcet/indice.html
• Historia de los PLC’s. En:
http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/ApuntePLC.pdf
• Lenguajes de programación. En:
http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/IEC%2061131-3%20(Lenguajes).pdf
• Lenguajes de programación. En:
http://infoplc.net/files/documentacion/automatas/infoPLC_net_lenguajes_programacion_V4.pdf
• Mateos, F. (2001). Sistemas automatizados. Autómatas programables.
Universidad de Oviedo. Recuperado de:
http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf
• Programación del PLC. En:
http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/automatas/APUNTES_CURSO/CAPITUL6.PDF
• ¿Qué es un PLC y su historia? En YouTube. Recuperado de:
http://www.youtube.com/watch?v=i2NR0J1PNFU
• SIEMENS PLC Training_Lesson 3_Modular and Compact PLCs. En YouTube.
Recuperado de:
http://www.youtube.com/watch?v=UOPmvHirmBc
• Texto estructurado. En:
http://infosys.beckhoff.com/espanol.php?content=../content/1034/tcplccontrol/html/tcplcctrl_languages%20st.htm&id=
• Villajulca, J.C. (2012). Configuraciones de PLC: Compactos y modulares. En
Portal Instrumentación y Control.net. Recuperado de :
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curso-de-plcs-avanzado/ite
m/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modulares.html
Referencias Créditos
Expertos Temáticos:
Wilmar Martínez Urrutia
Madga Melissa Rodríguez Celis
Asesor Pedagógico:
Mónica Patricia Osorio Martínez
Guionista:
Oscar Iván Pineda Céspedes
Equipo de Diseño:
Julián Mauricio Millán Bonilla
Jhonny Ronald Narváez Olarte
Leonardo Stiglich Campos
Gabriel David Suárez Vargas
Michael Alfonso Bulla Ramírez
Guillermo Aponte Celis
Programador:
Diego Rodríguez Ortegón
Líder de Proyecto:
Jairo Antonio Castro Casas
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  • 1. LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA PLC Modulares Programa de Formación SENA, 2013.
  • 2. • Presentación. • ¿Qué es un PLC? • Clasificación de los PLC. • PLC modulares. • Especificación de algunos módulos. • Ciclo de funcionamiento de un PLC. • Lenguajes de programación de los PLC. • Para repasar. • Referencias. • Créditos. Contenidos Clic en la imagen. Sauguro es el personaje que le acompañará en el proceso de aprendizaje que está a punto de iniciar ¿Desea conocer quién es Sauguro y por qué está interesado, al igual que usted en tomar este programa de formación? De ser así, haga clic en el siguiente enlace: Presentación Resultado de aprendizaje: Comprender la importancia de la implementación de los PLC en soluciones de calidad para procesos industriales. Conocimientos de concepto: PLC modulares, PLC de gama alta, Módulos, Programación de los PLC. Conocimientos de proceso: Diferenciar un PLC compacto de uno modular. Establecer las características de un PLC de gama alta. Comprender la naturaleza y configuración de un PLC modular. Programar PLC de manera efectiva. Criterios de evaluación: Diferencia un PLC compacto de uno modular. Establece las características de un PLC de gama alta. Comprende la naturaleza y configuración de un PLC modular. Programa PLC de manera efectiva. PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 2 3
  • 3. • PLC significa Controlador Lógico Programable, de su original en inglés Programmable Logic Controller. • Un PLC es un computador especialmente diseñado para la automatización industrial, que tiene como principal función, controlar una máquina o proceso industrial. • Un PLC puede ser parte de un sistema de control distribuido DCS o de un sistema SCADA. • Un PLC dispone de una fuente de poder, una unidad central de proceso (CPU), terminales para conectar entradas y salidas, múltiples canales de entrada para medir distintas señales provenientes de sensores instalados en la maquina o proceso a controlar, canales de salida de señal que actúan sobre la maquina o proceso que controlan, un sistema operativo, puertas de comunicación de datos, y una programación específica para la aplicación o el caso particular en el que se esté usando. • Los PLC son altamente utilizados en la industria por las innumerables ventajas que ofrecen en la realización de los procesos. ¿Qué es un PLC? Existe una enorme variedad de PLC, que se pueden clasificar según sus funciones, capacidad, número de I/O*, tamaño de memoria, aspecto físico, entre otros. A continuación, la clasificación más común: * En algunos casos usted puede encontrar la abreviatura I/O (In-Out) haciendo referencia a E/S (Entrada-Salida). Siendo válidas las dos formas de mención. Generalmente PLC de tipo compacto (Fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un número inferior a 100. Permiten manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales. Se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, tales como: • Rack • Fuente de Alimentación • CPU • Módulos de I/O • Comunicaciones. • Contaje rápido. • Funciones especial De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O. Contienen la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos (alrededor de 500 I/O ) , su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como: • Entradas y salidas análogas. • Módulos contadores rápidos. • Módulos de comunicaciones. • Interfaces de operador. • Expansiones de i/o. Clasificación de los PLC PLC tipo Nano PLC modular PLC compacto PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 4 5
  • 4. Analice las siguientes gráficas que presentan el posicionamiento en el mercado según precio y funcionalidad de los diferentes tipos de PLC, así como las características especiales de las diferentes tecnologías a la hora de generar controles automáticos de carácter industrial. Un PLC compacto tiene las entradas, salidas y CPU y algunas veces la fuente de poder en un solo módulo, o caja. Éste es ensamblado por el fabricante y usted lo compra listo para ser usado en su proceso industrial. Debido a que tiene una pequeña cantidad de entradas y salidas, los PLC compactos son usados principalmente en pequeñas aplicaciones. Sin embargo, en algunos casos (dependiendo de su fabricante) usted puede agregar módulos adicionales que incrementen la cantidad de entradas y salidas disponibles para usar, según los requerimientos de su industria. Un PLC modular se compone de una placa de montaje a la que se le pueden instalar los componentes que se requieran: fuentes de poder, CPUs, módulos de entrada y/o de salida, y módulos especiales. Los PLC modulares son usados en grandes y medianas aplicaciones. Los elementos de un PLC modular pueden ser comprados por separado y conectarse manualmente, de acuerdo a las necesidades de la industria. Recuerde que: Gráficas tomadas de Mateos, F. (2001). Universidad de Oviedo. En: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf Control Continuo Sistemas Empotrados Control de procesos Características de control Control Booleano Control Continuo Gestión de cálculos complejos Series Importantes Velocidad de procesamiento Lenguajes de programación Cantidad de E/S Capacidad de comunicación PC Industrial PLC Micro- Controladores Regulador Digital Controladores comerciales PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 6 7
  • 5. Como ya estudió en la sección anterior, los PLC modulares se caracterizan por tener una amplia gama de aplicaciones, gracias a que su estructura es ampliamente configurable. El usuario tiene así gran flexibilidad para diseñar el sistema de automatización, conforme a sus exigencias. El acceso a través de Ethernet, por ejemplo, es absolutamente esencial para muchas aplicaciones. Una comunicación eficaz entre los PLC, por un lado, e intercambio de datos a través de estándares de comunicación como OPC, por el otro. Explore el siguiente catálogo con algunos PLC modulares: http://www.moeller.es/productos_soluciones/productos/control-y-visualizacion/plc-modular-xc.html PLC modulares Estructura básica de un PLC modular Apariencia física de un PLC modular Para reflexionar: Cada configuración de un PLC modular es diferente, según la tarea de automatización. Cuando se decide instalar PLC modulares, hay que seleccionar cada uno de los componentes, teniendo en cuenta el siguiente proceso: 1. En primer lugar, por el cerebro del PLC, esto es, la unidad central (CPU), ellos varían de acuerdo a la capacidad de memoria del usuario, tiempo de ejecución y software requerido, en otras palabras, de acuerdo a la complejidad de la tarea o tareas de automatización. 2. En segundo lugar, hay que tener presente el tipo y cantidad de módulos de Entrada/Salida (E/S) digitales y análogas, módulos inteligentes, etc., de acuerdo a los requerimientos. 3. En tercer lugar, la fuente de alimentación, según la potencia que consume la CPU, módulos de E/S, periféricos, más módulos futuros. Y finalmente, el tamaño del rack, conociendo de antemano todos los módulos involucrados y pensando también en expansiones futuras. Tomado de: http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curs o-de-plcs-avanzado/item/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modu lares.html Módulo CPU Módulo Entradas Digitales 220-230 VAC 24VDC 5V DC Conexión a otros controladores con E/S remotas Unidad de programación o supervisión Actuadores digitales (válvulas neumáticas, lámparas indicadoras) Sensores analógicos (Termopares, potenciómetros) Actuadores analógicos (Variadores de velocidad) Conectores al bus para más modulos E/S Bus Rack Sensores digitales (interruptores, sensores de prox.) Fuente de alimentación Módulo Salidas Digitales Módulo E/S analógicas Módulos Especiales (contaje, comunicaciones, PID... Para profundizar visite: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 8 9
  • 6. CPU La Unidad Central de Procesos es el cerebro del sistema. En ella se ejecuta el programa de control del proceso, el cual fue cargado por medio de la consola de programación, luego, lee las entradas, y posteriormente procesa esta información para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente el programa destinado a controlar el proceso. Fuente de alimentación A partir de una tensión exterior proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos electrónicos del autómata, además posee una batería para mantener el programa y algunos datos en la memoria, en caso de que hubiera un corte de la tensión exterior. Bloque de entradas Adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores. Bloque de salidas Decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o actuadores, como lámparas, relés, contactores, arrancadores, electroválvulas, etc. Módulos de E/S analógicos Se pueden clasificar en especiales e inteligentes: Módulo o Consola de programación La consola de programación es la que permite comunicar al operario con el sistema, permitiendo escribir y poner a punto programas. Algunas permiten ensayos de simulación y puesta en servicio de los mismos. Las consolas pueden estar constituidas por un dispositivo de presentación visual (display) o bien un ordenador personal (PC) que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control. Las funciones básicas de este módulo son las siguientes: 1. Transferencia y modificación de programas. 2. Verificación de la programación. 3. Información del funcionamiento de los procesos. Módulo de comunicación industrial mediante buses Si el PLC es de tipo modular, los módulos se comunican internamente a través de buses ubicados en el fondo del dispositivo o "rack" donde se ensambla la arquitectura deseada. Básicamente existen tres tipos de buses: Bus de datos: Es el bus encargado de transportar la información que hace referencia a los datos propiamente dichos, tales como entradas y salidas. Bus de direcciones: Contiene la información del dispositivo que es afectado por los datos que actualmente viajen por el bus de datos. Esto es necesario ya que el bus de datos es el mismo para todos los dispositivos, pero no todos ellos deben tener en cuenta a la vez la misma información. Bus de control: Es el bus por donde viaja la información que indica al dispositivo seleccionado con el bus de direcciones, lo que debe hacer con los datos que viajan actualmente por el bus de datos. Por ejemplo, mediante el bus de control se indica si los datos son de entrada o de salida. Módulo de Memoria Es cualquier tipo de dispositivo que permita almacenar información en forma de bits (unos y ceros), los cuales pueden ser leídos posición a posición (bit a bit), o por bloques de 8 posiciones (byte) o dieciséis posiciones (word). Módulos Especiales • BCD Entradas y Salidas. • Entradas de Termocuplas. • Entradas de Termorresistencias (PT-100). • Salidas a Display . • Memoria de Datos. Módulos Inteligentes • Control de Motores a pasos. • Control PID. • Comunicación. • Lector Óptico. • Generación de frecuencias. • Contadores de pulsos rápidos. • Medidores de frecuencias y/o ancho de pulsos. • Remotos. Especificación de algunos módulos PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 10 11
  • 7. Los lenguajes de programación son necesarios para la comunicación entre el usuario (sea programador u operario de la máquina o proceso donde se encuentre el PLC) y el PLC. Los lenguajes de programación de PLC se dividen en gráficos y literales. Dentro de los lenguajes gráficos se tiene: •Diagrama de escalera (Ladder Diagram –LD-). •Diagrama de bloques funcionales (Function Block Diagram –FBD-). •Grafcet (GRAphe Functionel de Commande Etape Transition-SFC-). Dentro de los lenguajes literales se tiene: •Lista de Instrucciones (Instructions List –IL-). •Texto estructurado (Structured Text –ST). Existen otros lenguajes como los booleanos y de alto nivel, los cuales puede explorar haciendo clic en el siguiente vínculo: http://books.google.com.co/books?id=cwevB2i-fOsC&pg=PA74&lpg=PA74&dq=lenguaje s+booleanos&source=bl&ots=pnX87XpJh3&sig=nBSROWI0_D-T7s3uM7smPmfI6JA&hl =es-419&sa=X&ei=jYqvUY_lKei40AGeuYGwBw&ved=0CEQQ6AEwAw#v=onepage&q=le nguajes%20booleanos&f=false En los PLC a través de las interfaces de entrada se capturan las señales provenientes del proceso, estos valores se mantienen almacenados por un tiempo en un registro que habitualmente se le conoce como almacén de imágenes de Entrada. Una vez las señales estén en ese registro quedan disponibles para que la CPU las opere con base en lo almacenado en la memoria de programa y la memoria de datos. Cuando la CPU tenga un resultado como producto de su procesamiento se entrega la respuesta al mundo exterior a través del registro de imágenes de salidas en el que se mantendrá un instante de tiempo y después será enviada al proceso a controlar mediante las interfaces de salida. Ciclo de funcionamiento de un PLC Lenguajes de programación de los PLC Imagen de Entradas Imagen de Salidas Memoria de Programa Interfaz de salidas Memoria de Datos Interfaz de Entradas CPU PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 12 13
  • 8. Start Paso1 Paso2 Transición_02 Transición_01 SFC S_01 Transición_Fin IF Data = “EOF” THEN FOR Index:= 1 TO 128 DO X:= Read_Data(Datenfeld[index]); IF X>2500 THEN Alarma:= TRUE; END_IF; END_FOR; END_IF; ST FBD TON XOR S_01 Lampara Tiempo_01 Tiempo actual S_02 S_03 T#12s400ms LD Entrada_manual OR Entrada_automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento LD Entrada_01 IL S_01 S_02 Manual S_01 S_03 LD Programación con lenguajes conocidos de PLC. Tomado de: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf Lenguajes de programación de los PLC PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 14 15
  • 9. Algunas de las reglas para realizar diagramas escalera son las siguientes: 1. Todas las condiciones de entrada son representadas en la parte izquierda de la rama. 2. Todas las condiciones de salida son representadas en la parte derecha de la rama. 3. Asignar números y letras a los elementos de entrada, de control y de salida. 4. Cada rama debe ser numerada en forma ascendente en la parte izquierda de la rama. 5. Los elementos de control tienen contactos que están interconectados en varias etapas del circuito. 6. Los contactos normalmente abiertos de los elementos de control son representados por la letra “a” y los normalmente cerrados por la letra “b” del lado derecho del diagrama escalera, donde se indica el número de rama o de línea en la que se encuentra el contacto. 7. Interpretar el diagrama de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. • La interpretación de un diagrama escalera se realiza de izquierda a derecha y generalmente de arriba hacia abajo. • En cada rama se analiza la conexión de los elementos de entrada y los contactos de los elementos de control y se determina qué condiciones hacen que la salida sea o no energizada. Es un lenguaje gráfico, derivado del lenguaje de relevadores. También es llamado Diagrama de Contactos, sin embargo más conocido como Escalera debido a que varios de los dispositivos del circuito están conectados en paralelo a través de una línea de corriente directa (cd) o de corriente alterna (ca) lo cual, todo en conjunto se asemeja a una escalera, de donde cada conexión en paralelo es un escalón de la misma. Se compone de símbolos que representan los elementos de entrada (sensores), elementos de control (lógica del circuito) y elementos de salida (actuadores). Su principal ventaja es que los símbolos básicos están normalizados por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos, de su original en Inglés National Electrical Manufacturers Association –NEMA- y son empleados por todos los fabricantes de PLC. Diagrama de escalera (Ladder Diagram –LD-) -S0 -S1 -S1 -S3 -S3 -S3 -S3 -S4 -S4 S S S R R R -Y1 -MO_O -MO_O -MO_O -MO_O -S2 -S2 -Y2 -Y1 -Y2 NOMBRE BOBINA NORMALMENTE ABERITO NORMALMENTE CERRADO Relevador de Control Relevador de Temporizador Relevador Contador R1 R1 R1 T1 T1 T1 C1 C1 C1 NOMBRE SIMBOLO Motor eléctrico Solenoides Lámparas M SOL1 L1 NOMBRE NORMALMENTE ABERITO NORMALMENTE CERRADO Botón pulsador Interruptor limite BP1 BP1 LS1 LS1 Elementos de Entrada (Sensores) Elementos de Control (Lógica del circuito) Elementos de salida (Actuadores) Tomado de: http://plataforma.cbtis122.net/pluginfile.php/18258/mod_resource/content/1/FO LLETO%20UNIDAD%201%20parte%203%20(Diag%20escalera).pdf PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 16 17
  • 10. Lenguaje gráfico donde todas las funciones de programa se representan mediante bloques lógicos o aritméticos. Este lenguaje permite el procesamiento tanto secuencial como paralelo. Los diagramas de bloques funcionales están empezando a reemplazar la lógica de escalera en los PLC de más alto nivel. • Se dice que los bloques funcionales tienen memoria, característica que les confiere un gran potencial de uso. • Presentan una interfaz de entradas y salidas bien definida y un código interno oculto, como un circuito integrado o una caja negra, de este modo, establecen una clara separación entre los diferentes niveles de programadores, o el personal de mantenimiento. • Una vez definido el bloque funcional, puede ser usado una y otra vez, en el mismo programa, en diferentes programas o en distintos proyectos. • Los bloques funcionales pueden ser definidos por el usuario empleando alguno de los lenguajes de la norma, pero también existen bloques estándar como biestables, detección de flancos, contadores, temporizadores, entre otros. • Otra de las diferencias fundamentales con respecto a las funciones y que les confiere gran potencia de uso, es la posibilidad de crear tantas copias como se desee de un mismo bloque funcional. A cada copia se le llama instancia. Cada instancia lleva asociado un identificador y una estructura de datos, que contenga sus variables de entrada, de salida e internas separada del resto de instancias. • La lista de instrucciones se compone de una dirección, una instrucción y un parámetro. De la siguiente forma: Dirección Instrucción Parámetro 0000 LD H0501 Dirección: Indica la posición de la instrucción en la memoria de programa usuario. Instrucción: Específica la operación a realizar. Parámetro: Datos asociados a la operación (instrucción). Los parámetros son general de formato TIPO y VALOR. • Las funciones de control vienen representadas con expresiones abreviadas. • Este lenguaje de programación es más rápido que el lenguaje de esquema de contactos. • Los elementos básicos que configuran la función se representan entre dos líneas verticales que simbolizan las líneas de alimentación. • Para las líneas de función más complejas como temporizadores, registros de desplazamiento, etc, se emplea el formato de bloques. Éstos no están formalizados, aunque guardan una gran similitud entre sí para distintos fabricantes y resultan mucho más expresivos que si se utiliza para el mismo fin el lenguaje en Lista de Instrucciones o mnemónico. Este lenguaje también llamado mnemónico, consiste en un conjunto de códigos simbólicos, cada uno de los cuales corresponde a una instrucción. Cada fabricante utiliza sus propios códigos y una nomenclatura distinta para nombrar las variables del sistema. Este lenguaje es similar al ensamblador de los microprocesadores. Lista de Instrucciones (Instructions List –IL-) Diagrama de Bloques Funcionales (Function Block Diagram –FBD-) AN AN I A O I = -XI -STOP -RUN -KI -KI Tomado de: http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/automatas/APUNTES_CURSO/CAPITUL6.PDF Tomado de: http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/IEC%2061131-3%20(Lenguajes).pdf - 0 - 0 & - KI=>= l -STOP -Xl -KI -RUN PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 18 19
  • 11. El texto estructurado se compone de una serie de instrucciones que se pueden ejecutar, como sucede con los lenguajes superiores, de forma condicionada ("IF…THEN…ELSE") o en bucles secuenciales (WHILE…DO). Ejemplo: IF value < 7 THEN WHILE value < 8 DO value:= value + 1; END_WHILE; END_IF; Expresiones Una expresión es una construcción que devuelve un valor después de su evaluación. Las expresiones se componen de operadores y operandos. Un operando puede ser una constante, una variable, una llamada a funciones u otra expresión. Evaluación de expresiones La evaluación de una expresión se realiza mediante la ejecución de los operadores según determinadas reglas de enlace. El operador con el enlace más fuerte se ejecuta primero, después el operador que le sigue en intensidad de enlace, etc., hasta que se hayan ejecutado todos los operadores. Los operadores con la misma fuerza de enlace comienzan a ejecutarse desde la izquierda hacia la derecha. A continuación se muestra una tabla con los operadores ST por orden de fuerza de enlace:Texto Estructurado (Structured Text –ST-) Tomado de: http://infosys.beckhoff.com/espanol.php?content=../content/1034/tcplccontrol/html/tcplcctrl_languages%20st.htm&id= Operación Símbolo Fuerza de enlace Entre paréntesis (expresión) Enlace más fuerte Potenciar EXPT Negar Formación de complemento - NOT Multiplicar Dividir Módulo / MOD * Sumar Restar + - Comparar <,> <=, >= Igualdad Desigualdad = <> Bool AND AND Bool XOR XOR Bool OR OR Llamada a funciones Nombre de función (lista de parámetros) Enlace más débil PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 20 21
  • 12. Operación Etapa inicial Etapa Unión Transición Direcciona- miento Proceso simultaneo Operación Acciones asociadas Operación Indica el comienzo del esquema GRAFCET y se activa al poner en RUN el autómata. Por lo general suele haber una sola etapa de este tipo. Su activación lleva consigo una acción o una espera. Las uniones se utilizan para unir entre si y varias etapas. Condición para desactivarse la etapa en curso y activarse la siguiente etapa. Se indica con un trazo perpendicular la unión. Indica la activación de una y/u otra etapa en función de la condición que se cumpla. Es importante ver que la diferencia entre la “o” y la “y” en el grafcet es lo que pasa cuando se cierran. Muestra la activación o desactivación de varias etapas a la vez. Acciones que se realizan al activarse la etapa a la que pertenecen. Este lenguaje explota la concepción algorítmica que todo proceso cumple con una secuencia. Estos lenguajes son los más utilizados por programadores de PLC con mayor trayectoria. El GRAFCET como diagrama funcional normalizado, permite hacer un modelo del proceso a automatizar, contemplando entradas, acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones, por lo que no fue concebido como un lenguaje de programación de PLC, sino como una herramienta Grafo para documentar y elaborar el modelo de la automatización. Aunque la mayoría de los PLC no pueden programarse directamente en este lenguaje, a diferencia del Lenguaje Ladder, se ha universalizado como herramienta de modelado que permite el paso directo a programación, también con Ladder. Elementos GRAFCET de programación Lenguaje GRAFCET (Secuential Function Chart –SFC-) Si desea profundizar, explore el siguiente sitio web http://edison.upc.edu/curs/grafcet/indice.html Arranque Fin INI MOT 1 INI MOT 2 Motor Band. -Motor l Sin Carga = -Vacio Ventilador -Motor V= 10.3 -Apague Sin Carga-Vacio Ventilación-Vent PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 22 23
  • 13. • Configuraciones de PLC: Compactos y modulares. http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curso-de -plcs-avanzado/item/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modulares.ht ml • Historia de los PLC’s. http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/ApuntePLC.pdf • Lenguajes de Programación. http://infoplc.net/files/documentacion/automatas/infoPLC_net_lenguajes_programacion_V4.pdf • ¿Qué es un PLC y su historia? http://www.youtube.com/watch?v=i2NR0J1PNFU • SIEMENS PLC Training_Lesson 3_Modular and Compact PLCs http://www.youtube.com/watch?v=UOPmvHirmBc Consideraciones Finales PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 24 25
  • 14. • Diagramas de escalera y simbología. En: http://plataforma.cbtis122.net/pluginfile.php/18258/mod_resource/content/1/FOLLETO%20UNID AD%201%20parte%203%20(Diag%20escalera).pdf • Gámiz, J., Grau, A., Martínez, H. & Peña, J. (2004). Diseño y aplicaciones con autómatas programables. Madrid: Editorial UOC. • GRAFCET y GEMMA. En: http://edison.upc.edu/curs/grafcet/indice.html • Historia de los PLC’s. En: http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/ApuntePLC.pdf • Lenguajes de programación. En: http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/IEC%2061131-3%20(Lenguajes).pdf • Lenguajes de programación. En: http://infoplc.net/files/documentacion/automatas/infoPLC_net_lenguajes_programacion_V4.pdf • Mateos, F. (2001). Sistemas automatizados. Autómatas programables. Universidad de Oviedo. Recuperado de: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc.pdf • Programación del PLC. En: http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/automatas/APUNTES_CURSO/CAPITUL6.PDF • ¿Qué es un PLC y su historia? En YouTube. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=i2NR0J1PNFU • SIEMENS PLC Training_Lesson 3_Modular and Compact PLCs. En YouTube. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=UOPmvHirmBc • Texto estructurado. En: http://infosys.beckhoff.com/espanol.php?content=../content/1034/tcplccontrol/html/tcplcctrl_languages%20st.htm&id= • Villajulca, J.C. (2012). Configuraciones de PLC: Compactos y modulares. En Portal Instrumentación y Control.net. Recuperado de : http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curso-de-plcs-avanzado/ite m/664-configuraciones-de-plc-compactos-y-modulares.html Referencias Créditos Expertos Temáticos: Wilmar Martínez Urrutia Madga Melissa Rodríguez Celis Asesor Pedagógico: Mónica Patricia Osorio Martínez Guionista: Oscar Iván Pineda Céspedes Equipo de Diseño: Julián Mauricio Millán Bonilla Jhonny Ronald Narváez Olarte Leonardo Stiglich Campos Gabriel David Suárez Vargas Michael Alfonso Bulla Ramírez Guillermo Aponte Celis Programador: Diego Rodríguez Ortegón Líder de Proyecto: Jairo Antonio Castro Casas PLC Modulares LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Copyright SENA ©, 2013. 26 27