UT1– Sistema seqüencial programable (SSP)?
Què és açò?
1
Sistemes Seqüencials Programables
Automatització i Robòtica Indus...
2
Prendre consciència de la importància actual d'un PLC.
Conèixer l'estructura general d'un PLC, així com la
distintes for...
Professor: Raül Solbes i Monzó
3
1.1
• Aplicacions automàtiques dels SSP.
1.2
• Components i estructura dels PLC. Funciona...
4
1.1 Aplicacions
1.2 Components,
estructura i
funcionalitat
1.3 Principi de
funcionament
1.4 Classificació
1.5 Caracterís...
5
APLICACIONS:
Antigament sols
s’utilitzaven en
processos
industrials
complexos
Reducció del preu,
ampli catàleg de fabric...
6
AVANTAGES DEL PLCs RESPECTE DE LA LÒGICA CABLEJADA:
 Major nivell d’automatització i control.
 Facilitat de maneig per...
7
Blocs que constitueixen un PLC:
Font d’alimentació→ A partir de la tensió exterior
proporciona les tensions necessàries ...
8
La font d’alimentació (FA).
La font d’alimentació proporciona les tensions necessàries perquè funcionen
tots els circuit...
9
Les entrades i eixides (E/S).
Tipus de senyals:
Senyals digitals.
Sols detecten presència o absència de tensió. Es tract...
10
Les entrades i eixides (E/S).
La missió de les entrades i eixides és establir un pont de comunicació entre el
PLC i el ...
11
Arquitectura interna d’un PLC. La CPU.
La CPU (Control Processing Unit).
 Es l’encarregada d’executar el programa d’us...
12
Arquitectura interna d’un PLC. La CPU.
Memòria Lectura/escriptur
a
Sols lectura Aplicacions
Volàtil RAM Dades internes,...
13
Arquitectura interna d’un PLC. La CPU.
Memòria interna→ emmagatzema l’estat de les variables que utilitza el PLC:
entra...
14
Arquitectura interna d’un PLC. La CPU.
Mapa de memòria→ s’anomena així a totes les posicions de memòria que
es capaç de...
15
PLC
Dispositiu electrònic amb un número determinat
d’entrades i eixides, on es connecten els dispositius
captadors i ac...
16
•S’executen els processos comuns (comprovació de tensions,
temps, capacitat de memòries, ...)
•Es llegeixen els valors ...
17
Bàsicament pot realitzar-se la classificació següent:
Autòmats compactes → tots els dispositius que
composen el PLC (fo...
18
Fabricant: Siemens.
Referència: S-200 CPU 224XP
Principals característiques:
• E/S incorporades: 14/10
• Màximes E/S am...
19
Fabricant: Omron
Referència: CPM1A
Principals característiques:
• De 10 fins a 100 entrades/eixides.
• Alimentació a cc...
20
Fabricant: ABB
Referència: PM571 (família AC500)
Principals característiques:
• Memòria total: SDRAM 2048 (KB), Flash 5...
21
Activitat A-1.1
Localitza un SSP real, explicar-lo i identifica la funcionalitat de cadascun dels
seus dispositius (2h)...
22
Treball T-1.1
Busca diversos tipus de PLC, i analitzarà les seues característiques
fonamentals, ressaltant les diferenc...
23
Treball T-1.1
Taula a completar:
Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Ssp01

2.184 visualizaciones

Publicado el

UT01 - Sistema seqüencial programables? Què és açò?
Primera unidad de trabajo del módulo de "Sistemas Secuenciales Programables"

Publicado en: Educación
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
2.184
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
1.605
Acciones
Compartido
0
Descargas
0
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Ssp01

  1. 1. UT1– Sistema seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1 Sistemes Seqüencials Programables Automatització i Robòtica Industrial IES Cotes Baixes Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  2. 2. 2 Prendre consciència de la importància actual d'un PLC. Conèixer l'estructura general d'un PLC, així com la distintes formes de classificar-los. Conèixer el funcionament general d'un PLC i la funcionalitat dels dispositius que l'envolten. Identificar les característiques tècniques dels PLC. OBJECTIUS: PRECONEIXEMENT: Al tractar-se de la primera unitat de treball d'un mòdul de primer curs, no serà necessari cap coneixement específic previ, ara bé, l'alumnat haurà de comptar amb destreses relacionades amb programes d'ofimàtica i recerca de dades en la Web. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  3. 3. Professor: Raül Solbes i Monzó 3 1.1 • Aplicacions automàtiques dels SSP. 1.2 • Components i estructura dels PLC. Funcionalitat 1.3 • Principi de funcionament del PLC. 1.4 • Classificació dels PLC. 1.5 • Característiques tècniques dels PLC. ÍNDEX DE CONTINGUTS: UT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  4. 4. 4 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques CONCEPTE: L’autòmat programable o controlador lògic programable (PLC) pot definir-se com un aparell o dispositiu, creat per controlar processos automàtics seqüencials en la industria, en temps real i el més ràpid possible. HISTÒRIA:  Els PLC’s apareixen per primera vegada a la industria al voltant de 1960  Principal raó: reduir costos associats a la tecnologia cablejada.  Bedford Associates va proposar a un important fabricant de vehicles, un aparell anomenat MEDICON (Controlador Digital Modular).  El MEDICON 084 va ser el primer PLC del món.  A mitjans del anys 70, les tecnologies dominants del PLC eren màquines d’estat seqüencial i CPUs basades en desplaçament de bits.  Les habilitats de comunicació varen aparèixer en 1973, amb el sistema Modbus, que permetia comunicar diversos PLCs.  Actualment existeix una norma (UNE-EN 61.131) que estandarditza la comunicació i sistemes de programació de tots els PLCs existents en el mercat.  La tecnologia a avançat i actualment existeixen nombrosos fabricants de PLCs, amb diverses característiques i protocols de comunicació entre ells. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  5. 5. 5 APLICACIONS: Antigament sols s’utilitzaven en processos industrials complexos Reducció del preu, ampli catàleg de fabricats, major coneixent dels tècnics,... Aplicació en diversos camps S’utilitzen en qualsevol automatització industrial o domèstica on es requereix un major control i comunicació, però també en xicotetes automatitzacions on es requereixen temporitzadors i aparells de control i gestió semblants. Exemples:  Maniobres en màquines: maquinaria industrial de fusteria, maquinaria de processos d’elaboració de material de construcció, maquinaria en la industria del plàstic, màquines ferramentes,...  Maniobres en instal·lacions: instal·lacions de seguretat, instal·lacions de calefacció, instal·lacions d’emmagatzematge i transport, tractaments tèrmics,... Visualització de vídeos. Exemples d’automatitzacions amb PLC. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  6. 6. 6 AVANTAGES DEL PLCs RESPECTE DE LA LÒGICA CABLEJADA:  Major nivell d’automatització i control.  Facilitat de maneig per part dels operaris.  Millora de la gestió dels processos.  Possibilitat d’introduir ràpidament canvis a l’automatització.  Gestió d’alarmes d’avaries i ajudes en les reparacions.  Control informatitzat de l’automatització (ordinadors, impressores, ...).  Possibilitat de comunicar la instal·lació a distància (connexions sense fils, Internet, ...)  Menor volum de l’automatisme (un únic aparell substitueix un gran nombre de dispositius, com per exemple: relés auxiliars, temporitzadors, ...)  Augment del grau de seguretat (major control).  Augment de la productivitat (major velocitat de gestió).  ... Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  7. 7. 7 Blocs que constitueixen un PLC: Font d’alimentació→ A partir de la tensió exterior proporciona les tensions necessàries per al funcionament intern dels circuits electrònics del PLC. Unitat central de procés (CPU)→ Es tracta del cervell del PLC. La seua funció és interpretar les instruccions del programa d’usuari, i en funció de les entrades, activar les eixides. Bloc d’entrades → Adapten i codifiquen els senyals d’entrada de forma comprensible per a la CPU. Els blocs d’entrada protegeixen els circuits interns del PLC, de forma que proporcionen una separació elèctrica entre els dispositius d’entrada i els circuits interns. Bloc d’eixides → Decodifiquen els senyals procedents de la CPU, els amplifica i els envia als dispositius d’eixida (relés, contactors, làmpares,...). Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  8. 8. 8 La font d’alimentació (FA). La font d’alimentació proporciona les tensions necessàries perquè funcionen tots els circuits del PLC. Cal tindre en compte que:  Els PLC estan formats per blocs que requereixen nivells de tensió i potencials distints.  Els PLC usualment estan en ambients enrarits, amb un alt contingut de soroll electromagnètic. Per aquestes raons, normalment l’alimentació s’obté de diverses fonts separades, de forma que es procura separar i aïllar diverses parts del sistema:  Unitat central i interfases E/S (alimentació PLC).  Alimentació d’entrades.  Alimentació d’eixides Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  9. 9. 9 Les entrades i eixides (E/S). Tipus de senyals: Senyals digitals. Sols detecten presència o absència de tensió. Es tracta de les senyals més comunes, per exemple: la corresponent a un polsador, un final de carrera,... Senyals analògiques. Són senyals compreses entre dos valors (1-10V; 0-5V; 0-20mA; etc.). Determinen una magnitud, per exemple: temperatura, humitat, posició, ... Per a treballar amb aquestes senyals es requereixen mòduls especials d’entrades i eixides. Senyals especials. Es tracta de senyals d’elevada freqüència o velocitat de commutació que l’autòmat no és capaç de detectar perquè són més ràpides que el seu cicle d’scan. Mòduls d’entrada i eixida: •Mòduls d’entrades i eixides digitals (independents o mixtes). •Mòduls d’entrades i eixides analògiques (independents o mixtes). •Mòduls de visualització. •Mòduls d’entrades i eixides ràpides (independents o mixtes). •Mòduls de temperatura. •Mòduls reguladors (PID). •Mòduls de comunicació i adaptadors de senyals. •... Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  10. 10. 10 Les entrades i eixides (E/S). La missió de les entrades i eixides és establir un pont de comunicació entre el PLC i el procés a automatitzar.  Les estrades filtren, adapten i codifiquen, de forma comprensible per a la CPU, els senyals procedents dels dispositius d’entrada.  Les eixides s’encarreguen de decodificar i amplificar els senyals generats durant l’execució del programa abans d’enviar-les als elements d’eixida. Criteris de classificació Per tipus de senyals Digitals (un bit) Analògiques (inclouen els senyals digitals de diversos bits) Per tensió d’alimentació De corrent continu (estàtiques de 24/110 Vcc) De corrent continu a col·lector obert (PNP-NPN) De corrent altern (60/110/230 Vca) Eixides per relé (lliures de tensió) Per l'aïllament Amb separació galvànica (optoacoblades) Amb acoblament directe Per la forma de comunicació amb la unitat central Comunicació sèrie Comunicació paral·lel Per la ubicació Locals Remotes Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  11. 11. 11 Arquitectura interna d’un PLC. La CPU. La CPU (Control Processing Unit).  Es l’encarregada d’executar el programa d’usuari i activar el sistema d’entrades i eixides. També s’encarrega de controlar la comunicació amb altres perifèrics externs con per exemple: la unitat de programació, altres PLCs, pantalles,...  La CPU està formada per:  El microprocessador  La memòria  Altres circuits lògics complementaris Els blocs fonamentals de la CPU són els següents:  ALU (Arithmetic Logic Unit) → realitza càlculs i decisions lògiques.  Acumulador → emmagatzema el resultat de l’última operació de la ALU.  Flags → indicadors de resultats.  Comptador de programa (PC) → direccionat de la memòria.  Descodificador d’instruccions i seqüenciador.  Programa ROM. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  12. 12. 12 Arquitectura interna d’un PLC. La CPU. Memòria Lectura/escriptur a Sols lectura Aplicacions Volàtil RAM Dades internes, imatges E/S No volàtil ROM Firmware EPROM Programa d’usuari El microprocessador → encarregat de llegir i executar el programa, relacionar entrades i eixides, calcular valors, fer funcionar dispositius interns com temporitzadors, comptadors, ... Memòria→ dispositiu que permet guardar informació en forma de bits, els quals poden ser llegits posició a posició ( bit a bit) o per blocs (més d’un bit). Tipus de memòries:  RAM → lectura /escriptura.  ROM → sols lectura, no reprogramables.  EPROM → sols lectura, reprogramables, amb esborrat per llum ultraviolada.  EEPROM→ sols lectura, reprogramables, amb esborrat a traves de mitjans elèctrics i amb un núm. màxim de cicles borrat/gravat. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  13. 13. 13 Arquitectura interna d’un PLC. La CPU. Memòria interna→ emmagatzema l’estat de les variables que utilitza el PLC: entrades, eixides, comptadors, relés interns,... Classificació:  Posicions d’un bit: imatge E/S, relés interns, relés especials,...  Posicions de 8, 16 o més bits: temporitzadors, comptadors, registres de funcionament intern,... Memòria de programa→ emmagatzema el programa d’usuari. Pot contindre dades alfanumèriques, textos, informació parametritzada, identificació E/S,... Cada instrucció del programa d’usuari ocupa un pas o direcció del programa i requereix, per a ser emmagatzemada, dos posicions de memòria (dos bytes o una paraula). La memòria del programa dependrà de cada tipus de PLC. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  14. 14. 14 Arquitectura interna d’un PLC. La CPU. Mapa de memòria→ s’anomena així a totes les posicions de memòria que es capaç de direccionar un PLC. Depèn de diversos factors: capacitat de direccionament de la CPU, nombre d’entrades i eixides, longitud de la memòria d’usuari,... Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  15. 15. 15 PLC Dispositiu electrònic amb un número determinat d’entrades i eixides, on es connecten els dispositius captadors i actuadors Mitjançant un programari adequat, es realitzarà un programa encarregat de relacionar els dispositius d’entrada amb els dispositius d’eixida. Una vegada realitzat, es gravarà en la memòria del PLC. El PLC, a partir del programa introduït, s’encarregarà de realitzar les seqüències de control que faran funcionar un determinat procés automatitzat. Un PLC treballa de forma seqüencial, seguint unes pautes i unes instruccions perfectament definides. UN PLC té un funcionament de tipus seqüencial i cíclic, és a dir, les operacions tenen lloc una rere l’altra, i es repeteix contínuament mentre el PLC estiga alimentat. Aquest procés s’anomena Cicle d’Scan Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  16. 16. 16 •S’executen els processos comuns (comprovació de tensions, temps, capacitat de memòries, ...) •Es llegeixen els valors de les entrades •S’executa el programa definit per l’usuari •S’activen les eixides corresponents El cicle d’scan s’executa de forma seqüencial, però existeixen determinades instruccions que permeten saltar d’una línia de programa a una altra o bé llegir una subrutina. Aquestes instruccions estan pensades per augmentar la velocitat de procés del cicle. Quan menor és el cicle d’scan, major és la velocitat de lectura d’un PLC. CICLE D’SCAN: Lectura d’entrades. Execució del programa d’usuari. Processat de les peticions de comunicació. Diagnòstic de la CPU Escriptura en les eixides El temps requerit per realitzar un SCAN dependrà de: • El núm. d’entrades i eixides. • La longitud del programa d’usuari. • El núm. i tipus de perifèrics connectats al PLC Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  17. 17. 17 Bàsicament pot realitzar-se la classificació següent: Autòmats compactes → tots els dispositius que composen el PLC (font d’alimentació, CPU i interfases) estan en una mateixa caixa. Autòmats modulars → els dispositius que els composen estan ubicats en caixes diferents, formant mòduls que es connecten estre si en funció de cada aplicació. Altres tipus de classificacions:  En funció de la font d’alimentació: integrada o modular.  En funció de les prestacions: relés programables, microautòmats o autòmats convencionals.  En funció de l’aplicació: aplicacions concretes, aplicacions configurables, aplicacions de seguretat (seguretat per al risc i/o per al funcionament – PLC recurrent)  ... Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  18. 18. 18 Fabricant: Siemens. Referència: S-200 CPU 224XP Principals característiques: • E/S incorporades: 14/10 • Màximes E/S amb expansions: 114/110 exp. 224 • E/S analògiques integrades: 2/1 • Memòria de programa: 12/16 Kbyte • Memòria de dades: 8 Kbyte • Velocitat dels comptadors: 6X30 Hz. / 4X20Hz. • Interfase de comunicació: RS 485 • Comunicació opcional: PROFIBUS DP / AS Interfase Máster / Ethernet/ Internet / Modem • Rellotge integrat. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  19. 19. 19 Fabricant: Omron Referència: CPM1A Principals característiques: • De 10 fins a 100 entrades/eixides. • Alimentació a cc o ca segons models. • Possibilitat d’adaptar mòduls d’ampliació. • Eixides digitals a relé, transistor, NPN o PNP. • Cicle d’scan: 0,72-1,72 µs • Capacitat de la EPROM: 2Kcanals • Funcions especials: 1 entrada de 5KHz i 1 eixida de 2 KHz. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  20. 20. 20 Fabricant: ABB Referència: PM571 (família AC500) Principals característiques: • Memòria total: SDRAM 2048 (KB), Flash 512 (KB), SRAM 128 (Kb) • Targeta memòria aplicació (SD) 128 MB. • Núm. de E/S màx. locals (amb 7 targetes): Entrades binaries 224, Eixides binaries 168, Entrades analògiques 160, Eixides analògiques 160. • Núm. de Couplers externs: Hasta 4 couplers de comunicacions PROFIBUS DP, Ethemet, CANopen, DeviceNet. • Pantalla de 8 tecles de funció RUN/STOP y funció d’estat, diagnosis. • Temporitzadores i comptadors: il·limitats. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò? 1.1 Aplicacions 1.2 Components, estructura i funcionalitat 1.3 Principi de funcionament 1.4 Classificació 1.5 Característiques tècniques
  21. 21. 21 Activitat A-1.1 Localitza un SSP real, explicar-lo i identifica la funcionalitat de cadascun dels seus dispositius (2h) Observacions: • Activitat per parelles • Estructura de contingut i aparença lliure (sigues creatiu i sorprèn-nos) Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  22. 22. 22 Treball T-1.1 Busca diversos tipus de PLC, i analitzarà les seues característiques fonamentals, ressaltant les diferencies i possibles aplicacions. (4h). Observacions: • Activitat per parelles • En els continguts corresponents a aquesta unitat de treball, s'han indicat quins són les característiques tècniques mes importants dels PLC. També has pogut consultar informació tècnica referent a diversos fabricants. Ara és el moment d'analitzar amb major detall aquesta informació. Has de completar la taula indicada a la pàgina següent, per a tres PLC diferents, de manera que un d'ells siga un relé programable, un altre un micro- autòmat i l'últim un autòmat. A més, cadascun d'ells ha de ser d'un fabricant diferent. Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?
  23. 23. 23 Treball T-1.1 Taula a completar: Professor: Raül Solbes i MonzóUT1- Sistema Seqüencial programable (SSP)? Què és açò?

×