El documento habla sobre la necesidad de enseñar sobre automatización y robótica industrial de manera acorde a la realidad. Propone usar la robótica como una forma interesante para que los estudiantes aprendan sobre automatización industrial. Explica también los componentes básicos de un sistema automatizado y las diferentes tecnologías actuales relacionadas a la automatización.
Gestion de proyectos para el control y seguimiento
PLC automatizacion_1.ppt
1. “INNOVACIÓN EN EL ENTRENAMIENTO EN
AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA
INDUSTRIAL, ENSEÑANZA ACORDE CON LA
REALIDAD”
Ing. Pedro Capcha Buiza
2011
2. LA NECESIDAD DE CONOCER
SOBRE AUTOMATIZACIÓN Y
CONTROL
Prácticamente todos los ingenieros y técnicos,
van a usar e incluso algunos diseñarán sistemas
de control.
El control es un elemento esencial de
prácticamente, todos los sistemas de ingeniería.
3. ROBÓTICA
Es necesario que en la etapa escolar, los alumnos
apliquen diversas tecnologías para ingresar al
campo de la automatización industrial, una manera
fácil e interesante es la Robótica.
8. SISTEMA AUTOMATIZADO
La automatización es un sistema donde se
trasfieren tareas de producción, realizadas
habitualmente por operadores humanos a un
conjunto de elementos tecnológicos.
Un sistema automatizado consta de dos
partes principales:
La parte de Mando
La parte Operativa
9. PARTE OPERATIVA
Es la parte que actúa directamente sobre la
máquina. Son los elementos que hacen que la
máquina se mueva y realice la operación
deseada.
10. PARTE DE MANDO
Suele ser un autómata programable (PLC),
aunque hasta hace poco se utilizaban tarjetas
electrónicas o módulos lógicos neumáticos
(tecnología cableada).
13. SISTEMAS DE FABRICACIÓN
MPCS(Sistemas de Control
y Planificación de la
Producción)
Sistemas de Fabricación
Tecnologías aplicables
Sistemas de Control
de Calidad
De la Automatización y
del Control
De la Manipulación de
Materiales
Nivel de
Estrategia(Abstracto)
Nivel de
Sistema(Físico)
Nivel de Tecnología
14. SISTEMA DE FABRICACIÓN
Los sistemas de fabricación se definen como una
colección de equipamiento y recursos humanos
cuya función es realizar uno o mas procesos y/o
operaciones de montaje de materias primas,
piezas o sistemas de piezas.
15. COMPONENTES DE UN
SISTEMA DE FABRICACIÓN
Los componentes de un sistema de fabricación son:
- Máquinas de producción
- Sistemas de manipulación de materiales
- Sistemas de control por computadora
- Recursos humanos
16. SISTEMA DE FABRICACIÓN
FLEXIBLE
o Consisten en un grupo de máquinas controladas
por computadoras y sistemas automáticos de
manejo, carga y descarga, con operación directa
sobre el material.
19. Que es??
La Automatización Industrial es un
conjunto de técnicas que involucran
la aplicación e integración de
sistemas industriales de forma
autónoma. Es un área en la que confluyen
diferentes disciplinas para la solución de
problemas industriales. Los problemas de
eficiencia, productividad, calidad, decisiones
estratégicas y diseño de procesos, tanto a nivel
de producción y planta como a nivel gerencial,
son también problemas de Automatización
21. Tiempo Real
A veces confundimos sistemas de tiempo real con
sistemas que solo requieren ser rápidos
Duros Flexibles
Programados a base de
Interrupciones
Programados a base de
timer's
Críticos
Donde se corre el riesgo
de perdidas humanas
25. Micro Controlador
Circ u ito in te g ra do o c h ip qu e in c lu ye e n s u in te rio r la s tre s
u n ida de s fu n c io n a le s de u n o rde n a do r: CPU , M e m o ria y U n ida de s
de E/S , e s de c ir, s e tra ta de u n c o m pu ta do r c o m ple to e n u n s o lo
c irc u ito in te g ra do . Au n qu e s u s pre s ta c io n e s s o n lim ita da s ,
a de m á s de dic h a in te g ra c ió n , s u c a ra c te rís tic a prin c ipa l e s s u a lto
n ive l de e s pe c ia liza c ió n . Au n qu e lo s h a y de l ta m a ñ o de u n s e llo de
c o rre o s , lo n o rm a l e s qu e s e a n in c lu s o m á s pe qu e ñ o s , ya qu e ,
ló g ic a m e n te , fo rm a n pa rte de l dis po s itivo qu e c o n tro la n .
Fu en te:h ttp ://es.wikip ed ia .org /wiki/M icr ocon tr ola d or
26. mControladores
* Atmel
o AVR
* Hitachi
o H8
* Holtek
o HT8
* Intel
o 8 bits
+ 8XC42
+ MCS51
+ 8xC251
o 16 bits
+ MCS96
+ MXS296
* ST
o ST 62
o ST 7
* Texas Instruments
o TMS370
* Zilog
o Z8
o Z86E02
* National Semiconductor
o COP8
* Microchip
o Gama baja (Familia 12Cxx de 12 bits) (p.e.
PIC12C508)
Gama med.(Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx de 14
bits) (PIC16F84)
o Gama alta (18Cxx y 18Fxx de 16 bits) (p.e.
PIC18F452)
o dsPIC (DSPs)
* Motorola
o 8 bits
+ 68HC05
+ 68HC08
+ 68HC11
o 16 bits
+ 68HC12
+ 68HC16
o 32 bits
o 683xx
* NEC
o 78K
27. Sistemas de Control
Industriales
Los sistemas de control se encargan de la
regulación automática de operaciones y
del equipo asociado, así como de la
integración y coordinación de estas
operaciones en un sistema de producción
global.
28. AUTOMATIZACIÓN
¿Qué es automatización?
¿Cuándo y dónde automatizar?
“Todo proceso donde no se requiera
inteligencia humana debe ser
automatizado”
Ejemplos: Frito Lay – Vigilancia - Papas
39. Cortadora de Metales
¿Cuál es la posición de los cilindros para
mover la varilla?
¿Cuál es la posición de los cilindros para
cortar la varilla?
¿Qué seguridades debe tener el sistema?
40. Descripción de Procesos
ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS FUNCIONALES
Método Gráfico
Diagrama de bloques
Diagrama de flujo
Diagrama de secuencia
Método Textual
Descripción de proceso
División en áreas funcionales
Descripción áreas funcionales y listado de equipos
Operación Básica
41. Descripción de Procesos
Operación Básica
Modos de marcha
Condiciones iniciales
Condiciones de paro
Opciones de funcionamiento
Condiciones de seguridad (Interlocks)
Lazos de control
Alarmas
ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE HARDWARE
ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE SOFTWARE
46. Planta de Anodizado
1. Descripción por zonas o áreas
1.1 Pretratamiento
Métodos Mecánicos de Preparación
Desengrase
Decapado
Activado
1.2 Recubrimiento electrolítico
47. Planta de Anodizado
2. Listado de equipos
Encoder incremental
Motor DC
Agitador mecánico
Eje
Engranajes (vertical y horizontal)
Ruedas
Soporte metálico
48. Planta de Anodizado
2.1 Identificación de los captadores
SFC: Referencia del sistema
Encoder: Posicionamiento de la pieza
2.2 Esquema detallado
Desengrase químico (Tanque 1)
Enjuague por inmersión (Tanque 2)
Decapado (Tanque 3)
49. Planta de Anodizado
Enjuague por inmersión (Tanque 4)
Desengrase electrolítico (Tanque 5)
Enjuague por inmersión (Tanque 6)
Activado (Tanque 7)
Enjuague por inmersión (Tanque 8)
Recubrimiento electrolítico (Tanque 9)
Enjuague con agua corriente (Tanque 10)
50. Planta de Anodizado
3. Condiciones iniciales
Puente grúa
Temperatura
4. Operación básica
51. Planta de Anodizado
5. Modos de marcha
Automático (sin intervención)
Semi-automático (tipo ascensor)
Manual (con comandos)
52. Instrumentación Industrial
Es el conocimiento de la correcta aplicación
de los equipos encaminados para apoyar
al usuario en la medición, regulación,
observación, transformación, ofrecer
seguridad, etc., de una variable dada en
un proceso productivo. Fuente:
Comunidad emagister
53. Instrumento
Conjunto de diversas piezas combinadas
adecuadamente para que sirva con
determinado objeto en el ejercicio de las
artes y oficios.
54. Sensores Capacitivos
Es un condensador que varía su
capacitancia ante el estímulo. Detecta
plástico, metal, líquidos, etc.
Detección por variación de la capacitancia
APLICACIONES
Nivel
Humedad
Posición
55. Sensores inductivos
Variación del campo magnético
Detección de materiales metálicos
ferrosos.
APLICACIONES
Detección de presencia
Detección de ausencia
Puede ser analógico o digital.
56. Sensores ópticos
DE BARRERA: Poseen un receptor para
la señal.
REFLEXIVOS: La señal infrarroja es
reflejada al emisor.
APLICACIONES
Detección de presencia
Detección de colores (-negro)
Control de calidad
57. Sensores resistivos
Mayor aplicación para medir la temperatura.
PTC (Positive Temperature Coeficient)
NTC (Negative Temperature Coeficient)
PRINCIPAL APLICACIÓN
Termómetro digital
58. Microsuiches
¿Se puede implementar un
microsuiche para medir
nivel?
¿Y para detectar el estado
de una puerta?
¿Y para contar
producción?
Ejemplo de detección de
posición de 3 brazos
59. Ejemplo
Cómo diferenciar estos tres tipos de
pieza utilizando únicamente 3 sensores
digitales: Inductivo, capacitivo y óptico.
Plástico Plástico Metal
60. Ejemplo
Es suficiente verificar:
INDUCTIVO ÓPTICO CAPACITIVO PIEZA
NO SI SI NARANJA
NO NO SI NEGRA
SI SI SI METÁLICA
INDUCTIVO ÓPTICO CAPACITIVO PIEZA
-- SI SI NARANJA
-- NO SI NEGRA
SI -- SI METÁLICA
64. Código IP
Estándar Internacional IEC 60529
International /Ingress
Protection rating
Es el nivel de protección de los dispositivos
eléctricos contra la intrusión de objetos
sólidos o polvo, contacto accidental o agua.
65. Código IP – Primer dígito
NIVEL TAMAÑO EFECTIVIDAD
0 --- Sin protección a contacto o ingreso de objetos.
1 >50 mm Superficies corporales grandes (mano entera)
2 >12.5 mm Dedos u objetos de tamaño similar
3 >2.5 mm Herramientas o cables gruesos
4 >1 mm Cables en general o destornilladores
5 Protec.
Contra polvo
Total protección al contacto. Algo de polvo puede
entrar pero no interfiere con el funcionamiento.
6 Hermético
contra polvo
Total protección al contacto y contra el polvo.
66. Código IP – Segundo dígito
NIVEL PROT.
CONTRA
DETALLES
0 Nada ---
1 Goteo
vertical
Gotas en caída vertical
2 Goteo < 15° Gotas entrantes con Ang<15° de posición normal
3 Esparcida Agua esparcida a menos de 60°
4 Salpicadura Salpicaduras en cualquier dirección
5 Chorros Líquido a baja presión
6 Chorros
potentes
Líquido a alta presión
7 Inmersión
hasta 1m
La inmersión no puede superar una profundidad
de 1m
8 Inmersión
más de 1m
La inmersión puede superar una profundidad de
1m. Herméticamente sellado.
68. Niveles de automatización.
Nivel Industrias de
Proceso.
Industrias de
Manufactura
Discreta.
5 Nivel
corporativo.
Nivel
corporativo.
4 Nivel de planta. Nivel de planta
o fábrica.
3 Nivel de control
de supervisión.
Nivel de celdas
o sistema de
manufactura.
2 Nivel de control
regulatorio.
Nivel de
máquinas.
1 Nivel de
Equipo.
Nivel de
equipo.
69. Variables y Parámetros
La variable continua :
Es una variable ininterrumpida durante
el tiempo de manufactura.
Se conoce como análoga, lo que
quiere decir que puede tomar muchos
valores dentro de un rango ya definido.
Fuerza, temperatura, tasa de flujo,
presión, son ejemplos de variable
continua.
70. Variables y Parámetros
La variable discreta:
Sólo puede tomar sólo un valor dentro de
un rango definido.
Se conoce como variable binaria.
Puede tomar valores como on/off,
abierto/cerrado, 0 y 1.
71. Control Continuo Vs.
Discreto
Factor de
comparación.
Control Continuo. Control Discreto.
Medidas de salida
del producto.
Peso, volumen líquido
y volumen sólido.
Número de partes o de
productos.
Medidas de calidad. Consistencia,
concentración,
ausencia de
contaminantes.
Dimensiones, Acabado,
Apariencia, ausencia
de defectos.
Variables y
parámetros.
Temperatura, tasa de
flujo, presión.
Posición velocidad,
aceleración.
Sensores. Sensores de flujo,
presión y de
temperatura.
Interrupores, sensores
fotoeléctricos y
válvulas.
Actuadores. Válvulas, calentadores,
bombas.
Interruptores, motores
y pistones.
Unidades de tiempo Segundos, minutos,
horas.
Menos de un segundo.
72. Sistemas de Control Continuos
Regulatorios: El objetivo es mantener el desempeño
del proceso a cierto nivel o dentro de una cierta banda
de tolerancia.
Pre-alimentado: La estrategia es anticipar los efectos
de variabilidad que podrían afectar el proceso,
detectándolos y compensándolos, de tal forma que el
proceso no tenga altas variaciones en la operación.
73. Sistemas de Control Continuos
Optimización en Estado Estable: Se refiere a una
clase de técnicas de optimización.
1. Índice de desempeño bien definido (tasa de
producción).
2. Relación entre índice y variables es conocida.
3. Valores de los parámetros del sistema se pueden
calcular matemáticamente.
Con estas características, el algoritmo de control
está diseñado para llevar el proceso al estado
óptimo ya establecido.
74. Sistemas de Control Continuos
Control Adaptable: Combina el control
de retroalimentación y el control óptimo
al medir las variables de proceso
relevantes durante la operación. Utiliza
algoritmos de control para optimizar el
índice de desempeño.
75. Sistemas de Control Continuos
Funciones del control adaptable:
1. Identificación: valor actual del índice de desempeño
es determinado en base a medidas tomadas del
proceso.
2. Decisión: se implementa por medio del algoritmo
del sistema adaptable.
3. Modificación: Los parámetros son alterados por
medio de actuadores para optimizar el estado del
sistema.
76. Sistemas de Control Discretos
Cambio Manejo de Evento (Event-Driven): Es
ejecutado por el controlador para responder a
cualquier evento que ha alterado el sistema
(perturbación).
Cambio Manejo de Tiempo (Time-Driven): Se ejecuta
por el sistema de control en un punto específico de
tiempo o al terminar un lapso.
77. Proceso Computarizado de
Control.
El uso de computadores para controlar procesos industriales
se inicia a fines de los 50´s.
Refinerías, industrias petroquímicas e industrias relacionadas
con alta producción y transformación de recursos naturales,
tenían que manejar demasiadas variables y lazos cerrados de
control para operar.
Las operaciones de control se llevaban a cabo de forma
manual, por medio de operadores y gente calificada para
supervisar y controlar las operaciones.
Muchos problemas se suscitaron por las fallas humanas que
se tenían debido a diversos factores.
78. Requerimientos de control
Computarizado.
• Interrupciones iniciadas por el proceso: El
controlador debe ser capaz de responder a
una señal de entrada, proveniente del
proceso.
• Acciones en tiempo: El controlador debe
tener la capacidad de ejecutar acciones en
puntos específicos de tiempo.
• Comandos computacionales hacia el proceso:
El control por computadora debe ser capaz
de enviar señales al proceso para iniciar una
acción correctiva.
79. Requerimientos de control
Computarizado.
Eventos iniciados por el sistema o programa:
Son eventos que el sistema de control
realizados por los mismos dispositivos
computarizados. Por ejemplo, la impresión de
un reporte que haya sido previamente
programado.
Eventos iniciados por operador: El control
computarizado siempre debe permitir la entrada
de una operación del personal (operador).
80. Capacidades de control
computarizado.
Polling (muestreo de datos): significa la extracción de
datos mediante muestras con el fin de indicar el
estado del proceso.
Frecuencia: Recíproco del intervalo de tiempo donde
los datos son recolectados.
Orden: Es la secuencia de los lugares donde los datos
son recogidos.
Formato: Se refiere a la manera en que el
procedimiento del muestreo es diseñado.
81. Capacidades de control
computarizado
Interlocks (dispositivos de seguridad): Es un
mecanismo de seguridad que sirve para coordinarlas
actividades de 2 o más dispositivos y prevenir que 1
dispositivo interfiera con el otro.
Seguro de entrada (input interlock): Es un seguro que
requiere de un dispositivo externo para ejecutarse
(sensor, switch). Se pueden usar para:
Para proceder con un ciclo de trabajo. Ejemplo: Una
máquina comunica una señal al controlador de que
el proceso se cumplió.
Para interrumpir un ciclo de trabajo. Ejemplo: Sensor
que mande una señal si al robot se le cayó una
pieza.
Seguro de salida: Señal enviada por el controlador a
un dispositivo externo.
82. Capacidades de control
computarizado
Sistema de interrupción: Está muy relacionado con los
interlocks. Es un sistema computarizado de control
que suspende la ejecución de un programa o
subrutina debido a la prioridad de una nueva acción.
Interrupciones internas: Son ejecutadas por el propio
sistema computacional.
Interrupciones externas: Son ejecutadas por un
operador.
83. Niveles de Control Industrial
Control Básico: Es el de más baja jerarquía. Incluye el
control retroalimentado, muestreo e interlocks.
Nivel de procedimiento: Es un nivel intermedio. En
este nivel se usan los datos del muestreo para
recalcular valores de parámetros, cambiar puntos de
referencia o ganancias del proceso.
Nivel de coordinación: Nivel más alto de control.
Corresponde a la supervisión de todo el proceso
industrial, incluso puede involucrar y controlar todo el
sistema de automatización de la empresa.
84. Formas de Procesos de Control
por Computadora.
Proceso de monitoreo por computadora: involucra el
uso de la computadora para observar, recolectar y
grabar información de la operación. El monitoreo por
computadora se clasifica en:
Datos del proceso: son parámetros y referencias del
proceso.
Datos del equipo: indica el estado del equipo.
Datos del producto: muestra el rango de calidad o el
cumplimiento con ciertos estándares del producto que
se está realizando.
85. Formas de Procesos de Control
por Computadora.
Control Digital Directo: Es uno de los más importantes. Es un
sistema de control de proceso por computadora donde ciertos
componentes en un sistema análogo son reemplazados por
una computadora digital.Con este control podemos:
Tener mayor control: se pueden manejar algoritmos más
complicados que los convencionales.
Integración y optimización de múltiples lazos: Se pueden
integrar mediciones de distintos lazos de control.
Editar el programa de control: Se puede cambiar fácilmente el
algoritmo de control.
86. Formas de Procesos de Control
por Computadora.
Control Numérico y robótica: Implica el uso de
microcomputadoras para dirigir la herramienta de una
máquina a una secuencia previamente definida por un
programa.
Controles lógicos programables: se usan instrucciones
específicas en una memoria programable para
secuenciar y controlar una máquina o proceso.
Sistemas de control distribuidos y PCs: aquí se usan los
microprocesadores, que son chips de circuitos
integrados que contienen los elementos lógicos digitales
necesarios para ejecutar instrucciones que se
encuentran en su memoria y llevar esas instrucciones
hacia el proceso.
87. Soporte Técnico
ÍNDICE
1. Introducción al control con PLC’s
2. Iniciación a la programación del PLC
3. Programación básica del PLC con
consola
4. Programación avanzada del PLC
5. Unidades especiales de E/S
6. Programación de PLC’s con Syswin
7. Anexo I. DM de Configuración de PLC’s
88. Soporte Técnico
EVOLUCION HISTORICA
1968: Procesador cableado sustituye a relés.
Década de los setenta
Incorporación de elementos hombre-máquina.
Manipulaciones de datos
Operaciones aritméticas
Comunicaciones (ordenador)
Incremento de memoria
E/S remotas
Instrucciones más potentes
Desarrollo de comunicaciones con dispositivos
Década de los ochenta: Avance de la tecnología µP
Alta velocidad de respuesta, más lenguajes
Reducción de dimensiones
Módulos inteligentes, autodiagnóstico
Década de los noventa:
Buses de campo abiertos
Utilización de tecnología de ordenador: PCMCIA /ETHERNET
Conceptos OMRON Smart Factory
Plug & Play / Down sizing / Easy to use
90. Soporte Técnico
AUTOMATIZACION
• Control de planta
• Control de línea
• Telemando
• Tratamiento de aguas
• Domótica
• Gestión de energía
• Naútica
• Proyectos públicos
• Medio ambiente
PLC’s diseñados para cualquier aplicación de tipo
industrial o no industrial.
92. Soporte Técnico
OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
INCORPORACION DE UN ELEMENTO (Pej
PLC) PARA QUE CONTROLE EL
FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACION,DE
LA MAQUINA O DEL SISTEMA EN GENERAL
EN DEFINITIVA SE TRATA DE UN LAZO
CERRADO ENTRE EL DISPOSITIVO QUE
CONTROLA (PLC) Y LA INSTALACION EN
GENERAL
93. Soporte Técnico
OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
EL ELEMENTO DE CONTROL (PLC) REACCIONA EN
BASE A LA INFORMACION RECIBIDA POR LOS
CAPTADORES (SENSORES) Y EL PROGRAMA
LÓGICO INTERNO, ACTUANDO SOBRE LOS
ACCIONADORES DE LA INSTALACION.
I
N
S
T
A
L
A
C
I
Ó
N
C
A
P
T
A
D
O
R
E
S
A
C
C
I
O
N
A
D
O
R
E
S
P
L
C
94. Soporte Técnico
OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
LOS PRINCIPALES FACTORES QUE FAVORECEN LA APARICION
Y EVOLUCION DE LOS PROCESOS AUTOMATICOS SON
BASICAMENTE :
ECONÓMICOS
CALIDAD
SEGURIDAD LABORAL
POR LO TANTO, LAS FUNCIONES BÁSICAS DE LA
AUTOMATIZACION DE UNA MÁQUINA O DE UNA INSTALACIÓN
SON:
AUMENTAR LA PRODUCCION
DISMINUIR COSTES
MEJORAR LA CALIDAD DEL PRODUCTO ACABADO
EVITAR TAREAS PELIGROSAS AL SER HUMANO
INFORMACION EN TIEMPO REAL DEL PROCESO
96. Soporte Técnico
SISTEMAS DE NUMERACION
LAS VARIABLES, EN GENERAL, PUEDEN EXPRESARSE O
REPRESENTARSE SEGÚN DISTINTOS SISTEMAS DE
NUMERACIÓN
EL SISTEMA HABITUAL QUE SE EMPLEA DE FORMA COTIDIANA
ES EL SISTEMA DIGITAL, QUE UTILIZA LOS SÍMBOLOS DEL 0 AL
9.
HAY OTROS SISTEMAS DE NUMERACION QUE, AL TRABAJAR
CON MÁQUINAS Y CON COMUNICACIONES, NOS APARECERÁN
CONSTANTEMENTE
BINARIO
BCD (BINARIO CODIFICADO DECIMAL)
HEXADECIMAL
COMA FLOTANTE
GRAY
ASCII
97. Soporte Técnico
SISTEMAS DE NUMERACION
EN GENERAL,CUANDO UNA CANTIDAD
(Nª ENTERO) SE REPRESENTA
MEDIANTE UN SISTEMA DE
NUMERACIÓN DE BASE B, QUIERE
DECIR :
N
B
N
-
1
N
N
-
1
1
1
0
0
N
=
X
B
+
X
B
+
.
.
.
.
.
.
.
.
+
X
B
+
X
B
99. Soporte Técnico
CODIGO BINARIO
CODIGO BINARIO
EJEMPLO: LA REPRESENTACION DEL Nº12 EN BINARIO
SERÁ :
EJEMPLO : REPRESENTAR EN BINARIO LOS Nº DECIMALES
16 Y 45.
1
x
2
+
1
x
2
+
0
x
2
+
0
x
2
=
1
2
0
1
2
3
1
1
0
0
=
1
2
1
2
3
4
0
5
2 2 2 2 2 2
16 1 0 0 0 0
45 1 0 1 1 0 1
100. Soporte Técnico
Números en COMA FLOTANTE
COMA FLOTANTE
Signo (s) 1: negativo , 0: positivo (bit 31)
Mantisa (M) La mantisa incluye 23 bits (bit 0.. 22).
Representa la parte derecha de número decimal.
Exponente (e) El exponente incluye 8 bits (bit 23..30).
Mantisa
Exponente
Signo
Mantisa
N
º
D
E
C
I
M
A
L
=
(
-
1
)
x
2
(
1
+
M
a
n
t
i
s
a
x
2
)
S
i
g
n
o
-
2
3
e
-
1
2
7
...
31 30 23 22 21 2 1 0
………...
101. Soporte Técnico
Números en COMA FLOTANTE
• Se pueden expresar los números:
• - (e=255, M=0, s=0)
• -3.402823·1038 ÷ -1.175494·10-38
• 0 (e=0)
• 1.175494·10-38 ÷ 3.402823·1038
• (e=255, M=0, s=1)
• NaN (e=255, M0): Número no válido.
• No es necesario conocer el formato de estos números, sólo que ocupan
32 bits.
102. Soporte Técnico
Precauciones COMA FLOTANTE
• Las operaciones indeterminadas 0.0/0.0, /, -
dan como resultado NaN.
• Overflow (±) y Underflow (±0). Es más peligroso
el Overflow al convertir el resultado a entero
(binario con signo).
• Los decimales se truncan al convertirlos a entero
(binario con signo).
• Cualquier operación con un NaN como operando
da como resultado NaN.
104. Soporte Técnico
CODIGO BCD
CODIGO BCD
CODIGO MEDIANTE EL CUAL CADA NUMERO DEL SISTEMA
DECIMAL (0..9) SE REPRESENTA EN BINARIO (0,1).
LA CONVERSION DIRECTA ES LA SIGUIENTE :
DECIMAL BINARIO
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
105. Soporte Técnico
CODIGO ASCII
CODIGO INTERNACIONAL CUYAS SIGLAS
RESPONDEN A AMERICAN STANDAR CODE
INFORMATION INTERCHANGE.
HOY UTILIZADO EN COMUNICACIONES E
INTERCAMBIO DE DATOS.
EN ESTE CODIGO SE UTILIZAN 8 BIT’s PARA
LA REPRESENTACION.
Ejemplo :
A = 41 = 0100 0001
5 = 35 = 0011 0101
> = 3E = 0011 1110
106. Soporte Técnico
CONCEPTO DE REGISTRO
DISPOSITIVO CAPAZ DE ALMACENAR UNA
INFORMACION DIGITAL (1 o 0)
EN NUESTROS PLC’s TODOS LOS
REGISTROS SON DE 16 (POSICIONES)
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Nº BIT
msb lsb (PESO)
107. Soporte Técnico
CONCEPTO DE PLC
EL AUTOMATA PROGRAMABLE INDUSTRIAL
(PLC: programmable logic controller)
ES UN EQUIPO ELECTRÓNICO, PROGRAMABLE
EN LENGUAJE NO INFORMATICO, DISEÑADO
PARA CONTROLAR EN TIEMPO REAL Y EN
AMBIENTE DE TIPO INDUSTRIAL PROCESOS
SECUENCIALES.
108. Soporte Técnico
CARACTERISTICAS PLC’s OMRON
• Recursos Configurables
• Comunicaciones compatibles
• Software de gestión común
• Mapeado de memoria
• Periféricos comunes
• Instrucciones compatibles
• Marcado CE y fabricación
europea
109. Soporte Técnico
ESTRUCTURA DE UN AUTOMATA
S
E
Ñ
A
L
E
S
D
E
S
E
N
S
O
R
E
S
S
E
Ñ
A
L
E
S
A
A
C
T
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A
D
O
R
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S
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M
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T
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C
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S
A
D
O
R
C
P
U
P
E
R
I
F
É
R
I
C
O
S
Unidad central de procesos
Memoria de programación (RAM,EPROM,EEPROM)
Sistema de control de E/S y perifericos
Dispositivo de entradas / salidas.
110. Soporte Técnico
DISPOSITIVOS DE ENTRADA /
SALIDA
EL PLC RECIBE SEÑALES
DE ENTRADA TALES COMO,
ENCODERS, FOTOCELULAS,
PULSADORES, TECLADOS,
….
EL PLC ACTIVA MEDIANTE
SUS SALIDAS, VÁLVULAS,
SOLENOIDES,
CONTACTORES,
INDICADORES LUMINOSOS, ...
111. Soporte Técnico
ESTADOS DE FUNCIONAMIENTO
PROGRAM. El PLC está en reposo, y puede recibir ó
enviar el programa a un periférico (consola, PC, …)
MONITOR o RUN. El PLC ejecuta el programa que
tiene en memoria, permitiendo en modo monitor el
cambio de valores en los registros del mismo.
RUN
MONITOR
PROGRAM
112. Soporte Técnico
MODO DE
FUNCIONAMIENTO
MONITOR-RUN
CICLO DE SCAN
Se llama así al conjunto de tareas que el automata lleva a cabo
cuando está controlando un proceso.
• TAREAS COMUNES: (SUPERVISION GENERAL)
• ACEPTACION DE ENTRADAS Y ACTUACION SOBRE SALIDAS
• EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES
• SERVICIO A PERIFERICOS
TIEMPO DE RESPUESTA
Tiempo necesario para llevar a cabo las distintas operaciones
de control. En particular, el tiempo de respuesta de un sistema
(activación de una señal de salida en relación a una entrada)
viene determinado principalmente por:
• TIEMPO DE SCAN DE LA CPU
• TIEMPO DE ON/OFF DE LOS MODULOS DE E/S
114. Soporte Técnico
CICLO DE TRABAJO
P
R
O
C
E
S
O
S
C
O
M
U
N
E
S
G
E
S
T
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P
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O
G
R
A
M
A
R
E
F
R
E
S
C
O
D
E
E
/
S
- Programación WATCH DOG
- Verificar memoria de ususario
- Verificar BUS E/S
- Gestión de transmisión con :
Consola de Programación
Interface de comunicaciones
- Scan secuencial de las
instruciones del programa
- Lectura del estado de los módulos de
E/S
- Transferencia de estado a las
salidas
116. Soporte Técnico
CICLO DE SCAN Y TIEMPO DE RESPUESTA
(µS)
Instrucción o Proceso CPM1A SRM1 CPM2 CQM1H
Supervisión 0.6 ms 0.18 ms 0.3 ms 0.8 ms
Ejecución del Programa 1.43 ms 0.8 ms 0.6 ms 1.25 ms
Refresco de E/S 0.06 ms 0.02/0.05 ms 0.3 ms 0.04 ms
Servicio de Host Link -- 0 0.55 ms 0
Servicio de Periféricos 0.26 ms 0.7 ms 0.55 ms 0.34 ms
Servicio de Comboard -- -- -- 0.66 ms
Tiempo Total del ciclo de
scan
2.35 ms 1.75 ms 1.75 ms 3.27 ms
Instrucciones básicas LD 1.72 0.97 0.64 0.375
MOV (21) 16.3 9.1 7.8 17.7
ADD (30) 29.5 15.9 14.7 37.5
Otras : PID -- 420.0 0.39 ms 1.59 ms
118. Soporte Técnico
MEMORIA DEL PLC
La memoria del PLC se encuentra dividida en
varias áreas, cada una de ellas con un contenido
y características distintas :
AREA DE PROGRAMA:
• En este área es donde se encuentra almacenado el programa
del PLC (que se puede programar en lenguaje Ladder ó
nemónico).
AREA DE DATOS:
• Este área es usada para almacenar valores o para obtener
información sobre el estado del PLC. Está dividida según
funciones en IR, SR, AR, HR, LR,DM, TR, T/C.
119. Soporte Técnico
MEMORIA DEL PLC
MEMORIA
DE PROGRAMA : RAM CON BATERIA, EPROM ó EEPROM
INTERNA : RECURSOS DEL AUTOMATA
• REGISTROS (CANALES) DE E/S
• CANALES ESPECIALES
DE DATOS : RAM MANTENIDA CON BATERIA
• MEMORIAS DE DATOS
• REGISTROS PERMANENTES
120. Soporte Técnico
CAPACIDAD DE MEMORIA DE PROGRAMA
P
L
C
M
E
M
O
R
I
A
D
E
P
R
O
G
R
A
M
A
M
E
M
O
R
I
A
D
E
D
A
T
O
S
C
P
M
1
A 2
K
w 1
K
w
S
R
M
1 4
K
w 2
K
w
C
P
M
2 4
K
w 2
K
w
C
Q
M
1
H
H
a
s
t
a
1
5
K
w
D
M
:
H
a
s
t
a
6
K
w
E
M
:
H
a
s
t
a
6
K
w
122. Soporte Técnico
SELECCION DEL AUTOMATA
CRITERIOS :
Número de E/S a controlar
Capacidad de la memoria de programa
Potencia de las instrucciones
Posibilidad de conexión de periféricos,
módulos especiales y comunicaciones.
123. Soporte Técnico
CLASIFICACION DE AUTOMATAS
POR TIPO DE FORMATO
COMPACTOS: Suelen integrar en el mismo bloque la
alimentación, entradas y salidas y/o la CPU. Se
expanden conectándose a otros con parecidas
características.
MODULARES: Están compuestos por módulos o
tarjetas adosadas a rack con funciones definidas:
CPU, fuente de alimentación, módulos de E/S, etc …
La expansión se realiza mediante conexión entre
racks.
124. Soporte Técnico
DEFINIR CONFIGURACION
DE E/S
En una instalación nos encontramos con
las siguientes señales y elementos a
controlar : 2 FOTOCÉLULAS
3 PULSADORES PARA MANUALES
1 SELECTOR MANUAL /AUTOMÁTICO
3 CONTACTORES A 220 AC
1 INTERRUPTOR SELECCIÓN MODO TRABAJO
4 PILOTOS INDICADORES
3 FINALES DE CARRERA
2 TERMOSTATOS
2 VARIADORES DE VELOCIDAD (4-20mA.)
2 SENSORES PT100
2 DETECTORES INDUCTIVOS
4 VÁLVULAS (PISTÓN) 24V.
1 SIRENA ALARMA
1 SETA EMERGENCIA
DETERMINAR QUE CONFIGURACIÓN DE PLC HACE FALTA
125. Soporte Técnico
DEFINIR CONFIGURACION
DE E/S
S
O
L
U
C
I
Ó
N
U
n
P
L
C
c
o
n
1
6
E
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g
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a
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1
2
S
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t
a
l
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s
2
E
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a
l
ó
g
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a
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P
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1
0
0
2
S
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n
a
l
ó
g
i
c
a
s
4
-
2
0
m
A
.
C
Q
M
1
H
126. Soporte Técnico
COMPOBUS S
• Sistema bus Maestro Esclavo
• Método multipunto con ramas
• Hasta 32 nodos
• Hasta 256 E/S
• Velocidad de 0,75 mbits
• Bus de hasta 500 m.
• Medio de transmisión (doble par
trenzado o cable plano)
127. Soporte Técnico
COMPOBUS S
4 pto 8 pto 16 pto Espec.
Terminal entrada TR
SRT2-ID04(1) SRT2-ID08(1) SRT2-ID16(1) NPN (PNP)
Terminal salida TR
SRT1-OD04(1) SRT2-OD08(1) SRT2-OD16(1)
NPN (PNP)
Terminal salida TR
mosfet potencia SRT2-ROF08 SRT2-ROF16
G3D
Terminal salida relé
SRT2-ROC08 SRT2-ROC16
G6D
Terminal conexión
sensores
SRT2-ID08S
SRT2-ND08S
Para conexión de 4 sensores
con salida de diagnóstico o
entrada teaching
Interface para Bit
Chain
SRT1-B1T
Interface para sistema de
conexión de E/S en Bit Chain
(8 E / 8 S) 100 m
Interfaces para
circuito impreso
SRT1-ID16P
SRT1-OD16P
Chips para 16 entradas o
salidas a transisitor. Interface
Compobus S incluido
Terminal Analógico SRT2-AD04
SRT2-DA02
Terminales con 4 entradas
analógicas y con 2 salidas
analógicas
128. Soporte Técnico
PERIFERICOS
PERIFERICOS son dispositivos que realizan
tareas complementarias al funcionamiento del
autómata y están en constante comunicación con
este. Se usan tanto para programar como para
visualizar el estado del autómata.
- ORDENADOR
- CONSOLA DE
PROGRAMACION
- GRABADOR DE EPROM
- INTERFACE DE CASETE
129. Soporte Técnico
ANALISIS DE LA
INSTALACION
Si el cableado de E/S y los cables de potencia han de tenderse
por la misma canaleta (por ejemplo estan conectados al mismo
equipo), deben ser protegidos poniendo placas metálicas.
CONEXIONADO E/S ALIMENTACION
130. Soporte Técnico
MONTAJE
Para evitar ruido, se deberían utlizar cables dobles trenzados
AWG 14 (mínimo 2mm^2).
Evitar el montaje del PLC junto a equipos de alta potencia.
Verificar que el punto de instalación está al menos a 200 mm de
los cables de alta potencia.
ANALISIS DE LA INSTALACION
131. Soporte Técnico
ANALISIS DE LA INSTALACION
CUADRO DE MANIOBRA
Los bastidores se deben montar en
horizontal para poder leer la parte
impresa con normalidad.
Igualmente es importante montar los
bastidores en horizontal, para que la
ventilación de los dispositivos sea
correcta.
Cualquier soporte rígido que cumpla
las especificaciones ambientales es
válido.
Si es posible, utilizar conductos
estándar para contener los cables de
E/S y mantenerlos separados de los
demás.
132. Soporte Técnico
ANALISIS DE LA INSTALACION
PARADA DE EMERGENCIA
Se puede utilizar un relé externo (CR) para configurar un circuito de
parada de emergencia que desconecta el sistema cuando el PLC pare
su operación
253.13
Parada de
Emergencia
