NueVoS TuToRiaLeSy NoTaS(instalacion y configuracion de PLC)

INDICE DE ESTE POST

1_“Plan de mantenimiento preventivo y correctivo de sistemas automatizados”.

2_"Consideraciones a tener en los Montajes mecanicos de los PLCs "

3_"Enlaces a paginas relacionadas con la automatizacion y PLCs"

4_"Curso de Programacion e Introduccion a los PLC’S OMRON de la serie CQM1"

5_"Curso - Tutorial de Lenguajes de Programación"
(movido a la seccion de ARTICULOS)
http://www.yoreparo.com/blogs/martin_torres/industrial/programacion-plc.html

6_"Links para descargar simuladores de PLC"

NOTAS DEL AUTOR DE ESTE POST:
Todos aquellos que tengan informacion para aportar sobre PLC, por favor subirlos aqui, ASI FORMAMOS UNA BASE DE DATOS IMPORTANTE , QUE NOS AHORRARA TIEMPO Y DINERO A LA HORA DE BUSCAR ALGO REFERENTE A LOS PLC.....
Gracias a todos, espero que les sea de mucha utilidad, los saludo muy atentamente

Ing Torres Martin - Com. Riv. - Patagonia Argentina

Ultima edición por torres.electronico el Mie Ene 16, 2008 7:56 pm, editado 11 veces

Amigos y colegas de yoreparo.com, hace rato que tenia ganas de subir esta pequeña guia de solucion de fallas y mantenimiento de PLC (que aun me encuentro realizando, para subir mas informacion), para compartir con todos ustedes. Me agradaria que esta guia fuera hecha por la colaboracion de todos, osea, todos aquellos que quieran aportar algo a este informe, lo suban a este post, logrando asi tener una gran guia formada por experiencias de todos.

INTRODUCCION:
Cuando hablamos de mantenimiento de PLC, en realidad se esta hablando de dar un chequeo al sistema automatizado en sí…así que bien podríamos llamarlo a este post:

“Plan de mantenimiento preventivo y correctivo de sistemas automatizados”.
A los autómatas lógicos programables (PLC), los chequeos normales y periódicos que generalmente se le practica, son limpieza de hardware (se elimina polvillo), se verifica funcionamiento de ventiladores (si es que tiene provisto), se verifican los estado de filtros (si los lleva). Normalmente las fuentes de alimentación llevan estos ventiladores, pero ahora ya no es normal y o común verlos.
Otros de los chequeos que integran este plan de mantenimiento, es hacer un backup de seguridad cada 2 años , y a su ves, se les suele cambiar la pila a los autómatas. Para el recambio de la pila, una de las técnicas mas sencillas, es la implementación de 2 conductores soldados a la pila nueva y su colocación en la placa paralelamente a la que se va a extraer; con esto logramos hacer el recambio sin dejar de alimentar la memoria del plc, y no corremos el riesgo de que este pierda el programa alojado en la memoria volátil (RAM)…Hoy en dia, hay equipos que tienen la ventaja de alojar los programas en memorias no volátiles, lo que nos da una seguridad a la hora de fallos de alimentación.

DIAGNOSTICOS:
en cuanto a la herramienta de diagnostico, efectivamente cada soft de cada plc te sirve para diagnosticar, por ejemplo para el step7 300, puedes entrar en sistema de destino/información de modulo/buffer de diagnostico. (aquí te dirá las cosas mas significativas en cuanto al plc)
Si el sistema tenía una falla, efectivamente la mejor forma de localizarla es con el software adecuado para cada plc, y seguir el funcionamiento online. Pero si no tiene fallas, no puede buscar nada, pues, lo único que puede ver el diagnóstico de la cpu, son los eventos ocurridos.

ERRORES-FALLAS:
Debemos tener en cuenta, que si un PLC que venia funcionando correctamente y que de un dia para el otro dejo de funcionar correctamente; es totalmente innecesario (desde el punto de vista logico) bajar la programación que este tiene alojada en el CPU, para ver si esta mal estructurada (algún error de programacion). La primera acción, es la de recurrir al monitor de eventos desde el software del plc (siempre y cuando tenga esta opcion) y ver la ultima acción disponible. De ahí en mas, con la implementación del plano eléctrico de sensores y actuadores (circuito en gral.), trabajaremos para ver el problema. Cuando el fallo nos da la opción de poder monitorear en alguna pantalla el código de error, acudiremos al manual o service oficial de la marca que tenemos. Recordar que la mayoría de los errores en un sistema automatizado, son por lo general, problemas de sensores y actuadores, y un minimo de los errores, del propio plc (yo diría que casi nunca).

COMUNICACIÓN:
Generalmente, uno de los fallos mas comunes que nos encontramos a la hora de programar un PLC, son las comunicaciones. Este error muy común puede estar dado por dos razones:
1-cable de datos incorrecto, o dañado
2-falta de alimentación o desperfectos en los conversores (rs232 - rs485 – USB/rs232 –etc)
3-falta en nuestro computador (que utilizaremos como programador) el protocolo de comunicación correcto.

Los protocolos de comunicaciones digitales en la industria siguen, en general, el modelo estándar de interconexión de sistemas abiertos OSI. Sobre esta base y las recomendaciones de ISA (International Society for Measurement and Control) y la IEC (International Electrotechnic Commitees) se ha establecido normas al respecto , en particular la IEC 1158 en desarrollo aun. No obstante, como resultado de estas normalizaciones se presenta la estructura principal de dos importantes buses de campo que compiten en el ámbito internacional: FF (Foundation Fieldbus) y PROFIBUS. No se incluyen otros buses de campo por razones de tiempo y espacio, tan importantes como WorldFIP, DeviceNet, ControlNet, InterbBus, LonWorks y en particular AS-i, SDS y Seriplex orientados al control discreto.
La estandarización de protocolos en la industria es un tema en permanente discusión, donde intervienen problemas técnicos y comerciales. Cada protocolo esta optimizado para diferentes niveles de automatización y en consecuencia responden al interés de diferentes proveedores. Por ejemplo Fieldbus Foundation, Profibus y Hart, están diseñados para instrumentación de control de procesos. En cambio DevicetNect y SDC están optimizados para los mercados de los dispositivos discretos (on-off) de detectores, actuadores e interruptores, donde el tiempo de respuesta y repetibilidad son factores críticos.

PROTOCOLOS:
HART (Highway Addressable Remote Transducer)
Es un protocolo de fines de 1980, que proporciona una señal digital que se superpone a la señal analógica de medición en 4-20 mA. Permite conectar varios dispositivos sobre un mismo cable o bus (Multidrop), alimentación de los dispositivos, mensajes de diagnósticos y acceso remoto de los datos del dispositivo, sin afectar la señal analógica de medición.
La mayor limitación es su velocidad (1200 baudios), normalmente se pueden obtener 2 respuestas por segundo. La alimentación se suministra por el mismo cable y puede soportar hasta 15 dispositivos

MODBUS.
Es un protocolo utilizado en comunicaciones vía móden-radio, para cubrir grandes distancia a los dispositivos de medición y control, como el caso de pozos de petróleo, gas y agua. Velocidad a 1200 baudios por radio y mayores por cable.

DEVICENET
Resulta adecuado para conectar dispositivos simples como sensores fotoeléctricos, sensores magnéticos, pulsadores, etc. Provee información adicional sobre el estado de la red para las interfaces del usuario.

AS-i (Actuador Sensor-interface)
Es un bus de sensores y actuadores binario y puede conectarse a distintos tipos de controladores lógico Programable (PLC), controladores numéricos o computadores (PC). El sistema de comunicación es bididireccional entre un maestro y nodos esclavos. Está limitado hasta 100 metros (300 metros con un repetidor) y pueden conectarse de 1 a 31 esclavos por segmentos.
El maestro AS-i interroga un esclavo por vez y para el maximo numero tarda en total 5 ms. Es un protocolo abierto y hay varios proveedores que suministran todos los elementos para la instalación. Constituye un bus de muy bajo costo para reemplazar el tradicional árbol de cables en paralelo

PROFIBUS
Esta desarrollada a partir del modelo de comunicaciones de siete niveles IS/OSI (International Standard /Open Systen Interconnet)

FIELDBUS FOUNDATION (FF).
Esta desarrollada a partir del modelo de comunicaciones de siete niveles IS/OSI (International Standards /Open Systen Interconnet)
Es un protocolo para redes industriales, específicamente para aplicaciones de control distribuido Puede comunicar grandes volúmenes de información, ideal para aplicaciones con varios lazos complejos de control de procesos y automatización de la fabricación,
Provee bloques de función: IA, ID, OA, OD, PID, que pueden intercambiarse entre la estación maestra (Host) y los dispositivos de campo. La longitud máxima por mensaje es de 256 bytes, lo que permite transferir funciones de control con el concepto de objetos

ETHERNET INDUSTRIAL
La aceptación mundial de Ethernet en los entornos industriales y de oficina ha generado el deseo de expandir su aplicación a la planta. Es posible que con los avances de Ethenet y la emergente tecnología Fast Ethenet se pueda aplicar también al manejo de aplicaciones críticas de control, actualmente implementadas con otras redes
específicamente industriales existentes, como las que aquí se mencionan.



CONSIDERACIONES A TENER EN LOS MONTAJE MECÁNICO DE LOS PLCs

Las bondades que tiene un PLC, no debe atenuarse por una mala instalacion, es por ello, que daremos algunos criterios basicos para el montaje e instalacion de estos equipos...

-Los módulos periféricos de los PLCs se alojan mecánicamente a un perfil o bastidor normalizado
Y Cuáles son esos perfiles o bastidores normalizados?
Los perfiles pueden ser carriles normalizados según DIN EN 50022-35x15, Bastidores de
montaje o cualquier otro perfil no normalizado.

Consideraciones previas.
Es importante mencionar que los módulos de un PLC se consideran medios operativos
abiertos, es decir, deben estar instalados siempre en cajas, armarios o locales de servicio
eléctrico accesible únicamente mediante una llave o una herramienta

Para poner en funcionamiento un PLC se requieren de varios componentes...
Y cuáles son esos componentes?

Perfil soporte.
Fuente de alimentación.
Unidad central de proceso.
Módulos de señal.
Módulos de función.
Procesadores de comunicaciones.
Módulos de Interfase.

El montaje de un PLC puede realizarse en forma horizontal o vertical tomando en cuenta la temperatura max. permisible.


Disposición horizontal: 0…60°C
Disposición vertical: 0…40°C

Así mismo, tener en cuenta las separaciones mínimas para evacuar el calor disipado y tener suficiente espacio.


CONEXIONADO ELÉCTRICO
Si bien hemos dado las pautas para el montaje mecánico, es necesario saber que consideraciones tomar para el siguiente paso: "El Cableado"

REGLAS Y PRESCRIPCIONES PARA EL FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
Dispositivos de paro de emergencia.
Arranque de la instalación tras determinados eventos.
Tensión de red.
Alimentación de 24VDC.
Reglas para el consumo de corriente y potencia disipada.

SISTEMAS DE CONEXIÓN ELÉCTRICA
Y cuáles son esos sistemas de conexión eléctrica?

I. Módulos de señales con circuitos de alimentación de puesta a tierra.


II. Módulos de señales alimentados con una
fuente externa.


III. Relación de potencial en la configuración con módulos con separación galvánica.


IV. Relación de potencial en la configuración sin módulos con separación galvánica.



TENDIDO DE LAS LÍNEAS
No tender cables de señal cerca de cables de potencia paralelos.
Tender lo más cerca posible los cables de señal y su línea equipotencial asociada.
Tender todas las líneas siempre muy próximas a superficies de masa.
Evitar prolongar cables o líneas por intermedio de bornes o similares.
Tender por canaletas o cajas separadas los cables de potencia y cables de señal.

MEDIDAS CONTRA INTERFERENCIAS
Separación especial entre equipos y líneas.
Puesta a masa de todas las piezas metálicas inactivas.
Filtrado de líneas de red y de señal.
Apantallamiento de los equipos y líneas.
Medidas supresoras especiales.

Separación especial entre equipos y líneas
Los campos magnéticos o alternos de baja frecuencia (por ej. 50 Hz) solo pueden atenuarse sensiblemente a un costo elevado. Estos problemas se puede resolver con frecuencia sin mas que dejar una separación lo mayor posible entre la fuente y el receptor de interferencia.

Puesta a masa de las piezas metálicas inactivas
Otro factor importante para lograr una instalación inmune es una buena puesta a masa.
Baja puesta a masa se entiende la interconexión galvánica de todas las piezas metálicas inactivas (VDE 0160).

Filtros para líneas de red y señal
El filtrado de las líneas de red y de señal constituyen una medida para reducir las interferencias propagadas por las líneas dentro del armario no deberán aparecer en las líneas
de alimentación y en las líneas de señal ningún tipo de sobretensiones.

Apantallamiento de equipos y líneas
El apantallamiento (blindaje), constituye una medida para debilitar (atenuar) campos perturbadores de origen magnético eléctrico o electromagnético.

Uso de medidas supresoras especiales
Supresión en inductancias Las inductancias montadas en el mismo armario y que no sean
atacadas directamente por salidas de un PLC (p. Ej. Bobinas de contactores y relés) deberán llevar elementos supresores (p. Ej. Elementos RC).

Preguntas de Autocomprobacion
• 1 ¿Cuáles son los perfiles o bastidores normalizados que permiten alojar los módulos de un PLC?
• 2 ¿Por qué se dice que un PLC es considerado un medio operativo abierto?
• 3 ¿De qué formas puede realizarse el montaje de un PLC?
• 4 ¿Qué papel juega a la hora de cablear un armario, la disposición de las líneas?
• 5 ¿Qué se entiende por puesta a masa?

Respuestas a las preguntas de autocomprobacion
• 1 Pueden ser carriles normalizados (riel TS 35), bastidores de montaje o cualquier otro tipo de perfil no normalizado.
• 2 Porqué deben estar instalados siempre en cajas, armarios o locales de servicio eléctricos accesibles únicamente mediante una llave o herramienta.
• 3 En forma horizontal o vertical.
• 4 Un papel muy importante a la hora de dar inmunidad al sistema (compatibilidad electromagnética)
• 5 Se entiende por la interconexión galvánica de todas las piezas inactivas.

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA
Los lenguajes de programacion de los diferentes PLC, permiten utilizar las funciones de automatizacion que luego seran ejecutadas por los PLC.
Estas funciones empleadas, constituyen el programa de usuario, en el que se encuentran las instrucciones presisas...

Como el PLC debe mandar o regular una instalacion?
Existen tres formas de representar un programa de un PLC

I. Lista de instrucciones (AWL): Representa el programa de usuario como una sucesión de abreviaturas de instrucciones. Es un lenguaje de programación textual orientado a la máquina.

II. Esquema de Contactos (KOP): Este tipo de representación también es conocida como
“Diagrama Escalera” o “Ladder”, las instrucciones son representadas con símbolos eléctricos.

III. Esquema de Funciones (FUP): Es un lenguaje de programación gráfico que utiliza los cuadros de álgebra booleana para representar la lógica. En FUP se utilizan símbolos ormalizados para representar las operaciones.


ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA
El programa del CPU consta de dos programas:
•El programa del sistema.
•El programa de usuario.

I. Programa del Sistema.: Es la suma de todas las instrucciones y declaraciones
involucradas en la ejecución de las funciones internas; como el respaldo de datos en caso de falla de tensión, la organización de diversas funciones anidadas en cada bloque y otros. El programa del sistema se encuentra almacenado en una PROM no volátil y en una EPROM.
El usuario no tiene acceso a este programa.

II. Programa de Usuario.: Es la suma de todas las instrucciones y declaraciones para
procesar las señales que controlarán la máquina o proceso.
El programa de usuario primero se ha de crear y luego se ha de cargar en la CPU.

PROGRAMAS EN LA CPU
Los Bloques de organización forman la interfase entre el programa de usuario y el programa del sistema.


FORMAS DE PROGRAMACIÓN
Programación lineal:
Este tipo de estructura es usado cuando se tienen tareas simples de automatización, consiste en programar todas las instrucciones en una sola sección o módulo.

Programación estructurada:
Es la forma de programación utilizada para resolver tareas complejas y consiste en dividir el
programa global en secciones (módulos) que realizan tareas específicas.

Ventajas de Utilizar la Programación Estructurada:
·Programación más simple y clara.
·Posibilidad de normalizar partes del programa.
·Facilidad para efectuar modificaciones
·Prueba del programa más sencilla de realizar.
·Facilidad para la puesta en marcha del sistema automatizado.

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA


Bloques de Organización (OB)
Encargados de gestionar el programa de mando. Constituyen la interfase entre el sistema operativo (programa del sistema) y el programa de mando (programa de usuario).
Cada uno de los distintos bloques de organización se hace cargo de una determinada tarea parcial.

Forma de construir un programa de mando estructurado. Poniendo en relieve la importancia del módulo de Organización.

Bloques de Programa (PB)
Incluyen el programa de usuario dividido según aspectos funcionales o tecnológicos. En este tipo de módulos se programan normalmente secciones cerradas de un programa.

Ejemplo de Bloques de Programa (PB)

Bloques de Función (FB)
Son módulos de programa con memoria. En ellos se programan partes del programa; como por ejemplo:
valores de consigna, constantes, temporizaciones, textos, funciones de mando que se presentan con frecuencia o que tienen una estructura compleja.

Ejemplo de Bloques de Función (FB)

Bloques de Datos (DB)
Aquí se guardan los datos que serán procesados durante la ejecución del programa. Los
bloques de datos guardan los datos del programa de usuario.

Ejemplo de Bloques de Datos (DB)

Preguntas de Autocomprobacion
• 1 ¿Cuáles son las formas de representación de un programa de un PLC?
• 2 ¿De qué programas se compone el programa de la CPU?
• 3 ¿Qué nos permite realizar el programa de usuario?
• 4 El tipo de programación lineal es utilizado cuando se tienen tareas simples de automatización.
• 5 Los ….. Son los bloques encargado de gestionar o administrar el programa de mando.

Respuestas a las preguntas de autocomprobacion
• 1 Lista de instrucciones (AWL), Esquema de contactos (KOP) y Esquema de funciones (FUP)
• 2 Programa de sistema y el de usuario.
• 3 Es la suma de todas las instrucciones y declaraciones para procesar las señales que
controlarán la máquina o proceso.
• 4 Afirmativo.
• 5 Bloques de organización (OB).

Ultima edición por torres.electronico el Vie Mar 14, 2008 1:26 am, editado 2 veces

Enlaces a pagiunas relacionadas con la automatizacion - PLC

1_ Ejercitaciones de logica de control
http://torres.electronico.googlepages.com/5-Ejercitaciondelogicasdecontrol.pdf

2_Automatizacion de Procesos con PLC
http://torres.electronico.googlepages.com/Unidad5AutomatizaciondeprocesosconPL.pdf

3_Programacion de Automatas 1
http://torres.electronico.googlepages.com/Unidad6ProgramaciondeAutomatas.pdf

4_Programacion de Automatas 2
http://torres.electronico.googlepages.com/PLC.pdf

5_ PLC Logo de Siemens 1
http://torres.electronico.googlepages.com/LOGO_manual1_Siemens.pdf

6_ PLC Logo de Siemens 2
http://torres.electronico.googlepages.com/LOGO_manual2_Siemens.pdf

7_ PLC Logo de Siemens 3
http://torres.electronico.googlepages.com/LOGO_manual3_Siemens.pdf

8_mini tutorial de PL7 de Scneider
http://torres.electronico.googlepages.com/tutorial_PL7_Scheneider.pdf

9_tutorial del Step 7 de Siemens
http://torres.electronico.googlepages.com/tutorial_S7_Siemens.pdf

10_introduccion a principiantes con Step 7 de Siemens (1)
http://torres.electronico.googlepages.com/intro1_S7_Siemens.pdf

11_introduccion a principiantes con Step 7 de Siemens (2)
http://torres.electronico.googlepages.com/intro2_S7_Siemens.pdf

12_Diseño, desarrollo y programacion de PLC e Instrumentos con Microcontroladores (1era Parte)
http://torres.electronico.googlepages.com/PLCPicAxeparte1_.pdf

13_Diseño, desarrollo y programacion de PLC e Instrumentos con Microcontroladores (2da Parte)
http://torres.electronico.googlepages.com/PLCPicAxeparte2_.pdf

Estupenda zona de descarga con cientos de páginas en formato PDF, Catálogo, PLC Tutor Manual para la programación de Autómatas Programables.
http://olmo.pntic.mec.es/~jmarti50/enlaces/automatas.html

Esta Web está dedicada al mundo de los autómatas programablesPLC - http://www.automatas.org/

Servisystem - Links a revistas especializadas. http://www.servisystem.com.ar/revistas.html

descarga del WinSPS 3.3 -
http://193.108.217.183/ATProducts/plcwebsite/englisch/

Download WinSPS 3.30 final spanish version)(compressed as WinSPS_330_final_1567_setup_S.exe,
36.6 Mbytes)Order number: 1070 077 925.

ejemplos de programacion y aplicaciones varias con distintas marcas de PLC (muy buena pagina):

http://www.infoplc.net/Ejemplos/Ejemplos.htm

otras paginas con cursos de PLC:

http://www.unicrom.com/tut_plC1.asp

http://paolo.nireblog.com/archives/2007/10 (esta en archivos de video)

http://www.solocursosgratis.com/cursos_gratis_plc-slckey16320.htm

http://www.solomanuales.org/manuales_plc-manuall216320.htm

LISTADO DE ALGUNOS FABRICANTES

ABB - http://www.abb.es
Allen Bradley - http://www.ab.com
Fujielectric - http://www.fujielectric.com
Hitachi - http://www.hitachi.com/
[i]Moeller[/i] - http://www.moeller.net/en/en.jsp
Omron - http://www.omron.es/
Pilz - http://www.pilz.com
Schneiderelectric - http://www.schneider-electric.com.co
Siemens - http://www.siemens.com
Rehroth Bosch Group - http://www.boschrexroth.com
Rockwellautomation - http://www.rockwellautomation.cl
Sprecher + Schuh - http://www.ssusa.cc/
TriPLC - http://www.tri-plc.com/
Yaskawa - http://www.yaskawa.com/

CURSO DE PROGRAMACION E INTRODUCCION A LOS PLC’S OMRON DE LA SERIE CQM1



Aunque este curso está realizado y o escrito para la utilizacion los PLC’s Omron de la serie CQM1, el curso no se presenta bajo la única óptica de Omron. La idea de este curso, pretende que puedas aprender y comparar diferentes modelos y marcas en el mercado como Siemens, Izumi, Hitachi, etc...

Definición:
Para los profanos en la materia, un PLC es un equipo electrónico programable que permite almacenar una secuencia de ordenes (programa) en su interior y ejecutarlo de forma cíclica con el fin de realizar una tarea.
Aunque se podría pensar que es el equivalente a un ordenador, existen diferencias entre ambos. El PLC está diseñado para trabajar en ambientes industriales, ejecutar su programa de forma indefinida y es menos propenso a fallos o "cuelgues" que un ordenador convencional. Además, su programación está mas orientada al ámbito industrial, incluso existen lenguajes que "simulan" el comportamiento del equipo con el de un sistema de relés y temporizadores (sobre todo en la gama baja de PLC's y aplicaciones que derivan de cuadros eléctricos).
Los PLC’s como tales existen desde hace poco tiempo en comparación con otros campos englobados en la electricidad industrial. Los primeros modelos nacieron de la necesidad de sustituir las maniobras habitualmente realizadas con relés y temporizadores de tipo medio – bajo. Así tenemos modelos como el Hitachi HR-20, el Omron 6 o los primeros SIMATIC que marcaron los inicios de este campo.
Hoy día contamos con equipos capaces de realizar complicadas operaciones, incluso en coma flotante, privilegio este último disponible hasta hace poco a equipos de alto costo o a los ordenadores personales. Además existen PLC’s de gama “baja“ (Y lo de baja lo digo entre comillas), capaces de gestionar uno o dos encóder, preselecciones analógicas, y ser ampliados hasta 128 ó 256 e/s (entradas / salidas)

Funcionamiento Básico de un PLC
Todos los PLC’s del mercado se basan en el principio de lectura cíclica de programa. A diferencia de los ordenadores, donde un programa está orientado a objetos y no tiene por que ejecutarse completamente, los PLC si que efectúan el recorrido completo del programa almacenado salvo, como veremos más adelante se encuentren instrucciones de interrupción o salto que modifiquen este comportamiento inicial.
Vamos a analizar como funciona y que son los canales dentro del PLC.

Definición de Canal
Un canal en un conjunto de 16 bits que puede ser procesado de forma conjunta (por ejemplo para realizar operaciones matemáticas) o en forma individual como operaciones de bit (entradas, salidas, SET, RESET, KEEP,DIF... etc.) Cuando programamos y utilizamos un canal en forma de bit, indicamos el numero de canal y el numero de bit separados por un punto. Por ejemplo, imaginemos que queremos usar el bit 3 del canal 4 (entrada 3.4). En el programa aparecerá 004.03.

Canales de Entrada (IR)
Los canales de entrada introducen información binaría al PLC procedente de la máquina o la aplicación. Dependiendo de la CPU y la configuración de tarjetas de E/S tenemos más o menos canales. Para que sirva de referencia las CPU CQM1-11 y CQM1-21 permiten hasta 128 puntos de E/S. Las CPU CQM1-4X permiten hasta 128 puntos de E/S. Los canales de entrada van desde el IR000 hasta el IR015. Estos canales actuarán como entradas siempre que existan las tarjetas de entrada en el PLC. De no existir se pueden utilizar como bits o canales de trabajo (ver Canales de trabajo).

Canales de salida (IR)
Los canales de salida envían el resultado de las operaciones del programa a las tarjetas de salida conectadas al PLC que activarán actuadores como electroválvulas, relés, contactores, etc. Su rango es desde el canal IR100 hasta el canal IR115 (En las CPU’s 4X).

Canales de trabajo
Los canales de trabajo son “relés internos”. Esto significa que no son ni entradas ni salidas, pero permiten efectuar procesos intermedios en el programa. Los canales disponibles son:
IR012 al IR095
IR112 al IR195
IR216 al IR219
IR224 al IR229
Nota: Recuerde que los canales de E/S no utilizados (o sea que no tienen tarjeta de E/S asignada) pueden utilizarse como canales de trabajo.

Canales de Retención (HR)
Los canales de retención son canales mantenidos por batería. Si interrumpimos el suministro de alimentación al PLC, los canales IR vistos anteriormente “olvidan” su estado y regresan a 0 (OFF). Lis canales de Retención “recuerdan” su estado, volviendo a éste tras un corte de suministro.
Existen 100 canales disponibles para este uso, que van desde el HR00 hasta el HR99, con lo cual se pueden direccionar 1600 bits retentivos (100 canales x 16 bits)

Canales Especiales
Los canales especiales son aquellos que nos faciltan información o tienen funciones específicas asignadas.

Area de Datos (DM)
Son registros de almacenamiento de datos de 16 bits. Estos registros no pueden ser operados directamente como bits individuales y son los más utilizados para las operaciones aritmeticas.
Retienen su información en caso de cortes de suministro eléctrico al igual que los HR
Las CPU 11 y 21 disponen de 1024 canales
Las CPU 4x disponen hasta de 6144 canales.

Canales de Enlace (LR)
Los canales de enlace LR son empleados en comunicaciones 1:1 entre dos PLC’s. Disponemos de 64 canales.

Areas de Temporizadores / Contadores
Los PLC CQM1 disponen de 512 bits de temporizadores / contadores, los cuales comparten sus direcciones. Esto significa que en un programa no podemos utilizar el temporizador 8 por ejemplo y el contador 8, ya que se solaparían las direcciones dando errores de funcionamiento.
Disponemos de los temporizadores 0 a 511 (o contadores 0 a 511)
Los temporizadores se programan en formato BCD siendo su precisión de 1 décima de segundo. No obstante existen funciones de contaje rápido que se verán más adelante.

Mi primer programa
Una entrada digital es la unidad mínima de información del PLC y le informa de un estado ON/OFF de un componente externo. Por ejemplo, un pulsador normalmente abierto conectado a la entrada 000.00 del PLC, si no lo pulsamos el valor de esta entrada en un “0” lógico, mientras que si lo pulsamos obtendremos un “1” lógico. Es lo que se conoce en términos informáticos como un bit de información.



Con las salidas ocurre algo similar. Si el programa almacenado en el PLC debe actuar sobre una salida, actúa sobre un bit (Hablamos de salidas digitales). Gráficamente lo podríamos reflejar así



Esto que parece tan sencillo es la base de cualquier entorno de programación de PLC’s. Los estados 0 o 1 de las entradas y salidas.
Con el software Syswin de programación y en modo de diagrama de relés, el ejemplo anterior quedaría así.



Observemos una cosa. Resumiendo se podría decir básicamente que un programa, lee las entradas del PLC (si están a cero o a uno), procesa el programa almacenado, y en función de los resultados obtenidos activa o no unas salidas que a su vez accionarán unos actuadores (Electroválvulas, relés, señales, etc...)
Pero la calidad de un PLC viene determinada por varios factores. Muchos de éllos se darán en partes más avanzadas del curso, pero conviene conocer uno ya desde el inicio: El tiempo de Scan.

Qué es el tiempo de SCAN?

Imaginemos un programa que lee el estado de una entrada y en función de su valor escribe un resultado en su salida. Como ya se ha dicho, el PLC ejecuta el programa cíclicamente. Esto significa representado gráficamente lo siguiente:
1º Lee el estado de todas la entradas
2º Ejecuta el programa de usuario
3º Escribe el resultado en las salidas del PLC
El tiempo de Scan es el tiempo que tarda el PLC desde que inicia la lectura de las entradas hasta que escribe los resultados del programa de usuario en las salidas.
En aplicaciones no críticas en tiempo, esto carece de importancia pues hablamos de unos pocos milisegundos en la mayoría de los casos, pero en aplicaciones rápidas, de funcionamiento crítico, o en programas muy extensos es un factor muy importante que puede desbaratar un proyecto en principio bien concebido. No obstante en el caso de aplicaciones que precisen secuencias rápidas pueden utilizarse entradas de alta velocidad y rutinas de interrupción. Esto se tratará en próximas lecciones.

Combinaciones lógicas.

Hemos visto en el ejemplo anterior como activando una entrada se activa una salida. Esto es correcto pero en la práctica nos encontramos con condiciones mucho más sofisticadas.
Existen dos condiciones básicas a la hora de programar:
AND y OR

Instrucción AND
Instrucción AND o también llamada Serie. Permite concatenar operandos de forma que si no cumple la condición 1 en todos éllos el resultado es cero.



En la figura superior se puede apreciar que si los operandos 000.00 y 000.01 no están activados, la salida 100.00 no se activará. Esto se conoce como tabla de la verdad. En esta tabla se consulta el estado de las operaciones lógicas. La tabla de la verdad AND es la siguiente:

Operando 1 Operando 2 Resultado
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Como se puede apreciar solo tenemos resultado 1 cuando las dos condiciones son 1.

Condición OR
La condición OR es la contraria de la condición AND. Si cualquiera de los dos operandos están a 1, el resultado es 1.
Por ejemplo en este programa, podemos apreciar la función OR:



Si el operando 000.01 o el operando 000.02 está a 1, la salida 100.00 se pondrá a 1.
La tabla de la verdad de la función OR es la siguiente:
Operando 1 Operando 2 Resultado
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

Negar Operandos
También podemos trabajar con operandos negados. Esto significa utilizar el sentido contrario del operando. Imaginemos que cuando activamos una entrada, accionamos una salida (caso del primer ejemplo), pero nos interesa hacer lo contrario, que cuando activemos una entrada se desactive una salida. Esto se realiza negando los operandos.
El programa en Syswin sería el siguiente:



Cuando la entrada 000.01 no estuviera activada, al estar programada de forma negada, activaría la salida 100.00.

NOTAS IMPORTANTES

•Podemos emplear los operandos de bit como contacto tantas veces como deseemos en el programa. O sea, la entrada 000.00 puede aparecer como contacto AND (o abierto) todas las veces que queramos (o que la memoria del PLC permita )
•No se pueden repetir las salidas. El resultado sería impredecible (generalmente siempre OFF). Solo con funciones especiales y ganas de complicarse la vida es posible repetirlas, pero el autor (Omron) aconseja no hacerlo.
•Todos los programas deben terminar con la instrucción END (Función 01 del Syswin)

hasta la proxima leccion amigos....en la proxima veremos funciones especiales de estos PLC

Ultima edición por torres.electronico el Vie Mar 14, 2008 1:34 am, editado 1 vez

Bien, llegamos al final de lo que seria la primera parte de este pequeño tutorial a modo de curso.
Por razones laborales tengo un muy escaso tiempo para dedicarles a ustedes y a la pagina (mas o menos ya me estare liberando para mediados del mes de enero), asi que decidi subirles este tutorial en 2 partes...tengan paciencia que en estos dias estare subiendoles la otra parte, que tendra ejemplos de aplicacion y ejercicios varios...
Espero que les sirva el tutorial, cualquier duda o consulta, ya saben, remitirla en este post o a mi correo electronico torres.electronico@gmail.com saludos....[/i]

Lenguajes de Programación en PLC (1era parte)

Escrito por el Ing. Martín Torres

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. La interacción que tiene el usuario con el PLC la puede realizar por medio de la utilización de un cargador de programa también reconocida como consola de programación o por medio de un PC.
En procesos grandes o en ambientes industriales el PLC recibe el nombre también de API (Autómata Programable Industrial) y utiliza como interfase para el usuario pantallas de plasma, pantallas de contacto (touch screen) o sistemas SCADA (sistemas para la adquisición de datos, supervisión, monitoreo y control de los procesos), cuyo contenido no serán presentados ni tenidos en cuenta en este artículo.
Clasificación de los Lenguajes de Programación

Los lenguajes de programación para PLC son de dos tipos, visuales y escritos. Los visuales admiten estructurar el programa por medio de símbolos gráficos, similares a los que se han venido utilizando para describir los sistemas de automatización, planos esquemáticos y diagramas de bloques. Los escritos son listados de sentencias que describen las funciones a ejecutar.

Los programadores de PLC poseen formación en múltiples disciplinas y esto determina que exista diversidad de lenguajes. Los programadores de aplicaciones familiarizados con el área industrial prefieren lenguajes visuales, por su parte quienes tienen formación en electrónica e informática optan, inicialmente por los lenguajes escritos.

Niveles de los Lenguajes
Los lenguajes de programación de sistemas basados en microprocesadores, como es el caso de los PLC, se clasifican en niveles; al microprocesador le corresponde el nivel más bajo, y al usuario el más alto.


Lenguajes de Bajo Nivel
* Lenguaje de Máquina: Código binario encargado de la ejecución del programa directamente en el microprocesador.
* Lenguaje Ensamblador: Lenguaje sintético de sentencias que representan cada una de las instrucciones que puede ejecutar el microprocesador. Una vez diseñado un programa en lenguaje ensamblador es necesario, para cargarlo en el sistema, convertirlo o compilarlo a lenguaje de máquina. Los programadores de lenguajes de bajo nivel deben estar especializados en microprocesadores y demás circuitos que conforman el sistema.


Lenguajes de Alto Nivel
Se basan en la construcción de sentencias orientadas a la estructura lógica de lo deseado; una sentencia de lenguaje de alto nivel representa varias de bajo; cabe la posibilidad que las sentencias de un lenguaje de alto nivel no cubran todas las instrucciones del lenguaje de bajo nivel, lo que limita el control sobre la máquina. Para que un lenguaje de alto nivel sea legible por el sistema, debe traducirse a lenguaje ensamblador y posteriormente a lenguaje de máquina.


Lenguajes de Programación para PLC
Los fabricantes de PLC han desarrollado una cantidad de lenguajes de programación en mayoría de los casos siguiendo normas internacionales, con el fin de suplir las necesidades y expectativas de los programadores.

En la siguiente tabla se presentan lenguajes de uso común.


Niveles de los Lenguajes Específicos para PLC

1. Bajo Nivel: En el ámbito de programación de PLC no se utiliza directamente el lenguaje de máquina o del ensamblador. Se emplea el lenguaje de lista de instrucciones, similar al lenguaje ensamblador, con una sintaxis y vocabulario acordes con la terminología usada en PLC.
2. Listas: Lenguaje que describe lo que debe hacer el PLC instrucción por instrucción.
3. Alto Nivel: Se caracterizan principalmente por ser visuales, aunque existen también lenguajes escritos de alto nivel.

4.Diagrama de Contactos: Representa el funcionamiento deseado, como en un circuito de contactores y relés, fácil de entender y utilizar para usuarios con experiencia en lógica alambrada. En general, nos referimos a este lenguaje como LADDER (escalera), ya que la forma de construcción de su esquema se asemeja a una escalera.

5.Diagrama de Bloques Funcionales:
Utiliza los diagramas lógicos de la electrónica digital.

6.Organigrama De Bloques Secuenciales: Explota la concepción algorítmica que todo proceso cumple con una secuencia. Estos lenguajes son los más utilizados por programadores de PLC con mayor trayectoria.


Reflexiones sobre lo visto
No podemos decir que alguno de los lenguajes abordados hasta el momento sea mejor que otro, cada uno de ellos cumple con una función propia que depende del tipo de aplicación.
Para aprender PLC es necesario saber cuando menos un lenguaje de programación. Desarrollaremos el Plano de Contactos y Lista de instrucciones.

2da Parte del cursdo de LENGUAJES DE PROGRAMACION DE PLC

Operaciones Lógicas
Las operaciones lógicas más utilizadas son: AND, OR, NOT, EXOR. A continuación se presentan las tablas de verdad que las definen.
Los programadores de PLC tienen formación en múltiples disciplinas y esto determina que exista una diversidad de lenguajes. Los programadores de aplicaciones familiarizados con el área industrial prefieren lenguajes visuales, por su parte quienes tienen formación en electrónica o informática optan inicialmente por los lenguajes escritos.

AND - Conjunción
La operación lógica AND -conjunción- entrega como resultado V si todas las entradas son V. Esta se aplica en situaciones en las que se requiere realizar una acción si y sólo sí se cumplen un determinado número de condiciones. En lenguaje de contactos se realiza disponiendo los contactos en serie.


Ejemplo: En el circuito se activa Q1.2 cuando I1.0, I1.1 e I1.2 son verdaderas. De hecho, el PLC evalúa la rama ejecutando la operación lógica Q1.2 = I1.0 AND I1.1 AND I1.2


OR - Disyunción
La operación lógica OR -disyunción - entrega como resultado V siempre que alguna de las entradas sea V, lo que se logra poniendo los contactos en paralelo.


Ejemplo: En el circito se activa Q1.3 si alguna de las entradas I1.0 o I1.1 se activa. La operación lógica es Q1.3 = I1.0 OR I1.1.


NOT - Inversión
La operación lógica NOT – inversión- entrega como resultado el estado contrario al presente en la entrada, esto se logra con el uso de Contactos Normal Cerrado.


Ejemplo: Función y operación realizada es Q1.0 = NOT I1.0.


EXOR - OR - Exclusiva
La EXOR - OR -exclusiva- es V si alguna de las entradas, pero nunca ambas, es V también; se puede decir que es V si y sólo si las entradas son distintas. Analicemos detenidamente el circuito que la realiza.


Ejemplo: Para realizar la operación Q1.0 = I1.0 EXOR I1.1, se debe efectuar una combinación de operaciones AND y OR: Q1.0 = ((I1.0 AND (NOT I1.1)) OR ((NOT I1.0) AND I1.1)).


3era parte _ Lenguaje de Plano de Contactos
En el lenguaje de contactos es frecuente aquel caso en el cual las operaciones lógicas deben resolverse a partir de contactos normal abierto y normal cerrado.

El esquema se realiza entre dos líneas o barras de alimentación dispuestas verticalmente a ambos lados del diagrama, entre ellas se dibujan los elementos del lenguaje.

A la derecha del esquema se ubican los elementos de salida y a la izquierda los de entrada

El diagrama puede tener varias ramas o escalones.

Cada rama permite ubicar varios elementos de entrada pero sólo uno de salida.

La programación en cada bloque de contactos se realiza en el orden de izquierda a derecha.

El sentido de programación de los bloques de contactos de un programa de ejecuta en el sentido de arriba abajo.


Reglas del Lenguaje
El número de contactos que se pueden colocar en un bloque, desde el comienzo de la linea principal hasta la salida, es ilimitado. Limitación práctica: Anchura del papel cuando queramos sacar el programa por impresora o anchura en el amhiente de programación.


No se puede conectar una salida directamente a la línea principal, en estos casos se intercala un contacto cerrado de una marca o bit o relé interno cualquiera.

Con relación a los contactos, tenga presente lo siguiente

* Contactos de entrada: El número de contactos abiertos o cerradas que se pueden utilizar en un programa, por cada una de las entradas, es ilimitado, es decir que, se puede repetir el mismo número de contacto cuantas veces se quiera.
* Contactos de salida: El número de salidas o bobinas de salidas o relés de salida OUT es fijo, por lo que no se puede repetir un mism número de salida. Sin embargo, el número de contactos asociados a cada una de ellas es ilimitado.

Elementos del Lenguaje
Se clasifican en elementos de entrada y salida. Su estado es evaluado por el PLC para determinar un valor lógico, que recibe distintas denominaciones dependiendo del contexto de trabajo.

A continuación, se presenta una tabla donde se relacionan las denominaciones de los contextos con las usadas en este curso (activo e inactivo).


Elementos de entrada
Los contactos, únicos elementos que se colocan a las entradas, son de tipo

* normal abierto
* normal cerrado

Encima del contacto se escribe la variable a la cual hace referencia. El valor lógico del contacto depende directamente del valor lógico de su variable. Para los contactos normal abierto, si la variable es V el contacto también será V y, si la variable es F el contacto será F. Los contactos normal cerrado toman el valor inverso de su variable, si la variable es V el contacto será evaluado como F y viceversa.



Elementos de salida
A los elementos de salida, al igual que para la entrada, se les escribe la variable a la cual están referidos. El valor lógico del elemento de salida es determinado por el PLC a partir de los elementos de entrada. El elemento de salida principal se denomina Asignación o Bobina. Las bobinas son de tres tipos:

* Asignación simple: su valor lógico es igual al resultado de la combinación de los contactos en la rama. Si el resultado de la evaluación de los contactos es V entonces la bobina será V; si el resultado es F, la bobina toma el valor F.
* Puesta a uno (SET): cuando llega el valor V a esta bobina, su variable asociada se pone y mantiene indefinidamente en estado V sin imporar que a la bobina llegue posteriormente un valor F. Una vez retenida la variable en el valor V, para pasarla a F será necesario el uso de una bobina de puesta a 0.
* Puesta a cero (RESET): Cuando llega un valor V a esta bobina, su variable asociada se pone y mantiene indefinidamente en estado F sin importar que a la bobina llegue posteriormente un valor F. la única manera de cambiar el estado de la variable es usando una bobina de puesta a 1.

Otros tipos de elementos de salida son: Temporizadores, Contadores, Saltos, Llamadas y Retornos.


* Temporizadores: En las tablas, a continuación, se listan los diversos tipos de temporizadores disponibles en lenguaje de plano de contactos especificando su simbología y diagrama de tiempos.


Definición del Tiempo de Retardo

El Tiempo de Retardo (T#xx) se establece:
En la parte superior del símbolo de disparo del temporizador, en segundos o en milisegundos. Mediante el formato T#multiplicador.escala, como producto entre la base de tiempo estipulada por la escala y multiplicador. Así que

Retardo = base de tiempo * multiplicador

Observe en la tabla los posibles valores de base de tiempo.

La salida del temporizador es cualquier contacto al cual se le haya asignado como variable de referencia el nombre del temporizador.
Contadores

Las opciones de programación de los contadores son:

* Asignación: con este elemento se define el nombre del contador a ser utilizado y el valor inicial de la cuenta
* Cuenta ascendente: un flanco de subida en la entrada del elemento hace que el valor de la cuenta se incremente en 1. El flanco de subida se define como el cambio de una señal de F a V.
* Cuenta descendente: con un flanco de subida se hace que el valor de la cuenta descienda en 1.
* Reposición: obliga a que el contador se reinicie con su valor inicial.

La salida de un contador es un contacto cuya variable de referencia sea el nombre del contador, la variable es F mientras el valor de la cuenta sea 0 y es V si la cuenta es diferente de 0.
_Fin_

Para todos aquellos que desen practicar, les dejo esots links para descargar simuladores de PLC....

LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN VIRTUAL: LAV
http://www.isa.uniovi.es/genia/spanish/app/prog/lav.htm
LAV 1.9 (1/1) (16,8Mb) :
http://www.isa.uniovi.es/genia/spanish/download/lav.exe
Prosimax = Simulador de Procesos Industriales
http://www.isa.uniovi.es/genia/spanish/app/prog/prosimax.htm
Winss = Simulador de PLC Simatic S5 de Siemens
http://www.isa.uniovi.es/genia/spanish/app/prog/winss_5.htm
Winss7-200 = Simulador de PLC Simatic S7-200 de Siemens
http://www.isa.uniovi.es/genia/spanish/app/prog/winss_7_200.htm
otro:
http://www.vicman.net/es/dir/35877/Descarga-PLC_que_Entrena_-_

Otros enlaces de interes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_LADDER (mini nota tecnica de programacion Ladder)

http://www.nirtec.com/ejemplos.html (ejemplos varios)