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Automatización con PLC

Tipos de Programación en PLC

Ing. Danny Meza Manrique

13/08/2012 4

INTRODUCCIÓN

A LA

LÓGICA

PROGRAMADA

13/08/2012 5

LÓGICA CABLEADA: DIFÍCIL MANTENIMIENTO

13/08/2012 6

LÓGICA CABLEADA: TIEMPO Y COSTO

13/08/2012 7

LÓGICA CABLEADA: ESPACIO

9

Mayor espacio

Mayor cantidad de cableado

Mayor número de componentes

eléctricos y electrónicos

Desplazamiento de la lógica cableada

Tableros de control mas pequeños

Ahorro de cableado

Control preciso de tiempo,

posición, conteo, etc

Adaptable a cambios del proceso

industrial solo con el cambio del

programa

10

CIRCUITO ELÉCTRICO

11

DIAGRAMA ESCALERA

LADDER DIAGRAM

Supongamos que se

desea automatizar un

sistema de una planta

industrial, compuesto de

arrancadores directos,

estrella-triángulo,

resistencias rotóricas,

mandos secuenciales,

etc.

OPERACIONES BÁSICAS

FUNCION LOGICA IDENTIDAD

• 000 LD %I0.1

• 002 ST Q0.1

• 003 END

I1 Q1

0 0

1 1

TABLA DE VERDAD LISTA DE INSTRUCCIONES

CIRCUITO ELECTRICO

FUNCION LOGICA CON NOT

015 LDN %I0.0

016 ST %Q0.0

017 END

LISTA DE INSTRUCCIONES

CIRCUITO ELECTRICO

I1 Q1

0 1

1 0

TABLA DE VERDAD

FUNCION LOGICA AND

• 000 LD %I0.1

• 001 AND %I0.2

• 002 ST %Q0.1

• 003 END

I1 I2 Q1

0 0 0

1 0 0

0 1 0

1 1 1


CIRCUITO ELECTRICO

FUNCION LOGICA OR

003 LD %I0.3

004 OR %I0.4

005 ST %Q0.2

006 END

I3 I4 Q2

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1


CIRCUITO ELECTRICO

ESTANDARIZACION EN LA PROGRAMACION DEL CONTROL INDUSTRIAL

Introducción

La programación dependiente y conexión complejas entre distintos sistemas de

control.

Esto significa costos elevados para el usuario.

Falta de normalización en las soluciones al control industrial.

IEC 1131 es el primer paso en la estandarización de los autómatas programables y

sus periféricos, incluyendo los lenguajes de programación.

IEC 1131-3 es el resultado del gran esfuerzo realizado por 7 multinacionales a los

que se añaden muchos años de experiencia en el campo de la automatización

industrial.

FUNCION LOGICA AND-OR

006 LD %I0.1

007 AND( %I0.2

008 OR %I0.3

009 )

010 ST %Q0.3

011 END

LISTA DE INSTRUCCIONES

CIRCUITO ELECTRICO

TABLA DE VERDAD

international standard IEC 61131

http://en.wikipedia.org/wiki/International_standard

http://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61131

Formas de representación estandrización de lenguajes de programación IEC 1131-3

Formas de representación

¿Cuáles son esas formas

de representación?

Existen tres (05) formas de

representar un programa de un PLC

Lenguajes de Programación de PLC´s según Norma IEC 61131-3: Los lenguajes consisten en dos de tipo literal y dos de tipo gráfico:

Literales: * Lista de instrucciones (Instruction List, (IL ).

* Texto estructurado (Structured Text, ) (ST).

Gráficos: * Diagrama de contactos (Diagram Ladder, ) (LD ).

* Diagrama de bloques funcionales (Function Block Diagram)( FBD).

* Diagrama Secuencial (SFC)

info_iec61131-3-ed2.0-en.pdf

Lenguajes de programación

Programación con lenguajes

conocidos de PLC

... y lenguaje de alto nivel

LD Entrada_Manual OR Entrada_Automática AND Desbloqueo ST Funcionamiento

LD Entrada_01

IL

( )

S_01 S_02

S_03

Manual

S_01 LD

TON

Tiempo_01

XOR S_01

S_02

S_03 Lámpara

T#12s400ms

FBD Tiempo actual

Start

Paso_1

Paso_2

S_01

Transición_02

Transición_Fin

SFC

IF Data = "EOF" THEN

FOR Index:=1 TO 128 DO X:=Read_Data(Datenfeld[index]); IF X > 2500 THEN Alarma:=TRUE; END_IF;

END_FOR; END_IF; ST

PROGRAMACION DEL PLC

PLANO DE CONTACTOS (LADER LD)

• Lenguaje gráfico:

Esquema de contactos (LD)


Este tipo de representación también es conocida como

“Diagrama Escalera” o “Ladder”, las instrucciones son

representadas con símbolos eléctricos.

E 1.0E 1.1 E 1.2 A 4.0

E 1.3E 1.4

Diagrama de Contactos , Plano de

Funciones Contactos (Lader)

• Vantajas

Semejanza con los circuitos de control con lógica cableada, es

decir, utiliza la misma representación de los contactos

normalmente abiertos y normalmente cerrados.

• Además de los simples contactos que dispone, existen otros

elementos que permiten realizar cálculos aritméticos,

operaciones de comparación, implementar algoritmos de

regulación, etc.

PLANO DE CONTACTOS (LADER)

Realizar un programa que cumpla con las siguientes características del proceso El sistema cuenta con una mando de iniciación del proceso arranque y parada (Start y Stop) •Al inicializar el proceso se enciende la bomba 01 •El nivel de agua no debe rebasar el nivel máximo detectado por el sensor de nivel alto

•El mesclador se accionara apenas el sensor de nivel bajo detecte agua de proceso en el tanque . • Si se drena el total de agua del tanque el mesclador se detendrá

•Al pulsar Stop se activa la bomba de drenado 03

Paso 01 asignación de variables

ASIGNACIÓN DE VARIABLES

Dirección Código Tag - etiqueta Descripción

En

tra

da

s In

pu

t

I:1.0/0 S0 start Pulsador NA

I:1.0/1 S1 stop Pulsado NC

S3 Lmin Interruptor de nivel mínimo NA

K1 Motor Contactor principal

Sa

lid

as

Ou

tpu

t

H1 Lamp Lámpara

Paso 01 asignación de variables

ASIGNACIÓN DE VARIABLES

Dirección Código Tag - etiqueta Descripción

En

tra

da

s In

pu

t S

ali

da

s O

utp

ut

Resolución

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.

001: U E 0.1

002: U E 0.2

003: = A 4.0

LISTA DE INSTRUCCIONES (IL)

• Ventaja

Dado que se usan abreviaturas nemotécnicas, no se

requiere gran memoria para tareas de automatización.

• Desventaja

La desventaja radica en la magnitud del trabajo que es

necesario para su programación, especialmente si el

programa consta de unos cientos de instrucciones.

Siemens Telemecanique General Electric

L I0.01

A I0.02

O I0.03

= O3.01

000 LD %I0.7 001 AND %M0.0 005 ST % M0.0 END

LD %I0001

AND %I0002

OR %I0003

OUT %Q0031

Representación de un programa en lista de instrucciones

para diferentes marcas de PLCs

LISTA DE INSTRUCCIONES (IL)

• 000 LD %I0.7

• 001 AND %M0.0 (*Marca Interna*)

• 003 ORN %I0.7

• 004 ST % Q0.0

• 005 ST % M0.0

• END

• Listado de Instrucciones:Todo inicio de escalón se

comienza con LD y toda salida comienza con ST.

• 0 0 0 LD % I0.0

• 0 0 1 AND % I0.1

• 0 0 2 ST % Q0.0

• 0 0 3 END

AND

%I.1 %I.2 %I.3 %Q.1

Ejemplo 1:

0 0 0 LD % I0.1

0 0 1 AND % I0.2

0 0 2 AND % I0.3

0 0 3 ST % Q0.1

0 0 4 END

OR Listado de Instrucciones:

0 0 0 LD % I0.1

0 0 1 OR % I0.2

0 0 2 ST % Q0.1

0 0 3 END

H1 +

-

S1

S2

S1 S2 H1

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Verdad

combinación de AND y OR)

0 0 0 LD % I0.1

0 0 1 OR % I0.2

0 0 2 AND % I0.0

0 0 3 ST % Q0.0

0 0 4 END

(

o también:

0 0 0 LD % I0.1

0 0 1 AND % I0.2

0 0 2 ST % Q0.2

0 0 3 N

0 0 4 AND % I0.3

0 0 5 % Q0.3

0 0 6 END

Ejemplo 5:

0 0 0 LD % I0.1

0 0 1 AND % I0.2

0 0 2 ST % Q0.2

0 0 3 LDN % Q0.2

0 0 4 AND % I0.3

0 0 5 ST % Q0.3

0 0 6 END

Bloque de funciones (FBD)


Es un lenguaje de programación gráfico que utiliza los cuadros

de álgebra booleana para representar la lógica. Trabaja con

una lista de bloques, cada uno de los cuales contiene una

estructura que representa una expresión lógica o aritmética, la

llamada a un Bloque de Funciones

1

&

&

E 1.0

E 1.1

E 1.2

E 1.3

E 1.4

A4.0

BLOQUES DE FUNCIONES (FBD)

BLOQUES DE FUNCIONES (FBD)

• Lenguaje gráfico:

TEXTO ESTRUCTURADO (ST)

• lenguaje de alto nivel con orígenes en el Ada,

Pascal y ´C´; puede ser utilizado para codificar

expresiones complejas

• El texto estructurado se compone de una serie de

instrucciones que se pueden ejecutar, como

sucede con los lenguajes superiores, de forma

condicionada ("IF..THEN..ELSE") o en bucles

secuenciales (WHILE..DO).


• Lenguaje de programación convencional

– Marca (SET:=Presión AND Rojo, RESET1:=No Rojo);

– TimerRojo (IN:=MarcaPresión.Q1, PT:=T#5s);

– rsRojo (SET:=TimerRojo.Q);

– Rojo:=rsRojo.Q1;

– rsAmbar (SET:=TimerRojo.Q);

– Ambar:=rsAmbar.Q1;

– TimerRojoAmbar (IN:=Rojo AND Ambar, PT:=T#2s);


• Lenguaje de programación convencional

DIAGRAMA SECUENCIAL (SFC) Grafcet

• Diagrama funcional que describe la evolución de

proceso que se desea automatizar

• Surge en Francia a mediados de los años 70

gracias a la colaboración de algunos fabrica

DIAGRAMA SECUENCIAL (SFC)

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