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1DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

Conexin del PLC a los

Procesos Industriales

Dr. Danilo Navarro

dnavarro@udo.edu.ve

navdanilo@gmail.com

Telf:0424-8347349

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ENTRADAS Y SALIDAS A LOS PLCS.

Las Entradas/Salidas en un PLC son necesarias para

controlar y monitorear el proceso.

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3DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

TIPOS DE ENTRADA/SALIDA.

Entradas analgicas o continuas, las cualesprovienen de transductores o de transmisores

tales como potenciometros, LVDT,

transmisores de presin, de nivel, etc.

Salidas Analogicas, las cuales van hacia

servomotores, servo vlvulas,etc.

Entradas lgicas, las cuales provienen de

pushbuttons, ldetectores de proximidad,

interruptores de posicin,etc.

Salidas lgicas, las cuales van a servir a

vlvulas selenoides, arrancadores, luces, etc.

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4DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

ENTRADA A LOS PLCs.

Las entradas a los PLCs son poco variada.Las mspopulares son las DC (Fuente o Sumidero) y las AC.

Los rangos tpicos de voltajes de entrada listados en

orden de popularidad son los siguientes: 12 24 Vdc

100-120 Vac

5 Vdc(TTL)

200-240 Vac

48 Vdc

24 Vac

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ACONDICIONAMIENTO DE ENTRADA A LOS PLCs.

El PLC debe convertir una variedad de niveles lgicos devoltaje a lgica TTL (5 Vdc).

Los optoacopladores son usados para aislar la circuitera

interna de las tensiones de alimentacin externas. Esto

elimina la posibilidad de qu cualquier voltaje daino o

cualquier ruido alcance los circuitos lgicos internos del PLC.

Los optoacopladores convierten la seal elctrica de

corrriente o voltaje a una seal luminosa, y luego la

transforman de luminosa a elctrica para asi procesarla.

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6DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

ENTRADAS DC Vs ENTRADAS AC

Los voltajes DC usualmente son ms bajos (12 24 V) ypor lo tanto es menos riesgoso operar con ellos.

Las entradas DC son muy rpidas.Las entradas AC

requieren de un tiempo mayor para ser reconocida.

Los voltajes DC pueden ser conectados a una gran

variedad de equipos y sistemas elctricos.

Las seales AC son ms inmunes al ruido que las sealesDC, por eso pueden cubrir mayor distancia y ambientes

ruidosos.

El suministro AC es mas facil y menos costoso al momentode alimentar equipos elctricos.

Las seales AC son muy comunes en uchos equipos de

automatizacin.

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TECNICA DE CABLEADO DE SENSORES

Pocas veces los PLCs incluyen

la fuente para excitar las entradas

y para alimentar los sensores.Por esa razn hay que disponer

de una fuente externa.

La tarjeta de entrada compara el voltaje con la referencia

(COM), si est dentro de cierto rango, la entrada se activa.

El neutro es el punto de referencia de voltaje(COM), por loque si existen otras fuentes hay que unir todos los neutros.

Tierra COM: El aterramiento es usado para prevenir

shocks elctricos y daos de los equipos.

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TIPOS DE SENSORES DE ENTRADA

Cuando un sensor detecta un cambio lgico, l debe sealarese cambio al PLC. Esto tpicamente lo consigue mediante la

comutacin de un voltaje o de una corriente de ON a OFF o

viceversa.

Salida tipo Switch o rel:

Comutan un voltaje DC o AC.

Salida tipo TTL :

Transistor Transistor Logic.

Salida DC tipo Sumidero:

Conmutan corriente a tierra.

Salida DC tipo Fuente:

Corriente sale desde el sensor.

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Una interfaz muy usadaen circuitos industrialesprovenientes de sensoresCC-PNP

La fuente dealimentacin (externa ola del PLC) le manda

el POSITIVO al sensor,y la tarjeta de entradadel PLC lo recibe paraactivarse

Cuando la tarjeta de entrada tiene un COM (comn), entonces

se pude usar sensores tipo PNP. En este caso la corriente fluye

hacia la tarjeta buscado el comun de la fuente de alimentacin.

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CONEXIN SENSORES TIPO FUENTE

Cuando el sensor detecta un cambio lgico, permite que desdeel +V salga una corriente que fluyendo a travs de l, active

una carga o la entrada de un PLC.

Si el sensor ha detectado algn fenmeno, activa el transistor

permitiendo as que el flujo de corriente salga por el transistor.

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CONEXIN SENSORES TIPO FUENTE

Complementario al sensor tipo sumidero, la salida de un sensortipo fuente consta de un transistor tipo PNP.

En forma simple estos sensores se conocen como tipo PNP

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12DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CABLEADO SENSORES TIPO PNP

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13DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

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Una interfaz poco usada en circuitos industriales provenientesde sensores CC-NPN

La fuente dealimentacin

(externa o la delPLC) conecta elNEGATIVO alsensor, y la tarjeta

de entrada del PLCle enva el positivopara que el sensorlo commute al

negativo

Cuando la tarjeta de entrada tiene un +V (no un comn), entonces

se pude usar sensores tipo NPN. En este caso la corriente sale

de la tarjeta (Fuente) y el sensor la conmuta a tierra.

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14DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CONEXIN SENSORES TIPO NPN AL PLC

Cuando el sensor detecta un cambio lgico, permite que pordentro de l fluya corriente en un camino hacia el comn.

Si el sensor ha detectado algn fenmeno, activa el transistor

permitiendo as el flujo de corriente hacia el comn

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15DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CONEXIN SENSORES TIPO SUMIDERO

La salida de un sensor tipo sumidero esta compuesta por un

transistor tipo NPN.

Conmutando corriente en lugar de voltaje, se resuelven muchos

de los problemas del ruido elctrico

En forma simple estos sensores se conocen como tipo NPN

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16DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CABLEADO SENSORES TIPO NPN

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SENSORES TIPO 2 HILOS

Los sensores NPN o PNP a dos hilos se han hecho popularesya que ellos reducen el cableado en las aplicaciones de PLCs.

Un sensor a dos hilos puede ser usado como Fuente o como

sumidero.

Necesita slo de una pequea corriente para mantenerse

polarizado, auque cuando se activa permite un mayor flujo de

corriente.

Requiere que la Tarjeta I/O

permita cierta corriente de

fuga.

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18DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CABLEADO SENSORES AC

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19DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

SALIDAS A RELE.

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SALIDAS DC.

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SALIDAS AC.

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22DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

CONEXION DE SALIDAS

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23DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

Suponga el siguiente sistema:

LH

LL

COMPONENTE 1 COMPONENTE 2

BOMBA 1 BOMBA 2

VLVULAVAPOR

NIVELALTO

NIVELBAJO

MOTORMEZCL.

BOMBAVACIADO

VLVULAVACIADO

Ejemplo de conexiones en una aplicacin

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24DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

Suponiendo que se usara un S7 200 de Siemens, los puntos de entrada/salidabinarios pueden conectarse segn:

Ejemplo de conexiones en una aplicacin

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25DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

Las seales de entrada del sistema se conectan al S7 200

Ejemplo de conexiones en una aplicacin

24V

P1

P2

NS

NI

P3

P4

Nombre TAG ENTRADA ID

Marcha_1 I0.0 P1

Marcha_2 I0.1 P2

Paro_1 I0.2 P3Paro_2 I0.3 P4

Nivel_Superior I0.4 NS

Nivel_Inferior I0.5 NI

Desactivar I0.7 D

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26DANG (2015) BASICO DE PLCsPARA CONTROL DE PROC ESOS INDUSTRIALES

Los puntos de salida S7 200 se conectaran al sistema segn:

Ejemplo de conexiones en una aplicacin

B1 B2 M V1 V2 B3

Nombre TAG SALIDA ID

Bomba_1 Q0.0 B1

Bomba_2 Q0.1 B2Motor_Mezclador Q0.2 M

Vlvula_Vapor Q0.3 V1

Vlvula_Vaciado Q0.4 V1

Bomba_Vaciado Q0.5 B3