Clase1 Plc

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<p>CONTROLADORES LGICOS PROGRAMABLES</p> <p>PLCs SIMATIC S7Luis Vera V. 1</p> <p>www.inacap.</p> <p>Qu es un P.L.C.? P.L.C. (Programmable Logic Controller) significa Controlador Lgico Programable. Un PLC es un dispositivo usado para controlar. Este control se realiza sobre la base de una lgica, definida a travs de un programa.</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>2</p> <p>www.inacap.</p> <p>Estructura de un Controlador Lgico Programable</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>3</p> <p>www.inacap.</p> <p>Funcionamiento Para explicar el funcionamiento del PLC, se pueden distinguir las siguientes partes: </p> <p>Interfaces de entradas y salidas CPU (Unidad Central de Proceso) Memoria Dispositivos de Programacin</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>4</p> <p>www.inacap.</p> <p>Funcionamiento El usuario ingresa el programa a travs del dispositivo adecuado (un cargador de programa o PC) y ste es almacenado en la memoria de la CPU. La CPU, que es el "cerebro" del PLC, procesa la informacin que recibe del exterior a travs de la interfaz de entrada y de acuerdo con el programa, activa una salida a travs de la correspondiente interfaz de salida. Evidentemente, las interfaces de entrada y salida se encargan de adaptar las seales internas a niveles del la CPU. Por ejemplo, cuando la CPU ordena la activacin de una salida, la interfaz adapta la seal y acciona un componente (transistor, rel, etc.)</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>5</p> <p>www.inacap.</p> <p>Cmo funciona la CPU? Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas. A continuacin ejecuta la aplicacin empleando el ltimo estado ledo. Una vez completado el programa, la CPU ejecuta tareas internas de diagnstico y comunicacin. Al final del ciclo se actualizan las salidas. El tiempo de ciclo depende del tamao del programa, del nmero de E/S y de la cantidad de comunicacin requerida.</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>6</p> <p>www.inacap.</p> <p>Cmo funciona la CPU?Ciclo PLC</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>7</p> <p>www.inacap.</p> <p>Ventajas en el uso del PLC comparado con sistemas basados en rel o sistemas electromecnicos Flexibilidad: Posibilidad de reemplazar la lgica cableada de un tablero o de un circuito impreso de un sistema electrnico, mediante un programa que corre en un PLC. Tiempo: Ahorro de tiempo de trabajo en las conexiones a realizar, en la puesta en marcha y en el ajuste del sistema. Cambios: Facilidad para realizar cambios durante la operacin del sistema. Confiabilidad Espacio Modularidad EstandarizacinLuis Vera V. 8</p> <p>www.inacap.</p> <p>Componentes del P.L.C. Unidad central de procesamiento (CPU): que constituye el "cerebro" del sistema y toma decisiones en base a la aplicacin programada. Mdulos para seales digitales y analgicas (I/O) Procesadores de comunicacin (CP) para facilitar la comunicacin entre el hombre y la mquina o entre mquinas. Se tiene procesadores de comunicacin para conexin a redes y para conexin punto a punto. Mdulos de funcin (FM) para operaciones de clculo rpido.</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>9</p> <p>www.inacap.</p> <p>Componentes del P.L.C.Existen otros componentes que se adaptan a los requerimientos de los usuarios: Mdulos de suministro de energa Mdulos de interfaces para conexin de racks mltiples en configuracin multi-hilera</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>10</p> <p>www.inacap.</p> <p>Componentes del P.L.C.En los mdulos de entrada pueden ser conectados: Sensores inductivos, capacitivos, pticos Interruptores Pulsadores Llaves Finales de carrera Detectores de proximidadLuis Vera V. 11</p> <p>www.inacap.</p> <p>Componentes del P.L.C.En los mdulos de salida pueden ser conectados: Contactores Electrovlvulas Variadores de velocidad Alarmas</p> <p>Luis Vera V. 12</p> <p>www.inacap.</p> <p>Familia SIMATIC de PLCs Quince aos de innovaciones en autmatas programables han hecho de SIMATIC no slo el lder mundial sino tambin un sinnimo de autmata programable (PLC). Para que esto siga tambin en el futuro se ha creado una plataforma de sistema completamente innovada: SIMATIC S7. En SIMATIC S7 se pueden integrar los sistemas SIMATIC existentes. La familia est compuesta por la gama de PLC SIMATIC S7-200, S7-300y S7-400</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>13</p> <p>www.inacap.</p> <p>Campo de aplicacin Los autmatas programables no se limitan a funciones de control lgico sino que tambin permiten Regular, Posicionar, Contar, dosificar, Mandar vlvulas y mucho ms.</p> <p> Para ello se ofrecen los mdulos/tarjetas inteligentes adecuadas: controladas por microprocesador, realizan de forma completamente autnoma tareas especiales de tiempo crtico, y estn unidas al proceso a travs de canales de E/S propios. Esto alivia a la CPU de carga adicional. Luis Vera V. 14www.inacap.</p> <p>Campo de aplicacin Sistemas de transporte: por ejemplo cintas transportadoras. Controles de entrada y salida: integracin fcil en dispositivos de espacio reducido, como por ejemplo en barreras de aparcamientos o entradas. Sistemas de elevacin Otras aplicaciones:Lneas de ensamblaje / Sistemas de embalaje / Mquinas expendedoras / Controles de bombas / Mezclador / Equipos de tratamiento y manipulacin de material / Maquinaria para trabajar madera / Paletizadoras / Mquinas textiles / Mquinas herramientas</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>15</p> <p>www.inacap.</p> <p>Sistema de periferia descentralizadaCundo? Salvar grandes distancias entre el proceso y los mdulos/tarjetas de E/S, el cableado para ello necesario puede hacerse complicado, poco claro y propenso a perturbaciones y para que el autmata pueda configurarse modularmente y tener flexibilidad. El sistema de periferia descentralizada permite operar las unidades perifricas descentralizadas, los miniautmatas y gran cantidad de otros dispositivos de campo a pie del proceso hasta una distancia de 23 km. Los equipos as interconectados se comunican a travs del bus de campo rpido PROFIBUS-DP.Luis Vera V. 16</p> <p>www.inacap.</p> <p>Unidades de programacin, software La familia SIMATIC ofrece una atractiva gama de equipos de programacin que va de la econmica programadora de mano hasta el equipo de mesa de altas prestaciones. Software: Sistema operativo Windows 95/98/NT y STEP 7 para escribir los programas, documentarlos y probarlos.</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>17</p> <p>www.inacap.</p> <p>Comunicacin abierta La productividad de la produccin depende fuertemente de la flexibilidad de los sistemas de control en ella utilizados. Sin embargo, a medida que se recurre a soluciones descentralizadas, con sus grandes ventajas de flexibilidad, se incrementan tambin las necesidades de intercambio de datos entre los autmatas y con el computador central. SIMATIC ofrece para ello dos soluciones: En caso de pocas estaciones de comunicacin, conexiones punto a punto directamente de CPU a CPU o a travs deprocesadores de comunicaciones. En caso de muchos autmatas interconectados por red, comunicacin va bus a travs de una de las redes locales Industrial Ethernet o PROFIBUS.</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>18</p> <p>www.inacap.</p> <p>Comunicacin abierta Interfaces para trabajar en equipo o red: El P.P.I. (Interface Punto por Punto) El M.P.I. (Interface Multi Punto) El Profibus-DP A nivel industrial redes tales como la Profibus-FMS, Industrial Ethernet, etc.,</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>19</p> <p>www.inacap.</p> <p>Comunicacin abiertaInterface punto por punto (P.P.I) Esta interface permite la comunicacin de nuestro dispositvo con otros tales como modems, scanners, impresoras, etc., situados a una cierta distancia del PLC. Comunicacin serial va RS 232 y RS 485. Procesador de comunicaciones CP. </p> <p>Luis Vera V.</p> <p>20</p> <p>www.inacap.</p> <p>Comunicacin abierta</p> <p>INTERFACE MULTIPUNTO (M.P.I.)Las CPUs de la flia 300 y 400 lo incorporan desde fbrica. Con ste puerto se puede comunicar fcilmente a distancias reducidas sin requerir mdulos adicionales, por ejemplo hacia equipos de M+V (manejo + visualizacin), unidades de programacin y otros autmatas S7-300 o S7400 para probar programas o consultar valores de estado. Distancia mxima entre dos estaciones o nudos de red de MPI adyacentes: 50 metros (sin repetidores); 1100 metros (con dos repetidores); 9100 metros (con ms de 10 repetidores en serie); por encima de los 500 Klm. (cable de fibra ptica, con mdulos de conexin pticas). Capacidad de expansin: los componentes comprobadores de campo son usados para configurar la comunicacin de interface multipunto: cables LAN, conectores LAN y repetidores RS485, desde el PROFIBUS y la lnea de productos de entradas/salidas distribuidas.Luis Vera V. 21</p> <p>www.inacap.</p> <p>Comunicacin abiertaPROFIBUS DP Esta interface de comunicacin es usada para gran capacidad de transmisin de datos, llamada Simatic Net o Sinec L2 de Siemmens. El PLC puede desenvolverse como maestro esclavo, adems tambin se dispone de los prcticos servicios de comunicacin llamados Datos Globales. Para entablar comunicacin se utilizan cables LAN, conectores LAN, repetidores, etc. Digamos entonces que es una red suplementaria que ofrece un gran rendimiento, arquitectura abierta o descentralizada y gran robustez o confiabilidad. Existe adems la gran ventaja del Manejo + Visualizacin (paneles de operador, llamados Coros) que permite tanto en sta interface como en las otras de la bsqueda de errores a partir de cualquier dispositivo y as por ejemplo generar una base de datos con los errores (hora y tipo) que puedan existir.Luis Vera V. 22</p> <p>www.inacap.</p> <p>Familia del SIMATIC S7</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>23</p> <p>www.inacap.</p> <p>La Familia del Sistema SIMATIC S7SIMATIC PCS 7 SIMATIC Software SIMATIC NET</p> <p>SIMATIC PC</p> <p>SIMATICSIMATIC WinCC</p> <p>SIMATIC HMI</p> <p>SIMATIC DP SIMATIC PLCs</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>24</p> <p>www.inacap.</p> <p>Visin Global de SIMATICSIMATIC HMI SIMATIC PG SIMATIC PCS IE M E N S</p> <p>S I M A T I C O P 17</p> <p>P G 740</p> <p>K1</p> <p>K2</p> <p>K3</p> <p>K4</p> <p>K5</p> <p>K6</p> <p>K7</p> <p>K8</p> <p>H E LP S H IF T</p> <p>K9</p> <p>K10</p> <p>K 11</p> <p>K 12</p> <p>K1 3</p> <p>K 14</p> <p>K15</p> <p>K16</p> <p>7 4 1D</p> <p>8 5 2E</p> <p>9 6 3F</p> <p>0 .S H IF T IN S DE L H EL P</p> <p>ESC</p> <p>AC K</p> <p>A</p> <p>B</p> <p>C</p> <p>ENTER</p> <p>SIMATIC NET SIMATIC NET Controladores SIMATICSIEMENSSF R UN STO P I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 Q 0.0 Q 0.1 Q 0.2 Q 0.3 Q 0.4 Q 0.5</p> <p>Red - MPI Ethernet Industrial PROFIBUS</p> <p>CPU 212</p> <p>SIMATIC S7-200</p> <p>PROFIBUS-DP</p> <p>SIMATIC DPSV</p> <p>FM</p> <p>ASI Luis Vera V. 25</p> <p>www.inacap.</p> <p>La Familia SIMATIC S7Autmatas de gama alta</p> <p>S7-400</p> <p>Autmatas de gama media</p> <p>S7-300</p> <p>Autmatas de gama baja: microautmatasLuis Vera V.</p> <p>S7-200</p> <p>+ Herramientas de programacin + Software STEP 7/ STEP 7 Micro/WIN + Comunicacin + Manejo y visualizacin</p> <p>26</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-400</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>27</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-400: Mdulos</p> <p>PS</p> <p>CPU</p> <p>SM: DI</p> <p>SM: DO</p> <p>SM: AI</p> <p>SM: AO</p> <p>CP</p> <p>FM</p> <p>SM</p> <p>IM</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>28</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-400: Diseo de la CPU (1 Parte)</p> <p>D I 3 2xD C 24V X 2 3 4 421 - 1BL00 - 0AA0</p> <p>C P U 4 1 4 -2 X 2 3 4 414 - 2XG 00 - 0AB0</p> <p>IN T F EX TF</p> <p>IN T F E XTF</p> <p>D P</p> <p>IN T F E XTF BU SF</p> <p>FRC E CRST RU N STO P CRST W R ST R U N -P R U N</p> <p>FRCE CRS T RU N S TO P CRS T W R ST R U N -P RU N</p> <p>S TO P C M RES</p> <p>Selector de Tipo de Arranque Selector de Modo</p> <p>STO P CM RES</p> <p>X3</p> <p>X1E X T . -B A T T .</p> <p>X1E X T .-B A T T .</p> <p>e.g. CPU412-1</p> <p>5 ...1 5 V D C</p> <p>5 . .. 1 5 V D C</p> <p>e.g. CPU416-2DP</p> <p>* para otras CPUs ver catlogo</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>29</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-400: Diseo de la CPU (2 Parte)D I 3 2xD C 24V X 2 3 4 421 - 1BL00 - 0AA0 C P U 4 1 4 -2 X 2 3 4 414 - 2XG 00 - 0AB0</p> <p>IN T F EXTF</p> <p>FR CE CRST RU N STO P CRST W R ST R U N -P RU N</p> <p>LEDs de Fallo para fallos generales de la CPUR U N -P RUN</p> <p>IN T F E XTF</p> <p>D P</p> <p>IN T F E XTF BU SF</p> <p>FR CE CRS T RU N S TO P CRS T W RST</p> <p>LEDs de fallo para el interfase DP integrado</p> <p>S TO P CM RES</p> <p>STO P CM RES</p> <p>Slot para Memory Card Interfase MPIX1E X T . -B A T T .</p> <p>Interfase DPX3</p> <p>X1E X T . -B A T T .</p> <p>5 ...1 5 V D C</p> <p>Batera Externa Auxiliar</p> <p>5 . .. 1 5 V D C</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>30</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-300</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>31</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-300: Mdulos</p> <p>PS (opcional)</p> <p>CPU</p> <p>IM SM: (opcional) DI</p> <p>SM: DO</p> <p>SM: AI</p> <p>SM: AO</p> <p>FM: - Contaje</p> <p>- Posicionamiento- PROFIBUS - Control en - Ethernet Industrial Lazo Cerrado</p> <p>CP: - Punto-a-Punto</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>32</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-300: Diseo de la CPUSIEMENSSF BATF DC5V FRCE RUN STOP RUN-P RUN STOP M RES RUN-P RUN STOP M RES</p> <p>CPU314</p> <p>SIEMENSSF BATF DC5V FRCE RUN STOP</p> <p>CPU315-2 DPSF DP BUSF</p> <p>SIMATIC S7-300Batera MPI</p> <p>SIMATIC S7-300Batera MPI DP</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>33</p> <p>www.inacap.</p> <p>SIMATIC S7200La Familia de Micro-PLCs con calidad SIMATIC</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>34</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-200</p> <p>EM 221</p> <p>SIEM ENS</p> <p>SF RUN STOP</p> <p>I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7</p> <p>I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5</p> <p>Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7</p> <p>Q1.0 Q1.1</p> <p>CPU 214I.0 I.1 I.2 I.3 I.4 I.5 I.6 I.7</p> <p>DI 8 x DC24V</p> <p>SIM ATIC S7-200</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>35</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-200: Mdulos</p> <p>CP242 - 2</p> <p>EM</p> <p>EM</p> <p>CP</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>36</p> <p>www.inacap.</p> <p>S7-200: Diseo de la CPUSalidas Memory Card Selector de Modo</p> <p>PotencimetroSIEMENSSF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5</p> <p>CPU 212</p> <p>SIMATIC S7-200</p> <p>Conexin PPI</p> <p>Entradas</p> <p>Indicadores de Estado</p> <p>Indicadores de estado para DI/DO Luis Vera V. integradas</p> <p>37</p> <p>www.inacap.</p> <p>Vista General SIMATIC La CPU CPU 224. S7Compacta CPU 222 CPU 221 200 de Altas Prestaciones</p> <p>CPU 226 Altas Prestaciones en Comunicaciones</p> <p>CPU 226 XM, con doble memoriaLuis Vera V. 38</p> <p>www.inacap.</p> <p>Caractersticas de las CPUs de la FamiliaCPU 221 E/S integradas Mx. n E/S con EMs Mx. n de canales Canales Analgicos 6 DI / 4 DO 10 -</p> <p>CPU 2228 DI / 6 DO 40 / 38 78 8 / 4 / 10</p> <p>CPU 22494 / 74 168 28 / 14 / 35 8 KB / 5 KB 0,37 s 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 1 x RS 485 2</p> <p>CPU 226128 / 120 248 28 / 14 / 35 0,37 s 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 2 x RS 485 2</p> <p>226 XM128 / 120 248 28 / 14 / 35 0,37 s 6 x 30 kHz Integrado 2 x 20 kHz 2 x RS 485 239</p> <p>14 DI /10 DO 24 DI /16 DO 24 DI /16 DO</p> <p>Mem. de prog./datos 4 KB / 2 KB 4 KB / 2 KB Tiempo de ejec/instruc. 0,37 s 0,37 s Marc./Contad./Temp. 256/256/256 256/256/256 Contadores rpidos 4 x 30 kHz 4 x 30 kHz Reloj en tiempo real Salidas de impulsos Puertos de comun. Potencimetros anal. optional 2 x 20 kHz 1 x RS 485 1 optional 2 x 20 kHz 1 x RS 485 1Luis Vera V.</p> <p>8 KB / 5 KB 16 KB/10 KB</p> <p>256/256/256 256/256/256 256/256/256</p> <p>www.inacap.</p> <p>SIMATIC S7-200 Ampliacin Modular Gran variedad de mdulos de ampliacin (EM) para CPUs 212, 214, 215, 216 CPUs 222, 224, 226</p> <p> Mdulos de ampliacin sin normas de colocacin especficas Instalacin en una o dos filas (horizontal o vertical) Conexin de la periferia mediante conexin de bus en CPU 212, 214, 215, 216 mediante cable de conexin flexible en CPU 222, 224, 226</p> <p> Las CPUs y EMs de las series 21X y 22X no son intercambiables. Conectores extrables para todos los EMs digitales</p> <p>Luis Vera V.</p> <p>40</p> <p>www.inacap.</p> <p>Ejemplo: Configuracin Hardware SIMATIC S7 22X1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Salidas digitales integradas LEDs de estado de las salidas digitales Terminales de alimentacin Conmutador Stop/Run 1 Conector para el cable de ampliacin 6 LEDs de estado de la CPU Ranura para el cartucho d...</p>