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CONTROLADORES LGICOS PROGRAMABLES

PLCs SIMATIC S7Luis Vera V. 1

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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.

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Estructura de un Controlador Lgico Programable

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Funcionamiento Para explicar el funcionamiento del PLC, se pueden distinguir las siguientes partes:

Interfaces de entradas y salidas CPU (Unidad Central de Proceso) Memoria Dispositivos de Programacin

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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.)

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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.

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Cmo funciona la CPU?Ciclo PLC

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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

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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.

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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

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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

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Componentes del P.L.C.En los mdulos de salida pueden ser conectados: Contactores Electrovlvulas Variadores de velocidad Alarmas

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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

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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.

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.

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

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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

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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.

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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.

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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.,

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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.

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Comunicacin abierta

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

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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

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Familia del SIMATIC S7

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La Familia del Sistema SIMATIC S7SIMATIC PCS 7 SIMATIC Software SIMATIC NET

SIMATIC PC

SIMATICSIMATIC WinCC

SIMATIC HMI

SIMATIC DP SIMATIC PLCs

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Visin Global de SIMATICSIMATIC HMI SIMATIC PG SIMATIC PCS IE M E N S

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