PROGRAMACIÓN DE PLC

1. PROGRAMACIÓN DE PLC

2. Lenguajes de Programación Cuando hablamos de los lenguajes de programación nos referimos a diferentes formas en las que se puede escribir un programa del usuario. Los softwares actuales nos permiten traducir el programa usuario de un lenguaje a otro, pudiendo así escribir el programa en el lenguaje que más nos conviene.

3. Tipos de programación • Existen varios tipos de lenguajes de programación • Mnemónicos o Listado de instrucciones • Esquema de contactos o Diagrama Escalera • Esquema funcional • No obstantes, los lenguajes de programación mas utilizados son los Mnemónicos y los Esquemas de contactos.

4. Diagrama Escalera Contacto Normalmente Abierto Comúnmente representan entradas, contactos internos de algún relevador o contactos conectados a alguna salida Un diagrama escalera o esquema de contactos la constituyen una serie de ramas de contactos. Los símbolos básicos son:

5. Diagrama Escalera Contacto Normalmente Cerrados. Comúnmente representan entradas, contactos internos de algún relevador o contactos conectados a alguna salida

6. Diagrama Escalera Salidas. Comúnmente representan una salida controlada por algunos contactos o entradas. En algunos casos son relevadores internos o salidas físicas del PLC

7. Diagrama Escalera Una Rama esta compuesta de una serie de contactos, conectados en serie o en paralelo que dan origen a una salida que bien puede ser una bobina o una función especial. La energía fluye siempre de izquierda a derecha.

8. Diagrama Escalera • Contactos en Serie. • Si se colocan contactores de tipo NA en serie deberán estar activados todos los contactos para que se energice la salida. Ejemplo:

9. Diagrama Escalera • Contactos en paralelo • Si se colocan contactores de tipo NA en paralelo con cualquiera de los contactos que se active se energiza la salida.

10. Diagrama Escalera • Salidas en paralelo • Una misma rama puede alimentar varias salidas, sean salidas del PLC o relés internos.

11. Válvula de drenaje del tanque Detector de nivel alto del tanque Interruptor manual de by-pass Lógica Escalera • Circuito OR • La lógica usada en este ejemplo consta de un renglón con dos instrucciones condicionales programadas en paralelo. • Activa una salida con más de un dispositivo de entrada /instrucción condicional.

12. Ojofotoeléctricoparapiezapresente En posición, en portapiezas LS1 Sujetador Lógica Escalera • Circuito AND • La lógica usada para ejecutar esto consta de un renglón con por lo menos dos instrucciones condicionales programadas en serie. • Activa una salida sólo cuando todos los dispositivos de entrada /instrucciones condicionales tienen continuidad lógica.

13. Botónpulsadorcableadonormalmenteabierto (Arranque) Arrancador del motor Botónpulsadorcableadonormalmentecerrado (Paro) Arrancador del motor (Memoria) Lógica Escalera • Circuito de arranque / paro • Activa una salida con una entrada momentánea y la mantiene activada hasta que se le indique que la desactive.

14. Lógica Escalera • Temporizadores • Los temporizadores los podemos dividir básicamente en 2 tipos: • Temporizadores con retardo al encendido, al aplicarle una señal al temporizador este mantendrá desactivados sus contactos hasta que se cumpla el tiempo programado siempre y cuando la señal permanezca presente el tiempo de activación. • Temporizadores con retardo al apagado, al aplicarse una señal al temporizador este activará sus contactos y se mantendrán activados por el tiempo que se halla programado sin importar si esta presente o no la señal de activación.

15. Lógica Escalera • Temporizadores con retardo al encendido, al aplicarle una señal al temporizador este mantendrá desactivados sus contactos hasta que se cumpla el tiempo programado siempre y cuando la señal permanezca presente el tiempo de activación. • Las salidas se apagarán cuando la señal que activo al temporizador se desactive.

16. Lógica Escalera • Temporizadores con retardo al apagado, al aplicarse una señal al temporizador este activará sus contactos y se mantendrán activados por el tiempo que se halla programado al desactivarse la señal que activo al temporizador.

17. Lógica Escalera • Temporizadores • Este es un ejemplo de un reloj autónomo o repetitivo

18. Lógica Escalera • Temporizadores retentivos • Hay temporizadores disponibles que retienen su tiempo cuando las condiciones precedentes a la instrucción de temporizador son Falsas (abierta). • Los temporizadores retentivos son muy útiles para mantener registro de la cantidad de tiempo que el dispositivo ha estado activado. • Esto puede ser muy útil para hacer seguimiento del mantenimiento de dispositivos u otros requisitos de tiempo de funcionamiento. • Los temporizadores retentivos se restablecen usando una instrucción separada que se usa para restablecer el temporizador. • La instrucción se llama restablecimiento (RES) y se programa como instrucción de control.

19. Lógica Escalera • Conteo progresivo • Los contadores progresivos /regresivos a menudo se usan para monitorizar y seguir materiales en sistemas de transportadores /empaque.

20. i0/2 Conteo regresivo y restablecimiento

21. Lógica Escalera • Interruptor por Conteo • Este es el renglón que controla la salida O/0. Cuando el número de conteos acumulado en el contador es igual o excede el valor preseleccionado del contador, se activa el bit de efectuado C5:0/DN, activando la salida O/0.

22. Comparación de datos Los PLC pueden monitorizar y realizar una acción en base a valores numéricos. En muchos casos, los dispositivos pueden necesitar ser controlados cuando éstos son menores que, iguales a o mayores que otros valores de datos o puntos de ajuste usados en la aplicación, tales como valores de temporizador o contador. Las instrucciones de comparación siempre se programan como instrucciones condicionales.

23. Comparación de datos Ejemplo:

24. Comparación de datos • Comparación Menor Que • Este renglón consta de una instrucción Menor que. • La instrucción “LES” activará una instrucción de control O/0 siempre que el dato en la fuente A (el valor acumulado del contador C5:10) sea menor que el dato en la fuente B, una constante, 3

25. Comparación de datos • Este Renglón contiene una instrucción de Igual. • La instrucción “EQU” activará la instrucción de control O/1 siempre que el dato en la fuente A (el valor acumulado del contador C5:10) sea exactamente igual que el dato en la fuente B, una constante, 5.

26. Comparación de datos • Este renglón contiene una instrucción Mayor Que. • La instrucción “GRT” activará la instrucción de control O/1 siempre que el dato en la fuente A (el valor acumulado del contador C5:10) sea mayor que el dato en la fuente B, una constante, 7.

27. Métodos de Programación Métodos Lógicos utilizando tablas de verdad Método temporizadores en cascada Método Paso a Paso

28. Programación • Para iniciar la programación de un PLC es necesario completar los siguientes pasos como mínimo. • Descripción y conocimiento del sistema que se quiere automatizar • Croquis de situación, es un dibujo simplificado del sistema donde se muestran los elementos que actuarán como entradas, salidas, elementos de activación protección etc. • Tabla de asignación mostrando las entradas, salidas temporizadores, contadores, comparadores, memorias, etc. • Seleccionar el método a utilizar para realizar el programa. NOTA: Si el sistema es secuencial se recomienda el Método paso a paso y utilizar diagramas de fase.

29. Método Lógico Se realiza una tabla de verdad donde aparecen las entradas del lado izquierdo y las salidas del lado derecho, un 0 significa que la entrada o la salida esta apagada y un 1 significa la activación de cualquier variable sea entrada o salida.

30. Método Lógico • Ejemplo: Se desea un programa que realice lo siguiente • Utilizando 3 entradas deberá activarse la salidas si y solo si se activan las 3 entradas al mismo tiempo. • Un uno en las entradas significa un contacto Normalmente Abierto mientras un cero significa que colocaremos un contacto Normalmente Cerrado

31. Método Lógico • Ejercicio 1 (En Clase 10 min) • Se desea un programa con las siguientes características. • Tendrá tres pulsadores de entrada y mostrará 3 salidas de la siguiente manera • 1.- Al presionarse un solo pulsador se activará la salida 0 • 2.- Al presionarse dos pulsadores al mismo tiempo se activará la salida 1 • 3.- Al presionarse tres pulsadores al mismo tiempo se activará la salida 2 • 4.- En ningún caso existirá dos salidas activadas al mismo tiempo. • 5.- Si no se presiona ningún pulsador las salidas permanecerán apagadas.

32. Método Lógico

33. Método Lógico

34. Método de Temporizadores en Cascada Algunos sistemas automáticos necesitan activar sus salidas de acuerdo a tiempos establecidos y no a condiciones lógicas. Ejemplo un semáforo de 3 luces simples activará sus lámparas en una secuencia y se reiniciará indefinidamente.

35. Método de Temporizadores en Cascada Nos podemos apoyar en una tabla de verdad similar al método anterior donde anotaremos los tiempos y la duración de cada salida activada, para determinar el número de temporizadores. El primer temporizador se activará mediante un contacto Normalmente cerrado del ultimo temporizador por activar durante la secuencia

36. Método de Temporizadores en Cascada • Ejemplo: Programar un semáforo de tres luces. • 1.- al energizar durará la primer luz encendida durante 10 segundos • 2.- al apagarse la primera luz encenderá la segunda luz durante 25 segundos • 3.- al apagarse la segunda luz se encenderá la tercer luz durante 15 segundos. • 4.- al concluir la tercera luz se apagará y encenderá nuevamente la primer luz

37. Método de Temporizadores en Cascada De acuerdo a la tabla utilizaremos 3 salidas y 3 temporizadores tipo retardo al encendido

38. Método de Temporizadores en Cascada

39. Método de Temporizadores en Cascada • Ejercicio en clase: Programar dos semáforos sincronizados para que deje pasar los autos en ambas direcciones, el tiempo en verde es de 20 seg y el tiempo en ámbar es de 5 seg. • 1.- Mientras el semáforo 1 esta con la luz verde, el semáforo 2 estará con a luz roja • 2.- Cambiará la luz de verde al ámbar en el semáforo 1 y el semáforo 2 mantendrá la luz roja. • 3.- Cuando el semáforo 1 cambie a la luz roja el semáforo 2 encenderé la luz verde repitiendo el ciclo para el semáforo 2 hasta volver a encender la luz verde en el semáforo 1 y la roja en el semáforo 2

40. Método de Temporizadores en Cascada

41. Método de Temporizadores en Cascada

42. Método Paso a Paso El método paso a paso es un método que se utiliza sobre todo en sistemas automáticos que siguen una secuencia de pasos establecida. La lógica seguida es que por cada paso en el diagrama secuencial se encuentra una línea de programa que se activa solamente con ese paso siempre y cuando se encuentre activado el paso anterior.

43. Método Paso a Paso • También es de los métodos que utilizan mas líneas de programación. • 1.- La primera línea contiene las condiciones de inicio, una memoria eléctrica o salida de enclavamiento, y un contacto normalmente cerrado del ultimo paso del ciclo para desactivar ese paso. • 2.- Todos los pasos intermedios se activan con una o mas condiciones, además que cada uno se activará si se activo el paso anterior. • 3.- El último paso se desactivará todos los pasos

44. Método Paso a Paso • Ejemplo: Un sistema con 4 entradas y 4 salidas funciona de la siguiente forma. • Si se presiona cualquier interruptor que no sea el correcto no pasará al siguiente paso. • En el paso 1 se activará utilizando la entrada 1 y encenderá la lámpara 0 y la 3 permanecerá encendida hasta terminar la secuencia. • El paso dos apagará la lámpara 0 y enciende la 1 • El paso 3 apagará la lámpara 1 y enciende la 2 • El paso 4 apaga todas las lámparas.

45. Método Paso a Paso El último paso nos manda a las condiciones iniciales para iniciar nuevamente el ciclo automático

46. Método Paso a Paso

47. Método Paso a Paso • Ejercicio en clase: Realizar un programa para controlar un par de motores. • Al arrancar el sistema con un pulsador, el primer motor se encenderá y el segundo motor esperará 30 segundos antes de encender. • Se mantendrán encendidos hasta que se presione nuevamente el botón de arranque y se apagará primero el motor 1 mientras que el segundo motor tardará 30 segundos para apagarse. • No se iniciará un ciclo nuevo hasta 20 segundos después de apagarse el ultimo motor. • Cualquier condición de falla en los motores apagará el sistema y encenderá una alarma identificando el motor dañado.

48. Método Paso a Paso Descripción de cada paso

49. Método Paso a Paso • Primero se escribe la parte de control, donde se programan las condiciones iniciales de arranque para el paso 1 y la(s) condiciones iniciales de los subsecuentes pasos. • El paso 1 también contiene un contacto NC del ultimo paso del ciclo. • Cada paso utiliza una salida tipo Latch o Retentiva, a excepción del ultimo paso. • El ultimo paso también contiene las instrucciones Unlatch para todos los pasos anteriores

50. Método Paso a Paso • La siguiente parte es el circuito de potencia que activará de acuerdo al paso activo las salidas del programa, temporizadores, contadores, etc. • Se coloca un contacto NA de acuerdo al paso en el que se desea activar la salida y se coloca un contacto NC de acuerdo al paso en el que se desea desactivar la salida. • Si es necesario que el elemento de salida se active en mas de una ocasión durante el ciclo del programa, se colocarán ramas en paralelo para la activación y apagado del elemento, como en el ejemplo mostrado.