-http://recursostic.educacion.es/observatorio/web/gl/component/content/article/502monografico-lenguajes-de-programacion?start=3 http://www.electronicaestudio.com/docs/mundodelos_pic.pdf http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAGINA%20PRIN CIPAL/PLC/ESTRUCTURAS/ESTRUCTURA%20INTERNA/SECCION%20DE%20 ES/seccion_de_es.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica http://mediosopticos.blogspot.mx/2010/10/unidades-especiales-de-entrada-ysalida.html http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/cursocompleto-de-plcs/item/111-capitulo-6-funciones-l%C3%B3gicas-de-un-plc.html http://www.uteq.edu.mx/tesis/IN/0215.pdf http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/cursocompleto-instrumentacion-industrial/item/231-interfaces-de-comunicacion-eninstrumentaci%C3%B3n--tipos-y-definiciones.html
Estructura Básica de un PLC
Un PLC es básicamente un computador y por lo tanto posee la estructura interna típica del mismo, conformada por tres elementos principales, tal como se muestra en la figura.
Estructura de un PLC
Unidad Central de Procesamiento (CPU) La principal función del CPU es comandar y gobernar la actividad del PLC. Éste recibe información de sensores del proceso, ejecuta un programa de control previamente almacenado en su memoria mediante un equipo programador y suministra el resultado de la ejecución de las instrucciones del programa a los actuadotes o dispositivos de salida. Este proceso se realiza de una manera continua y cíclica. La CPU generalmente posee como elemento base un microprocesador microproc esador o un microcontrolador, aunque algunos fabricantes pueden emplear dispositivos lógicos programables o circuitos integrados de aplicación específica. Memoria La memoria del PLC es el área donde se almacena y ejecuta la secuencia de operaciones que permite el mando de los elementos del proceso a ser controlado. Esta secuencia es almacenada en forma binaria (0 y 1) para ser utilizada por la CPU. La capacidad o tamaño de la memoria de un PLC depende de su tamaño. Esta capacidad se expresa en K (Kilo) donde cada K representa 1024 palabras de memoria de 8 o 16 bits, dependiendo del procesador que se emplee. Desde el punto de vista tecnológico, la memoria del PLC está constituida por dispositivos semiconductores (chips) tipo RAM y tipo ROM, aunque existen tipos de memoria semiconductora de acuerdo a su volatilidad y forma de borrado. Unidades de entrada/salida
Los circuitos de entrada/salida (E/S) están físicamente conectados a los sensores y actuadotes que se usan en el control de una máquina o proceso. Proporcionan una interfaz entre el CPU y los sensores y actuadores. Además, el PLC posee una Fuente de Poder, que proporciona todos los voltajes de alimentación que se requieren para el correcto funcionamiento de todos los elementos del PLC. El aspecto físico externo de un PLC es muy variado y en parte condicionado por el mercado de origen (americano o europeo). La estructura o configuración física externa de los PLC puede ser de dos tipos:
Estructura Compacta: donde todos los elementos están contenidos en una sola unidad pero con la posibilidad de ser expansibles mediante módulos o unidades compactas adicionales.
Estructura Modular: en ese caso el PLC se encuentra dividido en módulos que realizan funciones específicas. Si cada elemento del PLC está contenido en un módulo individual se tiene una estructura europea. Si el módulo de las unidades de E/S está separado de un módulo principal que contiene el resto de los componentes, se habla de una estructura americana.
4.4 salidas digitales La sección de entradas mediante el interfaz, adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores. Hay dos tipos de entradas: Entradas digitales Entradas analógicas
La sección de salida también mediante interfaz trabaja de forma inversa a las entradas, es decir, decodifica las señales procedentes de la CP U, y las amplifica y manda con ellas los dispositivos de salida o actuadores como lámparas, relés... aquí también existen unos interfaces de adaptación a las salidas de protección de circuitos internos. Hay dos tipos de salidas: Salidas digitales Salidas analógicas
4.3 Entradas digitales Los módulos de entrada digitales permiten conectar al autómata captadores de tipo todo o nada como finales de carrera pulsadores... Los módulos de entrada digitales trabajan con señ ales de tensión, por ejemplo cuando por una vía llegan 24 voltios se interpreta como un "1" y cuando llegan cero voltios se interpreta como un "0" El proceso de adquisición de la señal digital consta de varias etapas. Protección contra sobretensiones Filtrado Puesta en forma de la onda Aislamiento galvánico o por optoacoplador.
4.6 Entradas analógicas Los módulos de entrada analógicas permiten que los autómatas programables trabajen con accionadores de mando analógico y lean señales de tipo analógico como pueden ser la temperatura, la presión o el caudal. Los módulos de entradas analógicas convierten una magnitud analógica en un numero que se deposita en una variable interna del autómata. Lo que realiza es una conversión A/D, puesto que el autómata solo trabajar con señales digitales. Esta conversión se realiza con una precisión o resolución determinada (numero d e bits) y cada cierto intervalo de tiempo (periodo muestreo). Los módulos de entrada analógica pueden leer tensión o intensidad. El proceso de adquisición de la señal analógica consta de varias etapas: Filtrado Conversión A/D Memoria interna
4.4 Salidas digitales Un módulo de salida digital permite al autómata programable actuar sobre los preaccionadores y accionadores que admitan ordenes de tipo todo o nada. El valor binario de las salidas digitales se convierte en la apertura o cierre de un relé interno del autómata en el caso de módulos de salidas a relé. En los módulos estáticos (bornero), los elementos que conmutan son los componentes electrónico como transistores o triacs, y en los módulos electromecánicos son contactos de relés internos al módulo. Los módulos de salidas estáticos al suministrar tensión, solo pueden actuar sobre elementos que trabajan todos a la misma tensión, en cambio los módulos de salida electromecánicos, al ser libres de tensión, pueden actuar sobre elementos que trabajen a tensiones distintas. El proceso de envío de la señal digital consta de varias etapas: Puesta en forma Aislamiento Circuito de mando (relé interno) Protección electrónica Tratamiento cortocircuitos
4.7 Salidas analógicas Los módulos de salida analógica permiten que el valor de una variable numérica interna del autómata se convierta en tensión o intensidad. Lo que realiza es una conversión D/A, puesto que el autómata solo trabaja con señales digitales. Esta conversión se realiza con una precisión o resolución determinada (numero de bits) y cada cierto intervalo de tiempo (periodo muestreo). Esta tensión o intensidad puede servir de referencia de mando para actuadores que admitan mando analógico como pueden ser los variadores de velocidad, las etapas de los tiristores de los hornos, reguladores de temperatura... permitiendo al autómata realiza funciones de regulación y control de procesos continuos. El proceso de envío de la señal analógica consta de varias etapas: Aislamiento galvánico Conversión D/A Circuitos de amplificación y adaptación Protección electrónica de la salida
Como hemos visto las señales analógicas sufren un gran proceso de adaptación tanto en los módulos de entrada como en los módulos de salida. Las funciones de conversión A/D y D/A que realiza son esenciales. Por ello los módulos de E/S analógicos se les considera módulos de E/S especiales.
4.8 ENTRADA Y SALIDA ESPECIALES Un procesador se comunica con el exterior por medio de interfaces que permiten la entrada y salida de datos desde y hacia la memoria, esta es la única manera de comunicarlo con el entorno exterior a la computadora, para hacerle llegar la información de los usuarios y poderles mostrar los datos ya procesados. Estos son de entrada:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Tecalado raton joystick Lapiz optico microfono webcam escaner escaner de codigo de barras
Salida
ENTRADA/SALIDA
1.
monitor
1.unidades de almacenamiento
2.
altavoz
2. CD
3. 4.
auriculares impresora
3._ DVD 4._MODEM
5.
plotter
5._ FAX
6.
proyector
6._USB
MEMORIA EXTRAIBLE
Una memoria extraíble: es cualquier tipo de memoria que no viene integrada en la computadora, es decir que se puede extraer sin causar ningún daño a las demás piezas del PC.
UNIDAD ZIP
La unidad Iomega Zip, llamada también unidad Zip, es un dispositivo o periférico de almacenamiento, que utiliza discos Zip como soporte de almacenamiento; dichos soportes son del tipo magnetico-optico extraíbles de media capacidad, lanzada por IOMEGA en 1994. La primera versión tenía una capacidad de 100 MB, pero versiones posteriores lo ampliaron a 250 y 750 MB.
6. LOGICA PLC Para programar un PLC es necesario el empleo de un lenguaje especifico el cual por lo general solo entiende éste. El lenguaje de programación de cada PLC cambia de acuerdo al creador del producto, y aunque se utilizan los mismos símbolos en los distinto lenguajes, la forma en como se crean y almacenan cambia de fabricante a fabricante, por lo tanto la manera de como se interpretan las instrucciones por medio de un PLC es diferente, dependiendo de la marca.
Existen comercialmente tres lenguajes que la mayoría de los fabricantes de los PLC ponen a disposición de los usuarios, estos lenguajes son:
Diagrama de Contactos también conocido como Lenguaje en Escalera.
Listado de Instrucciones
Diagramas de Funciones
En primera instancia se hará una descripción del Lenguaje en Escalera. Este lenguaje es una representación gráfica que por medio de software se implementan tanto los contactos físicos que posee un rele (Variables de Entrada), así como también las bobinas (Variables de Salida) que lo constituyen, las actividades que realizan estas representaciones se materializan a través de las líneas de entrada y salida del PLC.
En el Lenguaje en Escalera son muy bastos los símbolos empleados, pero como introducción en primer término explicaremos los símbolos que relacionan las entradas con las salidas.
Los elementos básicos correspondientes a las entradas, son los que a continuación se muestran:
Contacto normalmente abierto
Contacto normalmente cerrado
Contacto normalmente abierto (NA) Este tiene la misma función de un botón real, el cual cuando no es accionado se reposiciona automáticamente a su estado natural que es encontrarse abierto o desconectado, ver figura 6.1. En otras palabras cuando el usuario presiona el interruptor hace que exista una unión entre los dos contactos internos que tiene el botón, cambiando su estado lógico de abierto (desconectado) a cerrado (conectado), ver figura 6.2.
Figura 6. 1 Interruptor con contacto normalmente abierto en reposo.
Figura 6. 2 Interruptor con contacto normalmente abierto activado.
Contacto normalmente cerrado (NC) Igualmente funciona como un botón real, pero de manera inversa al contacto normalmente abierto, esto es que cuando no es accionado se reposiciona automáticamente a su estado natural que es el encontrarse cerrado o conectado, ver figura 6.3.
Cuando el usuario presiona el interruptor abre la unión que existe entre los dos contactos internos del botón, cambiando su estado lógico de cerrado (conectado) a abierto (desconectado), ver figura 6.4.
Figura 6. 3 Interruptor con contacto normalmente cerrado en reposo.
Figura 6. 4 Interruptor con contacto normalmente abierto activado.
De acuerdo a la convención establecida por los fabricantes de los PLC se sabe que la correspondencia que tienen los estados lógicos cerrado y abierto con los dígitos binarios "0" y "1" es la siguiente:
Abierto equivale a "0" lógico
Cerrado equivale a "1" lógico
Ya que conocemos los símbolos básicos correspondientes a las entradas en el Lenguaje en Escalera, debemos de encontrar la manera de obtener una respuesta en base a nuestras entradas. La solución la hallamos en el mismo Lenguaje en Escalera, ya que para representar una salida se emplea el símbolo el cual tiene una función similar a la de una bobina en un relevador, la cual una vez energizada provoca un cambio de estado en el (los) interruptor(es) que se encuentran bajo su influencia.
Para programar un PLC, primeramente se deben tener contempladas las entradas y las salidas totales que estarán interactuando en el sistema que se va a automatizar, posteriormente es necesario plantear el procedimiento mediante el cual se relacionaran las entradas con las salidas de acuerdo a las respuestas que se esperan del sistema.
Una herramienta que se emplea frecuentemente para programar un PLC son las Tablas de Verdad, ya que en estas se observa la respuesta que debe emitir el PLC en función de las combinaciones de los estados lógicos de las entradas. La combinación generada por la forma en como se conecten las variables de entrada da origen a funciones lógicas estandarizadas como por ejemplo: AND, OR, INVERSOR, etc.
Tanto las funciones lógicas mencionadas en el párrafo anterior como todas las que faltan tienen asociado un símbolo por medio del cual se identifican en el área de la electrónica, cabe aclarar que en esta área estas funciones son llamadas por su nombre en inglés, por lo tanto así nos referiremos a ellas.
Cuando se utiliza el Lenguaje en Escalera para programar un PLC no se emplean los símbolos de las funciones lógicas por lo tanto debemos ser capaces de implementarlas utilizando las variables de entrada y salida que de acuerdo a cierto arreglo se comportaran como las funciones lógicas: AND, OR, INVERSOR, NOR, etc.
Existen tres funciones lógicas a partir de las cuales se generan todas éstas las cuales son: AND, OR e INVERSOR. Por lo que a continuación se explicara como se implementan con el Lenguaje en Escalera, así como su comportamiento.
FUNCIÓN LÓGICA AND (Y) La función lógica AND tendrá la salida activada (energizada) solo si ambos contactos (normalmente abiertos) tienen el nivel lógico de 1, en todos los otros casos la salida estará desactivada (desenergizada). Ver Figura 6.5, 6.6, 6.7 y 6.8.
Figura 6. 5 Función Lógica AND (Y) con las entradas A y B en "0".
Figura 6. 6 Función Lógica AND (Y) con entrada A en "0" y B en "1".
Figura 6. 7 Función Lógica AND (Y) con entrada A en "1" y B en "0".
Figura 6. 8 Función Lógica AND (Y) con las entradas A y B en "1".
Nota: Los símbolos iluminados se encuentran activos.
Las Figuras 6.5, 6.6, 6.7 y 6.8 generan la siguiente tabla de verdad:
Tabla 6. 1 Función lógica AND (Y) A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
SALIDA 0 0 0 1
FIGURA 5.5 5.6 5.7 5.8
FUNCIÓN LÓGICA OR (O) Con una función lógica OR la salida se presenta activada (energizada) si uno o todos sus contactos (normalmente abiertos) se encuentran en el estado de "1" lógico. En contraparte la salida se presentara desactivada (desenergizada) cuando todos los interruptores tienen un estado lógico "0". Ver Figura 6.9, 6.10, 6.11 y 6.12.
Figura 6. 9 Función Lógica OR (O) con las entradas A y B en "0".
Figura 6. 10 Función Lógica AND (Y) con entrada A en "0" y B en "1".
Figura 6. 11 Función Lógica AND (Y) con entrada A en "1" y B en "0".
Figura 6. 12 Función Lógica AND (Y) con las entradas A y B en "1".
La tabla de verdad que se desprende de las figuras 6.9, 6.10, 6.11 y 6.12 es la siguiente:
Tabla 6. 2 Función lógica OR (O) A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
SALIDA 0 1 1 1
FIGURA 5.9 5.10 5.11 5.12
FUNCIÓN LÓGICA INVERSORA (NOT) La función lógica INVERSORA (NOT), a diferencia de las funciones AND y OR, solo requiere un contacto en la entrada, el cual debe ser normalmente cerrado. La salida se presenta activada (energizada) si el contacto se encuentra en el estado de 0 lógico, ver Figura 6.13. En contraparte la salida se presentara desactivada (desenergizada) cuando el interruptor tiene un estado lógico "1", ver Figura 6.14.
De acuerdo a lo explicado en el párrafo anterior se observa que la finalidad de esta función lógica es presentar en la salida el estado lógico del contacto de manera invertida.
Figura 6. 13 Función Lógica Inversora (NOT) con las entrada A en "0".
Figura 6. 14 Función Lógica Inversora (NOT) con las entrada A en "1".
Las Figuras 6.13 y 6.14 se resumen en la tabla 6.3.
Tabla 6. 3 Función Lógica Inversora (NOT) A 0 1
SALIDA 0 1
FIGURA 5.13 5.14
FUNCIÓN LÓGICA NO INVERSORA La función lógica NO INVERSORA requiere de únicamente de un contacto el cual debe ser normalmente abierto. La salida es el reflejo del estado lógico en el que se encuentre el contacto, ver Figura 6.15 y 6.16.
Figura 6. 15 Función Lógica NO Inversora con las entrada A en "0".
Figura 6. 16 Función Lógica NO Inversora con las entrada A en "1".
8. PROGRAMACION DE PLC Unidad de programación Las terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y el PLC. Estos aparatos están constituidos por teclados y dispositivos de visualización tales como los que se encuentran en la figura 8.
PROGRAMA DE UN PCL El programa de un PLC es una representación gráfica dentro de un software de programación (como el que se muestra en la figura 9) de la secuencia que seguirá la máquina de acuerdo al proceso. Generalmente, se utiliza el diagrama escalera para la programación de un PLC. Este diagrama consiste en la representación de la secuencia que llevará el proceso, utilizando simbología eléctrica como la que se puede apreciar en la figura 10.
7. GRAFICAS DEMOSTRATIVOSDE PLC, CODIGOS QUE UTILIZA Para empezar a programar un PLC necesitamos conocer bajo que ambiente de programación lo haremos. Normalmente ese ambiente de programación es gráfico, y se le conoce con el nombre de “Lenguaje en Escalera”, pero su título oficial es el de Diagrama de Contactos.
Cabe aclarar que existen diversos lenguajes de programación para los PLC, pero el llamado Lenguaje en Escalera es el más común y prácticamente todos los fabricantes de PLC lo incorporan como lenguaje básico de programación.
El Lenguaje en Escalera es el mismo para todos los modelos existentes de PLC, lo que cambia de fabricante a fabricante o de modelo a modelo es el microcontrolador que emplea, y por esta razón lo que difiere entre los PLC es la forma en que el software interpreta los símbolos de los contactos en Lenguaje en Escalera. El software de programación es el encargado de generar el código en ensamblador del microcontrolador que posee el PLC, por lo que si un fabricante de PLC emplea microcontroladores HC11 de motorola® ó el Z80® ó los PIC de microchip® ó los AVR de atmel®, etc. Para cada PLC el código que se crea es diferente ya que por naturaleza propia los códigos de los microcontroladores son diferentes, aunque el Lenguaje en Escalera sea el mismo para todos los PLC.
Figura 5. 1 Lenguaje en Escalera de un PLC
En esta oportunidad describiremos ampliamente la utilización del software de programación de nuestro PLC, y aunque ya se menciono en líneas anteriores que el código que se genera es diferente entre varias marcas de PLC el lenguaje en escalera es el mismo para todos, y al final de cuentas eso es lo que nos interesa para programar un PLC, por lo que sí aprendemos a programar uno de la marca Siemens®, de manera implícita estaremos
obteniendo el mismo conocimiento para programar uno de la marca GE-Fanuc®, y así sucesivamente.
Se puede utilizar cualquier modelo de PLC, inclusive el fabricado por cualquier fabricante, esto quiere decir que dependiendo del PLC seleccionado, puede tener inclusive desde 6 entradas y 6 salidas. Pero de momento este aspecto no es el importante, ya que el Lenguaje Escalera es funcional para cualquier PLC, y por lo tanto solo debemos tomar en cuenta la cantidad de entradas y salidas que posea el PLC.
9. INTERFACES DE COMUNICACIÓN Una primera consideración en el campo es que las líneas de transmisión de datos son baratas y confiables. Esto es reflejo no solo del tipo de cable empleado sino también de la interfaz adoptada. Por lo tanto, a pesar de las altas velocidades de transmisión que se pueden obtener con una interfaz paralela como la IEC-625/IEEE-488, en donde 16 líneas se requieren para enviar 1 Byte de información, es muy costosa para instalar a este nivel.
Por esta razón, la interfaz estándar para el campo es serial. Los bajos costos de instalación (pocos cables y conectores), líneas más largas y transmisión más segura, más que compensan las velocidades de transmisión menores. A continuación se describen las interfaces seriales encontradas en aplicaciones de campo.
- LAZO DE CORRIENTE DE 20 mA Se origina de la telegrafía en donde requería comunicación confiable sobre largas distancias. Trabaja con una corriente de 20 mA que es conmutada entre encendida y apagada según la cadencia de transmisión. Por lo tanto, cada terminal tiene dos lazos, uno para transmisión y otro para recepción. El lazo de corriente de 20 mA es utilizado como alternativa de la interfaz RS-232C. Su mayor ventaja está en su insensibilidad a la interferencia, de modo tal que se usa cuando se requiere cubrir grandes distancias o cuando se encuentran fuertes campos eléctricos en la vecindad de la línea de transmisión.
- INTERFAZ RS-232C Es usada para interconectar dos dispositivos vía un cable multifilar, usualmente una computadora con un dispositivo periférico o un módem. El estándar cumple con los requerimientos eléctricos y físicos para la transmisión serial de bits. Define las señales de reconocimiento para el control de equipo estándar para líneas telefónicas y módems. Eléctricamente el sistema está basado en pulsos positivos y negativos de 12 V en los cuales los datos son codificados. Mecánicamente, el estándar RS-232C tiene conectores de 9 o 25 pines. Las señales principales que llevan los datos de un terminal a otro son manejadas por las líneas "transmit data" y "receive data". Para hacer posible la transmisión, se requiere una tercera línea que lleva el potencial común de referencia. El resto de líneas, que no tienen que estar presentes, llevan información del estado de los terminales de comunicación. Los módems son controlados por las señales "request to send" y "clear to send", la disponibilidad de un bloque de datos en un computador por "data set ready" y la habilidad para recibir el bloque desde un computador por "data terminal ready".
- INTERFAZ RS-422 Cubre solamente los requerimientos eléctricos y físicos para la transmisión. Usa señales diferenciales y simétricas que permite altas velocidades de transmisión de hasta 10 Mbits/s. En el extremo final de recepción, la diferencia entre los niveles de voltaje es usada para decodificar las señale s; la mayor diferencia positiva corresponde al "0" y la menor al "1". La ventaja está en que si un campo externo actúa sobre la línea, ambas señales son influenciadas al mismo tiempo. La diferencia en la señal se mantiene con excepción del ruido individual de cada línea, sustancialmente igual. De esta manera es posible, tender líneas más largas que para la interfaz RS-232C. Además, desde que los efectos de la interferencia son restringidos, son posibles velocidades mayores de transmisión. Debido a las líneas diferenciales y la disponibilidad de drivers apropiados, esta interfaz es aplicable no solamente para caminos de transmisión extensos, sino también para estructuras de buses seriales. A pesar de ser concebido principalmente como sistema de punto a punto, se pueden operar hasta 16 dispositivos con un solo transmisor.
- INTERFAZ RS-485 Especifica los requerimientos eléctricos y físicos para la transmisión simétrica de datos (similar a RS-422) entre varios dispositivos. Hasta 32 dispositivos actuando como transmisores o receptores pueden ser conectados a un cable de dos hilos es decir en una verdadera operación de bus. El direccionamiento y respuesta a los comandos debe ser resuelta por software. La máxima longitud de las líneas varía entre 1.2 km a una velocidad de 93.75 kBit/s hasta 200m a una velocidad de 500 kBit/s. Esta ¡nterfaz usa tres estados lógicos, "0", "1" y "non-data"(ausencia de datos); esta última es usada para el control o sincronización del flujo de datos. Esta interfaz es con frecuencia encontrada en el campo. Al utilizar pares de cables trenzados y blindados, se asegura una comunicación confiable y económica.
- INTERFAZ IEC 1158-2 Es la interfaz internacional para fieldbus intrínsecamente segura; los datos, en una forma de señal sin retorno a cero, son acoplados con una señal de reloj y enviados como una señal de corriente o voltaje a través del medio de transmisión. El 1 y ei 0 son formados por un cambio de fase en el momento que se tiene el medio bit, dos estados de ausencia de datos se generan cuando no hay cambio de fase. La ¡interfaz usa un preámbulo para sincronización y añade un delimitador de inicio y uno final a los datos transmitidos. La naturaleza no ambigua de los delimitadores y el estricto monitoreo del temporizado de la señal, aseguran una transmisión muy segura a altas velocidades y sobre grandes distancias. La interfaz puede suministrar alimentación segura hasta para 10 dispositivos; se pueden acomodar más si tienen alimentación externa. A continuación, se tiene un cuadro comparativo de las interfaces mencionadas.
Tabla 1 - Interfaces de comunicación
Puesta a punto y en servicio Se entiende por puesta a punto la supervisión total del sistema y la realización de todas aquellas tareas que sean necesarias para dejarlo en las condiciones perfectas de poder iniciar su puesta en funcionamiento. Es por ello que esta tarea se acometerá cuando todas las anteriores fases del proyecto se han terminado, incluso la de introducir el programa en el PLC. Esta supervisión es conveniente dividirla en dos partes: a) Sin tensión. Verificación de las partes físicas. b) Con tensión. Verificación del sistema automático. La verificación de las partes físicas tiene por objeto comprobar entre otros:
La correcta conexión de todos los componentes del sistema, incluidas las alimentaciones, de acuerdo con los esquemas correspondientes. La firme sujeción de todos los cables a el PLCem 16xx , fuente de alimentación, etc. La exacta identificación de cables mediante señalizadores con letras o números. Las correctas y firmes conexiones del cable amarillo-verde de tierra también han de ser comprobadas.
La verificación del sistema automático se realiza de la siguiente forma:
Con el PLC en modo STOP, alimentar el sistema, pero no las cargas. Comprobar el correcto funciona miento del circuito de mando de marcha - parada, tanto en las entradas y salidas, o como en la marcha y parada de emergencia. Con los PLC en modo RUN, verificar que las salidas responden de acuerdo al programa al actuar manualmente sobre las entradas. Esto es posible visualizarlo bien mediante los diodos LEDs indicativos de salida activada. Por último, hay que alimentar las cargas y realizar la prueba real de funcionamiento general del sistema.
Mantenimiento Como cualquier otra máquina, los PLC necesita de un mantenimiento preventivo o inspección periódica; esta inspección ha de tener una periodicidad tanto más corta cuanto más complejo sea el sistema, y puede variar desde semanalmente hasta anualmente. Aunque la fiabilidad de estos sistemas es alta, las consecuencias derivadas de sus averías originan un alto coste, por lo que es necesario reducir esta posibilidad al mínimo. Otra labor que debe realizar mantenimiento es la localización y reparación de las averías que se produzcan. Por ser un elemento electrónico complejo y debido a la importancia que ha de darse a su rápida reparación es por lo que en este apartado daremos algunas indicaciones que puedan ser útiles a los encargados de esta labor.
Mantenimiento preventivo Es conveniente disponer de una carpeta de mantenimiento con fichas en las cuales se haya confeccionado un cuadro que recoja los datos de las inspecciones periódicas, indicando fecha y, en apartado significativo, las averías detectadas y corregidas. Los datos podrían ser entre otros, los que se muestran en el cuadro siguiente:
Cuadro para la realización del Mantenimiento preventivo
Las herramientas y aparatos necesarios para esta labor de Mantenimiento preventivo serían: • Algodón y alcohol (para limpiar contactos). • Herramientas de instalador. • Tester de aguja de clase 0,5 o digital. • Osciloscopio. • Termómetro e higrómetro. • Etc.
10. Instalación, puesto a punto y mantenimiento Localización y reparación de averías La detección de averías imputables al PLC se determina generalmente por los procedimientos que se ha desarrollado e incluido en el mismo, y son: Por la lista de mensajes de error correspondientes, enviados por el Port de comunicaciones a la PC. En general, los pasos lógicos que se debe seguir para la detección y reparación de una avería son los siguientes. Verificar: • Alimentación • In/ Out • Terminales • CPU • Condiciones Ambientales
Introducción a la Programación. Introducción Antes de iniciar el manejo de los PLC´s, es imprescindible familiarizarse con los modos y funciones especificas. Modos de servicio de un PLC A modo de ejemplo en este tramo hablaremos sobre los PLC´s que tiene dos modos principales: STOP (off-line), esto es, El programa sin ejecutar. Todas las salidas están en reposo. RUN (on-line), o sea, El programa se está ejecutando continuamente. Aquí sólo son posibles algunas operaciones, como ya se verá. Importante: Es importante el conocer y manejar correctamente las funciones de servicio que ofrece los PLC´s para, de esta forma conseguir las máximas prestaciones o eficacia. A continuación figuran las más importantes de estas funciones.. Almacenamiento de la información. Como sabemos, una de las ventajas de los PLC´s sobre la lógica cableada es la posibilidad de introducir, borrar y modificar los programas, pero también la de poder grabarlos y almacenarlos, mediante los utilitarios provistos por los fabricantes. En procesos de producción periódicamente cambiantes, en donde programas en desuso, vuelven al cabo del tiempo a ser puestos en funcionamiento, juega un papel importante la posibilidad de grabación y archivo de los mismos para su posible utilización en el futuro,
bien con su configuración actual, bien con las correspondientes modificaciones. Por ello, una vez realizado un programa, verificado y simulado, para ponerlo en funcionamiento, es necesario grabarlo por alguno o algunos de los sistemas, de acuerdo a las disponibilidades con que contemos: NVRAM, disquete , HD o impresora, y crear un archivo de programas perfectamente identificables. Es aconsejable utilizar dos sistemas: uno de ellos sería un archivo magnético y el otro, papel escrito por medio de la impresora; este último es muy práctico en el caso de consulta sin necesidad de utilizar los PLC´s, dado que en él nos aparece tanto el esquema correspondiente al programa en el lenguaje en el que se haya programado, como el listado de instrucciones y la relación de temporizadores, contadores, etc., empleados en el programa, con indicación de su número y tiempo, en el caso de temporizadores y cuentas, en el caso de contadores, etc. El sistema magnético nos es fundamental si queremos volver a poner en funcionamiento un programa ya utilizado con anterioridad e incluso para realizar alguna modificación sobre él. Introducción a la programación. Vamos a hablar del software que, como sabemos, se refiere a los programas o partes no tangibles físicamente de los PLC's. Si bien el software en su amplio término trata tanto de los programas creados por el usuario como los propios creados para el funcionamiento interno de los PLC´s, nosotros aquí nos vamos a referir a los primeros. Instrucciones y programas. ¿Qué es un programa? Un programa es una sucesión o lista de distintas órdenes de trabajo también llamadas instrucciones y capaz de hacer ejecutar a los PLC´s la secuencia de trabajo pretendida. La pregunta que vamos a tratar de responder, por tanto, va a ser: ¿Qué es una instrucción? Una instrucción u orden de trabajo es la parte más pequeña de un programa y consta de dos partes principales: operación y operando; a su vez el operando está dividido en símbolo y parámetro.
El operando es el complemento al código u operación. Mediante el operando indicamos la dirección del elemento de que se trate (contadores, temporizadores, E/S, marcas internas, etc.), así como las cuentas , tiempos, etc. La operación le indica a la CPU del PLC, qué tiene que hacer, o lo que es lo mismo, la clase de instrucción que ha de ejecutar.
