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Domótica y Edificios Inteligentes Universidad de Oviedo
Domótica.La Gestión técnica de las instalaciones en edificios y viviendas PLC´s
Transparencia 1
SistemasSistemas domóticos domóticos basadosbasados en PLC’sen PLC’s
Ricardo Mayo BayónDpto. de Ingeniería EléctricaUniversidad de Oviedo
Autómatas programablesAutómatas programablesVISIÓN GENERALVISIÓN GENERAL
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Sistema automatizado. PLC’s
• Esquema general de sistema automatizado• Componentes habituales. PLC• PLC. Definición y concepto gráfico• Arquitectura típica de un PLC• ¿Cómo trabaja un PLC?• Criterios de selección. Gamas de PLCs. Tendencias• Elementos de programación. Tipos de lenguajes actuales• Equipos de programación, diseño y explotación• Desarrollo de un proyecto con PLCs
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Sistema automatizado. Componentes habituales
Parte Parte OperativaOperativa
Parte deParte deControlControl
Parte de Parte de SupervisiónSupervisióny Explotacióny Explotación
•• Proceso real Proceso real •• Simuladores E/SSimuladores E/S•• MaquetasMaquetas
•• Lógica cableadaLógica cableada•• PLC´sPLC´s•• PC+Tarjeta E/SPC+Tarjeta E/S•• MicrocontroladoresMicrocontroladores•• Reguladores DigitalesReguladores Digitales•• Etc...Etc...
•• Panel de mandoPanel de mando•• PC+SCADAPC+SCADA
Interface SInterface S--PPInterface SInterface S--CC
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Comparativa de Comparativa de controladores controladores programablesprogramables
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El PLC y su entorno
ProcesoProceso
Parte deParte deControl:Control:
SensoresSensores
PreaccionadoresPreaccionadoresAccionadoresAccionadores
Interface SInterface S--PP
Parte de Parte de SupervisiónSupervisióny Explotacióny Explotación AutómatasAutómatas
programablesprogramables(PLC´s)(PLC´s)
Interface SInterface S--CC
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¿Qué es un autómata programable?
Definición IEC 61131Definición IEC 61131
Un autómata programable (AP) es un sistema electrónico programablediseñado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza unamemoria programable para el almacenamiento interno de instruccionesorientadas al usuario, para implantar unas soluciones específicas talescomo funciones lógicas, secuencia, temporización, recuento y funcionesaritméticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitalesy analógicas diversos tipos de máquinas o procesos.
AP Autómata programablePLC Programmable Logic Controller
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Concepto gráfico de PLC
Automatismo eléctrico Vs. Autómata programable
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Controladores eléctricos y programables
Precio
Micro PLC
Módulo Lógico
Temporizadores
Contactores
PLC
Functionalidad
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Conexión a otros controladoreso con E/S remotas
Fuente de alimenta-ción
MóduloEntradasDigitales
MóduloSalidasDigitales
MóduloE/Sanalógicas
MóduloCPU
Conectores al bus para más módulosde E/S
220-230 VAC
24VDC
5VDC
Sensoresdigitales(interruptores,sensores de prox.)
Actuadoresdigitales(válvulas neumáticas,lámparas indicadoras.)
MóduloEspeciales(contaje,comunica-ciones, PID ...
Unidad de programaciónó supervisión
Bus
Arquitectura de un PLC
Sensores analógicos(Termopares, potenciómetros)Actuadores analógicos(Variadores de velocidad)
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Arquitectura de un PLC (II)
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Arquitectura del sistemaArquitectura del sistema
PLC Sistema centralizado
SensoresSensores y y actuadoresactuadores
PLC Bus PLC1 PLC2 PLC3
Bus
Sistema distribuidoSistema descentralizado
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¿Cómo trabaja un PLC?
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Características del PLC-X
Especificacionesdel sistema
Selección de un PLC(criterios cuantitativos)Selección de un PLCSelección de un PLC(criterios cuantitativos)(criterios cuantitativos)
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Ayudas al desarrollo de programasFiabilidad del productoServicios del suministradorNormalización en plantaCompatibilidad con equipos de otras gamasCostePrevisión de repuestos
Selección de un PLC. Criterios cualitativos
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Gama de autómatas TSX (Schneider) y Siemens
TSX Nano
TSX Micro
TSXTSX PremiumPremium
Apl
icac
ione
s
Simples
Complejas
Nº E/S46 300 2000
S7-200
S7-300 S7-400
Gamas de PLC’s en distintos fabricantes
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Nuevas tendenciasArquitecturas abiertas PC/PLC
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Nuevas tendenciasControlador (PC /PLC) y terminal de bus Ethernet
Ejemplo de Software deprogramación
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Elementos de programación (IEC 61131-3)
4 Lenguajes de programación + Grafcet (SFC)
• Lenguajes gráficosDiagrama de escalera (“Ladder Diagram”, LD)Diagrama de Bloques Funcionales (”Function Block Diagram, FBD)
• Lenguajes literalesLista de instrucciones (“Instruction List”, IL)Texto estructurado (“Structured Text”, ST)
La selección del lenguaje de programación depende de la experiencia del programador, de la aplicación concreta, del nivel de definición de laaplicación, de la estructura del sistema de control y del grado de comunicación con otros departamentos de la empresa...
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Programación con lenguajesconocidos de PLC ... y lenguaje de alto nivel
(Basic, C++, etc)
LD Entrada_ManualOR Entrada_AutomáticaAND DesbloqueoST Funcionamiento
LD Entrada_01
IL
( )S_01 S_02
S_03
Manual
S_01 LD
TON
Tiempo_01
XORS_01
S_02
S_03 Lámpara
T#12s400ms
FBD Tiempo actual
Start
Paso_1
Paso_2
S_01
Transición_02
Transición_Fin
SFC
IF Data = "EOF" THENFOR Index:=1 TO 128 DO
X:=Read_Data(Datenfeld[index]);IF X > 2500 THEN Alarma:=TRUE;END_IF;
END_FOR;END_IF; ST
Lenguajes de programación
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Nuevos entornos de desarrollo (IEC 61131-3)
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Herramientas de depuración integradas
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Equipos para la programación y explotación
De ajusteDe programación y mantenimientoPuesto de trabajo, PCVisualizadores con pantalla alfanuméricaTerminales con pantalla alfanuméricaVisulizadores con pantalla semigráficaPupitres de explotación y controlTerminales con pantalla gráficaEstaciones de diálogo y control
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Software de diseño y explotación
Herramientas de simulaciónDiseño e instalación de aplicacionesDesarrollo de funciones CTratamiento en lógica difusaPuesta a punto de programas de autómata Servidores OPCVisualizar, ajustar y gobernar la instalaciónAplicaciones para terminales de operadorSoftware de comunicaciones
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Desarrollo de un proyecto con PLC’s
Especificacionesdel sistema
Especificacionesdel sistema
Nº y tipo deE/S
Nº y tipo deE/S
ConfiguraciónConfiguración
Programaciónde secuenciasProgramaciónde secuencias
Introducir elprograma
Introducir elprograma
CorrecciónCorrección
ControlControlConexión y montaje
Conexión y montaje
DocumentaciónDocumentación
Listado delprograma
Listado delprograma