Automatismo programable por PLC, Esquemas de Automação

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Automatismo

Programable por PLC

Código: 89001573

Profesional Técnico

1.1. RECONOCER HARDWARE DE CONTROLADOR LÓGICO

PROGRAMABLE.

Un Controlador Lógico Programable (PLC) es un Controlador muy utilizado en la automatización industrial, para automatizar procesos manufactureros, así como también algunos procesos de control continuo, ya que con las nuevas tecnologías los PLCs han incluido instrucciones de control avanzado para realizar dichas tareas.

Reconocimiento de Hardware del Micrologix

Identificar las partes enumeradas en la figura del PLC Micrologix 1100.

1. Output Terminal Block.
2. Battery Connector.
3. Bus Connector Interface to Expansion I/O.
4. Battery.
5. Input Terminal Block.
6. LCD.
7. LCD Keypad (Esc, Ok, Up, Down, Left, Right).
8. Status LED indicators.
9. Memory Module Port Cover or Memory Module.
10. DIN Rail Latches.
11. RS 232/ 485 Comunication Port (Channel 0, isolated).
12. Ethernet Port (Channel 1).

La cantidad máxima de módulos de Entrada y Salida adicionales depende de la capacidad de la fuente de alimentación, en el caso del micrologix solo soporta 4 módulos adicionales.

Reconocimiento de Hardware del S7-1200.

El autómata S7-1200, es el último dentro de una gama de controladores SIMATIC de Siemens, es el sucesor del S7-200 y está disponible desde junio del

2009. El controlador compacto SIMATIC S7-1200 es el modelo modular y compacto para pequeños sistemas de automatización que requieran funciones simples o avanzadas para lógica, HMI o redes. Gracias a su diseño compacto, su bajo coste y sus potentes funciones, los sistemas de automatización S7- son idóneos para controlar tareas sencillas.

La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de alimentación integrada, circuitos de entrada y salida, PROFINET integrado, E/S de control de movimiento de alta velocidad y entradas analógicas incorporadas, todo ello en una carcasa compacta, conformando así un potente controlador.

Una vez descargado el programa, la CPU contiene la lógica necesaria para vigilar y controlar los dispositivos de la aplicación. La CPU vigila las entradas y cambia el estado de las salidas según la lógica del programa de usuario, que puede incluir lógica booleana, instrucciones de contaje y temporización, funciones matemáticas complejas, así como comunicación con otros dispositivos inteligentes.

Para comunicarse con una programadora, la CPU incorpora un puerto PROFINET integrado. La CPU puede comunicarse con paneles HMI o una CPU diferente en la red PROFINET.

1.2. ELABORAR DIAGRAMAS DE CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS

DISCRETAS.

Instalación y conexionado del Micrologix.

Realizar el conexionado del PLC según diagrama para el desarrollo de las tareas descritas en los laboratorios.

Según el tipo de interfaz de entrada, puede ser entradas de drenador (comúnmente llamadas entradas con lógica directa) o entradas de surtidor (comúnmente llamadas entradas con lógica inversa), esto afecta a la programación pues el comportamiento de las entradas debe negarse, es decir si es un contacto normalmente abierto, para cumplir la lógica deberá ser normalmente cerrado y viceversa.

Dependiendo de los módulos se notará que existe un terminal común para un grupo de entradas. Las figuras mostradas indican cómo están agrupados los terminales de entrada y salida.

El conexionado de las entradas analógicas dependerá del tipo de transmisor a conectar, si es de 2, 3 o 4 hilos.

Los Módulos de Comunicación RS485 y RS232 son aptos para conexiones punto a punto en serie, basadas en caracteres.

Esta comunicación se programa y configura con sencillas instrucciones, o bien con las funciones de librerías para protocolo maestro y esclavo USS Drive y Modbus RTU, que están incluidas en el sistema de ingeniería SIMATIC STEP 7 Basic.

La memoria permite seleccionar el tamaño de la memoria de programa y la de datos Hasta 50 KB de memoria de trabajo en el controlador, con libre configuración del tamaño de memoria de programa y de datos de usuario, pueden definirse hasta 2048 Bytes como remanentes. El usuario puede designar memoria de datos o de marcas como remanentes ante un corte de alimentación. Los datos designados no tienen por qué ser contiguos.

Con la SIMATIC Memory Card opcional pueden transferirse fácilmente programas a varias CPU. La tarjeta también puede utilizarse para guardar diversos archivos o para actualizar el firmware del controlador, Módulos de señales y Módulos de Comunicación. Simplemente insertar la SIMATIC Memory Card en la CPU y darle tensión, el programa de usuario no se pierde durante el proceso.

Conectar el cable multimaestro RS-232/PPI.

La figura siguiente muestra un cable multimaestro RS-232/PPI que conecta el S7-200 con la unidad de programación.

Para conectar el cable:

1. Una el conector RS-232 (identificado con “PC”) del cable multimaestro RS- 232/PPI al puerto de comunicación de la unidad de programación. (En el presente ejemplo, conectar a COM 1.).
2. Una el conector RS-485 (identificado con “PPI”) del cable multimaestro RS- 232/PPI al puerto 0 ó 1 del S7-200.
3. Vigile que los interruptores DIP del cable multimaestro RS-232/PPI estén configurados como muestra en la figura.

1.3. PROBAR ELEMENTOS PERIFERICOS DE ENTRADA Y SALIDA.

Para realizar la prueba del estado de las entradas y salidas del PLC armar el circuito mostrado en la imagen, se puede observar que la entrada del PLC está conectada mediante un switch a una fuente. Si se conmuta el switch la entrada recibirá el voltaje a su terminal, esto ocasionará que el led que representa el estado de dicha entrada se ilumine además se puede observar en el software de edición el estado de la entrada.

Para la prueba del módulo de salida del PLC deberá realizar la conexión típica y mediante el software activar la salida una por una, al hacerlo los indicadores led del PLC que muestran el estado de las salidas deben encenderse y activar la carga que se encuentre conectado con ellos.

1.4. REALIZAR CABLEADO AL PLC.

Realizar los conexionados indicados por el instructor para la utilización de periféricos en los laboratorios posteriores.

Cada CPU, SM, CM y CP admite el montaje en un perfil DIN o en un panel. Utilice los clips del módulo previstos para el perfil DIN para fijar el dispositivo al perfil. Estos clips también pueden extenderse a otra posición para poder montar la unidad directamente en un panel.

La dimensión interior del orificio para los clips de fijación en el dispositivo es 4, mm. Es preciso prever una zona de disipación de 25 mm por encima y por debajo de la unidad para que el aire pueda circular libremente.

Directrices de puesta a tierra del S7-1200. La mejor forma de poner a tierra la aplicación es garantizar que todos los conductores neutros y de masa del S7-1200 y de los equipos conectados se pongan a tierra en un mismo punto. Este punto debería conectarse directamente a la toma de tierra del sistema.

Todos los cables de puesta a tierra deberían tener la menor longitud posible y una sección grande, p. ej. 2 mm2 (14 AWG).

Al definir físicamente las tierras es necesario considerar los requisitos de puesta a tierra de protección y el funcionamiento correcto de los dispositivos protectores.

Directrices de cableado del S7-1200. Al diseñar el cableado del S7-1200, prevea un interruptor unipolar para cortar simultáneamente la alimentación de la CPU S7-1200, de todos los circuitos de entrada y de todos los circuitos de salida. Prevea dispositivos de protección contra sobreintensidad (p. ej. fusibles o cortacircuitos) para limitar las corrientes de fallo en el cableado de alimentación.

Para mayor protección es posible disponer un fusible u otro limitador de sobre- intensidad en todos los circuitos de salida. Utilice dispositivos de supresión de sobretensiones apropiados en el cableado sujeto a perturbaciones por descargas atmosféricas.

Evite colocar las líneas de señales de baja tensión y los cables de comunicación en una misma canalización junto con los cables AC y los cables DC de alta energía y conmutación rápida. El cableado deberá efectuarse por pares; con el cable de neutro o común combinado con el hilo caliente o de señal.

Utilice el cable más corto posible y vigile que tenga una sección suficiente para conducir la corriente necesaria. El conector de la CPU y el SM soporta cables con una sección de 2 mm2 a 0,3 mm2 (14 AWG a 22 AWG). El conector de la SB soporta cables con una sección de 1,3 mm2 a 0,3 mm2 (16 AWG a 22 AWG). Utilice cables apantallados para obtener una protección óptima contra interferencias. Por lo general, los mejores resultados se obtienen poniendo a tierra la pantalla del S7-1200.

Al cablear circuitos de entrada alimentados por una fuente externa, prevea dispositivos protectores contra sobrecorriente en estos circuitos. La protección

Circuito de supresión típico para salidas de relé o DC que conmutan cargas inductivas DC. En la mayoría de las aplicaciones es suficiente prever adicionalmente un diodo (A) paralelo a una carga inductiva DC. No obstante, si la aplicación requiere tiempos de desconexión más rápidos, se recomienda utilizar un diodo Zener (B). Vigile que el diodo Zener tenga suficiente capacidad para la cantidad de corriente en el circuito de salida.

Circuito de supresión típico para salidas de relé que conmutan cargas inductivas AC. Cuando se utiliza una salida de relé para conmutar cargas de 115 V/230 V AC, hay que instalar, paralelo a la carga AC, un circuito adecuado de varistores de óxido metálico (MOV) con resistores/condensadores.

Vigile que la tensión de trabajo del varistor MOV sea como mínimo un 20% superior a la tensión de línea nominal.

Estados operativos de la CPU. La CPU tiene tres estados operativos, a saber: STOP, ARRANQUE y RUN. Los LEDs de estado en el frente de la CPU indican el estado operativo actual. ● En modo STOP, la CPU no ejecuta el programa. Se puede descargar un proyecto. ● En estado operativo ARRANQUE, los OBs de arranque (si existen) se ejecutan una vez. Los eventos de alarma no se procesan durante el modo de arranque.

● En modo RUN, los OBs cíclicos se ejecutan repetidamente. Los eventos de interrupción pueden ocurrir y procesarse en cualquier punto del modo RUN. Algunas partes de un proyecto se pueden descargar en modo RUN

La CPU soporta el arranque en caliente para pasar al estado operativo RUN. El arranque en caliente no incluye la inicialización de la memoria. Los datos de

sistema no remanentes y los datos de usuario se inicializan en un arranque en caliente. Se conservan los datos de usuario remanentes.

El borrado total borra toda la memoria de trabajo, así como las áreas de memoria remanentes y no remanentes. Además, copia la memoria de carga en la memoria de trabajo. El borrado total no borra el búfer de diagnóstico ni tampoco los valores almacenados permanentemente de la dirección IP.

Cada CPU proporciona conexiones HMI dedicadas que admiten un máximo de 3 dispositivos HMI. El número total de HMI depende del tipo de paneles HMI indicados en la configuración. Así, por ejemplo, pueden conectarse a la CPU hasta tres SIMATIC Basic Panels o bien hasta dos SIMATIC Comfort Panel con un Basic Panel.

Los diferentes modelos de CPU ofrecen una gran variedad de funciones y prestaciones que permiten crear soluciones efectivas destinadas a numerosas aplicaciones.

HOJA EN BLANCO

N° 1 2 3 4

ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS Instalar software de programación Computadoras Instalar software de comunicación Software Instalar software de simulación Cables de comunicación Configurar la comunicación entre controlador y PC PLC

DENOMINACIÓN Configurar la comunicación entre el controlador y la PC HT:T

ELECTRICISTA INDUSTRIAL Tiempo: 8 horas^ HOJA:1/

2.1. INSTALAR SOFTWARE DE COMUNICACIÓN.

Los equipos a utilizar en los laboratorios son de las marcas más reconocidas a nivel mundial y es ampliamente utilizado en la industria nacional, nos referimos a Rockwell Automation y SIEMENS.

Iniciaremos la instalación de los softwares con los de la marca Rockwell Automation, recordar siempre que para evitar algún error de compatibilidades entre los softwares de las diferentes marcar será necesario crear dos máquinas virtuales cada una con un paquete de software de cada marca.

Los errores de compatibilidades comúnmente se nota al instalar los software de supervisión (HMI), en nuestro caso no es necesario, pero se recomienda que se instales en sistemas separados para evitar alguna confusión.

INSTALACIÓN DE RSLINX (Software de comunicaciones).

Este software contiene los drivers de comunicación necesarios para realizar el enlace de dispositivos con la PC que manejen los protocolos usados por Rockwell Automation.

Rockwell Automation utiliza una clave de software para implementar la protección contra copia para los productos de software basados en Windows.

Cada producto de software tiene una única clave. Aunque puede instalar el software en un número ilimitado de equipos, sólo tiene licencia para ejecutar el software en un equipo cada vez. Tras instalar el software RSLinxClassic, el programa de instalación le pedirá que active el software.

Requisitos del sistema. Para utilizar de forma eficaz RSLinxClassic, su equipo personal debe cumplir con unos requisitos mínimos de software y hardware que son explicados a continuación.

Requisitos de hardware. Para instalar el software RSLinxClassic, necesitará el siguiente hardware:

• Procesador Pentium de 100 MHz con 32 Megabytes (MB) de RAM. Esta versión de RSLinxClassic no se ejecutará en procesadores Alpha, MIPS o Power PC.