PDF de programación - Fundamentos de los PLCs

Fundamentos
de los PLCs

Esta es una traducción libre del inglés al castellano del título original Basics of PLCs de la
Serie STEP de SIEMENS.

© 2009 - Rolando Ariel Ricon, [email protected]

Queda prohibida la reproducción total o parcial sin la autorización del autor. Ley 11723.

14/09/09

Rolando Ariel Ricon – [email protected]

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Introducción

Bienvenidos a otro curso de la serie STEP de Siemens De Educación Profesional Técnica,
destinado a preparar a nuestros distribuidores para vender Siemens Energy & Automation
Products en forma más eficaz. Este curso cubre los fundamentos de los PLC.

Al término de Fundamentos de PLC debe ser capaz de:

• Identificar los principales componentes de un PLC y describir sus funciones
• Convertir los números de decimal a BCD, binario y hexadecimal
• Identificar los insumos típicos discretos y analógicas y salidas
• Identificar las diferencias fundamentales de los distintos modelos de la serie S7-200.
• Identificar los tipos de módulos de expansión disponibles para S7-200 PLC
• Describir los tipos de programación disponibles para el S7-200
• Describir el funcionamiento de funciones de programa de uso común tales como
temporizadores y contadores
• Identificar el manual adecuado para referirse a la programación o a la instalación de un PLC
S7-200

Este conocimiento nos ayudará a entender mejor al cliente. Además, usted tendrá mayor
capacidad para describir productos a clientes y determinar las diferencias importantes
entre los productos.

Debe completar Conceptos básicos de electricidad antes de intentar Conceptos básicos de los
PLC. La comprensión de muchos de los conceptos cubiertos en Fundamentos de la
electricidad es necesaria para Fundamentos de la PLCs. Además, usted puede desear
completar Fundamentos de Componentes de Control. Los productos incluidos en los
Principios Básicos de Control de Componentes se utilizan con los controladores de lógica
programable.
Si usted es un empleado de Siemens y Automatización o distribuidor autorizado, llene el
examen final. Le enviaremos un certificado de finalización. Buena suerte con sus esfuerzos.

Siemens es una marca registrada de Siemens AG. Los nombres de productos
mencionados pueden ser marcas comerciales o marcas comerciales registradas de sus
respectivas compañías. Las especificaciones están sujetas a cambios.

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PLC

Un controlador lógico programable (PLC), también conocido como controlador programable,
es el nombre dado a un tipo de ordenador de uso común en el control comercial e industrial.
Los PLC difieren de computadoras de la oficina en los tipos de tareas que realizan y el
hardware y el software que requieren para realizar estas tareas. Mientras que las aplicaciones
específicas varían ampliamente, todos los PLC supervisan las entradas y otros valores de
variables, toman decisiones basadas en un programa almacenado, y controlan salidas para
automatizar un proceso o una máquina. Es intención de este curso proporcionarle información
básica sobre las funciones y configuraciones de los PLC con énfasis en el PLC S7-200.


Funcionamiento básico de un PLC

Los elementos básicos de un PLC incluyen módulos de entrada o de puntos,
una unidad de procesamiento central (CPU), módulos de salida o puntos,
y un dispositivo de programación. El tipo de módulos de entrada o de
los puntos utilizados por un PLC depende de los tipos de dispositivos de entrada
utilizados. Algunos módulos de entrada o de puntos responden a las entradas digitales,
también llamados entradas discretas, que son encendidos o apagados. Otro
módulos responden a las señales analógicas. Estas señales analógicas representan las
señales de una máquina o proceso como una gama de tensiones o corrientes.

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La función principal del circuito de entrada de un PLC's es la de convertir las señales
proporcionadas por diversos interruptores y sensores en señales de lógica que puedan ser
utilizados por la CPU.

La CPU evalúa el estado de las entradas, salidas y otras variables, que ejecuta el programa
almacenado, luego la CPU envía señales para actualizar el estado de las salidas.

Los módulos de salida convierten señales de control de la CPU en valores digitales o
analógicos que se pueden utilizar para controlar distintos dispositivos de salida.

El dispositivo de programación se utiliza para introducir o cambiar el programa del PLC o para
controlar o modificar los valores almacenados. Una vez introducido el programa y las variables
asociadas se almacenan en la CPU.

Además de estos elementos básicos, un sistema PLC también puede incorporar un dispositivo
de interfaz de operador para simplificar el monitoreo de la máquina o proceso.


El ejemplo muestra pulsadores (sensores) conectados a las entradas del PLC, se utilizan para
iniciar y detener un motor conectado a una salida del PLC a través de un arrancador de motor
(actuador).
No hay ningún dispositivo de programación o interfaz del operador en este
ejemplo sencillo.

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Controlador por Cableado

Antes de los autómatas programables, las tareas de control se realizaban por contactores,
relés de control, y otros dispositivos electromecánicos.
Esto se refiere a menudo como cableada de control. Había que hacer
diagramas, especificar componentes eléctricos e instalarlos, y crear listas de cableado. Los

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electricistas debían cablear los componentes para realizar una tarea específica. Si se cometió
un error, los cables tenían que volverse a conectar correctamente.
Un cambio en la función o la expansión del sistema requiería cambios de los componentes y
cableado.

Ventajas de PLC

Los PLCs no sólo son capaces de realizar las mismas tareas que un control con cable, sino
también son capaces de muchas más complejas aplicaciones. Además, el programa de PLC y
las líneas de comunicación reemplazan la mayor parte de los cables de interconexión
requerido por el control de lógica cableada. Por lo tanto, el cableado, aunque siendo
necesario para conectar dispositivos de campo, es menos intensivo. Esto también hace que la
corrección de errores y modificación de la aplicación sea más fácil.

Algunas de las ventajas adicionales de los PLC son los siguientes:

• Menor tamaño físico de las soluciones que el simple cableado.
• Más fácil y rápido para hacer cambios.
• Los PLC tiene integrado autodiagnóstico y anulación de funciones.
• Los diagnósticos, son centralizados.
• Las aplicaciones pueden ser inmediatamente documentadas.
• Las solicitudes se pueden duplicar más rápido y a menor costo.


PLCs Siemens Modulares

Siemens SIMATIC Modular PLCs son la base sobre la cual nuestro concepto Totally Integrated
Automation (TIA) se basa.
Debido a que las necesidades de los usuarios finales y fabricantes de máquinas varían
ampliamente, los PLCs SIMATIC están disponibles como módulos convencionales, como
productos de automatización incrustados, o basados en PC.

Los controladores modulares SIMATIC están optimizados para tareas de control y pueden
ser adaptados a las necesidades de aplicaciones utilizando módulos plug-in para entrada /
salida (I / O), funciones especiales, y de comunicaciones.

Ejemplos de productos en esta categoría incluyen:

LOGO! y S7-200 productos de automatización de las micro, S7-300 y S7-400 PLC sistema
modular, controlador de la combinación C7 y panel, y ET 200 / S con sistema de inteligencia
locales.

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Otros controladores SIMATIC

Los productos SIMATIC de automatización integrados están disponibles en un Microbox,
Panel PC, PC o multi-funcional-based system.
Todos los productos son, sin ventilador, equipo sin disco y las plataformas con un sistema
operativo optimizado para cada plataforma.

Ejemplos de productos en esta categoría incluyen: Microbox 420-RTX, Microbox 420-T, Panel
PC 477-HMI/RTX, y WinAC MP.

Controladores SIMATIC basados en PC están disponibles como software que puede
ejecutarse en sistemas de PC estándar o en un plug-in de la tarjeta (ranura PLC) para una
mayor fiabilidad. Esta categoría incluye software WinAC y WinAC Slot PLC.

SIMATIC Software

Software SIMATIC es el configurador y entorno de programación universal para los
controladores SIMATIC, sistemas de interfaz hombre-máquina y sistemas de control de
procesos.
Con el software SIMATIC STEP 7 y numerosas herramientas de ingeniería, se apoya todas
las fases de desarrollo de productos, desde configuración de hardware del sistema y
parametrización de módulos de servicio del sistema instalado. Una variedad
de opciones de programación disponibles. Esto incluye lenguajes de programación base (Lista
de instrucciones, Diagrama de escalera, y Diagrama de Bloques Funcionales), lenguajes de
alto nivel (Structured De texto y función secuencial), y herramientas de ingeniería
(Structured Control Language S7, S7-GRAPH, S7-PLCSIM, S7 - HiGraph, y continua Function
Chart).

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Sistema Numérico

Un PLC es un ordenador, que almacena información en forma de on u off (1 o 0), llamados
bits. Algunas veces los bits se utilizan de forma individual y, a veces se utilizan para
representar valores numéricos. Comprender cómo estos bits pueden ser usados para
representar valores numéricos requiere la comprensión del sistema numérico binario.

Sistema Decimal

Para comprender el sistema binario, es útil recordar algunos de los fundamentos de la coma
decimal .
Todos los sistemas de números tienen las mismas tres características: dígitos, base, peso.

Por ejemplo, el sistema decimal tiene las siguientes características:

Diez dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Base 1 0
Potencias de la base de los pesos 10 (1, 10, 100, 1000, ...)

Sistema Binario

El sistema