PLCs: 01 – Introducción.
by Sergio Acuña on mayo 20, 2012
Los controladores lógicos programables, o PLC, son miembros de la familia de computadores que, en vez de usar dispositivos electromecánicos para la implementación de funciones de control, lo hacen mediante circuitos integrados. Estos están diseñados para almacenar instrucciones que generan una lógica de control, tales como de secuencia, temporización, contaje, aritmética, manipulación de datos y comunicación, para poder controlar máquinas y procesos industriales.
Principio de funcionamiento:
El PLC, como se muestra en la figura, está compuesto de dos secciones básicas:
- La CPU.
- La interfaz de Entrada/Salida.
La CPU maneja todas las actividades del PLC. Similar a los componentes de un computador, se puede desglosar en 3 partes:
- Procesador.
- Memoria.
- Fuente de Poder.
El principio de operación de un PLC es relativamente simple. El sistema de I/O (Entrada/Salida) esta físicamente conectada con los dispositivos de campo encontradas en la maquina o que se usan en el control de un proceso. Estos dispositivos de campo pueden ser discretos o análogos, tales come limit switches, transductores de presión, push buttons, motor starters, solenoides, etc. La interfaz I/O proporciona la conexión entre la CPU, los proveedores de información (entradas) y los dispositivos a controlar (Salidas).
Durante su operación, la CPU completa tres procesos. (1) lee, o acepta datos desde los dispositivos de campo mediante la interfaz de entrada, (2) ejecuta, o realiza, el programa de control almacenado en la memoria, y finalmente (3) escribe, o actualiza a los dispositivos de salida mediante su interfaz de salida. Este proceso de realizar secuencialmente la lectura de entradas, ejecutar el programa en memoria y actualizar las salidas se le conoce como como scanning, o ciclo scan. La siguiente figura representa el ciclo scan:
El sistema de entrada/salida forma la interfaz en la cual los dispositivos de campo son conectados al controlador, el propósito general es condicionar las señales recibidas desde o a ser enviadas a los dispositivos de campo. Las señales que ingresan desde los sensores (push buttons, limit switches, selectores, etc) están cableados a los terminales de entrada del controlador. Dispositivos que serán controlados, tales como motor starters, válvulas solenoides, luces pilotos, válvulas de posición son conectadas a los terminales de salida del PLC.
Referencia: Programmable Controllers, Theory and Implementation, Second Edition
Prerrequisitos para programar un PLC: Circuitos Digitales.
by Sergio Acuña on diciembre 26, 2011
Introducción:
Esta es una serie de post motivacionales y en otros casos orientadores, para quienes aún no saben para dónde va la micro ni saben dónde están parados, quieren cambiar el switch pero no sabes cómo empezar. En el poco tiempo que llevo trabajando encuentro necesario realizar estos post para que no se sientan tan perdidos en el papel y vean a lo que pueden llegar o aprender con lo que se les enseña en la universidad.
Prerrequisitos para programar PLC: Circuitos Digitales.
PLC Serie M340 de SchneiderSerie M340 de la marca Schneider
En mi vida de estudiante universitario nunca vi la real utilidad del ramo sistemas digitales que no fuera para otra cosa que en circuitos o cosas tipo DIY (Do It Yourself); ahora que estoy trabajando lo encuentro una herramienta necesaria. Todos los lenguajes de programación tienen en común los circuitos digitales y sobre todo cuando comienzas a programar un micro-conotrolador PIC o un microprocesador 8031: sigues realizando igualmente las sentencias AND, OR, Timers, Counters, Flip Flops, etc pero a base de programación. Lo mismo se puede extrapolar hacia un PLC ya que en cuanto a hardware su circuitería interna está compuesta por uno de estos chips, generalmente son microprocesadores. Y en cuanto a la lógica, circuitos digitales.
Puede que no lo notemos en un principio porque cuando cursamos ese ramo estamos recién partiendo nuestra vida universitaria y además los docentes en aquella época venían de la electrónica romántica en la que solo era circuitos, circuitos y circuitos; poco le interesaba decir que el conocimiento puede integrarse a más disciplinas. La situación hoy por hoy ha cambiado y se necesita un grado mayor de especialización, por lo que el integrar, potenciar e incentivar esa beta en los alumnos es algo primordial.
Lo importante también no es saber cómo funciona el software de programación del PLC…bueno si, hay una parte previa que es la selección del hardware (módulos digitales, análogos, cpu, etc) pero eso es común en todos los software de programación de PLC. Mas que lo anterior, es necesario que entiendas cómo va funcionando la lógica que rige al PLC en una aplicación específica; ya sea en una industria que utilice rutinas de movimiento de brazos robóticos, en minerías, etc. Debes saber que lo que estás realizando en PLC hará funcionar un comportamiento deseado en el proceso productivo.
Entiendo la lógica tienes el 80% cumplido, el otro 20% te lo da el conocimiento del software de programación. Si ya entiendes como programar como lo hacías en circuitos digitales, da lo mismo el software de programación porque todos ellos se rigen por estándares de programación de PLC, estos son:
- FDB
- Ladder
- ST (Structured Text)
- SFC
- IL
- Otros mas jaja.
Veamos un ejemplo típico: El Partir/Parar de un motor. Digamos, no es algo que los de la NASA vayan a implementar, pero para fines académicos basta.
Materiales Necesarios:
- 2 entradas en un PLC, no es tan necesario porque la mayoría de los IDEs tienen un simulador que podremos utilizar.
- Un elemento AND y un OR, también nos viene mejor un flip flop RS pero para este ejemplo da igual.
- Una salida del PLC, que también vamos a simular.
Como se verán en las siguientes imágenes, nuestra super rutina estará programada en lenguaje FBD.
Todo en OFF
Le damos Partir, ahora ahora nada del otro mundo
Motor Enclavado. Pueden apreciar que la salida esta reflejada en el OR
Ahora reseteamos la salida con el Parar, este desenclava la salida
Por ahora esto es todo, espero poder ir detallando conceptualmente cada lenguaje. Tampoco les dare en bandeja “las papitas”, pero si un empujoncito inicial para que vayan buscando.
Un aspecto importante de los IDEs de programacion PLC es que cuentan con simuladores de casi todos las familias que este programa, por lo que no es necesario tener un PLC fisicamente para empezar a estudiar y programar. Los invito a buscar en internet alguno y empiecen a practicar desde ya. Hasta la otra.
Este ejemplo lo he simulado a través de Concept 2.6 XL SR3ab, pueden pillarlo por ahí y probar jejeje.
Microstick para dsPIC33F y PIC24H
by Sergio Acuña on diciembre 12, 2011
¿Que es el Microstick para dsPIC33F y PIC24H?
Este dispositivo está enfocado para entregar a los diseñadores un entorno de diseño fácil y económico para dsPIC y Microcontroladores de 16bit.
Microstick entrega todo lo que necesitas para empezar a un muy bajo costo. Este contiene un programador y debugger integrado. Puede ser usado stand-alone o insertado dentro de una placa prototipo facilitando un diseño extremadamente flexible. El dispositivo a testear puede ser fácilmente cambiado del socket y configurado con el MPLAB ya que soporta esta placa Microstick.
Se recomienda el uso para estudiantes y diseñadores electrónicos que quieran iniciar sus proyectos a costo relativamente bajo. Claro está, uno puede realizar la configuración básica en una protoboard según lo explica Microchip en sus datasheets y conectarse a los microcontroladores con su entrada ICSP, pero la ventaja del Microstick es que ya lo tiene todo embebido.
Aprovechen que esta la promoción de descuento hasta el 5 de enero de 2012, explicado en una entrada anterior en este blog.
Fuente: Microchip
COMUNICACIONES INDUSTRIALES
by Sergio Acuña on diciembre 10, 2011
Un buen profesional debe tener conocimientos, al menos básicos, acerca de las redes de comunicación de datos. En el caso de los ingenieros técnicos industriales esta necesidad se hace patente, puesto que muchas de sus atribuciones, entre ellas la redacción y firma de proyectos y la dirección de toda clase de industrias, están relacionadas con la instalación y gestión de redes de comunicación de datos.
Lo anterior fue extraído de la pagina del Ramo Comunicaciones Industriales de la Universidad Politécnica de Cartagena. Esta página tiene pdfs interesantes de redes industriales que les puede ayudar en sus estudios.
Fuente: Comunicaciones Industriales