Introducción al Control Industrial

Introducción al Control
Industrial
Autómatas Programables
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Índice
„
Introducción
z Definición
z Antecedentes
históricos
Topología de los sistemas de control
„ Tipos de sistemas de control
„ El Autómata Programable
„
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Introducción al Control Industrial
2
Definición de Control
„
Se puede definir control como “la manipulación
indirecta de las magnitudes de un sistema
llamado planta a través de otro sistema
llamado sistema de control, para que su
comportamiento sea el deseado”
OPERADOR
SISTEMA
DE
CONTROL
CONSIGNAS
PLANTA
SEÑ
SEÑALES
DE
CONTROL
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RESPUESTA
3
Ejemplos
„
“Pitch” Control
„
Control de
Velocidad/
Posición
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Antecedentes Históricos
sistemas de control ⇒ Revolución
industrial finales del siglo XIX y principios del
XX. Sistemas Electromecánicos.
z A partir de los años 50 ⇒ semiconductores y
los primeros circuitos integrados. Sustituirían
las funciones realizadas por los relés.
z A principios de los 70, PLCs incorporan el
microprocesador. Económico, robusto,
flexible y fácilmente modificable
z Primeros
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Índice
„
Introducción
z Definición
z Antecedentes
históricos
Topología de los sistemas de control
„ Tipos de sistemas de control
„ El Autómata Programable
„
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Topología de Control
„
Lazo Abierto
z Sistema
de control no recibe información del
comportamiento de la planta
SISTEMA
DE
CONTROL
SEÑALES DE
CONSIGNAS
PLANTA
ACCIONAMIENTOS
SEÑALES
DE
CONTROL
SENSORES
ENERGIA
Elementos de
señal
Elementos de
potencia
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Topología de Control
„
Lazo Cerrado
z Existe
una realimentación a través de los
sensores desde la planta hacia el sistema de
control.
ENERGIA
SEÑ
SEÑALES DE
CONSIGNA
ENTRADAS
SISTEMA
DE
CONTROL
SALIDAS
ACCIONAMIENTOS
PLANTA
RESPUESTA
SEÑ
SEÑALES DE
CONTROL
INTERFACES
SENSORES
REALIMENTACIÓ
REALIMENTACIÓN
Elementos de señ
señal
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Elementos de potencia
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Ejemplo de Sistema de Control
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Índice
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Introducción
z Definición
z Antecedentes
históricos
Topología de los sistemas de control
„ Tipos de sistemas de control
„ El Autómata Programable
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Tipos de Sistemas de Control
„
Según el tipo de señales que intervienen en la
planta a controlar:
z
Sistemas de Control Analó
Analógicos:
gicos:
z
z
Sistemas de Control Digitales:
Digitales:
z
z
Señ
Señales muestreadas (computador). Utilizan conversores A/D,
D/A
Sistemas de Control Secuenciales Discretos:
Discretos:
z
z
Señ
Señales de tipo continuo (presió
(presión, temperatura, velocidad, etc.)
Señ
Señales binarias (todo o nada) só
sólo pueden representar dos
estados o niveles.
Controlador Ló
Lógico (PLC)
Sistemas de Control Hí
Híbridos
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Ejemplo Sistema Secuencial
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Ejemplo Sistema Secuencial
Descripción del sistema:
„
z
z
z
z
z
z
z
z
MP, motor principal que mueve la estructura (en dos
direcciones izquierda y derecha).
MC, motor que mueve los cepillos de limpieza.
MV, motor del ventilador de aire, para secado del coche.
XV, Una electroválvula, que permite la salida del líquido de
limpieza.
S1 y S2, dos finales de carrera (interruptores), que detectan
cuando la estructura llega al final de su movimiento.
S3, un sensor que detecta la presencia del vehículo.
M, botón de marcha.
P, botón de parada de emergencia
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Tipos de Sistemas de Control
„
Según el sistema a controlar:
z Productos
z Sistema
z Procesos
industriales:
finales con una funció
función determinada
Industriales:
z Conjunto
de acciones de má
máquinas coordinadas
para obtener un producto
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Tipos de Controladores Lógicos
Cableados
Combinacionales
Programables
Sin Unidad Operativa
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Lógica
Autómatas Programables
Con Unidad Operativa
Con Unidad
Aritmético-Lógica
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Tipos de Controladores Lógicos
Sin Unidad Operativa
Combinacionales
Cableados
Programables
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Operativa
Con unidad Lógica
Con unidad
Aritmético-Lógica
Autómatas Programables
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Tipos de Controladores Lógicos
Sin Unidad Operativa
Combinacionales
Cableados
Programables
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Operativa
Con unidad Lógica
Con unidad
Aritmético-Lógica
Autómatas Programables
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Tipos de Controladores Lógicos
Sin Unidad Operativa
Combinacionales
Cableados
Programables
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Operativa
Con unidad Lógica
Con unidad
Aritmético-Lógica
Autómatas Programables
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Tipos de Controladores Lógicos
Sin Unidad Operativa
Combinacionales
Cableados
Programables
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Operativa
Con unidad Lógica
Con unidad
Aritmético-Lógica
Autómatas Programables
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Tipos de Controladores Lógicos
Sin Unidad Operativa
Combinacionales
Cableados
Programables
Asíncronos
Secuenciales
Cableados
Síncronos
Programables
Con Unidad Operativa
Con unidad Lógica
Con unidad
Aritmético-Lógica
Autómatas Programables
Computadores Industriales
Microcontroladores
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Características
Lógica
Cableada
Lógica
Programada
Flexibilidad
Baja
Alta
Posibilidad de ampliación
Baja
Alta
Muchas
Pocas
Conexiones y cableado exterior
Tiempo de desarrollo del sistema
Mantenimiento
Mucho
Poco
Difícil
Fácil
Herramientas de simulación
No
Si
Coste para pequeñas series
Alto
Bajo
Difícil
Fácil
Estructuración en bloques
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Índice
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Introducción
z Definición
z Antecedentes
históricos
Topología de los sistemas de control
„ Tipos de sistemas de control
„ El Autómata Programable
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El Autómata Programable
z
z
z
z
z
z
Actú
Actúa de UNIDAD DE CONTROL
Incluye total o parcialmente las interfaces con las
señ
señales de la planta (niveles de tensió
tensión e intensidad
industriales, transductores y perifé
periféricos electró
electrónicos)
Programable por el usuario
Entradas: señ
señales de consigna y de realimentació
realimentación
Salidas: señ
señales de control
Hardware está
estándar y modular (mó
(módulos
interconectables,
interconectables, configurar sistema a la medida de
las necesidades)
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Caracterización de los PLCs
z Unidad
Central
z Capacidad de memoria
z Capacidad de entradas y salidas digitales
z Modularidad
z Módulos específicos de entradas/salidas
z Capacidad de interrupción
z Recursos de comunicaciones
z Interfaz hombre-máquina
z Protección y seguridad
z Lenguajes de Programación
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Siemens Simatic
Logos
„ S7-200
„ S7-300
„ S7-400
„
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Siemens S7-200
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Siemens S7-300
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Siemens S7-400
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