Clase: 24-04-2012
EJEMPLO PRACTICO DE AUTOMATIZACION:
Siguiendo con el Anexo 1 de prácticas de automatismos, y junto
con Jon Ruiz de Garibay, también estudiante de esta asignatura, hemos
elaborado la siguiente presentación en PowerPoint:
En ella hacemos una explicación
descriptiva de la Estación 1 de la Célula de Fabricación SMC FMS-200;
basándonos sobretodo en los esquemas eléctricos y neumáticos para la correcta
comprensión de su funcionamiento.
En la segunda parte de la
presentación, mostramos un Insertador de palillos redondos para polos
helados, el cual es una aplicación real de un sistema completamente
neumático sin interacción eléctrica, pero luego mostrar una transformación a un
sistema neumático-eléctrico.
AUTOMATAS PROGRAMABLES:
Los autómatas programables o PLCs son
dispositivos de control muy utilizados en automatización industrial, y consta
de uno o varios módulos acoplados físicamente y eléctricamente entre sí. Uno
contiene la CPU y las otras son módulos complementarios para entradas y
salidas, comunicaciones, alimentación y otras funciones.
Los PLCs datan de la década de los 80,
cuando se vió la utilidad de sustituir relés y temporizadores. Pueden funcionar
como Master o Esclavos (menos potentes normalmente).
Arquitectura del PLC:
Debido a la estructura modular de los
PLC, en general pueden distinguirse en él los siguientes subsistemas:
- Procesador central
- Módulo de E/S
- Interfaz con el operador y otros periféricos
- Comunicaciones
Se basan en microprocesadores, y
tecnologías de entradas opto-acopladas y filtradas, con salidas por medio de
reles intermedios, para el mando de los reles de maniobra (ya que los
actuadores a los que controle pueden ser de tensiones y consumo mucho mas
elevadas que las propias de un PLC, que oscilan entre 12 y 24Vc).
Entre los componentes que conforman el
procesador se pueden señalar: Modulo de procesador, Modulo de memoria, Modulo
de registros, Modulo de control de sistemas, Control de E/S, Fuente de potencia
y Control de comunicaciones.
La CPU dispone de una área de memoria
empleada para:
- Memoria del programa de usuario.
- Memoria de la tabla de datos: se suele subdividir en zonas según el tipo de datos (como marcas de memoria, temporizadores, contadores, etc.)
- Memoria del sistema: aquí se encuentra el programa en código maquina que motoriza el sistema (programa del sistema).
- Memoria de almacenamiento: se trata de memoria externa que empleamos para almacenar el programa de usuario y en ciertos casos parte de la memoria de la tabla de datos.
Algunos tipos de memoria que utilizan
son: RAM, ROM, EEPROM y otras. En la memoria tipo ROM esta contenido el sistema
operativo y software de aplicación, y en la memoria tipo RAM se carga, por el
usuario, el programa de aplicación de control.
Primero se actualizan las salidas del
autómata y a continuación las entradas, y sus valores se almacenan en los
registros asociados a las mismas.
Una vez terminada esta tarea, se
ejecuta el programa con los datos almacenados en los registros internos.
Lenguajes de Programación:
- LD: Diagrama Ladder de contactos.
- ST: Texto Estructurado.
- FB: Bloques Funcionales.
- IL: Lista de Instrucciones
- FC: Grafcet.
Los PLCs de gama media/alta son
capaces de convertir de lenguaje LD a Grafcet y viceversa; pero en los de gamas
bajas/medias hay que convertirlos a mano.
Fabricantes de PLCs:
ABB, Allen Bradley (Rockwell), Fuji,
GE-Fanuc, Hitachi, Ibercomp, Mitsubishi, Omron, Siemens, Telemecanique
(Schneider).
Cableado con PLC:
El cableado entre PLCs y con los
diferentes módulos, sensores, actuadores, ... se materializa mediante redes
construídas segun la aplicación determinada. Estas redes pueden ser:
-
Cableado directo In/Out: método tradicional, con sensores y actuadores clásicos.
Las entradas y salidas se cablean hasta el proceso, lo que causa una gran
cantidad de cables. Es posible que surgan errores de transmisión.
-
Cableado por Bus de Campo: sensores y actuadores inteligentes. Existe un
autómata esclavo en cada proceso. Con este tipo de cableado se consigue un
reducido número de cables. Hay posibilidad de usar elementos Wi-Fi.
