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1. INSTITUTO POLIT CNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIER A MEC NICA Y EL CTRICA UNIDAD CULHUACAN TESINA QUE PARA OBTENER EL T TULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA POR LA OPCI N TITULACI N SEMINARIO CONTROL MODERNO APLICADO A MAQUINAS ELECTRICAS ROTATORIAS Y A SISTEMAS AUTOMATIZADOS REG FNS3122005 06 2006 PRESENTAN TEMA OBJETIVO CAPITULO 1 CAPITULO 2 CAPITULO 3 CAPITULO 4 CAPITULO 5 C AZUARA RAFAEL FEDERICO C PACHECO MENDOZA CESAR GABRIEL C OCTAMENDEZ LAZCANO GUSTAVO COMUNICACI N DE 2 PLC PARA CONTROL DE PROCESOS El objetivo de emplear PLC en red en una planta potabilizadora de agua es poder automatizar los diferentes procesos que lleva el agua desde la extracci n y acumulaci n del agua en estanques hasta los procesos de dosificaci n de reactivos que se emplean para poder as enviarla a la red fluvial OBJETIVO ANTECEDENTES DE LOS PLC S EN LA PLANTA DE PRODUCCI N PROTOCOLO DE COMUNICACIONES CONCLUSIONES M XICO D F A 17 DE MARZO DE 2007 INDICE CAPITULO 1 1 1 OBJETIVO 1 2 JUSTIFICAC N 1 3 ESTADO DEL ARTE 1 3 1 CAMPOS DE APLICACI N 1 3 2 BUSES DE CAMPO 1 3 3 INTRODUCCI N A ENLACE PLC S DE UNA RED AUTOMATA 1 3 4 CONFIGURACI N DE LOS PARAMETROS DE COMUNICACIONES 1 3 5 CONFIGURACI N DEL NUMERO DE ESTACI N MEDIANTE LOS INTERRUPTORES 1 3 6 REA DE ENLACE 1 3 7 UTILIZACI N PARCIAL DE LAS REAS DE ENLACE 1 3 8
2. Rel R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 RIO ETA TER 2 7A 7B 7C 7D 7E 7F Estaci n Ue e o Estaci n de KEE esta en RUN ON OFF OFF El aut mata esta modo PROG Error de transmisi n en la red R9050 Este rel pasa a ON si se detecta alg n error mientras se transmit an los datos Estaci n 2134151617819 nie 1516 1 Condici n ON Cuando se detecta un error transmisi n un error de ON OFF configuraci n de las aras de enlace OFF La transici n no causa problemas OBSERVACIONES Monitorizaci n del estado de la red enlace a PLC Con el FPWIN Pro se puede comprobar el estado del enlace n mero de veces que se ha detectado alg n error de enlace tiempo del ciclo de transmisi n seleccionando Monitorizar gt Estado del enlace PLC Con FPWIN GR seleccionar el bot n Enlace a PLC de la venatana de monitorizaci n de estado Nota No es posible la programaci n remota a trav s de la red de enlace a PLC RED DE ENLACE A PLC El siguiente ejemplo demuestra como realizar una red de aut matas FP gt utilizando la funci n enlace a PLC En el siguiente ejemplo se utilizan los rel s de enlace para que al pasar a ON la entrada X1 de la estaci n 1 se active Y1 de la estaci n 2 y cuando se ponga a ON la entrada X2 de la estaci n 1 se active Y1 de la estaci n 3 16 LO p
3. reas de env o Area de Area de env o Recepci n Area de Recepci n rea de j Area de Recepci n Env o Area de Recepci n Area de Env o 18 FIG 1 3 9 2 CONFIGURACION DE AREAS DE ENVIO EN RELES DE ENLACE TABLA 9 DIRECCION DE INICIO DE AREAS DE ENVIO Registro Nombre Configuraci n de las estaciones 3 de sistema 1 2 C lt T utilizados para enlace PLC A nato A y env o 24 Tama o del rea de env o Registros de enlace rea de LDO Recepci n Area de env o 3 Area de Recepci n rea de Area de Env o Recepci n Area de Recepci n N FIG 1 3 9 2 B CONFIGURACION DE REGISTROS DE ENLACE EN AREAS DE RECEPCION 19 TABLA 10 DE DIRECCION DE INICIO DE REGISTROS DE ENLACE de Registro Nombre Configuraci n para cada estaci n de sistema OA utilizados por la red enlace a PLC 77 registros de enlace Tama o del rea de env o Configurar el n mero de estaciones de la red Nombre Configuraci n para cada estaci n M ximo numero de estaciones para enlace a 20 FP FPE FPE Estaci n 1 Estaci n 2 Estaci n 3 JU 00 Mi IF Linea de transmisi n Linea de transmision S 2 IO AO y En las estaciones terminales se han de En las estaciones termales se han de cortocircultar los terminale
4. BIBLIOGRAFIA TITULO AUTOMATAS PROGRAMABLES PROGRAMACI N AUTOMATISMO Y LOGICA PROGRAMABLE CONTROLADORES LOGICOS Y AUTOPROGRAMABLES AUTOMATICA E INSTRUMENTACION CETISA BIXAREU ANUARIO DE ELECTRONICA E INSTRUMENTACION CETISA BIXAREU PC WORLD MENSUAL COMUNICATIONS ICE REVISTA DE INSTRUMENTACI N EXTRAEDITORIAL COMPONENTES Y EQUIPOS ELECTRONICOS COMPONENTES EQUIPOS Y SISTEMAS DE AUTOM TICA Y ROB TICA MENSUAL EDITORIAL PARANINFO MARCOMBO EDITORES EDITORES IDG MENSUAL L NORGREEN MARTONAIR PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS PRINCIPLES AND APPLICATIONS J WEBB Y R REIS 4 EDITION PRENTICE HALL ISBN 0 13 67 94 08 4 1999 40 amp 50 SERIES TECHNICAL MANUAL ABB 1998 OPEN MODBUS TCP SPECIFICATION RELEASE 1 0 ANDY SWALES SCHNEIDER ELECTRIC 29 3 1999 AC31GRAF PROGRAMMING SOFTWARE SOFTWARE MANUAL ABB 1997 AUTOMATAS PROGRAMABLES PLC A PORRAS AP MONTANERO MC GRAW
5. CONFIGURACI NES NO PERMITIDAS 1 3 9 MONITORIZACI N 1 3 9 1 CASETE DE COMUNICACI N 1 3 9 2 CONFIGURACI N DE LOS REGISTROS DEL SISTEMA CAPITULO 2 2 1 HISTORIA DE LOS PLC S 2 2 CARACTERISTICAS 2 3 PLC EN COMPARACI N CON OTROS SISTEMAS DE CONTROL 2 4 SE ALES ANALOGICAS Y DIGITALES 2 5 CAPACIDADES E S EN LOS PLC S 2 6 PROGRAMACI N 2 7 INTERFAZ DE USUARIO 2 8 COMUNICACI NES CAPITULO 3 TCP IP EN LA PLANTA DE PRODUCCI N 3 1 OBJETIVO A SEGUIR 3 2 HARDWARE 24 24 25 26 27 27 26 28 29 29 3 3 ESTRUCTURA DEL SISTEMA LANCELAN 3 4 DIFERENTES ELEMENTOS DE PLANTA UN SOLO PROTOCOLO DE COMUNICACI NES 3 5 PROGRAMA PUENTE DDE 3 6 EL MODO TRANSPARENTE 3 7 ELEMENTOS QUE ACOMPA AN AL M DULO ENLACE 1 3 8 ELEMENTOS QUE ACOMPA AN AL PROGRAMA LANCELAN WIN DRIVE CAPITULO 4 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES 4 1 ESPECIFICACI N DE LOS PINES DEL CONECTOR 4 3 PROTOCOLO DE ENLACE CON LA PC 4 4 DESARROLLO DE COMUNICACI NES 4 5 CONSTRUCCI N DEL BCC BLOCK CHECH CODE 4 6 CONTROL DE ERRORES 4 7 RCP LEE ESTADO DE VARIOS CONTACTOS READ CONTAC REA PLURAL POINTS 4 8 WCP ESCRIBE ESTADO DE VARIOS CONTACTOS WRITE CONTAC REA PLURAL POINTS CAPITULO 5 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA 29 30 33 34 35 36 39 42 44 46 47 52 53 59 60 1 1 Objetivo El objetivo de emplear PLC en red en una planta potabilizadora de agua es poder automatizar los diferentes procesos que lleva el a
6. No de BCE FIN Ye 25 H o 1 31H 23H R 52H C 43H A SoH o o O 30H 1 OR ESCLUSIVA CONVERSION DIRECTA BCC H 4 34 H BCE 1 D 46 CONTROL DE ERRORES Los errores que pueden aparecer en la comunicaci n se pueden dividir en 4 grandes grupos 1 Formato La construcci n del mensaje de comando no es correcta 2 Texto del comando El texto dentro del mensaje de comando no es valido 3 Nivel del comando Ocurre si ejecutamos un comando cuando el aut mata se encuentra en un modo de operaci n que no es el correcto 46 4 Error de Ocurrido al comprobar el c digo de correcci n de errores Si alguno de estos errores ocurre el mensaje de comando no se ejecuta y adem s el Aut mata nos devuelve un mensaje de informaci n con el tipo de error c digo de error CODIGOS DE ERROR CODIGO TIPO DE ERROR DESCRIPCION NACK error El dispositivo no reconoce el mensaje correctamente o hay un error de datos WACK error No hay bastante espacio en el buffer receptor del dispositivo destino Error puerto duplicado El mismo de unidad no puede ser fuente o destino 24 Error formato de transmisi n Esta enviando un dato que no forma parte del formato de transmisi n El hardware de transmisi n no funciona correctamente Error No de unidad El de unidad de destino no esta entre 01 63 27 Error Sobre tama o en la trama de receptor intente transmitir los datos en tramas de long
7. Read Contact Area Comando Destino Destino Un solo punto 3 digito 1 digito 48 Respuesta Respuesta Error Ejemplo RCS Leemos el estado de la entrada XA del aut mata 01 Mensaje Comando 01 RCSX000A CR Mensaje Respuesta 01 RC021 CR La entrada XA est Inactiva XA 0 OFF WCS ESCRIBE UN SOLO CONTACTO Write Contact Area Comando Codigo de a Destino wW 5 contacto H l car cter Un solo punto YRL 3Digitos 1D gitos Respuesta a Fuente H Respuesta Error Fuente Puente H L Valor contacto Codigo Error 49 NUMERO DE CONTACTOS NUMERO DE CONTACTOS 4 BITS m BCD 3 DIGITOS 1 DIGITO j XYRL TC UN SOLO CONTACTO RCS WCS A n si internamente un Temporizador T es le do como un Contador C no se producir un error debido a que ambos comparten el mismo rea de memoria y el l mite de donde terminan unos empiezan otros lo marca el usuario En bloques de palabras 16 bits RCC WCC Este comando toma los temporizadores y contadores en bloques de palabras word block Si el n mero de palabras se especifica en el c digo de contacto T o la respuesta muestras los siguientes resultados C digo de contacto Word n Respuesra T C 0 15 50 CAPITULO 4 7 LEE ESTADOS DE VARIOS CONTACTOS READ CONTAC AREA PLURAL POINTS Comando contacto contacto aleer NS 14 Codigo de No
8. SCADA del mercado adolecen de la falta de recursos para comunicar con los elementos de planta Para solventar esta carencia se utilizan elementos de terceros los elementos m s utilizados son Placas APLICOM instaladas en el PC Una placa por PLC S lo comunicaci n DDE Drivers de comunicaci n KeepWare Un driver por PLC S lo comunicaci n DDE con las aplicaciones 3 3 ESTRUCTURA DEL SISTEMA LANCELAN A qui n va dirigido el sistema LANCELAN Ingenier as de aplicaciones de supervisi n y control industrial Consultor as que implanten programas y necesiten informaci n de planta Fabricantes y distribuidores de PLC s Fabricantes de bienes de equipo que quieran integrarlos en red Plantas de producci n que necesiten informaci n de planta en tiempo real 3 4 DIFERENTES ELEMENTOS DE PLANTA UN SOLO PROTOCOLO DE COMUNICACIONES 28 Dos tipos de elementos integradores Au A Fig 3 4 DOS TIPOS DE ELEMENTOS INTEGRADORES Red ethernet TCP IP Fig 3 4 A El M DULO ETHERNET LANCE 1 Dispone de un puerto RJ45 para su conexi n a la red ethernet un puerto auxiliar para parametrizaci n y mantenimiento y un puerto serie configurable para la comunicaci n con el dispositivo serie asociado 29 RS232 RS422 RS485 Open Collector Integra un stack TCP IP con los protocolos ICMP UDP TCP Se alimenta a 24Vdc Se acompa a de un editor para su parametrizaci n LACELAII Fig 3 4
9. a las computadoras de escritorio Una programaci n como la de los PLC combinada con hardware de E S remota permite a un ordenador de sobremesa igualar en ciertas aplicaciones a un PLC Bajo el est ndar IEC 61131 3 los PLC s pueden ser programados usando lenguajes de programaci n estructurados Una notaci n de programaci n gr fica llamada Sequential Function Charts esta disponible en determinados controladores programables 2 3 PLC EN COMPARACI N CON OTROS SISTEMAS DE CONTROL Los PLC est n adaptados para un amplio rango de tareas de automatizaci n Estos son t picos procesos industriales en la manufactura donde el coste de desarrollo y mantenimiento de un sistema de automatizaci n es relativamente alto contra el coste de la automatizaci n y donde van a existir cambios en el sistema durante toda su vida operacional Los PLC contienen todo lo necesario para manejar altas cargas de potencia se requiere poco dise o el ctrico y el problema de dise o se centra en expresar las Operaciones y secuencias en la l gica de escalera o diagramas de funciones Las aplicaciones de PLC son normalmente hechos a la medida del sistema por lo que el costo del PLC es bajo comparado con el costo de la contrataci n del dise ador para un dise o espec fico que solo se va a usar una sola vez Por otro lado en caso de productos de alta producci n los sistemas de control a medida se amortizan por si solos r pidamente debido al ahorro en los compo
10. o del rea de env o 13 1 3 8 CONFIGURACIONES NO PERMITIDAS A continuaci n se enumeran otras configuraciones que no ser an validas para los rel s y registros de enlace El rea de env o m ltiple Area de env o Area de Recepci n Area de env o rea de env o y7 de recepci n m ltiples M ximo N mero de Estaciones para Enlace a PLC El n mero de estaciones que se utiliza en el enlace a PLC se configura en el registro de sistema 47 Cuanto menor sea el n mero de estaciones utilizadas mas r pida ser la transmisi n de datos TABLA 7 NUMERO DE ESTACIONES DE ENLACE PLC estaci n Configurada como estaci n 1 2 estaci n Configurada como estaci n 2 No se pueden configurar mas estaciones 4 estaci n Configurada como estaci n 1 2 estaci n Configurada como estaci n 2 3 estaci n Configurada como estaci n 3 4 estaci n Configurada como estaci n 4 No se pueden configurar mas estaciones N estaci n Configurada como estaci n N 14 No se pueden configurar m s estaciones Notas Los n meros de estaciones se han de configurar de forma secuencial y consecutiva comenzando por el 1 sin saltos entre ellas Si se realiza un salto a la hora de numerar las estaciones el tiempo de transmisi n ser mayor Si la red consta de menos de 16 estaciones el tiempo de transmisi n se puede reducir configurando el registro de sistema 47 con el n mero de estaciones utilizadas To
11. registros de datos LDO del resto de estaciones de la red contendr n tambi n el valor 100 1 3 4 Configuraci n de los Par metros de Comunicaci n Por de defecto la red de enlace a PLC est deshabilitada Ser necesario configurar el modo de comunicaci n n mero de estaci n y las reas de enlace utilizando un software de programaci n FPWIN Pro o FPWIN GR Nota En el enlace a PLC el formato de la comunicaci n y la velocidad de transmisi n es fija Formato de la comunicaci n Longitud de datos 8 bits Paridad Impar Bits de parada 1 Baudios 115200 bps N mero de Estaci n Por defecto el n mero de estaci n del puerto adicional definido en los registros de sistema es 1 N mero de esta ga 16 esteciones Rodos FIG 1 3 1Para realizar una red del tipo enlace a PLC los aut matas de la red han de tener diferentes n meros de estaciones El n mero de estaci n se puede configurar modificando los registros de sistema con el FPWIN Pro o FPWIN GR o mediante los interruptores laterales de la unidad de control del FPX Los interruptores de la unidad de control anulan la configuraci n del n mero de estaci n de los registros de sistema 1 3 5 Configuraci n del n mero de estaci n mediante los interruptores Los interruptores de configuraci n del n mero de estaci n se encuentran bajo la solapa protectora del lateral izquierdo de la unidad de control del Mediante el s
12. tienen comunicaciones P2P entre los procesadores Esto permite separar partes de un proceso complejo para tener controles Individuales mientras se permita a los subsistemas comunicarse mediante links Estos links son usados a menudo por dispositivos HMI como keypads o estaciones de trabajo basados en PC El n mero medio de entradas de un PLC es 3 veces el de salidas tanto en anal gico como en digital Las entradas extra vienen de la necesidad de tener m todos redundantes para controlar apropiadamente los dispositivos y de necesitar siempre mas controles de entrada para satisfacer la realimentaci n de los dispositivos conectados 26 PROGRAMACI N Los primeros PLC en la primera mitad de los 80 eran programados usando sistemas de programaci n propietarios o terminales de programaci n especializados que ha menudo ten an teclas de funciones dedicadas que representaban los elementos l gicos de los programas de PLC Los programas eran guardados en cintas M s recientemente los programas PLC son escritos en aplicaciones especiales en un ordenador y luego son descargados directamente mediante un cable o una red al PLC Los PLC viejos usan una memoria no vol til magnetic core memory pero ahora los programas son guardados en una RAM con bater a propia o en otros sistemas de memoria no vol til como las memoria flash Los primeros PLC fueron dise ados para ser usados por electricistas que pod an aprender a programar los PLC en el
13. B APLICACIONES DEL M DULO LANCE 1 Cconversi n de protocolo de comunicaci n con elementos de planta PLC s B sculas Medidores de par metros f sicos temperatura presi n velocidad energ a etc Delegaci n de tareas de motor de comunicaci n Sub redes del tipo maestro esclavo EJ Uni Telway HI Protocol etc Conexi n de PLC s con redes TCP IP Distribuci n de tareas de adquisici n de datos Supervisi n y captura de datos remota 30 Windows 95982000NT Windows 2000 NT Programa Programa en Entorno Microsoft Basic o Delphi entre Acte antral ee L Objeto DEON Fig 3 4 C LOS CONTROLES COMPLEMENTARIOS Con el m dulo ethernet se incluye un juego de controles para facilitar la programaci n de aplicaciones en lenguajes de alto nivel su integraci n en programas SCADA Activex para Visual Basic VCL para C y Delphi Objeto DCOM para el entorno de aplicacionesMicrosoft Funcionamiento de los controles asociados Los controles asociados act an de puente entre los programas de alto nivel y los diferentes m dulos instalados 31 3 5 PROGRAMA PUENTE DDE Windows 95 938 2000 NT SCADA DDE Puente DOE FIG 3 5 RED ETERNET CON TCP IP Programa editor de configuraci n FIG 3 5 A PROGRAMA EDITOR DE CONFIGURACI N Lancelan Bridge es un programa ejecutable en entorno Windows de 32 bits Act a de interfase entre los programas de supervisi n que utilicen DDE y los m dulos Conec
14. a fundamentalmente en aquellas Instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra control se alizaci n etc por tanto su aplicaci n abarca desde procesos de fabricaci n industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales control de instalaciones etc Sus reducidas dimensiones la extremada facilidad de su montaje la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y r pida utilizaci n la modificaci n o alteraci n de los mismos etc hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como Espacios reducidos Procesos de producci n peri dicamente cambiantes Procesos secuenciales Maquinaria de procesos variables Instalaciones de procesos complejos y amplios Chequeo de programaci n centralizada de las partes del proceso aplicaciones generales Maquinaria industrial de pl stico M quinas transfer Maniobra de instalaciones Instalaci n de aire acondicionado calefacci n Instalaciones de seguridad Se alizaci n y control Chequeo de programas Se alizaci n del estado de procesos Ventajas Menor tiempo empleado en la elaboraci n de proyectos debido a que No es necesario dibujar el esquema de contactos No es necesario simplificar las ecuaciones l gicas ya que por lo general la capacidad de almacenamiento del m dulo de memoria es lo suficientemente grande La lista de materiales queda sensiblemente reducida y al elaborar el p
15. asa A a O 5495 Estaci n 1 Estaci n 2 Estaci n 3 FIG 1 3 9 RED AUTOMATA UTILIZANDO FUNCION DE ENLACE 1 3 9 1 CASETE DE COMUNICACI N TABLA 8 COMUNICACI NEN MODO ENLACE A PLC Nombre Descripci n Referencia Casete de comunicaci n del 1 Este casete de comunicaci n puerto RS485 consta de un nico puerto 5485 a 2 hilos Se utiliza Para la comunicaci n 1 N en modo computer Link C Net En modo prop sito general y enlace a PLC Casete de comunicaci n del Este casete de comunicaci n 2 puertos 485 8 232 consta de dos puertos uno 485 y otro RS232 a 3 hilos Se utiliza para la comunicaci n 1 1 y 1 N en modo computer link en modo prop sito general y en lace a PLC Permite conectar dos dispositivos externos 1 3 9 2 CONFIGURACI N DE LOS REGISTROS DEL SISTEMA En el modo enlace a PLC el formato y velocidad de transmisi n es fijo Configurar el modo de comunicaci n y el n mero de estaci n Configuraci n de la estaci n 1 N de registro 17 N 410 Numero de estaci n del puerto adicional 1 N 412 Modo de comunicaci n del PC link puerto adicional 1 Configuraci n de la estaci n 2 5 puerto adicional 1 puerto adicional 1 Configuraci n de la estaci n 3 7 76 puerto adicional 1 puerto adicional 1 Aseg rese que cada aut mata tiene configurado un n mero de Estaci n distinto Configuraci n de las
16. aut matas sencilla de realizar a trav s de un cable de par trenzado Los datos entre diferentes aut matas se comparten a trav s de los rel s de enlace L y los registros de enlace LD El estado de los rel s de enlace y registros de enlace de un PLC se transmite autom ticamente al resto de aut matas de la red Para realizar una red de este tipo es necesario configurar el registro de sistema con la opci n Enlace a PLC Los rel s y registros de enlace se dividen en dos grupos Datos de env o y datos de recepci n Al activar un rel de enlace configurado en el rea de env o de un aut mata se activar el mismo rel de enlace configurados en las reas de recepci n en el resto de aut matas Ocurrir lo mismo con el contenido de los registros de enlace El n mero de estaci n y la configuraci n de las reas de env o de los datos de enlace se configuran en los registros de sistema FFF FaF PE FPE estaci n 1 N estaci n 2 estaci n 3 N estaci n 4 Area de rea de 279 Envio Recepci n rea de du iad eo eo a ade rea de Envio Recepci n Receoci n Area de FIG 1 3 1 Si el rel de enlace LO de la estaci n 1 pasa ON El estado de dicho rel de enlace se ve reflejado en todas las estaciones de la red YU Registro de enlace N Estaci n BI 100 1 3 2 Si se escribe el valor 100 el registro de enlace LD0 de la estaci n 1 Los
17. ben solapar las reas de env o No estacion 2 No estacion 3 No estacion 4 WLO No 1 2 No 2 ES us 39 No3 3 63 63 FIG 1 3 6 RELES DE ENLACE TABLA 4 RANGO DE REL S DE ENLACE Registro Nombre Configuraci n de las estaciones de sistema utilizados para enlace a PLC IS O env o Tama o del rea de env o 10 FE FE FE estaci n 1 estaci n 3 NP estaci n 4 FIG 1 3 6 A REGISTROS DE ENLACE TABLA 5 DE RANGO DE REGISTROS DE ENLACE IP de Registro Nombre Configuraci n para cada estaci n de sistema Rango de os registres de laa lados por a PLC ETT CCE En la configuraci n anterior el rea de env o de la estaci n 1 se transmite a las reas de recepci n de las estaciones 2 3 y 4 Del mismo modo el rea de recepci n de la estaci n contiene los datos de las reas de env o de las estaciones 2 3 La estaci n 4 se ha configurado de tal manera que recibe datos del resto de estaciones y no env a ning n dato 1 3 7 UTILIZACI N PARCIAL DE LAS REAS DE ENLACE No es necesario reservar todo el rea de enlace cuanto menor sea el rea reservada para el enlace a PLC menor ser el tiempo de transmisi n Los registros y rel s de enlace que no se utilizan para el enlace a PLC se pueden utilizar como rel s y registros internos utilizados Rango de reles de enlace utilizados para la funcion enlace a PLC Direcc
18. de contacto 1 contacto 4 Caracter Respuesta Valor de D contacto caracter ro de contactos leidos 51 Respuesta Error Valor de contacto ntacto OFF ON CAPITULO 4 8 WCP ESCRIBE ESTADO DE VARIOS CONTACTOS WRITE Codigo Error CONTAC REA PLURAL POINTS Comando C digo Nd T Destino Destino P iCaracte contacto contacto Data 1 H L l car cter 4 caracteres caracter Varios N mero de Y RE 3 Digitos 1 Digito 0 contactos contactosa 1 0N escribir n 1 8 Codigo de N de contacto 1 contacto 4 Data 1 BCCJBCC CR car cter caracteres car cter L Respuesta Ok o FuentelFuentel 5 W C H L H L Respuesta Error a FuenteFuente CR L L pa at Codigo Error 52 RCC LEE REA DE CONTACTOS EN PALABRAS Read Contact Area Word Block Comando Codigo de Palabra R contacto INICIO Destino Destino Palabra fin BCC BCC CR 1 car cter caractere 4 caracteres Leemos XY RL BCD BCD palabras Respuesta Ok Valor 1 Valor n a Fuente Fuente 5 palabra palabra L 4 caracteres 4 caracteres H LA Codigo Error E i 0 02 3 40 El valor recibido de cada rea de contactos muestra en s
19. dos los aut matas de la red se han de configurar con el mismo valor en el registro de sistema 47 El tiempo de respuesta de la funci n enlace a PLC ser mayor si ocurre uno de estos casos Si la red es de menos de 16 aut matas y el registro de sistema 47 se ha configurado por defecto 16 estaciones Si el registro de sistema 47 est bien configurado pero los n meros de las estaciones son consecutivos S1 la configuraci n esta bien hecha pero alguna de las estaciones no est alimentada Para m s informaci n ver el apartado de la p gina 11 19 Tiempo de respuesta del enlace a PLC 1 3 9 MONITORIZACI N Al utilizar el enlace a PLC el estado de la red se puede monitorizar utilizando los siguientes rel s especiales Seguridad en la transmisi n R9060 a R906F estaciones 1 a 16 respectivamente Antes de utilizar los datos de enlace comprobar que estos rel s est n a ON para asegurarse de que la comunicaci n se efect a adecuadamente Rel R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 R90 RIO 60 6l 62 63 64 r r 69 6 6 6D 6 6 Estaci n 1 2 3 4 5 Condici n de ON d E de la T de enlace a PLC es normal ON OFF OFF Si la transmisi n se ha detenido a se ha detectado un error Rel del modo de operaci n R9070 a R907F estaciones 1 a 16 respectivamente Se utiliza para comprobar el estado RUN PROG de cada aut mata de la red 15
20. e la interfase TCP IP en los elementos de planta abre un sinf n de posibilidades de cara al dise o de nuevos productos derivados de los actuales Terminales de captura de datos en planta Programas de supervisi n remota Aplicaciones de acceso de datos desde Internet etc 37 CAPITULO 4 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES 4 1 ESPECIFICACION DE LOS PINES DEL CONECTOR TABLA 11 PINES DE CONEXI N _1_ Tierra 2 2 Transmisi n SD out 2 3 Recepci n RD 4 Petici nenvio RS out __5__ Listoparaenviar CS in 6 E S x 7 Masa 18 basado 5 232 Conector D 9 pines La direccion de las se ales de automatas hacia otros componentes 38 FIG 4 1 COMO CONECTAR CON LA PC 1 N 39 FIG 4 1 CONEXI N CON EL AUTOMATA CON EL ADAPTODOR C NET 4 2 CONEXI N ENTRE ADAPTADORES C NET Longitud maxima del cable 1 Km total Cable doble Nucleo VCTF 075 mm2 Par trenzado 0 55 mm2 FIG 4 2 CONEXI N ENTRE ADAPTADORES C NET 40 1 2 ADAPTER 9 boolean G 55 FIG 4 2 COMO CONECTAR OTROS CONPONENTES 43 PROTOCOLO DE ENLACE CON EL PC MEWTOCOL COM 1 Especialmente dise ado para operaciones interactivas 2 Desarrollado en c digo ASCII 3 La iniciativa en la comunicaci n es del PC 4 El PC y el Aut mata intercambian el TX RX cada vez que emiten una trama de comando Trama comando Mensaje res
21. elector el interruptor se configura el n mero de estaci n entre 1 y 16 Interruptores ce selecci n Interruptor Rueda selectora TABLA 1 CONFIGURACION DEL N MERO DE ESTACI N Rueda selectora DE ESTACION DE ESTACION A 5E INTERRUPRTOE J DISPONIBLE 4 5 6 A 9 A _ _ E B _ Notas Para habilitar la configuraci n del n mero de estaci n mediante los registros de sistema con ayuda del FPWIN Pro o del FPWIN GR colocar el selector circular en la posici n 0 y el interruptor a OFF El n mero de estaci n ha de ser secuencial y consecutiva comenzando por el n mero 1 sin saltos de n meros entre estaciones 51 se realiza un salto a la hora de numerar las estaciones el tiempo de transmisi n ser mayor Si se va a utilizar una red de menos de 16 estaciones el tiempo de transmisi n se puede acortar configurando el n mero de estaciones en el registro de sistema N 47 El n mero de estaci n tambi n se puede configurar utilizando la instrucci n SYS1 La prioridad a la hora de configurar el n mero de estaci n es 1 Interruptores de la unidad de control 2 Registros de sistema 3 Instrucci n SYS1 1 3 6 REA DE ENLACE El enlace a PLC es una funci n que implica a todos los aut matas conectados a la red Para utilizar la funci n de enlace a PLC es necesario configurar las reas de enlace El
22. eren de soluciones a la medida por eJemplo controles para aviones Los PLC pueden Incluir l gica para implementar bucles anal gicos proporcional Integral y derivadas o un controlador PID Un bucle PID podr a ser usado para controlar la temperatura de procesos de fabricaci n por ejemplo Hist ricamente los PLC s fueron configurados generalmente con solo unos pocos bucles de control anal gico y en donde los procesos requieren cientos o miles de bucles un Sistema de Control Distribuido DCS se encarga Sin embargo los PLC se han vuelto m s poderosos y las diferencias entre las aplicaciones entre DCS y PLC han quedado menos claras 2 4 SE ALES ANAL GICAS Y DIGITALES Las se ales digitales o discretas como los interruptores son simplemente una se al de On Off 1 0 Verdadero o Falso respectivamente Los botones e interruptores son ejemplos de dispositivos que proporcionan una se al discreta Las se ales discretas son enviadas usando la tensi n o la intensidad donde un rango especifico corresponder al On y otro rango al Off Un PLC puede utilizar 24V de corriente continua en la E S donde valores superiores a 22V representan un On y valores inferiores a 2V representan Off Inicialmente los PLC solo ten an E S discretas Las se ales anal gicas son como controles de vol menes con un rango de valores entre 0 y el tope de escala Esto es normalmente interpretado con valores enteros por el PLC con varios rangos de
23. estino 4 5 C contacto inicio Palabradm FTeselecci n pee BCC L car cter 4 4 caracteres caracteres q y YRL BCD BCD HEX Respuesta Ok BCC BCC CR H L Fuente Fuente L Respuesta Error Fuente CR H L Li J B a Codigo error Ejemplo SC 55 Inicializamos un rea de contactos con un valor prefijado Desde WYO hasta WY30 palabra salidas representa 16 salidas individuales Mensaje Comando 01 SCY0000Y00030ABCD CR Mensaje Respuesta 01 SC10 CR Los valores realmente escritos en la zona de memoria desde DTO hasta DT30 ser n WY0 YF_ YO CDA BH 1100 1101 1010 1011 WYI YIF Y10 CDA BH 1100 1101 1010 1011 WY30 130 Y 300 RD LEE REA DE DATOS Read Data Area Comando C digo de Destino Destino E D contacto 1 icar cter 2 H L A DLFI ECD BCD Respuesta Ok o FuentelFuente IDT leido N DT leido L 4 caracteres 4 caracteres H L N e HEX a I a FuentelFuente 1 L Le c Codigo Error 56 Dato C digo 7 43 0 DT Valor en el automata No en FP0 Ejemplo Examina
24. gua desde la extracci n y acumulamiento del agua en estanques hasta los procesos de dosificaci n de reactivos que se emplean para poder as en enviarla a la red fluvial 1 2 Justificaci n El prop sito de emplear PLC en red de la marca Panasonic del modelo FPG C32T2H en una planta de potabilizadora de agua es de que ya se tiene un cierto conocimiento con los PLC de esta marca y del software y de que se va a poder comunicar mediante un solo PLC hacia los dem s aut matas PLC del manejo de la extracci n y acumulamiento del agua en estanques al igual que los procesos de dosificaci n de reactivos que se emplean para poder as en enviarla a la red fluvial que se distribuye para en consumo del ser humano Otro de los principales factores del por que utilizamos la red de aut matas PLC en red es de que como ya mencionamos es de que se podr por medio de un PLC controladores l gicos programables acceder a todo los dem s aut matas que est n en los diferentes procesos como son la extracci n acumulaci n y dosificaci n de reactivos que debe llevar el agua para poder ser de consumo humano 1 3 ESTADO DEL ARTE 1 3 1 CAMPOS DE APLICACION El PLC por sus especiales caracter sticas de dise o tiene un campo de aplicaci n muy extenso La constante evoluci n del hardware y software ampl a constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan el espectro de sus posibilidades reales Su utilizaci n se d
25. i n de micio del area de envio rea de envio Tama o del rea de envio las 14 palabras 224 contactos desde WL50 A WL J se pueden utilizar como rel s internos FIG 1 3 7 AREA DE REL S DE ENLACE Area de registros de enlace Rango de rel s de enlace utilizados para la funci n enlace a PLC Area de envio las 26 palabras desde 0100 0127 se pueden utilizar como registros internos FIG 1 3 7 AREA DE REGISTROS DE ENLACE 12 Precauciones Un error en la configuraci n de las reas de enlace causar un error deshabilitando la comunicaci n en modo enlace a PLC Evitar el solapamiento de las reas de env o Un mismo rel o registro de enlace no puede pertenecer a m s de un rea de env o En el siguiente ejemplo se muestra una configuraci n en la que existe solapamiento de reas de env o en las estaciones 2 y 3 En este caso se dar a un error por lo que fallar a la comunicaci n FPY Estaci n 1 Estaci n 1 Estaci n 2 WLO rea de WLO Area de env o Recepci n Kasi Area de Recepci n 19 e 20 Area de Recepci n rea de rea de Env o Env o Area de Recepci n FPY Estaci n 3 FIG 1 3 7 AREA DE ENVIO Y RECEPCION DE RELES DE ENLACE TABLA 6 DE RANGOS DE REGISTROS DE ENLACE N de Registro Nombre Configuraci n para cada estaci n de sistema A A A utilizados por la red enlace a PLE MM il A A de enlace Tama
26. iene una tabla con los ltimos datos le dos a la espera de que sean solicitados por cualquier cliente del sistema El motor de datos soporta la comunicaci n con varios PLC s Fed con Protocolo slsiema operan PLE SEENS Telemecanioue ALLER BRADLEY SE FANGO E TG MITSUEISH Comunicaci n con llos o redes de PCH s ROCKANER Moeller Fig 3 7 MOTOR DE DATOS DE VARIOS PLCS 34 CAPITULO 3 8 ELEMENTOS QUE ACOMPA AN AL PROGRAMA LANCELAN WIN DRIVE Manual t cnico Programa puente DDE Controles ActiveX para Visual Basic VCL para y Delphi Objeto DCOM Ejemplos en Visual Basic Aplicacione Microsoft Office P ginas ASP Protocolo Lancelan CDF LACEL II FIG 3 8 CONEXI N A DISPOSITIVOS SERIE FED ETHERNET COH TCP IP Protocolo Lancelan COP Bus RS485 Fig 3 8 A CONEXI N M DULOS DE ENTRADA Y SALIDA Entradas digitales optoacopladas Remote Salidas rel o transistor Entradas anal gicas Temperatura PT100 termopar 4 20 mA 0 10V Salidas anal gicas 4 20Ma wisores en loz diferentes departamentos EEE Red con TER E Protocolo Lancelan CCE Supervisi n de Planta Fig 3 8 B APLICACI N EN UNA LINEA DE ENVASADO 36 Aplicaci n en una planta de tratamiento Evoluci n de la l nea de producto La incorporaci n d
27. itud diferente El dispositivo no responde time out Error buffer cerrado El buffer de emisi n transmisi n esta cerrado La transmisi n ha sido deshabilitada comando transmisi n Error de soporte Ha enviado un mensaje no reconocido Error de procedimiento Otro comando ha sido enviado durante la respuesta ha su mensaje 50 Error de enlace El enlace requerido no existe simultaneas comando ha sido enviado DE sss unidad de red mensaje A dE rea especificada o es un c digo err neo para el comando BCDHEX overflow o rango incorrecto correcto Esta intentando escribir un registro del sistema cuya escritura esta deshabilitada 66 Error de direcci n Formato de direcci n err neo Dato perdido El dato pedido no existe 47 COMANDOS Escribe datos en un contacto RD Lee reade datos SS IWD Escribe reade datos SD Preselecciona rea de datos O RS Lee valor prefijado temporizadores contadores 2 Escribe el valor prefijado temporizadores o contadores Lee valor instant neo o contadores MC o Set Reset de contactos para monitorizaci n Leeregistros delsistema SSS WR Escriberegistros del sistema Leeestado del equipo RP Leesegmentosde programa Sm Escribe segmentos de programa remoto cambia de modo __ Aborto de programa DESCRIPCI N DE COMANDOS RCS LEE UN SOLO CONTACTO
28. n los actuadotes los PLC pueden operan motores el ctricos y neum ticos cilindros hidr ulicos o diafragmas reles magn ticos y solenoides Las conexiones de entrada salida pueden estar integradas en un solo PLC o el PLC puede tener m dulos de entrada salida unidos a una red de ordenadores que se conecta al PLC Los PLC fueron inventados como recambio para sistemas autom ticos que podr an llegar a usar cientos o miles de rel s y contadores menudo un solo PLC puede programarse para reemplazar miles de rel s Los controladores programables fueron inicialmente adoptados por la industria del autom vil donde la revisi n del software reemplazo a la 23 reescritura o redise o de los controles cada vez que cambiaban los modelos que se produc an Los primeros PLC funcionaban con l gica en escalera LADDER que ten a mucha similitud con los diagramas el ctricos Los electricistas eran capaces de evitar los errores en los esquemas el ctricos utilizando l gica de escalera Esta notaci n fue elegida para reducir las necesidades de aprendizaje de los t cnicos existentes La funcionalidad de los PLC ha evolucionado a lo largo de los a os para incluir control de rel s secuencial control de movimiento control de procesos sistemas de control distribuidos y establecimiento de redes El tratamiento de datos el almacenaje la energ a del proceso y las capacidades de la comunicaci n de alg n PLC moderno son aproximadamente equivalentes
29. nentes lo que provoca que puede ser una buena elecci n en vez de una soluci n gen rica Sin embargo debe ser notado que algunos PLC ya no tienen un precio alto Los PLC actuales tienen todas las capacidades por algunos cientos de d lares Diferentes t cnicas son utilizadas para un alto volumen o una simple tarea de automatizaci n Por ejemplo una lavadora de uso dom stico puede ser controlada por un temporizador CAM electromec nico costando algunos cuantos d lares en cantidades de producci n 24 Un dise o basado un microcontrolador puede ser apropiado donde cientos o miles de unidades deben ser producidas y entonces el coste de desarrollo dise o de fuentes de alimentaci n y equipo de entradas y salidas puede ser dividido en muchas ventas donde el usuario final no tiene necesidad de alterar el control Aplicaciones automotrices son un ejemplo millones de unidades son vendidas cada a o y pocos usuarios finales alteran la programaci n de estos controladores Sin embargo algunos veh culos especiales como son camiones de pasajeros para tr nsito urbano utilizan PLC en vez de controladores de dise o propio debido a que los vol menes son peque os y el desarrollo no ser a econ mico Algunos procesos de control compleJos como los que son utilizados la Industria qu mica pueden requerir algoritmos y caracter sticas m s all de la capacidad de PLC de alto nivel Controladores de alta velocidad tambi n requi
30. on MOdular DIgital CONtroller o Controlador Digital Modular Una de las personas que trabajo en ese proyecto fue Dick Morley el que es considerado como padre del PLC La marca Modicon fue vendida en 1977 a Gould Electronics y posteriormente adquirida por la compa a Alemana y m s tarde por Schneider Electric el actual due o Uno de los primeros modelos 084 que se construyeron se encuentra mostrado en la sede de Modicon en el Norte de Andover Masachusets Fue regalado a Modicon por GM cuando la unidad fue retirada tras casi veinte a os de servicio ininterrumpido La industria automotriz es todav a una de las m s grandes usuarias de PLC y Modicon todav a numera algunos de sus modelos de controladores con la terminaci n ochenta y cuatro Los PLC son utilizados en muchas diferentes industrias y m quinas tales como m quinas de empaquetado y de semiconductores Algunas marcas con alto prestigio son ABB Ltd Koyo Honeywell Siemens Schneider Electric Omron Rockwell Allen Bradley General Electric Controls Panasonic Matsushita Mitsubishi e 51 Matrix machines 2 2 CARACTERISTICAS La principal diferencia con otros dispositivos son las conexiones especiales de entrada salida Estas conexiones conectan el PLC a sensores y actuadores Los PLC leen interruptores indicadores de temperatura y las posiciones de complejos sistemas de posicionamiento Algunos incluso pueden llegar a utilizar visi n artificial E
31. on el usuario Las pantallas de texto est n disponibles al igual que las pantallas t ctiles La mayor a de los PLC modernos pueden comunicarse a trav s de una red con otros sistemas por ejemplo con un ordenador con SCADA Supervisory Control And Data Acquisition o un navegador web 2 8 COMUNICACIONES Los PLC llevan integrados al menos un puerto de comunicaciones RS232 y opcionalmente pueden llevar RS485 y ethernet Modbus es el protocolo de comunicaciones de nivel mas bajo aunque hay otros protocolos como Profibus Existen otros protocolos de comunicaciones que pueden ser utilizados CAPITULO 3 TCP IP EN LA PLANTA DE PRODUCCI N Conectividad con PLC s y dispositivos serie basada en la red ethernet 27 3 1 OBJETIVOA CONSEGUIR Crear una serie de dispositivos de hardware y software que permitan la comunicaci n entre diferentes elementos de planta y el software de supervisi n y gesti n usando un protocolo nico La soluci n est en resolver las comunicaciones con los PLC s y dispositivos serie instalados en planta 3 2 HARDWARE La mayor a de fabricantes de PLC s empiezan a disponer de m dulos de comunicaci n ethernet Sin embrago siguen con la costumbre de utilizar protocolos propietarios expresamente incompatibles con los de la competencia Los precios de dichos m dulos son extremadamente elevados Es seguro que bajar n en los pr ximos a os por presi n de los usuarios y de la competencia SOFTWARE Los productos
32. precisi n dependiendo del dispositivo o del n mero de bits disponibles para almacenar los datos Presi n temperatura flujo y peso son normalmente representados por se ales anal gicas Las se ales anal gicas pueden usar tensi n o intensidad con una magnitud proporcional al valor de la se al que procesamos Por ejemplo una entrada de 4 20 mA o 0 10 V sera convertia en enteros comprendidos entre 0 32767 25 Las entradas de intensidad son menos sensibles al ruido el ctrico como por ejemplo el arranque de un motor el ctrico que las entradas de tensi n 2 5 CAPACIDADES E S EN LOS PLCS MODULARES Los PLC modulares tienen un limitado n mero de conexiones para la entrada y la salida Normalmente hay disponibles ampliaciones si el modelo base no tiene suficientes puertos Los PLC con forma de rack tienen m dulos con procesadores y con m dulos de separados y opcionales que pueden llegar a ocupar varios racks A menudo hay miles de entradas y salidas tanto anal gicas como digitales A veces se usa un puerto serie especial de E S que se usa para que algunos racks puedan estar colocados a larga distancia del procesador reduciendo el coste de cables en grandes empresas Alguno de los PLC actuales pueden comunicarse mediante un amplio tipo de comunicaciones incluidas RS 485 coaxial incluso Ethernet para el control de las entradas salidas con redes velocidades de 100 Mbps Los PLC usados en grandes sistemas de E S
33. puesta Normal 41 DESCRIPCION Mensajes Mensaje Comando Es un mensaje desde el PC al Aut mata Mensaje Respuesta Es un mensaje desde el Aut mata al PC como Respuesta al mensaJe comando Puede usarse un m ximo de 118 caracteres hasta para las tramas de comando y respuesta Si queremos usar m s de este l mite de caracteres deberemos dividir el mensaje en tramas de la forma siguiente La respuesta del Aut mata tambi n vendr a dividida de una forma similar si excedemos el l mite de caracteres CODIGO TEXTO 1 COMANDO TEXTO 2 TRAMA RESPUESTA NORMAL CODIGO TEXTO 1 COMANDO TEXTO 3 TRAMA RESPUESTA ERROR 42 Mensaje de comando L itador Rango BCC Final de mensaje trama Trama intermedia Ultima trama 44 DESARROLLO DE COMUNICACIONES Una trama de comando y una trama de respuesta 43 Interrupci n a mitad de una respuesta m ltiple COMANDO ABORTAR Despu s de enviar una trama debemos esperar para enviar la siguiente a que el destino reciba nuestra petici n de env o de mensaje y nos responda cuando est preparado para recibir la siguiente trama C digos de Control ASCII cabecera header 25h Inicio de trama Comando command 23h Tramacomando Respuesta response Respuesta error error response 21h Respuesta de error Final trama terminador CR 0Dh Final de trama Delimitador delimiter Delimitador de
34. rea de env o tanto para los rel s como para los registros de enlace Las reas de enlace se configurar mediante los registros de sistema TABLA 2 REA DE REL S ENLACE Rango de reles de enlace utilizados para el enlace a PLC 41 Rango de registros de 128 palabras enlace utilizados para el enlace a PLC 42 Direcci n de inicio del rea 0 a 63 palabras de env o de los rel s de enlace de los reles de enlace 44 Direcci n de inicio del rea 0a127 de env o de los registros de enlace de lo registros enlace TABLA 3 REA DE REGISTROS DE ENLACE Arga de recepci n 44 Direcci n de inicio 41 del area de envio Rango de los regstros de enlace utrizados por Area de envio 45 Tama o del rea de envio enlace a PLO Area de recepci n rea no utilizada 128 por el enlace PLO palabras Nota Las reas de enlace consisten en los rel s y registros de enlace utilizados por los aut matas de la red para compartir datos entre ellos Se puede utilizar un m ximo de 1024 rel s de enlace y un m ximo de 128 registros de enlace palabras Las reas de enlace a PLC se dividen en reas de env o y reas de recepci n de datos Los rel s y registros de enlace del rea de env o se transmiten a todas las reas de recepci n del resto de Cada rel o registro de enlace s lo se pueden configurar una vez como rea de env o es decir no se de
35. remos con detalle el comando y la respuesta El comando RD lee un rea de datos del aut mata que es enviada al PC Supongamos que el rea de datos del aut mata es la siguiente DT1105 0063H DT1106 3344H DT1107 000AH Enviaremos el siguiente comando desde el PC 01 RDD 01105 TAS CR PTE Cabecera de k de Header Targe Tuicio y mensaje Comand Fm End Code La respuesta del aut mata ser la siguiente Respuesta 01 RD 6300 4433 0A00 62 CR A Cabecera Fuente A do Datos BCC Final de Header Source Comand mensaje End Code 31 CAPITULO 5 Conclusiones Podemos concluir la importancia que tienen hoy en d a la comunicaci n entre los PLC los cuales se pueden expandir hasta un N numero de aut matas en los diferentes procesos de la industria en los cuales intervienen variables como son la velocidad torque potencia corriente ph humedad etc ya que todas estas variables son de gran importancia en los procesos de la industria RECOMENDACIONES PARA DIFERENTES FUTUROS TRABAJOS Nosotros recomendamos que en proyectos a futuro se puedan comunicar los diferentes PLC de todas las marcas y as poder tener una mejor interacci n entre los ellos mismos y no necesariamente se tenga que adquirir el PLC de la misma marca ya que el problema que existe actualmente es que cada marca maneja su propio protocolo de comunicaci n entre sus aut matas PLC 58
36. resupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores distintos plazos de entrega Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni a adir aparatos M nimo espacio de ocupaci n Menor coste de mano de obra de la instalaci n Econom a de mantenimiento Adem s de aumentar la fiabilidad del sistema al eliminar contactos m viles los mismos aut matas pueden indicar y detectar aver as Posibilidad de gobernar varias m quinas con un mismo aut mata Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo cableado S1 por alguna raz n la m quina queda fuera de servicio el aut mata sigue siendo til para otra m quina o sistema de producci n Inconvenientes Como inconvenientes podr amos hablar en primer lugar de que hace falta Un programador lo que obliga a adiestrar a uno de los t cnicos en tal sentido pero hoy en d a ese inconveniente esta solucionado porque las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento El coste inicial tambi n puede ser un inconveniente 1 3 2 BUSES DE CAMPO Mediante un solo cable de comunicaci n se pueden conectar al bus captadores y accionadores reemplazando al cableado tradicional El aut mata consulta c clicamente el estado de los captadores y actualiza el estado de los accionadores 1 3 3 INTRODUCCI N A ENLACE A PLC S DE UNA RED AUTOMATA El enlace a PLC es una red de
37. s y E cortocircultar los terminales y E FIG 1 3 9 2 C DIAGRAMA DE CONEXI N UTILIZANDO EL CASETE DE COMUNICACION FPG COM3 21 FPE FPE FPE Estaci n 1 Estaci n 2 Estaci n 3 En las estaciones terminales se ha de En las estaciones terminales se ha de colocar el SW1 1 del casete a colocar al 5W1 1 del casete a ON FIG 1 3 9 2 D DIAGRAMA DE CONEXI N UTILIZANDO EL CASETE DE COMUNICACION 4 CAPITULO 2 2 1 HISTORIA DE LOS PLC S Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades de la industria automotriz Norteamericana Antes de los PLC el control las secuenciaci n y la l gica para la 22 manufactura de autom viles era realizada utilizando rel s contadores y controladores dedicados El proceso para actualizar dichas instalaciones en la industria a o con a o era muy costoso y consum a mucho tiempo y los sistemas basados en reles ten an que ser recableados por electricistas especializados En 1968 GM Hydramatic la divisi n de transmisiones autom ticas de General Motors ofert un concurso para una propuesta del reemplazo electr nico de los sistemas cableados La propuesta ganadora vino de Bedford Associates de Boston Masachusets El primer PLC fue designado 084 debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro de Bedford Associates Bedford Associates creo una nueva compa a dedicada al desarrollo manufactura venta y servicio para este nuevo producto Modic
38. tados a la red La mayor a de programas SCADA actuales utilizan DDE para la comunicaci n con Dispositivos externos PLC y dispositivos comunicables 32 InTouch PC Vue WInCC Etc CAPITULO 3 6 EL MODO TRANSPARENTE FIG 3 6 EL MODO TRANPARENTE El modo transparente permite la comunicaci n entre dos dispositivos serte por medio de la red ethernet Con este modo es posible usar el software de programaci n del PLC como si estuviera conectado directamente por cable serie Es necesario parametrizar el fichero de configuraci n a fin de definir el destino de los mensajes salientes y el criterio de aceptaci n de los mensajes entrantes Por car cter final Por tiempo entre mensajes Por n mero de caracteres 33 CAPITULO 3 7 ELEMENTOS QUE ACOMPA AN ALM DULO LANCE 1 Manual t cnico Programa Lancelan Bridge Programa editor de configuraci n Controles ActiveX para Visual Basic VCL para y Delphi Objeto DCOM Aplicaci n en Visual Basic C Aplicaciones Microsoft Office P ginas ASP El motor de comunicaciones Lancelan WinDrive Es un programa ejecutable en entorno Windows Efect a las funciones de comunicaci n con PLC s y dispositivos serie a trav s de los puertos COM del PC Los programas desarrollados en lenguajes de alto nivel comunican con l por medio de una conexi n TCP IP DDE Estructura del motor de datos Lancelan WinDrive El programa efect a la lectura c clica de los elementos conectados y mant
39. trabajo Estos PLC eran programados con l gica de escalera ladder logic Los PLC modernos pueden ser programados de muchas formas 26 desde la l gica de escalera hasta lenguajes de programaci n tradicionales como el BASIC o C Otro m todo es usar la L gica de Estados State Logic un lenguaje de programaci n de alto nivel dise ado para programas PLC bas ndose en los diagramas de transici n de estados Recientemente el est ndar internacional 61131 3 se esta volviendo muy popular 61131 3 define cinco lenguajes de programaci n para los sistemas de control programables FBD Function block diagram LD Ladder diagram ST Structured text similar al lenguaje de programaci n Pascal IL Instruction list y SFC Sequential function chart Mientras que los conceptos fundamentales de la programaci n del PLC son comunes a todos los fabricantes las diferencias en el direccionamiento E S la organizaci n de la memoria y el conjunto de instrucciones hace que los programas de los PLC nunca se puedan usar entre diversos fabricantes Incluso dentro de la misma l nea de productos de un solo fabricante diversos modelos pueden no ser directamente compatibles 2 7 INTERFAZ DE USUARIO Los PLC necesitan poder interactuar con la gente para la configuraci n las alarmas y el control diario Para este prop sito se emplean los interfaces hombre maquina HMI Un sistema simple puede usar botones y luces para interactuar c
40. un mensaje en varias amp 26h tramas Fuente y Destino AD H L Es un n mero decimal de dos d gitos H L desde 01 hasta 63 en c digo ASCII En cada mensaje debemos poner el n mero de la unidad que debe recibirlo o que responde Este n mero se asigna mediante el software de programaci n que facilita el fabricante 44 Si el n mero del mensaje es c digo ASCII el mensaje se convierte en global del cual no esperaremos respuesta Bloque de control de errores BCC M L Es un n mero hexadecimal de dos d gitos H L desde 00 hasta FF c digo ASCII BCC es un c digo que detecta errores en los datos mandados cuya construcci n se explica m s adelante Si mandamos los caracteres en lugar de los correspondientes al c lculo del el aut mata no ejecutar el control de errores C digo de error Err H L Es un n mero hexadecimal de dos d gitos H L desde 00 hasta FF c digo ASCII Indica el tipo de error cuando ste aparece 4 5 CONSTRUCCION DEL Block Chech Code BCC es un c digo de control de errores que intenta asegurar la correcta transmisi n de los datos Para construir el BCC realizaremos una ORE OR exclusiva con los c digos ASCII de todos los caracteres de la trama desde la cabecera hasta el inicio del BCC como se muestra en el ejemplo siguiente 45 TABLA 4 6 CONTRUCCION DE UN CONTROL ERRORES w201 RC 5 X 0000 1D CR CABECERA LEE UN ENTRADA
41. us bits de mayor gt x peso los bits de menor peso del de 3 O LUZ memoria del automata Debemos intercambiar 10 bloques de bits del valor recibido para obtener el valor real de esa rea de contactos Valor en el aut mata 52 Reordenando los caracteres recibidos los valores reales de las palabras de contactos son WCC ESCRIBE REA DE CONTACTOS EN PALABRAS Write Contact Area Word Block Comando Escribimos XY RL BCD palabras Valor e Valor palabra palabra BCC BCC caracteres 4 caracteres L HEX Respuesta Ok Walor enviado Fuente i L P WE PS T IBCCIBCC CR s N 3 4 1 e o Fuente Fuente Valor en el aut mata C digo Error igual que en el comando de lectura debemos Intercambiar los bits escribir Ejemplo WCC la palabra correcta_ Escribimos tres palabras de rel s un solo mensaje Las palabras son WRO WRI y WR2 Cada una de ellas representa 16 rel s internos Mensaje Comando 01 FWCCRO0000R0002630044330A00 CR Mensaje Respuesta 01 WC CR 54 Los valores realmente escritos las palabras de 1 son SC PRESELECCIONA REA DE CONTACTOS EN PALABRAS Preset Contact Area in Word Escribe el mismo valor en cada una de las palabras de una zona Delimitada Delimitada C digo de Paba i Destino D

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