Principios de PLC – Hardware, Configuración e

Programmable Logic Controllers - PLC
Allen-Bradley MicroLogix 1200 & RSLogix 500 - (Hardware, Configuración e Instrucciones Básicas)
James Robles
Departamento de Instrumentación
Huertas College
Programmable Logic Controllers – PLC
Allen-Bradley MicroLogix 1200 & RSLogix 500 - (Hardware, Configuración e Instrucciones Básicas)
En esta presentación:
Definición de PLC
Inputs y Outputs
Procesador e interface del PLC con el Programador
Trainer de PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
Software RSLogix 500
Ladder Logic
Programación de Instrucciones Básicas (Inputs/Outputs)
Programación con la Instrucción de Latch
Programación con Instrucciones de Compuertas Lógicas
Addressing de Inputs y Outputs
James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas College
Programmable Logic Controllers – PLC
Allen-Bradley MicroLogix 1200 & RSLogix 500 - (Hardware, Configuración e Instrucciones Básicas)
Definición de PLC:
 Un PLC es un “Programmable Logic Controller”
 Es un dispositivo encargado de recibir información del campo en
forma de inputs y generar información hacia el campo en forma
de outputs
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
PLC
R
e
I
g
n
i
p
s
u
t
t
e
r
Program
Timers
Logic
Counters
O
u
t
p
u
t
R
e
g
i
s
t
e
r
Output 1
Output 2
Output…(n)
Input…(n)
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Programmable Logic Controllers – PLC
Allen-Bradley MicroLogix 1200 & RSLogix 500 - (Hardware, Configuración e Instrucciones Básicas)
Definición de PLC:
 Un PLC es un “Programmable Logic Controller”
Inputs
Processor
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Input…(n)
Outputs
PLC
R
e
I
g
n
i
p
s
u
t
t
e
r
Program Files
Logic
Counters
Timers
Sequencers
Data Files
O
u
t
p
u
t
R
e
g
i
s
t
e
r
Output 1
Output 2
Output…(n)
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Inputs y Outputs:
 Los Inputs y Outputs del PLC son de niveles de voltaje estático.
Es decir, que son de dos niveles: 0 VDC ó 24 VDC. Además de
voltaje DC, se utiliza 0 y 120 VAC
 Esto se llama niveles lógicos ó binarios. El input ó output es 0
(0 VDC) ó 1 (24 VDC)
 Un ejemplo de un input sería un interruptor (switch) de nivel.
Si en nuestro proceso se está llenando un envase, es necesario
conocer cuando este nivel llega al nivel deseado.
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Inputs del PLC:
 El input es un contacto generado por un dispositivo en el campo.
Un ejemplo sería un Level Switch
 El interruptor permanecerá abierto (un cero lógico) mientras
esté por debajo del nivel deseado
 Interruptor abierto = 0 Lógico (0 VDC)
 Input 1 permanecerá de-energizado
120 VAC
ó 24 VDC
N ó GND
0 Lógico
Level Switch en el Campo
(Abierto)
Input 1
PLC
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Inputs del PLC:
 Al llegar al nivel deseado, el interruptor cerrará (un 1 lógico),
dejando pasar voltaje hacia el input
 Interruptor cerrado = 1 Lógico (24 VDC)
 Input 1 se energizará dentro del PLC
120 VAC
ó 24 VDC
N ó GND
1 Lógico
Level Switch en el Campo
(Cerrado)
Input 1
PLC
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Inputs del PLC:
 Interruptores de Estado Sólido “Solid State”
Vcc (+5 VDC)
c
0 VDC
b
+5 VDC
V
e
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Inputs del PLC:
 Interruptores de Estado Sólido “Solid State”
Vcc (+5 VDC)
c
+24 VDC
b
0 VDC
V
e
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Inputs del PLC:
 Interruptores de Estado Sólido “Solid State”
Vcc (+5 VDC)
b
0 VDC
b
c
0 VDC
c
e
V
e
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Inputs del PLC:
 Interruptores de Estado Sólido “Solid State”
Vcc (+5 VDC)
b
+24 VDC
b
c
+5 VDC
c
e
V
e
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Inputs del PLC:
 Aislacion ó Acolpe Óptico “Opto-Coupler”
 Se utiliza para proteger a los inputs de ruidos o voltajes altos.
INPUT
24 VDC
INPUT
+5 VDC
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Inputs del PLC:
 El PLC recibe este input.
 Luego, el PLC procesa este input y de acuerdo a la programación
genera un output.
 En este caso, se genera un output (24 VDC) para detener el
llenado del envase. El output desactiva una válvula que deja
pasar el fluido con que se llena el envase.
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Inputs del PLC:
 Ejemplos de tipos de interruptores para inputs:
Push Button
Level Switch
Proximity Switch
Pressure Switch
Limit Switch
Flow Switch
Temperature Switch
Optical Switch
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Inputs del PLC:
 Ejemplo: Un sensor de nivel cierra un contacto cuando el nivel de un
envase llega al valor deseado. El PLC procesa este dato y emite un output
para detener el llenado del envase.
Level Switch
Válvula Solenoide
Inputs
0
1
Input 1
Input 2
Input…(n)
Processor
0
1
I
n
p
u
t
s
PLC
Program Files
Logic
Counters
Timers
Sequencers
Data Files
1
0
Outputs
O
u
t
p
u
t
s
Output 1
1
0
Output 2
Output…(n)
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Outputs del PLC:
 El Output es un contacto generado por el PLC para activar una
acción en el campo.
 Output de-energizado = 0 Lógico (0 VDC)
 Output 1 permanecerá de-energizado y la válvula cerrada
120 VAC
ó 24 VDC
N ó GND
0 Lógico
Switch Interno en el PLC
Output 1
Válvula Solenoide Cerrada
(No-Energizado)
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Outputs del PLC:
 Al energizarse el Output 1, un contacto interno del PLC se
energiza
 Output energizado = 1 Lógico (24 VDC)
 Output 1 se energiza y la válvula solenoide abrirá
120 VAC
ó 24 VDC
N ó GND
1 Lógico
Switch Interno en el PLC
Output 1
Válvula Solenoide Abierta
(Energizado)
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Outputs del PLC:
 Ejemplos de tipos de dispositivos para outputs:
Solenoid Valve
Indicator Light
Strobe Light
Alarm Panel
Motor Starter
Heater
Horn, Buzzer or Bell
Stepper Motor
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Inputs y Outputs del PLC:
 Ejemplo: Un sensor de nivel cierra un contacto cuando el nivel de un
envase llega al valor deseado. El PLC procesa este dato y emite un output
para detener el llenado del envase.
Level Switch
Válvula
Solenoide
1
0
I
n
p
u
t
s
PLC
Counters
Timers
Logic
Program
O
u
t
p
u
t
s
0
1
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Procesador del PLC:
 El procesador del PLC contiene los terminales de los inputs y
outputs
 Este procesador tiene
módulos de lógica,
temporirizadores,
Program Files
I
contadores,
n
Logic
secuenciadores y
p
programación en general.
Counters
 Además, tiene los Data
u
Timers
Files, donde almacena el
t
estatus de los inputs,
Sequencers
s
outputs e instrucciones
 El Power Supply es un
Data Files
equipo aparte que se
conecta al PLC.
PLC
O
u
t
p
u
t
s
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Procesador del PLC e Interfase con el Programador
PLC
I
n
p
u
t
s
PC de Interfase
del Programador
Program Files
Logic
Counters
Timers
Sequencers
Data Files
O
u
t
p
u
t
s
Puerto RS-232
Puerto RS-232
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PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
 El trainer PLC de Lab-Volt utiliza el PLC Allen-Bradley
MicroLogix 1200.
 Este PLC consiste de 14 inputs (input 0 al input 13) y
10 outputs (output 0 al output 9). Estos I/O tienen luces
indicadoras de su estado.
 Contiene un espacio para instalar una tarjeta de
expansión de memoria.
 Además, tiene un conector para expandir la cantidad de
inputs y outputs (I/O).
 Incluye luces indicadoras de estatus del PLC.
 Para programar y monitorear el PLC, se utiliza el
conector RS-232 en combinación con el software
RSLogix 500.
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Trainer de PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
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Trainer de PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
PLC Status
Inputs
Indicators
Memory Expansion
Connector
RS-232
Communication Port
Input Status
Indicators
I/O Expansion
Connector
Outputs
Output Status
Indicators
On / Off Switch
Input Terminal
Connections
Momentary Switches
(Normally Open)
Output Indicators
Output Terminal
Connections
Momentary Switch
(Normally Closed)
Toggle Switches
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Trainer de PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
Tarjetas de Expansión de Memoria:
Expansión de Memoria
Micrologix 1200 PLC
Memory Expansion
Connector
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Trainer de PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
Expansión de Tarjetas de I/O:
Connectores de Expansion de Tarjtas de I/O
Micrologix 1200 PLC con 4 tarjetas de Expansión de I/O
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Configuración MicroLogix 1200
 La configuración de un PLC se logra meidnate una
conección de una PC hacia el PLC.
 En el caso de los PLC Allen Bradley, el software es el
RSLogix 500.
 Para conectar el PLC a un PC, se utiliza un cable llamado
RS-232.
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PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
Cable conector de PC (RS-232) hacia PLC:
PC (RS-232)
PLC (RS-232)
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PLC Allen Bradley MicroLogix 1200
Cable conector de PC (RS-232) hacia PLC:
Cable RS-232
PC de Interfase
del Programador
Puertos RS-232
Micrologix 1200 PLC
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Software RSLogix 500:
James
Robles,
Departamento
de Instrumentación,
Huertas
College
James
Robles,
Departamento
de Instrumentación,
Huertas
Junior
College
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Software RSLogix 500:
Instruction Section
Instruction
Category Tabs
Instruction
Toolbar
Main Toolbar
Online Section
Project Tree
Ladder View Window
Results Window
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Software RSLogix 500:
Pantalla del RS Logix 500:
 La pantalla de RS Logix 500 tiene 5 áreas básicas:
1. Main Toolbar
2. Online Section
3. Instruction Section
 Instruction Category Tabs
 InstructionToolbar
4. Project Tree
5. Ladder View Window
 Además, tiene un Results Window para mostrar errores de
programación
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Software RSLogix 500:
Pantalla del RS Logix 500:
 Main Toolbar
 Tiene instrucciones básicas tipo Microsoft para además de
iconos representativos de estas
 Entre los mas notables son:
 File – Permite operaciones relativos al proyecto:
Almacenamiento, Impresión, Abrir, Cerrar, etc.
 Edit – Permite operaciones de seleccionar, copiar,
pegar, cortar, etc.
 Comms – Contiene operaciones para ajustar los
parámetros de comunicaiones entre el software y el
PLC
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Software RSLogix 500:
Pantalla del RS Logix 500:
 Online Section
 Emite comandos para ejecutar el modo del software:
 DOWNLOAD – Ejecuta el comando para enviar el
proyecto al PLC
 PROGRAM – Pone el siftware en modo de programar
 ONLINE – Pone el software de modo que se vea en vivo
 OFFLINE – Contiene operaciones para ajustar los
parámetros de comunicaiones entre el software y el PLC
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Software RSLogix 500:
Pantalla del RS Logix 500:
 Instruction Section:
 Tiene varias pestanas con categorías de instrucciones
 Algunas son:
 Input/Output – Instrucciones básicas de input y output
 Timer/Counter – Instrucciones de temporizadores
(timers) y Contadores (Counters)
 Logic – Instrucciones de tipo lógico
 User – Instrucciones básicas combinadas
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Software RSLogix 500:
Pantalla del RS Logix 500:
 Project Tree:
 Contiene la data del proyecto clasificada por categorías:
 Program Files – Enumera los archivos del proyecto
 Data Files – Información de los datos del proyecto
 Force Files – Archivo que contiene información sobre
datos forzados del proyecto
 Database – Informacion de las instrucciones contenidas
en el software
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Software RSLogix 500:
Procedimiento para programar PLC:
 Del Main Menu, seleccionar File → New
 El RS Logix 500 subirá una ventana para que se seleccione el
tipo de procesador
 En el caso de nuestro trainer, se selecciona el siguiente
procesador:
 Bul. 1762 Micrologix 1200 Series C (1 or 2 Port Com.)
 Luego, se guarda el proyecto con el nombre dado:
 File → Save As → Nombre (Ej. Proyecto1.RSS)
 La extensión .RSS es propio de los proyectos de PLC
 La pantalla estará lista para desarrollar el proyecto
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Software RSLogix 500:
Procedimiento para programar PLC:
 Los programas del PLC se programan en una configuración
llamada Ladder Logic (Lógica de Escalera)
 Este tipo de programación consiste en insertar instrucciones
en líneas paralelas de arriba hacia abajo
 Cada línea que se crea es llamado un Rung
 Las instruuciones las procesa el PLC de izquierda a derecha
y de arriba hacia abajo
 Cada programa termina con la instrucción END
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Software RSLogix 500:
Instrucciones Básicas:
 Insertar línea nueva:
 Del Instruction
Category User,
seleccionar Insert
New Rung
 Dar doble clic o
arrastrar hasta
espacio del Ladder
Logic
 Cada Rung tiene su
número en
secuencia
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Software RSLogix 500:
Instrucciones Básicas:
 Inputs:
 Existen dos tipos básicos de inputs:
• XIC – Examine if Closed
• XIO – Examine if Open
 Outputs:
 Existen tres tipos básicos de outputs:
• OTE – Output Energize
• OTL – Output Latch
• OTU – Output Un-Latch
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Software RSLogix 500:
Instrucciones Básicas:
 Insertar input:
 Del Instruction
Category User,
seleccionar Insert
XIC
 Dar doble clic o
arrastrar hasta
espacio del Ladder
Logic
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Software RSLogix 500:
Instrucciones Básicas:
 Insertar Branch:
 Del Instruction
Category User,
seleccionar Insert
Branch
 Dar doble clic o
arrastrar hasta
espacio del Ladder
Logic
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Software RSLogix 500:
Instrucciones Básicas:
 Insertar output:
 Del Instruction
Category User,
seleccionar Insert
OTE
 Dar doble clic o
arrastrar hasta
espacio del Ladder
Logic
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Software RSLogix 500:
Download:
 Dar Download:
 De la sección de
Download,
seleccionar
DOWNLOAD
DOWNLOAD
 Seguir las
instrucciones para
bajar el proyecto al
PLC
 Con esta acción, se
borra el proyecto
anterior
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Software RSLogix 500:
Online:
 Para ver la accion del
PLC en vivo:
 De la sección de
Download,
seleccionar ONLINE
 Seguir las
instrucciones para
ver las acciones del
field en la pantalla
ONLINE
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Software RSLogix 500:
Rung 000
XIC
Rung 001
OTE
END
 Circuito Normally Open
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Software RSLogix 500:
Rung 000
XIO
Rung 001
OTE
END
 Circuito Normally Closed
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Software RSLogix 500:
Rung 000
XIC
XIO
OTE
OTE
Rung 001
END
Instrucción de “Branch”
 Circuito Latch
 Se utiliza la instrucción de “Branch” para colocar
otro input en paralelo
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Software RSLogix 500:
Rung 000
XIC
OTE
XIC
END
Rung 001
 Circuito AND Gate
XIC1
XIC2
OTE1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
1
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Software RSLogix 500:
Rung 000
XIC
OTE
XIC
END
Rung 001
 Circuito OR Gate
XIC1
XIC2
OTE1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
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Software RSLogix 500:
Asignacion de Inputs y Outputs:
 Para asignar tanto Inputs como Outputs se utiliza el siguiente
formato (Address Format):
I:0/0
Tipo de Instrucción
Numero de Tarjeta
Numero de Bit
 En este ejemplo se esta usando de referencia el input 0 de la
tarjeta 0
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Software RSLogix 500:
Asignacion de Inputs y Outputs:
 Para asignar tanto Inputs como Outputs se utiliza el siguiente
formato (Address Format):
O:0/0
Tipo de Instrucción
Numero de Tarjeta
Numero de Bit
 En este ejemplo se esta usando de referencia el output 0 de la
tarjeta 0
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Software RSLogix 500:
Asignacion de Inputs y Outputs:
 Input 9 de la tarjeta 3
I:3/9
Tipo de Instrucción
Numero de Tarjeta
Numero de Bit
 Output 1 de la tarjeta 1
O:1/1
Tipo de Instrucción
Numero de Tarjeta
Numero de Bit
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Software RSLogix 500:
Asignacion de Inputs y Outputs:
Rung 000
I:0/0
I:0/1
O:0/0
O:0/0
Rung 001
END
 Circuito Latch
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Software RSLogix 500:
Proceso Interno del PLC:
Rung 000
I:0/0
O:0/0
I:0/1
O:0/0
Rung 001
Rung 002
END
 Un detalle importante de la operación de los PLC, es el
hecho de que este solo ejecuta una instrucción a la vez y la
ejecución final ocurre luego de la instrucción END.
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Software RSLogix 500:
Proceso Interno del PLC:

Rung 000
I:0/0
Rung 001
O:0/0


I:0/1
Rung 002

O:0/0
END

 La ejecución se realiza de derecha a izquierda y de arriba
hacia abajo. Cuando llega la instrucción de END, es que se
energizan los outputs correspondientes.
James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas College
Programmable Logic Controllers – PLC
Allen-Bradley MicroLogix 1200 & RSLogix 500 - (Hardware, Configuración e Instrucciones Básicas)
Software RSLogix 500:
Proceso Interno del PLC:

Rung 000
I:0/0
Rung 001
O:0/0


I:0/1
Rung 002

O:0/0
END

 Comenzando con el Rung 000, el I:0/0 cierra (1 lógico),
entonces el O:0/0 debe estar energizado (1 lógico), pero
no se energiza porque aún no ha llegado la instrucción de
END
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Software RSLogix 500:
Proceso Interno del PLC:

Rung 000
I:0/0
Rung 001
O:0/0


I:0/1
Rung 002

O:0/0
END

 Luego se ejecuta la instrucción del Rung 001 que indica que
el I:0/1 está abierto (0 lógico), entonces el O:0/0 debe
estar denergizado (0 lógico)
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Software RSLogix 500:
Proceso Interno del PLC:
Rung 000
I:0/0
O:0/0
I:0/1
O:0/0
Rung 001
Rung 002
END
 El resultado es que al llegar la instrucción de END, el
O:0/0 está denergizado, porque la última acción que se
tomó con respecto a ese output fue denergizarlo (0 lógico) a
través del input I:0/1
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