1 Presentación del curso Filosofía de los sistemas
de control y su arquitectura Diseño de sistemas de
automatización industrial Métodos de
programación Interfase con el operador Intercambio de
información con otros sistemas Selección de equipo
y programas
2 Automatización Realizar una actividad o proceso sin la
necesidad de una supervisión directa
3 Dinámica Formar equipos y apuntar las ventajas de
automatizar un proceso Discutir las ventajas planteadas Ahora
hacer una lista con las desventajas Enlistar lo que podría
hacer que no funcione la automatización realizada
4 Objetivo de la Automatización Reducir la variabilidad de
un proceso. Mejorar la productividad. Mejorar la calidad. Reducir
los desperdicios. Evitar riesgos a operadores. Mejorar la
seguridad del personal, instalaciones y vecinos.
5 Descripción de un sistema de control Controlador.
Contiene el algoritmo de control, se encarga de manejar la salida
de control para obtener el valor deseado. Entrada.
Medición de la variables de proceso que se quiere
controlar, ésta señal proviene del sensor
instalado. Salida. Señal que actúa sobre el
elemento final de control. Set Point. Valor en que se desea
mantener a la variable de proceso.
6 Modos de Control La salida de control solo puede estar
encendida o apagada: ON-OFF La salida de control puede ser
modulada en valores desde 0 a 100% PID
7 Dinámica Formar equipos y escribir la filosofía
de control del sistema descrito Definir las entradas y salidas
del sistema ¿Cuáles serían las
perturbaciones que podrían afectar la operación del
sistema?
8 Controladores Controles unilazo (una sola variable de control).
Controladores Lógicos Programables (PLC). Sistemas de
Control Distribuido.
9 Controles para un sólo lazo Sistemas que controlan una
sóla variable Cuentan con pantalla para observar los
parámetros de operación Algunos cuentan con
pantalla gráfica Cuentan con salidas de alarmas
10 Controladores Lógicos Programables Aplicables a
diversos procesos Reprogramables Manejo eficiente de
señales On/Off Aplicaciones pequeñas hasta grandes
Modulares
11 Sistemas de Control Distribuido Utilizados principalmente en
procesos contínuos Altamente confiables Manejo eficiente
de señales analógicas Costosos, para aplicaciones
grandes a muy grandes Modulares
12 Estrategia de Control Lazo abierto El parámetro que se
controla no se mide por el sistema de control. Lazo cerrado El
parámetro que se controla se mide y retroalimenta al
sistema de control.
13 Estrategia de Automatización ¿Qué
parámetro (variable de proceso) se quiere controlar?
¿Se puede medir directa o indirectamente la variable de
proceso? ¿Cómo se puede controlar la variable de
proceso? Dosificar Agitar Calentar Enfriar Posicionar
14 Estrategia de Automatización ¿Se quiere
controlar dentro de un rango o en un valor específico?
¿Se requiere observar el valor de la variable de proceso?
¿Qué tipo de sensor es adecuado para la
aplicación específica?, ¿Se encuentra dentro
de nuestro presupuesto? ¿Qué tipo de actuador es
adecuado para la aplicación específica?, ¿Se
encuentra dentro de nuestro presupuesto?
15 Estrategia de Automatización ¿Se
instalará como un control local o cómo parte de un
sistema de control de planta?
16 Dinámica Cuál sería el mejor
método para solucionar el sistema que esta planteando su
equipo y porqué
17 Corriente La corriente fluye por un cable para llevar la
electricidad Se representa por una “I” La unidad de
medida es el Amper (A ó Amp) En electrónica se
utilizan normalmente miliamperes (mA). 1 A = 1000 mA 0.1 A = 100
mA
18 Voltaje El voltaje es el nivel de potencial en un punto
específico El voltaje se mide en Volts (V) Si un punto
tiene 5V y otro 0V y se conecta un cable entre ellos, entonces la
corriente fluirá desde el punto en 5V hacia el punto en 0V
0V se conoce como Tierra (Ground)
19 Voltaje El voltaje se transmite de dos formas: Corriente
Directa (CD) Corriente Alterna (CA) En la CD el voltaje se
mantiene siempre constante En la CA el voltaje varía en
forma senoidal cruzando por cero y la frecuencia de la onda se
mide en Hertz (Hz)
20 Tierra La tierra es GND Tierra es donde no hay diferencia de
potencial con 0V Todos los dispositivos deben compartir la misma
tierra Aunque se utilizan fuentes de diferentes voltajes todas
deben compartir la misma tierra Cuando se utilizan
baterías (CD), el negativo es la tierra
21 Resistencia Es la cantidad de resistencia que encuentra la
electricidad La unidad de medida es el Ohm (O) Se utiliza la
nomenclatura de K (kilo-1,000), M (Mega-1,000,000) 4700 O = 4.7
KO
22 Circuito Abierto Cuando un circuito se encuentra abierto no
puede fluir a través de él la energía
eléctrica y no sucede nada
23 Circuito Cerrado Un circuito cerrado permite el flujo
eléctrico entre los elementos La corriente circula y el
foco se enciende
24 Conexión en Serie Cuando dos o más elementos se
unen sin derivación entre ellos En el ejemplo hay tres
luces en serie conectados a la batería
25 Conexión en Paralelo Cuando dos o más elementos
se unen con la misma polaridad En el ejemplo hay tres luces en
paralelo conectados a la batería
26 Ley de Ohm La ley de Ohm describe la relación que
existe entre corriente, voltaje y resistencia V = I R Resolviendo
para I y R obtenemos: I = V / R R = V / I
27 Ley de Ohm El voltaje de alimentación es de 12 VCD La
corriente que fluye por el led es de 200mA Encontrar la
resistencia utilizando la fórmula R = V / I R = 12 / 0.2 R
= 60 O
28 Potencia La potencia es la cantidad de energía que se
utiliza para operar un equipo La potencia se mide en Watts y se
representa por con la letra W ó P P = V I ó P = I2
R Despejando para V y para I V = P / I I = P / V
29 Potencia El voltaje de alimentación es de 12 VCD La
corriente que fluye por el led es de 200mA Encontrar la potencia
utilizando la fórmula P = V I P = 12 * 0.2 P = 2.4 W
30 Potencia El voltaje de alimentación es de 120 VCA La
potencia del foco es de 100 Watts Encontrar la corriente
utilizando la fórmula I = P / V I = 100 / 120 I = 0.83
A
31 Entradas y Salidas Las entradas son las señales que
llegan al PLC provenientes de sensores Las salidas son
señales que salen del PLC y van hacia un actuador
32 Entradas Digitales Selectores Botones Interruptores de
límite Interruptores de proximidad Contacto auxiliar de
motor (estado) Relevadores Encoders
33 Entradas Analógicas Transductores de temperatura
Transductores de presión Celdas de carga Transductores de
humedad Transductores de flujo Potenciómetros Mediciones
de PH, ORP, Conductividad Corriente, Voltaje
34 Salidas Digitales Relevadores de control Solenoides
Arrancadores de motor Alarmas sonoras Indicadores
35 Salidas Analógicas Válvulas de control
Actuadores Variadores de velocidad
36 (Gp:) 1001110001010111 (Gp:) 1110011101010100 (Gp:) MOV
A,F4E8h (Gp:) ADD A,B (Gp:) JMP (Gp:) for (i=1; i<10; i++)
printf (“hello/n”); Evolución del Software
Lenguaje máquina Interruptores y botones Ensamblador
Lenguaje máquina Programación con
nemotécnicos Lenguajes de alto nivel (Fortran, C…)
Brindan portabilidad Compiladores e interpretes Diagramas
escalera (LD ó RLL) Esquemático orientado al
control discreto Sin lógica para estrategia de control
Herramientas CASE con diagramas de flujo Orientada a la
aplicación Enfasis en productividad no en
programación
37 Requerimientos actuales de Software Reducir el ciclo de
desarrollo Diseño, depuración,
implementación, arranque Reducir el mantenimiento a largo
plazo del Software Simplificar la documentación, cambios
sencillos Mayor Apertura, Flexibilidad y Capacidad Integrar
funciones, características y aplicaciones Integrar a todo
el negocio Conectividad corporativa desde el piso de
producción hasta los sistemas administrativos
38 El estándar IEC 1131 óIEC 61131-3 Una
combinación de métodos de programación IL
Lista de instruccionesInstruction List ST-Texto
estructuradoStructured Text FBD-Bloques de funcionesFunction
Blocks LD Diagramas escaleraLadder Diagram SFC-Diagramas
secuencialesSequential Function Charts
39 Aplicaciones del estándarIEC 61131-3 Las principales
compañías de software han desarrollado
herrramientas amigables para reducir el tiempo de desarrollo y
arranque (tiempo al mercado). Todos los fabricantes de software
basado en diagramas escalera estan buscando la manera de mejorar
sus herramientas de programación que fueron
diseñadas principalmente para control digital. Aún
los fabricantes de software FBD y SFC han sido forzados a
modificar sus técnicas de programación para
mantenerse competitivos en el mercado. Los diagramas de flujo son
utilizados por muchos fabricantes de software como la herramienta
de configuración más sencilla de utilizar.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN
LA VERSIÓN DE DESCARGA