1. plcs de omron

Máster universitario en automatización de procesos industriales

Departamento de Electrónica Universidad de Alcalá

DEPARTAMENTO DE

ELECTRÓNICA

AUTÓMATAS DE OMRON

DEPARTAMENTO DE

ELECTRÓNICA

Estructura de sistema automatizado

AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES - DPTO. ELEC TRÓNICA - UAH

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OPERADOR

PLC (Controlador Lógico Programable)

ÓRDENES

SEÑALES

PARTE OPERATIVA

INFORMACIÓN

ACTUACIÓN

SENSORES ACTUADORES

ENTRADAS SALIDASENTRADAS SALIDA

FUNCIONALIDAD/CAPACIDAD

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CO

ST

O

Familia CS1

Familia CP1H

ZEN

Familia CP1L

Familia CP1E

PLCs de OMRON

Familia CJ1

CJ1. Características

� Criterios a la hora de seleccionar un autómata:

Número de entradas y salidas a controlar.

Capacidad de la memoria de programa.

Potencia de las instrucciones.

Periféricos disponibles.

Módulos especiales.

Posibilidad de comunicación.

Software de programación y monitorización.


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� Dentro de las diferentes familias de PLCs de OMRON en este curso se dispone de autómatas de la familia CJ1, concretamente el modelo CJ1M con CPU22.

� El CJ1M es un PLC con un procesador rápido, con funciones avanzadas, con E/S integradas (CPU22 y 23).

� Todas las CPUs del modelo CJ1M disponen de puerto de periféricos y RS232.


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� En todas las CPUs se puede insertar una tarjeta de memoria.

� Los módulos se unen con conectores (sin necesidad de un bastidor) sobre un carril DIN (sin tornillos). Esto simplifica configuración, ahorra costes y reduce tamaños (no hay restricciones de anchura y es rápido y sencillo de instalar).

� Posibilidad de conectar todas las tarjetas inteligentes de E/S del CJ (temperatura, contadora, analógica, … ) en el CJ1M.

� Programas compatibles 100% con PLC’s CJ1G/H y CS1.� La CPU22 y la CPU23 del CJ1M disponen de funciones de

posicionamiento básico.� Módulo de posicionado avanzado � CJ1M + CJ1W-

NCxx3.


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� Estructura típica de rack con la serie CJ (en este caso con CJ1G)


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Fuente de alimentación

CPU

Puerto RS232C

Puerto de periféricos

Unidades de red, de E/S (básicas o especiales). Máximo: 10


� Unidades que se le pueden añadir a la CPU


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� Función de PC-Link Serie: se puede utilizar el puerto RS232 para intercambiar información (10 canales por CPU) entre CPUs sin necesidad de programa. Si usamos RS232 podremos comunicar por el puerto serie 2 CPUs. Si utilizamos un conversor RS422 para comunicar en RS422A/485

podremos comunicar hasta 9 unidades, (1 maestro y 8 esclavos).


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CJ1W-CIF11Conversor

RS-232C �RS-422A/485

CJ1M. Conectividad entre redes

� Soporta Ethernet, Controller Link, DeviceNet, CompoBus/S, Profibus-DP…


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Instruccionesespeciales: 300 ns mín.

Características de las CPUS de CJ1M

�CPU CJ1M

� Capacidad de programa (UM, Memoria de usuario). Es el tamaño del área de programa del usuario en la CPU: el número máximo de pasos que puede tener el programa. El número de pasos por instrucción varía entre 1 y 7 pasos, en función de la instrucción y sus operandos.

� EM: Memoria extendida.


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� Pines de entrada y de salida integrados


13CJ1M. E/S integradas

� Cableado de las entradas. Todas las entradas se pueden conectar a:Salidas colector abierto o de sensores a dos hilos para

las que se utilizarán los pines 24V y 0V, es decir 1 y 5 para IN0, 2 y 6 para IN1, 7 y 11 para IN02, etc...

Salidas linedriver donde se usarán los pines LD+ y LD-con alimentación a 5VDC, es decir 3 y 5 para IN0, 4 y 6 para IN1, 9 y 11 para IN02, etc...



�Cableado de las salidas.Todas las salidas tienen una alimentación V+ única

(5VDC a 24VDC) al igual que un único común (pines 39 y 40).



CJ1M. E/S integradas

� Entradas y/o salidas integradas: Entradas integradas: 2960.0X con X= número de

bit, entre 0 y 9. Salidas integradas: 2961.0X con X entre 0 y 5. Están en la zona de memoria CIO (Core I/O).

� Pueden ser utilizadas como: Entradas/salidas de propósito general. Entradas de interrupción. Entradas de respuesta rápida. Entradas de contador de alta velocidad. Salidas de pulsos. Salidas PWM. Búsqueda de origen.


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� Áreas de asignación de las entradas integradas




�10 entradas de propósito general.�4 entradas de respuesta rápida:

Las señales de menos de un tiempo de ciclo (30µs mín) se pueden tratar como señales de ON durante un ciclo.

�4 entradas de interrupción: Pueden funcionar de 2 modos:

⌧ Modo directo: cuando se detecte un flanco de subida o bajada de la señal de entrada, el ciclo de programa se interrumpirá para atender la interrupción (tarea 140 a 143), que tendrá prioridad sobre el resto del código. Tiempo de respuesta (tiempo desde que se cumple la condición de entrada hasta que se ejecuta la tarea de interrupción): 93µs mín.

⌧ Modo contador (siguiente transparencia).


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�4 entradas de interrupción (continuación). Pueden funcionar de 2 modos:

⌧ Modo directo: (transparencia anterior).⌧ Modo contador: se cuenta o descuenta el número de

flancos de subida o bajada que configuremos, y cuando el valor actual (PV) alcanza el valor asignado en la consigna (SV) o ‘0’ cuando el contaje es descendente, se ejecuta la tarea de interrupción correspondiente (número de tarea 140 a 143). El flanco activo se configura con MSKS (690). Los SV se configuran en el A532 a A535. Los valores se almacenan en A356 a A359, se pueden leer con la instrucción PRV(881) y se pueden cambiar con INI(880).

Con MSKS (690) se selecciona el modo de interrupción (directo o contador).


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� 2 entradas con función de contador de alta velocidad (1/2):Tipos: lineal/circular.Modos de entrada: entrada de fase diferencial (si la

fase A está adelantada incrementa el contador, si la fase A está retrasada lo decrementa), entrada arriba/abajo, solo arriba, entrada pulso+dirección.

2 tipos de reset:⌧ Por software + señal Z: El contador se resetea cuando

Z se activa, siempre que el bit de reset esté a ON.⌧ Por software: Poniendo a ON los bits de reset, (A531.00

y A531.01 para el contador 0 y 1 respectivamente). Función GATE (parada temporal de cuenta, con los

bits A531.02 y A531.03).



� 2 entradas con función de contador de alta velocidad (2/2):

Los canales asociados (son del área auxiliar) donde se almacena el valor de la cuenta son:⌧ Contador 0: A270 (LSB) A271 (MSB).⌧ Contador 1: A272 (LSB) A273 (MSB).

El valor actual (PV) del contador se puede comparar (con la instrucción CTBL(882)) con una consigna. Si se cumple, se ejecuta una tarea de interrupción. Hay 2 posibles modos de comparación: ⌧ Con un valor objetivo (hasta 48 valores distintos,

cada uno con su tarea de interrupción).⌧ Con un rango (hasta 8 rangos distintos, con sus límites

superior e inferior, y su número de tarea de interrupción).



� Ejemplo de uso de los contadores de alta velocidad: Para máquinas de textil y posicionado en las que lo más importante es el control de velocidad de varios ejes.



RS485

Inverter

� Áreas de asignación de las salidas integradas



� Salidas integradas: 6 salidas de propósito general. 2 salidas de pulsos simultáneas de 2 bits cada

una (p. ej., para controlar motores):⌧ Formatos: Pulso/dirección y Adelante/atrás

(CW/CCW).⌧Ciclo de trabajo D=50%.⌧ Frecuencia de salida: hasta 100kHz. ⌧Rango de aceleración/deceleración: de 1Hz a

2kHz cada 4ms.



� Salidas integradas 2 salidas de pulsos simultáneas. Se controlan con las

siguientes instrucciones:



� Salidas integradas: 2 salidas de pulsos para posicionamiento con

variación del ciclo de trabajo (PWM): ⌧ Ciclo de trabajo variable del 0% al 100% de 1% en 1%.⌧ El rango de frecuencia es de 0.1Hz a 999.9Hz variable

de 0.1Hz en 0.1Hz.



� Entradas/salidas integradas: La búsqueda de origen es una operación para establecer

el origen al cual poder referenciar todos los posicionados en coordenadas absolutas, por ejemplo, al controlar un servomotor. Este origen es un punto único y referencia de posicionados y se localiza gracias a señales externas de proximidad de origen y al pulso Z del servomotor (1 único pulso por revolución configurado por hardware). Hay varios métodos para buscarlo y se configura por software cual se utiliza.



Áreas de memoria

� Las áreas de memoria están estructuradas en palabras/words/canales de 16 bits cada uno.

� Formato de las direcciones: XXXX.YY

� Áreas de memoria: Área de programa: contiene el programa del PLC. Área de datos: usada para almacenar valores o para

obtener información sobre el estado del PLC. Está dividida en varias subáreas (CIO, HR, AR, TR, …).


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número de canal (registro)

número de bit (entre 00 y 15)

Nº BIT(PESO)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0MSB LSB

� Área CIO (Core In Out)� Los canales más significativos de esta área serán los asociados a las

entradas y salidas integradas en la CPU (2960 y 2961). �Además dispone de canales para los módulos básicos de

entradas y salidas digitales, para módulos especiales, para la comunicación por Device Net, Controller Link, etc.


29Áreas de memoria

(Controller Link)

� Asignación de E/S: Conexión de 5 unidades básicas de E/S sobre el ”rack” de CPU.


30Áreas de memoria

� Asignación de E/S: Conexión con unidades especiales de entrada salida y unidades de bus.


31Áreas de memoria

::

::

�Otras áreas de memoria. Además del área CIO (Core In Out), existen las siguientes áreas:

� Las áreas sombreadas pueden ser utilizadas como bits/canales de propósito general cuando no se utilicen.


32Áreas de memoria

� Internal I/O area: 2644 canales que corresponden al área CIO. Pueden ser usados para control de ejecución de

programas.�Área AR (Auxiliary area):

448 canales de sólo lectura de A000.00 a A447.15. 512 canales de lectura/escritura de A448.00 a

A959.15. Tienen asignadas funciones especiales: bits de

control e información del PLC (puerto serie, puerto periféricos, bits o canales relacionados con los contadores de alta velocidad, etc.)


33Áreas de memoria

�Work area (W): 512 canales W000.00 a W511.15. Están destinados a propósitos generales de

programación. Se propone que cuando se necesiten bits de control se utilice en primer lugar esta área.

�Área HR (Holding area): 512 canales (8192 bits) de H000.00 a H511.15. Mantiene su estado ante fallos de alimentación o

cambio de modo de PLC. Es direccionable a nivel de bit o byte. Zona de propósito general: Se utiliza en

programación, para datos que requieran mantener su estado incluso cuando se apaga el PLC o cuando se cambia de modo.


34Áreas de memoria

� Memoria de Datos (DM): 32Kwords de D00000 a D32767. Acceso sólo a nivel de canal. No pierden su estado cuando la CPU se apaga. Utilizables para gestión de valores numéricos. Destinados a la configuración de módulos de entrada

y salida especiales y de los módulos CPU Bus. � Index registers (Registros índice): 16 registros índice de IR0 a IR15. Almacenan direcciones para direccionamiento indirecto. Solo admiten acceso a nivel de palabra (no de bit).

� Task flag area (área de flags de tareas): 32 canales de TK0000 a TK0031, son de sólo lectura. Están a ON cuando su tarea se está ejecutando y a

OFF cuando no se está ejecutando o está en standby.AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES - DPTO. ELEC TRÓNICA - UAH

35Áreas de memoria

�Áreas de temporizadores (TIM) y contadores (CNT) Es el área de memoria que simula el funcionamiento de

estos dispositivos. Son usados por el PLC para programar retardos y contajes. Timer area: 4096 temporizadores, de T0000 a T4095. Counter area: 4096 contadores, de C0000 a C4095. Elementos característicos:

⌧ SV (Set Value): Valor de preselección.⌧ PV (Present Value): Valor actual.⌧ BIT: Valor de estado.

� Temporary area (TR): 16 bits de TR0 a TR15. Almacenan el estado ON/OFF temporalmente en las

condiciones que controlan las bifurcaciones del programa.


36Áreas de memoria

Rack didáctico (1/2)


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Fuente Aliment.PA202

CPUCJ1M-22

MAD42(4AI+2AO)

DRM21(DeviceNet)

ETN21(Ethernet)

SCU41(Serie)


38Rack didáctico (2/2)

1. plcs de omron

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