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19/01/2012 1 Curso Avanzado de PLCs de Fatek (Serie FBs) www.infoPLC.net

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Page 1: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 1

Curso Avanzadode

PLCs de Fatek (Serie FBs)

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Page 2: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 2

Índice

03 Hardware para Comunicaciones de PLCs de Fatek (Serie FBs)

9 Hardware para Comunicación Punto a Punto (Ethernet)

11 Configuración del módulo ETHERNET, FBs-CBE

16 Conexión de WinProladder con el módulo ETHERNET, FBs-CBE

23 Configuración del OPC-Server de Fatek

32 Conexión OPC-Server con EXCELL

35 Redes de PLCs de Fatek (Protocolos Fatek y ModBus)

53 Redes de PLCs de Fatek (Ethernet)

Comunicaciones

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Page 3: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 3

Índice

55 Introducción al control de temperatura

57 Hardware para la regulación de temperatura

64 Tipos de lazos de control

97 Configuración del Hardware

99 Configuración de I/O

100 Ejemplo de Sistema de regulación de temperatura

101 Esquema eléctrico

102 Ejemplo Ladder de regulación ON/OFF

Control de temperatura

103 Ejemplo Ladder de regulación Zona neutra

105 Ejemplo Ladder de regulación PID

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Page 4: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 4

Puertos de Comunicaciones con Serie FBs

Serie FBs-MA

- Port 0: PC-WinProladder (USB o RS232) o HMI (RS-232)

- Port 1: PC-WinProladder (RS232) o HMI (RS-232 ó RS485)

- Port 2: PC-WinProladder (RS232, Ethernet) o HMI (RS-232 ó RS485)

máx400 mA

+ 24 V OUT -s/s

X0 X2X1

X4X3

X6X5

X8X7

X10X9

X12X11 X13

L NC0

Y1Y0

Y2C2

Y4Y3

Y5C4 C6

Y6 Y8Y7 Y9

SINKSRCE

0 1 2 34 5 6 78 9

0 1 2 34 5 6 78 9

10111213

POW

RUN

ERR

IN(X)

OUT(Y)

PORT 0

PORT 1PORT 2

TX RX

IN AC 100-240 V

TX

RX

TX

RX

FBs-24MA

Port 2

Port 1 Port 0

www.infoPLC.net

Page 5: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 5

máx400 mA

+ 24 V OUT -s/s

X0 X2X1

X4X3

X6X5

X8X7

X10X9

X12X11 X13

L NC0

Y1Y0

Y2C2

Y4Y3

Y5C4 C6

Y6 Y8Y7 Y9

SINKSRCE

0 1 2 34 5 6 78 9

0 1 2 34 5 6 78 9

10111213

POW

RUN

ERR

IN(X)

OUT(Y)

PORT 0

PORT 1PORT 2

POR

T3

(RS232)PO

RT

4(RS485)

ETHERN

ET

TX RX

IN AC 100-240 V

TX

RUN

LNK

TX

RX

TX

RX

TX

RX

RX

TX

RX

FBs-24MC

FBs-CM 25E

3

6

1

2

+

-

G

T N

Puertos de Comunicaciones con Serie FBs

Serie FBs-MC

- Port 0: PC-WinProladder (USB o RS232) o HMI (RS-232)

- Port 1: PC-WinProladder (RS232) o HMI (RS-232 ó RS485)

- Port 2: PC-WinProladder (RS232 ó Ethernet) o HMI (RS-232 ó RS485)

- Port 3: PC-WinProladder (RS232 ó RS485) o HMI (RS-232 ó RS485)

- Port 4: PC-WinProladder (RS232 ó Ethernet) o HMI (RS-232 ó RS485)

Port 2

Port 1

Port 0Port 3

Port 4

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Page 6: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 6

Cartas de comunicación (CB) de la Serie FBs-MA/MC

PROGRAMMABLECONTROLLER

PORT 2 PORT1

TX

RX

TX

RX

FBs-CB2(1xRS232)

PROGRAMMABLECONTROLLER

PORT 2 PORT1

TX

RX

TX

RX

FBs-CB22(2xRS232)

PROGRAMMABLECONTROLLER

PORT1

TX

RX

PORT 2

TX

RX

FBs-CB25(1xRS232+1xRS485)

FBs-CB5(1xRS485)

PROGRAMMABLECONTROLLER

PORT 2

TX

RX

PORT 1

TX

RXPROGRAMMABLECONTROLLER

PORT 2

TX

RX

PORT 1

TX

RX

FBs-CB55(2xRS485)

PROGRAMMABLECONTROLLER

FBs-CBE(1xETHERNET)

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Page 7: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 7

Módulos de comunicación (CM) de la Serie FBs-MC

PORT

3(RS232)

TX

RX

PORT

4(RS232)

TX

RX

FBs-CM 22 FBs-CM 55

PORT

4(RS485)

TX

RX

+

-

G

T N

PORT

3(RS485)

TX

RX

+

-

G

T N

PORT

3(RS232)

PORT

4(RS485)

TX

RX

TX

RX

FBs-CM 25

+

-

G

T N

PORT

4(RS485)

ETHERN

ET

RUN

LNK

TX

RX

TX

RX

FBs-CM 55E

3

6

1

2

+

-

G

T N

PORT

3(RS485)

TX

RX

+

-

G

T N

PORT

3(RS232)

PORT

4(RS485)

ETHERN

ET

RUN

LNK

TX

RX

TX

RX

TX

RX

FBs-CM 25E

3

6

1

2

+

-

G

T N

FBs-CM22(2xRS232)

FBs-CM55(2xRS485)

FBs-CM25(1xRS232)(1xRS485)

FBs-CM55E(2xRS485)

(1xETHERNET)

FBs-CM25E(1XRS232)(1xRS485)

(1xETHERNET)

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Page 8: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 8

Módulos especiales de comunicación (CM) de la Serie FBs-MC

POW

TX

RX

TX

RS232 to RS485Converter

RX

FBs-CM 5C

24 V +

24 V -

FG

FG

+

-

G

T N

FBs-CM5C(conversor RS232 RS485)

FBs-CM5R(repetidor RS485)

TX

RX

FBs-CM 5R

+

-

G

T N

TX

RX

+

-

G

T N

POW

RS485Repeater

24 V +

24 V -

FG

FG

24V + CH1 + CH1 - GND2

24V - GND1 CH2 + CH2 -

CH3 + CH3 - GND4

GND3 CH4 + CH4 -

4 Ports

RS485 HUB

FBs-CM5H

FBs-CM5H(HUB RS485)

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Page 9: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 9

Identificación de pines de los puertos RS232 y RS485

5 GND

3 RxD (in)2 TxD (out)

RS232

DB-9F

+

-

FG

T NON

12

RS485

RS232

RS485

ETHERNET

Pin Señal1 TX +2 TX -3 Rx +6 RX -

1 8

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Page 10: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 10

Comunicaciones Punto-a-Punto con Serie FBs

Ejemplo 1

Módulo frontal EthernetFBs-CBE

Pupitre FatekFBs-10MA

WinProladdero

OPC-Server

Cable Ethernet (cruzado)Cable USB o RS232

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Page 11: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 11

Comunicaciones Punto-a-Punto con Serie FBs

Ejemplo 2

Módulo frontal EthernetFBs-CBE

Pupitre Fatek

FBs-10MA

WinProladder o OPC-Server

Cable Ethernet

Módulo frontal EthernetFBs-CBE

Cable Ethernet

Cable Ethernet

Pupitre Fatek

FBs-10MA

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Page 12: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 12

Configuración del PC

Inicio / Panel de Control / Conexiones de Red / Red Local LAN

Ambas IP’s (PLC y PC) deberán estar en el mismo rango de direcciones IP.

PC

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Page 13: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 13

Configuración del módulo frontal: Ethernet Fatek FBs-CBE

Ejecutar: Fatek Ethernet Module Configuration Tool (ether_cfg.exe)

Doble clic sobre el módulo detectado al que queramos acceder para configuración.

1

2

3

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Page 14: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 14

Configuración del módulo frontal: Ethernet Fatek FBs-CBE

Configuración general

Ajustar la IP del Módulo FBs-CBE.(en el mismo rango que el PC)

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Page 15: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 15

Configuración del módulo frontal: Ethernet Fatek FBs-CBE

Configuración del Control de Acceso

Permite introducir listado de IP’s desde las que se permitirá el acceso a este módulo Ethernet

Si no se introduce ninguna IP, el Control de Acceso está deshabilitado(acceso permitido desde cualquier IP)

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Page 16: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 16

Configuración del módulo frontal: Ethernet Fatek FBs-CBE

Configuración de la solapa Misc.

Es importante conocer el puerto de comunicaciónPor defecto es el puerto 500 para servicio Fatek y el puerto 502 para Modbus

(se pueden modificar ambos)

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Page 17: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 17

ConexiónWinProladder con PLC

por Ethernet

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Page 18: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 18

Conexión WinProladder con FBs-CBEwww.infoPLC.net

Page 19: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 19

Conexión WinProladder con FBs-CBE

Para coger un programa del

PC y pasarlo al PLC

Para obtener el programa del PLC

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Page 20: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 20

Conexión WinProladder con FBs-CBEwww.infoPLC.net

Page 21: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 21

Conexión WinProladder con FBs-CBE

Ventana que indica el progreso de comunicación

Arbol

Del

Proyecto

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Page 22: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 22

Conexión WinProladder con FBs-CBEVentana de Estado del PLC

(Se visualiza automáticamente después del proceso de conexión)

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Page 23: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 23

Conexión WinProladder con FBs-CBE

Cursor

Escritorio

Arbol

del

Proyecto

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Page 24: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 24

Configuración Servidor OPC Fatek

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Page 25: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 25

Arquitectura

Equipo 1 Equipo N

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Page 26: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 26

Configuración del OPC-ServerEjecutar: FaconSvr.exe

“click”

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Page 27: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 27

Configuración del OPC-Server

Introducir

Nombre y Descripción

Aceptar

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Page 28: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 28

Configuración del OPC-Server

“click” en

Add Device

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Page 29: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 29

Configuración del OPC-Server

“click” en

Add Station

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Page 30: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 30

Configuración del OPC-Server

“click” en

Add Group

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Page 31: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 31

Configuración del OPC-Server

“click” en

Add Item

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Page 32: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 32

Configuración del OPC-Server

Para conectar el OPC Server al PLC hacer “click” en conectar

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Page 33: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 33

Conexión OPC-Server con EXCELL

Lectura de datos en Excell

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Page 34: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 34

Conexión OPC-Server con EXCELL

Escritura de datos desde Excell

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Page 35: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 35

Conexión OPC-Server con EXCELLCódigo de los Botones

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Page 36: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 36

RedesDe PLCs de FATEK

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Page 37: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 37

Comunicaciones en Red con Serie FBs

Serie FBs-MA

- Port 1: Red de PLCs (RS485)

- Port 2: Red de PLCs (RS485)

Serie FBs-MC

- Port 1: Red de PLCs (RS485)

- Port 2: Red de PLCs (RS485)

- Port 3: Red de PLCs (RS485)

- Port 4: Red de PLCs (Ethernet y RS485)

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Page 38: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 38

Comunicaciones en Red con Serie FBs

Red Maestro/Esclavos

- Hardware: Conexionado de los PLC´s a través de sus puertos RS485

-Configuración de los puertos: Todos deben tener los mismos Parámetros

-Número de estación de cada PLC: 1 al 254

- Software: 1) En el “Árbol del Proyecto” configurar la Tabla de Lectura/Escritura

2) En el Ladder, programar la función: FUN150

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Page 39: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 39

Comunicaciones en Red RS485 con Serie FBsHardware

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Page 40: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 40

Comunicaciones en Red RS485 con Serie FBsParámetros de los Puertos

Registro de ajuste

Baudios por defecto

Otros parámetros por defecto *

Puerto Valor por defecto

R4050Port 0 ** 5621H 9600 bps Datos: 7 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

R4146Port 1 5621H 9600 bps Datos: 7 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

R4158Port 2 5621H 9600 bps Datos: 7 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

R4161Port 2 *** 5665H 153600 bps Datos: 8 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

R4043Port 3 5621H 9600 bps Datos: 7 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

R4044Port 4 5621H 9600 bps Datos: 7 bit, Paridad: Even, Stop: 1 bit

*** Ajuste Port 2 en alta velocidad

* Al ajustar un puerto en protocolo ModBus RTU, los bits de Datos son, siempre 8 bits

** Para el Port 0 se puede cambiar los Baudios, pero los otros parámetros siempre son los indicados

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Page 41: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 41

Comunicaciones en Red RS485 con Serie FBsAjuste de los Parámetros de los Puertos

0: Even Parity (Paridad Par)1: Odd Parity (Paridad Impar)

0: Datos, 7 Bits1: Datos, 8 Bits

0: Sin Paridad1: Con Paridad

0: 1 Bit de Stop1: 2 Bits de Stop

B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15

56H

Bits de los

Registros de Ajuste

BaudiosH0 0 0 0 0 4800 bps0 0 0 1 1 9600 bps0 0 1 0 2 19200 bps0 0 1 1 3 38400 bps0 1 0 0 4 76800 bps0 1 0 1 5 153600 bps0 1 1 0 6 307200 bps0 1 1 1 7 614400 bps1 0 0 0 8 7200 bps1 0 0 1 9 14400 bps1 0 1 0 A 28800 bps1 0 1 1 B 57600 bps1 1 0 0 C 115200 bps1 1 0 1 D 230400 bps1 1 1 0 E 921600 bps1 1 1 1 F Definido por usuario

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Page 42: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 42

Comunicaciones en Red RS485 con Serie FBsRelés Internos de los Puertos

Puerto listo Puerto ha terminadoPuerto

M1960 M1961Port 1

M1962 M1963Port 2

M1936 M1937Port 3

M1938 M1939Port 4

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Page 43: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 43

Comunicaciones en Red RS485 con Serie FBsNúmero de estación

Maestro: 1

Esclavos: 2 - 254

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Page 44: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 44

Secuencia de pasos de Lectura/Escritura en Red RS485Tabla en Winproladder (protocolo Fatek)

12

3

4

5

6

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Page 45: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 45

Secuencia de pasos de Lectura/Escritura en Red RS485Tabla en Winproladder (protocolo Fatek)

1

2

34

6

5

www.infoPLC.net

Page 46: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 46

Funciones de Comunicación en Red RS485Función FUN151 (Maestro-Esclavos) (protocolo Fatek)

Pt:MD:SR:WR:

151P.CLINK

EN

PAU

ABT

Entrada de Control

Pausa

Aborto

ACT

ERR

DN

Trabajando

Error

Hecho

Rango

R ROR DR K

PtMDSRWR

R0

R3839

-

-

R5000

R8071

-

-

D0

D3999

-

-

Constate

1 a 4

0--

www.infoPLC.net

Page 47: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 47

Funciones de Comunicación en Red RS485Ladder (Función FUN151)

Cada vez que el puerto Port1 está libre, se ejecuta la función FUN151 y se realiza la tabla de secuencia de

Lectura/Escritura

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Page 48: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 48

Secuencia de pasos de Lectura/Escritura en Red RS485Tabla en Winproladder (protocolo ModBus)

1

2

3

4

5

6

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Page 49: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 49

Secuencia de pasos de Lectura/Escritura en Red RS485Tabla en Winproladder (protocolo ModBus)

1

2

3

45

6

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Page 50: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 50

Direcciones ModBus en Fatek

Tablas con direcciones de 55 dígitos

FatekModBus Descripción

Y0 – Y25500001 - 00256X0 – X25501001 - 01256

M0 – M200102001 - 04002S0 – S999

Salidas Digitales, YEntradas Digitales, XMarcas Internas, MMarcas Internas, S06001 - 07000

T0 – T25509001 - 09256C0 – C25509501 - 09756R0 – R416740001 - 44168

R5000 – R5998

Relés de Salida, (T0 – T255)Relés de Salida, (C0 – C255)Registros, RRegistros de Solo Lectura, ROR45001 - 45999

D0 – D299846001 - 48999T0 – T25549001 - 49256C0 – C19949501 - 49700

C200 – C255

Registros, DValor Acumulado, (T0-T255)Valor Acumulado, (C0-C199), (16 bits)Valor Acumulado, (C200-C255), (32 bits)49701 - 49812

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Page 51: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 51

Direcciones ModBus en Fatek

Tablas con direcciones de 66 dígitos

FatekModBus Descripción

Y0 – Y255000001 - 000256X0 – X255001001 - 001256

M0 – M2001002001 - 004002S0 – S999

Salidas Digitales, YEntradas Digitales, XMarcas Internas, MMarcas Internas, S006001 - 007000

T0 – T255009001 - 009256C0 – C255009501 - 009756R0 – R4167400001 - 404168

R5000 – R5998

Relés de Salida, (T0 – T255)Relés de Salida, (C0 – C255)Registros, RRegistros de Solo Lectura, ROR405001 - 405999

D0 – D2998406001 - 408999T0 – T255409001 - 409256C0 – C199409501 - 409700

C200 – C255

Registros, DValor Acumulado, (T0-T255)Valor Acumulado, (C0-C199), (16 bits)Valor Acumulado, (C200-C255), (32 bits)409701 - 409812

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Page 52: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 52

Funciones de Comunicación en Red RS485Función FUN150 (protocolo ModBus)

Pt:SR:WR:

150P.M_BUS

EN

A/R

ABT

Entrada de Control

ASCII/RTU

Aborto

ACT

ERR

DN

Trabajando

Error

Hecho

Rango

R ROR DR K

PtSRWR

R0

R3839

-

R5000

R8071

-

D0

D3999

-

Constate

1 a 4--

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Page 53: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 53

Funciones de Comunicación en Red RS485Ladder (Función FUN150)

Cada vez que el puerto Port1 está libre, se ejecuta la función FUN151 y se realiza la tabla de secuencia de

Lectura/Escritura

M2=0 Protocolo ModBus RTU

M2=1 Protocolo ModBus ASCII

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Page 54: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 54

Comunicaciones en Red Ethernet con Serie FBsEthernet

www.infoPLC.net

Page 55: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 55

Comunicaciones en Red Ethernet con Serie FBswww.infoPLC.net

Page 56: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 56

Control de Temperatura(serie FBs)

www.infoPLC.net

Page 57: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 57

Regulación de Temperatura con los PLC´s de Fatek

Los Autómatas de la Serie FBs disponen de Módulos de expansión para sondas de temperatura

Se pueden usar las 3 Series MA, MC y MN

Tamaño mínimo del PLC: 20 E/S

Número máximo de sondas: 32

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19/01/2012 58

Hardware para Regulación de TemperaturaMódulos para sondas RTD (termoresistencias)

Módulos

90 x 90 x 80 mm40 x 90 x 80 mmDimensiones-20 ~ +80 ºCTemperatura de almacenaje0 ~ +60 ºCTemperatura de trabajo

LED indicador de 5VIndicador24 Vdc, -15% +20%, 2 VA máximoAlimentación

5 V, 35 mAConsumo internoAlimentación: Transformador, Señal: optoacopladorAislamiento

± 1%Precisión2 ó 4 s1 ó 2 sTiempo de conversión

0.1 ºCResoluciónConfigurable: No, 2, 4, 8Media de muestras

PromedioFiltro de Software1 IR (registro de entrada) y 8 DOPuntos de E/S

RTD de 3 hilos JIS (α=0.00392) o DIN (α=0.00385)Pt-100 (-200 ~ +850 ºC

Pt-1000 (-200 ~ +600 ºC)Tipo Sonda (rango)

16 Sondas6 sondasNúmero de Sondas (puntos)FBs-RTD16FBs-RTD6Referencia

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19/01/2012 59

Hardware para Regulación de TemperaturaMódulos para sondas TC (termopares)

40 x 90 x 80 mm 90 x 90 x 80 mmDimensiones-20 ~ +80 ºCTemperatura de almacenaje0 ~ +60 ºCTemperatura de trabajo

IndicadorAlimentaciónConsumo internoAislamientoPrecisiónTiempo de conversiónResoluciónCompensación unión fríaMedia de muestrasFiltro de SoftwarePuntos de E/S

Tipo Sonda (rango)

Número de Sondas (puntos)Referencia

Módulos

LED indicador de 5V

24 Vdc, -15% +20%, 2 VA máximo

5 V, 32 mA 5 V, 35 mA

Alimentación: Transformador, Señal: optoacoplador

± (1% + 1 ºC)

2 ´4 s 3 ó 6 s1 ó 2 s

0.1 ºC

Si

Configurable: No, 2, 4, 8

Promedio

1 IR (registro de entrada) y 8 DO

J (-200 ~ +900 ºC) E (-190 ~ +1000 ºC)K (-190 ~ +1300 ºC) T (-190 ~ +380 ºC)R (0 ~ +1800 ºC) B (350 ~ +1800 ºC)S (0 ~ +1700 ºC) N (-200 ~ +1000 ºC)

16 Sondas6 sondas2 sondas

FBs-TC16FBs-TC6FBs-TC2

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19/01/2012 60

Módulos para sondas RTD

FATEKFBs -RTD6

POW

P0+ P1+P0-COM

+ 24 IN -P1-

P4+P3+P2+ P5+P4-P3-P2- P5-

6 Sondas RTD

FBs -RTD16

POW

P0+ P1+ P2+ P3+ P4+ P5+ P6+P0-COM

+ 24 IN -P1- P2- P3- P4- P5- P6-

P9+ P10+P7+ P8+P7- P8-

P11+ P12+ P13+ P14+ P15+P9- P10- P11- P12- P13- P14- P15-

FATEK

16 Sondas RTD

40 mm 90 mm

90 mm 90 mm

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19/01/2012 61

Módulos para sondas TC

16 Sondas TC

FBs -TC16

POW

T0+ T1+ T2+ T3+ T4+ T5+ T6+T0-COM

+ 24 IN -T1- T2- T3- T4- T5- T6-

T9+ T10+T7+ T8+T7- T8-

T11+ T12+ T13+ T14+ T15+T9- T10- T11- T12- T13- T14- T15-

FATEK

2 Sondas TC

FATEKFBs -TC2

POW

T0+ T1+T0-

+ 24 IN -T1-

6 Sondas TC

FATEKFBs -TC6

POW

T0+ T1+T0-

+ 24 IN -T1-

T4+T3+T2+ T5+T4-T3-T2- T5-

40 mm

90 mm90 mm

90 m

m

40 mm 90 mm

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19/01/2012 62

Ejemplo de Configuración

FBs -RTD16

POW

P0+ P1+ P2+ P3+ P4+ P5+ P6+P0-COM

+ 24 IN -P1- P2- P3- P4- P5- P6-

P9+ P10+P7+ P8+P7- P8-

P11+ P12+ P13+ P14+ P15+P9- P10- P11- P12- P13- P14- P15-

FATEKFATEKFBs -RTD6

POW

P0+ P1+P0-COM

+ 24 IN -P1-

P4+P3+P2+ P5+P4-P3-P2- P5-

FBs -24MC

ERR

RUN

POW

X0S/S

X2 X4 X6 X8 X10 X12X1

+ 24 IN -X3 X5 X7 X9 X11 X13

AC100~240VIN

Y1C0

Y2 Y4 Y5 Y6 Y8Y0 C2 Y3 C4 C6 Y7 Y9

FATEK

0 1 2 34 5 6 78 9 10 11

12 13

0 1 2 34 5 6 78 9

IN(X)

OUT(Y)

L N

~

TX RX

SINKSRCE

CPU FBs-24 MC, 14 ED y 10 SD Módulo FBs-RTD6

6 Sondas

Módulo FBs-RTD16

16 Sondas

LN

G

-G

+

400 mA Máx.

Fuente externa

24 Vdc

230 Vac

Configuración de 22 sondas RTD

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19/01/2012 63

Conexionado de las sondas RTD

Hilo Rojo

Hilo Blanco

Hilo Blanco

Sonda 1RTD

Hilo Rojo

Hilo Blanco

Hilo Blanco

Sonda nRTD

24V+

24V-

P0+

P0-

COM

P1+

P1-

Pn+

Pn-Multiplexor

+

24 Vdc (externa)

Hilo Rojo

Hilo Blanco

Hilo Blanco

Sonda 0RTD

FBs-RTD6: n=5FBs-RTD16: n=15

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19/01/2012 64

Conexionado de las sondas TC

Sonda 0TC

+-

Sonda 1TC

+-

Sonda nTC

+-

24V+

24V-

T0+

T0-

FG

T1+

T1-

Tn+

Tn-

Multiplexor

+

24 Vdc (externa)

FBs-TC6: n=5FBs-TC16: n=15

Managuera apantallada(Cable de termopar)

Managuera apantallada(Cable de termopar)

Managuera apantallada(Cable de termopar)

Conexión de la malla de las mangueras a Tierra

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19/01/2012 65

Tipos de Lazos de Control

Control Todo-Nada (ON-OFF)

Control Zona Neutra

Control ProporcionalProporcional PWM

Proporcional Derivada

Proporcional Integral

Proporcional Integral-Derivada (PID)

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19/01/2012 66

Teoría de la Regulación ON-OFF

Se lleva a cabo con una sola salida de control

Solo realiza acción positiva (Calientan o dejan de calentar)

Salida desactivada: 0% de potencia de calefacción

Salida activada: 100% de potencia de calefacción

No se actúa con ninguna energía refrigeradora

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19/01/2012 67

Teoría de la Regulación ON-OFFwww.infoPLC.net

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19/01/2012 68

Teoría de la Regulación Zona Neutra

Se lleva a cabo con dos salidas de control

Realiza acción positiva y acción negativa

Salida 1 desactivada: 0% de potencia calefactora

Salida 1 activada: 100% de potencia calefactora

Salida 2 desactivada: 0% de potencia enfriadora

Salida 2 activada: 100% de potencia enfriadora

Se actúa sobre un elemento calefactor y sobre uno enfriador

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19/01/2012 69

Teoría de la Regulación Zona Neutrawww.infoPLC.net

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19/01/2012 70

Teoría de la Regulación Proporcional

El control Proporcional suministra una energía de calefacción deforma gradual entre 0% y 100%.

Esta cantidad de energía calefactora es proporcional a la diferencia entre la temperatura real y la deseada

Temperatura Real: PV (Proces Value)

Temperatura Deseada: SP (Set Point)

Error = SP - PV

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19/01/2012 71

Introducción al Control Proporcional

Para que un PLC pueda dar esta señal proporcional entre 0% y 100% se necesita que suministre una salida analógica

0 a 10 Vcc

0 a 20 mA

4 a 20 mA

Además el elemento de control de paso de la energía calefactora debe ser de entrada

analógica:

Válvula proporcional, servomotor, etc.

¡Solución Cara

en muchos casos!

Hay que buscar otra solución

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19/01/2012 72

Introducción al Control Proporcional

Todo-Nada

Energía eléctrica

Solución más barata

Usar PLC con salida de Relé

Usar Contactores para activar la energía calefactora

Usar electricidad como energía calefactora

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19/01/2012 73

Introducción al Control Proporcional

...Relés, Contactores, .....

Son elementos que dan Señal Todo-Nada

¡¡ ¿Cómo podemos tener un control Proporcional con tales elementos? !!

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19/01/2012 74

Teoría de la Regulación PWM

Modulación de Anchura de Pulsos

Pulse Width Modulation¡ La solución!

“ Activación del Relé dentro de un lapso de tiempo, denominado Tiempo de Ciclo (TC ), que sea inferior al tiempo de respuesta del

sistema”

Tiempo de respuesta de un sistema: Es el tiempo que tarda en apreciarse un aumento de la temperatura, desde el instante en que se da la orden de calentamiento.

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19/01/2012 75

Teoría de la Regulación PWM

Ejemplo:Un Horno tiene un tiempo de respuesta de 120 Seg. Ajustamos un Tiempo de ciclo: TC = 6 Seg.

Cuando el PLC tenga que dar el 100% de la potencia calefactora: Tendrá el Relé activado el 100 % del TC

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19/01/2012 76

Teoría de la Regulación PWM

Cuando el PLC tenga que dar el 75% de la potencia

calefactora: Tendrá el Relé activado el 75 % del

TC

Cuando el PLC tenga que dar el 50% de la potencia

calefactora: Tendrá el Relé activado el 50 % del

TC

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19/01/2012 77

Control Proporcional Simple

Se suministra una potencia de calefacción directamente proporcional al error de la temperatura (SP-PV)

Pb = Banda Proporcional (zona donde se realiza el control)

SP-PV% Potencia = 100 *

Pb

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19/01/2012 78

Control Proporcional Simplewww.infoPLC.net

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19/01/2012 79

Control Proporcional Simple

Queremos mantener un Horno Eléctrico a 400 ºC, SP=400Ajustamos un banda proporcional de Pb = 10% = 40(Pb va de 360 ºC a 400 ºC)

Ajustamos un Tiempo de ciclo de TC = 6 seg.

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19/01/2012 80

Inercia Térmica

El control Proporcional Simple no tiene en cuentala Inercia Térmica

No puede funcionar bien en todos los sistemas

Cuanto mayor sea la inercia del sistema más oscilante será el control y más tardará en estabilizarse

¡ Hay que encontrar una solución!

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19/01/2012 81

Error Estacionario

Cuando la temperatura dentro del Horno sea igual a SP, el regulador dará 0% de potencia calefactora.

Debido a las fugas de calor el horno empezará a enfriarse y entonces el regulador empezará a dar energía calefactora.

Cuando la energía suministrada sea igual a la que se pierde por fugas, la temperatura dentro del Horno se estabiliza

La diferencia entre la preselección (SP) y la temperatura de estabilización se denomina: ERROR ESTACIONARIO.

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19/01/2012 82

Error Estacionario

Un Horno está a 400 ºC y se ha ajustado Pb = 40

Las fugas se pueden compensar con un 15% de potencia calefactora

Ejemplo

¿ Cual será el Error Estacionario?

400- PV15% = 100 *

40

PV = 394 ºC

Error = 6 ºC

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19/01/2012 83

Control Proporcional Derivativo (PD)

Este tipo de control tiene en cuenta, no solo la desviación de la temperatura real de la preselección deseada, sino que, además,

considera la velocidad de subida y bajada de la temperatura

El PLC se “anticipa” a las inercias de subida y bajada. Frena latendencia de variación de la temperatura

Así pues, si PV está por debajo de SP, pero subiendo rápidamente, el PLC suministra menos potencia calefactora intentando que no se

supere los ºC ajustados en SP

Por contra, si PV está por encima de SP, pero bajando decididamente, el PLC suministra algo de potencia calefactora para

evitar que no se caiga de los ºC de SP

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19/01/2012 84

Control Proporcional Derivativo (PD)

Fórmula

SP - PV – (td * Vt)% Potencia = 100 *

Pb

td = Constante derivativa llamada Tiempo Derivativo (seg.)

Vt = Velocidad de variación de la temperatura del sistema (ºC/seg.)

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19/01/2012 85

Control Proporcional Derivativo (PD)

400-402–(4 * -1)% Potencia = 100 * = 5 %

40

Ejemplo

Datos:

• SP = 400 ºC

• Pb = 40

• TC = 6 seg.

• td = 4 seg.

A) temperatura Horno 365 ºC y Vt = 3 ºC/s

400-365–(4 * 3)% Potencia = 100 * = 57,5%

40

B) temperatura Horno 402 ºC y Vt = -1 ºC/s

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19/01/2012 86

Control Proporcional Derivativo (PD)

Comparación

ºC Control Proporcional Control Proporcional Derivativo

150 % 100 % 120 % 100 %3340

102,5 % 100 % 72,5 % 72,5 %3359

100 % 100 % 70,0 % 70,0 %3360

87,5 % 87,5 % 57,5 % 57,5 %3365

62,5 % 62,5 % 32,5 % 32,5 %3375

50,5 % 50,0 % 30,0 % 30,0 %2380

25,0 % 25,0 % 5,0 % 5,0 %2390

00,0 % 00,0 % -10 % 0,0 %1400

-5 % 00,0 % 5,0 % 5,0 %-1402

Según Fórmula Real Según Fórmula RealºC/s

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19/01/2012 87

Control Proporcional Integral (PI)

Este tipo de control posibilita la eliminación del Error Estacionario, propio del Control Proporcional Simple

El PLC controla el error de temperatura y el tiempo que ha durado

El equipo aumenta automáticamente la potencia suministrada al sistema

La Acción Integral se suma al control proporcional

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19/01/2012 88

Control Proporcional Integral

Fórmula

SP - PV + (ti * EA)% Potencia = 100 *

Pb

ti = Constante Integral, (0,01 a 1 /seg.)

EA = Error acumulado (sumado/restado y acumulado cada segundo)

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19/01/2012 89

Control Proporcional Integral

Explicación

Intuitiva

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Page 90: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 90

Control Proporcional Integral

Explicación

Intuitiva

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19/01/2012 91

Control Proporcional Integral

Seg. SP PV Error ti EA Pb % Potencia

00 398 2 0 5,00

01 398 2 2 5,10

02 398 2 4 5,20

03 399 1 5 2,75

04 399 1 6 2,80

05 399 1 7 2,85

06 400 0 7 0,35

07 400 0 7 0,35

08 400 0 7 0,35

09 401 -1 6 0,00 (-2,20)

10 401 -1 5 0,00 (-2,25)

11 400 0 5 0,25

SP

400

ti

0,02

Pb

40

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19/01/2012 92

Control Proporcional Integral-Derivada (PID)

Es un Control Proporcional en el que se incluye la Acción Derivada y la Integral, simultáneamente.

Fórmula

SP - PV - (td * Vt) + (ti * EA)

% Potencia = 100 *

Pb

Si td = 0 el control se vuelve: Proporcional Integral (PI)

Si ti = 0 el control se vuelve: Proporcional Derivada (PD)

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19/01/2012 93

Control PID (Tipos de Sistemas)

Según el ajuste de los parámetros: Pb, td y ti

Sistema Inestable: Oscilación continua de la variable a controlar

Sistema Estable Insuficientemente amortiguado: La variable se aproxima, más o menos, a la preselección ajustada, después de una oscilación inicial

Sistema Estable demasiado amortiguado: La variable se acerca, más o menos, a la preselección ajustada, sin oscilar

Sistema Estable con ajuste correcto: La variable oscila mínimamenteantes de ajustarse a la preselección

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19/01/2012 94

Control PID (Tipos de Sistemas)

Inestable Estable, Amortiguación insuficiente

Estable, demasiado amortiguada Estable, bien ajustada

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19/01/2012 95

Control PID (influencia de Pb, td y ti)

Banda Proporcional (Pb)

Demasiado grande: * Aproximación a la preselección lenta* No hay oscilaciones* Sistema lento ante perturbaciones

Demasiado pequeña: * La acción proporcional empieza más tarde* El sistema tiende a ser oscilatorio

* El Sistema reacciona rápido ante perturbaciones

* Si Pb = 0 el sistema se vuelve ON-OFF

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19/01/2012 96

Control PID (influencia de Pb, td y ti)

Tiempo Derivativo (td)

Demasiado grande: * Aproximación a la preselección lenta* No hay oscilaciones* Sistema lento ante perturbaciones

Demasiado pequeño: * Disminuimos el “freno” a la inercia térmica* El sistema tiende a ser oscilatorio * El Sistema reacciona rápido ante perturbaciones

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19/01/2012 97

Control PID (influencia de Pb, td y ti)

Tiempo Integral (ti)

Demasiado grande: * Compensación excesiva del error estacionario* El sistema tiende a superar la preselección* Sistema oscilante y poco preciso

Demasiado pequeño: * Compensación insuficiente del error estacionario* El sistema es menos oscilante * El Sistema tiende a caer por debajo de la

preselección

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19/01/2012 98

Programación de Regulación

Posicionar Ratón y “click”

botón derecho

“click” en Add Module

Seleccionar el módulo de temperatura

Configuración del Hardware

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Page 99: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 99

Programación de Regulación

Configuración del Hardware

Direcciones ocupadas para

Uso interno

Canal de lectura de las

6 sondas RTD

(No se pueden usar en el programa)

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Page 100: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 100

Programación de RegulaciónConfiguración de I/O

Seleccionar tipode sonda

Seleccionar Unidad de medida, filtro de software y

velocidad de escaneo

Registros informativos yde uso interno

Lectura de la temperatura de cada una de la 6 sondas

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Page 101: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 101

Equipo para la regulación de temperatura

FATEKFBs -RTD6

POW

P0+ P1+P0-COM

+ 24 IN -P1-

P4+P3+P2+ P5+P4-P3-P2- P5-

FBs -24MC

ERR

RUN

POW

X0S/S

X2 X4 X6 X8 X10 X12X1

+ 24 IN -X3 X5 X7 X9 X11 X13

AC100~240VIN

Y1C0

Y2 Y4 Y5 Y6 Y8Y0 C2 Y3 C4 C6 Y7 Y9

FATEK

0 1 2 34 5 6 78 9 10 11

12 13

0 1 2 34 5 6 78 9

IN(X)

OUT(Y)

L N

~

TX RX

SINKSRCE

F N

+24V

0V

C0 Y0

Re lé de Es tado Só lidoExc itac ión: 24 Vdc

Carga: 230 Vca

Res is tenc ia Cale fac tora(Corriente Alterna)

Sonda PT100(3 hilo s )

COM P0-

P0+

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Page 102: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 102

Esquema

X0(inicio regulación)

X1(Rese t de Ala rma)

X00 V S/S X1

Puente

24 Vdc

24 Vdc

0 Vdc

Entradas de l PLC

Y0C0 Y1 Sa lidas del PLC

Resis tenciaca le factora

Ala rmaTempera tura

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Page 103: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 103

Regulación ON-OFFwww.infoPLC.net

Page 104: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 104

Regulación Zona Neutrawww.infoPLC.net

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19/01/2012 105

Regulación Zona Neutrawww.infoPLC.net

Page 106: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 106

Regulación PIDwww.infoPLC.net

Page 107: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 107

Regulación PIDwww.infoPLC.net

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19/01/2012 108

Regulación PIDwww.infoPLC.net

Page 109: InfoPLC Net Curso Avanzado Fatek

19/01/2012 109

FIN

Gracias por su atención

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