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Autómatas Programables Carlos E. Canto quintal M.I. Facultad de Ciencias/UASLP HISTORIA DE LOS PLC`S INTRODUCCIÓN INTRODUCCI INTRODUCCI Ó Ó N N Autómatas Programables Carlos E. Canto quintal M.I. Facultad de Ciencias/UASLP HISTORIA DE LOS PLC`S Desde el comienzo de la industrializaci Desde el comienzo de la industrialización, el hombre ha buscado n, el hombre ha buscado las formas y procedimientos para que los trabajos se realizaran las formas y procedimientos para que los trabajos se realizaran de de forma m forma más s ágil y resultaran menos tediosos para el propio gil y resultaran menos tediosos para el propio operador. operador. Un mecanismo que ha sido clave en dicho proceso es el Aut Un mecanismo que ha sido clave en dicho proceso es el Autómata mata Programable o PLC; este dispositivo consigue entre otras muchas Programable o PLC; este dispositivo consigue entre otras muchas cosas, que ciertas tareas se hagan de forma m cosas, que ciertas tareas se hagan de forma más r s rápida y evita que pida y evita que el hombre aparezca involucrado en trabajos peligrosos para el hombre aparezca involucrado en trabajos peligrosos para él y su l y su entorno m entorno más pr s próximo. ximo. Hoy en d Hoy en dí a estamos rodeados por estos mecanismos, tanto que, a estamos rodeados por estos mecanismos, tanto que, han rebasado la frontera de lo industrial para hacerse m han rebasado la frontera de lo industrial para hacerse más s cercanos: en sem cercanos: en semáforos, gesti foros, gestión de la iluminaci n de la iluminación de fuentes, n de fuentes, parques, jardines, escaparates; control de puertas autom parques, jardines, escaparates; control de puertas automáticas; ticas; parking, etc. y en la vivienda: control de ventanas, toldos, parking, etc. y en la vivienda: control de ventanas, toldos, iluminaci iluminación, climatizaci n, climatización, piscinas, etc. n, piscinas, etc. Historia de los Autómatas Programables

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Autómatas Programables

Carlos E. Canto quintal M.I.Facultad de Ciencias/UASLP

HISTORIA DE LOS PLC`S

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN

Autómatas Programables

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HISTORIA DE LOS PLC`S

••Desde el comienzo de la industrializaciDesde el comienzo de la industrializacióón, el hombre ha buscado n, el hombre ha buscado las formas y procedimientos para que los trabajos se realizaran las formas y procedimientos para que los trabajos se realizaran de de forma mforma máás s áágil y resultaran menos tediosos para el propio gil y resultaran menos tediosos para el propio operador. operador.

••Un mecanismo que ha sido clave en dicho proceso es el AutUn mecanismo que ha sido clave en dicho proceso es el Autóómata mata Programable o PLC; este dispositivo consigue entre otras muchas Programable o PLC; este dispositivo consigue entre otras muchas cosas, que ciertas tareas se hagan de forma mcosas, que ciertas tareas se hagan de forma máás rs ráápida y evita que pida y evita que el hombre aparezca involucrado en trabajos peligrosos para el hombre aparezca involucrado en trabajos peligrosos para éél y su l y su entorno mentorno máás prs próóximo. ximo.

••Hoy en dHoy en díía estamos rodeados por estos mecanismos, tanto que, a estamos rodeados por estos mecanismos, tanto que, han rebasado la frontera de lo industrial para hacerse mhan rebasado la frontera de lo industrial para hacerse máás s cercanos: en semcercanos: en semááforos, gestiforos, gestióón de la iluminacin de la iluminacióón de fuentes, n de fuentes, parques, jardines, escaparates; control de puertas automparques, jardines, escaparates; control de puertas automááticas; ticas; parking, etc. y en la vivienda: control de ventanas, toldos, parking, etc. y en la vivienda: control de ventanas, toldos, iluminaciiluminacióón, climatizacin, climatizacióón, piscinas, etc. n, piscinas, etc.

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• El desarrollo de los Controladores Lógicos Programables (PLC’s) fue dirigido originalmente por los requerimientos de los fabricantes de automóviles que estaban cambiando constantemente los sistemas de control en sus líneas de producción para acomodarlos a sus nuevos modelos de carros.

• En el pasado, ésto requería un extenso re-alambrado de bancos de relevadores – un procedimiento muy costoso.

•• El desarrollo de los Controladores LEl desarrollo de los Controladores Lóógicos Programables gicos Programables (PLC(PLC’’s) fue dirigido originalmente por los requerimientos s) fue dirigido originalmente por los requerimientos de los fabricantes de automde los fabricantes de automóóviles que estaban cambiando viles que estaban cambiando constantemente los sistemas de control en sus lconstantemente los sistemas de control en sus lííneas de neas de producciproduccióón para acomodarlos a sus nuevos modelos de n para acomodarlos a sus nuevos modelos de carros. carros.

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• En los 70’s ,con el surgimiento de los dispositivos electrónicos lógicos de estado sólido, varias compañías automotrices retaron a los fabricantes de control a que desarrollen un medio de cambiar el control lógico sin la necesidad de re-alambrar totalmente el sistema.

• El controlador lógico Programable (PLC) emergió de este requerimiento.

• (PLC™ es una marca registrada de Allen-Bradley Co. Pero ahora es ampliamente usado como un término genérico para nombrar a los controladores programables. )

•• En los 70En los 70’’s ,con el surgimiento de los dispositivos s ,con el surgimiento de los dispositivos electrelectróónicos lnicos lóógicos de estado sgicos de estado sóólido, varias compalido, varias compañíñías as automotrices retaron a los fabricantes de control a que automotrices retaron a los fabricantes de control a que desarrollen un medio de cambiar el control ldesarrollen un medio de cambiar el control lóógico sin la gico sin la necesidad de renecesidad de re--alambrar totalmente el sistema. alambrar totalmente el sistema.

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LOS 60’SLOS 60’S

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A finales de los años 60, la industria estaba demandando cada vez más un sistema de control económico, robusto, flexible y fácilmente modificable.La razón principal de tal hecho fue la necesidad de eliminar el gran costo que se producía al reemplazar el complejo sistema de control basado en relevadores y contactores.

En 1968 nacieron los primeros autómatas programables (APIso PLCs).

– General Motors y Ford paralelamente Bedford Associates Inc. R.E. Moreley

El primer PLC•Bedford Associates propuso algo denominado Controlador Digital Modular (MODICON, MOdular DIgitalCONtroller) a una empresa automotriz.

•Otras compañías propusieron a la vez esquemas basados en computadoras, como la PDP-8.

El MODICON 084 resultó ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente.

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LOS 60’SLOS 60’S

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•Los "nuevos controladores" debían ser fácilmente programables por ingenieros de planta o personal de mantenimiento.

•El tiempo de vida debía ser largo y los cambios en el programa tenían que realizarse de forma sencilla.

•Finalmente se imponía que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos.

•La solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los relevadores mecánicos por relevadores de estado sólido.

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LOS 60’SLOS 60’S

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A principios de los 70, los A principios de los 70, los PLCsPLCs incorporan el MICROPROCESADORincorporan el MICROPROCESADOR

En 1973 mEn 1973 máás prestaciones, elementos de comunicacis prestaciones, elementos de comunicacióón hombren hombre--mmááquina mquina máás modernos, manipulacis modernos, manipulacióón de datos, cn de datos, cáálculos lculos matemmatemááticos, funciones de comunicaciticos, funciones de comunicacióón, etc.n, etc.

En la Segunda mitad de los 70En la Segunda mitad de los 70

mmáás capacidad de memoria, posibilidad de entradas/salidas s capacidad de memoria, posibilidad de entradas/salidas remotas, analremotas, analóógicas y numgicas y numééricas, funciones de control de ricas, funciones de control de posicionamiento, apariciposicionamiento, aparicióón de lenguajes con mayor nn de lenguajes con mayor núúmero de mero de instrucciones minstrucciones máás potentes y, desarrollo de las comunicaciones con s potentes y, desarrollo de las comunicaciones con perifperifééricos y ordenadores.ricos y ordenadores.

LOS 70’SLOS 70’S

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LOS 70’SLOS 70’S

A mediados de los 70 las tecnologías dominantes de los PLC’s eran máquinas de estado secuenciales y con CPU`s basadas en desplazamiento de bit.

Los AMD 2901 y 2903 fueron muy populares en el Modicon y PLC's A-B.

Los microprocesadores convencionales aportaron la potencia necesaria para resolver de forma rápida y completa la lógica de los pequeños PLC's.

Por cada modelo de microprocesador había un modelo de PLC basado en el mismo. No obstante, el 2903 fue de los más utilizados.

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• El primer sistema fue el bus Modicon (Modbus).

• El PLC podía ahora dialogar con otros PLC's y en conjunto podían estar aislados de las máquinas que controlaban.

• También podían enviar y recibir señales de tensión variables, entrando en el mundo analógico.

• Desafortunadamente, la falta de un estándar acompañado con un continuo cambio tecnológico ha hecho que la comunicación de PLC's sea un maremagnum de sistemas físicos y protocolos incompatibles entre si.

• No obstante fue una gran década para los PLC's.

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LOS 70’SLOS 70’S

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LOS 80’SLOS 80’S

En los 80En los 80’’s se produjo un intento de estandarizacis se produjo un intento de estandarizacióón de n de las comunicaciones con el protocolo MAP (Manufacturing las comunicaciones con el protocolo MAP (Manufacturing Automation Protocol) de General Motor's.Automation Protocol) de General Motor's.

TambiTambiéén n fufuéé un tiempo en el que se redujeron las un tiempo en el que se redujeron las dimensiones del PLC y se pasdimensiones del PLC y se pasóó a programar con a programar con programaciprogramacióón simbn simbóólica a travlica a travéés de computadoras s de computadoras personales en vez de los clpersonales en vez de los cláásicos terminales de sicos terminales de programaciprogramacióón. n.

Hoy dHoy díía el PLC ma el PLC máás peques pequeñño es del tamao es del tamañño de un simple o de un simple relevador.relevador.

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LOS 80’SLOS 80’S

En la dEn la déécada de los 80 la mejora de las cada de los 80 la mejora de las prestaciones se refiere a:prestaciones se refiere a:

velocidad de respuesta, reduccivelocidad de respuesta, reduccióón de las dimensiones, n de las dimensiones, mayor mayor concentraciconcentracióón de nn de núúmero de entradas/salidas en mero de entradas/salidas en los mlos móódulos respectivos, desarrollo de mdulos respectivos, desarrollo de móódulos de control dulos de control continuo, PID, continuo, PID, servocontroladoresservocontroladores, y control inteligente, , y control inteligente, fuzzyfuzzy

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Los 90’s mostraron una gradual reducción en el número de nuevos protocolos, y en la modernización de las capas físicas de los protocolos más populares que sobrevivieron a los 80.

El último estándar (IEC 1131-3) intenta unificar el sistema de programación de todos los PLC en un único estándar internacional.

Ahora disponemos de PLC's que pueden ser programados en diagramas de bloques, lista de instrucciones y texto estructurado al mismo tiempo.

LOS 90’SLOS 90’S

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Las PCLas PC’’s comenzaron a reemplazar al PLC s comenzaron a reemplazar al PLC en algunas aplicaciones, incluso la compaen algunas aplicaciones, incluso la compañíñía a que introdujo el Modicon 084 ha cambiado al que introdujo el Modicon 084 ha cambiado al control basado en PC.control basado en PC.

En un futuro no muy lejano el PLC En un futuro no muy lejano el PLC desaparecerdesapareceráá frente al cada vez mfrente al cada vez máás potente s potente PC, debido a las posibilidades que las PC, debido a las posibilidades que las computadoras pueden proporcionar.computadoras pueden proporcionar.

LOS 90’SLOS 90’S

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En la actualidadEn la actualidad

Debido al desarrollo de la electrDebido al desarrollo de la electróónica. Hoy nica. Hoy en den díía hay distintas variedades de a hay distintas variedades de autautóómatas que van desde:matas que van desde:

MicroautMicroautóómatasmatas y y NanoautNanoautóómatasmatas que se que se utilizan en apertura y cierre de puertas, utilizan en apertura y cierre de puertas, DomDomóótica, control de iluminacitica, control de iluminacióón, control n, control de riego de jardines, etc.de riego de jardines, etc.

AutAutóómatas de gama alta matas de gama alta »» prestaciones prestaciones de un pequede un pequeñño ordenadoro ordenador

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Principal Virtud de un PLC es su robustez Principal Virtud de un PLC es su robustez y facilidad de interconexiy facilidad de interconexióón con el proceson con el proceso

La Tendencia Actual es:La Tendencia Actual es:

dotarlo de funciones especdotarlo de funciones especííficas de ficas de control y de canales de comunicacicontrol y de canales de comunicacióón para n para que puedan conectarse entre sque puedan conectarse entre síí y con y con ordenadores en red. Red de autordenadores en red. Red de autóómatas. matas. CIMCIM

En la actualidadEn la actualidad

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Un ambiente Computarizado Integrado de Manufactura

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