Arquitectura de los Arquitectura de los Controladores Lógicos Controladores Lógicos Programables. Programables.

Tipos de entradas y salidas de los Tipos de entradas y salidas de los Controlador Lógico Controlador Lógico Programable. Programable.

Clasificación de los PLC.Clasificación de los PLC.

¿Qué es un PLC?: ¿Qué es un PLC?: un PLC o Autómata programable, es toda máquina electrónica diseñada para controlar, en tiempo real y en el medio industrial procesos secuenciales.

Su nacimiento se da a fines de los 60´s, específicamente en el año de 1968 para ser aplicado en la industria automotriz, por la compañía General Motors.

Un PLC se puede componer de tres bloques: Sección de entradas. unidad central de proceso (CPU). Sección de salidas.

Detectores.Pulsadores.Contactos NA ó NC

Relés.Contactores.Lámparas.

Ram.NVRAM.EEPROM.

NVRAM.EEPROM.EPROM.

Programación.Simulación.Monitoreo. (PC).

nidades de E/S: nidades de E/S: Son los dispositivos básicos por donde se toma la información de los captadores en el caso de las entradas y por donde se realiza la activación de los actuadores en las salidas.

as funciones principales son el adaptar las tensiones intensidades de trabajo de los captadores y actuadores a las de trabajo de los circuitos electrónicos del PLC; realizar una separación eléctrica entre los circuitos lógicos de los de potencia generalmente, a través de optoacopladores y proporcionar el medio de identificación de los captadores y actuadores ante el procesador.

ntradas: ntradas: Las entradas son fácilmente identificables, ya que se caracterizan físicamente por sus bornes para acoplar los dispositivos de entrada o captadores, por su numeración, y por su identificación input o entrada. Llevan, además, una indicación luminosa de activado, por medio de un diodo LED. En cuanto a su tensión, las entradas pueden ser de tres tipos:

ibres de tensión.

corriente continua.

corriente alterna.

alidas: alidas: La identificación de las salidas se realiza con la indicación de output o salida. Es en las salidas donde se conectan o acoplan los dispositivos de salida o actuadores. Incluye un indicador luminoso LED de activado. Tres son los tipos de salidas que se pueden dar:

a relé,

a transistor,

a triac.

ientras que la salida a transistor se utiliza cuando los actuadores son a CC, las de relés y triacs suelen utilizarse para actuadores a AC. En cuanto a las intensidades que soportan cada una de las salidas, éstas son variables; pero, suelen oscilar entre 0,5 y 2 A.

Generalmente se dispone de dos tipos de E/S:Generalmente se dispone de dos tipos de E/S: Digital. Analógica.

Digital: Digital: Las E/S digitales se basan en el principio de todo o nada, es decir o no conducen señal alguna o poseen un nivel mínimo de tensión. Estas E/S se manejan nivel de bit dentro del programa de usuario ( estas son las mas utilizadas).

Analógica: Analógica: Las E/S analógicas pueden poseer cualquier valor dentro de un rango determinado especificado por el fabricante. Se basan en conversores A/D y D/A aislados de la CPU (ópticamente o por etapa de potencia). Estas señales se manejan a nivel de byte o palabra (8/16 bits) dentro del programa de usuario. (es necesario un convertidor digital analógico D/A que realice la función inversa a la de la entrada).

Tipos de PLC: Tipos de PLC: Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los distintos tipos en varias categorías.

Por construcción modular. Integral.

Por # de E/S nano (<64 E/S). micro (64 E/S). pequeño (65 a 255 E/S). mediano (256 a 1023 E/S). grande (>1024 E/S).

PLC tipo Nano: PLC tipo Nano: Generalmente PLC de tipo compacto ( Fuente, CPU e I/O integradas ) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un número inferior a 100. Permiten manejar entradas entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.

PLC tipo Compactos: PLC tipo Compactos: Estos PLC tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos ( alrededor de 500 I/O ) , su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:

entradas y salidas análogas.

módulos contadores rápidos.

módulos de comunicaciones.

interfaces de operador.

expansiones de i/o.

PLC tipo Modular: PLC tipo Modular: Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son:

ack.

uente de Alimentación.

PU.

ódulos de I/O.

e estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.

APLICACIONES GENERALES:APLICACIONES GENERALES: Maniobra de máquinas Maquinaria industrial de plástico Máquinas transfer Maquinaria de embalajes Maniobra de instalaciones: Instalación de aire acondicionado, calefacción... Instalaciones de seguridad Señalización y control: Chequeo de programas Señalización del estado de procesos

ENTAJAS E INCONVENIENTES: ENTAJAS E INCONVENIENTES: No todos los autómatas ofrecen las mismas ventajas sobre la lógica cableada, ello es debido, principalmente, a la variedad de modelos existentes en el mercado y las innovaciones técnicas que surgen constantemente.

ENTAJAS:ENTAJAS:

enor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que:

o es necesario dibujar el esquema de contactos

o es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la

apacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande.

a lista de materiales queda sensiblemente reducida, y al elaborar el

resupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que supone el contar con

iferentes proveedores, distintos plazos de entrega.

osibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos.

ínimo espacio de ocupación.

enor coste de mano de obra de la instalación.

conomía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar

ontactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías.

osibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.

INCONVENIENTES: INCONVENIENTES: Como inconvenientes podríamos hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente esta solucionado porque las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento El coste inicial también puede ser un inconveniente.

Actividad 1:Actividad 1:Integración de “Controladores lógicos programables”Indique un caso de instalación industrial en la que considere que

es utilizable el PLC: 1. ¿Por qué considera que el PLC es conveniente allí? 2. ¿Cuáles son los inconvenientes más significativos de ese

PLC? 3. En ese montaje con PLC, ¿dónde se encuentran los

contadores, temporizadores y relés internos? 4. ¿Cuáles son los bloques que componen los PLC? Dibuje el

esquema de bloques simplificado de un PLC y explique sus funciones. 5. Dibuje cómo sería la estructura completa de un PLC y su

entorno. 6. Explique el ciclo básico de trabajo de la CPU.