Objetivo:

Utilizar el software del PLC para elaborar un programa básico que nos permita familiarizarnos con el modo de programación del PLC para tener nociones básicas del dispositivo, como son el uso de contactos y bobinas.

Marco Teorico.

Qué es un PLC?

El PLC es un dispositivo electrónico que puede ser programado por el usuario y se utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. Es importante conocer sus generalidades y lo que un PLC puede hacer por tu proceso, pues podrías estar gastando mucho dinero en mantenimiento

y reparaciones, cuando estos equipos te solucionan el problema y se pagan sólos.

Además, programar un PLC resulta bastante sencillo. Anteriormente se utilizaban los sistemas de relevadores pero las desventajas que presentaban eran bastantes; más adelante mencionaremos algunas. La historia de los PLC nos dice que fueron desarrollados por Ingenieros de la GMC (General Motors Company) para sustituir sus sistemas basados en relevadores.

La palabra PLC es el acrónimo de Controlador Lógico Programable (en inglés Programmable Logic Controler).

PLC´s y relevadores

Los sistemas de relevadores eran utilizados para un proceso específico, por lo tanto su función era única. Pensar en cambiar el proceso era un caos y el cambio requería volver a obtener la lógica de control y para obtenerla se tenia que realizar un análisis matemático. También había que modificar el cableado de los relevadores y en algunos casos incluso era necesario volver a hacer la instalación del sistema.

En cambio, el PLC es un sistema de microprocesador; en otras palabras una computadora de tipo industrial. Tiene una Unidad central de procesamiento mejor conocido como CPU, interfaces de comunicación, y puertos de salida y entrada de tipo digital o análogo, etc., y estas son solo algunas de sus características más sobresalientes.

Campos de Aplicación del PLC

En la actualidad el campo de aplicación de un PLC es muy extenso. Se utilizan fundamentalmente en procesos de maniobras de máquinas, control, señalización, etc. La aplicación de un PLC abarca procesos industriales de cualquier tipo y ofrecen conexión a red; esto te permite tener comunicado un PLC con una PC y otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y reportes.

Ventajas del PLC

Hablar sobre las ventajas que ofrece un PLC es un tema largo, pero aquí te presentare las mas importantes:

Ofrecen las mismas ventajas sobre la lógica cableada, principalmente por su variedad de modelos existentes.

Menor tiempo empleado en su elaboración.

Podrás realizar modificaciones sin cambiar cableado.

La lista de materiales es muy reducida.

Mínimo espacio de aplicación.

Menor costo.

Mantenimiento económico por tiempos de paro reducidos.

Las funciones básicas de un PLC son las siguientes:

Detección

El PLC detecta señales del proceso de diferentes tipos.

Mando

Elabora y envía acciones al sistema según el programa que tenga.

Dialogo hombre maquina

Recibe configuraciones y da reportes al operador de producción o supervisores.

Principios Básicos de los PLC

Con la llegada de los autómatas programables, los llamados PLC, la industria sufrió un impulso importante, que ha facilitado de forma notable que los procesos de producción o control se hayan flexibilizado mucho. Encontramos PLC en la industria, pero también en

nuestras casas, en los centros comerciales, hospitalarios, etc. También en nuestras escuelas de formación profesional encontramos frecuentemente autómatas programables. PLC son las siglas en inglés de Controlador Lógico Programable (Programmable Logic Controller). Cuando se inventaron, comenzaron llamándose PC (Controlador programable), pero con la llegada de los ordenadores personales de IBM, cambió su nombre a PLC (No hay nada que una buena campaña de marketing no pueda conseguir). En Europa les llamamos autómatas programables. Sin embargo, la definición más apropiada sería: Sistema Industrial de Control Automático que trabaja bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas.

Hacia 1970 surgieron los sistemas lógicos digitales construidos mediante circuitos integrados, aunque eran productos diseñados para una aplicación específica y no eran controladores genéricos. ¡Un paso es un paso!

Muchos de ellos usaban microprocesadores, pero al programarse en un lenguaje extraño a los ingenieros de control (el assembler, observa la figura de la izquierda), el mantenimiento era muy complejo.La existencia de ordenadores en el momento del

desarrollo de los PLC fue lo que inspiró su concepto: Había que diseñar un artefacto que, como una computadora, pudiese efectuar el control y pudiese ser re-programada, pero pudiera soportar el ambiente industrial.

Los primeros controladores completamente programables fueron desarrollados en 1968 por una empresa de consultores en ingeniería (Bedford y Asociados), que luego se llamó MODICOM. 

Así el primer PLC fue construido en 1969 por encargo de General Motors Hydramatic Division (fábrica de transmisiones para los vehículos de la General Motors). Este PLC se diseñó como un sistema de control con un computador dedicado para controlar una parte de la cadena de producción y sustituir los sistemas de cableado que usaban hasta la fecha, que resultaban difíciles de modificar, cada vez que se requerían cambios en la producción.

 

 

 

 

 

Con estos controladores primitivos era posible:

Programar desarrollos de aplicaciones para su uso en ambientes industriales.

Cambiar la lógica de control sin tener que cambiar la conexión de los cables.

Diagnosticar y reparar fácilmente los problemas detectados.Los primeros PLC incorporaban sólo un procesador para programas sencillos y algunos dispositivos de entrada / salida. Posteriormente han ido desarrollándose hasta los equipos actuales, que ya integran:

Módulos multiprocesadores. Entradas y salidas digitales de contacto seco, de relé o TTL

(Transistor-Transistor-Logic o "Lógica Transistor a Transistor", tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo).

Entradas y salidas analógicas para corriente continua o alto voltaje. Puertas de comunicación en serie o de red. Multiplexores análogos, Controladores PID (Proporcional Integral Derivativo, controlador que intenta mantener la

salida del dispositivo en un nivel predeterminado). Interfaces con pantallas, impresoras, teclados, medios de almacenamiento magnético.

 ¿Cómo se clasifican los PLC?

Los PLC pueden clasificarse, en función de sus características en:

PLC Nano:

Generalmente es un PLC de tipo compacto (es decir, que integra la fuente de alimentación, la CPU y las entradas y salidas) que puede manejar un conjunto reducido de entradas y salidas, generalmente en un número inferior a 100. Este PLC permite manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.

PLC Compacto

Estos PLC tienen incorporada la fuente de alimentación, su CPU y los módulos de entrada y salida en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas entradas y

salidas hasta varios cientos (alrededor de 500 entradas y salidas), su tamaño es superior a los PLC tipo Nano 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 entrada y salida

PLC Modular:

Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final. Estos son:

El Rack

La fuente de alimentación

La CPU

Los módulos de entrada y salida

De estos tipos de PLC existen desde los denominados Micro-PLC que soportan gran cantidad de entradas y salida, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de entradas y salidas.

PROYECTO.

A continuación se presenta un proyecto realizado en la clase acerca de la programación de un PLC.

Este proyecto fue hecho en Twido suite, programa dedicado especialmente para PLC’s de la marca scheneider electric. Dentro de ellos se encuentra una gran variedad, desde PLC ‘s base hasta modulares.

Diagrama de escalera.

Diagrama completo de escalera

Depuración o simulacion

Resultados de la simulación

Resultados arrojado.

Símbolos

En uso Dirección Símbolo Comentario

Sí %Q0.4 CALENTADOR

Sí %Q0.0 CR1

Sí %Q0.1 CR2

Sí %Q0.2 CR3

Sí %I0.3 FS3

Sí %I0.4 FS5

No %Q0.6 LP1

No %Q0.7 LP2

Sí %I0.0 PB1

Sí %I0.1 PB2

Sí %Q0.3 SOL1

Sí %Q0.5 SOL2

Sí %I0.2 TS3

Referencias cruzadas

Dirección Símbolo Sección Líneas/Redes Operador

%I0.0.2 TS3 1 1 AND

TS3 1 4 AND

%I0.0.3 FS3 1 2 LD

%I0.0.4 FS5 1 3 LDN

%Q0.0.0 CR1 1 1 LD

CR1 1 4 LD

%Q0.0.1 CR2 1 1 ST

CR2 1 2 ANDN

CR2 1 3 AND

%Q0.0.2 CR3 1 1 ST

CR3 1 2 ANDN

CR3 1 3 ST

%Q0.0.3 SOL1 1 2 ST

%Q0.0.4 CALENTADOR 1 4 ST

%Q0.0.5 SOL2 1 3 ST

%Q0.0.6 LP1 1 2 ST

%Q0.0.7 LP2 1 3 ST

Programa listas y diagramas

Uso de memoria

Estadísticas de utilización de la memoria

Datos del usuarioBits de memoria : 0 Bits 0.0%Palabras de memoria : 0 Palabras 0.0%Copia de seguridad realizada

: 0 Palabras

RAM = EEPROM : SíConstantes : 0 Palabras 0.0%Configuración : 222 Palabras 6.4%Disp. Mem. Datos : 3143 Palabras 91.2%Programa de aplicaciónCódigo ejecutable : 48 Palabras 0.3%Datos de programa : 4 Palabras 0.1%cambios en línea : 15 Palabras 0.1%

Disp. Mem. código :16322 Palabras

99.6%

OtrosDatos ejecutivos : 80 Palabras 2.3%

Configurar el comportamiento

Niveles funcionales

Gestión de los niveles funcionales

Gestión : Automático

Nivel : Lo más alto posible

Modo de exploración

Modo de exploración

Modo : Normal

Duración (ms) : -

Watchdog

Duración (ms) : 250

Evento periódico

No utilizado : Sí

Arranque

Parámetros

Arranque automático en Run : No

Entrada Run/Stop: Ninguno

Almacenamiento automático

Parámetros

Almacenamiento automático RAM=>EEPROM : Sí

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica

Practica 2

Alumnos:

Ibarra Chávez Alejandro Harem

Flores Pérez Luis Gilberto.

Grupo:

4am3