Controlador Lógico Programable

1.- ¿QUÉ ES UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE?

Un PLC es un sistema digital electrónico diseñado para uso industrial, con memoria programable para almacenar instrucciones de operador e implementar funciones lógicas, secuencias, temporizadores, contadores y aritmética para controlar por medio de entradas y salidas digitales ó analógicas maquinas o procesos. Este dispositivo electrónico es importante porque todos los procesos de producción se llevan a cabo mediante una secuencia repetitiva estable de operaciones la cual conlleva a pasos y decisiones lógicas. Un PLC es usado para controlar tiempo y regular la secuencia y ha sido usado para controlar secuencias en sistemas de manufactura automatizada por muchos años.

1.1 Historia del Controlador Lógico Programable

En los años 1960 y 1970 los sistemas de control lógico eran construidos usando relés electromecánicos, transistores electrónicos, unidades lógicas y de tiempo. Estos sistemas no eran nada flexibles. Una vez que se construía un sistema lógico, si era necesario cambiar el programa de usuario para otro tipo de producción, el sistema de control lógico tenía que ser manualmente recableado para una nueva producción.

Estos sistemas de control lógicos se construían mediante circuitos electrónicos de estado sólido, tales como: transistores y relevadores magnéticos, tenían varias ventajas, como: eran seguros, confiables, pequeños, rápidos y poco costosos. Pero tenían un defecto desde el punto de vista industrial y es que no eran nada fácil de modificar. Si era necesario realizar modificaciones, se necesitaba cambiar las conexiones reales de cable o las conexiones de cobre entre los dispositivos lógicos o incluso tener que cambiar los mismos dispositivos y esto les consumía tiempo y dinero a las industrias.

En la actualidad existe un método diferente para la construcción de sistemas lógicos industriales, este método almacena en un chip de memoria la toma de decisiones del sistema y se lleva a cabo mediante instrucciones que son codificadas por el usuario que se ejecutan en un microprocesador.

Si este sistema de control necesita modificarse solo es necesario modificar las instrucciones ya codificadas, a este sistema se le conoce hoy en día como Controlador Lógico Programable (PLC´s).

El PLC apareció para eliminar el enorme costo que significaba el remplazo de un sistema de control basado en relés (relays) a finales de los años 60. La empresa Bedford Associates (Bedford, MA), propuso un sistema al que llamó Modular Digital Controller (MODICON) a la empresa fabricante de autos, General Motors. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente.

1.2 Características del PLC

Los PLC´s son similares a una computadora, pero tienen características específicas que permiten su empleo como controladores, estas características son:

• Son robustos y están diseñados para resistir vibraciones, temperatura, humedad y ruido.

• La interface para las entradas y salidas, está dentro del controlador.

• Son muy fácil de programar.

1.3 Estructura Básica de un PLC

Un Controlador Lógico Programables está constituido por un conjunto de circuitos impresos ó tarjetas, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.

La estructura básica de un PLC es común en muchos sistemas programables, como por ejemplo, una microcomputadora. La estructura básica del hardware en este dispositivo está constituido por:

• Fuente de alimentación

• Unidad de procesamiento central (CPU)

• Módulos de interfaces de entradas y salidas (E/S)

• Módulo de memorias

• Unidad de programación

1.3.1 Fuente de alimentación

La función de una fuente de alimentación en un PLC, es proporcionar la energía al CPU y demás tarjetas según la configuración de este.

• +5V para alimentar a todas las tarjetas

• +5.2V para alimentar al programador

• +24V para los canales de lazo de corriente, 20mA.

1.3.2 Unidad de Procesamiento Central (CPU)

Es la parte más compleja, que en otros términos podría considerarse el cerebro del PLC. La Unidad Central está diseñada a base de microprocesadores y memorias. Tiene como propósito leer los estados de las señales de entras, ejecutar el programa de control y mandar las correspondientes señales a las salidas.

1.3.3 Módulos ó interfaces de Entrada y Salida (E/S)

Está formado por un conjunto de módulos, estructuras de conexiones y soporte cuyas principales funciones son:

• Adaptar la tensión de trabajo de captadores y actuadores a los dispositivos electrónicos del PLC que trabajan a diferentes tensiones.

• Aislar eléctricamente los circuitos de mando y potencia.

A los módulos de entradas y salidas, se les denomina de forma abreviada, “E/S” y están constituidas por:

Módulos de Entradas: recibe información procedente del control

...