Introduccion A Los Plc

9.1.-Introducción

Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venia haciendo de forma

cableada por medio de contactores y relees. Al operario que se encontraba a cargo de este

tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlas y

posteriormente mantenerlas. Además cualquier variación en el proceso suponía modificar

físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran

esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.

En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto nivel desarrollado por

técnicas cableadas. El ordenador y los Controladores Lógicos Programables han intervenido

de forma considerable para que este tipo de instalaciones se hayan visto sustituidas por otras

controladas de forma programada.

El Controlador Lógico Programable (PLC) nació como solución al control de circuitos

complejos de automatización. Por lo tanto se puede decir que un PLC no es más que un

aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistemas

automáticos. A él se conectan los captadores (finales de carrera, pulsadores, etc.) por una

parte, y los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, pequeños receptores, etc.) por otra.

Los PLC se introdujeron por primera vez en la industria en 1960 aproximadamente. 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 relees y contactores. Bedford Associates propuso

algo denominado Controlador Digital Modular (MODICON, Modular Digital Controler) a un

gran fabricante de coches. Otras compañías propusieron a la vez esquemas basados en

ordenador, uno de los cuales estaba basado en el PDP-8. El MODICON 084 (Scheider) resultó

ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente.

El problema de los relés era que cuando los requerimientos de producción cambiaban también

lo hacía el sistema de control. Esto comenzó a resultar bastante caro cuando los cambios

fueron frecuentes. Dado que los relés son dispositivos mecánicos y poseen una vida limitada

se requería un estricto mantenimiento planificado. Por otra parte, a veces se debían realizar

conexiones entre cientos o miles de relés, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseño y

mantenimiento.

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 relés mecánicos por relés de estado sólido.

A mediados de los 70 las tecnologías dominantes de los PLC eran máquinas de estado

secuencial y CPU basadas en desplazamiento de bit. Los microprocesadores convencionales

cedieron la potencia necesaria para resolver de forma rápida y completa la lógica de los

pequeños PLC. Por cada modelo de microprocesador había un modelo de PLC basado en el

mismo.

Las habilidades de comunicación comenzaron a aparecer en 1973 aproximadamente. El

primer sistema fue el bus Modicon (Modbus). El PLC podía ahora dialogar con otros PLC 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 sea un maremagnum de sistemas físicos y protocolos incompatibles

entre si. No obstante fue una gran década para los PLC.

En los 80 se produjo un intento de estandarización de las comunicaciones con el protocolo

MAP (Manufacturing Automation Protocol) de General Motor's. También fue un tiempo en el

que se redujeron las dimensiones del PLC y se pasó a programar con programación simbólica Elementos y Equipos Electricos

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a través de ordenadores personales en vez de los clásicos terminales de programación. Hoy

día el PLC más pequeño es del tamaño de un simple relee.

Los 90 han mostrado 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 PC están comenzando a reemplazar al PLC en algunas aplicaciones, incluso la compañía

que introdujo el Modicon 084 ha cambiado al control basado en PC. Por lo cual, no sería de

extrañar que en un futuro no muy lejano el PLC desaparezca frente al cada vez más potente

PC, debido a las posibilidades que los ordenadores pueden proporcionar

Entre las principales ventajas tenemos:

Menor tiempo de elaboración de proyectos. debido a que no es necesario dibujar el

esquema de contactos

Posibilidad de añadir modificaciones sin costo añadido en otros componentes.

Mínimo espacio de ocupación.

Menor costo de mano de obra de la instalación

Mantenimiento económico.

Posibilidad de gobernar varias máquinas con el mismo PLC

Menor tiempo de puesta en funcionamiento.

Si el PLC queda pequeño para el proceso industrial puede seguir siendo de utilidad en otras

máquinas o sistemas de producción.

Entre los inconvenientes podemos citar el Adiestramiento de técnicos y su costo. Al día de hoy

estos inconvenientes se van haciendo cada vez menores, ya que todos los PLC comienzan a

ser mas sencillos de programar, algunos se los programa con símbolos. En cuanto al costo

tampoco hay problema, ya que hay Controladores Lógicos Programables para todas las

necesidades y a precios ajustados.

Campos de aplicación

El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy

extenso. La constante evolución del hardware y software amplía constantemente este campo

para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades

reales.

Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un

proceso de maniobra, control, señalización, etc., por tanto, su aplicación abarca desde

procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control

de instalaciones, etc.

Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar

los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos,

etc., hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen

necesidades tales como:

Espacio reducido.

Procesos de producción periódicamente cambiantes.

Procesos secuénciales.

Maquinaria de procesos variables.

Instalaciones de procesos complejos y amplios. Elementos y Equipos Electricos

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Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso.

Maniobra de máquinas.

Maniobra de instalaciones.

Señalización y control.

Chequeo de Programas

Señalización del estado de procesos

Tal y como dijimos anteriormente, esto se refiere a los Controlador Lógico Programable

industriales, dejando de lado los pequeños PLC para uso más personal (que se pueden

emplear, incluso, para automatizar procesos en el hogar, como la puerta de un cochera o las

luces de la casa).

9.2.-Modo de Funcionamiento

Los Controladores Lógicos Programables son maquinas secuénciales que ejecutan

correlativamente las instrucciones indicadas en el programa de usuario almacenado en su

memoria, generando unas órdenes o señales de mando a partir de las señales de entrada

leídas de la planta (aplicación): al detectarse cambios en las señales, el autómata reacciona

según el programa hasta obtener las órdenes de salida necesarias. Esta secuencia se ejecuta

continuamente para conseguir el control actualizado del proceso.

La secuencia básica de operación del autómata se puede dividir en tres fases principales:

Lectura de señales desde la interfaz de entradas.

Procesado del programa para obtención de las señales de control.

Escritura de señales en la interfaz de salidas.

A fin de

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