¿Que es un PLC?

PLC’s

Introducción.

¿Que es un PLC?

Los PLC’s son  las  siglas en ingles de programmable  logic controller o lo que significa  Controlador Lógico Programable, el termino que emplean los españoles es  “autómatas programables”,  mas sin embargo el termino mas extendido es llamarle PLC. Cabe mencionar que su nombre original era programmable controller o PC pero al aparecer la computadora personal de IBM  cambio a PLC  para no causar confusión.

Los PLC’s es un sistema de control automático que trabaja bajo secuencia que son almacenadas en memoria. De acuerdo con la “NEMA” (National Electrical Manufacturers Association)  es:

Un sistema electrónico operado digitalmente que usa una memoria programable para almacenamiento interno de instrucciones para implementar funciones especificas tales como lógicas, secuénciales, registros, control de tiempos, conteo, operaciones aritméticas para controlar a través de módulos de entrada – salida digitales (on – off ) o analógicas, a varios tipos de maquinas o procesos.

Historia

En 1968  la división Hydramatic de GMC instalo su primer PLC para remplazar sus sistemas de control por relevadores. Para 1971 los PLC se expandieron hacia otras industrias.  

El primer PLC de 4 bits fue el 084 de Bedford Asociados y el padre de este fue Dick Morley. Hacia 1973 aparecieron PLC’s con comunicación serie, con lo que se podía hacer ya redes de PLC’s, pero estas redes tenían que ser de la misma  serie de PLC’s ya que no había un estándar de comunicación para esa época.

Para la década de los 80’s se produjo un intento de estandarizar la comunicación por medio del protocolo MAP (Manufacturing Automation Protocol) de GMC. En esta década se introdujo la programación simbólica  por medio de PC’s, se redujo sus dimensiones y sus operaciones ya eran de 16 bits [1].

La unificación en un sistema de programación se hizo por medio del estándar IEC1131-3 ya en la década de los 90’s. En nuestros días existen microprocesadores (μp) de 32 y 64 bits así como poderosos microcontroladores (μc) por lo que los PLC’s han ido perdiendo terreno ya que estos dan mayores prestaciones que las que un PLC puede ofrecer.

Campos de aplicación

        Los PLC tiene muchos campos de aplicación, entran cuando un proceso tiene las siguientes necesidades:

1. Espacio Reducido.
2. Procesos de producción con cambios continuos.
3. Procesos secuénciales.
4. Maquinaria de procesos variables.
5. Instalaciones de procesos y complejos.
6. Procesos no supervisados.
7. Disminuir el riesgo a operarios

Algunas de las ventajas que presentan los PLC son las siguientes:

1. Los PLC’s son maquinas a medio camino entre la ingeniería eléctrica y la informática
2. Tiempo considerablemente reducido en la elaboración de proyectos
3. Fácil programación
4. Confiables  y de dimensiones reducidas
5. Menor costo en la mano de obra
6. Mantenimiento económico
7. Posibilidad de controlar a varias maquinas con un mismo PLC
8. Tiempo en la puesta de funcionamiento de los proyectos
9. Se puede reutilizar el mismo PLC un muchos otros proyectos

Desventajas:

• Costo elevado
• Adiestramiento del personal para su uso

Una de las formas de  clasificación más aceptada sobre los PLC es  por sus entradas y salidas que puede manejar la CPU y sobre la cantidad de módulos de ampliación que se le pueden adaptar. La clasificación es la siguiente:

• PLC Nano

• Maneja menos de 100 entradas y salidas
• Contiene fuentes CPU  I/O  integradas

• PLC Compacto

• Maneja mas de 100 y menos de 500 entradas y salidas
• Contiene fuentes CPU  I/O  integradas
• Soporta módulos especiales como:

• I/O Analógicas
• Temporizadores rápidos
• Interfase de comunicaciones
• Interfases de operador
• Expansiones de I/O
• Etc.

• PLC Modular

• Maneja mas de 500 entradas y salidas
• Contiene fuentes CPU  I/O  integradas
• Estos PLC contienen grandes prestaciones.

Características eléctricas.

        En la figura 1.1 se observa un PLC SIMATIC S7-200, este trabajo esta enfocado hacia los PLC SIEMENS.

[pic 1]

Figura 1.1 PLC SIMENS S7-200

        Las características eléctricas de estos PLC’s son las siguientes:

1. Cuentan con una fuente de alimentación 24VDC así como de 5VDC integrada.
2.  Disponen de una fuente de alimentación de 24VDC para suministrar la tensión a entradas de sensores o entradas locales o para relevadores,
3. Se le debe de alimentar con 24 VDC^[1] 
4. Si el consumo de 24 VDC supera la corriente máxima que aporta el CPU, se pueden añadir una fuente de alimentación externa de 24 VDC para abastecer módulos de ampliación, los módulos de ampliación cuando se conectan al modulo base.
5. Si el consumo de 5VDC de los módulos de ampliación supera la corriente máxima suministrable por la CPU, será necesario desconectar tantos módulos de ampliación como sean necesarios para no sobrepasar la corriente máxima que suministra al CPU.

Una unidad S7-200 suministra 24VDC, la CPU consume una corriente de 70 mA  y todo el PLC a plena carga consume como máximo una corriente de 600 mA. La fuente de alimentación de 5 VDC  para los módulos de ampliación con una corriente máxima de 340 mA se encuentra en el conector para módulos de ampliación (solo en CPU 222 en adelante). Algunas de las características mas importantes del PLC se muestran en la tabla 1.1.

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