Controladores Lógicos Programables

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El término PLC de amplia difusión en el medio significa en inglés, Controlador Lógico Programable. Originalmente se denominaban PCs (Programmable Controllers), pero, con la llegada de las IBM PCs, para evitar confusión, se emplearon  definitivamente las siglas PLC.En Europa, el mismo concepto es llamado Autómata Programable. La definición más apropiada es: Sistema Industrial de Control Automático que trabaja bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas. Es un sistema porque contiene todo lo necesario para operar, e industrial por tener todos los registros necesarios para operar en los ambientes hostiles encontrados en la industria

Presentación HistóricaLos PLC's

se introdujeron por primera vez en la industria en 1960 aproximadamente por la necesidad de eliminar el gran costo que se producía al reemplazar el complejo sistema de control basado en relés y contactores.

P.L.C. (Programmable Logic Controller) significa Controlador Lógico Programable.

Un PLC es un dispositivo usado para controlar. Este control se realiza sobre la base de una lógica, definida a través de un programa.

Estructura de un Controlador Lógico Programable

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PLC = Es un hardware industrial, que se utiliza para la obtención de datos. Una vez obtenidos,
los pasa a través de bus (por ejemplo por ethernet) en un servidor.
Su historia se remonta a finales de la década de 1960 cuando la industria buscó en las nuevas
tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas de control
basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente
utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional.

Hoy en día, los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y
procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar
señales analógicas para realizar estrategias de control, tales como controladores proporcional
integral derivativo (PID).
Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de
área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.
Existen varios lenguajes de programación, tradicionalmente los más utilizados son el diagrama
de escalera (Lenguaje Ladder), preferido por los electricistas, lista de instrucciones y
programación por estados, aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten  implementar algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener. Un lenguaje más reciente, preferido por los informáticos y electrónicos,es el FBD (en inglés Function Block Diagram) que emplea compuertas lógicas y bloques con distintas funciones conectados entre sí.

En la programación se pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde los más simples
como lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos, bobinas y operadores
matemáticos, hasta operaciones más complejas como manejo de tablas (recetas),
apuntadores, algoritmos PID y funciones de comunicación multiprotocolo que le permitirían
interconectarse con otros dispositivos.

Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.

El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica del hardware de un consolador Programable propiamente dicho esta constituido por:

-         Fuente de alimentación

-         Unidad de procesamiento central (CPU)

-         Módulos de interfases de entradas/salidas (E/S)

-         Modulo de memorias

-         Unidad de programación

En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es mas exigente, se incluyen Módulos Inteligentes.


UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL (C.P.U.)

Es la parte más compleja e imprescindible del controla

Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en otros términos podría considerarse el cerebro  del controladorLa unidad central esta diseñado a base de microprocesadores y memorias; contiene una unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores, contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del proceso entradas/salidas, etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad.

Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.

El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica del hardware de un consolador Programable propiamente dicho esta constituido por:

-         Fuente de alimentación

-         Unidad de procesamiento central (CPU)

-         Módulos de interfases de entradas/salidas (E/S)

-         Modulo de memorias

-         Unidad de programación

En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es mas exigente, se incluyen Módulos Inteligentes.

FUENTE DE ALIMENTACION

La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la energía ala CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC.

+ 5 V para alimentar a todas las tarjetas

+ 5.2 V para alimentar al programador

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

UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL (C.P.U.)

Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en otros términos podría considerarse el cerebro  del controlador.

La unidad central esta diseñado a base de microprocesadores y memorias; contiene una unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores, contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del proceso entradas/salidas, etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad.

MODULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)

Son los que proporciona el vínculo entre la CPU del controlador y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de información ya sea para la adquisición de datos o la del mando para el control de maquinas del proceso.

Tipos de módulos de entrada y salida

Debido a que existen gran variedad de dispositivos exteriores (captadores actuadotes), encontramos diferentes tipos de módulos de entrada y salidas, cada uno de los cuales sirve para manejar cierto tipo de señal  (discreta o análoga) a determinado valor de tensión o de corriente en DC o AC.

Módulos de entradas discretas

Módulos de salidas discretas

Módulos de entrada analógica

Módulos de salida analógica

MÓDULOS DE MEMORIAS

Son dispositivos destinados a guardar información de manera provisional o permanente

Se cuenta con dos tipos de memorias,

  Volátiles (RAM)

 No volátiles (EPROM y EEPROM)

UNIDAD DE PROGRAMACION

Los terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina; estos aparatos están  constituidos por teclados y dispositivos de visualización

Existen tres tipos de programadores los manuales (Hand Held) tipo de calculadora, Los de video tipo (PC), y la (computadora).