basico plc

5/24/2018 Basico Plc

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Empezando: Control y AutomatizacinEl acto de llevar a cabo funciones de control se refiere al proceso que se desarrolla dentro de un sistema, el cual tiene

como antecedente que una o varias magnitudes de entrada (variables fsica que se encuentran en el medio ambiente)incidan y manipulen a su vez una serie de magnitudes de salida, todo esto, a partir de una lgica de control que

conlleve de manera implcita acciones bajo el principio de seguridadintrnsecaque sea propia del sistema.Cuando se establece una secuencia de pasos para realizar una tarea determinada de acuerdo con los datos obtenidos delmedio ambiente, se busca que el proceso o sistema se controle por s mismo. Una vez que se ha logrado lo anterior, seconsidera que el proceso ha sido automatizado, tomando en cuenta que una de sus principales aplicaciones esta en elauxilio de las tareas que tiene que realizar el ser humano en los aspectos relacionados con la precisin, rapidez y

seguridad.Cualquier sistema de control automtico debe ser estable, siendo ste un requerimiento primario. El concepto deestabilidad ideal que se estima como absoluto, se refiere a que en un sistema de control las respuestas son totalmenteinmediatas a la manipulacin de las variables de entrada al sistema, pero en realidad, un sistema debe poseer unaestabilidad relativa razonable, es decir, la velocidad de respuesta debe ser justamente rpida (de acuerdo a los sensores

y actuadores empleados) y debe presentar un buen grado de flexibilidad. Adems de lo anterior un sistema de controldebe tener la capacidad de poder reducir a cero un valor suficientemente pequeo derivado de los mrgenes de errorque pudieran suscitarse.

Figura 1. 1 Sistema de Control Automtico.

Fundamentalmente las tecnologas existentes para constituir un sistema de control automtico se orientan a losconceptos llamados AutomatizacinDedicada o Estndar,y AutomatizacinFlexible.

AUTOMATIZACIN DEDICADA ESTNDARLos elementos representantes de esta tecnologa son los llamados relevadores electromecnicos, los cuales una vezinstalados, hacen indeseable la accin de llevar a cabo modificaciones en su lgica de operacin, debido a lo

problemtico y conflictivo que resulta cambiar el diseo de un sistema de control.Los relevadores electromecnicos estn constituidos por una bobina que al energizar sus terminales produce un campo

magntico, que a su vez provoca que una serie de contactos mviles se cierren o abran, interrumpiendo o permitiendorespectivamente el paso de la corriente elctrica a travs de ellos; tomando en cuenta esta manera de actuar, unrelevador electromecnico tiene dos estados de operacin, uno cuando su bobina se encuentra sin energa (equivalente

al 0 lgico) y cuando su bobina se encuentra energizada (equivalente al 1 lgico).El estado de los contactos de los relevadores electromecnicos, se pueden ramificar a muchas otras ubicaciones,

haciendo sentir as sus efectos en varios puntos a lo largo del circuito de control. Aprovechando las caractersticasanteriores, los relevadores electromecnicos a travs de sus contactos alimentan las bobinas de otros relevadores, estoes, controlan otros bloques de relevadores, que al estar agrupados en circuitos realizan las operaciones lgicas del

sistema de control automtico.

Figura 1. 2 Bastidor con relevadores

AUTOMATIZACIN FLEXIBLELos sistemas de control que trabajan bajo esta filosofa, basan su toma de decisiones por medio de la ejecucin deinstrucciones codificadas, las cuales estn almacenadas en un circuito de memoria e interpretadas por unmicroprocesador o microcontrolador. Lo importante de la automatizacin flexible es que si resulta necesario

modificar el sistema de control, basta con cambiar las instrucciones codificadas.


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Figura 1. 3 Controles electrnicos.

La automatizacin flexible esta conformada por un sistema de Control Lgico Programable (Programmable LogicControl PLC) capaz de realizar el procesamiento de seales binarias basndose en un programa establecido por elusuario, y que contiene puertos de entrada, salida y transmisin de datos con la debida interaccin para su

operacin. De esta manera, con las seales de entrada y salida se pueden controlar directamente secuenciasmecnicas, o procesos fabriles.

Los campos donde puede tener aplicacin un sistema PLC prcticamente son innumerables. Estos sistemas de controlse destinan principalmente para las funciones de controldeprocesos,en donde se encargan de que cada paso o fasedel proceso sea efectuado en el orden cronolgico correcto y sincronizado que previamente fue establecido.Un sistema PLC se basa en un tipo de computadora de uso especfico, diseada para ambientes de trabajo en donde sumisin primordial es el control de procesos industriales, que pueden ser constituidos por diversos tipos de maquinaria,

robots, lneas de ensamble, etc.

Figura 1. 4 Proceso automatizado.

En muchas ocasiones un PLC puede disponer de un teclado corno elemento de entrada de datos, pero el control lgicoprogramable slo responder en lo que corresponde a sus acciones de control con la informacin que le proporcionen

sus sensores. Por otra parte, al control lgico programable puede hacrsele un seguimiento detallado de lasactividades de control que realiza durante su operacin, por medio de un monitor o impresora. Segn sea la

situacin real a la que se tenga que dar una respuesta, la configuracin interna del PLC puede tener un grado alto o bajode complejidad, independientemente del grado de complejidad de la aplicacin.

Un PLC consta de los siguientes componentes esenciales:Hardware.- Se trata de todos los componentes electrnicos que conforma al sistema de control, siendo su tarea

principal la de activar o desactivar los mandos por medio de las cuales se manipule toda la serie de elementos de

potencia que tenga conectados, todo esto en funcin de una secuencia lgica determinada. El elemento msimportante del hardware es el microprocesador o microcontrolador.Software.- Es la parte intangible que no tiene una parte fsica, ya que se trata de los programas que determinan laforma de operar del sistema de control, o dicho de otra forma, son las instrucciones que representan la generacin delos mandos que gobiernan a la parte electrnica. Los programas se encuentran almacenados dentro de una memoria, a

la cual se puede acceder para la ejecucin de las instrucciones. Cuando se modifica tanto el orden como lasinstrucciones que componen al programa invariablemente se altera la secuencia de ejecucin del sistema decontrol, aunque esta modificacin no implique un cambio en el hardware.Sensores.- Son aquellos dispositivos que interpretan las variables fsicas que se encuentran en el medio ambiente, lasconvierten a seales elctricas y por ltimo las comunican hacia el PLC, esta informacin representa el estado del

proceso que esta siendo controlando.Actuadores.- Para tener la capacidad de modificar las variables fsicas que son importantes dentro de un proceso, sonempleados los elementos de potencia conocidos como actuadores.Programador.- Es el medio a travs del cual se ordenan las instrucciones del software que posteriormente sermemorizado en el PLC. En la actualidad por la mediacin de una computadora personal se puede realizar este proceso,adems de que en la mayora de los casos tambin sirve para comprobar los programas del sistema de control.
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Los rels como elementos de la automatizacin dedicadaEl primer sistema de control automtico que fue desarrollado para gobernar un proceso industrializado fue realizado

basndose en elementos existentes hasta ese momento. Esos elementos reciben el nombre de relevadores, que sondispositivos electromagnticos, siendo estos los precursores de la tecnologa basada en la filosofa de automatizacin

llamada automatizacin dedicada o estndar.Antes de utilizarlos como elementos de control, los relevadores eran empleados nicamente como mecanismos que

manejaban altas potencias sobre todo en el campo de las telecomunicaciones; pero desde hace tiempo y aun todava enla actualidad, los relevadores son empleados tanto en mquinas como equipos en general como elementos de control yregulacin.

Los relevadores son componentes electromagnticos que llevan a cabo conmutaciones en sus partes mecnicas, yadems se controlan con poca energa. Los relevadores son utilizados principalmente para el procesamiento de seales

de mando que intervienen en la lgica de operacin de un proceso.La forma de hacer funcionar un relevador es conectando un voltaje entre los extremos de su bobina, el cual genera unacorriente elctrica que circula a travs de dicha bobina, creando con este fluido un campo magntico que a su vez

provoca el desplazamiento de una placa metlica hacia el ncleo que tiene adherido la bobina. La placa metlica por suparte, est provista de contactos mecnicos que se pueden abrir o cerrar al moverse la placa; el estado que los contactos

pueden adquirir, ya sean abiertos o cerrados, representa el estado lgico que tiene el relevador en ese momento,mantenindose este estado mientras el voltaje sobre la bobina est aplicado. Al interrumpir el voltaje de la bobina, la

placa metlica vuelve a su posicin normal por medio de la accin de un muelle de reposicin, tal como se aprecia enla figura 1.5.

Figura 1. 5 Esquema de un relevador

De acuerdo a la complejidad de la funcin especfica que se requiere controlar, depende el nmero de relevadores quese deben emplear, para de esta forma mantener las condiciones de seguridad que exige la operacin de la lgica decontrol. Otro factor importante para determinar la cantidad de relevadores a utilizar es el nmero de contactos con que

cuentan los relevadores, ya que de manera implcita representan las funciones lgicas que se tienen que adoptar.Las distintas funciones de control materializados mediante la operacin de los relevadores, se entrelazan entre s para

de esta manera se integre la totalidad del sistema lgico del control automtico.Todas las funciones lgicas que tienen que cumplir los relevadores se enlazan entre s por medio de cableados, queintercomunican a todos los relevadores involucrados. Los distintos relevadores se alojan dentro de un conjunto de

bastidores modulares, y es sobre estos donde se realiza todo el cableado para interconectar a los relevadores entres. Estas conexiones estn compuestas por cables de un slo hilo rematados por zapatas en ambos extremos.

Figura 1. 6 Bastidores con relevadores

Para de alguna manera facilitar que los relevadores puedan desenchufarse y cambiarse cuando se requiera, estos seinstalan sobre bases para de esta forma facilitar su canje.Aquel sistema de control automtico que se base en relevadores, debe encontrarse ordenado y alojado en salas cerradas

donde tambin debe existir toda la documentacin correspondiente a la conexin de los contactos, y ubicacin de susbobinas (esto ltimo es una situacin ideal que no siempre se cumple).

A pesar de que la era actual es dominada por la electrnica, los relevadores siguen teniendo gran importancia en elmercado por diversas razones, tales como:

Fcil adaptacin a diversos voltajes de trabajo. Insensibilidad trmica frente al medio ambiente, ya que los relevadores trabajan fiablemente a temperaturas que van

desde 40C hasta 80C.


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Resistencia relativamente elevada entre los contactos de trabajo cuando estos se encuentran desconectados. Posibilidad de activar varios circuitos independientes entre s. Presencia de una separacin galvnica entre el circuito de mando y el circuito principal.

El PLC como parte medular de la automatizacin flexibleLa tecnologa que se propone con la utilizacin de los PLC es muy verstil en lugares donde se requiere de automatizar

un proceso industrial. Prcticamente esta tecnologa puede adaptarse a cualquier ambiente de operacin fcilmente,

y sin mayores problemas, por otra parte, se trata de una tecnologa que se encuentra dentro de los llamados sistemas deautomatizacin flexibles, por lo que se tienen una amplia gama de prestaciones adicionales.De un tiempo relativamente corto a la fecha, se ha popularizado un enfoque fundamentalmente distinto en laconcepcin de sistemas de control automtico industrial. En este nuevo enfoque, la toma de decisiones del sistema

se lleva a cabo mediante la concatenacin de instrucciones codificadas las cuales se encuentran almacenadas en uncircuito de memoria y ejecutadas por un microprocesador o microcontrolador.

La cualidad principal de esta manera de actuar radica en el hecho de que si es necesario que se lleve a cabo algunamodificacin en la lgica de control, basta con cambiar las instrucciones del programa, sin que se tenga que realizarmodificacin alguna en la circuitera del sistema de control. Tales variaciones se realizan de forma muy simple, y

muchas veces sin necesidad de parar el proceso productivo, ya que el PLC (dependiendo del fabricante y modelo) tienela capacidad de realizar varias actividades a la vez, y en muchas ocasiones para efectuar los cambios en el programa se

recurre al empleo de un simple teclado.

Figura 1. 7 Ejemplo de un PLC.

Cuando se usa el enfoque de automatizacin flexible, a la secuencia completa de instrucciones que confeccionan alprograma que controla el desempeo del proceso de produccin se le llama programade control. Este programatiene que ser desarrollado por el usuario en funcin de los requerimientos que son propios del proceso que tiene que ser

automatizado, por lo que se tiene que recurrir al empleo de diagramas de flujo para que todos los detalles quedenplasmados en el programa de control.

Un PLC es un elemento de control que trabaja de manera muy similar a como lo hacen las computadoras personales(PC), por lo que tambin cuenta con un sistema operativo que es totalmente transparente al usuario, y por lo general no

causa todos los contratiempos como los que son originados en las PCs. Por medio del sistema operativo del PLC seestablece la manera de actuar y adems se sabe con que dispositivos perifricos se cuenta para poder realizar lasacciones de control de un proceso productivo. Este sistema operativo se encuentra alojado en una unidad de

memoria, que es la primera a la que accede el microcontrolador, y cuyo contenido cambia de acuerdo al fabricante y elmodelo del PLC en cuestin.

De acuerdo a lo anterior, al sistema de control automtico basado en la tecnologa del PLC se le considera como unsistema programable, y adems se le reconoce como uno de los principales precursores del enfoque deautomatizacin flexible.

A manera de resumen y con lo visto hasta el momento, se puede dar un acercamiento a lo que podemos de manerafilosfica establecer como una definicin de lo que es un PLC:Se trata de un sistema de control lgico programable capaz de realizar el procesamiento de seales binarias basndoseen un programa establecido por el usuario, y que contiene puertos de entrada, salida y transmisin de datos con ladebida interaccin para su operacin.
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Aplicaciones: Donde instalar un PLCA los PLC se les puede encontrar en una gran cantidad de sitios realizando las funciones de controlar procesosindustriales, estos procesos llegan a ser tan diferentes inclusive dentro de un mismo complejo industrial, que se les

localiza abarcando desde procedimientos simples como puede ser el tener bajo niveles ptimos el valor de temperaturade un recinto cerrado, hasta llegar a los ms complejos como ejemplo toda la secuencia de pasos para refinar el crudo

en una planta petrolera.La seleccin de un PLC como sistema de control depende de las necesidades del proceso productivo que tiene que serautomatizado, considerando como ms importantes los aspectos que a continuacin se enlistan:

Espacio reducido.- Cuando el lugar donde se tiene que instalar el sistema de control dentro de la planta es muypequeo el PLC es la mejor alternativa, ya que aun con todos sus aditamentos necesarios llegan a ocupar un mnimode espacio sin que esto vaya en detrimento de la productividad y la seguridad del personal y las instalaciones.

Procesos de produccin peridicamente cambiantes.- Existen industrias como es la automotriz que ao con ao seve en la necesidad de cambiar el modelo del vehculo que sale de sus plantas, razn por la cual se tiene que

modificar tanto la secuencia de armado como el reajustar los valores de tolerancia de las partes con las que se armael vehculo. Siendo el arma principal de estos cambios, las modificaciones que sufren las instrucciones del

programa que controla la lgica de operacin del PLC.

Procesos secuenciales.- Es bien conocido que cuando una actividad que se repite una gran cantidad de veces durantecierto intervalo de tiempo, se convierte en una actividad montona para el hombre, produciendo en determinadomomento fatiga del tipo emocional, provocando la desconcentracin y la induccin involuntaria de errores que

pueden ser fatales, tanto para la integridad del hombre como para las instalaciones. Con un PLC se puede evitar loanterior con tan solo implementar secuencias de control, que aunque se repitan muchas veces durante el da, no se

perder la precisin con la que tienen que hacerse.

Actuadores distintos en un mismo proceso industrial.- Con un solo PLC se cuenta con la posibilidad de manipularactuadores de diferente naturaleza entre s, y todava ms, con un mismo PLC se pueden dirigir diferentes lneas de

produccin en las que cada una tiene asignada a sus propios actuadores, esto ltimo depende de la cantidad de

salidas y en general del tamao en cuanto a su capacidad para alojar el programa de usuario. Verificacin de las distintas partes del proceso de forma centralizada.- Existe una gran cantidad de industrias en que

la planta de produccin se encuentra alejada de la sala de control, o tambin por ejemplo, como es en las plantaspetroleras, se tiene la necesidad de verificar la operacin a distancia de todas las refineras. Con un PLC se tiene

de manera natural el diseo de redes de comunicacin, para que se canalice la informacin a una central desde lacual se pueda observar a distancia como se encuentra operando el sistema de control automtico, y se visualice pormedio de monitores la representacin grfica tanto de los sensores como de los actuadores.

Figura 2. 1 Lugares en donde puede instalarse un PLC

Ventajas y desventajas en el empleo de los PLCPara aquellas personas que comienzan a adentrarse en el mundo de los PLC, es oportuno darles la informacin de lo

bueno y lo malo de los PLC, para que de esta manera se cuente con todos los elementos a la hora de seleccionar el

sistema de control ms conveniente.Cabe aclarar que aunque se puede automatizar cualquier proceso con un PLC, no se debe de caer en la tentacin deconvertirlo en la panacea para solucionar todos los problemas que se nos puedan presentar, por ejemplo, si queremoscontrolar el llenado del tinaco de agua que tenemos instalado en nuestra casa, el empleo de un PLC para realizar esta

actividad seria un desperdicio tecnolgico adems de representar un costo muy alto para una tarea muy sencilla.La utilizacin de un PLC debe ser justificada para efectos de optimizar sobre todo los recursos econmicos que ennuestros das son muy importantes y escasos. A continuacin se enlistan las ventajas y desventajas que trae consigo elempleo de un PLC.

Ventajas Control ms preciso.
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Mayor rapidez de respuesta. Flexibilidad Control de procesos complejos. Facilidad de programacin. Seguridad en el proceso. Empleo de poco espacio. Fcil instalacin. Menos consumo de energa. Mejor monitoreo del funcionamiento. Menor mantenimiento.

Deteccin rpida de averas y tiempos muertos. Menor tiempo en la elaboracin de proyectos. Posibilidad de aadir modificaciones sin elevar costos. Menor costo de instalacin, operacin y mantenimiento. Posibilidad de gobernar varios actuadores con el mismo autmata.Desventajas Mano de obra especializada. Centraliza el proceso. Condiciones ambientales apropiadas. Mayor costo para controlar tareas muy pequeas o sencillas.

Criterios para seleccionar un PLCAunque no se trata de dar una receta de cocina, a continuacin se sugieren cuales son algunos de los aspectos msimportantes que deberan de tomarse en cuenta para elegir uno de los tantos PLC que existen en el mercado.

Precio de acuerdo a su funcin (baratocaro, inseguroseguro, desprotegidoprotegido, austerocompleto). Cantidad de entradas / salidas, y si estas son analgicas digitales y sus rangos de operacin. Cantidad de programas que puede manejar. Cantidad de programas que puede ejecutar al mismo tiempo (multitarea). Cantidad de contadores, temporizadores, banderas y registros. Lenguajes de programacin. Software especializado para cada modelo de PLC y su facilidad de manejo. Software para programacin desde la PC y necesidad de tarjeta de interfase. Capacidad de realizar conexin en red de varios PLC. Respaldo de la compaa fabricante del PLC en nuestra localidad. Servicio y refacciones Capacitacin profesional sobre el sistema de control. Literatura en nuestro idioma.Todos los criterios observados anteriormente se van haciendo obvios conforme avanzamos en cuanto a nuestraexperiencia en el manejo de los PLC, por lo que aqu hago una atenta invitacin a que no de marcha atrs en elaprendizaje de este sistema de control, ya que aparte de ser todo un universo muy interesante, es de fcil comprensin

el programar un PLC tal como se observar y comprobar en los captulos sucesivos.
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Arquitectura de un PLC y sus sealesPara describir las partes que integran a un PLC es imperante definir que todo sistema de control automtico posee tres

etapas que le son inherentes e imprescindibles, estas son:Etapa de acondicionamiento de seales.- Esta integrada por toda la serie de sensores que convierten una variablefsica determinada a una seal elctrica, interpretndose esta como la informacin del sistema de control.Etapa de control.- Es en donde se tiene la informacin para poder llevar a cabo una secuencia de pasos, dicho de otramanera, es el elemento de gobierno.

Etapa de potencia.- Sirve para efectuar un trabajo que siempre se manifiesta por medio de la transformacin de untipo de energa a otro tipo.La unin de las tres etapas nos da como resultado el contar con un sistema de control automtico completo, pero sedebe considerar que se requiere de interfases entre las conexiones de cada etapa, para que el flujo de informacincircule de forma segura entre estas.

Los sistemas de control pueden concebirse bajo dos opciones de configuracin:Sistema de control de lazo abierto.- Es cuando el sistema de control tiene implementado los algoritmoscorrespondientes para que en funcin de las seales de entrada se genere una respuesta considerando los mrgenes deerror que pueden representarse hacia las seales de salida.Sistema de control de lazo cerrado.- Es cuando se tiene un sistema de control que responde a las seales de entrada, ya una proporcin de la seal de salida para de esta manera corregir el posible error que se pudiera inducir, en estesistema de control la retroalimentacin es un parmetro muy importante ya que la variable fsica que se esta

controlando se mantendr siempre dentro de los rangos establecidos.

Figura 3. 1 Sistema de control de lazo abierto

Figura 3. 2 Sistema de control de lazo cerrado.

Idealmente todos los sistemas de control deberan disearse bajo el concepto de lazo cerrado, porque la variable fsica

que s esta interviniendo en todo momento se encuentra controlada, esta actividad se efecta comparando el valor desalida contra el de entrada, pero en muchas ocasiones de acuerdo a la naturaleza propia del proceso productivo es

imposible tener un sistema de control de lazo cerrado. Por ejemplo en una lavadora automtica, la tarea de limpiar unaprenda que en una de sus bolsas se encuentra el grabado del logotipo del diseador de ropa, seria una mala decisin elimplementar un lazo cerrado en el proceso de limpieza, porque la lavadora se encontrara comparando la tela ya lavada

(seal de salida) contra la tela sucia (seal de entrada), y mientras el logotipo se encuentre presente la lavadora laconsiderara como una mancha que no se quiere caer.
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Figura 3. 3 Partes Integrantes de un PLC.

Revisando las partes que constituyen a un sistema de control de lazo abierto o lazo cerrado, prcticamente se tiene una

similitud con respecto a las partes que integran a un PLC, por lo que cualquiera de los dos mtodos de control puedenser implementados por medio de un PLC.

Para comenzar a utilizar los trminos que le son propios a un PLC, se observar que los elementos que conforman alos sistemas de control de lazo abierto y/o lazo cerrado, se encuentran englobados en las partes que conforman a unControl Lgico Programable y que son las siguientes:

Unidad central de proceso. Mdulos de entrada y salida de datos. Dispositivo de programacin o terminal.

Figura 3. 4 Control Lgico Programable (PLC).

Unidad central de procesos de un PLCEsta parte del PLC es considerada como la ms importante, ya que dentro de ella se encuentra un microcontrolador que

lee y ejecuta el programa de usuario que a su vez se localiza en una memoria (normalmente del tipo EEPROM),adems de realizar la gestin de ordenar y organizar la comunicacin entre las distintas partes que conforman alPLC. El programa de usuario consiste en una serie de instrucciones que representan el proceso del control lgico quedebe ejecutarse, para poder hacer este trabajo, la unidad central de proceso debe almacenar en localidades de memoriatemporal las condiciones de las variables de entrada y variables de salida de datos ms recientes.

La unidad central de proceso en esencia tiene la capacidad para realizar las mismas tareas que una computadorapersonal, porque como ya se menciono lneas atrs, en su interior se encuentra instalado un microcontrolador que es el

encargado de gobernar todo el proceso de control.Cuando se energiza un PLC, el microcontrolador apunta hacia el bloque de memoria tipo ROM donde se encuentra lainformacin que le indica la manera de cmo debe predisponerse para comenzar sus operaciones de control (BIOS del

PLC).Es en la ejecucin de este pequeo programa (desarrollado por el fabricante del PLC) que se efecta un procesode diagnstico que a travs del cual, se sabe con que elementos perifricos a la unidad central de proceso se cuentan(mdulos de entrada / salida por ejemplo), una vez concluido esta fase elPLC sabesi tiene un programa de usuario

alojado en el bloque de memoria correspondiente, si es as por medio de un indicador avisa que esta en espera de laorden parea comenzar a ejecutarlo, de otra manera, tambin notifica que el bloque de memoria de usuario se encuentra

vaco.
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Figura 3. 5 Distintos modelos de PLC.

Figura 3. 6 Diagrama de flujo de las actividades de un PLC

Una vez que el programa de usuario ha sido cargado en el bloque de memoria correspondiente del PLC, y se le haindicado que comience a ejecutarlo, el microcontrolador se ubicar en la primera localidad de memoria del programade usuario y proceder a leer, interpretar y ejecutar la primera instruccin.

Dependiendo de que instruccin se trate ser la accin que realice el microcontrolador, aunque de manera general lasacciones que realiza son las siguientes: leer los datos de entrada que se generan en los sensores, guardar estainformacin en un bloque de memoria temporal, realizar alguna operacin con los datos temporales, enviar lainformacin resultante de las operaciones a otro bloque de memoria temporal, y por ltimo la informacin procesadaenviarla a las terminales de salida para manipular algn(os) actuador(es).

Figura 3. 7 Palabra de datos de entrada

En cuanto a los datos que entran y salen de la unidad central de proceso, se organizan en grupos de 8 valores, quecorresponden a cada sensor que este presente si se trata de datos de entrada, o actuadores si de datos de salida se


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refiere. Se escogen agrupamientos de 8 valores porque ese el nmero de bits que tienen los puertos de entrada y salida

de datos del microcontrolador, a cada agrupamiento se le conoce con el nombre de byte palabra.En cada ciclo de lectura de datos que se generan en los sensores, escritura de datos hacia los actuadores, se gobiernan8 diferentes sensores actuadores, por lo que cada elemento de entrada / salida tiene su imagen en un bit del byte que

se hace llegar al microcontrolador.

Figura 3. 8 Palabra de datos de salida.

En el proceso de lectura de datos provenientes de los sensores, se reservan localidades de memoria temporal quecorresponden con el bit y la palabra que a su vez es un conjunto de 8 bits (byte), esto es para tener identificado en todo

momento el estado en que se encuentra el sensor 5 por ejemplo.Con los espacios de memoria temporal reservados para los datos de entrada, se generan paquetes de informacin quecorresponden al reflejo de lo que estn midiendo los sensores. Estos paquetes de datos cuando el microcontrolador da

la indicacin, son almacenados en la localidad de memoria que les corresponde, siendo esa informacin la querepresenta las ltimas condiciones de las seales de entrada. S durante la ejecucin del programa de control el

microcontrolador requiere conocer las condiciones de entrada ms recientes, de forma inmediata accede a la localidadde memoria que corresponde al estado de determinado sensor.

Figura 3. 9 Flujo de datos de entrada y salida en el microcontrolador.

El producto de la ejecucin del programa de usuario depende de las condiciones de las seales de entrada, dicho de otra

manera, el resultado de la ejecucin de una instruccin puede tener una determinada respuesta s una entrada enparticular manifiesta un uno lgico, y otro resultado diferente s esa entrada esta en cero lgico. La respuesta que traeconsigo la ejecucin de una instruccin se guarda en una seccin de la memoria temporal, para que estos datos

posteriormente sean recuperados, ya sea para exhibirlos o sean utilizados para otra parte del proceso.La informacin que se genera en los sensores se hace llegar al microcontrolador del PLC, a travs de unos elementos

que sirven para aislar la etapa del medio ambiente donde se encuentran los sensores, de la etapa de control que escomprendida por la unidad central de proceso del PLC y que en su interior se encuentra el microcontrolador. Los

elementos de aislamiento reciben el nombre de mdulos de entradas, los cuales se encuentran identificados yreferenciados hacia los bloques de memoria temporal donde se alojan los datos de los sensores.

Figura 3. 10 Ejemplo de base donde se insertan los mdulos de entrada o salida y la UCP.


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En cuanto a los datos que manipulan a los actuadores (tambin llamados datos de salida), estos se encuentran alojadosen las localidades de memoria temporal que de manera exprofesa se reservan para tal informacin. Cuando en el

proceso de ejecucin de un programa de usuario se genera una respuesta y esta a su vez debe modificar la operacin deun actuador, el dato se guarda en la localidad de memoria temporal correspondiente, tomando en cuenta que este dato

representa un bit de informacin y que cada localidad de memoria tiene espacio para 8 bits.Una vez que los datos de salida han sido alojados en las localidades de memoria correspondiente, en un ciclo posteriorel microcontrolador puede comunicarlos hacia el exterior del PLC, ya que cada bit que conforma un byte de datos de

salida tiene un reflejo en cuanto a las conexiones fsicas que tiene el PLC hacia los elementos de potencia o actuadores,o dicho de otra forma, al igual que en las terminales de los datos de entrada, cada una de las terminales que contienen lainformacin de salida tambin tienen asociado un elemento de potencia conectado en su terminal correspondiente.

Figura 3. 11 Ejemplo de base donde se insertan los mdulos de entrada o salida y la UCP.

A medida que el microcontrolador de la unidad central de proceso del PLC ejecuta las instrucciones del programa de

usuario, el bloque de memoria temporal asignado a la salida de datos, s esta actualizando continuamente ya que lascondiciones de salida muchas veces afectan el resultado que pueda traer consigo la ejecucin de las instrucciones

posteriores del programa de usuario.

De acuerdo a la manera de cmo se manejan los datos de salida, se puede observar que esta informacin cumple conuna doble actividad, siendo la primordial la de canalizar los resultados derivados de la ejecucin de las instrucciones

por parte del microcontrolador, hacia los bloques de memoria correspondientes, y pasar tambin los datos de salida alas terminales donde se encuentran conectados los actuadores. Otra funcin que se persigue es la de retroalimentar lainformacin de salida hacia el microcontrolador de la unidad central de proceso del PLC, cuando alguna instruccin del

programa de usuario lo requiera.En cuanto a los datos de entrada no tienen la doble funcin que poseen los datos de salida, ya que su misin estriba

nicamente en adquirir informacin del medio ambiente a travs de las terminales de entrada y hacerla llegar hacia elmicrocontrolador de la unidad central de proceso.

Figura 3. 12 Ejemplo de CPU.

Los datos de salida al igual que los de entrada, son guiados hacia los respectivos actuadores a travs de elementos

electrnicos que tienen la funcin de aislar y proteger al microcontrolador de la unidad central de proceso con la etapade potencia, estos elementos reciben el nombre de mdulos de salida.

Tanto los mdulos de entrada como de salida, tienen conexin directa hacia las terminales de los puertos de entrada y

salida del microcontrolador del PLC, esta conexin se realiza a travs de una base que en su interior cuenta con un busde enlace que tiene asociado una serie de conectores que son los medios fsicos en donde se insertan los mdulos (ya

sean de entrada o salida). El nmero total de mdulos de entrada o salida que pueden agregarse al PLC depende de lacantidad de direcciones que el microcontrolador de la unidad central de proceso es capas de observar.

Figura 3. 13 Otro ejemplo de CPU

De acuerdo con lo escrito en el prrafo anterior, cada dato (ya sea de entrada o salida) que es representado por un bit yque a su vez esta agrupado en bloques de 8 bits (palabra o byte), debe estar registrado e identificado para que el

microcontrolador sepa si esta siendo ocupado por un sensor o un actuador, ya que determinado bit de especfico bytey por ende de determinada ubicacin de memoria temporal tiene su reflejo hacia las terminales fsicas de los

mdulos. Esto ltimo quiere decir que en los conectores de la base se pueden conectar de manera indistinta tanto losmdulos de entrada como los mdulos de salida, por lo que el flujo de informacin puede ser hacia el microcontroladorde la unidad central de proceso , en direccin contraria.


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Con respecto a la memoria donde se aloja el programa de usuario es del tipo EEPROM, en la cual no se borra la

informacin a menos que el usuario lo haga. La forma en como se guarda la informacin del programa de usuario enesta memoria es absolutamente igual que como se almacena en cualquier otro sistema digital, solo son ceros y unoslgicos.

A medida que el usuario va ingresando las instrucciones del programa de control, automticamente estas se vanalmacenando en localidades de memoria secuenciales, este proceso de almacenamiento secuencial de las instrucciones

del programa es autocontrolado por el propio PLC, sin intervencin y mucho menos arbitrio del usuario. La cantidadtotal de instrucciones en el programa de usuario puede variar de tamao, todo depende del proceso a controlar, porejemplo. Para controlar una maquina sencilla basta con una pequea cantidad de instrucciones, pero para el control de

un proceso o mquina complicada se requieren hasta varios miles de instrucciones.Una vez terminada la tarea de la programacin del PLC, esto es terminar de insertar el programa de control a la

memoria de usuario, el operario del PLC manualmente se debe dar a la tarea de conmutar el PLC del modo deprogramacin al modo de ejecucin, lo que hace que la unida d central de proceso ejecute el programa de principioa fin repetidamente.El lenguaje de programacin del PLC cambia de acuerdo al fabricante del producto, y aunque se utilizan los mismossmbolos en distintos lenguajes de programacin, la forma en como se crean y almacenan cambia de fabricante a

fabricante, por lo tanto la manera de como se interpretan las instrucciones de un PLC a otro es diferente, todo dependede la marca.En otro orden de ideas, a la unidad central de proceso de un PLC una vez que le fue cargado un programa de usuario,su operacin de controlar un proceso de produccin no debe detenerse a menos que un usuario autorizado as lohaga. Para que el PLC funcione de forma ininterrumpida se debe de contemplar el uso de energa de respaldo ya que

esta bajo ninguna circunstancia tiene que faltarle a la unidad central de proceso.

Figura 3. 14 Mdulo de alimentacin

La energa que alimenta al PLC se obtiene de un mdulo de alimentacin cuya misin es suministrar el voltaje querequiere tanto la unidad central de proceso como todos los mdulos que posea el PLC, normalmente el mdulo dealimentacin se conecta a los suministros de voltajes de corriente alterna (VCA). El mdulo de alimentacin

prcticamente es una fuente de alimentacin regulada de voltaje de corriente directa, que tiene protecciones contrainterferencias electromagnticas, variaciones en el voltaje de corriente alterna, pero el aspecto ms importante es que

cuenta con bateras de respaldo para en caso de que falle el suministro de energa principal, entren en accin lasbateras provocando de esta manera el trabajo continuo del PLC, a la vez que puede activarse una alarma para dar aviso

en el momento justo que el suministro de energa principal a dejado de operar. Por ltimo cabe aclarar que las bateras

de respaldo descritas algunas lneas atrs nicamente soportan la operacin del PLC, no as los elementos actuadores ode potencia.

Modulos de Entrada y Salida de datosEstos mdulos se encargan del trabajo de intercomunicacin entre los dispositivos industriales exteriores al PLC y

todos los circuitos electrnicos de baja potencia que comprenden a la unidad central de proceso del PLC, que es dondese almacena y ejecuta el programa de control.

Los mdulos de entrada y salida tienen la misin de proteger y aislar la etapa de control que esta conformadaprincipalmente por el microcontrolador del PLC, de todos los elementos que se encuentran fuera de la unidad central de

proceso ya sean sensores o actuadores.Los mdulos de entrada y salida hacen las veces de dispositivos de interfase, que entre sus tareas principales estn lasde adecuar los niveles elctricos tanto de los sensores como de los actuadores o elementos de potencia, a los valores de
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voltaje que emplea el microcontrolador que normalmente se basa en niveles de la lgica TTL, 0 VCD equivale a un 0

lgico, mientras que 5 VCD equivale a un 1 lgico.

Figura 3. 15 Ejemplos de Mdulos de entrada y salida de datos.

Fsicamente los mdulos de entrada y salida de salida de datos, estn construidos en tarjetas de circuitos impresos quecontienen los dispositivos electrnicos capaces de aislar al PLC con el entorno exterior, adems de contar con

indicadores luminosos que informan de manera visual el estado que guardan las entradas y salidas.

Figura 3. 16 Ejemplos de Mdulos de entrada y salida de datos.

Para que los mdulos de entrada o salida lleven a cabo la tarea de aislar elctricamente al microcontrolador, se requiereque este no se tenga contacto fsico con los bornes de conexin de ya sean de los sensores o actuadores, con las lneasde conexin que se hacen llegar a los puertos de entrada o salida del microcontrolador.La funcin de aislamiento radica bsicamente en la utilizacin de un elemento opto electrnico tambin conocido como

opto acoplador, a travs del cual se evita el contacto fsico de las lneas de conexin que estn presentes en lacircuitera, el dispositivo opto electrnico esta constituido de la siguiente manera.

Internamente dentro de un encapsulado se encuentra un diodo emisor de luz (led) que genera un haz de luz infrarroja, ycomo complemento tambin junto al led infrarrojo se encuentra un fototransistor. Cuando el led infrarrojo es

polarizado de forma directa entre sus terminales, este emite un haz de luz infrarroja que se hace llegar a la terminal

base del fototransistor, el cual una vez que es excitada la terminal de la base hace que el fototransistor entre en estadode conduccin, generndose una corriente elctrica entre sus terminales emisor y colector, manifestando una operacin

similar a un interruptor cerrado. Por otra parte, si el led infrarrojo se polariza de manera inversa el haz de luz infrarroja

se extingue, provocando a la vez que si en la termina base del fototransistor no recibe este haz de luz, no se generacorriente elctrica entre sus terminales de emisor y colector, manifestando un funcionamiento semejante a un

interruptor abierto.

Figura 3. 17 Opto acoplador por fototransistor.

Ya que el haz de luz infrarroja es el nico contacto que se tiene entre una etapa de potencia o lectura de sensores con laetapa de control, se tiene un medio de aislamiento perfecto que adems es muy seguro y no se pierden los mandos queactivan los actuadores o las seales que generaron los sensores.La direccin en el flujo de datos de los mdulos depende si estos son de entrada de salida, lo que es comn entre los

mdulos de entrada y salida son los bornes en donde se conectan fsicamente ya sean los sensores o los actuadores, el


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nmero de bornes que puede tener un mdulo depende del modelo de PLC ya que existen comercialmente mdulos de

8, 16 32 terminales.En los bornes de conexin de estos mdulos de entrada o salida estn conectadas las seales que generan los sensores las que manipularn los actuadores, que tienen como misin vigilar y manipulan el proceso que s esta automatizado

con el PLC.

Figura 3. 18 Circuitera y bornes de conexin de los mdulos.

Existen distintos mdulos de entrada y salida de datos, la diferencia principal depende de los distintos tipos de sealesque estos manejan, esto quiere decir que se cuenta con mdulos que manejan seales discretas o digitales, y mdulosque manejan seales analgicas.A los mdulos de entrada de datos se hacen llegar las seales que generan los sensores. Tomando en cuenta la variedadde sensores que pueden emplearse en un proceso de control industrial, existen dos tipos de mdulos de entrada los

cuales se describen a continuacin.

Mdulos de entrada de datos discretos.- Estos responden tan solo a dos valores diferentes de una seal que puedegenerar el sensor. Las seales pueden ser las siguientes:

a) El sensor manifiesta cierta cantidad de energa diferente de cero si detecta algo.

b) Energa nula si no presenta deteccin de algo.

Un ejemplo de sensor que se emplean en este tipo de mdulo es el que se utiliza para detectar el final de carrera delvstago de un pistn.Para este tipo de mdulos de entradas discretas, en uno de sus bornes se tiene que conectar de manera comn una de

las terminales de los sensores, para ello tenemos que ubicar cual es la terminal comn de los mdulos de entrada.

Figura 3. 19 Fragmento de un mdulo de salida de CD.

Mdulos de entrada de datos analgicos.- Otro tipo de mdulo de entrada es el que en su circuitera contiene unconvertidor analgicodigital (ADC), para que en funcin del sensor que tenga conectado, vaya interpretando lasdistintas magnitudes de la variable fsica que s esta midiendo y las digitalice, para que posteriormente estos datos seantransportados al microcontrolador del PLC. Un ejemplo de sensor que se emplean con este tipo de mdulo es el que

mide temperatura.


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Figura 3. 20 Fragmento de un mdulo de salida de CA.

A travs de los mdulos de salida de datos se hacen llegar las seales que controlan a los actuadores. Aqu tambin se

debe de tomar en cuenta los distintos tipos de actuadores que pueden ser empleados en un proceso de control industrial.Existen dos tipos de mdulos de salida los cuales se describen a continuacin.

Mdulos de salida de datos discretos.- Estos transportan tan solo dos magnitudes diferentes de energa para manipularal actuador que le corresponde. Las magnitudes pueden ser las siguientes:

a) Energa diferente de cero para activar al actuador.b) Energa nula para desactivar al actuador.

Mdulos de salida de datos analgicos.- Esta clasificacin de modulo sirve para controlar la posicin o magnitud deuna variable fsica, por lo que estos mdulos requieren de la operacin de un convertidor digital analgico (DAC).

Figura 3. 21 Fragmento de un mdulo de entrada de CD y/o CA.

Para las distintas clases de mdulos ya sean de entrada o salida, se deben de tomar en cuenta los valores nominales de

voltaje, corriente y potencia que soportan, ya que dependiendo de la aplicacin y de la naturaleza del proceso que se

tiene que automatizar, existen mdulos de corriente directa y mdulos de corriente alterna.Para encontrar el mdulo adecuado se tiene que realizar una bsqueda en los manuales, y observar las caractersticasque reportan los distintos fabricantes existentes en el mercado.La forma en como se conoce popularmente a los mdulos de entrada y salida es por medio de la siguiente

denominacin Mdulos de E/S.Para seleccionar el mdulo de E/S adecuado a las necesidades del proceso industrial, se tiene que dimensionar ycuantificar perfectamente el lugar donde se instalar un PLC. El resultado del anlisis reportara el nmero de sensoresy actuadores que son imprescindibles para que el PLC opere de acuerdo a lo planeado, por lo tanto ya se sabr la

cantidad de entradas y salidas que se requieren, y si por ejemplo se cuenta con 12 sensores y 10 actuadores, entonces setiene que seleccionar un PLC que soporte por lo menos 22 E/S, posteriormente se examinara de que tipo sern losmdulos de entrada y los mdulos de salida y el nmero de terminales que debern poseer.


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Se recordara que en una base donde se colocan los mdulos de E/S, se pueden colocar indistintamente mdulos de

entrada o mdulos de salida, por lo que para saber el tamao del PLC en cuanto a los mdulos que soporta, se tiene querealizar la suma total de los sensores y actuadores (cada uno representa una entrada o una salida), el resultado de lasumatoria representa el nmero de E/S que se necesita como mnimo en el tamao de un PLC.

Por otra parte cuando se dice que un PLC tiene capacidad para manejar 16 E/S, a este pueden colocrsele mdulos con16 entradas, o en su defecto mdulos con 16 salidas. Aqu es donde puede existir una confusin ya que en una

determinada presuncin podramos aseverar que si el PLC soporta 16 entradas y adems 16 salidas, entonces engeneral el PLC tiene la capacidad de controlar 32 E/S.Para evitar la confusin se debe tomar como regla que cuando se da la especificacin de que un PLC sirve para

manipular 16 E/S, esto quiere decir que en la combinacin total de entradas y salidas que se le pueden agregar al PLCson 16 en total, no importando si son todas son salidas, si todas son entradas, 9 entradas y 7 salidas 3 entradas y

13 salidas, etc.

Dispositivo de Programacin o Terminal de un PLCSe trata de un elemento que aparentemente es complementario pero se emplea con mucha frecuencia en la operacin deun PLC, ya que es un dispositivo por medio del cual se van accesando las instrucciones que componen al programa de

usuario que realiza las acciones de control industrial. Algunos PLC estn equipados con un dispositivo deprogramacin que fsicamente tiene el aspecto de una calculadora, y en su teclado se encuentran todos los smbolos quese emplean para la elaboracin de un programa de control, adems cuenta tambin con una pantalla de cristal lquidoen el que se exhibe grficamente la representacin de la tecla que fue oprimida.

Normalmente el dispositivo programador se encuentra dedicado exclusivamente a la tarea de generar los comandos e

introducirlos al PLC (acto de programar), este elemento por obvias razones es construido por la misma compaa quefabrica el PLC, por lo cual tiene que ser el adecuado y poseer toda la capacidad de comunicar al usuario con el PLC.

Figura 3. 22 Dispositivo de Programacin de un PLC.

El dispositivo programador requiere de un cable por medio del cual se envan las instrucciones del programa a lamemoria de usuario del PLC, el cable que casi todos los fabricantes de PLC emplean conduce los datos en unacomunicacin serial.

Figura 3. 23 Programacin de un PLC.

De acuerdo con la evolucin que da con da se va obteniendo en el ramo de la electrnica, se genero otra manera de

programar un PLC de forma ms verstil, y es por medio del empleo de una computadora de escritorio o porttil, lacual necesariamente debe de contar en una de sus ranuras de expansin con una tarjeta de interfaz de comunicacin. A

travs de un cable de comunicacin serial se interconecta la tarjeta de interfaz con el microcontrolador del PLC, y pormedio de un software especial que a la vez resulta amigable al usuario se va escribiendo el programa de control, parasu posterior interpretacin y envo al PLC.
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Figura 3. 24 Programacin de un PLC empleando una PC.

El empleo de una computadora personal cada vez cobra ms auge ya que es muy fcil realizar la programacin de un

PLC, y en la actualidad no solo se genera el programa sino que tambin se puede simular antes de que se descargue elprograma en la memoria del PLC, fomentando con esto una mayor productividad y un mejor desempeo al

prcticamente eliminar los posibles errores tanto de sintaxis como el error lgico.

Tipos de Seales de un PLCPara que un PLC realice todas las acciones de control de un proceso industrial, es necesario que trabaje con diferentestipos de seales elctricas, que salvo la de alimentacin de energa, todas las dems seales transportan alguna

informacin que es requerida por el proceso de control industrial.Antes de trabajar con seales elctricas primero debemos saber que son, por lo que a continuacin se expresa como

queda definida lo que es una seal elctrica:

Esla representacin en magni tudes de valores elctr icos de alguna in formacin producida por un medio fsico.

El voltaje de corriente alterna que suministra la alimentacin principal al mdulo de alimentacin del PLC, no se

encuentra dentro del grupo de seales que transportan informacin, ya que su cometido principal es el de energizartodos los equipos. Una vez que el suministro de corriente alterna llega al mdulo de alimentacin del PLC, esta energaes convertida a un voltaje de corriente directa con los valores necesarios para energizar al microcontrolador y sus

dispositivos auxiliares (5 VCD lgica TTL).Las seales que generan los sensores y que posteriormente llegan al microcontrolador del PLC por medio de los

mdulos de entrada, contienen la informacin de cmo se encuentran los parmetros fsicos del proceso de produccin,mientras que la seal que se hace llegar a los actuadores por la mediacin de los mdulos de salida, alberga lainformacin de activacin del elemento de potencia que modificar el valor de la variable fsica que tambin esta

presente en el proceso industrial.En general todas las seales consideradas de control, transportan informacin que es esencial para que el proceso de

produccin no se detenga y mantenga bajo niveles adecuados todos los parmetros fsicos que se encuentraninvolucrados en la industria.

Las seales elctricas pueden tener ser de diversas formas y estn clasificadas de muchas maneras, todo depende de laaplicacin en donde tendrn injerencia, a grandes rasgos existen solo dos tipos de seales, las llamadas analgicas continuas y las llamadas discretas discontinuas.

Una gran cantidad de sensores de variables fsicas ofrece como resultado una seal de naturaleza analgica, comopueden ser los de temperatura, humedad, intensidad luminosa, presin, etc.

Las seales analgicas son empleadas para representar un evento que se desarrolla de forma continua (de ah sunombre), o para generar una referencia en cuanto a la ubicacin de un punto en un lugar fsico.Las caractersticas principales de las seales analgicas son:

Alta potencia de transmisin. Transmisin a grandes distancias.

Figura 3. 25 Distintos tipos de seales analgicas.
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El elemento que proporciona el control de proceso de produccin en un PLC es el microcontrolador, pues bien estetrabaja con seales discretas ya que se puede establecer un lenguaje con el cual fcilmente se establecen los comandos

para que todo el sistema automatizado responda de manera confiable.Las seales discretas son utilizadas para establecer una secuencia finita de instrucciones las cuales se basan en solo dos

valores 0 (cero) y 1 (uno), por eso reciben el nombre de discretas ya que contienen poca informacin. Lascaractersticas de estas seales son:

Se pueden almacenar. Se pueden reproducir con toda fidelidad.

Figura 3. 26 Distintos tipos de seales discretas.

Sensores y actuadores tipicos que se emplean con PLC'sPara poder automatizar cualquier proceso industrial, es necesario contar con una amplia gama de sensores que haciendouna analgica con el cuerpo de cualquier ser viviente, representaran sus sentidos, o dicho de otra manera, los sensoresson los elementos que recogen la informacin del mundo exterior, y la hacen llegar al sistema del control automtico.

Cuando se llega a la etapa de la seleccin de los sensores, es porque ya se ha realizado el correspondiente anlisis de lalnea o proceso que se tiene que automatizar, por lo tanto la fase de anlisis tuvo que haber incluido la elaboracin de

los correspondientes esquemas diagramas planos de situacin como el mostrado en la figura 4.1. Estos planos desituacin son los elementos en donde se visualiza en donde deben instalarse, as como el tipo de sensor que de acuerdocon la variable fsica que va a medir, debe seleccionarse.La variable fsica que tiene que medirse es el aspecto ms importante a tomarse en cuenta, ya que este aspecto es el quemarca el tipo de sensor que habr de instalarse, para ello en la actualidad existe una amplia variedad de sensores que de

manera especifica pueden medir diferentes variables fsicas, como pueden ser la temperatura, humedad relativa de la

tierra, humedad relativa del medio ambiente, presin sobre una superficie, presin por calor, distancias longitudinales,presencia de materiales, colores, etc.

Figura 4. 1 Plano de situacin.

Ahora bien, ya se sabe que variable fsica se tiene que medir, supongamos que sea la temperatura (es una de lasvariables que comnmente se tienen que estar controlando), tenemos que saber que rango de temperatura se va a medir,

ya que no es lo mismo controlar la temperatura ambiente de una habitacin recinto que la temperatura de una caldera,por otra parte dependiendo del proceso que vamos a automatizar, debemos tomar en cuenta la resolucin de los

cambios de la temperatura, esto es, no es lo mismo controlar una incubadora invernadero en donde variaciones dehasta de grado centgrado tienen que registrarse, que controlar un crisol en donde se deposita el acero fundido que

por lo menos debe estar a una temperatura promedio aproximadamente de 2000 C, y en donde el registro devariaciones de 1C no sirven para mucho.De acuerdo a lo anterior nuevamente hacemos hincapi en la importancia que tiene la seleccin de los sensores, por lo

tanto para ayudar con esta actividad comencemos a clasificar los distintos tipos de sensores que existen en le mercado.Todos los sensores son una rama de los llamados transductores, que a su vez se trata de dispositivos que convierten lanaturaleza de una variable fsica en otra, para que se entienda lo que es un transductor lo haremos por medio delsiguiente ejemplo:
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Figura 4. 2 Termmetro de mercurio.

Un termmetro de mercurio es un transductor que convierte el efecto de la temperatura en un movimiento que esprovocado por la dilatacin o contraccin del mercurio, por lo tanto en un termmetro de mercurio se esta convirtiendo

la variable fsica representada por la temperatura, por otra variable fsica que es un movimiento mecnico.En cualquier proceso industrial podemos encontrar una gran variedad de transductores, pero no todos son tiles paraemplearlos en un sistema de automatizacin por medio de un PLC, porque la naturaleza de la informacin queentreguen los transductores debe ser elctrica, por lo tanto los transductores que debemos emplear en un proceso

industrial automatizado por medio de un PLC, deben convertir cualquier variable fsica a una seal elctrica. Estostransductores reciben el nombre de Sensores.

Sensores en un PLC al detalleLos sensores los podemos definir como dispositivos electrnicos que convierten una variable fsica a un

correspondiente valor elctrico, este valor elctrico puede estar en trminos de la corriente, voltaje resistencia. Lossensores a su vez pertenecen a los elementos de entrada de datos de un sistema de control automtico, por lo que laclasificacin de los elementos de entrada queda como sigue:

Clasificacin de los elementos de entrada------------------------------------------------------- Activadores Manuales SensoresLos activadores manualesson elementos que se emplean para iniciar las actividades de un proceso de produccin, o

para detenerlo. Los activadores manuales son botones que pueden poseer contactos normalmente abiertos (N/A) onormalmente cerrados (N/C) o inclusive uno de cada uno. Estos botones pueden ser pulsadores tipo (push buton) o coninterruptor que una vez que fueron activados requieren de una llave especial para poder desactivarlos.Los activadores manuales son elementos de entrada que generan una seal de tipo discreto, esto es se encuentra

pulsado (1 lgico) o se encuentra en reposo (0 lgico).

Figura 4. 3 Ejemplos de activadores manuales.

Los activadores manuales son elementos indispensables que no pueden omitirse de los procesos industriales

automatizados, porque siempre hace falta la intervencin humana en por ejemplo al accionar por medio de un botn losmecanismos al inicio de la jornada laboral, o detener el proceso cuando algn suceso inesperado ocurra, o simplemente

para detener los procesos porque se termino la jornada laboral.Los siguientes elementos de entrada que describiremos son los denominados sensores, estos dispositivos se clasificanen dos categoras que son:

Clasificacin de los sensores
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Discretos AnalgicosLos sensores discretos simplemente nos indican si se encuentran detectando algn objeto no, esto es, generan un 1

lgico si detectan o un 0lgico si no detectan, esta informacin es originada principalmente por presencia de voltajeo por ausencia de este, aunque en algunos casos la informacin nos la reportan por medio de un flujo de corriente

elctrica.Los sensores discretos pueden operar tanto con seales de voltajes de corriente directa (VCD) como conseales de voltajes de corriente alterna (VCA).Los sensores analgicos pueden presentar como resultado un nmero infinito de valores, mismos que pueden

representar las diferentes magnitudes que estn presentes de una variable fsica, por lo tanto en los sensores analgicossu trabajo se representa mediante rangos, por ejemplo, de 0V a 1.5V y dentro de este rango de posibles valores que

puede adquirir la seal del sensor, esta comprendido el rango de medicin que le es permitido al sensor de medir unavariable fsica. En los sensores analgicos la seal que entrega puede representarse mediante variaciones de una sealde voltaje o mediante variaciones de un valor resistivo.

SENSORES DISCRETOS

Sensores de presencia o final de carrera.- Estos sensores se basan en el uso de interruptores que pueden abrir o cerrarcontactos, dependiendo de la aplicacin que se les asigne, por ejemplo, cuando se utilizan como detectores de

presencia, se encargan de indicar en que momento es colocado un objeto sobre este, y por medio de la presin queejerce se presiona su interruptor, lo que permite que se haga llegar una cierta magnitud de voltaje al sistema de control

(que en este caso se sugiere que sea un PLC), y obviamente cuando el objeto no se encuentra el voltaje que se reportaser de una magnitud igual a cero.Cuando estos sensores tienen la tarea de detectar un final de carrera o lmite de rea, es porque se encuentrantrabajando en conjunto con un actuador que produce un desplazamiento mecnico, y por lo tanto cuando esa partemecnica haya llegado a su lmite se debe detener su recorrido, para no daar alguna parte del proceso automtico.

Cuando el actuador se encuentra en su lmite de desplazamiento permitido, acciona los contactos de un interruptor quebien los puede abrir o cerrar, en las figuras 4.4 y 4.5 se muestran ejemplos de los sensores de presencia y final decarrera respectivamente.

Figura 4. 4 Sensor de Presencia

Figura 4. 5 Sensores de final de carrera.

Sensor Inductivo.- Este tipo de sensor por su naturaleza de operacin se dedica a detectar la presencia de metales. Elsensor inductivo internamente posee un circuito electrnico que genera un campo magntico, el cual esta calibrado para

medir una cierta cantidad de corriente elctrica sin la presencia de metal alguno en el campo magntico, pero cuando sele acerca un metal, el campo magntico se altera provocando que la corriente que lo genera cambie de valor, lo que a su

vez el sensor responde al sistema de control indicndole la presencia del metal. Una aplicacin de este sensor es porejemplo en las bandas transportadoras en donde van viajando una serie de materiales metlicos, como pueden ser latasy en los puntos donde se deben colocar estas latas, se instalan los sensores, y sin necesidad de un contacto fsico el

sensor reporta cuando una lata se encuentra en su cercana.

Figura 4. 6 Sensor Inductivo.

Sensor Magntico.- El sensor magntico se encarga de indicar cuando un campo magntico se encuentra presentecerca de el. El sensor magntico posee un circuito interno que responde cuando un campo magntico incide sobre este,este sensor puede ser desde un simple reed switch hasta un circuito ms complejo que reporte por medio de un voltaje

la presencia o no del campo magntico. La respuesta tiene que ser guiada hacia el sistema de control para su posteriorprocesamiento. Una aplicacin de este tipo de sensores puede encontrarse en aquellos actuadores que pueden


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desplazarse linealmente, y a estos colocarles imanes en sus extremos, para que cuando lleguen al sensor magntico sea

detectado el campo del imn y el actuador se detenga y ya no prosiga con su movimiento.

Figura 4. 7 Sensor Magntico.

Sensor Capacit ivo.- Este tipo de sensor tiene la misin de detectar aquellos materiales cuya constante dielctrica seamayor que la unidad (1). El sensor capacitivo basa su operacin en el campo elctrico que puede ser almacenado en

un capacitor, el cual dependiendo del material dielctrico la carga almacenada ser muy grande o pequea, teniendocomo base la constante dielctrica del aire que es igual que 1, cualquier otro material que puede ser plstico, vidrio,agua, cartn, etc, tienen una constante dielctrica mayor que 1.Pues bien para detectar un material que no sea el aire, el sensor capacitivo tiene que ser ajustado para que sepa quematerial debe detectar. Un ejemplo para emplear este tipo de sensor es en una lnea de produccin en donde deben

llenarse envases transparentes ya sean de vidrio o plstico, con algn lquido que inclusive puede ser transparentetambin.

Figura 4. 8 Sensor Capacitivo

Sensor ptico.- El sensor ptico genera una barrera a base de la emisin de un haz de luz infrarrojo, motivo por elcual este sensor se dedica a la deteccin de interferencias fsicas o incluso a identificar colores y obtenerdistancias. Este sensor se basa en el uso de un diodo emisor de luz infrarroja, que por naturaleza del ojo humano no la

podemos percibir, el diodo emisor enva el haz de luz y por medio de la reflexin, este haz de luz se hace regresar paraser captado por medio de un fotodiodo o fototransistor que es el que entrega una seal como respuesta a si existe el hazde luz infrarroja o no esta presente.

Se la misma manera puede identificar colores, ya que la reflexin sobre una superficie puede ser total o parcial ya quelos materiales pueden absorber el haz de luz infrarrojo, dependiendo del olor que tenga su superficie. Y para medir

distancias se puede tomar el tiempo que tarda el haz de luz en regresar y por medio de una formula muy simple sepuede calcular la distancia ya que v = d/t, en donde el tiempo lo podemos medir, y v es la velocidad a la que viaja laluz, por lo tanto se puede calcular la distancia d. La aplicacin de este tipo de sensores puede ser muy amplia, ya que

se puede utilizar como una barrera para que detecte el momento en que un operario introduce sus manos en un rea

peligrosa y pueda sufrir un accidente, o para detectar cuando el haz de luz se corta que un material lo atraves cuandoviajaba por sobre una banda transportadora entre otras aplicaciones.

Figura 4. 9 Sensor ptico

SENSORES ANALGICOSSensor de temperatur a.- Este es de los sensores ms comunes que se emplean dentro de un proceso industrial, ya que

por ejemplo en la industria alimenticia metalrgica inyeccin de plsticos, etc. Se requiere de mantener losprocesos ya sean de coccin fundicin por ejemplo en sus niveles de temperatura adecuada, ahora bien, dependiendodel proceso que se esta controlando, de los niveles de temperatura que se tienen que medir, y de la resolucin se cuentacon un sensor adecuado a las caractersticas que posee el proceso.

En este caso para medir la temperatura se cuenta con una gama amplia de sensores que realizan esta tarea, por lo queprocederemos a describir los sensores de temperatura ms comunes:


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RTD.- Su nombre es el de Resistencias Detectoras de Temperatura (por sus siglas en ingles RTD), tambin llamadasresistencias metlicas, la caracterstica principal de estos sensores es que poseen coeficiente positivo de temperatura(PTC), lo que significa que al incrementarse la temperatura que se est sensando se produce un aumento en la

resistencia de los materiales que conforman al RTD.La respuesta que presentan estos sensores por lo general es de caractersticas lineales, esto es, cuando cambia el valor

de la temperatura se refleja con un cambio proporcional del valor de resistencia. El rango de medicin de temperaturase encuentra aproximadamente entre -200 C y 400 C. Este sensor requiere de un circuito de acoplamiento para hacerllegar su informacin al sistema de control.

Figura 4. 10 RTD.

Termistores.- Su nombre es el de Resistencia Sensible a la Temperatura (por sus siglas en ingles Termistor), este tipode sensor poseen tanto coeficiente positivo de temperatura (PTC) como coeficiente negativo de temperatura (NTC), lo

que significa que al incrementarse la temperatura que se est sensando se produce un aumento en la resistencia de losmateriales que conforman al termistor (PTC), mientras que en los NTC al incrementarse la temperatura se disminuye elvalor de resistencia, y al decrementarse el valor de la temperatura se aumenta el valor de la temperatura. La respuestaque presentan estos sensores no es lineal, si no ms bien es del tipo exponencial, esto significa que cuando cambia elvalor de la temperatura se obtiene un cambio brusco de resistencia, por lo que este tipo de sensores es empleado pararegistrar cambios finos en la variable de la temperatura. El rango de medicin de temperatura se encuentra

aproximadamente entre -55 C y 100 C. Este sensor requiere de un circuito de acoplamiento para hacer llegar suinformacin al sistema de control.

Figura 4. 11 Termistor.

Termopar.- Este sensor debe su nombre debido al efecto que presenta la unin de 2 metales diferentes, esta uningenera una cierta cantidad de voltaje dependiendo de la temperatura que se encuentre presente en la unin de los 2metales. La respuesta que presentan estos sensores se encuentra en trminos de pequeas magnitudes de voltaje

(entre V y mV) que tienen correspondencia directa con el valor de la temperatura que se esta midiendo y se puedeconsiderar como una respuesta lineal. La caracterstica principal de los termopares es que estan diseados para mediraltas cantidades de temperatura, que pueden llegar inclusive al punto de fundicin de los metales. El rango de medicinde temperatura se encuentra aproximadamente entre -200 C y 2000 C. Este sensor requiere de un circuito deacoplamiento para hacer llegar su informacin al sistema de control.

Figura 4. 12 Termopar.

De Circuito Integrado.-Estos sensores se emplean para ambientes que no son tan demandantes en cuanto a su modode operacin, esto es, que por ejemplo no tengan que medir la temperatura de una caldera, expuestos directamente a laflama.Los sensores de circuito integrado internamente poseen un circuito que se basa en la operacin de un diodo, quea su vez es sensible a los efectos de la temperatura, estos sensibles nos entregan valores de voltaje que tienen una

correspondencia directa con el valor de temperatura que estn midiendo.La caracterstica de estos sensores es que sonmuy exactos, adems dependiendo de la matricula y el fabricante, estos ya se encuentran calibrados tanto en C como

en F K.Estos sensores por lo general no requieren de un circuito de acoplamiento para hacer llegar su informacinal sistema de control.

Galgas extensiomtricas.-Estos sensores se puede decir que se adecuan para medir alguna variable dependiendo de laaplicacin, porque su principio de operacin se basa en el cambio del valor de resistencia que se produce al deformar la

superficie de estos sensores.Claro que no pueden medir todas las variables, pero si las que se relacionan con la fuerza ycuya formula matemtica es:

f (fuerza) = m (masa) * a (aceleracin)


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Por lo tanto dependiendo de cmo se coloque la galga extensiomtica se puede emplear para medir: la aceleracin de

un mvil, velocidad, presin fuerza, peso (masa) entre las ms caractersticas de las variables a medir.Las galgasextensiomtricas son resistencias variables que cambian su valor dependiendo de la deformacin que este presentesobre estos sensores.Estos dispositivos son muy sensibles a los cambios fsicos que existan sobre su superficie, y

requieren de un circuito que adecue su respuesta y esta pueda ser enviada al circuito de control, para su posteriorprocesamiento.

Con toda la variedad de sensores tanto discretos como analgicos que han sido revisados en esta oportunidad, se hancubierto una buena cantidad de variables fsicas que se pueden medir y cuantificar, de hecho se encuentran las mscomunes, pero aun as falta tomar en cuenta mas variables fsicas como pueden ser las qumicas (pH, CO2, etc.)

tambin los niveles de humedad ya sea relativa del medio ambiente, de la tierra o dentro de algn proceso, y aspodemos continuar enumerando variables fsicas, pero para cada una de estas existe un sensor que adecuadamente

reportara los niveles de su magnitud.Por otra parte, todos los sensores que se encuentran inmersos dentro de los procesos industriales de una empresa seencuentran normalizados, esto es, que no importa la marca ni el fabricante de estos sensores, ya que todos debencumplir con las distintas normas que rigen a los sistemas automticos, y como ejemplo de estas normas se tienen lassiguientes:

ANSI (Normas Americanas).DIN (Normas Europeas).ISO (Normas Internacionales).IEEE (Normas elctricas y electrnicas).

NOM (Normas Mexicanas).

Todas las normas establecen medidas de seguridad, niveles de voltaje, dimensiones fsicas de los sensores, etc.Por ltimo queremos recordar que los sensores son elementos importantes en el proceso de automatizacin, razn porla cual se deben seleccionar adecuadamente y posteriormente cuando se este diseando el programa para el PLC que

normalmente el que manejamos es el llamado lenguaje en escalera, representemos la actividad de los sensores mediantelos smbolos que ya hemos revisado en entregas anteriores, que a manera de recordatorio las enlistamos a continuacin.

*.- Accionamiento de entrada momentneo (para los sensores).

Recapitulando, se puede mencionar que los sensores representan a los ojos del sistema de control automtico, mientrasque la otra parte importante y es la que manipula al proceso dependiendo de los datos alimentados al sistema de

control, se le conoce con el nombre de actuadores.

Actuadores en un PLCLos actuadores son elementos de potencia que deben poseer la energa suficiente para vencer a las variables fsicas quese estn controlando, y de esta manera poder manipularlas. Los actuadores dependiendo de la fuerza que se requiere seclasifican de acuerdo a lo siguiente:

Clasificacin de los actuadores Neumticos Hidrulicos Elctricos ElectromagnticosActuadores Neumticos.- Estos dispositivos pueden generar desplazamientos tanto lineales como giratorios, y son de

los ms empleados dentro de los procesos industriales, ya que se ubican en estaciones de trabajo que tienen queposicionar las distintas piezas para maquilar algn producto, o mover de una estacin a otra los productossemiconstruidos y de esta manera seguir con el proceso que se trate.

Figura 4. 15 Cilindros neumticos con vstago y sin vstago
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Los actuadores neumticos generan una fuerza fija que puede estar dentro del rango de hasta 25000 N (Newtons), porotra parte si se requiere controlar sus giros si se trata de un motor neumtico se trata de una tarea imposible, pero comoventajas se tiene que se puede almacenar en un tanque aire comprimido y con este se puede trabajar.Los actuadores neumticos requieren de vlvulas de control para que se activen o desactiven los cilindros (para

desplazamiento lineal) los motores (movimiento circular).

Figura 4. 16 Vlvula de control neumtica.

Los actuadores neumticos entre otras caractersticas son muy limpios en cuanto a su modo de operacin, ya queutilizan aire comprimido, razn por la cual se les emplea sobre todo en la industria alimenticia, y en aquellos procesos

en donde se tienen ambientes muy explosivos, y que requieren de un ambiente limpio en general.

Figura 4. 17 Motores neumticos.

Actuadores Hidrulicos.- Estos dispositivos son similares a los neumticos, pero su principal diferencia radica en lapotencia que desarrollan al realizar su trabajo, ya que esta se encuentra por encima de los 25000 N(Newtons). Principalmente los encontramos en gras o cilindros que tienen que desplazar linealmente grandes

objetos que poseen pesos exorbitantes, y es aqu donde ningn elemento actuador puede reemplazar a los hidrulicos.Existen tanto cilindros como tambin motores hidrulicos, los cuales requieren de un aceite que es el que se desplaza

por estructura y proporciona la fuerza de trabajo. El caudal del aceite es controlado por vlvulas que son las que activan

o desactivan a los elementos hidrulicos.

Figura 4. 18 Motores hidrulicos.

Actuadores Elctricos.- Estos dispositivos de potencia principalmente generan desplazamientos giratorios, y sonempleados con mucha frecuencia dentro de los procesos industriales, ya sea para llenar un tanque con algn lquido, atornillar las piezas de un producto, proporcionarle movimiento a una banda transportadora, etc. Los actuadores

elctricos generan una fuerza fija que se encuentra por debajo del rango de 25000 N (Newtons), pero como ventajaprincipal se tiene la de poder controlar sus r.p.m. (revoluciones por minuto).

Los actuadores elctricos requieren de elementos contactores para que abran cierren la conexin de la energaelctrica a sus terminales de alimentacin (activar desactivar respectivamente). Se debe de tener en cuenta queestos actuadores son de naturaleza electromagntica, por lo que se deben de contemplar los respectivos dispositivos que

filtren y eliminen la f.c.e.m que generan los motores cuando se desenergizan.

Figura 4. 19 Motores elctricos.


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Actuadores Electromagnticos.- Aqu nos referimos principalmente a los relevadores y no a los motores que yafueron revisados en el apartado anterior. Ahora bien, los reles tambin se pueden considerar como dispositivos quehacen las funciones de interfase entre la etapa de control (PLC) y la etapa de potencia, pero aunque as fuera, existenreles que llegan a demandar una cantidad importante de corriente elctrica, motivo por el cual tienen que considerarse

por si solos como elementos de potencia. Por lo que para energizar su bobina es necesario contemplar lo relacionado acargas electromagnticas para que su influencia no afecte el desempeo de todo el equipo de control automtico.

Figura 4. 20 Reles

Conociendo el lenguaje escalera "Ladder" en los PLCsPara empezar a programar un PLC necesitamos conocer bajo que ambiente de programacin loharemos. Normalmente ese ambiente de programacin es grfico, y se le conoce con el nombre de Lenguaje enEscalera, pero su ttulo oficial es el de Diagrama de Contactos.

Cabe aclarar que existen diversos lenguajes de programacin para los PLC, pero el llamado Lenguaje en Escalera es elms comn y prcticamente todos los fabricantes de PLC lo incorporan como lenguaje bsico de programacin.

El Lenguaje en Escalera es el mismo para todos los modelos existentes de PLC, lo que cambia de fabricante afabricante o de modelo a modelo es el microcontrolador que emplea, y por esta razn lo que difiere entre los PLC es laforma en que el software interpreta los smbolos de los contactos en Lenguaje en Escalera. El software de

programacin es el encargado de generar el cdigo en ensamblador del microcontrolador que posee el PLC, por lo quesi un fabricante de PLC emplea microcontroladores HC11 de motorola el Z80 los PIC de microchip losAVR de atmel, etc. Para cada PLC el cdigo que se crea es diferente ya que por naturaleza propia los cdigos de losmicrocontroladores son diferentes, aunque el Lenguaje en Escalera sea el mismo para todos los PLC.

Figura 5. 1 Lenguaje en Escalera de un PLC

En esta oportunidad describiremos ampliamente la utilizacin del software de programacin de nuestro PLC, y aunqueya se menciono en lneas anteriores que el cdigo que se genera es diferente entre varias marcas de PLC el lenguaje enescalera es el mismo para todos, y al final de cuentas eso es lo que nos interesa para programar un PLC, por lo que saprendemos a programar uno de la marca Siemens, de manera implcita estaremos obteniendo el mismoconocimiento para programar uno de la marca GE-Fanuc, y as sucesivamente.Se puede utilizar cualquier modelo de PLC, inclusive el fabricado por cualquier fabricante, esto quiere decir que

dependiendo del PLC seleccionado, puede tener inclusive desde 6 entradas y 6 salidas. Pero de momento este aspectono es el importante, ya que el Lenguaje Escalera es funcional para cualquier PLC, y por lo tanto solo debemos tomar en

cuenta la cantidad de entradas y salidas que posea el PLC.Para que todos los lectores puedan poner en prctica lo aprendido, en cuanto al tema de los PLC, Cinda Software les

pone a su disposicin un software para PLC (con simulador) que tiene como caractersticas importantes, la de poseer la

misma capacidad de trabajo que cualquiera de marca reconocida (en esta misma categora claro esta) llmese Allen

Bradley Siemens por ejemplo. y ademas el software lo encontramos en nuestro idioma, esto es, en espaol.Para programar el PLC (en nuestro caso podemos simularlo) con una aplicacin industrial con un programa de

prueba como los que estaremos desarrollando en esta serie de ejemplos, la primer accin que tenemos que realizar esabrir el software de programacin llamado MiPlc que previamente tuvo que ser instalado (o descomprimido), este

programa lo pueden descargar gratuitamente de la pagina de internet deAQUI,cuya direccin eshttp://www.instrumentacionycontrol.net/Descargas/Cinda_MiPLC.zip.
http://instrumentacionycontrol.net/Descargas/Cinda_MiPLC.ziphttp://instrumentacionycontrol.net/media/k2/items/cache/73608782f50eb6af17bb69bdcd662692_XL.jpghttp://instrumentacionycontrol.net/media/k2/items/cache/73608782f50eb6af17bb69bdcd662692_XL.jpghttp://instrumentacionycontrol.net/Descargas/Cinda_MiPLC.zip


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Figura 5. 3 Icono de acceso rpido en el escritorio de la pc

Una vez que hacemos doble clic sobre el icono del software de programacin MiPlc aparece una ventana de bienvenidaen la cual se observan los datos de la empresa fabricante del PLC, sus correos electrnicos y nmeros de telfono por sigustan contactarlos directamente, para ingresar al programa se debe oprimir sobre el cuadro llamado OK.

Figura 5. 4 Ventana de Bienvenida.

Ya dentro del programa del PLC tenemos que dirigirnos al men de herramientas y seleccionar el que se llama PuertoSerie, como paso siguiente se tiene que seleccionar la opcin de Configurar Puerto, tal como se ilustra en la figura 5.5.La accin anterior provocara que se abra la ventana etiquetada como setup, en la cual configuramos las caractersticas

de la comunicacin serial que se establecer entre el PLC y la computadora, por lo que normalmente se dejan los datosque se ilustran en la figura 5.6, y cuando ya tenemos ingresados estos datos oprimimos con el apuntador del ratn sobreel botn OK, lo que provocara que se abra el canal de comunicacin serial. Podemos decir con toda seguridad que el

software de nuestro PLC ya ha sido configurado adecuadamente para que este pueda operar, por lo tanto lo que sigue esingresar los smbolos correspondientes al programa.

Figura 5. 5 Configuracin del puerto serie.

En la figura 5.7 se observa la imagen del software de programacin de PLC en donde se identifican las partes que locomponen y son las siguientes: men de herramientas, botones de acceso rpido, los mens especficos de trabajo y el

estado de la actividad existente entre el PLC y la computadora.

Figura 5. 6 Datos para configurar el puerto serie.


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Como primer paso para comenzar con un programa se tiene que crear un nuevo proyecto, por lo que nos dirigimos almen Proyecto, y posteriormente al comando Nuevo, tal como se ilustra en la figura 5.8.

Figura 5. 7 Partes del programa del PLC.

Una vez que se abri un nuevo escaln estamos en posibilidad de comenzar a insertar los smbolos correspondientes allenguaje en escalera para formar nuestro programa. Por lo que ahora seleccionamos el men especfico de trabajodenominado Elementos, ya que en esa seccin se tienen los smbolos que representan las operaciones que el

programa tiene que ir interpretando, a continuacin iremos describiendo smbolo por smbolo:

Figura 5. 8 Creando un nuevo proyecto.

Figura 5. 9 Primer escaln.

El primer conjunto de smbolos corresponde a variables de seales de entrada, estas se denominan como contactonormalmente abierto (N.A.) y contacto normalmente cerrado (N.C), y su funcin principal es la de informar al PLC el

estado lgico en que se encuentran las variables fsicas que son captadas a travs de sensores, y al igual que loscontactos de un relevador, cuando este se encuentra desenergizado el contacto N.A. se encuentra abierto, mientras que

el contacto N.C. se encuentra cerrado, y cuando se activan el contacto N.A. se cierra y el contacto N.C. se abre, o dichoen otra palabras existe un cambio de estado cuando los contactos son manipulados.


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Figura 5. 10 Variables de entrada.

Estos contactos constituyen las CONDICIONES que sirven para generar la lgica de programacin del PLC, ya quees a travs de estos que se implementan las funciones lgicas que el programa de control de algn proceso industrialutiliza. Para insertar alguno de estos smbolos basta con seleccionarlo con el apuntador del ratn y darle clic con el

botn izquierdo, esta accin provocar que se abra una ventana preguntando que tipo de entrada es, por lo que aquseleccionaremos si se trata de una entrada a travs de los bornes de conexin (entrada fsica) o se trata de una entradainterna (estado generado por alguna operacin interna del PLC). Una vez seleccionado el tipo de entrada tendremosque decirle de donde leer la informacin por lo que tenemos que seleccionar el origen de la entrada (ya sea fsica ointerna) y por ltimo asignarle un