PLC - Programmable Logic Controller
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (Programmable Logic Controller), se trata de una computadora, utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas.
Sin embargo, la definición más precisa de estos dispositivos es la dada por la NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) que dice que un PLC es:
“Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable para guardar instrucciones sobre la implementación de determinadas funciones, como operaciones lógicas, secuencias de acciones, especificaciones temporales, contadores y cálculos para el control mediante módulos de E/S analógicos o digitales sobre diferentes tipos de máquinas y de procesos”.
Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de lo contrario no producirá el resultado deseado.
El siguiente diagrama de flujo muestra los componentes y la estructura de un PLC:
ARQUITECTURA TIPICA DE UN PLC
TIPOS DE PLCs
Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en el número de I/O, en su tamaño de memoria, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los distintos tipos en varias categorías:
1) PLC Compactos, son aquellos que incorporan CPU, PS, módulos de entrada y salida en un único paquete. A menudo existe un número fijo de E/Ss digitales (no mayor a 30), una o dos canales de comunicación (para programar el PLC y la conexión de los buses de campo) y HMI. Además, puede haber una entrada para el contador de alta velocidad y una o dos E/Ss analógicas. Para aumentar el número de las E/Ss de una PLC compacta individual se incrementa (además) los módulos que pueden ser conectados. Estos se colocan en un paquete, similar al del mismo PLC. Estos PLCs de tipo compacto se utilizan en automoción como substitutos de los relés.
2) PLC modular es el tipo de PLC más potente y tiene más funciones que los PLC compactos. La CPU, SM, CP y otros módulos se encuentran generalmente en paquetes separados en un riel DIN o en un riel con una
forma especial y que se comunica con la CPU a través de un sistema bus. Tiene un número limitado de lugares para los módulos pero, en la mayoría de los casos, este puede aumentarse. Además, los PLCs modulares pueden utilizar un elevado número de entradas/salidas, pueden soportar programas más grandes, guardar más datos y operar bajo el modo de multitarea. Normalmente se utilizan para el control, regulación, posicionamiento, procesamiento de datos, manipulación, comunicación, monitorización, servicios-web, etc.
3) PLC de tipo montaje en rack son aquellos que prácticamente tienen las mismas capacidades y funciones que el PLC modular. Sin embargo, existen algunas diferencias en el bus o en el rack dónde se colocan los módulos del PLC. El rack contiene ranuras para los módulos y un sistema de bus integrado para intercambiar información entre los diferentes módulos. La mayoría de los módulos PLC no tienen sus propias cajas, disponen solamente de un panel frontal con una interfaz-HIM. La ventaja principal es que pueden permitir un intercambio más rápido de los datos entre los módulos y el tiempo de reacción por parte de los módulos es menor.
4) PLC con panel Operador y Controlador Lógico Programable (OPLC) posee una interfaz HIM para su funcionamiento y una monitorización de los procesos automáticos y las máquinas. La HMI consiste principalmente en un monitor y un teclado o una pantalla táctil. El monitor puede ser bien de tipo texto o gráfico. La ventaja principal de este sistema respecto a un PLC con un panel operador aparte es que no es necesario programar el panel de forma separada. Toda la programación se realiza por medio de una herramienta software, lo que permite economizar los gastos del desarrollo del sistema.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un PLC funciona cíclicamente, como se describe a continuación:
1 Cada ciclo comienza con un trabajo interno de mantenimiento del PLC como el control de memoria, diagnostico etc. Esta parte del ciclo se ejecuta muy rápidamente de modo que el usuario no lo perciba.
2 El siguiente paso es la actualización de las entradas. Las condiciones de la entrada de los SMs se leen y convierten en señales binarias o digitales. Estas señales se envían a la CPU y se guardan en los datos de la memoria.
3 Después, la CPU ejecute el programa del usuario, el cual ha sido cargado secuencialmente en la memoria (cada instrucción individualmente). Durante la ejecución del programa se generan nuevas señales de salida.
4 El último paso es la actualización de las salidas. Tras la ejecución de la última parte del programa, las señales de salida (binaria, digital o analógica) se envían a la SM desde los datos de la memoria. Estas señales son entonces convertidas en las señales apropiadas para las señales de los actuadores. Al final de cada ciclo el PLC comienza un ciclo nuevo.
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
• TEXTUALES:
–Lenguaje IL: lista de instrucciones.
–Lenguaje ST: texto estructurado.
• GRÁFICOS:
–Lenguaje LD: diagrama ladder.
–Lenguaje FBD: diagrama de bloques funcionales.
–Lenguaje SFC: gráfico secuencial de función.
Algunos Ejemplos:
Algunos Videos Sugeridos:
¿Qué es y para qué sirve un PLC?
Lenguajes de Programación de PLC
Programación LADDER (LD o Escalera)
Rovimática - Automatización industrial
Llenado y sellado de botellas con PLC
La automatización de los procesos industriales
Procesos Industriales con PLC
ACTIVIDAD
Desarrollar y explicar el concepto, funcionamiento y características del PLC. Investigar un proceso de automatización y/o control de la industria actual para explicar y ejemplificar los conceptos dados en clase.
Nota: Se recomienda la lectura aportada a la clase a modo de resumen de la clase on-line vía zoom. Y de ser necesario, realizar búsqueda/investigación en Internet.
A continuación dejo adjunto el enlace a la entrada correspondiente al tema en el Blog de clase.
MODO DE ENTREGA:
La misma será vía Classroom, para una mayor organización. La herramienta que utilizarán para confeccionar y la consigna será la plataforma de presentaciones de diapositivas PREZI.
Adjunto a la tarea encontrarán, en Classroom, también un enlace con un video explicativo sobre la formalización del entorno al programa online PREZI.
Deben contemplar la utilización de imágenes y videos para enriquecer la entrega. Pueden agregar música si lo desean.
Una vez finalizada la presentación dese la opción "#hare" (compartir) podrán obtener un enlace que direccione a la presentación dentro de su cuenta. El mismo deberán pegarlo en el comentario privado de la tarea y marcar la misma como entregada.
De este modo podré acceder a la presentación que confeccionaron para evaluarla.
Si a alguno se le presenta alguna dificultad técnica me lo hace saber por favor.
No duden por favor en consultar sus dudas.
Estamos en contacto.
Saludos!