Plc SCM

PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER

Bienvenidos a esta nueva edición de SCM Magazine una revista creada por el equipo SCM para compartir conocimientos, opiniones, aportes y información veraz de los distintos temas de interés del curso especial de grado de ACPI( Automatización y Control de Procesos Industriales) de la Universidad de Oriente Núcleo Monagas. En esta edición les presentamos Información del seminario de ICI( Instrumentación y Control Industrial) , sobre “Los Controladores de Nivel” los cuales permiten identificar la cantidad de materiales para mantener una alineación deseada, controlando así el llenado bien sea de agua, arena , granos, minerales, piedras y toda materia prima que pueda ser analizada en depósitos computarizados, evitando la necesidad de que alguien se mantenga permanentemente cerca del deposito para controlar cuando y hasta donde se debe llenar.

INTRODUCCIÓN………………….03 ¿Qué es un PLC?.........................04 Historia de los PLC…………..….04 Elementos que Contiene Un PLC……………………………........05 Ventajas de los PLC…………..…06 Funciones Básicas de un PLC..08 Tipos De PLC……………………..09 CONCLUSIÓN…………………….11 REFERENCIAS……………………12

SCM Magazine “Un producto Editorial de Cursos Especiales de Grado” Editor - Director Manuel Meneses manuelmm1987@gmail.com Diseño y Diagramación: Carlos Natera Natekla@gmail.com

n controlador lógico programable, más

conocido por sus siglas en inglés PLC (programmable logic controller), es 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. Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles. 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, de lo contrario no producirá el resultado deseado. El control de procesos industriales se estaba haciendo de forma cableada por medio de contactores y relees. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas. Además cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.

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

INTRODUCCION

¿Qué es un PLC? E

s un dispositivo electrónico que puede ser programado por el usuario y

se utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. Es un dispositivo operado digitalmente, que usa una memoria para el almacenamiento interno de instrucciones con el fin de implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas, para controlar a través de entradas/salidas digitales o analógicas, varios tipos de máquinas o procesos.

Historia de los PLC Su historia se remonta a finales de la década de 1960, cuando la industria buscó en las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas de control basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional. En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisión automática de General Motors) emitió una solicitud de propuestas para un reemplazo electrónico de los sistemas cableados de relés. La propuesta ganadora vino de Bedford Associates. El resultado fue el primer PLC, designado 084 porque era el proyecto de Bedford Associates nº 84.2 Bedford Associates comenzó una nueva empresa dedicada al desarrollo, fabricación, venta y mantenimiento de este nuevo producto: Modicon (MOdular DIgital CONtroler). Una de las personas que trabajaron en ese proyecto fue Dick Morley, quien es considerado como el «padre» del PLC.3 La marca Modicon fue vendida en 1977 a Gould Electronics, y posteriormente adquirida por la compañía alemana AEG y luego por la francesa Schneider Electric, el actual propietario. Los primeros PLC fueron diseñados para reemplazar los sistemas de relés lógicos. Estos PLC fueron programados en lenguaje Ladder, que se parece mucho a un diagrama esquemático de la lógica de relés. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de formación de los técnicos existentes. Otros autómatas primarios utilizaron un formulario de listas de instrucciones de programación. Los PLCs modernos pueden ser programados de diversas maneras, desde la lógica de escalera de relés, a los lenguajes de programación tales como dialectos especialmente adaptados de BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un lenguaje de programación de alto nivel diseñado para programar PLC basados en diagramas de estado.

Elementos que contiene un PLC

1. Unidad Central de proceso

2. Módulos de entrada

3. Módulos de salida

4. Fuente de Alimentación

5. Dispositivos periféricos

6. Interfaces

El PLC es un sistema de microprocesador; en otras palabras una computadora de tipo industrial. Tiene una Unidad central de procesamiento mejor conocido como CPU, interfaces de comunicación, y puertos de salida y entrada de tipo digital o análogo. La unidad central es el “cerebro” del PLC. Este toma las decisiones relacionadas al control de la máquina o proceso. Durante su operación, el CPU recibe entradas de diferentes dispositivos de censado, ejecuta decisiones lógicas, basadas en un programa almacenado en la memoria, y controla los dispositivos de salida de acuerdo al resultado de la lógica programada.

Dispositivos de Entrada o Captadores

Bloque CPU Bloque Entradas Salidas

Dispositivos de Salida o Actuadores

Ventajas de los PLC

• Son un gasto efectivo para controlar sistemas complejos. • Son flexibles y pueden ser aplicados para controlar otros sistemas de manera rápida y fácil. • Su capacidad computacional permite diseñar controles más complejos • La ayuda para resolver problemas permite programar fácilmente y reduce el tiempo de inactividad del proceso. • Sus componentes confiables hacen posible que pueda operar varios años sin fallas. • Capacidad de entradas y salidas • Monitoreo • Velocidad de operación. • Están diseñados para trabajar en condiciones severas como: vibraciones, campos magnéticos, humedad, temperaturas extremas.

Un PLC o Autómata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir señales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore según el esquema del proceso a controlar.

Detección

• El PLC detecta señales del proceso de diferentes tipos

Mando

• Elabora y envía acciones al sistema según el programa que tenga

Diálogo HombreMáquina

• Recibe configuraciones y da reportes al operador de producción o supervisores.

Programación

• El programa que utiliza permite modificarlo, incluso por el operador, cuando se encuentra autorizado.

Tipos de PLC Debido a la gran variedad de los PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar teniendo en cuenta sus distintas características. Estos PLC’s tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos (alrededor de 500 I/O) , su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como: • • • • •

Generalmente este PLC (Fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, en un número inferior a 100, permiten manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.

Entradas y salidas análogas. Módulos contadores rápidos. Módulos de comunicaciones. Interfaces de operador. Expansiones de I/O.

Nano

Compacto

Modular Estos PLC’s se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son: • Rack. • Fuente de Alimentación. • CPU. • Módulos de I/O. • Comunicaciones. • Contaje Rápido. Funciones especiales: De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.

PLC Nano

PLC Compacto

PLC Modular

Podemos afirmar que los PLC son dispositivos imprescindibles en todos los ámbitos industriales por la gran ventaja que brindan en el manejo de las actividades inmersas en los procesos industriales, por la gran cantidad de instrucciones que pueden codificarse en ellos que permitan la supervisión, control y monitoreo de los cambios que se presentan en el entorno de trabajo de una empresa.

El PLC es un dispositivo electrónico que puede ser programado por el usuario y se utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. Hoy en día, los PLC's no solo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales análogas para realizar estrategias de control, tales como controladores PID (Proporcional Integral y Derivativo). Los PLC's actuales, pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido. En la actualidad el campo de aplicación de un PLC es muy extenso. Se utilizan fundamentalmente en procesos de maniobras de máquinas, control, señalización, etc. La aplicación de un PLC abarca procesos industriales de cualquier tipo y ofrecen conexión a red; esto te permite tener comunicado un PLC con una PC y otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y reportes.

•CREUS, A. (2011). Instrumentación Industrial. *Libro en línea]. Barcelona: Marcombo, S.A. Disponible en: http://books.google.co.ve/books?id=iVpNZ9H0tUC&print sec=frontcover#v=onepage&q&f=false [Consultado el 25 de Abril de 2015]. •Controlador Lógico Programable. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_p rogramable. (Consultado el 25 de Abril de 2015) •Controlador Lógico Programable – PLC. Disponible en: http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electro/cat/ey e_archivos/apuntes/a_practico/CAP%209%20Pco.pdf. (Consultado el 25 de Abril de 2015). •Controlador Lógico Programable PLC. Disponible en: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmt/ maza_c_ac/capitulo4.pdf. (Consultado el 25 de Abril de 2015) •Controlador Lógico Programable PLC. Disponible en: http://www.abcinnova.com/articulos-e-informacion/18ique-es-un-plc-y-que-beneficios-tiene.html (Consultado el 25 de Abril de 2015)

Agradecimiento Especial A el Ing. Mois茅s P茅rez por toda su dedicaci贸n durante el seminario de Instrumentaci贸n y Control Industrial, por el compromiso que tiene con sus estudiantes hasta ver su aprendizaje y buen desarrollo.