Apunte extra 1 PLC

Vista previa del material en texto

Capítulo VII– Controladores 
Lógicos Programables. 
ICE Luis Muñoz Q. 
luismunoz@udec.cl 
www.udec.cl/~luismunoz 
2013 - 2 
Electrónica Industrial - 543250 1 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
mailto:luismunoz@udec.cl
http://www.udec.cl/~luismunoz
Contenidos 
• Introducción. 
 
• Arquitectura de un PLC. 
 
• Uso del PLC. 
Electrónica Industrial - 543250 2 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Introducción 
• En todo sistema industrial, los circuitos de control constantemente 
reciben y procesan información sobre las condiciones del sistema 
(posiciones mecánicas de partes móviles, velocidades de flujo de fluidos, 
fuerzas ejercidas sobre distintos dispositivos sensores, etc.) 
 
• Los circuitos de control toman la información y la combinan con la 
información de entrada de operadores humanos que representa la 
respuesta deseada del sistema, es decir los resultados de producción 
esperados. 
 
• Considerando entre la información de condiciones del sistema y la entrada 
de operadores, los circuitos de control toman decisiones con respecto a la 
acción del sistema (arrancar o detener un motor, acelerar o frenar un 
movimiento mecánico, abrir o cerrar una válvula, detener completamente 
un sistema por una condición insegura, etc.) 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 3 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Introducción 
• Este sistema de control se puede realizar de manera cableada por medio 
de contactores y relés con la dificultad de ser poco ajustable, es decir ante 
una variación el proceso, supone modificar físicamente gran parte de las 
conexiones (depende de un circuito o diseño de hardware). 
 
• El sistema de control puede ser planteado como un programa utilizando 
un PLC. 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 4 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
PLC 
• Programmable Logic Controller (Controlador Lógico Programable). 
 
• Es un aparato electrónico digital que utiliza una memoria programable 
donde almacena instrucciones para implementar funciones específicas y 
posee módulos dedicados: 
– Adquisición de señales externas (digitales o análogas). 
– Generación de señales (digitales o análogas). 
– Poder (alimentación). 
– Comunicación. 
– Procesamiento. 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 5 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
PLC 
• Los PLC’s son “configurables” (a través de un programa con un modo de 
programación muy similar a la que se usaba para definir la lógica de relés). 
 
• Dentro de sus ventajas se pueden observar: 
– Menor tiempo de elaboración de proyectos. 
– Elevada seguridad de funcionamiento. 
– Localización sencilla de fallas. 
– Instalación de baja complejidad. 
– Consumo energético bajo. 
– Utilización de espacio mínimo. 
– Modificación de programa rápida. 
 
• Dentro de sus desventajas se pueden observar: 
– Elevado costo. 
– No existe un lenguaje unificado. 
– Personal especializado (entrenamiento). 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 6 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Sistema cableado vs PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 7 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
CARACTERISTICA 
SISTEMA 
CABLEADO 
AUTOMATA 
PROGRAMABLE 
Flexibilidad de adaptación al proceso Baja Alta 
Hardware estándar para distintas aplicaciones No Sí 
Posibilidades de ampliación Bajas Altas 
Interconexiones y cableado exterior Mucho Poco 
Tiempo de desarrollo del proyecto Largo Corto 
Posibilidades de modificación Difícil Fácil 
Mantenimiento Difícil Fácil 
Modificaciones sin parar el proceso (”on line”) No Sí 
Estructuración para bloques independientes Difícil Fácil 
Esquema de sistema de control con 
PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 8 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Un PLC, de manera similar a un computador, posee dos partes principales: 
 
• Hardware: es todo lo tangible (módulos de entrada, módulos de salida, 
etc.) 
 
• Software: es lo intangible (programa de instrucciones, ladder, texto 
estructurado, lógica de bloques, etc.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 9 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 10 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 11 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 12 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 13 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 14 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
CPU 
 
• La unidad central de Procesos es el cerebro del sistema, en ella se ejecuta 
el programa de control del proceso, el cual fue cargado por medio de la 
consola de programación, lee las entradas y posteriormente procesa esta 
información para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria 
se encuentra residente el programa destinado a controlar el proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 15 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
Módulo de Poder 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 16 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de entradas: adapta y codifica de forma comprensible las señales 
de los dispositivos de entrada. 
 
• Pasivos: cambian su valor entre ON/OFF (interruptores, pulsadores, etc.) 
 
• Activos: dispositivos electrónicos que necesitan alimentación para que 
varíen su estado (inductivos, capacitivos, fotoeléctricos, etc.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 17 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de entradas digital 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 18 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de entradas análogo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 19 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de salidas: decodifica las señales procedentes del módulo de 
procesamiento o CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o 
actuadores, como lámparas, relés, contactores, electroválvulas, etc. 
 
• Relés: 120 Vac/Vdc, 240 Vac/Vdc, 24 Vac/Vdc. 
• Triacs: 120 Vac/Vdc. 
• Mosfets: 24 Vdc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 20 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de salidas digital tipo relé 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 21 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de salidas digital tipo transistor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 22 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Módulo de salidas análogo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 23 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Expansión Local 
• Se expanden E/S pormedio de un BUS de datos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 24 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura básica de un PLC 
• Expansión Remota 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 25 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Arquitectura interna de un PLC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 26 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Ciclo de tratamiento de señales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 27 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Ciclo de tratamiento de señales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 28 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables. 
Ciclo de tratamiento de señales 
síntesis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Electrónica Industrial - 543250 29 
Capítulo VII - Controladores Lógicos 
Programables.