Integração de Controlador de Automação Programável para Controle de Movimento

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24/10/2022

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

“Integración de un Controlador de
Automatización Programable
para aplicaciones de
Control de Movimiento.”

T E S I S

QUE PARA OBETENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN.

PRESENTA:
HERNÁNDEZ GARCÍA JESÚS ALEJANDRO.
RODRÍGUEZ LORENZANA RAFAEL.

ASESORES:
M. en C. PEDRO FRANCISCO HUERTA GONZÁLEZ.
Dr. JUAN JOSÉ MUÑOZ CÈSAR.

MÉXICO D.F. Abril de 2013

AGRADECIMIENTOS

Primeramente a Dios por permitirme lograr esta meta en mi vida, el ser profesionista y poder
terminar este trabajo que tanto empeño le puse. Gracias.

A mi Mamá y Papá que después de tanto esfuerzo y apoyo que me han blindado hoy les hago
llegar este trabajo como la prueba y agradecimiento que tanto que me han dado, no habrá
forma de agradecerles lo mucho que han hecho por mí, Gracias.

A mis hermanos que siempre me ayudaron en el camino en todas las etapas, gracias por
confiar en mí.

A mis profesores que desde el inicio han marcado su huella en mi inspiración y motivo a
seguir adelante, a luchar y ser siempre exigente con uno mismo, pero sobre todo nunca olvidar
de dónde venimos y dejar huella estemos donde estemos, a ustedes Gracias.

A mis amigos que siempre estuvieron conmigo, en las buenas, en las malas, en los equipos, en
las malas notas a ustedes, pero que siempre estuvieron les doy las gracias por compartir esta
etapa de la vida, Gracias.

Jesús Alejandro Hernández García.

Este presente trabajo está dedicado a toda mi familia y especialmente a mis padres por todos
los esfuerzos que realizaron para que yo pudiera llegar a este punto y por la educación y
valores inculcados a lo largo de toda mi vida que recibí de parte de ellos y mis hermanos, mi
madre Romalda Lorenzana Lorenzana por los desvelos realizados en esta trayectoria, a mi
padre Rafael Rodríguez Montalvo por los consejos que me ha dado toda la vida y a mis
hermanos Ignacio y Sergio por el apoyo que me han brindado, ya que este logro es de todos
ustedes.

Agradezco al Dr. Juan José Muñoz César por haber confiado en mi persona y por la paciencia
que nos brindó en la dirección de este trabajo, el M. en C. Pedro Francisco González Huerta
por sus comentarios y correcciones atinadas durante la elaboración de esta tesis.

También agradezco a mi compañero de tesis y mi gran amigo Jesús Alejandro Hernández
García quien tuve el gusto de conocer a lo largo de esta carrera y pasar momentos agradables,
también a cada uno de mis compañeros por su amistad brindada a lo largo de la carrera y a
todos los maestros por los valores y enseñanzas que nos trasmitieron para que hoy sea un
profesionista.

Rafael Rodríguez Lorenzana.

DEDICATORIAS.

A la ESIME, por haberme otorgado el ser Orgullosamente Politécnico, mi segunda casa siendo
que el día de mañana quien pueda leer este trabajo y le sea útil.

Y a ti mi viejo amigo que nos cuidas estés donde estés, Gracias, porque tú también eras y
seguirás siendo un Orgulloso Politécnico para ti mi mejor amigo de la infancia.

Jesús Alejandro Hernández García.

Índice General

Índice de Figuras vi
Índice de Tablas ix
Resumen x
Introducción xi

CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE TESIS 1
1.1 Objetivo General 2
1.2 Objetivos Específicos 2
1.3 Justificación 2
1.4 Estado del Arte 3
1.4.1 Integración de la arquitectura KINETIX de Allen Bradley para el
control de un brazo articulado CRS A255 3
1.4.2 Módulo Didáctico para control movimiento con CompactLogix 6
1.4.3 Máquina Fezer; Caso Brasil 10
1.5 Marco Teórico 12
1.5.1 El Antecesor del PAC: el PLC 12
1.5.1.1 Fuente de poder 13
1.5.1.2 CPU 13
1.5.1.3 Módulos de Entrada y Módulos de salida 15
1.5.1.4 Las comunicaciones y las redes 17
1.5.2 El Controlador de Automatización Programable 18
1.5.2.1 Diferencia entre PLC y PAC 19
1.5.3 Fundamentos y teoría de la comunicación Ethernet I/P 19
1.5.3.1 Direccionamiento IP 21
1.5.4 Fundamentos y teoría del control de movimiento 22
1.5.4.1 Componentes del control de movimiento

23
CAPITULO 2 EL CONTROLADOR DE AUTOMATIZACIÓN
PROGRAMABLE Y LOS DISPOSITIVOS DE CONTROL DE
MOVIMIENTO 29
2.1 El PAC de Allen Bradley 30
2.2 ControlLogix 31
2.2.1 Módulos de entrada y salida del ControlLogix 5561 33
2.2.2 Módulo de movimiento SERCOS 38
2.2.3 Módulo de Comunicación Ethernet/IP 39
2.2.4 Módulo CPU 41
2.2.5 Fuente de Alimentación 42
2.3 Ultra 3000; Servodrive de la familia Allen Bradley 43
2.4 Servomotor para el sistema de control de movimiento 48
2.5 El software de programación 49
2.6 Diseño del gabinete de control 50

CAPITULO 3 DISEÑO ELÉCTRICO DEL GABINETE DE
CONTROL 53
3.1 Dispositivos para la alimentación del gabinete de control 54
3.1.1 Bloque de distribución 54
3.1.2 Interruptores Termo magnético 56
3.1.3 Clemas del gabinete de control 57
3.1.4 La fuente externa del gabinete de control 58
3.1.5 Los filtros para Ultra 3000 59
3.2 Pulsadores para la parte de potencia del gabinete de control 61
3.3 Botonera para simulación de entradas y salidas 62
3.4 Cable fibra óptica 64
3.5 Diseño eléctrico del gabinete de control 65
3.5.1 Diagramas del cableado eléctrico

66
CAPITULO 4 PROGRAMACIÓN DEL CONTROL DE
MOVIMIENTO UTILIZANDO RSLOGIX 5000 76
4.1 El último componente del sistema de control de movimiento:
El software de programación 77
4.2 Comunicación Ethernet/IP entre el ControlLogix y la PC 77
4.2.1 Comunicación utilizando el software RSLinx 77
4.3 Utilizando el RSLogix 5000 81
4.3.1 Dar de alta los módulos del ControlLogix 82
4.4 Elementos para la red SERCOS 88
4.4.1 Configuración de grupo de ejes 90
4.4.2 Elección de servomotores 94
4.4.3 Prueba del servomotor 97
4.5 Comandos directos de control de movimiento 104
4.5.1 Asignación de parámetros en los comandos directos de control de
movimiento 104
4.5.2 Ejemplo utilizando los comandos directos de movimiento 107
4.6 Programando los comandos de control de movimiento 107
4.6.1 Comandos de estado de movimiento 109
4.6.2 Comandos de grupo de ejes

133
CAPITULO 5 RESULTADOS, APLICACIONES DEL GABINETE
DE CONTROL, Y CONCLUSIONES
140
5.1 Resultados obtenidos del gabinete de control 141
5.2 Aplicaciones industriales para el gabinete de control 142
5.2.1 Encartonadora con ControlLogix y Ultra 300 142
5.2.2 Máquina Pone y Acomoda (Pick & Place) con ControlLogix y
Ultra3000 143
5.3 Cotización del gabinete de control 145
5.4 Conclusiones 146
Bibliográfica 147
Anexo 148

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 1.1 Brazo robótico A255 mostrando el movimiento de sus
articulaciones 4
Fig. 1.2 Servomotores y cableado del sistema robótico 4
Fig. 1.3 Conexión SERCOS en anillo mediante fibra óptica 5
Fig. 1.4 Instrucción de Movimiento en RSLogix 5000 5
Fig. 1.5 Coordinación de Geometría de un brazo robot 6
Fig. 1.6 Embotelladora
a) Imagen Física
b) Diagrama de control 7
Fig. 1.7 Compact logix de Allen Bradley 8
Fig. 1.8 Tablero de Control con CompactLogix 8
Fig. 1.9 Diagrama básico de la maquina envolvedora de película plástica
9
Fig. 1.10 Diagrama de bloques de la solución propuesta 10
Fig. 1.11 Ejemplo de una maquina Fezer 10
Fig. 1.12 Solución propuesta de Rockwell Automation para máquinas
Fezer 11
Fig. 1.13 Arquitectura Interna de un PLC 13
Fig. 1.14 Ejemplo de una Fuente de poder marca SIEMENS14
Fig. 1.15 Ejemplo de CPU 14
Fig. 1.16 Sistema de memoria 14
Fig. 1.17 Opto acoplador por fototransistor 16
Fig. 1.18 Actividades de un PLC 17
Fig. 1.19 Modelo OSI 18
Fig. 1.20 Ejemplo de una red Ethernet con componentes Rockwell
Automation 21
Fig. 1.21 Estructura General de Control de movimiento 23
Fig. 1.22 Diagrama de bloques de un sistema de control de movimiento 23
Fig. 1.23 Perfil Trapezoidal 24
Fig. 1.24 Perfil de tipo curva S 25
Fig. 1.25 Ejemplo de un servodrive con sus partes mencionadas 25
Fig. 1.26 Electrónica que compone un servomotor 27

Fig. 2.1 Tablero de control con ControlLogix 30
Fig. 2.2 ControlLogix de Rockwell Automation 31
Fig. 2.3 Arquitectura típica de un ControlLogix 32
Fig. 2.4 Selección de Módulos de ControlLogix 32
Fig. 2.5 Diagrama de conexión para el módulo 1756-OB16 34
Fig. 2.6 Pantalla frontal 35
Fig. 2.7 Esquema Simplificado del módulo de salida 35
Fig. 2.8 Diagrama de conexión para el módulo 1756-IB16I 36
Fig. 2.9 Pantalla frontal del módulo de entrada 37
Fig. 2.10 Esquema simplificado del módulo 37
Fig. 2.11 Módulo de E/S y su terminal de bloques 37
Fig. 2.12 Modulo SERCOS ControlLogix 38

vii

Fig. 2.13 Conexiones de receptor y transmisor con cable fibra óptica 39
Fig. 2.14 El módulo Ethernet puede servir de adaptador que interconecta
los módulos de E/S

39
Fig. 2.15 Identificacion de las caracteristicas del modulo Ethernet/IP 40
Fig. 2.16 Cableado correcto del conector Ethernet/IP 40
Fig. 2.17 CPU de ControlLogix. Logix 61 41
Fig. 2.18 Fuente de alimentación de ControlLogix 42
Fig. 2.19 Familia de Servodrives Ultra 3000 de Allen Bradley 44
Fig. 2.20 Conexión típica entre servodrives y el controlador 45
Fig. 2.21 Identificación de la Conexión del Ultra 3000 con SERCOS 46
Fig. 2.22 Dimensiones del Ultra 3000 47
Fig. 2.23 Conexión del Ultra 3000 con el servomotor 48
Fig. 2.24 Servomotor de la serie MP 49
Fig. 2.25 Imagen de inicio de RSLOGIX 5000 50
Fig. 2.26 Propuesta de sistema de control de movimiento 51
Fig. 2.27 Propuesta del gabinete de control con sistema de control de
movimiento 52
Fig. 3.1 Diagrama de sistema y subsitemas del gabinete de control 55
Fig. 3.2 Toma de corriente Allen Bradley 54
Fig. 3.3 Interruptores del gabinete de control 57
Fig. 3.4 Clemas del gabinete de control 58
Fig. 3.5 Fuente externa 24 VCD de Allen Bradley 59
Fig. 3.6 Recomendación de montado para el filtro 60
Fig. 3.7 Dimensiones de ambos filtros 60
Fig. 3.8 Filtros monofásico y trifásico 61
Fig. 3.9 Pulsadores para la potencia del gabinete 61
Fig. 3.10 Pulsadores del gabinete 62
Fig. 3.11 Botonera para entradas y salidas 62
Fig. 3.12 Cableado para los interruptores y lámparas de la botonera 64
Fig. 3.13 Radio permitido al doblar la fibra óptica de Allen Bradley 65
Fig. 3.14 Topología anillo con fibra óptica para los Ultra 3000 65
Fig. 3.15 Diagrama eléctrico del circuito de control 66
Fig. 3.16 Diagrama de conexión de los dispositivos de protección 67
Fig. 3.17 Diagrama eléctrico de la conexión del primer filtro 68
Fig. 3.18 Diagrama eléctrico de la conexión del segundo filtro 69
Fig. 3.19 Conexiones electricas para la tarjeta de entrada digita 70
Fig. 3.20 Conexiones eléctricas para la tarjeta de salida digital 71
Fig. 3.21 Comienzo del cableado para el gabinete de control 72
Fig. 3.22 Cableando la toma de corriente desde el cable de uso rudo 72
Fig. 3.23 Cableado de los pulsadores del gabinete de control 73
Fig. 3.24 Cableado de los filtros 73
Fig. 3.25 Cableado del los módulos del ControlLogix 73
Fig. 3.26 Cableado de alimentación del Ultra 3000 74
Fig. 3.27 Gabinete de control para aplicaciones de control de movimiento 74
Fig. 3.28 Gabinete de control en operación 75

Fig. 4.1 Asignación de IP para la PC 78
Fig. 4.2 Selección del tipo de comunicación 78
Fig. 4.3 Asignaciòn de nombre 79

viii

Fig. 4.4 Configuracion del dispositivo 79
Fig. 4.5 Componetes del ControlLogix en red 80
Fig 4.6 ControlLogix y PC en red mediante Ethernet/IP 80
Fig. 4.7 Ventana principal de RSLogix 5000 82
Fig. 4.8 Módulos del ControlLogix 83
Fig. 4.9 Elecciòn del controlador, la reviciòn y el chasis 84
Fig. 4.10 Carpeta Organizador del Controlador 84
Fig. 4.11 Marcar el controlador como maestro 86
Fig. 4.12 Agregando modulo nuevo 86
Fig. 4.13 Seleccionando los módulos 87
Fig. 4.14 Dando de alta el modulo Ethernet
a)Revicion del modulo
b) Asignacion de la IP del modulo 88
Fig. 4.15 Módulos que conforman el ControlLogix en RSLogix 5000 88
Fig. 4.16 Agregando servodrive y servomotor en la red SERCOS 89
Fig. 4.17 Escogiendo el Ultra 3000 89
Fig. 4.18 Propiedades de Ultra 3000 90
Fig. 4.19 Red SERCOS con Ultra 3000 90
Fig. 4.20 Ventana para asociar ejes 91
Fig. 4.21 Asignando Nuevo eje 91
Fig. 4.22 Escogiendo el EJE en las propiedades del servodrive 92
Fig. 4.23 Creando el grupo de movimiento 93
Fig. 4.24 Asignacion de ejes al grupo creado GRUPO_1 94
Fig. 4.25 Los ejes estan en el grupo creado GRUPO_1 94
Fig. 4.26 Propiedades del eje 95
Fig. 4.27 Eleccion del servomotor de la serie MPL 96
Fig. 4.28 Configuración de unidades 97
Fig. 4.29 Entrando en línea con el ControlLogix 98
Fig. 4.30 Modo run de operación del ControlLogix 98
Fig. 4.31 Propiedades del eje 99
Fig. 4.32 Configuración de la conexión del servomotor 100
Fig. 4.33 Comando en línea de configuración del servomotor 101
Fig. 4.34 Moviendo la flecha del servomotor para sintonizarlo 101
Fig. 4.35 Comando en línea de la retroalimentación del servomotor 102
Fig. 4.36 Comandos de aviso sobre el giro del servomotor 102
Fig. 4.37 Valores de autoajuste del servodrive 103
Fig. 4.38 Resultados del autoajuste 104
Fig. 4.39 Comandos directos de movimiento en la carpeta organizador 105
Fig. 4.40 Comandos directos de movimiento 106
Fig. 4.41 Ejemplo de un perfil de control de movimiento 105
Fig. 4.42 Agregando el tag al comando de control de movimiento 108
Fig. 4.43 Nuevo tag de tipo MOTION INSTRUCTION 108
Fig. 4.44 Ubicación de los comandos en el RSLogix 5000 109
Fig. 4.45 Comando MSO 110
Fig. 4.46 Programa base para utilizar el comando MSO 110
Fig. 4.47 Comando MSF 111
Fig. 4.48 Programa base para usar el comando MSF 111
Fig. 4.49 Comando MASD 112
Fig. 4.50 Programa base para usar el comando MASD 113
Fig. 4.51 Comando MASR 114

Fig. 4.52 Programa base para usar el comando MASR 115
Fig. 4.53 Comando MAJ 116
Fig. 4.54 Programa base para el comando MAJ 118
Fig. 4.55 Gráfica de comportamiento del movimiento de cada comando 119
Fig. 4.56 Comando MAM 120
Fig. 4.57 Programa base para el comando MAM 122
Fig. 4.58 Gráfica de comportamiento del movimiento de cada comando 123
Fig. 4.59 Comando MAG 123
Fig. 4.60 Programación base para el comando MAG 126
Fig. 4.61 Gráfica de comportamiento del movimiento de cada comando 127
Fig. 4.62 Comando MCD 128
Fig. 4.63 Programa base para el comando de control MCD 130
Fig. 4.64 Gráfica de comportamiento del movimiento de cada comando 131
Fig. 4.65 Comando MRP 131
Fig. 4.66 Programa base para el comando MRP 132
Fig. 4.67 Comando MGS 133
Fig. 4.68 Programa base para el comando MGS 135
Fig. 4.69 Comando MGSD 136
Fig. 4.70 Programa base para el comando MGSD 131
Fig. 4.71 Comando MGSR 131
Fig. 4.72 Programa base para el comando MRP 132
Fig. 4.67 Comando MGS 133
Fig. 4.68 Programa base para el comando MGS 135
Fig. 4.69 Comando MGSD 136
Fig. 4.70 Programa base para el comando MGSD 137
Fig. 4.71 Comando MGSR 138
Fig. 4.72 Programa base para el comando MGSR 139
Fig. 5.1 Ejes del sevomotor en movimiento 141
Fig. 5.2 Los ejes de los servomotores en movimiento 142
Fig. 5.3 Encartonadora con ControlLogix y ULTRA 3000 143
Fig. 5.4 Maquina Pick & Place con Allen Bradley 144

INDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Análisis del desafío, solución y resultados de maquinas Fezer 12
Tabla 1.2 Dirección IP 21
Tabla 1.3 Tipos de direcciones de red 22
Tabla 2.1 Módulos de Entrada y salida del ControlLogix 34
Tabla 2.2 Descripción de la fuente alimentación de ControlLogix 43Tabla 2.3 Características de servomotor MP 49
Tabla 3.1 Características de la toma de corriente de Allen Bradley 56
Tabla 3.2 Características de la fuente externa 59
Tabla 4.1 Relación de los números que presenta el display del Ultra 3000 99
Tabla 4.2 Comandos de estado de movimiento 109
Tabla 4.3 Parámetros del comando MSO 110
Tabla 4.4 Parámetros del comando MSF 111
Tabla 4.5 Parámetro del comando MASD 112
Tabla 4.6 Parámetro del comando MASR 114
Tabla 4.7 Comandos que producen movimiento 116
Tabla 4.8 Parámetros del comando MAJ 117
Tabla 4.9 Parámetros del comando MAM 120
Tabla 4.10 Parámetros del comando MAG 124
Tabla 4.11 Parámetros del comando MCD 128
Tabla 4.12 Parámetros del comando MRP 132
Tabla 4.13 comandos de grupos de ejes 133
Tabla 4.14 Parámetros del comando MGS 134
Tabla 4.15 Parámetros para el comando MGSD 136
Tabla 4.16 Parámetros para el comando MGSR 138
Tabla 5.1 Cotización del equipo del gabinete de control 145

Resumen.

El trabajo comienza con las bases teóricas que se deben tener para utilizar el gabinete de
control, teoría básica desde fundamentos de PLC y PAC´s, hasta los elementos que
conforman un sistema de control de movimiento.
Se da a conocer el controlador de automatización programable de la familia Allen Bradley:
ControlLogix, y se diseña el gabinete de control con los elementos que forman el sistema de
control de movimiento.
Se da la tarea de realizar la comunicación entre el ControlLogix y la PC, se conoce el
software de comunicación RSLinx y el software de programación RSlogix 5000 de la misma
familia Allen Bradley,
En la programación del control de movimiento, se dan a conocer los comandos directos de
que producen movimiento y posteriormente se presentan ejemplos de programas base para
programar cada comando de control de movimiento a utilizar en el gabinete de control, con
estos comandos se crean perfiles de movimientos hacia los servomotores.
Finalmente se presentan los resultados obtenidos durante la implementación del gabinete de
control y las aplicaciones industriales donde puede adaptarse el gabinete.

xii

Introducción.

El control de movimiento es sinónimo de automatización, tema actual de infinidad de
aplicaciones en la vida diaria, y más enfocado el día de hoy en la industria.
El control de movimiento se define como un sistema, recordando que este es un conjunto
con un fin en específico, en este caso el movimiento, se lleva a cabo desde una agrupación
de dispositivos por mencionar: el controlador, motores, variadores de velocidades,
accesorios mecánicos y el software para las instrucciones del sistema, la variación de estos
se lleva dependiendo de las marcas con las que se trabajan y la tarea a realizar.
Los sistemas de control de movimiento se utilizan para aquellas aplicaciones que requieren:
precisión, sincronización y control a distancia.
Cabe recalcar que el control de movimiento tiene un sin fin de aplicaciones, como los
movimientos de mecanismos, aplicaciones con routers, paletizadores por mencionar algunos.
El objeto del presente trabajo, es el implementar un gabinete con fines de control de
movimiento con una de las tecnologías más recientes en el mercado de controladores de la
familia Allen Bradley, el cual es utilizado en aplicaciones grandes de tipo industrial, conocer
la programación para poder crear ciertos perfiles para los servomotores y llevar a cabo un
control de movimiento.

CAPÍTULO

“Introducción al trabajo
de Tesis”

En este capítulo se entregan los puntos importantes que se
desarrollan durante este trabajo de tesis, dichos puntos son el objetivo
general, el objetivo específico, la justificación, los antecedentes y
marco teórico que sostienen la realización de este trabajo de tesis,
relacionado con el control de movimiento, el controlador de
automatización programable y los dispositivos para realizar el control
de movimiento.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
2

1.1 Objetivo General.
Implementar un sistema para aplicaciones de control de movimiento con la integración de un
Controlador de Automatización Programable y servodrives.

1.2 Objetivos Específicos.
• Conocer que es y para que sirve el control de movimiento y las aplicaciones que se han
hecho con esta aplicación.
• Conocer los dispositivos que forman el sistema de control de movimiento, así como sus
características y funciones de estos para llevar a cabo el control de movimiento.
• Conocer el controlador de automatización programable y la plataforma ControlLogix de
Allen Bradley.
• Diseñar un gabinete de control con la plataforma ControlLogix y los dispositivos de control
de movimiento.
• Programar las funciones específicas en el software de programación del controlador para el
control de movimiento.
• Conocer y presentar aplicaciones de control de movimiento usando la plataforma de
ControlLogix.

1.3 Justificación.
Se realiza este trabajo con el objeto de que cuando se tenga la necesidad o el requerimiento,
de una aplicación con control de movimiento, se utilice éste sistema para el control de dicha
aplicación.
El módulo tiene fines académicos donde los estudiantes de la carrera de Ingeniería en
Control y Automatización o afines, se familiaricen con el uso de este tipo de módulos y las
aplicaciones que se puede realizar con un controlador de automatización programable y los
dispositivos para tener un control de movimiento y llevar a cabo dichas aplicaciones.
El módulo que se propone a continuación, es didáctico para aplicar lo que se imparte en
clases de teoría, relacionado con la programación de PAC`s, comunicaciones industriales y
procesos industriales.
El controlador de automatización programable que se maneja es de la familia ControlLogix,
de la marca Allen Bradley, plataforma que hoy en día tiene un papel importante en la
industria, por lo innovador que tendría este módulo didáctico, al usar está plataforma que es
el más reciente de esta familia y que dentro de las instalaciones del laboratorio en ESIME
Zacatenco no existe módulos con el objeto del control de movimiento, los estudiantes podrán
actualizarse con el uso de este controlador con respecto a los controladores que se tienen en
la escuela, por ello al usar este controlador, los alumnos podrán conocer y familiarizarse con
las funciones y aplicaciones que tiene este controlador y adquirir experiencia con esta familia
de controladores.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
3

1.4 Estado del Arte.
El control de movimiento tiene una gran gama de aplicaciones dentro y fuera de la industria.
Como concepto, el control de movimiento está definido como el conjunto de aplicaciones
cuyo funcionamiento se basan en la sincronización entre dos o más ejes [1]. Algunos
trabajos que se han realizado sobre este tema se mencionan a continuación.

1.4.1 Integración de la arquitectura KINETIX de Allen Bradley para el control de
un brazo articulado CRS A255.
En el trabajo desarrollado en [2], se determinó que el deterioro de los controladores de los
brazos robóticos conlleva a utilizar nuevas alternativas para la manipulación de esos robots,
de esa forma se introdujo la arquitectura KINETIX de Allen Bradley, no solo se logra el
objetivo principal que es el de controlar los servomotores que forman el brazo robot, sino que
también se puede conectar dentro de una red de control donde se puede encontrar
dispositivos como PLC´s ó interfaces de usuarios, es de esta forma que se llevó a cabo una
mejor manera de llevar el control respecto alque antes se utilizaba el robot articulado CRS
A255 que utilizan como aplicación en [2] .
Los accionamientos motorizados con servomotores proporcionan una muy buena operación
a bajas velocidades hasta velocidad cero, con un rango de habilidad alto. Con el dispositivo
de retroalimentación adecuado, se obtiene también excelente precisión de posicionamiento.
Gracias a estas habilidades los servomotores se usan en aplicaciones como corte,
impresión, etiquetado, empacado, manipulación de alimentos, robótica y automatización de
fábricas en general [2].
En la figura 1.1 se muestra el brazo articulado CRS A255, está constituido de cinco
componentes mayores. La base, hombro, brazo bajo, brazo alto, el brazo tiene cinco grados
de libertad (articulaciones): la cadera, hombro, codo, muñeca y su rotador.
KINETIX de Allen Bradley fue la solución para el control de movimiento del sistema antes
mencionado, ya que en [2] mencionan el contenido amplio del rango de instrucciones de
control, sistema operativo multitarea, soporte múlti procesamiento, y módulo de movimiento
SERCOS de alto rendimiento que proporciona interfaz a los servovariadores.
El uso del anillo de fibra óptica fue el único cableado que se utilizó para realizar la
conectividad de interfaz entre el control y el manipulador. Esto hizo que se llevará ventaja al
KINETIX pues en el trabajo se menciona la eliminación de más de 18 cables discretos por
eje, reduciendo significativamente el cableado necesario como el tiempo para realizarlo y
costos.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
4

Fig. 1.1 Brazo robótico A255 mostrando el movimiento de sus articulaciones.

En la figura 1.2 se muestra el brazo robótico internamente, consta de cables laminados que
conectan los servomotores con las articulaciones que son las encargadas de mover el
brazo..

Fig. 1.2 Servomotores y cableado del sistema robótico.

El anillo de fibra óptica comienza y acaba con el maestro. En la figura 1.3 se ofrece un
ejemplo de una red conectada en una topología de anillo utilizada en [2]

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
5

Fig. 1.3 Conexión SERCOS en anillo mediante fibra óptica.

Para llevar a cabo la programación del control de movimiento, era indispensable una serie de
instrucciones que realiza diferentes tareas para llevar a cabo el movimiento. Cada instrucción
de movimiento necesita un tag de control de movimiento. El tag utiliza un tipo de dato del
orden de instrucción de movimiento y guarda el estatus de la información de la instrucción.
En la figura 1.4 se muestra un ejemplo de una instrucción de movimiento que se menciona
en [2].

Fig. 1.4 Instrucción de Movimiento en RSLogix 5000.

Las instrucciones antes mencionadas, forman parte del software de Allen Bradley, el
RSLogix 5000, para aplicaciones como en [2], Rockwell Automation ha facilitado mucho el
control de robots al integrar transparentemente Kinematics en la solución de movimiento
integrado Kinetix.[2]
Kinematics se implementa en RSLogix 5000 y en los controladores ControlLogix, se pueden
habilitar la transformación Kinematics con una instrucción recientemente agregada y luego
reutilizar el extenso y conocido conjunto de 158 instrucciones de control de movimiento para
programar el robot y los componentes de movimiento de la aplicación. Además, una
biblioteca de instrucciones add-on está disponible para simplificar el desarrollo e integración
del programa de robots.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
6

Fig. 1.5 Coordinación de Geometría de un brazo robot.

La plataforma Kinematics de la Fig.1.5, proporciona una solución única e integrada para
múltiples disciplinas, elimina los controles de robot y seguridad adicionales, así como
software y los bloques de funciones personalizados típicamente necesarios al incorporar un
robot en una aplicación.
Kinematics que no es más que transformaciones que permite hacer las relaciones necesarias
para pasar un movimiento cartesiano de un eje a un movimiento de una base giratoria de un
brazo robótico.
Todo ello reduce considerablemente el tiempo y el costo de diseño y programación. Los
fabricantes de maquinaria y los usuarios finales pueden programar fácilmente el robot en
simples coordenadas cartesianas, mientras que el controlador se encarga de las
transformaciones Kinematics.
En conclusión, en [2] se menciona que se tuvo éxito al utilizar como solución a su problema
la arquitectura KINETIX de Allen Bradley, se utilizó como herramienta las conexiones con
anillo de fibra óptica para conectar el sistema de control de movimiento, y por supuesto, la
programación del control de movimiento como es el RSLogix 5000 y la utilización de
Kinematics, herramienta específica para el control de robots como fue en el caso de [2].

1.4.2 Módulo Didáctico para control de movimiento con CompactLogix.
Se desarrolla en [1] el diseño y construcción de un tablero de control para aplicaciones de
control de movimiento utilizando equipo de Allen Bradley, se menciona en [1] que en la
actualidad el uso de servomotores y PLC´s es cada vez más usual en todo tipo de industria
como son la industria automotriz, textil, farmacéutica, tabacalera, alimenticia por mencionar
algunas.
El proyecto tiene como propósito de analizar y seleccionar los elementos de un sistema de
control para la integración de estos y proponer el diseño de un prototipo de control de

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
7

movimiento, el cual será programado mediante una red de comunicación con una PC, y
programar los perfiles de movimiento de tres servomotores [1].
En la figura 1.6 se muestra un ejemplo extraídos de [1], donde mencionan las aplicaciones
que su sistema de control de movimiento puede incluirse en la industria.

Fig. 1.6 Embotelladora; a) Imagen Física, b) Diagrama de control.

En la figura 1.7 se puede apreciar el equipo que se encarga de realizar el control de
movimiento para el proyecto. Es decir al controlador, que como se menciono es equipo de
Allen Bradley, en [1] proponen lo que en ese momento era la mejor solución para
aplicaciones de control de movimiento, proponen el CompactLogix, mostrado en la figura 1.7

Fig. 1.7 Compact Logix de Allen Bradley.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
8

No solo es el controlador, aquel que realizará toda la tarea, pues el control de movimiento es
un sistema para realizar dichas tareas antes mencionadas, en [1] diseñan un tablero de
control donde contiene dicho sistema para fines de control de movimiento, por mencionar es
el controlador, los servovariadores y el servomotor. En la figura 1.8 se muestra la propuesta
de solución de [1].

Fig. 1.8 Tablero de Control con CompactLogix.

Una vez establecido el tablero de control, se configura el controlador como elemento
principal de control, así como la configuración de las tarjetas, las redes industriales que
servirán como comunicación para este módulo didáctico con CompactLogix [1].
En [1] proponen su tablero de control como solución en una pequeña aplicación industrial, en
la operación de una máquina envolvedora de película plástica.
La explicación que dan en [1] se presenta a continuación: ”La operación de esta máquina es
simple, los paquetes son colocados sobre una banda transportadorade alimentación, la cual

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
9

traslada los paquetes hacia el área de corte donde son insertados dentro de una película de
plástico esta es proporcionada desde un rollo y envuelve el paquete completamente [1]”.
“La rotación del cortador es sincronizada (mecánicamente acoplada) con la velocidad de la
banda de alimentación, y este corta y sella la película en un borde del paquete. Este sello en
el borde se convierte en el sello del borde por una segunda banda transportadora a través
del túnel de calor, donde, la película de adhiere fuertemente al paquete [1]”.
En la figura 1.9 se muestra un diagrama de dicha maquina, el rollo de película plástica y el
mecánico de aplicación son excluidos en la figura ya que solo se pretende mostrar los ejes
de movimiento a controlar, mismos que son las bandas transportadoras de entrada y de
salida así como el cortador.

Fig. 1.9 Diagrama básico de la maquina envolvedora de película plástica.

En [1] proponen el tablero de control con CompactLogix que tenga la capacidad de manipular
el movimiento de hasta 4 ejes, sistema de servoaccionamientos con los tres ejes de
servomotor y uno más de respaldo. El CompactLogix tiene la capacidad de conectarse a
otros procesos si así se requiere. El diagrama a bloques general de solución propuesta se
observa en la figura 1.10

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
10

Fig. 1.10 Diagrama de bloques de la solución propuesta.

Como se aprecia en la figura 1.10, los servoaccionadores deberán de estar controlados por
el PLC, ya que estos mismos manipularán la aceleración, velocidad y torque de los ejes de
los servomotores [1].

1.4.3 Máquina Fezer; Caso Brasil.
La máquina Fezer realiza la producción de planchas de madera, rectificadoras y afiladoras
de cuchillas. Las principales industrias en las que Fezer participa son la industria maderera,
la industria metalmecánica (fabricación de cuchillas) y la industria de papel y celulosa.
La primera máquina en la que se aplicó la solución de Rockwell Automation, que comprende
todo el accionado y control de la maquina, fue una rectificadora modelo MR500 de cinco
metros de longitud útil y con una mesa de fijación doble. En la figura 1.11 se muestra un
ejemplo de la máquina Fezer.

Fig. 1.11 Ejemplo de una maquina Feze

Con la mínima intervención del operario, se puede realizar lo siguiente:
1.- Avance de la ronda: mediante e! servomotor y el comando por PLC, que permite:
• La programación de parámetros de trabajo por medio de PLC y HMI.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
11

• La programación del número de pasadas para acabado, sin avance de la muela;
• El inicio del funcionamiento desde una posición preestablecida. La muela desciende hasta
la posición programada y comienza las pasadas automáticamente desde ese punto;
• El avance de la muela de manera manual (por impulse) permite avanzar o retroceder la
muela por medio de botones.
2.- Variación de velocidad de la muela: mediante el variador de frecuencia que permite la
variación de giro de la muela y parámetros flexibles en el funcionamiento de pulido o
acabado.
3.- Variación de velocidad de avance del vagón: mediante el servomotor que permite la
variación continua y precisa de la velocidad de transpone del vagón, Lo que asegura una
gran precisión en su funcionamiento y parámetros flexibles en el funcionamiento de pulido y
acabado.
Como solución a lo antes descrito, se presenta en la figura 1.12 la solución del sistema de
control de movimiento para el control de la máquina Fezer.

Fig. 1.12 Solución propuesta de Rockwell Automation para máquinas Fezer.

En conclusión, el proyecto antes mencionado los llevo al siguiente análisis, donde con su
problema, proponen la solución y los resultados obtenidos al aplicar dicha solución, lo
anterior se muestra en la Tabla 1.1

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
12

Tabla 1.1 Análisis del desafío, solución y resultados de maquinas Fezer.
Desafío Solución Resultados
Aumentar la competitividad de
las máquinas Fezer en el
mercado mundial, por medio
de la modernización del
sistema de accionamiento y
control de esas máquinas.
• Controles CompactLogix.
• Servovariadores
Kinetix 6000.
• Variador PowerFlex 753.
• PanelView 400
• Interruptor Stratix 8000.
Máquinas más competitivas a
nivel mundial por ser más
ágiles, flexibles, seguras y
productivas y por requerir una
intervención mínima del
operario.

Finalmente, en el desarrollo se esta propuesta, se obtiene mejores resultados respecto al
uso que con anterioridad se manejaba las máquinas Fezer, mejorando productividad,
seguridad y una automatización completa para disminuir la intervención de un usuario.
Como se mostró en los tres casos, proponen soluciones con la tecnología innovadora de
Allen Bradley, utilizando por supuesto el sistema de control de movimiento que la marca
ofrece, en el tiempo de desarrollo de los trabajos mencionados, proponían como solución al
CompactLogix, PAC de pequeñas aplicaciones y que forma parte del sistema de control de
movimiento para aquellas aplicaciones donde se requiera llevar el control de parámetros
como velocidad, aceleración y la posición y ejecutar el movimiento de servomotores que
controlan las aplicaciones donde se es requerido.

1.5 Marco Teórico.
El Controlador de Automatización Programable (PAC) es un dispositivo de control, con mayor
avance, más robusto, físicamente el PAC es un PLC, pero una de las cosas que lo hacen
diferente no es el hardware, sino el software y el uso de aplicación que éste tenga.
El PAC al igual que el PLC cuenta con entradas y salidas, fuente de alimentación, CPU,
módulos de comunicación, etc, al igual que el PLC.

1.5.1 El Antecesor del PAC: el PLC.
Cuando se busca una definición sobre el PLC, nos dará como resultado que es un
Controlador Lógico Programable, producto de una nueva generación del control llevado
por relevadores en aplicaciones industriales.
Las primeras aplicaciones del PLC se desarrollaron alrededor de 1968, como un a iniciativa
del poderoso fabricante de automóviles General Motors, con esta solución se reemplazaron
los relevadores mecánicos en los tableros de control secuencial que se utilizaban en los
procesos de manufactura [7].
El PLC, forma parte del lazo de control como el controlador, posteriormente, este mismo fue
cambiando conforme a las necesidades de los procesos, aquellos componentes de control

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
13

debían satisfacer esas necesidades con respecto al nivel de exigencia, es por ellos que el
PAC,es la evolución del PLC.
Se sabe que un PLC tiene herramientas de software y hardware, para el control de
dispositivos externos, reciben señales de sensores y toman decisiones de acuerdo a una
programación que se elabora según del esquema del proceso a controlar,
El autómata es capaz de almacenar instrucciones, tales como: secuencias, temporizadores,
controladores, aritmética, manipulación para controlar máquinas industriales y procesos. En
la figura 1.13 se muestra la arquitectura interna de un PLC.

Fig. 1.13 Arquitectura Interna de un PLC.

El PLC es un dispositivo que está compuesto por varios módulos para su utilización y
aplicación,los módulos que componen al autómata se presentan a continuación.

1.5.1.1 Fuente de poder.
Realiza mediante la toma de corriente alterna la alimentación para todo el dispositivo, así
como la CPU y las tarjetas conectadas a el, el voltaje utilizado comúnmente a las tarjetas de
un PLC es de 5VCD. Se trata de un convertidor CA/CD para la alimentación del dispositivo.
En la figura 1.14 se muestra un ejemplo de la fuente de alimentación de un PLC.

1.5.1.2 CPU.
Es considerada la más importante, pues en ella lleva integrado un microcontrolador cuya
función es realizar operaciones matemáticas, manejar información y ejecutar rutinas de
diagnósticos para gobernar las actividades del sistema, y se localiza en una memoria
(normalmente del tipo EEPROM) en donde se ejecuta el programa y realiza las tareas
enviadas a las tarjetas de E/S .
El programa de usuario consiste en una serie de instrucciones que representan el proceso
del control lógico que debe ejecutarse, para poder hacer este trabajo, la unidad central de
proceso debe almacenar en localidades de memoria temporal las condiciones de las
variables de entrada y variables de salida de datos más recientes. En la figura 1.5 se
presenta un ejemplo de CPU de PLC.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
14

Fig. 1.14 Ejemplo de una Fuente de poder marca SIEMENS.

Fig. 1.15 Ejemplo de CPU.

La memoria de sistema es el área en la CPU donde todas las secuencias de instrucciones o
programas son almacenadas o ejecutadas por el procesador para mandar la señal de control
deseada a los dispositivos de campo.
Las secciones de memoria que contienen el programa de control puede ser cambiado, ò
reprogramado, para adaptar el procesamiento de la línea de manufactura o requerimiento del
nuevo sistema. El sistema total de memoria de un PLC, está compuesto de dos diferentes
memorias [4].

Fig. 1.16 Sistema de memoria.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
15

Memoria de ejecución. Es una colección de programas almacenados y considerados
propios de los PLC`s. Estos programas supervisores de la actividad del sistema, tal y como
la ejecución del programa de control y comunicación con dispositivos periféricos. La sección
de ejecución es la parte de la memoria del PLC donde están almacenadas las instrucciones
de software, instrucciones básicas, funciones de transferencia de bloques, instrucciones
matemáticas, etc. Esta área de memoria es no accesible por el usuario.
Memoria de Aplicación. Provee un área de almacenamiento para las instrucciones
programadas, por el usuario, por el usuario que forman parte del programa de aplicación. El
área de la memoria de aplicación está compuesta de varias áreas cada una con una función
y uso especifico.

1.5.1.3 Módulos de Entrada y Salida (E/S).
Los módulos de Entrada y Salida (E/S), se comportan como circuitos multiplexores de alta
velocidad, que permiten la interacción y el intercambio de las señales de entrada y salida con
el CPU [7].
Los módulos de E/S hacen el papel de interface, que entre sus tareas principales están las
de adecuar los niveles eléctricos tanto de los sensores como de los actuadores o elementos
de potencia, a los valores de voltaje que emplea el microcontrolador. Es una parte importante
del PLC, pues con la suma total de estos, se puede saber la capacidad del PLC, se trata de
unas tarjetas o también llamadas Módulos, en donde le llega la señal del proceso a controlar
al PLC (Entradas; encargados en adaptar y codificar las señales procedentes del proceso
hacia el CPU) y el PLC las transmite ya con las instrucciones dadas dentro de la CPU para
aplicar el control (Salidas; estas son los dispositivos a controlar en el proceso de lógica a
relés, ellos pueden ser: Arrancadores y Solenoides).
Para que los módulos de entrada o salida lleven a cabo la tarea de aislar eléctricamente al
microcontrolador, se requiere que este no se tenga contacto físico con los bornes de
conexión ya sean de los sensores o actuadores, con las líneas de conexión que se hacen
llegar a los puertos de entrada o salida del microcontrolador [11].
La función de aislamiento radica básicamente en la utilización de un elemento opto
acoplador, a través del cual evita el contacto físico de las líneas de conexión que están
presentes en la circuitería, el dispositivo opto acoplador está 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, y como complemento también 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 estado de conducción, generándose una corriente eléctrica entre sus
terminales emisor y colector, manifestando una operación 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 genera corriente eléctrica entre sus terminales de emisor y colector,
manifestando un funcionamiento semejante a un interruptor abierto [11]. En la figura 1.17 se
muestra el ejemplo opto acoplador por fototransistor.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
16

Fig. 1.17 Opto acoplador por fototransistor

Una señal eléctrica es una representación en magnitudes de valores eléctricos de alguna
información producida por un medio físico [10]. Por lo que, existe diferentes señales
eléctricas en los módulos analógicos y discretos.
La señales discretas están representadas por un “1” ó un “0” En las entradas discretas
encontramos de dos tipos: 24 VCD y 120 VCA, mientras que las salidas discretas hay de
tres: 24 VCD, 120 VCA (de tipo triac) y de tipo relevador (para cargas más altas).
Para las señales analógicas, encontramos que solo son de dos tipos, de 4 - 20 mA y de + 10
V y -10 V, tanto entradas como salidas.
El trabajo de un PLC se lleva a través de un proceso, como el que se muestra en la figura
1.18.
Otra clasificación a recalcar y es básico saberlo de un PLC es que hay de dos tipos, que
sean modulares (que se puede expandir mediante sus módulos de E/S) ó que sean
Compactos (un solo dispositivo sin extensión ò en su caso, extensión limitada).

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
17

Fig. 1.18 Actividades de un PLC.

1.5.1.4 Las comunicaciones y las redes.
Los PLC´s se comunican con otros equipos mediante ciertos protocolos inmersos en el
equipo, o agregados mediante circuitos de E/S. Los que más se utilizan son: RS-232, RS-
422, RS-485, RS-423, MAP 802.4, RS-449, Ethernet Industrial y protocolos propietarios
diseñados por el fabricante [7].
En la actualidad, ninguna de las normas internacionales de comunicación satisfacen
plenamente el modelo OSI que se muestra en la figura 1.19; aún así, existen soluciones
capaces de ofrecer un alto grado de apertura y facilitan la integración de los dispositivos de
medición y control industrial, por ejemplo: DeviceNet, Modbus, Profibus-DP, Interbus,

CAPÍTULO 1: Introducciónal trabajo de Tesis.
18

LonWorks y recientemente Ethernet Industrial, son normas internacionales, por la gran base
instalada que poseen [7].

Fig. 1.19 Modelo OSI

Los PLC´s se estaban integrando a sistemas de control de mayor complejidad
denominados:”controladores híbridos”. Se les llama así porque satisfacen las necesidades
del control discreto, operación típica de los PLC´s y el control continuo, tradicionalmente
encomendado a los sistemas de control distribuidos DCS (pos sus siglas en inglés) [7].
Tienen compatibilidad con la mayoría de los protocolos modernos como DeviceNet, Modbus,
Profibus y Ethernet Industrial, por mencionar algunos.
La denominación de “PAC”, reemplaza a la de “control híbrido”, que fue un término poco
preciso para reflejar las funciones extendidas de los PLC´s de reciente generación.
A continuación se conocerá a detalle la definición, así como funciones que tiene un PAC, ya
que este dispositivo es un componente relevante durante este trabajo.

1.5.2 El Controlador de Automatización Programable.
El PAC, por sus siglas en ingles, no es más que la nueva generación del PLC, y como se
comento anteriormente, físicamente es similar a un PLC con la diferencia de software, a
continuación se dará las definiciones de un PAC, sus ventajas y usos en la industria.
Como una definición del PAC tenemos: “Funcionalidad de dominios múltiples que en una
plataforma simple incluye aplicaciones para funciones lógicas, control de movimiento,
accionadores (drives) y control de procesos” [4].

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
19

Plataforma de desarrollo sencillo que incorpore un sistema de identificación común y una
base de datos única [4].
La demanda de los usuarios por sistemas abiertos y los avances tecnológicos recientes han
estimulado la fabricación de dispositivos con microprocesadores que sean más rápidos, los
PLC se modernizaron hasta tener un papel de desempeño mucho mayor a lo que en un
principio se tenía contemplado.
Ahora los PLC`s proveen, entre otras características, una construcción más robusta,
interfaces abiertas, desempeño multifuncional, arquitectura modular distribuida y software de
programación y configuración integrada. Aunque se confiaba a proveer soluciones para
aplicaciones discretas ahora son capaces de ofrecerlo para el control de procesos continuo,
como por ejemplo algoritmos de PID y lógica difusa.
Es por ellos, que la definición de PLC ya no reflejaba todas las funcionalidades que son
capaces de proveer los equipos de última generación [4].
Los PLC´s tradicionales solamente se pueden controlar mediante lenguajes de programación
propietarios, mientras que los PAC´s se operan a través de estándares comunes a las
tecnologías de información (IT) tales como OPC y XML [4].

1.5.2.1 Diferencia entre PLC y PAC.
La principal diferencia son los fundamentos sobre los que se construyen, mientras que las
capacidades de los PLC´s están ligadas a un hardware específico y no pueden ser
fácilmente transportadas de un PLC a otro, la funcionalidad del PAC se basa en su máquina
de control portátil, de tal manera que cada aplicación se comunica con esta máquina, que se
aloja en la parte superior del sistema operativo que el usuario haya escogido, por lo que se
necesitan pocos cambios para mover las aplicaciones de un sistema a otro. Debido a que la
máquina está separada del hardware y utiliza un sistema operativo común, la plataforma
puede crecer y cambiar tan rápidamente como lo requieran las necesidades del usuario. De
esta manera, con el PAC se pueden desarrollar en una misma plataforma aplicaciones para
el control discreto, control de procesos y control de movimiento de una manera ágil y
confiable.[4]

1.5.3 Fundamentos y teoría de la comunicación Ethernet I/P.
Este tipo de comunicación adopta el modelo de interconexión de sistemas abiertos, ó OSI
por sus siglas en inglés (Fig. 1.19), dicho modelo se define por siete capas: física, enlace de
datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación.
Ethernet I/P es la abreviación de: Ethernet, Protocolo Industrial (Ethernet Industrial Protocol,
de sus siglas en inglés.) Ethernet/IP ha sido diseñada para satisfacer la gran demanda de
aplicaciones de control compatibles con Ethernet. Esta solución estándar para la
interconexión de redes admite la transmisión de mensajes implícita (transmisión de mensajes
de E/S en tiempo real) y la transmisión de mensajes explícita (intercambio de mensajes).
EtherNet/IP es una red abierta que utiliza tecnología comercial ya existente.
Ethernet tiene la característica única de ser una red con una infraestructura activa. Por lo
mismo a diferencia de las típicas redes de dispositivos y control, que tienen una
infraestructura pasiva, que limita el número de dispositivos que pueden conectar, con

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
20

Ethernet pueden acomodar de un número ilimitado de nodos punto a punto, así el usuario
dispone de una gran flexibilidad para diseñar redes que satisfagan sus necesidades
actuales y al mismo tiempo facilita la expansión futura de la red con una relación
costo/beneficio muy atractiva.[5] EtherNet/IP utiliza:
• IP ( Industrial Protocol ) como protocolo de red
• TCP para mensajes explícitos: Carga/Descarga de programas, instrucción MSG, etc.
• UDP para mensajes implícitos: control E/S, Interlocking, etc.(UDP es varias veces más
rápido que TCP)
• CIP (Common Industrial Protocol ) , el protocolo que permite la transmisión de mensajes de
E/S en tiempo real e información/transmisión de mensajes entre dispositivos similares.
• Nos permite Configurar, Concentrar y además controlar
• Usa el estándar de vínculo físico y de datos IEEE 802.3 en las capas física y de enlace de
datos.
Es decir, que a grandes rasgos, Ethernet/IP es Ethernet estándar más CIP.
La principal diferencia entre Ethernet/IP y Ethernet estándar, es el tipo de hardware utilizado,
el equipo para Ethernet/IP está proyectado para funcionar en ambientes agresivos, incluye
componentes industriales con categoría, diseñados para funcionar a temperaturas extremas,
vibraciones y golpes [3].
Antes, existía funcionalidades que no eran posibles para Ethernet por mencionar: control de
E/S por Ethernet, algunas de las ventajas de este protocolo se mencionan a continuación:
• El conocimiento existente sobre Ethernet es muy grande
• Estándar de red bien establecido, la aceptación por parte de clientes es muy buena.
• Fácil acceso a y desde Internet.
• Fácil instalación, resolución de problemas y mantenimiento.
• Soporte mixto de productos 10/100 Mb.
En la figura 1.20 se muestra un ejemplo de la red Ethernet con equipo Allen Bradley.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
21

Fig. 1.20 Ejemplo de una red Ethernet con componentes Rockwell Automation.

1.5.3.1 Direccionamiento IP
Cada equipo que pertenece a la red dispone un identificador único para poder saber a quién
va dirigido cada paquete en las transmisiones y quiénes son los remitentes. Como estos
identificadores pertenecen al protocolo IP, se denominan direcciones IP. El direccionamiento
IP es una de las características fundamentales de la capa de red que permite la transmisión
de datos entre host de la misma red o redes diferentes
La dirección IP está formada por 4 bytes de la forma que se muestra en la tabla 1.2

Tabla 1.2 Dirección IP
Dirección IP
192.168.0.1

1er byte 2do byte 3er byte 4to byte
192 168 0 1

La dirección IP de un ordenador debe ser única dentro dela red a la que pertenece, las
direcciones IP que se tienen dentro de una LAN son privadas, y las que comunican la LAN
con internet son públicas, igualmente, tanto las IP privadas como públicas pueden ser
dinámicas (se asigna de manera automática y solo se configura el conjunto de direcciones
del servidor) ó estáticas(configurar manualmente la información de red, como dirección IP,
mascara de subred y puerta de enlace).

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
22

Con esta dirección IP debemos identificar tanto la red en la que se encuentra el equipo como
el equipo concreto. Por este motivo, la organización InterNic (Internet Network Information
Center) ha definido tres tipos de redes en función del número de redes y de equipos que sea
necesario implementar.
En cada clase hay una serie de direcciones que no están asignadas para que puedan
utilizarse en redes privadas, como la de nuestro instituto o la de casa. Dos o más redes
privadas pueden utilizar las mismas direcciones, siempre que no estén conectadas
directamente entre sí. En la tabla 1.3 se muestran ejemplos de las redes disponibles
diferentes.

Tabla 1.3 Tipos de direcciones de red
Clase Número de redes diferentes
disponibles
Número de dispositivos para
cada red
A 128 16 777 216
B 16384 65 536
C 2 097 152 255

La máscara de subred, indica el número máximo que pueden estar conectados a una red o
subred, normalmente la máscara de subred viene asignada por defecto por el propio sistema
con el número 255.255.255.0 y, si no existen motivos razonables para cambiarla ,debe
dejarse como está. El último número (0), indica que existen 255 direcciones posibles a
utilizar en la subred (entre la 0 y la 255) si bien, la primera y la ultima deben dejarse libres.

1.5.4 Fundamentos y teoría del control de movimiento.
El propósito general del control de movimiento, es poder controlar alguna, o la combinación
de: posición, velocidad, aceleración y torque [8].
El control de movimiento o del inglés Motion Control, es el conjunto de aplicaciones cuyo
funcionamiento se basa en la sincronización entre dos o más ejes entre estas destacan:
• Eje eléctrico o Gearbox: seguimiento en velocidad o posición de un accionamiento
respecto a otro, con una determinada relación de reducción 1:X (gearbox) o sin ella (eje
eléctrico). El resultado es equivalente a una transmisión mecánica entre ambos
accionamiento, con lo que se ahorra su montaje, el cual a veces puede ser difícil o
simplemente imposible. Además la relación de transmisión entre ejes puede ser alterad sin
manipulación sobre la mecánica.
• Manipulación al vuelo (corte, mecanizado, pintura, soldadura, etc): Es decir, sin parar el
transporte, por ejemplo detener y arrancar continuamente una cinta transportadora suele
ser fuente de problemas y representar pérdidas de tiempo de ciclo. Es mejor realizar las
tarea necesarias sobre el producto en movimiento, sincronizando la posición de, la estación
manipulada con el paso del producto.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
23

• Leva electrónica: Un eje se sitúa en una determinada coordenada en función de la
posición de un eje maestro. La analogía con las levas mecánicas es evidente, de ahí su
nombre, y de echo se suelen programar mediante la introducción de las coordenadas
equivalentes en una leva mecánica.

1.5.4.1 Componentes del control de movimiento.
Un sistema de control de movimiento consiste de cinco principales componentes: el
dispositivo mecánico que se está moviendo, el motor (servo o por pasos) con
retroalimentación y E/S de movimiento, el amplificador, el controlador inteligente y el software
de interfaz de programación/operación [6].
Dichos componentes se pueden observar en la imagen 1.21.

Fig. 1.21 Estructura General de Control de movimiento

En la figura 1.22, se muestra el diagrama a bloques de los componentes del control de
movimiento, de otra perspectiva diferente vista en la figura 1.21.

Fig. 1.22 Diagrama de bloques de un sistema de control de movimiento.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
24

El sistema puede además contener otros componentes tales como uno o más guías lineales
accionadas por correas, tornillos a bolas ó tornillo de posicionamiento (ledscrew) o etapas
lineares motorizadas.
Un controlador de movimiento hoy puede ser controlado programable autónomo, una
computadora personal conteniendo una plaqueta de control o un controlador lógico
programable. Actúa como el cerebro del sistema, y calcula el comando para una nueva
trayectoria, estas trayectorias son usadas para determinar el comando apropiado de torque
para enviar al amplificador y este hacia el motor, provocando al fin, el movimiento.
Existen muchos perfiles de movimiento, por mencionar algunos, tenemos: lineal, trapezoidal,
sinusoidal, cubica, curca s, etc. Pero las más típicas o mejor conocida se presentan a
continuación.
• Perfil Trapezoidal: está compuesto por tres secciones, una es la fase de aceleración(la
velocidad aumenta definida por el índice de aceleración hasta alcanzar la velocidad
objetivo), continua la fase de velocidad(ésta se mantiene constante hasta el punto de
reducción) y termina en una fase de desaceleración(la velocidad disminuirá entonces
definida por el índice de desaceleración hasta parar), este tipo de perfil se ejemplifica en
la figura 1.23.

Fig. 1.23 Perfil Trapezoidal.

• Perfil Curva S: Está compuesto por siete secciones, de las cuales, cuatro son de tipo
tirón(ó jerk), es decir que ante un cambio de fase de tipo trapezoidal como el anterior
mencionado, éste es cambiado por una curva suave , que es lo que diferencia de este tipo
de perfil al anterior mencionado también una sección de aceleración, una de velocidad
constante y otra de desaceleración. Este perfil puede ser apreciado en la figura
1.24.donde los jerks podrán denotarse de color más obscuro y verse allí, la curva suave o
de tipo s.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
25

Fig. 1.24 Perfil de tipo curva s.

El amplificador o servodrive, es la parte del sistema que toma los comandos controladores de
movimiento en la forma de señales analógicas de voltaje con baja corriente, las convierte en
señales con corrientes altas para controlar el motor. En la figura 1.25 se muestra un ejemplo
de un servodrive, donde se podrá notar sus partes y que a continuación se describen las
más importantes.

Fig. 1.25 Ejemplo de un servodrive con sus partes mencionadas.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
26

Se describe sus partes a grandes rasgos a continuación:
• Display: Muchos servos incluyen una pantallita o Display para informar del estado del
servo así como posibles anomalías.
• Entrada potencia: La entrada de potencia (desde la red eléctrica, previo paso por filtros si
fuera necesario), aporta la energía necesaria al Drive para que posteriormente rectificada y
troceada sea entregada al motor.
• Salida potencia: La salida de potencia es la que alimenta al motor, es por donde la onda
PWM, de alta potencia será conducida para hacer girar el motor según velocidad y par
comandados.
Por tratarse la señal PWM de una señal de alta frecuencia y alta potencia, existe la
posibilidad de que ondas radiadas afecten a otros equipos adyacentes. Para evitar este
problema deben seguirse las instrucciones de montaje e instalacióndel fabricante del
equipo, un mal apantallamiento o aislamiento de estos cables es la causa de numerosos
problemas de ruido eléctrico de difícil diagnosis y en ocasiones difícil solución [9].
• Comunicaciones Serie: Pese a que hoy en día la mayoría de los servos presentan
versiones con Buses de Motion Control Digitales, lo cierto es que existen muchas
aplicaciones que se siguen solucionando con consignas analógicas o de pulsos.
Para poder configurar dichos servos se acostumbra a dotar al servo de un puerto de
comunicaciones serie. En el pasado estos solían ser RS-232 o 422, pero en la actualidad
muchos servos de nueva generación vienen provistos de puertos serie USB, que permiten
una comunicación mucho más rápida con el equipo.[9]
• Entradas y salidas E/S: Todos los servos necesitan interactuar con su entorno, en función
de la naturaleza del servo y de la disponibilidad de un bus de control de motion, los servos
vendrán provistos de más o menos entradas. Un poco ya orientado a este trabajo, lo que se
utilizara como entrada al servodrive, serán los comandos que vendrán desde la tarjeta sercos
para los accionamientos de control de movimiento hacia el servomotor.
• Realimentación del encoder del motor: Esta entrada es necesaria para un control preciso
del motor, es imprescindible para poder cerrar el lazo de velocidad y, en la mayoría de las
aplicaciones también se utilizará para cerrar el lazo de posición [9].
Independientemente del software, que éste varia respecto al proveedor que se utilice para
las aplicaciones del control de movimiento , falta el elemento en el que se aplica el control de
movimiento, es decir al servomotor, sin dejar atrás al encoder, que éste ya viene en algunos
casos, dentro del servomotor.
El encoder, no es más que el sensor que genera señales digitales en respuesta al
movimiento.
Están disponibles en dos tipos, uno que responde a la rotación, y el otro al movimiento lineal.
Cuando son usados en conjunto con dispositivos mecánicos tales como engranajes, ruedas
de medición o flechas de motores, estos pueden ser utilizados para medir movimientos
lineales, velocidad y posición.
Con este dispositivo, se puede realizar la realimentación en las aplicaciones de control de
movimiento, que anteriormente se ha mencionado.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
27

El último componente como se mencionó es el servomotor, que en la figura 1.23 se mostro
en el diagrama de bloques, seria la representación del actuador, que generalmente son
motores lineales ó rotativos.
Un Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado. Este puede
ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada. Con tal de que
una señal codificada exista en la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del
engranaje. Cuando la señal codificada cambia, la posición angular de los piñones cambia. En
la práctica, se usan servos para posicionar superficies de control como el movimiento de
palancas, pequeños ascensores y por supuesto, en robots.
Al estar hablando de términos de “servo”, es claro afirmar que se maneja con el termino de
retroalimentación, ésta es la recuperación de la información sobre el proceso que se
controle, para este trabajo dicho proceso es un servomotor (el que se va a controlar), se
sabe, que existen dos tipos de retroalimentaciones, la primera es negativa, y con la que
mejor se debe trabajar, pues ayuda a disminuir el error y que el servo trabaje correctamente
para inducir una acción que causa que la salida se esclavice a la entrada, contraria a la
retroalimentación positiva, que aumenta dicha señal de error.
Un servomotor funciona de la manera siguiente: El motor del servo tiene algunos circuitos de
control y un potenciómetro (una resistencia variable) esta es conectada al eje central del
servo motor. En la figura 1.26 se puede observar al lado derecho del circuito. Este
potenciómetro, permite a la circuitería de control, supervisar el ángulo actual del servo motor.
Si el eje está en el ángulo correcto, entonces el motor está apagado. Si el circuito chequea
que el ángulo no es el correcto, el motor girará en la dirección adecuada hasta llegar al
ángulo correcto .Así es el funcionamiento principal del servomotor.

Fig. 1.26 Electrónica que compone un servomotor.

Por último, cabe recalcar que las tareas de movimiento generalmente son críticas y a
menudo operan máquinas que pueden dañar a seres humanos. Por lo tanto, se requieren
funciones de seguridad como conmutadores de límite y canales de E/S, para obtener
información de estatus y ejecutar rutinas de apagado.

CAPÍTULO 1: Introducción al trabajo de Tesis.
28

Hasta el momento, se ha descrito y parte de ello explicado, la parte teórica que sustenta este
trabajo de tesis, como se ha mencionado anteriormente, este trabajo tiene el objeto de
implementar y rehabilitar una estación de trabajo, en el cual tiene un sistema para fines de
control de movimiento, a continuación se describe dicho sistema y se propone la solución a
dicho sistema de control de movimiento.

CAPÍTULO

“El controlador de automatización
programable y los dispositivos
de control de movimiento”.

El control de movimiento se lleva a cabo desde un conjunto de
dispositivos para realizar dicha tarea, en este capítulo se describe el
equipo a usar para este trabajo, éste se compone por el controlador y
las módulos de E/S y de comunicación, así como los servodrives y
servomotores que en conjunto formarán el sistema de control de
movimiento.

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
30

2.1 El PAC de Allen Bradley.
Se marcó fundamentalmente las bases de un controlador de automatización programable,
este dispositivo esta en el mercado en una gran variedad de marcas de empresas
distribuidoras, por mencionar algunas: Siemens, ABB, Allen Bradley, Schneider, entre otros.
Algunas de las marcas antes mencionados, son equipos que se tiene en los laboratorios
pesados 1, este trabajo se delimita al PAC de Allen Bradley de Rockwell Automation, porque
es una marca que aunque es muy reconocida mundialmente, muestra calidad y eficiencia en
sus proyectos, además proporciona la información necesaria para el uso de sus equipos, es
un equipo con el que se puede introducir al mundo del PAC y mas allá, en la industria.
El PAC con el que se trabaja en este proyecto, es el ControlLogix, el más reciente de la
familia de Allen Bradley, con este dispositivo se puede realizar aplicaciones como control
distribuido, control de movimiento, por mencionar algunas aplicaciones, lo que hace
diferencia entre el PAC y PLC. En la figura 2.1 se muestra el gabinete de control con el que
se trabajará y que contiene el sistema de control de movimiento que a continuación se
describe.

Fig. 2.1 Tablero de control con ControlLogix.

ControlLogix
ULTRA 3000
Servomotor

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
31

2.2 ControlLogix.
Dentro de la plataforma Logix se encuentran controladores como el CompactLogix,
FlexLogix, SoftLogix y el que se utilizaen el desarrollo de este trabajo, el ControlLogix.
Con este controlador, se pueden realizar aplicaciones de movimiento, secuenciales, de
transporte en donde se requiere gran velocidad de procesamiento, ya que el CompactLogix,
es de uso general, de tamaño reducido y de aplicaciones pequeñas.
El ControlLogix es un Autómata programable de gran velocidad de procesamiento, una red
de comunicación, el dispositivo permite el control secuencial de un proceso, de transporte y
movimiento. Debido a la estructura modular que tiene permite la adquisición de los
componentes necesarios para las etapas de control que se deseen ejecutar, así como el uso
de procesadores, componentes de comunicación y bloques de entradas y salidas dentro de
la misma unidad.
Las características del ControlLogix lo convierten en el controlador ideal para sistemas donde
se requiere un amplio rango de comunicación y facilidad de mantenimiento, lo cual es posible
a través de la capacidad de remoción e inserción bajo suministro de energía de los módulos
reduciendo el tiempo necesario para reparaciones de cualquier tipo

Fig. 2.2 ControlLogix de Rockwell Automation.

Un sistema ControlLogix está formado por un controlador independiente y módulos de
Entradas y Salidas, así como módulos de comunicación empotrados en un chasis listo para
ser montados en un gabinete de control.
La imagen 2.3 muestra un ejemplo de una arquitectura típica del uso de un ControlLogix.

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
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Fig. 2.3 Arquitectura típica de un ControlLogix.

En la elección de un PAC modular, se empieza con la elección de las tarjetas que
conformarán ese PAC, independientemente del tipo o de la marca es la manera en cómo se
inicia esta selección, para este trabajo se está trabajando con un PAC ControlLogix 5561 de
la familia Allen Bradley, cuya iniciativa de selección de módulos se puede apreciar en la
figura 2.4.

Paso 1: Selección de Módulos de E/S

Paso 2: Selección de Módulos de Movimiento

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
33

Paso 3: Selección Módulos de Comunicación

Paso 4: Selección de CPU

Paso 5: Selección del Chasis

Paso 6: Selección de Fuente
Fig. 2.4 Selección de Módulos de ControlLogix

Basándose en el orden se selección que Allen Bradley propone para este PAC, se iniciará la
descripción del ControlLogix 5561 del gabinete de control que se mostro en la figura 2.1.

2.2.1 Módulos de entrada y salida del ControlLogix 5561.
En el gabinete de control se tiene las siguientes tarjetas de entrada, así como de salida que
se muestra en la tabla 2.1:

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
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Tabla 2.1 Módulos de Entrada y salida del ControlLogix
No. Catálogo Tipo de Módulo Tipo de Señal
1756 – OB16E/A Salida Digital DC
1756 – IB16I/A Entrada Digital DC

El módulo de salida digital, que tiene el número de catálogo 1756-OB16E/A, tiene una serie
de características que se consideran “ventajas” con respecto a otro tipos de módulos de
salida común, por mencionar que cuenta con un fusible internamente, ahorrando así la
necesidad de una clema con fusible, generando ahorro en tiempo de cableado y menor
costo, utiliza una fuente de corriente directa para el cableado, pues se ha de recordar que su
tipo de señal es digital de 24 VCD.
En la figura 2.5 se muestra el esquema del módulo para su cableado adecuado que Allen
Bradley propone:
En la figura 2.5 se aprecia la conexión adecuada para el módulo, se puede apreciar también
que (y como en su número de catálogo lo indica) es un módulo de 16 salidas, es decir que
este módulo es capaz de controlar 16 diferentes dispositivos independientes, se aprecia
también que como requerimiento de conexión eléctrica, es necesaria un fuente de CD, la
cual antes mencionada se trabaja con un fuente de 24 VCD, e incluso, indica como ejemplo
la manera en que se pueda conectar cada diferente salida independientemente.

Fig. 2.5 Diagrama de conexión para el módulo 1756-OB16E

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
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La figura 2.6 muestra la pantalla frontal del módulo de salida. Donde se aprecia la indicación
de las 16 salidas, la integración del fusible y que es un módulo de corriente directa.

Fig. 2.6 Pantalla frontal.

Entre otras características que éste módulo ofrece, trabaja un rango de voltaje de 10 a 32
VCD, el consumo de corriente es a 5.1 v de 250 mA, y para 24v de 2 mA, opera a una
temperatura de 0 a 60 °C. [12] El esquema simplificado del módulo se muestra en la figura
2.7.

Fig. 2.7 Esquema Simplificado del módulo de salida.

El módulo de entrada digital, que tiene el número de catálogo 1756 – IB16I/A , es un módulo
de 16 entradas, es decir, recibe hasta 16 diferentes señales de entrada de tipo digital de
corriente directa, es decir de 24 VCD , en la figura 2.8 se muestra el esquema de conexión
que Allen Bradley propone.

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
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Fig. 2.8 Diagrama de conexión para el módulo 1756-IB16I

A diferencia de módulo antes descrito, este no cuenta con un requerimiento de conexión de
fuente externa, pues es un módulo de entrada, y solo manda esas señales al
microcontrolador, para su cableado, es requerido de clemas pero solo de paso y no de tipo
fusible como en el módulo antes descrito. En la figura 2.8 se ejemplifica las entradas que se
pueden conectar al módulo, los bornes que no se deben usar en dicho módulo y como
característica primordial de cableado, muestra el diagrama que los bornes del 2 al 36 (en
números pares) sean puenteados para el común y cierre del circuito, se puede hacer con
cable o con un “jumper” que el mismo diagrama propone.
La figura 2.9 muestra la pantalla frontal del módulo que indica las 16 entradas.

CAPÍTULO 2: El controlador de automatización
programable y los dispositivos de control de movimiento.
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Fig. 2.9 Pantalla frontal del módulo de entrada.

Entre las características principales el módulo se encuentra que, el rango de operación en
voltaje es de 10 a 30 VCD, con un voltaje de entrada nominal de 24 VCD, el consumo de
corriente a 5.1 VCD es de 100 mA y a