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ANTECEDENTES DE PLC Fueron introducidos por primera vez a finales de 1960. La razón principal para introducir tal dispositivo fue la de eliminar el gran costo que representaba remplazar los sistemas de control basados en lógica de relés. En 1968, una expresa consultora llamada Bedford Associates (Bedford, MA) diseño para la General Motors un dispositivo de control que llamaron Controlador Digital Modular (Modular Digital Controller, MODICON) 084. Otras compañías al mismo tiempo propusieron esquemas de control basados en computadoras, uno de los cuales se basó en el PDP-8. El MODICON 084 representó el primer PLC en el mundo dentro de la producción comercial. La razón principal que impulsó este nuevo tipo de control fue que cuando cambiaba los requerimientos de producción, también lo hacia el sistema de control, y esto se tornaba costoso sobre todo cuando los cambios eran frecuentes. También, como los relés son elementos mecánicos, ellos tienen un período de vida limitado y además requieren de un estricto programa de mantenimiento. Igualmente, la resolución de problemas en la lógica de control era muy tediosa sobre todo cuando estaban involucrados gran cantidad de relés; y los paneles de control de las máquinas incluían cada vez más funciones que si se utilizaba lógica a relés, estos incluirían cientos de ellos, lo que ocasiona el problema inicial del difícil cableado de los paneles. A mediados de los 70 la tecnología dominante en los PLC’s eran las maquinas secuenciadoras de estados y los bit- Slice based CPU. El AMD 2901 y 2903 eran bastante populares en los PLCs de Allen Bradley y en los de MODICON. Los microprocesadores convencionales carecían de la potencia para satisfacer los requerimientos de lógica en todo los PLCs excepto en los más pequeños. En los 80 se vio el intento por estandarizar las comunicaciones con el Protocolo de Automatización de la Manufactura de la General Motors (MAP). En este tiempo también se redujo el tamaño de los PLCs y se hicieron programables mediante la programación simbólica desde computadores personales PCs en vez de mantener los terminales de programación dedicados o programadores "handheld”.Hoy el PLC más pequeño en el mundo es del tamaño de un simple relé de control En los 90 se vio una gradual reducción en la introducción de nuevos protocolos, y en la modernización de las capas físicas de alguno de los más populares protocolos que sobrevivieron a la década de los 80. El último standard (IEC 1131-3) ha tratado de unificar los lenguajes de programación de los PLCs bajo un único standard internacional. Actualmente hay PLC que son programables en diagramas de Bloques de Funciones, Lista de instrucciones, “C++” y texto estructurado, Diagrama de Contactos(LADDER) y GRAFCET al mismo tiempo. TAREAS DE UN PLC Un PLC recae en su sistema automático que otorga posibilidades infinitas, entre las cuales destaca el control total de las series de procesos en la línea de producción de cualquier industria. Al ser un aparato eléctrico y formar parte de la automatización industrial, su aplicación en otras áreas brinda un gran ahorro de operación y posibilita la simplificación de los procedimientos que antes se realizaban con un equipo completo de trabajadores. Estos son un elemento clave para las empresas que buscan modernizar sus equipos y tener bajo control cada uno de los procesos que llevan a cabo, es por ello que la sustitución de controles basados en circuitos eléctricos, relés, interruptores y otros componentes faculta que los resultados sean exitosos. Otra de las posibles Ventajas del PLC es que labora bajo el lenguaje de programación y proporciona grandes avances, todo mientras forma técnicos en desarrollo de aplicaciones para la industria, lo que figura no sólo como un ahorro en servicios de contratación, sino también como un modelo ideal para el futuro de la industria moderna, donde el monitoreo pueda funcionar tanto dentro de una fábrica como fuera de ella. VENTAJAS DE PLC Los autómatas programables son cada vez más importantes en los procesos de la industria, y las Ventajas del PLC como las que repasaremos a continuación van más allá de la programación y el control del sistema de una empresa: • La selección de un PLC permite cubrir las necesidades de un negocio. < • Con un Controlador Lógico Programable es posible tener el control de más de una máquina a la vez. • El tamaño es reducido, lo que lo hace adaptable a cualquier sitio. • Su mantenimiento es de bajo costo. • Las modificaciones no requieren costes adicionales. • La elaboración es sencilla. • No requiere de cableados o instalación eléctrica extra para hacer modificaciones. • No necesita muchos materiales para su fabricación. • Ahorra tiempo en los proyectos. • Ahorra el costo en mano de obra. ARQUICTECTURA DE UN PLC Cuando hablamos de la arquitectura del PLC estamos haciendo referencia o mención de los componentes o elementos hardware y conjunto de circuitos electrónicos que lo conforman. También se refiere al sistema de funcionamiento de cada uno de estos circuitos. La arquitectura del PLC, está conformada por 5 componentes o elementos internos que son: 1) La memoria. 2) El CPU. 3) El módulo de entrada. 4) Módulo de salida y 5) fuente de alimentación. Se describe de forma general cada uno de los componentes internos que integran la arquitectura del PLC: La memoria: Es el lugar o sitio donde se almacenan o guardan las instrucciones y los datos. La memoria de la PLC o procesador lógico programable, almacena los programas de los usuarios, toda la información de entrada y salida, datos de los temporizadores y toda una gran cantidad de constantes de control de los programas. El CPU: Unidad central de procesos o de procesamiento, es la parte principal dentro de la arquitectura del PLC, se encarga de procesar datos que recibe continuamente. Efectúa decisiones lógicas y coordina diversas tareas ejecutando cálculos aritméticos y lógicos, entre otras funciones. El módulo de entrada: Facilita la conexión a diversos actuadores y señales para aplicaciones específicas. Estas entradas están interconectadas a varios interruptores que serán accionados automáticamente por la máquina o por el operario. Módulo de salidas: Coordinan salidas de señales que pueden ser digitales. Los PLC activan o inician una salida al instalar un voltaje al elemento empleado en el circuito. Las salidas, así como las entradas, manifiestan dos clases de valores o capacidades de tensión eléctrica; ausente (inactiva) y presente (activa). La fuente de alimentación: Provee o produce toda la energía necesaria a la CPU y demás tarjetas tal como se haya configurado el PLC. La fuente de alimentación actúa como un controlador. Arquitectura del PLC, componentes externos. Dentro de la arquitectura del PLC encontramos los siguientes componentes externos: Terminal de programación: Es un elemento aparentemente accesorio pero de mucha utilidad en las actividades u operaciones de un PLC. Con este dispositivo se accede a las instrucciones que conforman el plan de usuario para ejecutar las actividades de control industrial. Muchos PLC poseen un dispositivo o artefacto de programación, que palpablemente tiene forma de calculadora, en cuyo teclado están todos los símbolos necesarios para realizar proyectos o programas de control. Además, poseen una pequeña pantalla hecha de cristal líquido en la que se visualiza de forma gráfica la representación de la tecla que se ha oprimido. Los periféricos: Son artefactos o dispositivos tales como interfaces HMI, conexiones a diversos tipos de impresoras, puertos de comunicación, etc. La súper memoria de un controlador lógico programable, guarda o almacena dos tipos de datos: de proceso y datos de control. Arquitectura del PLC,funciones y diseño. La arquitectura del PLC ha sido diseñada para ejecutar una variedad de funciones. Entre las que podemos encontrar tenemos: Temporizador: Controla conexiones y desconexiones. Es vital en muchos procesos de automatización industrial. Secuenciador: Sus dos principales funciones son: Identificar variables físicas a nivel remoto (humedad, temperatura, etc.). Según criterios preestablecidos, accionar en equipos remotos (desactivar, activar). Relevador: Artefacto electromecánico dirigido por un sistema o circuito eléctrico en el que mediante un electroimán se acciona varios contactos permitiendo que se abran o cierren circuitos eléctricos independientes. Contador: Activa memorias o salidas internas, cuando su registro de conteo concuerda con valores específicamente definidos. Aritméticas/Lógicas: Realiza operaciones y cálculos aritméticos usando operando del modo palabras, el resultado de las operaciones son trasladados a otra palabra. Las operaciones aritméticas son: Adición, sustracción, multiplicación, división y raíz cuadrada. Mando: Realiza y manda acciones al sistema por medio de los accionadores y preaccionadores. TIPOS DE PROGRAMACION MÁS COMUNES LENGUAJE KOP El lenguaje KOP, también conocido como Ladder o Diagrama de escalera, es un lenguaje basado en la lógica cableada. Antes de que existieran los autómatas, la automatización se hacía todo mediante cableado eléctrico, relés y otras movidas. Cuando salieron los PLC, como eran complejos de programar debido al tan bajo nivel que utilizaban (tipo lenguaje ensamblador) se diseñó y creo el KOP, basado en aquella lógica cableada. Existen los contactos (entradas) y las bobinas (salidas), donde los contactos actúan de la misma forma que un pulsador, al cerrarse, dejan pasar corriente, y al abrirse, no dejan pasar corriente. La bobina actúa cómo elemento de salida, como si fuera la bombilla de un circuito eléctrico. En el ejemplo que te he puesto, si se activa la «entrada» o «entrada2», se activará la «salida». Ventajas del lenguaje KOP: • Muy visual y fácil de entender • Curva de aprendizaje rápida • Coste computacional del PLC medio • El más amado por los programadores de PLC Desventajas del lenguaje KOP: Algo tedioso y complejo para realizar bucles y saltos Algo «limitado» a la hora de trabajar con un gran volumen de datos. Lenguaje AWL Es un lenguaje de programación textual orientado a la máquina. En un programa creado en AWL, las instrucciones equivalen en gran medida a los pasos con los que la CPU ejecuta el programa. Para facilitar la programación, AWL se ha ampliado con estructuras de lenguajes de alto nivel (tales como accesos estructurados a datos y parámetros de bloques).Es el más completo y el más complejo visualmente de seguir. Para instrucciones sencillas es muy útil pero cuando se quiere hacer una lógica un poco compleja el trabajo de seguimiento y de depuración es complicado y fácilmente susceptible de cometer errores. En su haber, si lo que necesitas no lo puedes programar en AWL, es que no se puede programar con ninguno de los 3.Por otra parte ambos lenguajes gráficos son traducibles a AWL, pero no al revés y no necesariamente entre ellos. Si bien normalmente KOP y FUP son traducibles entre sí, no siempre es así. Dependerá de la construcción del segmento en cuestión para que se pueda. Como se aprecia en el gráfico, todo lo que se programe en KOP y FUP puede ser programado en AWL. Pero no solamente no todo no será traducido entre el lenguaje gráfico y AWL, sino que además habrá procedimientos que sólo podamos realizarlos en AWL y en ningún caso en FUP o en KOP. Por ejemplo, el uso de punteros será exclusivo del lenguaje AWL. Es decir, AWL será el lenguaje universal dentro del Step 7 y el equivalente de programación en un PC sería como un lenguaje ensamblador. Lenguaje de Programación AWL los autómatas también se pueden programar mediante lenguajes. Cada autómata suele tener su propio lenguaje. STEP7 dispone de 2: AWL (más parecido a ensamblador) y SCL (más parecido a “C”). El lenguaje de lista de instrucciones (AWL - Anweisungs-Liste - en alemán o STL- Statement List - en inglés), también conocido como el ensamblador de SIEMENS, es un conjunto de nemónicos y operando que componen instrucciones traducibles a código máquina. AWL es un lenguaje potente y compacto que permite implementar programas de control complejos. A diferencia de otros lenguajes de STEP 7, AWL es el que está más cerca de la máquina y por tanto no está pensado para expertos en instalaciones y dispositivos de control (para los que existen lenguajes gráficos como FUP o KOP), sino para personas con formación en informática y electrónica digital. AWL dispone de un juego de nemónicos extenso (más de 100) al igual que de operando y de modos de direccionamiento. En su creación, se han seguido los preceptos del lenguaje Instrucción List fijado por la norma IEC 61131-3 (o su equivalente alemana DIN EN-61131-3) con algunas diferencias poco significativas en el plano conceptual. • U: AND (Und en alemán) • UN: AND negada • O: OR • ON: OR negada • X: XOR • XN: XOR negada • =: asignación Se pueden usar paréntesis para agrupar operaciones. Funciones básicas A AND U E32.0 UN E32.1 = A 32.0 OR O E32.0 ON E32.1 = A 32.0 XOR U E32.0 UN E32.1 O UN E32.0 U E32.1 = A 32.0 Lenguaje fup El diagrama de funciones (función block diagram o FBD o FUP) es un lenguaje gráfico que permite programar elementos que aparecen como bloques para ser cableados entre si de forma análoga al esquema de un circuito. FUP es adecuado para muchas aplicaciones que involucren el flujo de información o datos entre componentes de control. Resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente. Funciones básicas. Programación Básica para Autómatas Este lenguaje se denomina diagrama de funciones. Está íntimamente ligado con la lógica booleana, ya que todas las funciones se representan por medio de funciones lógicas tales como: OR, AND, NOT, XOR, NAND, NOR, etc. Además incluye funciones matemáticas más complejas en forma de bloques. Las salidas de los bloques no se conectarán entre sí. La evaluación de una red se termina antes de iniciar. Ventajas: Funciones booleanas. Suele ser compacto cuando hay mucha lógica booleana De un vistazo ves gran parte del programa Ver agrupados por bloques las diferentes lógicas Tiene bloques complejos Cálculos matemáticos simples. Procesamiento de datos analógicos. Fácil integración de bloques funcionales - estándar. Programación visual y fácil de interpretar Desventajas: Se puede hacer un poco tedioso el controlar las interacciones PLC Y SUS PARTES TIPOS DE SOFTWARE MÁS COMUNES ¿Qué es el software? En palabras sencillas el software es lo que permite que el hardware funcione. Es decir, son las rutinas lógicas, digitales e intangibles (que no puedes tocar) de tu equipo informático o móvil. Existen diferentes clasificaciones de software, la primera que vamos a ver es el tipo de software según función que cumplen éstos. En esta primera agrupación podemos encontrar: Software de Sistema, Software de Aplicación, Software de Programación y Software Malicioso. Software de Sistema El llamado software de sistema es el que permite que nuestro hardware funcione de forma correcta. Ejemplos de tipos de software de sistema son: Microsoft Windows Gnu/Linux Mac OS Android iOS BlackBerryOS Dentro de esta categoría podemos encontrar también a los controladores o drivers que permiten que el hardware interactúe con el software de forma correcta, y haga que nuestrosperiféricos funcionen de manera adecuada cuando usas un teclado, llave USB, el monitor, disco duro externo o impresora Wifi. Clasificación del Software de Sistema: Sistemas operativos Desktop y Móviles Controladores de dispositivos o Drivers Servidores de Datos Utilidades de Sistema (diagnóstico, optimizaciones para acelerar Windows, etc.) Herramientas de Corrección de Errores Software de Aplicación o Utilidad Existe una segunda clase de software llamado software de aplicación, también conocido como software de utilidad, y se trata de las aplicaciones, programas y herramientas que utilizamos activamente de acuerdo a nuestras necesidades. Todas aquellas aplicaciones que usamos a diario como navegador web, cliente de email, suites ofimáticas como Office, programas de diseño gráfico, mensajería instantánea o chat como Skype, visor de fotografías, reproductores multimedia (vídeo y fotografías), un antivirus, antimalware o anti-spyware, juegos en red, etc. En el caso del móvil el software de aplicación puede ser WhatsApp, Netflix, Slack, Twitter, Facebook, apps de predicción de tiempo, juegos móviles, etc. El software de aplicación en definitiva es el software que fue diseñado para los usuarios finales de los equipos informáticos o móviles. Clases de software de aplicación existentes: Aplicaciones de Suites Ofimáticas. Aplicaciones de Seguridad (antivirus, antimalware, etc). Aplicaciones Educativas Programas de Diseño Software Médico Software Contable Software de Inventario Software de Arquitectura Software Administrativo Software de Programación El software de programación es seguramente el más importante de todos, pues sin él no se podrían haber creado los distintos tipos de software que mencionamos ante. Es una clase de software básica para la informática y el desarrollo de aplicaciones. Las aplicaciones de programación se utilizan para crear más software como el Software de Sistema o de Aplicaciones. Los programadores crean software utilizando diferentes programas como editores de texto, compiladores como GCC, entornos IDE (integrated development enviroment), gestores de versiones como Git, así como software de servidor (ejemplo Nginx) para probar sus desarrollos si es necesario. Esto aplica a casi todos los lenguajes de programación del mundo (C, C++, Python, Ruby, NodeJS, PHP, ASP.NET, etc). Gracias al uso de la matemática, la lógica y programación, es que los programadores o desarrolladores de software logran crear fenomenales piezas de software. Clasificación de los diferentes tipos de software de programación: Editores de texto: son utilizados por muchos programadores retro para escribir código limpio y sin ataduras a grandes programas. Entornos de Desarrollo Integrado (IDE): son conjuntos de herramientas de programación todo en uno que ayudan a mejorar la productividad en el desarrollo. Depuradores de código: ayudan al programador a depurar y mejorar el código eliminando código basura. Compiladores: que permiten compatibilidad y ejecución del programa en tu sistema operativo. Software Malicioso El software malicioso, también conocido como “Malware” se trata de un tipo de software que en realidad no está en ninguna categoría anterior, sino que tiene su propia categoría de tipo de software pues no es software de sistema, ni de aplicación y menos de programación. Las aplicaciones maliciosas con los virus son instaladas por sus víctimas sin éstas saberlo, afectando tanto a equipos hogareños como a redes corporativas donde generalmente causan daños valuados en millones de dólares ya que se pierden y borran importantes datos de las empresas. Por ello es que el software malicioso está directamente relacionadas con crímenes y cyberdelitos. Existen muchas clases de software malicioso englobado bajo el término malware, por ello intentaremos agruparlos ahora para que conozcas cuáles son. Tipos de Software Malicioso que podemos encontrar en nuestros equipos informáticos: Virus Malware Spyware Rootkits Dialers Backdoors Troyanos Gusanos Keyloggers Hemos visto hasta ahora la clasificación de tipo de software clásica que podrás encontrar en cualquier lugar, que está basada en las funciones o funcionalidad que tienen los programas. A modo de resumen en el siguiente vídeo veremos un resumen de los tres tipos de software principales que mencionamos antes ¿QUE ES UN SENSOR? Los sensores son de gran relevancia, ya que, ofrecen un grado de seguridad que permite garantizar el desarrollo completo del proceso que se está realizando. En este artículo te explicamos qué son, su funcionamiento, sus tipos y características de los sensores. Es un dispositivo diseñado para captar un estímulo de su entorno y traducir esa información que recibe. Esa información recibida es normalmente convertida a un impulso eléctrico que posteriormente es procesado por una serie de circuitos que generan una acción predeterminada en un aparato, sistema o máquina. Es un artefacto que en algunas aplicaciones transforma una clase de información en otra que se quiere medir o controlar. ¿Cómo funcionan los sensores? Los sensores reaccionan a los cambios de las condiciones físicas alterando sus propiedades eléctricas. Por lo tanto, la mayoría de estos dispositivos industriales dependen de sistemas electrónicos para capturar, analizar y transmitir información sobre el medio ambiente. Estos sistemas electrónicos se basan en los mismos principios que los circuitos eléctricos para funcionar, por lo que la capacidad de controlar el flujo de energía eléctrica es muy importante. Es decir, un sensor convierte los estímulos como el calor, la luz, el sonido y el movimiento en señales eléctricas. Estas señales se pasan a través de una interfaz que las convierte en un código binario y lo pasa a una computadora para ser procesado. Características de los sensores Rango. Es el valor mínimo y máximo de la variable física que el sensor puede percibir o medir. Amplitud. Es la diferencia entre los valores máximos y mínimos de entrada. Exactitud. El error en la medición se especifica en términos de precisión. Se define como la diferencia entre el valor medido y el valor real. Se define en términos de % de la escala completa o % de la lectura. Precisión. Se define como la cercanía entre un conjunto de valores y es diferente de la exactitud. Sensibilidad. Es la relación entre el valor de la salida y el valor de la entrada. La alineación. Es la máxima desviación entre los valores medidos de un sensor de la curva ideal. Histéresis. Es la diferencia en la salida cuando la entrada varía de dos maneras, aumentando y disminuyendo. Resolución. Es el cambio mínimo en la entrada que puede ser detectado por el sensor. Reproducibilidad. Se define como la capacidad del sensor de producir la misma salida cuando se aplica la misma entrada. Repetibilidad. Capacidad del sensor de producir la misma salida cada vez que se aplica la misma entrada y todas las condiciones físicas y de medición se mantienen iguales, incluyendo el operador, el instrumento, las condiciones ambientales, etc. Tiempo de respuesta. Se expresa generalmente como el tiempo en que la salida alcanza un cierto porcentaje de su valor final, en respuesta a un cambio de paso de la entrada. TIPOS DE SENSORES PARA PLC Un sensor es un dispositivo capaz de hacer una detección de una variable física y darte la información en un valor eléctrico, ya sea en resistencia, voltaje o corriente. En relación a nuestro sector de la automatización y comunicación industrial, es interesante que conozcas, por supuesto, cuáles son los sensores de un PLC o Sistema de control lógico programable. Sensores de proximidad Son transductores que detectan objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tiposde sensores de proximidad según el principio físico que utilizan, los más comunes son los que te mencionamos a continuación. Inductivos Han sido diseñados para trabajar generando un campo magnético y detectando las pérdidas de corriente de dicho campo generadas al introducirse en él los objetos de detección férricos. El sensor consiste en una bobina con núcleo de ferrita, un oscilador, un sensor de nivel de disparo de la señal y un circuito de salida. Al aproximarse un objeto metálico, se inducen corrientes de histéresis en el objeto, debido a ello hay una pérdida de energía y una menor amplitud de oscilación. El circuito sensor reconoce entonces un cambio específico de amplitud y genera una señal que conmuta la salida de estado sólido o la posición on y off. Magnéticos Son caracterizados por la posibilidad de distancias grandes de la conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas. Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa al objeto. Usando los conductores magnéticos, por ejemplo el hierro; el campo magnético se puede transmitir a mayores distancias para poder llevarse la señal de áreas de alta temperatura. Capacitivos Detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector. Debido a la influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. Cuando un objeto conductor se acerca a la cara activa del detector, el objeto actúa como un condensador. El cambio de la capacitancia es significativo durante una larga distancia, si se aproxima un objeto no conductor, (>1) solamente se produce un cambio pequeño en la constante dieléctrica, y el incremento en su capacitancia es muy pequeño comparado con los materiales conductores. Estos sensores se utilizan comúnmente para detectar material no metálico como papel, plástico y madera, ya que, funcionan como un condensador. Ultrasónicos Trabajan libres de roces mecánicos y detectan objetos a distancias de hasta 8 m y emiten impulsos ultrasónicos. Estos se reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo, han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco. tipos de sensores Codificadores incrementales y absolutos Los incrementales generan un tren de pulsos o una onda sinusoidal, donde el número de pulsos pueden ser una medida de velocidad, longitud o posición. En los absolutos, cada posición corresponde a un único código, de modo que tras un corte de energía la posición queda almacenada y puede ser leída al volver la alimentación. Esto evita tener que volver a referenciar el equipo. Sensores fotoeléctricos Responden al cambio en la intensidad de la luz, requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionamiento de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas. Sensores de área Se emplean en numerosas soluciones como el registro de objetos, personas, vehículos, y el control de presencia y sobredimensionamiento de objetos. Utilizan multi haces de luz para la detección de objetos en movimiento en áreas específicas. Sensores de presión Su objetivo es transformar una magnitud física en una eléctrica, en este caso transforman una fuerza por unidad de superficie en un voltaje equivalente a esa presión ejercida. Aunque los formatos son diferentes, destacan en general por su robustez, ya que, en procesos industriales están sometidos a todo tipo de líquidos, existiendo así sensores de presión para agua, de presión para aceite, líquido de frenos, etc. Sensores de temperatura Recogen información sobre la temperatura de una fuente y la cambian a una forma que pueda ser comprendida por otro dispositivo. Se trata de una categoría de sensores de uso común que detectan la temperatura o el calor y también mide la temperatura de un medio. Sensores de flujo Permiten medir y monitorear el flujo de los medios de proceso, como lubricante o agua de enfriamiento, en una amplia gama de aplicaciones. Cuando reciben una alerta de que el flujo se ha ralentizado o detenido, pueden responder rápidamente y evitar un tiempo de paro imprevisto de la máquina o incluso la detención del sistema en su totalidad. Sensores de corriente Detectan la corriente de forma rápida y exacta para controlar con precisión sistemas electrónicos de potencia tales como convertidores de frecuencia, convertidores de tracción, sistemas de alimentación eléctrica ininterrumpida o sistemas de soldadura. En SDI contamos con todo tipo sensores en coders tales como de área, láser, de proximidad magnéticos, fotoeléctricos, giratorios, ultrasónicos, capacitivos, etc. Recuerda que puedes hacer tu pedido de manera segura y rápida desde nuestro sitio para recibir cuanto antes nuestras soluciones tecnológicas diseñadas para mejorar el desempeño de tu empresa. ¿QUE ES ACTUADOR? Los actuadores se encargan de convertir las señales eléctricas de control en otro tipo de señales o en señales eléctricas de mayor potencia. Los actuadores (también llamados accionadores) constituyen la interfaz entre las señales de control del dispositivo de control (por ejemplo, del autómata) y el mismo proceso industrial. Podemos distinguir tres tipos de actuadores según la fuente de energía con la que trabajan: eléctricos, neumáticos (aire) e hidráulicos (aceite). Los actuadores son una excelente opción para facilitar la gestión de los sistemas eléctricos sobre accionamientos o mecanismos, ya que posee autorregulación. Ahora que conoces los tipos de actuadores puedes elegir el más adecuado a tus necesidades. Los actuadores en la industria brindan un beneficio en la transmisión de energía de dispositivos como válvulas, motores, interruptores y bombas, para funcionar dependen ampliamente de ellos. TIPOS DE ACTUADORES No solo es necesario conocer qué es un actuador, sino conocer las clasificaciones que tiene. De acuerdo a la aplicación que se le dará, existen actuadores de diferentes tamaños, estilos y modos de operación. Primero se debe tomar en cuenta que los actuadores pueden ser lineales y giratorios. Los lineales convierten la energía en movimientos lineales rectos, esto sirve para empujar o tirar; mientras que los giratorios convierten la energía en movimientos balanceados y se utilizan en válvulas de mariposa o de bola. Actuadores mecánicos. Trabajan mediante la conversión de un tipo de movimiento (rotativo o lineal). Combinan distintos componentes para operar, como engranes, poleas, cadenas, resortes y rieles, entre otros. Actuadores neumáticos. Su fuente de energía es el aire comprimido, esto permite que respondan con rapidez a operaciones de arranque y paro. Son seguros, poderosos, confiables y baratos. Actuadores hidráulicos. Utilizan líquidos como aceites para generar movimientos donde se requiere de una mayorfuerza, por manejar cargas pesadas. Actuadores eléctricos. Estos son limpios, fáciles de usar y con disponibilidad inmediata. Requieren de energía de una fuente externa (batería), para conducir un motor y convertir la energía eléctrica en fuerza mecánica. Actuadores térmicos Como su nombre lo dice, utilizan energía térmica o magnética para producir el movimiento. Se caracterizan por ser ligeros, muy económicos y brindar densidad de alta potencia. EJEMPLO DE UN PLC Diagrama de Escalera o ladder El Diagrama de Escalera es también conocido como Lenguaje de Ladder o lógica de contactos (KOP). Lo cual es popular a nivel mundial y muy conocido en el área de la programación. Es por esto, que a los técnicos o ingenieros les resulta fácil aplicar este diagrama sin ningún problema. El diagrama de escalera es un buen recurso, el cual se puede usar fácilmente. Pero, en caso de que quieras saber más de los beneficios que ofrece, te invitamos a seguir en este post. Aquí te daremos información de interés para usar esta herramienta. En el diagrama de escalera, los dispositivos de carga como: bobina de relé, bobina de solenoide, lámpara y demás. Deben de ir dibujados en el lado derecho del peldaño. Sin embargo, aunque no importa eléctricamente donde está la bobina del relé dentro del peldaño. Pero, si es importante que el extremo de la fuente de alimentación esté conectado a tierra, para un funcionamiento estable. Es un lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los autómatas programables, también conocido como Controladores Lógicos Programables, o por sus siglas PLC, debido a que está basado en los modelos eléctricos de control tradicional. Los diagramas ladder son esquemas avanzados normalmente empleados para registrar estructuras lógicas para controles industriales. Ladder es uno de varios lenguajes de programación diseñado para programar PLCs estandarizados con IEC 61131-3. En la programación de autómatas o PLCs mediante el uso de diagramas de escalera, además de conocer la mecánica de los circuitos de conmutación o lógica de contactos, es fundamental estar familiarizado con cada uno de los elementos que componen este lenguaje. Símbolos de diagrama de elementos los símbolos básicos están estandarizados según normas NEMA y son empleados por todos los fabricantes, esta es otra de las razones por las que este lenguaje triunfa aún hoy en día cuando de diseñar los esquemas eléctricos de control se trata. En la siguiente imagen podemos visualizar los símbolos más utilizados en el lenguaje Ladder. En este diagrama, el flujo lógico de interpretación algorítmica parte desde el riel izquierdo hacia el riel derecho, y de arriba hacia abajo. Existen siete componentes fundamentales que debemos aprender a aplicar de forma lógica para programar un PLC. De los componentes mencionados a continuación, algunos son de carácter imprescindible y otros son opcionales. Rieles: son las dos líneas verticales ubicadas a los extremos del diagrama y representan la entrada y salida de electricidad del sistema. Peldaños o rung: son las líneas horizontales que unen los rieles y sirven como declaraciones de la lógica de la estructura. Entradas: están compuestas por controles reales, tal y como activar un interruptor o presionar un botón. Salidas: están conformadas por los sistemas, aparatos o máquinas electrónicas que se encienden y apagan, por ejemplo, una palanca solenoide o un motor eléctrico. Expresiones lógicas: son las expresiones utilizadas para formular todas las operaciones de control, esto resulta en una combinación de entradas y salidas Elementos avanzados del diagrama de escalera Los elementos avanzados de un diagrama de escaleras y que solo mencionaremos para efectos prácticos son: Los temporizadores: se trata de un elemento que permite ejecutar activaciones con una duración establecida, mediante un control exacto del tiempo. Los contadores: consiste en un elemento que posee la capacidad de registrar las activaciones de las entradas, se utiliza para memorizar sucesos que requieran ejecutarse un determinado número de veces. Beneficios de usar un diagrama de escalera Uno de los beneficios de un diagrama de escalera es que es intuitivo y autodocumentado. Lo cual proporciona una excelente interpretación esquemática centrada en principios arquitectónicos de circuitos bien entendidos. Las habilidades de programación simples crecen rápidamente. Ya que la curva de aprendizaje para comenzar con un diagrama de escalera, es muy pequeña dado a la comodidad del entorno. Lo cual es otro de los beneficios de esta herramienta. Esto sin duda ha hecho que el diagrama sea básicamente para las aplicaciones que incorporan a personal sin experiencia técnica. Que realicen la administración o reparación, ya sean electricistas o técnicos de planta. Cómo crear un diagrama de escalera? Los rieles de un diagrama de escalera representan los cables de alimentación de un circuito lógico de relé de regulación. Se puede notar una pista de suministro de voltaje positivo, en el lado izquierdo. Y en el lado derecho una pista de voltaje negativo. Por tanto, en el diagrama de escalera el flujo lógico es desde el riel izquierdo al riel derecho. Es importante aprender a aplicar los sietes aspectos fundamentales de un diagrama de escalera. Estos son nombres y declaraciones sobre líneas, escalones, entradas, salidas, expresiones lógicas, notación de direcciones. (algunos son esenciales y otros opcionales). Rieles: En un diagrama de escalera hay dos rieles que están dibujados como líneas verticales, que descienden por los extremos delanteros. Peldaños: Estos se dibujan horizontalmente y unen los rieles a las declaraciones de la lógica. Entradas: Las entradas son actos de control reales, como presionar un botón o activar un interruptor. Salidas: Las salidas son máquinas electrónicas que se encienden y apagan, como un motor eléctrico o una palanca solenoide. Expresiones lógicas: Estas se utilizan para formular las operaciones de control deseadas en combinación con las entradas y salidas. El diagrama de escalera se elabora a partir de un entorno de desarrollo integrado, básicamente se trata de un software emulable en una computadora que permite diseñar para luego transferir la lógica implementada a un PLC. Para esto existen software de programación Ladder como es el entorno StxLadder, el cual facilita la implementación de un diagrama diseñado con esta lógica para luego transferirlo a un PLC.
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