TALLER PLC

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TALLER DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS
TALLER PLC
SEBASTIAN ARROYO FUENTES
INGENIERÍA MECÁNICA
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
MONTERÍA/CORDOBA
2022
Taller PLC
En control de procesos uno de los elementos más utilizado es el PLC, con base en lo dicho:
· Defina, ¿Qué es y para qué sirve un PLC?
· ¿Cómo funciona?
· Partes
· Tipos de PLC
· Lenguajes de programación en PLC
· Ventajas y desventajas
· Imágenes de los más comunes o conocidos comercialmente
SOLUCION
PLC
Un controlador lógico programable o por sus siglas en inglés PLC (Programmable Logic Controller), es una computadora industrial, que busca la automatización de proceso electromecánicos, ejecutando acciones en las maquinas que potencialmente pueden ser peligrosas para las personas.
Sin embargo, la definición más precisa de estos dispositivos es la dada por la NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) que dice que un PLC es: 
“Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable para guardar instrucciones sobre la implementación de determinadas funciones, como operaciones lógicas, secuencias de acciones, especificaciones temporales, contadores y cálculos para el control mediante módulos de E/S analógicos o digitales sobre diferentes tipos de máquinas y de procesos”.
FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
El funcionamiento de un PLC, está basada en procesos periódicos y de sucesión, que hacen necesario el uso de un software, que utiliza un lenguaje de programación en el cual se indicaran las instrucciones, paso a paso. Básicamente, la función que tiene un PLC es detectar diversos tipos de señales del proceso, y elaborar y enviar acciones de acuerdo a lo que se ha programado. Resumiendo, los procesos que realizan los PLC tenemos: 
1. Autodiagnóstico: Es la revisión de todos los circuitos. En caso de presentarse un inconveniente, el dispositivo indica una señal.
2. Lectura de entrada y grabación: Evalúa cada entrada para diagnosticar si está en estado de prendido o apagado y graba estos procesos en la memoria, instaurando una imagen.
3. Lectura y realización del programa: Utilizando la imagen que se encuentra en la memoria, el ordenador realiza el programa instruido por el usuario.
4. Registro y actualización de salidas: En este paso se restaura de manera coetánea todas las salidas
PARTES DE UN PLC
1. Fuente de alimentación: Es quien brinda energía eléctrica al CPU, así como a las tarjetas del PLC.
2. CPU: La Unidad de Procesamiento Central (CPU) es quien decodifica la programación del PLC, por lo que permite el funcionamiento de la computadora al realizar la interpretación de los códigos.
3. Módulos de entradas/salidas: Son los anexos entre el CPU y el mecanismo a controlar. El de entrada se ocupa de retroalimentar al PLC para el correcto procesamiento de información. El de salida envía una respuesta luego de esta retroalimentación, directo a los actuadores para el control del proceso.
4. Módulo de memorias: Es donde se almacena el software del PLC. La memoria puede ser de tipo RAM, ROM, o PROM, entre otras.
Tipos De Lenguaje
Entendamos que actualmente existen dos tipos de lenguajes que se dividen en visuales y escritos o también conocidos como gráficos y textuales. Los lenguajes gráficos a su vez se catalogan de nivel alto mientras los textuales son considerados nivel bajo.
Se conocen como nivel bajo a los lenguajes estándar que compilan directamente con el microprocesador, son lenguajes más antiguos y complejos que describen todas las instrucciones que se desean ejecutar.
Los de nivel alto son la evolución de los anteriores, están dotados de una interface gráfica que facilita su programación pero que también la limita a sus parámetros prestablecidos.
1. Lenguajes de Texto o de Nivel Bajo
· Lista de Instrucciones (IL o STL) 
Este lenguaje se suele utilizar para pequeñas aplicaciones debido a la complejidad de su estructura, es muy parecido al viejo lenguaje ensamblador. Emplea instrucciones de mando que el procesador obedece siempre y cuando exista la parte operacional (lo que va hacer) y el operando que da respuesta a la operación.
· Texto Estructurado (ST)
Es un lenguaje con una sintaxis parecida a PASCAL, se utiliza para codificar expresiones aritméticas complejas con valores analógicos y digitales, dispone de estructuras para bucles, funciones y condicionales, soporta ciclos de interacción y particularmente alterna letras mayúsculas y minúsculas en su código.
En comparación con el listado de instrucciones, este incluye la formulación de las tareas del programa.
2. Lenguajes Gráficos o de Alto Nivel
· Diagrama Escalera, Ladder o de Contacto (LD)
Este es el lenguaje de interface gráfica más utilizado en campo, su nombre se debe a su forma estructural semejante a una escalera por donde corren dos relés verticales llamados Lógica 1 y 2.
El riel izquierdo (L1) es el que recibe el flujo de energía (entrada) que representa el voltaje y deja pasar la energía al riel derecho que representa la tierra (salida). Su parecido con los antiguos controladores de relés es innegable y su lectura obedece siempre la misma instrucción; de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
Su naturaleza es ser simple y fácil de utilizar lo que representa ahorro de tiempo y costos.
· Diagrama de Bloques (SFD)
Es utilizado para la representación gráfica de un proceso mediante símbolos lógicos, su elemento más característico son los bloques de función que albergan las variables que transformarán la secuencia.
Las señales de salida son el producto de la señal de entrada y la operación del bloque que representa una variable asignada las cuales nunca se conectan entre sí.
· Diagrama de Funciones Secuenciales (SFC)
Es una representación diagramática de secuencias de control en un programa en el que se pueden organizar subrutinas o etapas que van afectando el producto de las funciones posteriores.
La energía fluye de un punto a otro siempre y cuando se haya cumplido una condición. Este lenguaje proviene del estándar francés GRAFCET que también utiliza etapas, transiciones y acciones para su funcionamiento.
Las secuencias SFC se representan por cajas rectangulares que contienen las etapas que están conectadas por líneas verticales llamadas transiciones, por último, están las condiciones (verdadero o falso) que desbloquean la acción para seguir con las funciones siguientes.
También existen otros dos tipos de programación de nivel bajo que actualmente están en desuso, nos referimos al lenguaje de máquina y ensamblador. Estos dos últimos fueron los precursores de los que hoy conocemos en la industria.
TIPOS DE PLC, USOS EN EL MERCADO, VENTAJAS Y DESVENTAJAS 
Compacto 
Es aquel que se ajusta a las especificaciones genéricas de los PLC: Tienen incorporada la fuente de alimentación, su CPU y los módulos de entrada y salida en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas entradas y salidas hasta varios cientos, pero no pueden expandir sus modelos, su tamaño es superior a los de tipo Nano y soportan una gran variedad de módulos especiales. Los PLC compactos se utilizan en automoción como substitutos de los relés
Modular
Es más potente y tiene más funciones que los PLC compactos. La CPU, SM, CP y otros módulos se encuentran, generalmente, en paquetes separados en un riel DIN o en un riel con una forma especial y que se comunica con la CPU a través de un sistema bus. Los PLC modulares pueden utilizar un elevado número de entradas/salidas, pueden soportar programas más grandes, guardar más datos y operar bajo el modo de multitarea. Normalmente se utilizan para el control, regulación, posicionamiento, procesamiento de datos, manipulación, comunicación, monitorización, servicios-web, etc.
Montaje en rack
Estos tienen prácticamente las mismas capacidades y funciones que el PLC modular. Existen algunas diferencias en el bus o en el rack dónde se colocan los módulos del PLC. El rack contiene ranuras para los módulos y un sistema de bus integrado para intercambiar información entre los diferentes módulos. La ventaja principal es que puedenpermitir un intercambio más rápido de los datos entre los módulos y el tiempo de reacción por parte de los módulos es menor. La ventaja principal es que pueden permitir un intercambio más rápido de los datos entre los módulos y el tiempo de reacción por parte de los módulos es menor.
Panel operador y Controlador Lógico Programable (OPLC)
 OPLC tiene una interfaz HIM para su funcionamiento y una monitorización de los procesos automáticos y las máquinas. La HMI consiste principalmente en un monitor y un teclado o una pantalla táctil. El monitor puede ser bien de tipo texto o gráfico. La principal ventaja de este sistema respecto a un PLC con un panel operador a parte es que no es necesario programar el panel de forma separada. Toda la programación se realiza por medio de una herramienta software, lo que permite economizar los gastos del desarrollo del sistema. 
PLC de ranura
Es una tarjeta especial, que posee todas las funciones de cualquier CPU de un PLC normal. Se sitúa en el (en una ranura vacía de la placa base), que permite intercambiar directamente la información entre las aplicaciones-HIM del PC existente y/u otras aplicaciones software. La ranura de la tarjeta del PLC tiene, por lo menos, un canal de comunicación para conectar con el bus de campo (para conectar con unas entradas/salidas remotas o con otros dispositivos PLC).
PLC software 
PLC de tipo software. Se trata de un PLC virtual, que trabaja en un ordenador personal. Para controlar las máquinas o procesos se utilizan los puertos de comunicación del PC (Ethernet, COM) o unas tarjetas especiales del tipo del bus del sistema (que se sitúan en el PC) para poder realizar una comunicación remota con las entradas/salidas de otros dispositivos para la automatización. 
REFERENCIA 
· https://www.industriasgsl.com/blog/post/que-es-un-plc-y-como-funciona#:~:text=El%20PLC%20(Control%20L%C3%B3gico%20Programable,de%20distintas%20formas%20y%20maneras.
· https://www.ingmecafenix.com/automatizacion/que-es-un-plc/
· https://como-funciona.co/un-plc/
· http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC/archivos/Informacion_de_referencia_ISE6_1_1.pdf
· https://www.cursosaula21.com/que-es-un-automata-programable-o-plc-y-como-funciona/
· https://slidetodoc.com/curso-controladores-industriales-inteligentes-mdulo-1-controladores-lgicos/