Electrica 37

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SEMANA 12: 
Controladores Lógicos Programables 
Msc. Ing. Rodolfo Paz Salazar 
rodolfo.paz@upn.pe 
 
Programadores 
Cualquier dispositivo que 
tenga un contacto que se 
abra o cierre, respondiendo a 
un tiempo graduable es un 
programador. 
Relé con reloj 
analógico con un 
contacto 
programable 
Relé con reloj 
digital con un 
contacto 
programable 
El Relé Inteligente Ideales para 
realizar micro 
automatizaciones, es decir, 
controlar procesos que no 
requieren complejidad en sus 
estrategias de control. 
El autómata programable también conocido como PLC, es un 
dispositivo electrónico capaz de gestionar los circuitos de 
automatismo de forma programada. El autómata programable 
también conocido como PLC, es un dispositivo electrónico capaz de 
gestionar los circuitos de automatismo de forma programada. 
PLC Modular: Cada uno de los elementos 
que lo forman esta en una envolvente 
diferente que se instalan sobre un rack 
común. Las probabilidades de expansión son 
enormes comparándolas con las de tipo 
compacto y semicompacto pero su coste es 
mucho mas elevado. 
¿Qué es un equipo 
Programador? 
PLC Compacto: son aquellos que 
contienen todos sus elementos E/S, CPU, 
fuente de alimentación, etc. En una 
misma envolvente. 
Automatización con PLC 
Ventajas de los PLCs 
1. Componentes de estado sólido altamente confiables 
2. Tamaño pequeño, espacio mínimo requerido 
3. Elimine cables largos / conductos 
4. Capacidad de comunicarse y conectarse fácilmente con la computadora. 
Puede usar varios protocolos de comunicación estándar. 
5. Un menor costo asociado en comparación con la otra tecnología de 
automatización. 
6. La operación rápida (sin tiempo de arranque) es una de las ventajas. 
7. Puede realizar fácilmente los cambios en un diseño ya implementado. 
8. Tiene un tiempo de escaneo rápido (cerca de 10-15 milisegundos). Requiere 
muy menos tiempo de operación para realizar cualquier tarea. 
Automatización con PLC 
LOGO! 
S7-200 
S7-300 
S7-400 
 
 
 
 C
o
m
p
le
jid
a
d
 d
e
 l
a
 a
p
lic
a
c
io
n
 
 Capacidad E/S, tamaño de Programa, velocidad de ejecución, capacidad de comunicación 
248 DI/DO 
24 DI/DO 
946 DI/DO 
32768 DI/DO 
Posicionamiento de PLC (1996) 
Automatización con PLC 
PLC S7-1200 
El controlador S7-1200 ofrece la flexibilidad y potencia 
necesarias para controlar una gran variedad de dispositivos 
para las distintas necesidades de automatización. 
• Gracias a su diseño compacto, configuración flexible y amplio 
juego de instrucciones, el S7-1200 es idóneo para controlar 
una gran variedad de aplicaciones. 
• La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de 
alimentación integrada, circuitos de entrada y salida, 
PROFINET integrado, E/S de control de movimiento de alta 
velocidad y entradas analógicas incorporadas, todo ello en 
una carcasa compacta, conformando así un potente 
controlador. 
Automatización con PLC 
Controlador de ahorro de espacio modular para sistemas de automatización 
pequeños que requieren ya sea simple o avanzada funcionalidad de la 
lógica, HMI y la creación de redes. 
 
Controlador 
compacto, HMI, 
redes en un solo 
software 
PLC S7-1200 
Automatización con PLC 
Un Software - 
editor Común 
Estación de 
Ingeniería 
Las funciones integradas especializadas - 
Loop Tune, movimiento, etc. 
Arquitectura del sistema 
Automatización con PLC 
 
Ethernet 
incorporado 
Desmontable 
Terminales 
Doble pila 
 hasta 3 módulos especializados hasta 8 módulos de señales 
1 Signal Board 
Panel frontal 
Junta de señal 
Tarjeta de 
Memoria SD 
Capacidad de 
cableado directo de 
señales 
 Hasta 284 E/S 
Digitales 
 Hasta 51 E/S 
Analógicas 
Ethernet integrada, los módulos de E / S, el control de movimiento de E / S, con la expansión escalable - eliminando la 
necesidad de hardware adicional ; la reducción de espacio y coste 
Automatización con PLC 
85.32
Input value
Progress
Input
Searching point of inflexion …
Status
%
85.32
Output value
Output
manual
%
Optimization
75.00
Setpoint value %
Start tuning
Use last settings
Abort tuning
Start measurement Stop measurement
34.05
Input1
100.00
Output1% % Setpoint1
62.00
% Time1
3780
ms
3500 4500 5500 6500
ms
40
50
60
Measure cycle
Upload
%
58.05
Input2
37.00
Output2% % Setpoint2
62.00
% Time2
6990
ms
1000 ms
40
50
60
%
40
50
60
%
Startup tuning Tuning in run
85.32
Input value
Progress
Input
Searching point of inflexion …
Status
%
85.32
Output value
Output
manual
%
Optimization
75.00
Setpoint value %
Start tuningStart tuning
Use last settingsUse last settings
Abort tuningAbort tuning
Start measurementStart measurement Stop measurementStop measurement
34.05
Input1
100.00
Output1% % Setpoint1
62.00
% Time1
3780
ms
3500 4500 5500 6500
ms
40
50
60
Measure cycle
Upload
%
58.05
Input2
37.00
Output2% % Setpoint2
62.00
% Time2
6990
ms
1000 ms
40
50
60
%
40
50
60
%
Startup tuning Tuning in run
I/O 
Config 
Logi
c 
HMI 
Config 
Motion 
PID 
Tuning 
Networki
ng 
Central Navigation 
Portal 
Automatización con PLC 
Arquitectura Externa 
del PLC 
Es un sistema 
donde se integran 
sensores , 
actuadores e 
instrumentos de 
campo 
Automatización con PLC 
Partes 
Automatización con PLC 
Conexión de 
alimentación 
Fuente de 
24 VDC 
Entradas 
Digitales 
Entradas 
Analógicas 
Signal 
Board 
Salidas 
Digitales 
Conector 
PROFINET 
LEDS de estado 
para E/S 
LEDS de 
estado de 
operación 
del PLC 
Ranura para 
Memory CArd 
Automatización con PLC 
Estados Operativos 
• En estado operativo STOP, la CPU no ejecuta el 
programa, por lo que es posible cargar un 
proyecto en la CPU. 
• En estado operativo ARRANQUE, la CPU 
ejecuta la lógica de arranque, si la hubiere. Los 
eventos de alarma no se procesan durante el 
arranque. 
• En estado operativo RUN, el ciclo se ejecuta 
repetidamente. Pueden aparecer eventos de 
alarma que se procesan en cualquier fase del 
ciclo del programa. 
 
Automatización con PLC 
Procesador CPU 
Fuente de alimentación 
• La fuente de alimentación proporciona energía a todos los demás 
componentes para operar. Proporciona energía a los módulos de 
entrada / salida, sistema de memoria y procesador. 
• La función de la fuente de alimentación es proporcionar la 
alimentación de CC o CA para operar el PLC. 
• Unidad de procesamiento central (CPU) 
• La Unidad Central de Procesamiento es el corazón del sistema 
PLC. La función de la CPU es almacenar y ejecutar los programas 
de software. Es la parte que se encarga del procesamiento de la 
información y está basado en un microprocesador y memorias. La 
unidad de memoria se comunica con el microprocesador para leer y 
escribir información. 
 
Automatización con PLC 
Estructura Interna de un PLC 
• Fuente de alimentación DC 
• Módulos de entrada y salida 
• Unidad de procesamiento 
central (CPU) 
• Equipo de programación 
 
Automatización con PLC 
Estructura Interna de un PLC 
Automatización con PLC Modelos de CPU 
Automatización con PLC Modelos de CPU 
Automatización con PLC 
DC / DC / DC 
AC / DC / RELÉ 
DC / DC / RELÉ 
Conexión y tipo de 
salida, si es contacto 
seco o tipo DC 
Conexión y tipo de 
entrada, DC a 24 V 
Conexión y tipo de 
alimentación , si es 
220V AC o 24 V DC 
Tipos de CPU 
Automatización con PLC 
• Al igual que cualquier otro dispositivo o máquina, tenemos que proporcionar información al controlador PLC. 
• Los módulos de entrada se utilizan para proporcionar una interfaz para dispositivos de entrada como 
diferentes tipos de interruptores (interruptor de botón, interruptor selector, interruptor limitado), sensores, 
etc. 
• Los módulos de salida se utilizan para proporcionar una interfaz para dispositivos de salida como motor, 
ventilador, relé, luz, lámpara, calentador eléctrico, válvulasolenoide, zumbador, etc. 
 
Módulos de entrada y salida (E/S) 
Automatización con PLC 
MÓDULOS DIGITALES DE 
ALTA 
DENSIDAD 
 
Módulo de entradas 
digitales M 1221 DC 
• 16 x DI 
• Resolución: 13 bit 
• ancho: 45mm 
 
Módulo de salidas 
digitales M 1222 DC 
• 16 x D0 
• Resolución: 13 bit 
• ancho: 45mm 
 
Módulos de entrada y salida (E/S) 
Automatización con PLC 
MÓDULOS DE 
ENTRADA RTD / TC 
 
• Módulo RTD SM 1231 
RTD 
• 4 AI 
• Resolución: 15 bits + 
sign 
• ancho: 45mm 
 
• TC Módulo SM1231TC 
• 4 AI 
• Resolución: 15 bits + 
sign 
• ancho: 45mm 
 
 
Módulos de entrada y salida (E/S) 
Automatización con PLC 
1) SB 1221 DC 200kHz, 4x 5VDC 200kHz de 
entrada 
2) SB 1222 DC 200kHz, 4x 5VDC 200kHz de 
entrada 
3) SB 1223 DC 200 kHz, 2x 5 VCC de entrada / 
salida de 200 kHz 2x 5VDC 
4) SB 1221 DC 200kHz, 4x 24VDC 200kHz de 
entrada 
5) SB 1222 DC 200kHz, 4x 24VDC 200kHz de 
entrada 
6) SB 1223 DC 200 kHz, 200 kHz 2x 24VDC de 
entrada / salida de 200 kHz 2x 24VDC 
 
Módulos de entrada y salida (E/S) 
Automatización con PLC Módulos de Comunicación 
Automatización con PLC 
Point-to-Point, 
USS, Modbus RTU 
GPRS 
Módulos de Comunicación 
Comunicación Industrial 
Automatización con PLC 
Comunicación abierta a todos los 
niveles 
 
El S7-1200 ofrece una variedad de 
opciones de comunicación para 
satisfacer todos sus requisitos de 
red. 
 
PROFINET 
PROFIBUS 
Comunicación punto a punto (PtP) 
Interfaz serial universal (USS) 
Modbus RTU 
Modbus TCP / IP 
Telecontrol de comunicación 
Módulos de Comunicación 
Automatización con PLC Módulos de expansión 
Automatización con PLC 
Los La familia S7-1200 ofrece diversos módulos y placas de conexión para 
ampliar las capacidades de la CPU con E/S adicionales y otros protocolos de 
comunicación. 
 
Módulos de expansión 
Automatización con PLC 
Automatización con PLC 
① Módulo de comunicación (CM) o procesador de comunicaciones (CP): máx. 3, insertados en los slots 101, 
102 y 103 
② CPU: Slot 1 
③ Puerto PROFINET de la CPU 
④ Signal Board (SB), Communication Board (CB) o Battery Board (BB): máx. 1, insertada en la CPU 
⑤ Módulo de señales (SM) para E/S digitales o analógicas: máx. 8, insertados en los slots 2 a 9 (la CPU 
1214C, la CPU 1215C y la CPU 1217C permiten 8, la CPU 1212C permite 2, la CPU 1211C no permite ninguno) 
 
Módulos de expansión 
Automatización con PLC Comunicación PLC -PC 
Configuración para la 
comunicación entre PC y PLC 
Automatización con PLC 
Pulsadores. 
 Interruptores. 
Finales de 
carrera. 
Detectores 
capacitivos, 
inductivos o 
fotoeléctricos. 
 
Motor 
Foco 
Lámpara 
Automatización con PLC Conexión de Entradas 
Automatización con PLC CONEXIÓN DE UN 
SENSOR PNP A UN PLC 
L 
N 
L 
N 
CONEXIÓN DE UN 
SENSOR NPN A UN PLC 
+24v 
0v 
Señal 
1M 
+24v 
0v 
Señal - 
1M 
Conexión 
de Sensor 
Automatización con PLC Conexión de Entradas 
Entradas 
Digitales 
L 
N 
Contacto 
a Negativo 
“M” 
 
 
 
 
Automatización con PLC 
Entradas 
Digitales 
L 
N 
Contacto a 
Positivo L+ 
 
 
 
 
Conexión de Entradas 
Automatización con PLC Datos del PLC - Entradas 
Automatización con PLC Conexión de las Salidas 
Automatización con PLC 
L 
N 
1L 
2L 
N N N 
Conexión de las Salidas 
Automatización con PLC Conexión de las Salidas 
L 
+24V 
N 
COM 
Automatización con PLC Conexión de las Salidas 
Automatización con PLC Conexión de las Salidas 
Automatización con PLC Conexión de las Salidas 
Automatización con PLC 
ARRANQUE 
DIRECTO DE 
MOTOR TRIFÁSICO 
POR PULSO 
INICIAL. 
Lógica cableada y Lógica programada 
Automatización con PLC Lógica cableada y Lógica programada