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Instituto Tecnológico de Pachuca Ingeniería Mecánica Departamento: Metal Mecánica Automatización industrial Profesora: Dra. Marisa Rio Moreno Héctor Sabás Sánchez Villegas No. de control: 15200742 Contacto: [email protected] Investigación Fecha de entrega: 8 de noviembre de 2018

 ¿Qué es un PLC? Un controlador lógico programable (PLC) es un dispositivo electrónico digital que usa una memoria programable para guardar instrucciones y llevar a cabo funciones lógicas, de secuencia, de sincronización, de conteo y aritméticas para controlar máquinas y procesos y diseñado específicamente para programarse con facilidad. Los PLC son similares a las computadoras, pero tienen características específicas que permiten su empleo como controladores. Estas características son: 1. Son robustos y están diseñados para resistir vibraciones, temperatura, humedad y ruido. 2. La interfaz para las entradas y las salidas está dentro del controlador. 3. Es muy fácil programarlos.

 Estructura básica de un PLC La estructura interna básica de un PLC que, en esencia, consiste en una unidad central de procesamiento (CPU), memoria y circuitos de entrada/salida. La CPU controla y procesa todas las operaciones dentro del PLC. Cuenta con un temporizador cuya frecuencia típica es entre 1 y 8 MHz. Esta frecuencia determina la velocidad de operación del PLC y es la fuente de temporización y sincronización de todos los elementos del sistema. Un sistema de buses lleva información y datos desde y hacia la CPU, la memoria y las unidades de entrada/salida. Los elementos de la memoria son: una ROM para guardar en forma permanente la información del sistema operativo y datos corregidos; una RAM para el programa del usuario y memoria buffer temporal para los canales de entrada/salida.

Figura 1. Arquitectura de un PLC (Fuente: Bolton, 2013)

 Componentes y funciones o Entrada/salida La unidad de entrada/salida es la interfaz entre el sistema y el mundo externo y donde el procesador recibe información desde dispositivos externos y comunica información a dispositivos externos.

o Programas de entrada Los programas se introducen dentro de la unidad de entrada/salida desde pequeños dispositivos programados a mano, consolas de escritorio con una unidad de visualización (VDU), el teclado y el visualizador de pantalla o por medio de un enlace con una computadora personal (PC) que se carga con un paquete de software apropiado. El usuario puede cambiar los programas en RAM. Sin embargo, para evitar la pérdida de estos programas cuando el suministro de poder se apaga, es probable que se emplee una batería en el PLC para mantener los contenidos del RAM durante un tiempo. Una vez desarrollado un programa en RAM puede ser cargado dentro de un chip EPROM y volverlo permanente.

o Formas de PLC Un PLC es un tipo de caja sencilla a menudo se usa para controladores programables pequeños y está provisto como un paquete compacto integral completo con suministro de potencia, procesador, memoria y unidades de entrada/salida. salidas y una memoria que puede almacenar de 300 a 1000 instrucciones.

o Actualización continua La actualización continua implica el escaneo de la CPU a los canales de entrada como ocurre en las instrucciones del programa. Se examina cada punto de entrada de manera individual y tiene un efecto en el programa determinado.

o Direcciones de E/S El PLC debe ser capaz de identificar cada entrada y salida en particular y hace esto al asignar direcciones a cada una, al igual que las casas de un lugar tienen direcciones para que se pueda repartir el correo a la familia correcta.

o Funciones lógicas Las funciones lógicas se pueden obtener con una combinación de interruptores:     

AND OR NOR NAND EXCLUSIVE-OR (XOR)

o Relevadores internos El término relevador interno, relevador auxiliar o marcador se refieren a todo lo que se puede considerar un relevador interno del PLC. Éstos se comportan como relevadores con sus respectivos contactos, pero en realidad no son relevadores verdaderos sino simulaciones del software del PLC.

o Temporizadores Un enfoque común de los fabricantes de PLC es considerar a los temporizadores como relevadores con bobinas, que cuando se energizan cierren o abren los contactos después de algún tiempo preestablecido.

o Contadores Los contadores se utilizan cuando es necesario contar las veces que se acciona un contacto. Por ejemplo, cuando los artículos que transporta una banda se depositan en una caja y cuando el siguiente artículo se debe depositar en otra caja.

o Saltos Una función frecuente en los PLC es la de salto condicional. Esta función activa instrucciones para que, si existe cierta condición, la ejecución se salte una sección del programa.

o Movimiento de datos Para mover datos la instrucción correspondiente debe contener la instrucción de movimiento de datos, la dirección de origen de los datos y la dirección de destino. Esta transferencia de datos puede ser mover una constante a un registro de datos, un valor de temporización o de conteo a un registro de datos, datos de un registro de datos a un temporizador o a un contador, datos de un registro de datos a una salida, datos de entrada a un registro de datos, etcétera.

o Comparación de datos Para comparar datos, el programa usa una instrucción de comparación, la dirección de origen de los datos y la dirección de destino. Esta comparación se utiliza cuando es necesario que el PLC compare las señales de los dos sensores antes de ejecutar una acción.

o Operaciones aritméticas Algunos PLC sólo realizan operaciones aritméticas de suma y resta; otros tienen más funciones aritméticas. La suma o la resta se pueden usar para modificar el valor de algún valor de entrada de un sensor, quizás un término de corrección o corrimiento, o para alterar valores predeterminados de temporizadores o contadores.

o Conversiones de código Todas las operaciones internas de la CPU de un PLC se realizan utilizando números binarios. Si la entrada es una señal decimal, se usa una conversión para obtener un decimal codificado en binario (BCD). De igual manera, si se necesita una salida decimal, se debe realizar la conversión respectiva. La mayoría de los PLC cuentan con estas conversiones.

Bibliografía Bolton, W. (2013). MECATRÓNICA SISTEMAS DE CONTROL ELECTRÓ LA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO. México, D.F.: Alfaomega.