HISTORIA Su historia se remonta a finales de la década de 1960 Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades de la industria automotriz norteamericana por el ingeniero Estadounidense Dick Morley., En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisiones automáticas de General Motors) ofertó un concurso para una propuesta del reemplazo electrónico de los sistemas cableados.
SEÑALES FÍSICAS La velocidad, temperatura, presión, caudal; son señales continuas en el tiempo (o sea que no se interrumpen en ningún momento). A este tipo de señales se las denomina : “SEÑALES ANALÓGICAS” Cuando la señal depende de un evento, como por ejemplo presionar la llave de luz (existe o no existe). A estas se las llaman: “SEÑALES DIGITALES”
SEÑAL ELÉCTRICA – SENSORES Los sensores convierten las señales físicas de distintas naturalezas, en señales eléctricas (de tensión “Volt” o corriente “Amperes”) EJEMPLOS El caudalimetro mide el caudal de la tubería y convierte esa información en una señal eléctrica proporcional. Señal ANALOGÍCA El sensor inductivo detecta o no la presencia de un metal y envía una señal constante de tensión (24V ó 0V). Señal DIGITAL
NUMERACION BINARIA S0 +24V LÓGICO 0 1 UN BIT (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) Alto (Gp:) Bajo
QUE ES UN PLC UN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE ES: Un equipo electrónico, basado en un microprocesador o microcontrolador, que tiene generalmente una configuración modular, puede programarse en lenguaje no informático y esta diseñado para controlar procesos en tiempo real y en ambiente agresivo (ambiente industrial).
CLASIFICACION DE LOS PLC: ESTRUCTURA COMPACTA: En un solo bloque todos sus elementos: fuente de alimentación, CPU, memorias de entradas/salidas, etc. Aplicaciones en el que el número de entradas/salidas es pequeño, poco variable y conocido a priori. Carcasa de carácter estanco, que permite su empleo en ambientes industrialmente especialmente hostiles. Estructura modular: Permite adaptarse a las necesidades del diseño, y a las posteriores actualizaciones. Configuración del sistema variable. Funcionamiento parcial del sistema frente a averías localizadas, y una rápida reparación con la simple sustitución de los módulos averiados.
El esquema de un proceso controlado por PLC es el siguiente: ACTUADORES PROCESO SENSORES SALIDAS PLC ENTRADAS
Estructura Modular
COMPONENTES DE UN PLC ENTRADA BLOQUE DE ENTRADAS CPU BLOQUE DE SALIDAS SALIDA Bloque de entradas Adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores, como por ejemplo, pulsadores, finales de carrera, sensores, etc. Misión: proteger los circuitos internos del autómata, proporcionado una separación eléctrica entre estos y los captadores. Bloque de salidas Decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o actuadotes, como lámparas, relees, contactares, arrancadores, electro válvulas, etc. Unidad central de proceso (CPU) Este bloque es el cerebro del autómata. Su función es interpretar las instrucciones del programa de usuario y en función de las entradas, activar las salidas deseadas
BLOQUES NECESARIOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL PLC Fuente de alimentación A partir de una tensión exterior proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos electrónicos del autómata. Batería, capacitor de alto rendimiento: para mantener el programa y algunos datos en la memoria si hubiere en corte de la tensión exterior. Consola de programación PC o consolas de programación
BLOQUES NECESARIOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL PLC Periféricos Son aquellos elementos auxiliares, físicamente independientes del autómata, que se unen al mismo mediante interfases, para realizar una función especifica y que amplían su campo de aplicación o facilitan su uso. Como tales no intervienen directamente ni en la elaboración ni en la ejecución del programa. Ej.: visualizador de mensajes, impresoras, lectores de barra, etc.
LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO La CPU (control processing unit) es la encargada de ejecutar el programa de usuario y activar el sistema de entradas y salidas. La CPU ejecuta el programa de usuario, que reside en la memoria, adquiriendo las instrucciones una a una.
MEMORIA DEL PLC CLASIFICACION ROM (read only memory), memoria de solo lectura. En estas memorias se puede leer su contenido, pero no se puede escribir en ellas; los datos e instrucciones los graba el fabricante y el usuario no puede alterar su contenido. Permanece aunque haya un fallo en la alimentación. No volátil.
MEMORIA DEL PLC CLASIFICACION RAM (random acces memory), memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura-escritura. Pueden realizar los procesos de lectura y escritura por procedimientos eléctricos. Su información al faltarle la alimentación es volátil.
MEMORIA DEL PLC CLASIFICACION EPROM: memorias de solo lectura, reprogramables, con borrado por ultravioleta. No volátil. EEPROM: memorias de solo lectura, reprogramables, alterables por medios eléctricos. Tienen un numero máximo de ciclos de borrado/grabado. No volátil.
CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC 1 2 3 4 5 Tiempo de Barrido Encendido del PLC, auto chequeó e inicialización. Lectura de las entradas físicas y actualización de la imagen de entradas. Ejecución del programa. Actualización de la imagen de salida. Lectura de la imagen de salidas y actualización física de las salidas. Procesar las peticiones de comunicación. La CPU procesa los mensajes que haya recibido por el puerto de comunicación. Efectuar el auto diagnostico de la CPU. Se comprueba el CPU y la memoria del programa (solo en modo RUN), así como el estado de los módulos de ampliación.
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Para realizar un proyecto se debe conocer las formas de lenguaje que entiende el entorno de aplicación. Los PLC ofrecen numerosos tipos de operaciones que permiten solucionar una gran variedad de tareas de automatización, Se dispone de dos juegos básicos de operaciones para crear un programa “SIMATIC” E “IEC 1131-3” El editor de tareas contiene distintos lenguajes de programación como por ejemplo, el lenguaje AWL ( lista de instrucciones), el lenguaje KOP (esquema de contactos) y lenguaje FUP (diagrama de funciones)
CONCLUSION: EL PLC es un aparato electrónico, de bajo mantenimiento y fácil uso, operado digitalmente que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan funciones especificas tales como lógicas, secuénciales, temporizacion, para controlar a través de módulos de entrada /salida digitales y analógicas, varios tipos de maquinas o procesos.-