INTRODUCCION:
El curso de "Automatic", es la ampliación a un tema que genera un gran interés en mí, he tenido la posibilidad de desarrollar a pequeña escala este tipo de trabajo en el ámbito laboral y del cual guardo un grato recuerdo. El estudio de esta asignatura, significa la ampliación de conocimientos en un ámbito que evoluciona con gran rapidez en el paso del tiempo y del cual se debe seguir una actualización continua sobre el tema, interesante a la vez que practico.
En mi opinión, haber escogido esta asignatura, es un punto de introducción a electricidad dedicada al mundo de la industria.
DESCRIPCION:
Los puntos a desarrollar, se basan en la Introducción a la automatización Industrial, automatismos convencionales, sensores y actuadores industriales, arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables, interfaces de Entrada y Salida, programación de autómatas programables y representación de sistemas secuenciales.
ANALISIS GENERAL:
A nivel de detalle, resumiremos los siguientes temas:
Introducción a la Automatización Industrial.
Automatismos convencionales.
Sensores y actuadores industriales
Arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables.
Interfaces de Entrada y Salida.
Programación de autómatas programables
Representación de sistemas secuenciales.
Introducción a la Automatización Industrial.
Según la "Real Academia de ciencias físicas y exactas", define la automatización como el conjunto de métodos y procedimientos para la substitución del operario en tareas físicas y mentales previamente programadas.
Partiendo de dicha definición, se adjudica a la palabra automática para el control a los procesos de industrialización.
Se entiende como proceso industrial, el apartado al que a partir de la entrada de información, material o energía, se transforma dando salida a una determinada producción.
Dichos procesos, se pueden diferenciar como discretos, continuos y batch.
Procesos discretos: la salida de su proceso viene dado en forma de piezas o unidades, una aplicación de ello puede ser lo fabricación de electrodomésticos.
Procesos continuos: la salida de su proceso viene dado en forma de flujo continuo de material, una aplicación de ello puede ser la producción de corriente erétrica o la depuración de agua.
Procesos "batch": la salida de su proceso viene dado en paquetes o cantidades preparadas para un siguiente proceso, una aplicación de ello puede ser la producción de productos químicos.
Los procesos industriales, se relacionan directamente con productos o servicios programados, estos procesos diseñados, están basados en la ocurrencia de la ingeniería con la que con equipos diversos coordinados, diseñan cada tipo de proceso.
En definitiva, la base de cada proceso, es la organización de la producción que se va a obtener, los tiempos de fabricación, la cantidad de producción y la relación de todos los factores.
Para todo esto, se deben diferenciar los diferentes tipos de industria que existen en la actualidad y los diferentes tipos de control a los que se debe de dar servicio en los diferentes tipos de industria. Se deben de diferenciar dos tipos de industria en los que se basa el sector:
La industria de la manufacturera, caracterizada por la maquinaria de control numérico en sus procesos de producción. Un ejemplo en este tipo de industria son las maquinas robotizadas de soldadura en arco, maquinas robotizadas de pintura, maquinas robotizadas de montaje, etc.
La industria de procesos, caracterizada por la producción continua o casi continua en su proceso de producción como la las cementeras, petroquímicas, farmacéuticas, etc. Este tipo de industria, se caracteriza también por sus otro tipo de procesos como control predictivo en cuanto a la producción o I+D.
Las necesidades que tiene la industrialización, hacen necesarias el uso de autómatas programables y salas de control para los mismos destinados a labores secuenciales y producción en cadena.
Estos autómatas, son los principales responsables de la mejora en la calidad del producto y abaratamiento de la producción.
Desde que en la década de los 70 irrumpieron los microprocesadores, eje central para el funcionamiento de un autómata, el mundo de la industria se revoluciono.
A partir de esta revolución, comenzaron a escucharse términos como "control de procesos industriales", que engloba desde un punto de vista académico la aplicación a procesos industriales, la teoría de control básica de realimentación, las diversas arquitecturas de control, la instrumentación de control y la teoría de control avanzada.
Hay que destacar el control secuencial (procesos de transformación de materias para producir otra clase de productos) y la regulación continua (cadenas de montaje).
Para la realización de estos procesos, la industria se centra en los PLC, muy compactos y de una fiabilidad extrema.
Historia a parte, los PLC, se extienden a todos los sectores de la industria como indican los siguientes ejemplos:
Industria: Aplicaciones a la fabricación y el control.
Agricultura, pesca y ganadería: Aplicaciones en sistemas de riego, invernaderos, alimentación de la ganadería, distribución y clasificación de ganado o productos, etc.
Servicios básicos: Aplicaciones en sistemas de canalización de agua, centrales eléctricas, sistemas de alarmas y alertas, etc.
Telecomunicaciones: Aplicaciones en sistemas de televisión, telefonía, satélites, etc.
Domótica: Aplicaciones en sistemas para el control de la vivienda tales como climatización, seguridad, iluminación, etc.
Comercio: Aplicaciones en sistemas de electricidad ininterrumpida, iluminación, climatización, etc.
Transporte: Aplicaciones en sistemas de señalización y control de tráfico, radares, semáforos, circuitos cerrados de grabación, etc.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "Introducción a la Automatización Industrial" se ha obtenido en referencia a los textos de Balcells, Josep del departamento de electricidad, Universidad de Madrid (2008) y a los textos de Pere Ponsa, Toni Granollers del departamento de Diseño y automatización industrial politécnica de Cataluña (2008). A mi opinión, que una tecnología que lleva 30 años funcionando y no se ha quedado obsoleta, implica que es un tema del cual hay mucho por aprender o por lo menos del cual tener unas nociones básicas ya que como he desarrollado anteriormente, está presente en lo más cotidiano de nuestras vidas.
Automatismos convencionales
Dice Juan Carlos Martín, (2009) que la normalización de los circuitos eléctricos de los automatismos, se hace obligatoria para entender a los mismos.
Para ello, se hace referencia a la normalización de protocolos para su representación visual en cualquier formato, ya sea impreso o digital y legible para el intérprete para que sea capaz de visualizar la aparamenta utilizada en las instalaciones o circuitos.
Todos los circuitos eléctricos que componen los automatismos convencionales, se representan en dos tipos de esquemas diferentes:
Esquemas unifilares:
Son los esquemas en los que tanto los mecanismos como los conductores se muestran de forma genérica, en ellos se representa la instalación o los circuitos de forma simbólica.
Un ejemplo de ello, es que sobre un solo segmento, se muestra una línea multifilar como en la siguiente figura.
Sobre el dibujo representado al margen izquierdo, las líneas dibujadas perpendicularmente con tres trazos, indica que la línea posee tres conductores o lo que es lo mismo es tripolar o trifásico
Sobre el dibujo representado al margen derecho, las líneas dibujadas perpendicularmente con dos trazos, indica que la línea posee dos conductores o lo que es lo mismo es bipolar o monofásico.
Como muestra la siguiente figura, son circuitos unifilares en el que se muestra al margen izquierdo representa un punto de luz con su interruptor y una toma de corriente y en el que se muestra a la izquierda, representa un motor en conexión trifásica con sus correspondientes protecciones térmicas.
Esquemas multifilares.
Son los esquemas en los que se muestran todos los mecanismos y conductores que intervienen en el circuito.
Para la interpretación de estos esquemas, es necesario el conocimiento de la simbología utilizada para su correcta interpretación.
En la siguiente figura, están representados todos los mecanismos y conductores necesarios para la puesta en marcha e inversión de giro en un circuito que incluye dos motores trifásicos.
Circuito de fuerza.
El circuito de fuerza de un automatismo convencional, consta de unas protecciones térmicas o automáticas conectadas sobre cada línea que interactúa en el circuito.
A la salida de estas protecciones, el conductor es el encargado de alimentar los contactos principales del contactor.
A la salida de este, encontramos la protección térmica, encargada de proteger la línea que conecta directamente el receptor que en este caso es un motor como indica el circuito situado al margen izquierdo de la siguiente figura.
Circuito de mando.
El circuito de mando de un automatismo convencional, consta de los actuadores de entradas como pulsadores (On/Off), donde se representan los pasos exactos que recorren los conductores sobre los autómatas mecánicos para dar señal de salida a los receptores, que en este caso es el motor representado anteriormente en el circuito de fuerza y está representado al margen derecho del la figura anterior.
Representación conjunta.
Es la representación de los dos circuitos, fuerza y mando. Se diferencian los conductores de ambos circuitos por su grosor, su ventaja es que su visualización es muy sencilla, pero en circuitos con un elevado número de componentes, se hace poco práctico.
Representación semidesarrollada.
Es la representación de los dos circuitos, fuerza y mando pero en este caso separados y a su vez unidos a partir de los trazos discontinuos para la conexión física de sus elementos.
Representación grafica.
Ejemplos de usos de autómatas convencionales en los que he podido participar en mi experiencia laboral:
Puesta en marcha de un motor trifásico.
Inversión de giro de un motor trifásico.
Arranque estrella-triangulo de un motor trifásico.
Inversión de giro con arranque estrella-triangulo de un motor trifásico.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "automatismos convencionales" se ha obtenido en referencia al libro de Juan Carlos Martín, Mª Pilar García, Juan Carlos Martín Castillo, María Pilar García "automatismos industriales" (2009) editorial Editex, Madrid y a las actividades desarrolladas durante mis estudios de grado superior en el CPIFP Corona de Aragón (2012), Zaragoza. Esta unidad didáctica, es imprescindible para conocer los principios básicos de los autómatas y su funcionamiento. Con el conocimiento de este apartado, se obtiene la base de estudio para una ampliación futura como son los autómatas programables.
Sensores y actuadores industriales
El funcionamiento de automatismo convencional, o mejor dicho, para que llegue a desarrollar el control de un proceso, necesita recibir datos o señales de unos actuadores físicos basando su funcionamiento en interruptores, pulsadores o conmutadores que no tienen por qué ser señales eléctricas, tales como presión, temperatura, posición, desplazamiento, temperatura, etc. Estos actuadores son, detectores, captadores, transmisores, transductores, sondas aunque todos en conjunto o de forma genérica se pueden llamar sensores.
Sensores Industriales.
Según cita Armesto Quiroga, José Ignacio (2007/2008), un sensor es: "Son dispositivos que tienen algún parámetro que es función del valor de una determinada variable física del medio en el cual está situado".
Básicamente, transforman señales físicas de origen no eléctrico, que en alguna parte de sus parámetros tales como densidad de corriente, nivel de tensión, frecuencia, etc. Posee información de la señal menciona anteriormente.
Para traducir estas señales, los sensores constan de los llamados "circuitos de acondicionamiento", encargados de traducir la señal recibida por el sensor en una señal de carácter eléctrico estandarizada por el propio fabricante o de normalización internacional como I.E.E.E. o bien I.E.C.
Clasificación de los diferentes tipos de sensores.
Según su principio de funcionamiento: Activos y pasivos.
Según el tipo de señal eléctrica que generan: Analógicos, digitales y temporales.
Según el rango de valores que proporcionan: De medida y "Todo o Nada"
Según su nivel de integración: Discretos, integrados e inteligentes.
Según el tipo de variable física medida.
Representación grafica de sensores de salida todo-nada
Representación grafica de diferentes tipos de detectores.
Finales de carrera:
Ventajas y desventajas de utilizar finales de carrera:
Ventajas: Son de fácil instalación, ofrecen robustez, son insensibles a corrientes transitorias, el rango de tensiones de uso es muy diverso y poseen inmunidad CEM.
Desventajas: Poseen velocidad de detección, que está a su vez es por contacto o rebote, poseen un gran tamaño en según qué funciones y necesitan de fuerza para su actuación.
Detectores inductivos:
Estos detectores, son capaces de detectar corrientes inductivas sin contacto físico a una distancia que recorre un rango de 0 a 60 mm.
Principio de funcionamiento:
Al posicionar una chapa metálica sobre el campo magnético del propio detector, las corrientes inducidas, forman una intensidad extra que responde con el paro de los osciladores.
Terminologia:
Alcance nominal (Sn): Medida de designacion del sensor.
Alcance real (Sr): Es la suma del voltaje de alimentacion y temperatura ambiente
Alcance util (Su): Se dimensiona según los limites admisibles del voltaje de alimentacion y temperatura ambiente. Rango del 90% al 110%.
Alcance de trabajo (Sa): Campo de actuacion del sensor Rango del 0% al 81%
Ventajas y desventajas de utilizar detectores inductivos:
Ventajas: Son de adaptación a cualquier entorno, no necesitan contacto físico, por lo cual no tienen desgaste ni fatiga.
Desventajas: Solo funcionan con elementos metálicos y tienen poco alcance.
Detectores de proximidad capacitivos:
Su funcionamiento básicamente es un oscilador que posee un condensador constituido por dos electrodos posicionados en la parte delantera del aparato.
Sobre el aire a temperatura ambiente, er=1 (constante dieléctrica) la capacidad del condensador es C=0.
Cualquier material que posea er > 2 la detectara el sensor.
Principio de funcionamiento:
En la figura se aprecia que el detector crea un campo eléctrico.
En la figura se muestra la entrada de un objeto que su er >2 alterando el campo y por lo tanto provoca la detección.
Ventajas y desventajas de utilizar detectores proximidad capacitivos.
Ventajas: Son capaces de detección sin contacto físico y a gran distancia cualquier objeto, son estáticos de larga duración ya que prácticamente no tienen desgaste.
Desventajas: Su puesta en funcionamiento es compleja y dependen de la masa del objeto para su funcionamiento.
Detectores ultrasónicos.
1- Generador de señal.
2- Transductor de señal.
3- Tratamiento de la señal.
4- Salida de señal.
Principio de funcionamiento:
La detección de ultrasonidos, es la ecuación de la medida del tiempo de recorrido de la señal enviada entre la emisión de ondas ultrasónicas y el eco.
Terminología:
Alcance nominal (Sn): Variable que designa el alcance.
Zona ciega: Es la zona que comprende el sensor del detector y su alcance mínimo.
Ventajas y desventajas de utilizar detectores ultrasónicos.
Ventajas: Son capaces de detección sin contacto físico y a gran distancia cualquier objeto, son estáticos de larga duración ya que prácticamente no tienen desgaste, detección de cualquier material y muy precisos.
Desventajas: Tienen la llamada zona ciega en la que no detectan nada
Detectores fotoeléctricos:
Se componen de un emisor de luz en asociación a un receptor que a su vez es sensible a la cantidad de luminosidad que recibe.
Este procesa la detección cuando el objetivo cambia de forma significativa el haz de luz emitido anteriormente.
Principio de funcionamiento:
Estos detectores, se sirven de LED encargados de transformar la señal eléctrica en luz monocromática; para que sea insensible a la luz ambiente, la luz del LED se moula de tal forma, que obtiene una emisión de luz pulsada.
A partir del efecto foto luminiscente, estos LED generan corriente eléctrica en el fotodiodo.
Este fotodiodo se sirve de la señal pulsada que se encarga de controlar la corriente.
Ventajas y desventajas de utilizar detectores fotoeléctricos.
Ventajas: Tienen un gran alcance, gozan de una gran precisión y gran resistencia a entornos complicados.
Desventajas: Tienen dos partes físicas a cablear y requieren una instalación compleja.
Detectores de presión.
Se dividen en presostatos y captadores.
Terminología:
Punto de consigna alto (PA): Es el punto de presión máximo escogido.
Punto de consigna bajo (PB): Es el punto de presión mínimo escogido.
Presión máxima admisible accidental: Es el máximo punto de presión a la que se puede someter el sensor sin ser dañado.
Presión de rotura: Es el punto de presión en el que las características de la instalación puede sufrir roturas o complicaciones inesperadas.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "Sensores y actuadores industriales" se ha obtenido en referencia a los textos de Armesto Quiroga, José Ignacio (2007-2008), temario del Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática (Vigo). En mi opinión, este tema, permite conocer el funcionamiento interno de los diferentes sensores y actuadores responsables de transmitir la información de los autómatas.
Arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables
Los textos y apuntes de Martín Sarmiento, Francisco (2006), director del departamento de Electricidad universidad de Granada, comienzan con los elementos y dispositivos que constituyen un autómata:
Autómata: Es el encargado de establecer los controles de criterio sobre las señales de entrada y de salida.
Parten de las señales que proporcionan los sensores y en respuesta a los criterios de actuación anteriormente programados, ofrece una señal de salida sobre los actuadores para el correcto funcionamiento del sistema diseñado.
Sensores: Son los encargados de detectar o medir la magnitud que se desea controlar. Estos, toman lectura del dato de control enviando una señal al autómata para su procesamiento.
Ejemplos de estos son, codificadores, sensores de movimiento, tacómetros, etc.
Actuadores: Son los encargados de transformar las señales de tensión de entrada al autómata en diversas actuaciones a la salida estos.
Ejemplos de estos, son contactores, relés, finales de carrera, etc.
En la programación de un autómata, hay que tener en cuenta la actuación directa del ser humano sobre el proceso programado para trabajos de mantenimiento, averías o emergencia.
De los autómatas programables, también se derivan dos tipos de circuito como los nombrados anteriormente con los autómatas convencionales; circuito de mando y circuito de potencia.
El circuito de mando es el formado por sensores y controladores.
El circuito de potencia, es el formado por actuadores y maquinas.
Las tensiones que circulan por estos circuitos poseen una variación significativa, ya que para los circuitos de mando, las tensiones son normalmente 12-24 VDC, para los circuitos de potencia, las tensiones varían en función del receptor que se vaya a conectar, normalmente 220-380 VAC.
Esquema de funcionamiento del proceso
Arquitectura interna.
Según Martín Sarmiento, Francisco un autómata programable es "un equipo electrónico, basado en un microprocesador, que tiene generalmente una configuración modular, puede programarse en lenguaje no informático y está diseñado para controlar procesos en tiempo real y ambiente agresivo"
Una de las ventajas que tienen los autómatas programables en detrimento de otro tipo de sistemas de control de procesos, es el software, encargado gracias a su lenguaje específico y su memoria interna permiten configuraciones hechas a medida.
Estructura externa.
Estructura compacta: Esta estructura, engloba todos sus elementos en un solo bloque, es decir que tanto como la FA, CPU, entradas, salidas, etc. Se encuentran en un solo bloque.
Estructura modular: Se adaptan a la estructura del diseño o a las necesidades del operario o de la instalación. Permite el funcionamiento parcial del sistema en mantenimientos o averías.
Bloques de los autómatas programables.
Bloque de entradas: Codifican y adaptan las señales al lenguaje del autómata provenientes de los sensores de entrada tales como selectores, pulsadores, final de carrera, etc.
Bloques de salidas: Interpreta las señales del procesador y las envía a los actuadores talles como motores, contactores, relés, etc.
CPU: Interpreta las señales de entrada a través de sensores, las procesa y da órdenes de salida a los actuadores
Fuente de alimentación (FA): Básicamente, es un transformador, que transforma la corriente de entrada, comúnmente 230v AC a 24v DC, que suele ser la tensión de trabajo de los autómatas, aunque estos datos varían según el fabricante. Constan de diferentes piezas o partes según la maca, aunque casi todas basan su funcionamiento en un transformador, condensadores, circuitos electrónicos y baterías.
Hardware de programación: Programas de ordenador suministrados por el fabricante a través de los cuales se programa el PLC.
Periféricos: Elementos auxiliares de los que se sirve el autómata para realizar su procesos.
Interfaces: dispositivos o circuitos que gestionan las conexiones entre CPU y los periféricos nombrados anteriormente.
Esquema de la arquitectura interna del Autómata.
CPU (unidad central de proceso).
Es la que se encarga de hacer funcionar el programa y activar el sistema de señal de entrada y salida de datos. Está compuesta por un microprocesador, memoria y circuitos lógicos.
La CPU, ejecuta la programación memorizada en su memoria interna interpretando los pasos a seguir uno a uno. Su funcionamiento se clasifica como interpretado, es decir con descodificación de pasos o instrucciones cada vez que se ejecutan.
Lenguajes de la CPU.
Lenguaje compilado:
Programa fuente > compilado > programa objeto > enlazado > programa ejecutable
Lenguaje interpretado:
Analiza y ejecuta el programa paso a paso.
Bloques fundamentales de la CPU.
ALU: Parte que realiza los cálculos aritmético-logicos.
Acumulador: Memoriza los resultados de la operación anterior.
Flags: Indican los resultados de odas las operaciones.
Contador de programa: Parte de la memoria interna donde se realizan las instrucciones a seguir por el programa dependiendo del la secuencia de los procesos.
Decodificador y secuenciador: Codifica las instrucciones que procesadas por la memoria y genera las señales necesarias para su funcionamiento.
Programas ROM: Son programas, que posee el autómata por defecto como conexión durante el ciclo del programa y su desconexión.
Memoria del CPU:
Posee dos tipos de memoria, memoria interna y memoria del programa.
Memoria interna: Según Martín Sarmiento, Francisco "cualquier dispositivo que permita almacenar información en forma de bits (1 y 0), los cuales pueden ser leídos posición a posición (bit a bit), o por bloques de 8 bits (byte) o dieciséis posiciones (Word).
Memoria RAM: de acceso aleatorio; realizan proceso de toma de datos y respuesta por un proceso eléctrico. Con fallo de corriente su memoria se borra.
Memoria ROM: únicamente de lectura, no se pueden sobrescribir.
Memoria EPROM: únicamente de lectura y reprogramables.
Memoria de programa:
Esta es la encargada de almacenar el programa de usuario de forma alfanumérica y textos de origen variable, por ejemplo identificación del programa, configuraciones, etc.
Fuente de alimentación:
Es la encargada de alimentar todo el autómata, transformando la corriente alterna e entrada 230v a corriente continua 24v aunque estos datos son los más comunes, pueden variar según el fabricante.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "Arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables" se ha obtenido en referencia a los textos de Martín Sarmiento, Francisco (2006), Dpto. De Electricidad universidad de Granada. Este tema, amplio y de difícil redacción, básicamente explica el funcionamiento interno de un PLC, necesario para poder realizar trabajos con PLC o poder realizar proyectos de los mismos. A mi opinión, muy interesante pero de compleja comprensión.
Interfaces de Entrada y Salida
Según Pérez Hernández, Alejandra "Un interfaz es el punto, el área o la superficie a lo largo de la cual dos cosas de naturaleza distinta convergen"
En lo que se refiere al software de un automatismo, interfazes la parte de la programacion que realiza que fuya la informacion entre varios procesos o interactue el usuario con la programacion del automata.
De forma metaforica, un interfaz seria la conversacion del usuario y el automata.
La comunicación de datos, se define como el proceso de comunicar la información en lenguaje binario entre los actuadores u el PLC. Para ello se sirve de elementos como el emisor, el mensaje, el medio y el receptor.
Entradas
En la parte física externa del PLC, las entradas se caracterizan por ser unos bornes para el conexionado físico y eléctrico de los conductores con los datos de lectura obtenidos de los transductores.
En el interior del PLC, estas están constituidas por circuitos impresos que traducen las señales para que el PLC realice su cometido y se clasifican en:
Entradas digitales
Este tipo de señales reciben las señales cuantificadas de los sensores de campo.
El PLC, realiza la codificación de estas señales en forma de 0 y 1 en función de su amplitud.
El valor 1 lo asigna al valor de mayor amplitud.
El valor 0 lo asigna al valor de menor amplitud.
Estos valores de amplitud son definidos por el propio fabricante.
Las señales que recibe e PLC, generalmente provienen de transductores tales como sensores de cualquier tipo, interruptores, etc.
Entradas analógicas.
Son las recibidas directamente de los transductores llamados "transductores de campo", tales como un tacómetro, fotosensor o un sensor de nivel, la señal de estos mide el valor de forma instantánea sobre una variable física.
El valor de la señal emitida de estos transductores que es digital, pasa a ser digital para que el PLC pueda procesarla cuanta mayor resolución tenga el PLC.
Hay que considerar en la transformación de la señal, la resolución que realiza el PLC, esta es el volumen de valores cuantificados para la representación de una señal analógica. Esta depende de las características de la entrada.
Un ejemplo:
Con sólo dos valores cuantificados para la representación de una señal que varía de 0 a 5 V, esto significa que la resolución es igual a dos.
El volumen de valores cuantificados, equivale a 2n, n es la cantidad de bits del registro almacenado resultante de la transformación.
Los PLC modernos, asocian 16 bits a las entradas analógicas, por lo cual se obtiene una resolución de 216.
En función de la señal que reciben, las entradas se dividen en intensidad y tensión.
Para las entradas, se asigna un espacio de memoria en el PLC llamada "imagen de entradas" que contiene la información de las entradas en cualquier momento.
Salidas
Son circuito impresos enteros del PLC que acoplan las señales digitales que utiliza este y las señales analógicas cuantificadas de los actuadores.
Físicamente, son un bornero similar al de las entradas anteriormente nombradas.
Estas también se clasifican como analógicas y digitales al igual que las entradas y ejemplos de ellas son electroválvulas, contactores, etc.
Salidas digitales.
Son de tensión y de relé. Las salidas de tensión, asignan una señal de tensión, que varía en función del fabricante, al estado 1 lógico y 0 voltios al 0 lógico. En las salidas del relé, un contacto seco, cierra con estado 1 y produce su abertura con estado 0.
Salidas analógicas.
Estas, posee valores de salida en un rango de 0VDC a 10VDC en las salidas de tensión y de un rango de 4mA a 10mA en las salidas de intensidad, en cualquier caso, estos rengos, dependen principalmente del fabricante.
Estas salidas, actúan sobre elementos tales como servomotores o solenoides.
A estas salidas, el PLC asigna un espacio en la memoria llamada imagen de salida, que contiene la información sobre las salidas en todo momento.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "Interfaces de entrada y de salida" se ha obtenido en referencia a los textos de Pérez Hernández, Alejandra (2007), apuntes de cátedra de la universidad politécnica de Madrid (Madrid). En este temario, se enumeran y se explican los diferentes interfaces de entras y de salidas con los que opera un autómata. Al igual que con los actuadores y sensores, es imprescindible conocer su funcionamiento para comprender a posterior el funcionamiento del autómata.
Programación de autómatas.
Para entender la programación de un autómata, hay que dividir varias etapas:
Definición del sistema: Describir el sistema a ejecutar mediante un esquema GRAFCET.
Identificación de las señales: Clasificar los diferentes tipos de señales digitales analógicas y de número.
Asignar la dirección de las entradas y salidas.
Codificación de la representación del proceso.
Pruebas.
Sistema de Control:
Se representa como el funcionamiento de relés electromecánicos de esquemas de mando.
Se representan como recorre la corriente eléctrica el circuito, los sensores y los actuadores como señales de código binario del tipo 0 – 1 y bloques de secuencia como contadores o temporizadores. De igual forma que las funciones lógicas, son de compleja representación.
Los diagramas lógicos, se basan en la utilización de bloques lógicos representados gráficamente como los que se muestran en la siguiente figura, en los que cada bloque simboliza una operación.
Los segmentos en paralelo, se denominan OR lógico.
Los segmentos en serie, se denominan AND lógico.
Esquemas de contactos (KOP): como he comentado anteriormente, los tipo esquemas KOP, es un lenguaje característico de símbolos parecido al de relés de contactos que se agrupan por segmentos o "networks", la simbología utilizada son bloques funcionales como los anteriores y contactos o bobinas que codifican las secuencias de control de una marera muy visual, a demás permite acoplar otros actuadores o sensores.
Cada programación, se ejecuta por segmentos, es decir uno a uno en la misma dirección de lectura occidental.
Las entradas de señal se representan con la letra I y van seguidas con el número de bit 0.0 o de byte 0.1
Las entradas de señal se representan con la letra Q y van seguidas con el número de bit 0.0 o de byte 0.1
A continuación un ejemplo:
Contactos NO (normalmente abierto, cuando cierre A=1)
Contactos NC (normalmente cerrado, cuando cierre B=1)
La operación OR se implementa mediante contactos en paralelo
La operación AND se implementa mediante contactos en serie
El receptor se denomina Y.
Para comprender una programación como se indica anteriormente, hay que interpretarla como los segmentos descritos con anterioridad, de izquierda a derecha, es decir en la misma dirección de lectura occidental como se indica en la siguiente figura:
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