Introduccion al PLC

Esta semana aprenderemos acerca de:

• Cuál es el objeto de lo controladores lógico programables y como se conectan al proceso a través de de módulos de entradas y salidas
• Funcionamiento del procesador.
• Tipos de entradas y salidas y como se conectan.
• Procesador Micrologix 1100 y RSEmulate.
• Luces indicadoras del procesador.
• Comunicación entre la computadora y RSlinx.
• Y una prueba corta para probar tu aprendizaje.

Definición de los controladores lógicos programables

Los Controladores Lógicos Programables son sistemas de estado sólido a base de microprocesador (CPU) con un puerto de programación para introducir la secuencia de instrucciones, contienen una interfaz de entrada/salida y una memoria programable por el usuario donde se almacenan las instrucciones que se deben ejecutar y los datos relacionados con estas instrucciones.

El objetivo de un PLC es mantener un proceso en un estado deseado, para ello debe conocer el estado actual del proceso, esto se hace con sensores conectados a las entradas del PLC, también debe conocer el estado deseado, frecuentemente lo suministra el operador al controlador por medio de una interfaz de operación. Si el estado actual es diferente al estado deseado, el PLC calcula una acción de control que lleva a cabo por medio de actuadores conectados a los módulos de salida.

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Figura 1. Conexión del PLC al Proceso.

Ciclo de escán

La ejecución de las operaciones para las que se programó el controlador ocurre de la siguiente manera:

1. Lectura de las entradas. Se lee la información en los módulos del controlador y se coloca en la memoria de entrada.
2. Barrido de rutinas. Se ejecutan todas las rutinas en el controlador y actualización de la memoria de datos.
3. Actualización de las salidas. Se toma la información de la memoria de salida y se escribe en los módulos de salida.
4. Atiende los requerimientos de comunicaciones.
5. Diagnóstico. Verifica si el procesador está funcionando correctamente.

A esta secuencia de operaciones se le denomina ciclo de escán. En los controladores se puede configurar un tiempo de perro guardián, el tiempo que dura el ciclo de escán debe ser menor que el tiempo de perro guardián en caso contrario ocurre un error.

En los PLCs más avanzados las actividades del ciclo de escán no ocurren de forma secuencial, cada actividad es ejecutada cíclicamente de forma independiente y algunas de las actividades pueden ser ejecutadas por la aparición de eventos.

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Figura 2. Ciclo de barrido o de operaciones.

Los PLC permiten que los Sistemas de Control automático sean mucho más eficaces que  los antiguos sistemas electromecánicos. Además de reemplazar la lógica estándar de controles accionados por relés, los controladores pueden realizar otras tareas, entre las que se destacan:

1. Reemplazo de relés, temporizadores, contadores, medidores y dispositivos análogos electromecánicos con circuitos de estado sólido más confiables.
2. Operaciones aritméticas, lógicas, de comparación, de control de programa, de movimiento de datos y otras que son esenciales para controlar ciertas operaciones.
3. Con la programación adecuada permiten la ubicación rápida de fallas y generación de alarmas.
4. Preparan los datos para ser enviados a las interfaces de operación.

De manera más detallada se puede observar en la figura 3 el flujo de una señal a través de un sistema de un PLC, partiendo de esta figura, donde se indican los dispositivos de entrada, los cuales permiten el paso de la señal a los módulos de entrada, para luego ser procesada en la memoria interna del procesador, el cual contiene la secuencia lógica de instrucciones necesaria que indican a los módulos de salida, a través de una dirección de memoria específica, cuales dispositivos de salida serán activados. Los dispositivos de entrada por lo general son: interruptores, pulsadores, contactos de relés, detectores entre otros y los dispositivos de salida pueden ser: solenoides de válvulas, arrancadores de motores, bobinas de relé, luces pilotos etc.

[pic 3]

Figura 3. Flujo de señal en un PLC

Procesador Micrologix 1100 y RSEmulate - artículo

 Para este entrenamiento se escogió el procesador Micrologix 1100 de Allen Bradley que cuenta con software de programación y emulador gratuitos.

El micrologix 1100 viene con E/S incluidas y además soporta hasta 4 módulos de expansión. En total puede manejar hasta 144 puntos digitales de E/S (también tiene la capacidad de manejar señales analógicas). Tiene un puerto RS-232/485, un puerto Ethernet, 4k de memoria de programa, 4K de memoria de datos y una pantalla LCD a través de la cual puede ver y cambiar los datos del controlador.

Existen cuatro modelos de Micrologix 1100 como se puede ver en la siguiente tabla.

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