UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

CARRERA: Ingeniería en Informática y Sistemas Computacionales

INTEGRANTES: Álvarez Anita

Lamingo Myriam

Quinllín Pablo

TEMA: PLC´S

OBJETIVO

Investigar y analizar la información obtenida acerca de los Plc´s para saber cómo está estructurado y cuál es su funcionamiento tanto interno como externo.

MARCO TEÓRICO

DEFINICION DE LOS PLC´S

Un PLC es un equipo comúnmente utilizado en maquinarias industriales de fabricación de plástico, en máquinas de embalajes, entre otras; en fin, son posibles de encontrar en todas aquellas maquinarias que necesitan controlar procesos secuenciales, así como también, en aquellas que realizan maniobras de instalación, señalización y control.

El término PLC proviene de las siglas en inglés para Programmable Logic Controler, que traducido al español se entiende como “Controlador Lógico Programable”. Se trata de un equipo electrónico, que, tal como su mismo nombre lo indica, se ha diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo real. Por lo general, es posible encontrar este tipo de equipos en ambientes industriales.

VENTAJAS DE LOS PLC´S

Entre sus ventajas más obvias se encuentra la ubicuidad. Al contrario que la telefónica, la red eléctrica llega hasta los lugares más remotos (95% de la población mundial posee conexión eléctrica ). Y, enlazando con éste, otro punto a su favor: la infraestructura está lista, de manera que, además de los costes, nos ahorramos las zanjas y demás obras.

Cada enchufe es un punto de acceso universal, sólo hay que instalar un adaptador para éste, concretamente un módem PLC (fácil instalación), sin necesidad de instalar cableado extra. A través de la misma línea se obtienen múltiples servicios digitales, voz (teléfono), datos y electricidad, con lo que la comunicación entre electrodomésticos y la domótica en general darán un paso gigantesco.

La velocidad de transferencia de datos es alta

Provee al interior de los hogares de una red IP de banda ancha con protocolo único.

Permite rapidez y economía en el despliegue del sistema.

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DESVENTAJAS DE LOS PLC´S

Como es de imaginar, no todo son ventajas, aún quedan muchas barreras que superar para que PLC pueda competir con las actuales ofertas de telecomunicaciones. El primer obstáculo que hay que salvar radica en la eliminación de las interferencias que inevitablemente se generan con los servicios preexistentes: para transmitir datos es necesario trabajar en frecuencias más altas, lo que crea problemas de ruido. Una corriente en movimiento genera campos magnéticos y viceversa y debido a que esta maraña de cable no fue ideada para transportar datos sensibles, los ruidos eléctricos suponen un grave inconveniente a solucionar.

Computadores, televisores, equipos de música y en general todos los aparatos eléctricos son auténticas emisoras de señales parásitas capaces de producir malformaciones determinantes en las ondas portadoras de datos. Por otro lado, los campos creados por las líneas de cables provocan el escape de ondas demasiado suculentas para los espías informáticos. Esto convierte en necesarias a las técnicas depuradas de corrección y cifrado de los datos que viajan por la red, lo cual es muy complejo de desarrollar.

El medio físico también se convierte en una desventaja a la hora de analizar los cortes de energía inesperados.

CLASIFICACIÓN DE PLC

Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los distintos tipos en varias categorías.

PLC tipo Nano:

Generalmente PLC de tipo compacto ( Fuente, CPU e I/O integradas ) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un número inferior a 100. Permiten manejar entradas entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.

PLC tipo Compactos:

Estos PLC tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos (alrededor de 500 I/O), su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:

· Entradas y salidas análogas· Módulos contadores rápidos· Módulos de comunicaciones· Interfaces de operador· Expansiones de i/o

PLC tipo Modular:

Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman elcontrolador final, estos son:· Rack· Fuente de Alimentación· CPU· Módulos de I/O

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De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.

COMPONENTES DE LOS PLC´S

1. CPU – UNIDAD CENTRAL DE PROCESO:

Es el cerebro del sistema, usualmente es un microcontrolador, antiguamente se usaban microcontroladores de 8bits, hoy en día, son más usados en aplicaciones robustas microcontroladores de 16 y 32 bits.

2. MEMORIA:

Usualmente se incluye una memoria externa al microcontrolador que puede ser EEPROM y/o FLASH, que hace las veces de banco de datos para la lecto/escritura de datos.

En esta memoria, se utiliza para almacenar el programa (funciones, variables, estados, tiempos) desarrollado que se encargará de controlar las entradas y las salidas del PLC. Ojo, en esta memoria no se almacena la programación del microcontrolador. Es decir, el microcontrolador viene programado de fábrica, pero con un programa que permite administrar las entradas, las salidas y los temporizadores del PLC.

3. FUENTE DE ALIMENTACION:

No podía faltar el poder, porque sin esto, no funciona nada. El PLC tiene una entrada análoga de 220VAC o 110VAC eso es si estamos en Europa o en América. Adicionalmente tiene salidas de 24VAC o DC para alimentar sensores.

4. RELOJ EN TIEMPO REAL:

Para todo proceso automatizado, es necesario establecer la variable tiempo ya que es indispensable para poner en marcha TEMPORIZADORES Y CONTADORES.

5. PUERTO DE ENTRADAS:

Las entradas de un PLC son optó asiladas, para proteger al microcontrolador de altos voltajes y algunas marcas permiten ajustar la intensidad de la entrada. Es decir, la corriente de entrada varía gracias a un potenciómetro que se posee en el lado izquierdo del siguiente circuito.

6. PUERTO DE SALIDAS:

Como en las entradas, las salidas pueden ser análogas o digitales, y pueden ser de cualquiera de los siguientes tipos:• 120 VAC• 24 VDC• 12 – 48 VAC• 12 – 48 VDC• 5V DC (TTL)• 230 VAC

Esto se debe a que sus circuitos internos permiten convertir niveles lógicos TTL a niveles de voltaje externos, y efectivamente, también suelen utilizarse optó acopladores para proteger el micro. Los circuitos son como muestra la siguiente figura.

7. COMUNICACIONES:

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El PLC, es un sistema autónomo, sin embargo, no puede programarse solito. Para ello es necesaria una interfaz con el humano, y esa la provee el puerto RS232, un cable serial y un computador o un programador portátil.

8. SOFTWARE:Indispensable tanto para programarlo, como para monitorearlo. Aquí es el punto cuando se unen la informática, las redes y los PLC. Sistemas SCADA.

ESTRUCTURA DE UN PLC.

Los PLC se componen básicamente de tres secciones:

Sección de Entrada, Sección de Salida y Sección Lógica de Control.

Entradas y Salidas

Las entradas y salidas son los elementos del PLC que lo vinculan al campo. En el caso de las entradas, adaptan las señales de sensores para que la CPU las reconozca. En el caso de las salidas, activan un circuito de conexión (transistor, triac o relé) ante una orden de la CPU.

La clasificación de las entradas y salidas son las siguientes:

Discretas: También llamadas digitales, lógicas, binarias u on/off, pueden tomar solo dos estados. La denominación digital es más común que la de discreta, aun cuando es incorrecta, ya que todas las funciones de un PLC, incluidas las E/S son digitales.

Analógicas: Pueden tomar una cantidad de valores intermedios dentro de un cierto límite, dependiendo de su resolución. Por ejemplo 0 a 10 Vcc, 4 a 20 mAcc, etc.

Especiales: Son variantes de las analógicas, como las entradas de pulsos de alta velocidad, termocuplas, RTDs, etc.

Inteligentes: Son módulos con procesador propio y un alto grado de flexibilidad para su programación. Durante su operación intercambian datos con la CPU.

FUNCIONAMIENTO INTERNO

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Disposición Interna

Un PLC se compone de un gran número de elementos electrónicos, cuyo núcleo está formado por un microprocesador. A través de los bornes de entrada (X) y de salida (Y), el PLC controla un proceso. Se dispone de tres tecnologías de salida: salida por rele, transitor y triac.

El resultado de la ejecución del programa de cada ciclo del programa se puede emitir de dos formas:

a) Ejecución directa: En la ejecución directa del programa todas las señales de entrada (X) se conducen a la CPU y se utilizan como datos de entrada. Los resultados de las operaciones que se van ejecutando sucesivamente se transmiten entonces directamente a las salidas (Y).

b) Ejecución de la imagen de proceso.- Este tipo de ejecución del programa es el que utilizan los controladores de la serie FX y consiste en que se ejecuta primero la secuencia completa del programa y solo entonces se transmiten los resultados a las salidas (Y). Se establece una imagen de los estados de salida de todo el programa para cada ciclo, que es la denominada imagen de proceso.

MEMORIA DEL PROGRAMA

Las instrucciones de un programa se registran en una memoria de programa y posteriormente se van extrayendo para la ejecución del programa. La memoria de programa existe en tres ejecuciones: RkM. EPROM y EEPROM.

La memoria RAM (Random Access \4emory) está integrada directamente en el control. Se trata de una memoria de acceso directo que permite la rápida introducción y salida del programa.

Las memorias EPROM (Erasable Proc,,rammable Read-Onlv Memory) y EEPROM (Electric Erasable Protirammable Read Onlvy Memory) son memorias de valores fijos, no modificables, que se pueden utilizar en la unidad principal de control.

A través del programador manual FX-20P se ingresa el programa de control. De acuerdo al destino de la información ingresada existen dos modos de programación:

a) ONLINE -. En este modo la información ingresada es almacenada directamente en la memoria RAM de la unidad base (FX-RAM). si la unidad base cuenta con un cassette de memoria (RAM. EPROM o EEPROM) la información puede ser almacenada en este cassette, así mismo es posible transferir información entre el cassette y la FX-RAM (ver figura sgte.).

b) OFFLINE: En este modo el programa es siempre almacenado en la memoria RAM del programador manual sin importar si la memoria RAM de la unidad base está en estado RUN o

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STOP. Una vez almacenado en la RAM del programador manual el programa puede ser transferido a:

- La memoria de la unidad base del PLC (ya sea la FX-RAM o al cassette de memoria)

- La memoria del módulo ROM Writer (ver: Esquema de almacenamiento de la información en modo OFFLINE.

CAMPOS DE APLICACION DEL PLC

EL PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. La constante evolución del Hardware y Software amplia continuamente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el aspecto de sus posibilidades reales.

Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario realizar procesos de maniobra, control, señalización, etc. Por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industrial de cualquier tipo al de transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.

Sus reducidas dimensiones, las extremas facilidades de un montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos, etc., hace que su eficiencia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se reduce necesidades tales como: Espacio reducido. Procesos de producción periódicamente cambiantes Maquinaria de procesos variables. Instalación de procesos complejos y amplios. Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso

EJEMPLOS DE APLICACIONES DE UN PLC

A).-MANIOBRAS DE MAQUINAS.

Maquinaria industrial del mueble y la madera.

Maquinaria en proceso de grava, arena y cemento.

Maquinaria en la industria del plástico.

Maquinas-herramientas complejas.

Maquinaria de ensamblaje.

Máquinas de transferencia.

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B).-MANIOBRA DE INSTALACIONES.

Instalaciones de aire acondicionado y calefacción.

Instalaciones de seguridad.

Instalaciones de almacenamiento y transporte.

Instalaciones de plantas embotelladoras.

Instalaciones en la industria automotriz

Instalación de tratamientos térmicos.

Instalaciones de la industria azucarera.

CONCLUSIONES

Concluimos que los PLC's permiten reprogramación, ocupan comparativamente muy poco espacio, consumen poca potencia, poseen auto-diagnóstico y tienen un costo competitivo.

Los PLC's pueden realizar operaciones aritméticas, manipulaciones complejas de datos, tienen mayores capacidades de almacenamiento y pueden comunicarse más eficientemente con el programador y con otros controladores y computadoras en redes de área local.

Muchos PLC's incorporan instrucciones y módulos para manejar señales análogas y para realizar estrategias de control.

El primer lenguaje de programación para PLC's, considerado de bajo nivel, fue el "Lenguaje de Escalera".

RECOMENDACIÓN

Se recomendaría ampliar más la información acerca de lo que se refiere a funcionamiento interno y externo de los Plc´s ya que sería de gran ayuda para los estudiantes saber más acerca de dicho tema que es muy importante para nuestro sabio conocimiento.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.ingeniaste.com/ingenias/telecom/clasificacion-plc.html

http://www.misrespuestas.com/que-es-un-plc.html

file:///E:/plc.htm#_Memoria_del_programa

http://www.wikilearning.com/curso_gratis/introduccion_a_los_plc_s-definicion_de_plc/27315-1

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