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Curso 82624: Aplicación de los PLC en la Automatización de Procesos Industriales. Tutor: Ing. Rubén Darío Vásquez Salazar. Aprendiz: Guido Carmona Girón

Página 1 de 9 SENA conocimiento para todos los Colombianos.

Actividad 1: Conceptos Básicos. En esta actividad aprenderás sobre controladores lógicos programables (PLC) y su utilización en el mundo industrial moderno de hoy. Experimentarás con un panel virtual de entrada/salida para aprender la diferencia entre los componentes de entrada y de salida. Esta actividad incluye los siguientes temas:

Controladores Lógicos Programables. Entradas y Salidas.

Objetivos: En esta actividad realizarás lo siguiente:

Definir el término controlador lógico programable. Definir los términos entrada y salida. Aprender sobre los usos típicos de los PLC en la industria y la vida cotidiana. Distinguir entre entradas y salidas discretas y analógicas. Determinar si los dispositivos son de entrada o de salida.

Controladores Lógicos Programables (PLC) ¿Qué es un PLC?



En este módulo te introducirás en un controlador llamado PLC. La sigla PLC significa controlador lógico programable. Un PLC se utiliza a menudo como el "cerebro" en un amplio rango de sistemas controlados modernos. Esencialmente, un PLC es un computador de bajo nivel capaz de conectarse con instrumentos de campo para leer datos de entrada y controlar datos de salida. Los PLC pueden generalmente programarse desde una PC, utilizando típicamente lógica de escalera, gráficos de funciones secuenciales y/o texto estructurado. En algunos casos, los PLC se conectan a un computador de control central. Cada PLC trabaja independientemente para controlar su tarea mientras realimenta información al computador central. Los PLC constituyen los fundamentos de lo que se denomina "control distribuido". De la misma forma que los sistemas informáticos han migrado desde grandes computadoras con una unidad central, los sistemas de control han distribuido la "toma de decisiones" en los PLC (nodos de control inteligentes). Los controladores lógicos programables adquieren entradas del mundo real a través de sensores y convierten esas entradas en señales eléctricas. Estas señales actualizan una tabla de entradas en el "computador" por medio de la utilización de una placa de E/S (I/O = entrada/salida) que interconecta procesador y sensor. Estas señales se utilizan para determinar cuáles salidas se activarán y desactivarán. Lógica de escalera Lenguaje de programación utilizado para programar PLC.

¿Cómo funciona? Los controladores lógicos programables adquieren entradas del mundo real a través de sensores y convierten esas entradas en señales eléctricas. Estas señales actualizan una tabla de entrada en el "computador". Una placa de E/S (entrada/salida) suministra el vínculo de comunicación entre procesador y sensor.



Las señales de entrada se utilizan para determinar cuáles salidas estarán activadas y cuales desactivadas.

El PLC en el mundo industrial moderno El PLC es habitual en el mundo industrial de hoy. Por ejemplo, debido a su capacidad de control de entradas en memoria, muchos elementos de una planta de ensamblaje utilizan PLC. En realidad, casi todas las líneas de automatización existentes están controladas por un PLC. Estas pequeñas unidades están basadas en microprocesador y contienen posiciones de memoria no volátil (memorias que conservan almacenados los datos al quitar la alimentación). Un PLC podría controlar una instalación de bombeo de aguas residuales para el Departamento de Servicios Públicos de una ciudad, mientras que otro PLC controla un horno de fundición en una fábrica cercana. Los PLC se utilizan para controlar procesos que necesitan realimentación para poder crear consistencia. Por ejemplo, en Janesville (Wisconsin, EE.UU.), en el Establecimiento Fabril de Camiones de General Motors, los controladores lógicos programables se utilizan en el taller de chapa y pintura conectados a robots, equipamiento de sellado y herramientas pesadas automáticas que sueldan la carrocería de planchas metálicas de un vehículo utilitario suburbano. Algunas aplicaciones que utilizan PLC en la planta de Janesville son las siguientes:

Automatización de soldadura dura Sistemas de fabricación flexible Aplicaciones de sellado Sistemas de llenado de fluidos Sistema de monitoreo de instalaciones



Entradas y Salidas ¿Qué son las entradas y salidas? En la siguiente actividad, activarás y utilizarás un PLC para controlar varios dispositivos. Estos dispositivos pueden dividirse en dos categorías principales: Dispositivos de Entrada y dispositivos de Salida.

Entrada dispositivo que transmite datos al PLC. El estado de los dispositivos de entrada refleja el estado del sistema controlado o un requerimiento operativo. El PLC monitorea constantemente el estado de estos dispositivos y los controla utilizando un sistema de instrucciones predefinidas. Entrada (PLC) Dispositivos de entrada que transmiten datos al PLC. El estado de los dispositivos de entrada refleja el estado del sistema controlado o un requerimiento operativo. El PLC monitorea constantemente el estado de estos dispositivos y los controla utilizando un conjunto de instrucciones predefinida Entradas y salidas analógicas Las entradas y salidas analógicas utilizan un cierto número de dígitos para representar un valor entero. Entradas y salidas discretas Las entradas y salidas discretas constan de datos representados por unos y ceros. Las E/S (I/O: entradas/salidas) discretas se utilizan para controlar sistemas que pueden permanecer en sólo uno de dos estados posibles, tales como los estados encendido y apagado de un motor o de una lámpara. Salida dispositivo que recibe instrucciones de activación desde el PLC.



El estado de los dispositivos de salida se determina por el estado de los dispositivos de entrada y por las instrucciones de control. Salida (PLC) Los dispositivos de salida reciben instrucciones de activación desde el PLC. El estado de los dispositivos de salida se determina por el estado de los dispositivos de entrada y por las instrucciones de control.

Dispositivos de entrada y salida Cómo ya aprendiste, los controladores lógicos programables controlan entradas y salidas del mundo real para automatizar un proceso. Desplaza tu ratón sobre la imagen para ver algunos dispositivos de entrada y salida. Los dispositivos de entrada y salida incluyen: Dispositivos de entrada:

Interruptores de proximidad. Flujómetros. Interruptores de límite



Dispositivos de salida:

Válvula solenoide. Relé electromagnético. Arrancador de motor. Manómetros. Bocina instalada en un automóvil.

Ejemplo del mundo real Fíjate en el ejemplo de un sistema de control de nivel controlado por PLC. En un tanque se ajusta un flotante al nivel marcado como 2. El flotador es un dispositivo de entrada que se utiliza como sensor de nivel. Al controlar una válvula de apertura/cierre que sirve como dispositivo de salida, el usuario puede controlar el nivel de agua. Las instrucciones de control están almacenadas en la memoria del PLC. El PLC recibe constantemente una señal de entrada (en este caso, el nivel de agua). El controlador controla el dispositivo de salida (la válvula) de acuerdo a la entrada (el nivel de agua) y las instrucciones programadas en su memoria.



Discreto y analógico Los dispositivos de E/S se refieren a los datos leídos y escritos por el controlador programable. Hay dos tipos de entradas y salidas:

E/S discretas, que consisten en datos representados por unos y ceros. Los sistemas de E/S discretas se utilizan para controlar sistemas que pueden únicamente permanecer en uno de dos estados posibles, tales como el estado de ENCENDIDO o APAGADO de un motor o de una lámpara.

Las E/S analógicas utilizan varios bits para representar un valor entero. Por ejemplo, la presión de un sistema neumático podría tener cualquier valor entre 0 y el valor entero más alto disponible en una escala indicadora de presión determinada



Discreto y analógico Las señales de entrada discretas generalmente se utilizan para determinar si ocurrió un cierto evento (por ejemplo, el pistón se encuentra totalmente extendido o la presión es superior a 3 bars). Los dispositivos de salidas discretas se utilizan para controlar elementos que sólo pueden permanecer en uno de dos estados posibles. Introducción a la lógica de escalera En este módulo, emplearás un PLC y dispositivos de entrada virtuales para controlar dispositivos de salida. Programarás un PLC virtual utilizando el lenguaje de programación de lógica de escalera, un lenguaje que se utiliza habitualmente en la programación de PLC. En todo este módulo, aprenderás comandos básicos del lenguaje de programación de lógica de escalera. Más adelante programarás diagramas de escalera utilizando esos comandos para controlar diferentes sistemas de control de tipo industrial.



Este lenguaje gráfico está estrechamente relacionado con los diagramas eléctricos de lógica de relés.

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