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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE PACHUCA INGENIERÍA MECATRÓNICA

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

ACTIVIDAD NO PRESENCIAL

FORMATO: INDIVIDUAL DURACIÓN: 10HRS

OBJETIVO GENERAL Discriminar controladores lógicos programables según sus características y prestaciones, de modo que puedan ser designados a tareas de automatización. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Definir al controlador lógico programable (PLC) o autómata programable, a partir de las conceptualizaciones planteadas por los diversos fabricantes y organismos normalizadores

b) Explicar los beneficios de integrar al PLC en los procesos industriales c) Ilustrar la arquitectura interna y externa de un PLC d) Discriminar los tipos de PLC, según sus características y gamas e) Justificar la elección de los PLC en tareas de automatización, sobre distintos escenarios

INTRODUCCIÓN El Controlador Lógico Programable (PLC) surgió como alternativa a las necesidades de control continuamente cambiantes en los sistemas de producción de la industria. En los años 1960’s, la industria automotriz requería esquemas de control que se adaptaran rápidamente a la producción de nuevos modelos de autos, puesto que realizarlos con elementos de control eléctrico (interruptores y relevadores) resultaba muy costoso y consumía demasiado tiempo de cableado (por parte de los expertos). Es así que surge a finales de los 1960´s y principios de los 1970’s el primer Controlador Digital Modular (MODICON) que a la postre se convirtió en el primer PLC.

Figura 1.a. MODICON 084 antecedente directo del PLC

Figura 1.b. Ejemplo de PLCs disponibles en el mercado

Pero, ¿qué es un controlador lógico programable? ¿Qué elementos lo componen? ¿Existe sólo un tipo de PLC en el mercado? ¿Qué consideraciones se deben tener en cuenta a la hora de elegir alguno? ¿Cuáles son los principales fabricantes? Para responder estas y otras preguntas, te invito a que desarrolles las actividades planteadas a continuación, analices y reflexiones acerca de la integración de los PLC en los procesos de producción o manufactura (que continuamente incrementan su complejidad y requerimientos) y justifiques su utilización en diversos escenarios o aplicaciones.

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ACTIVIDADES

1. Entra a la plataforma Moodle y descarga los documentos PLC_01, PLC_02, PLC_03, PLC_04 y realiza su lectura.

2. A partir de las lecturas presentadas y algunas que complementen tu comprensión, escribe un par de definiciones del PLC o autómata programable y escribe en tus propias palabras una definición (presenta las tres).

3. Es posible que algunas de las definiciones que hallaste consideren al PLC como una computadora industrial. Siendo así, sus elementos internos no son del todo desconocidos para ti. Realiza una investigación exhaustiva y genera un esquema que ilustre y describa el funcionamiento de los elementos internos que componen al PLC.

4. Cuando se programa un PLC, la ejecución de las instrucciones se realiza de forma ordenada, según el ciclo de barrido o scan. Realiza un diagrama, describe dicho ciclo y explica su importancia.

5. Llegado el momento puede considerarse la necesidad de comunicar dispositivos (Proceso-PLC, PLC-PLC y PLC-PC), para la automatización de máquinas, tareas o procesos. Realiza una investigación acerca de la forma de interconectar los dispositivos (buses de campo y redes industriales) y su relevancia en los procesos productivos.

6. De forma externa los PLC pueden presentar diferencias, debido a la gama a la que pertenecen. Analiza y presenta una clasificación de las gamas de los PLC, además de explicar las diferencias entre ellas.

7. Existe una gran variedad de autómatas en el mercado, pero: ¿de que depende su elección? Realiza una búsqueda y explica cuales son las principales características que influyen en esto.

8. A partir de una consulta hecha a los sitios web de los principales fabricantes, presenta una tabla comparativa de sus PLC, donde se muestren sus características y prestaciones más relevantes.

9. Completados los puntos anteriores ya se tienen algunas herramientas para seleccionar o descartar algún tipo de PLC. Por tanto, considera los siguientes escenarios: A) Una conocida cementera mexicana requiere automatizar el proceso de elaboración del Cemento Portland,

para lo cual, te pide tu opinión y recomendación para lograrlo. Este proceso presenta señales digitales y analógicas, variables de temperatura, presión, aceleración y límite, cercanos a los 2,000 puntos de E/S. Diversas señales de interés conmutan en el orden de los milisegundos y se requiere cubrir una superficie total cercana a los 2km

2 (donde están instalados los equipos y maquinaria involucrada en el proceso).

Realiza una propuesta de automatización y justifica tus razones para ello. B) Una celda de manufactura contiene una banda transportadora que debe ser rehabilitada. La celda contiene

cinco estaciones de trabajo con un total de 70 puntos de E/S digitales (conmutan en el orden de los milisegundos) y un área superficial de 20m

2. ¿Qué tipo de PLC recomendarías y porque razón? Justifica tu

elección.

10. Una vez finalizadas las actividades, presenta tu trabajo completo en una presentación (con no más de 30 diapositivas) y súbela al espacio de tareas para que sea evaluada.