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Como programar un PLC (Controlador lógico programable)

Autor: Iván Blanco BarreraEmail: Ubicación:

 

Elementos principales para programar un PLC

Antes que nada hay que definir en sí lo que es un PLC.

Un PLC (Controlador Lógico Programable) en sí es una máquina electrónica la cual es capaz de controlar máquinas e incluso procesos a través de entradas y salidas. Las entradas y las salidas pueden ser tanto analógicos como digitales.

Los elementos importantes en un programa para PLC (en este caso utilizaremos como base el siemens) al igual que un alambrado lógico con elementos eléctricos como relevadores son:

 - Contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados.  - Bobinas. - Temporizadores (Timers). - Contadores.

A continuación se muestran los símbolos de cada elemento a través de siemens:

 

Contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados

Un contacto es un elemento eléctrico el cual su principal y única función es abrir y cerrar un circuito eléctrico ya sea para impedir el paso de la corriente o permitir el paso de la misma.

Un contacto es un elemento de entrada. Así lo lee el PLC. Las entradas se representan por medio de la letra I. Cuando un contacto se activa y éste se cierra (contacto normalmente abierto) este pasa de un estado lógico 0 a un estado lógico de 1. Cuando un contacto se activa y este se abre (contacto normalmente cerrado) este pasa de un estado lógico 1 a un estado lógico 0.

Bobinas

Las bobinas no son mas que un arrollamiento de alambres los cuales al aplicarles un voltaje estas crearan un fuerte campo magnético. Por lo tanto las bobinas que actúan en los programas de PLC representan los electroimanes de los relevadores eléctricos.

Las bobinas se consideran como elementos internos del PLC pero estas también representan salidas.

Cuando se representan internamente actúan como electroimanes donde su principal letra característica son: la M y la V.

Cuando representan una salida estos se representan especialmente con la letra Q. (las salidas mas comunes representan a motores eléctricos, solenoides, cilindros eléctricos entre otras salidas)

A continuación daremos 2 ejemplos sencillos en donde se pueden utilizar puros contactos y bobinas.

Ejemplo A: armar un programa en escalera el cual me encienda un motor eléctrico a través de un contacto y que éste se apague cuando presionemos otro contacto.

Como se observa el contacto I0.0 e I0.2 son elementos de entrada y la bobina M0.0 es una bobina interna del PLC. La salida en este caso un motor eléctrico se representa con la bobina Q0.0

Explicación del ejemplo A: cuando usted presione el elemento I0.0 este hará que se active la bobina M0.0 y a causa de ello provocara que el contacto auxiliar M0.0 se cierre y así se encienda el motor eléctrico.

El contacto auxiliar M0.0 sirve como una retroalimentación al circuito. Esto se hace por que por lo común los contactos de entrada son de pulso y este se encuentra en uno cuando lo tengamos presionado y al soltarlo cae a cero. Por lo tanto para evitar eso se retroalimenta el contacto.

El motor se detendrá únicamente cuando se presione el contacto I0.2 ya que este cortara la retroalimentación que existe en el circuito.

Ejemplo B: hacer un programa en lenguaje escalera el cual encienda y pare un motor eléctrico. Además dicho programa deberá contener protecciones para proteger al motor, esto es, que se detenga automáticamente cuando halla una sobrecarga (recuerde que una sobrecarga en el motor significa un aumento en la corriente de consumo) y además que se detenga cuando exista alta temperatura en el motor.

El ejemplo propuesto anteriormente lo resolveré para la segunda parte de este tutorial. Por lo tanto si alguien lo desea hacer antes de que lo presente que me lo envié a mi correo para analizarlo. Correo:

En la segunda parte trataremos otros elementos como el: temporizador y contador. Así como ejercicios prácticos.

Pero estoy pensando hacer otra tercer parte que hablara de: comparación y aritmética tanto fija como flotante. 

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El PLC (Control Lógico Programable) apareció con el propósito de eliminar el enorme costo que significaba el reemplazo de un sistema de control basado en relés (relays) a finales de los años 60. La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un sistema al que llamó Modular Digital Controller o MODICON a una empresa fabricante de autos en los Estados Unidos. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente.

Con este Sistema cuando la producción necesitaba variarse, entonces se variaba el sistema y ya.

En el sistema basado en relés, estos tenían un tiempo de vida limitado y se necesitaba un sistema de mantenimiento muy estricto. El alambrado de muchos relés en un sistema muy grande era muy complicado, si había una falla, la detección del error era muy tediosa y lenta.

Este nuevo controlador (el PLC) tenía que ser fácilmente programable, su vida útil tenía que ser larga y ser resistente a ambientes difíciles. Esto se logró con técnicas de programación conocidas y reemplazando los relés por elementos de estado sólido.

A mediados de los años 70, la AMD 2901 y 2903 eran muy populares entre los PLC MODICON. Por esos tiempos los microprocesadores no eran tan rápidos y sólo podían compararse a PLCs pequeños. Con el avance en el desarrollo de los microprocesadores (más veloces), cada vez PLC más grandes se basan en ellos.

La habilidad de comunicación entre ellos apareció aproximadamente en el año 1973. El primer sistema que lo hacía fue el Modbus de Modicon. Los PLC podían incluso estar alejados de la maquinaria que controlaban, pero la falta de estandarización debido al constante cambio en la tecnología hizo que esta comunicación se tornara difícil.

En los años 80 se intentó estandarizar la comunicación entre PLCs con el protocolo de de automatización de manufactura de la General Motors (MAP). En esos tiempos el tamaño del PLC se redujo, su programación se realizaba mediante computadoras personales (PC) en vez de terminales dedicadas sólo a ese propósito.

En los años 90 se introdujeron nuevos protocolos y se mejoraron algunos anteriores. El último estándar (IEC 1131-3) ha intentado combinar los lenguajes de programación de los PLC en un solo estándar internacional. Ahora se tiene PLCs que se programan en función de diagrama de bloques, listas de instrucciones, lenguaje C, etc. al mismo tiempo. También se ha dado el caso en que computadoras personales (PC) han reemplazado a PLCs. La compañía original que diseño el primer PLC (MODICON) ahora crea sistemas de control basados en PC.