Unidad V-tema 4

1. Universidad De Oriente
Núcleo Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Área: Automatización y Control de Procesos Industriales
Instrumentación y Control Industrial
Maturín/Monagas/Venezuela
Unidad V: PLC
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Profesor:
Ing. Edgar Goncalves
Bachiller (es):
Mónica Rodríguez CI: 24125020
Gustavo Velásquez CI: 20903870
Equipo GATEWAY
Maturín, Noviembre de 2014

2. INDICE
INTRODUCCION...............................................................................................................3
MARCO TEORICO............................................................................................................4
QUE ES UN PLC ...........................................................................................................4
INTERFACES ENTRADA/SALIDA................................................................................4
CLASIFICACION DE LOS MODULOS E/S...................................................................4
1. Por el tipo de señales con las que trabajan. ......................................................5
2. Por el aislamiento. ..............................................................................................5
3. Por su ubicación en el sistema PLC...................................................................5
4. Por la forma de comunicación con la CPU.........................................................5
5. Módulos de entrada. ...........................................................................................5
6. Módulos de salida ...............................................................................................5
CONSIDERACIONES GENERALES ............................................................................5
DISCUSION.......................................................................................................................7
CONCLUSION...................................................................................................................9
BIBLIOGRAFIA................................................................................................................10

3. 3
INTRODUCCION
Las industrias, empresas y organizaciones, siempre están una constante
búsqueda de instrumentos capaces de controlar los procesos y garantizar el
cumplimiento correcto de cada una de sus funciones, El avance de la
automatización ha ido invariablemente unido al avance de los sistemas
eléctricos y electrónicos. A medida que se han ido mejorando los sistemas
informáticos y reduciendo el tamaño de los componentes electrónicos se han
podido construir autómatas con mayor capacidad de control sobre los sistemas,
se ha reducido su tamaño y se han aumentado sus posibilidades.
Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venía
haciendo de forma cableada por medio de relees. Al operario que se
encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos
conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas.
Además cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran
parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran
esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.
Dada la complejidad de algunos procesos es necesario el control de los
mismos, por eso la creación de un dispositivo al cual se le programara para que
controlara dicho procesos se hizo cada vez más necesario.Uno de estos
dispositivos capaces de controlar son los controladores lógicos programables
PLC, el cual es un dispositivo electrónico que puede serprogramado por el
usuario y se utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la
maquinaria o procesos, ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la
confiabilidad de los equipos.

4. 4
MARCO TEORICO
QUE ES UN PLC
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en
inglés PLC (programmable logic controler), es unacomputadora utilizada en
la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar
procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica
en líneas de montaje o atracciones mecánicas.
Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las
computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples
señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al
ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el
control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías
copia de seguridad o en memorias no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un
sistema de tiempo real, donde los resultados de salida deben ser producidos en
respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo
contrario no producirá el resultado deseado.
INTERFACES ENTRADA/SALIDA
Las interfaces de entrada y salida son módulos o dispositivos del autómata
programable encargados de realizar la unión o interfaz entre el proceso o
planta y la CPU. En ellos se realizan una serie de acondicionados de la señal
eléctrica que entra o sale del PLC.
En concreto, los módulos de entrada se encargan de:
1. Amplificar la señal de entrada proveniente del dispositivo sensor.
2. Adaptar los niveles de dicha señal.
3. Filtrar la señal.
4. Codificar la señal para que sea procesada de forma adecuada por la
CPU.
Por otra parte, los módulos de salida se encargan de:
1. Decodificar la información proveniente de la memoria imagen de salida.
2. Amplificar la señal de salida decodificada.
3. Adaptar los niveles de tensión de esa señal.
CLASIFICACION DE LOS MODULOS E/S.
En la actualidad, para la inmensa mayoría de los autómatas programables
modulares existentes (que van montados sobre un bastidor o rack) hay una
gran variedad de módulos de entradas y salidas comercializados, con lo cual
estas interfaces pueden ser clasificadas de forma muy diversa, es decir,
atendiendo a diferentes criterios de selección. Por su parte, en autómatas de
gama baja, que acostumbran a ser compactos, los tipos de interfaces suelen
ser muchos más limitados.

5. 5
Domingo, J.; Gámiz, J.; Grau, A.; Martínez, H. (2003) clasifica las interface E/S
de la siguiente manera:
1. Por el tipo de señales con las que trabajan.
 Digitales de 1bit solamente
 Digitales de varios bits (por ejemplo, 1 byte o 2 bytes).
 Módulos analógicos mediante convertidores A/D y D/A
(típicamente 10, 12, o 16 bits).
2. Por el aislamiento.
 Con separación galvánica (mediante el relé electromagnético
otransformador) u óptica (por medio de optoacopladores) entre el
PLC y la planta (sensores y actuadores).
 Con acoplamiento directo.
3. Por su ubicación en el sistema PLC.
 Locales. Para PLC compactos, o cuando el módulo de entrada o
de salida está montado en el mismo bastidor donde se halla la
CPU en PLC modulares.
 Remotos. Cuando el módulo de entrada o de salidaestá ubicado
en un bastidor diferente y a cierta distancia del bastidor donde se
encuentra la CPU.
4. Por la forma de comunicación con la CPU.
 Módulos con comunicación serie.
 Módulos con comunicación en paralelo.
5. Módulos de entrada.
 DC a baja tensión (típicamente 12V, 24V, 48V)
 AC a 60V, 100V o 200V
 Módulos analógicos de 0-10V o 4-20mA
6. Módulos de salida
 Por relé electromagnético o salidas libre de tensión
 Estáticos con TRIAC o SCR para 110 V o 220V.
 Estáticos por transistor en colector abierto (open collector ) NPN o
PNP
 Módulos analógicos de 0-10V o 4-20 mA.
CONSIDERACIONES GENERALES
Según Villajulca, J. (2009), para las distintas clases de módulos ya sean de
entrada o salida, se deben de tomar en cuenta los valores nominales de voltaje,
corriente y potencia que soportan, ya que dependiendo de la aplicación y de la

6. 6
naturaleza del proceso que se tiene que automatizar, existen módulos de
corriente directa y módulos de corriente alterna.
Para encontrar el módulo adecuado se tiene que realizar una búsqueda en los
manuales, y observar las características que reportan los distintos fabricantes
existentes en el mercado.
La forma en como se conoce popularmente a los módulos de entrada y salida
es por medio de la siguiente denominación “Módulos de E/S”.
Para seleccionar el módulo de E/S adecuado a las necesidades del proceso
industrial, se tiene que dimensionar y cuantificar perfectamente el lugar donde
se instalará un PLC. El resultado del análisis reportara el número de sensores
y actuadores que son imprescindibles para que el PLC opere de acuerdo a lo
planeado, por lo tanto ya se sabrá la cantidad de entradas y salidas que se
requieren, y si por ejemplo se cuenta con 12 sensores y 10 actuadores,
entonces se tiene que seleccionar un PLC que soporte por lo menos 22 E/S,
posteriormente se examinara de que tipo serán los módulos de entrada y los
módulos de salida y el número de terminales que deberán poseer.
Se recordara que en una base donde se colocan los módulos de E/S, se
pueden colocar indistintamente módulos de entrada o módulos de salida, por lo
que para saber el tamaño del PLC en cuanto a los módulos que soporta, se
tiene que realizar la suma total de los sensores y actuadores (cada uno
representa una entrada o una salida), el resultado de la sumatoria representa el
número de E/S que se necesita como mínimo en el tamaño de un PLC.
Por otra parte cuando se dice que un PLC tiene capacidad para manejar 16
E/S, a este pueden colocársele módulos con 16 entradas, o en su defecto
módulos con 16 salidas
Aquí es donde puede existir una confusión ya que en una determinada
presunción podríamos aseverar que si el PLC soporta 16 entradas y además
16 salidas, entonces en general el PLC tiene la capacidad de controlar 32 E/S.
Para evitar la confusión se debe tomar como regla que cuando se da la
especificación de que un PLC sirve para manipular 16 E/S, esto quiere decir
que en la combinación total de entradas y salidas que se le pueden agregar al
PLC son 16 en total, no importando si son todas son salidas, ó si todas son
entradas, ó 9 entradas y 7 salidas ó 3 entradas y 13 salidas, etc. –

7. 7
DISCUSION
En las industrias existen dispositivos capaces de llevar el control de muchos
procesos, que garantizan el correcto desarrollo y productividad de las
empresas, los controladores logicos programables (PLC), son utilizado para la
automatizacion de estos procesos,Un PLC es un dispositivo electrónico de
estado sólido que puede controlar un proceso o una máquina y que tiene la
capacidad de ser programado o reprogramado rápidamente según la demanda
de la aplicación. Fue inventado para remplazar los circuitos secuenciales
basados en relés que eran necesarios para el control de las máquinas. El PLC
funciona monitoreando sus entradas, y dependiendo de su estado, activando y
desactivando sus salidas.
El PLC por sus esenciales características de diseño tiene un campo de
aplicación muy extenso, la constante evolución del hardware y software amplia
constantemente este campo, para poder satisfacer las necesidades que se
detectan en su espectro, su utilización fundamental se da en aquellas
instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control y
señalización. Por tanto su aplicación abarca desde procesos de fabricación
industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, o control de
instalaciones entre otras.
El usuario introduce al PLC un programa, usualmente vía Software, lo que
ocasiona que el PLC se comporte de la manera deseada. Las entradas y
salidas a un PLC le sirven para controlar y monitorear las máquinas y procesos.
Existen básicamente dos tipos de entradas / salidas a los PLC: Entradas-
Salidas discretas, y Entradas-Salidas analógicas. Estos dispositivos son
utilizados en la mayoría de las industrias ya que puede llevar el control de
cierta cantidad en específica de procesos, estos PLC pueden ser considerados
como sistemas de tiempo real, el cual produce un resultado deseado a partir de
ciertas consideraciones especificadas.
Los módulos o interfaces de entrada y salida E/S, Son los que proporciona el
vínculo entre la CPU del controlador y los dispositivos de campo del sistema. A
través de ellos se origina el intercambio de información ya sea para la
adquisición de datos o la del mando para el control de máquinas del
proceso.Ya que estos dispositivos se conectan con los distintos sensores del
sistema estos contribuyen a la retroalimentación del mismo y con la verificación
del estado de las variables para que se pueda controlar y monitorear una vez
obtenida la información que debería ser arrojada en tiempo real.
Sabiendo que los controladores lógicos programables normalmente trabajan
con procesos continuos existe la posibilidad de que se de en procesos
discretos. Sin embargo es importante aclarar que los datos que reciben los
dispositivos de entrada y salida pueden ser cualquiera pero esto no
intervendrán de ninguna forma en la naturaleza del proceso por el tipo de señal
que envía. Sencillamente, se aclaran que se obtienen salidas y se reciben
entradas discretas por sus expresiones remotamente binarias en la mayoría de
los casos.
Es de resaltar que las entradas pueden ser analógicas como digitales, por ende
las señales digitales en contraste con las señales analógicas no varían en

8. 8
forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos en su
rango. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos
estados. Las entras discretas, tanto las de la corriente continua como las de la
corriente alterna, están compuestas por una estructura típica que se puede
separar en varios bloques.
Con respecto a las señales analógicas, las mismas están constituidas cuando
las magnitudes de la misma se representan mediante variables continuas,
análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal, la
clasificación de los módulos de E/S, dependen de muchos aspectos, los cuales
han sido considerados por las empresas, los controladores lógicos
programables están desarrollados para garantizar el cumplimento de distintos
aspectos vitales para las empresas, industrias y organizaciones, se debe tomar
en cuenta las interfaces de salidas y entradas así como cada requisito para
llevar a cabo la implantación y correcto funcionamiento del mismo.

9. 9
CONCLUSION
Un PLC o Autómata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de
software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir
señales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el
usuario elabore según el esquema del proceso a controlar, garantizando así el
correcto funcionamiento de los procesos en las industrias.
Los módulos de entrada o salida son las tarjetas electrónicas que proporcionan
el vínculo entre la CPU del controlador programable y los dispositivos de
campo del sistema. A través de ellas se origina el intercambio de información,
ya sea con la finalidad de adquirir de datos, o para el mando o control de las
máquinas presentes en el proceso.
Los módulos de entrada, transforman las señales de entrada a niveles
permitidos por la CPU. Mediante el uso de un acoplador óptico, los módulos de
entrada aíslan eléctricamente el interior de los circuitos, protegiéndolo contra
tensiones peligrosamente altas, los ruidos eléctricos y señales parásitas.
Finalmente, filtran las señales procedentes de los diferentes sensores ubicados
en las máquinas.
Los módulos de salida, permiten que la tensión llegue a los dispositivos de
salida. Con el uso del acoplador óptico y con un relé de impulso, se asegura el
aislamiento de los circuitos electrónicos del controlador, y se transmiten las
órdenes hacia los actuadores de mando

10. 10
BIBLIOGRAFIA
 Controlador Lógico Programable. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_programable
 Villajulca, J. (2009) Módulos de entrada y salida de datos [Articulo en
línea] Disponible en: http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-
libres/automatizacion/curso-completo-de-plcs/item/104-capitulo-32-
m%C3%B3dulos-de-entrada-y-salida-de-
datos.html#sthash.BAVmXlC7.dpuf
 Domingo, J.; Gámiz, J.; Grau, A.; Martínez, H. (2003) Introducción a los
autómatas programables. Editorial UOC