1. DG-TAM Oil Work & Service
CURSO INTENSIVO DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
INDUSTRIAL
Unidad 5_ Automatización de procesos con PLC
Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupláa
Ing. Hugo Miguel Chacón
Ing. Torres Martin A
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2. Módulo INSTRUMENTACION Y CONTROL – Unidad 6 – Programación de Autómatas
Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
UNIDAD 5
AUTOMITACION DE PROCESOS POR PLC
Introducción:
En esta Unidad nos preocuparemos por conocer el fundamento de un proceso automático y
los equipos que se emplean en la automatización por medios electrónicos (PLC), con el fin
de conocer todo el Hardware que lo compone y las plataformas de conexión con el mundo
físico.
Mapa conceptual:
Notarás la inmediata relación que surge con la Unidad 2, ya que estos equipos emplean
sensores y actuadores para su funcionamiento y quedará presentado el producto para su
estudio y utilización, previstos en la Unidad 6 del presente Módulo.
Guía de estudio:
Tendrás que leer el material entregado con el fin de conocer las particularidades de un
sistema de control, analizando las características físicas de los PLC que te permitirán
interpretar tanto su forma de funcionamiento, como su forma de conexión
Bibliografía:
El material entregado fue cuidadosamente seleccionado con el fin de constituir un
verdadero compendio de información, y para evitarte la tarea de investigar demasiado y de
gastar dinero para hacerte de la información. Ha llevado muchas horas realizarlo, y es muy
importante conocerlo íntegramente.
Las imágenes fueron recopiladas tanto de textos (scanner), esquemas, tablas o dibujos
propios e Internet.
“Curso práctico de Electrónica Industrial y Automatización”, Tomos 1 y 2. Editorial
CEKIT S.A. (Compañía Editorial Tecnológica). Autores: Ing. Guillermo Ramos
Ramos, Ing. Jorge Eduardo Hernández M. e Ing. Juan Andrés Castaño Welgos.
Te recomiendo, en la medida de lo posible, investigar sobre los temas de la presente
Unidad para afianzar, mediante la lectura, los conceptos o el conocimiento sobre la
tecnología empleada en la fabricación tanto de sensores como de actuadores.
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3. Módulo INSTRUMENTACION Y CONTROL – Unidad 6 – Programación de Autómatas
Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
SISTEMA DE CONTROL
Con el avance de la Tecnología, los procesos industriales han sufrido grandes cambios y
quienes estamos involucrados de una u otra forma en el tema, debemos estar
permanentemente informados acerca de los nuevos productos, métodos de proceso, solución
de fallas, sistemas de control, etc.
Un Sistema de Control puede ser definido como “el medio a través del cual una cantidad
variable cualquiera de interés en una máquina, mecanismo o proceso, es mantenido o alterado
de acuerdo con un patrón de comportamiento deseado”.
En el caso de la figura, la velocidad del automóvil depende de la posición del acelerador y
puede ser mantenida o alterada controlando la presión sobre el pedal, El acelerador, el
carburador y el motor del vehículo constituyen un sistema de control básico, con una
variable de entrada (la fuerza que ejerce el conductor sobre el pedal del acelerador) y una
variable de salida (la velocidad del automóvil).
En todo sistema de control, el foco central de atención, es la planta, es decir la máquina,
mecanismo o proceso a ser controlado. En nuestro ejemplo, la planta es el motor del
automóvil. En otros casos, la planta podría ser el motor eléctrico de una lavadora, una
columna de destilación química, etc.
Asociados a la planta están los Actuadores, encargados de modificar su comportamiento o
características, y los Sensores, encargados de describir o modelar su comportamiento
mediante señales eléctricas, neumáticas o de otro tipo. La planta puede dejarse libre a su
comportamiento, es decir en Lazo abierto o sin realimentación.
Por ejemplo, una caldera (planta) operada manualmente exige un grado permanente de
atención por parte del operario, que tiene que mantener las condiciones críticas de
temperatura y presión para evitar que la misma explote. Aquí el riesgo de falla humana está
latente. Para evitar que esto suceda, y garantizar que la planta se comporte de la manera
deseada, es necesario incorporarle un sistema de control automático en el que la variable de
salida, afecte la acción de control (funcionamiento de la caldera) detectando
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
permanentemente la presión y temperatura y realimentando al sistema para mantener los
valores deseados. Este tipo de sistemas se denomina de Lazo cerrado.
Prácticamente todas las industrias alrededor del mundo poseen al menos un sistema automático,
lo cual significa que la automatización es un área que está permanentemente en contacto con
nosotros. Por esta razón debemos estar preparados y conocer el
funcionamiento de dichos sistemas, por insignificantes que parezcan.
Los Sistemas de Control pueden ser:
De lazo abierto
De lazo cerrado
Elementos de un sistema de control Industrial
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5. Módulo INSTRUMENTACION Y CONTROL – Unidad 6 – Programación de Autómatas
Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
AUTOMATISMO
Es un elemento que realiza una labor de manera automática de acuerdo a
parámetros de diseño preestablecidos
Los Automatismos están compuestos de tres partes principales
Sensores (sirven para la obtención de señales)
Procesadores inteligentes (procesan dichas señales)
Actuadores (ejecutan la respuesta del procesador)
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
Existen diversos tipos de actuadores, pero el más difundido y
aplicado en la industria de automatización de procesos son
los sistemas electro neumático.
¿Que se busca con un Automatismo?
Aumentar la eficiencia.
Incrementar la velocidad.
Mejorar la calidad
Aumentar la precisión.
Disminuir los riesgos.
¿QUE ES UN AUTÓMATA PROGRAMABLE?
El elemento básico para el control y automatización de procesos, el que maneja
todo el desarrollo del proceso es el Autómata o PLC (Programmable Logic
Controllers)
Este es un “dispositivo electrónico de procesamiento” que posee entradas y
salidas para procesamiento de distinto tipo de señal, que dependen de un
programa introducido previamente.
El programa se elabora en base a una serie de órdenes o condiciones denominadas
Rutinas.
Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venia haciendo
de forma cableada por medio de contactores y relés. 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.
En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto nivel
desarrollado por técnicas cableadas. El ordenador y los autómatas programables
han intervenido de forma considerable para que este tipo de instalaciones se
hayan visto sustituidas por otras controladas de forma programada.
El Autómata Programable Industrial (API) nació como solución al control de
circuitos complejos de automatización. Por lo tanto se puede decir que un API no
es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de
mando de los sistemas automáticos. A él se conectan los captadores (finales de
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carrera, pulsadores, etc.) por una parte, y los actuadores (bobinas de contactores,
lámparas, pequeños receptores, etc.).
Campos de aplicación
Un autómata programable suele emplearse en procesos industriales que tengan
una o varias de las siguientes necesidades:
Espacio reducido.
Procesos de producción periódicamente cambiantes.
Procesos secuenciales.
Maquinaria de procesos variables.
Instalaciones de procesos complejos y amplios.
Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso.
Aplicaciones generales:
Maniobra de máquinas.
Maniobra de instalaciones.
Señalización y control.
Tal y como dijimos anteriormente, esto se refiere a los autómatas programables
industriales, dejando de lado los pequeños autómatas para uso más personal (que
se pueden emplear, incluso, para automatizar procesos en el hogar, como la puerta de
un cochera o las luces de la casa).
Ventajas e inconvenientes de los PLC's
Entre las ventajas tenemos:
Menor tiempo de elaboración de proyectos.
Posibilidad de añadir modificaciones sin costo añadido en otros
componentes.
Mínimo espacio de ocupación.
Menor costo de mano de obra.
Mantenimiento económico.
Posibilidad de gobernar varias máquinas con el mismo autómata.
Menor tiempo de puesta en funcionamiento.
Si el autómata queda pequeño para el proceso industrial puede seguir
siendo de utilidad en otras máquinas o sistemas de producción.
Y entre los inconvenientes:
Adiestramiento de técnicos.
Costo.
A día de hoy los inconvenientes se han hecho nulos, ya que todas las carreras de
ingeniería incluyen la automatización como una de sus asignaturas. En cuanto al
costo tampoco hay problema, ya que hay autómatas para todas las necesidades y a
precios ajustados.
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
Un poco de Historia
La automatización industrial ha evolucionado a la par con el desarrollo de los
sistemas mecánicos, electrónicos e informáticos. En sus inicios, para automatizar un
proceso se utilizaban palancas mecánicas, montajes de levas, engranajes, relés
y pequeños motores.
Posteriormente, con el desarrollo de la
electrónica, ya se utilizaban transistores y
señales eléctricas de bajo voltaje.
Luego con la aparición de los circuitos
integrados y en especial del microprocesador,
los automatismos revolucionaron la industria
den forma sorprendente, ya que efectuaban el
proceso de muchas señales simultáneas y
entregaban respuestas muy rápidas para ese entonces.
Las computadoras también empezaron a formar parte en el control automático de
procesos, pero debido a que su sistema de entradas y
salidas era limitado para esas labores, surgieron
controladores especializados y programables con las
herramientas necesarias para controlar líneas de
producción completas.
Los PLC's se introdujeron por primera vez en la
industria en 1960 aproximadamente. La razón
principal de tal hecho fue la necesidad de eliminar el
gran costo que se producía al reemplazar el complejo
sistema de control basado en relés y contactores.
Bedford Associates propuso algo denominado Controlador Digital Modular
(MODICON, MOdular DIgital CONtroler) a un gran fabricante de coches. Otras
compañías propusieron a la vez esquemas basados en ordenador, uno de los
cuales estaba basado en el PDP-8. El MODICON 084 resultó ser el primer PLC
del mundo en ser producido comercialmente.
El problema de los relés era que cuando los requerimientos de producción
cambiaban también lo hacía el sistema de control. Esto comenzó a resultar
bastante caro cuando los cambios fueron frecuentes. Dado que los relés son
dispositivos mecánicos y poseen una vida limitada se requería una estricta
manutención planificada. Por otra parte, a veces se debían realizar conexiones
entre cientos o miles de relés, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseño y
mantenimiento.
Los "nuevos controladores" debían ser fácilmente programables por ingenieros de
planta o personal de mantenimiento. El tiempo de vida debía ser largo y los
cambios en el programa tenían que realizarse de forma sencilla. Finalmente se
imponía que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos. La
solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los
relés mecánicos por relés de estado sólido.
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
A mediados de los 70 las tecnologías dominantes de los PLC eran máquinas de
estado secuencial y CPU basadas en desplazamiento de bit.
Los microprocesadores convencionales cedieron la potencia necesaria para
resolver de forma rápida y completa la lógica de los pequeños PLC's. Por cada
modelo de microprocesador había un modelo de PLC basado en el mismo.
Las habilidades de comunicación comenzaron a aparecer en 1973
aproximadamente. El PLC podía ahora dialogar con otros PLC's y en conjunto
podían estar aislados de las máquinas que controlaban. También podían enviar y
recibir señales de tensión variables, entrando en el mundo analógico.
Desafortunadamente, la falta de un estándar acompañado con un continuo cambio
tecnológico ha hecho que la comunicación de PLC's sea un maremagnum de
sistemas físicos y protocolos incompatibles entre si. No obstante fue una gran
década para los PLC's.
En los 80 se produjo un intento de estandarización de las comunicaciones con el
protocolo MAP (Manufacturing Automation Protocol) de General Motor's.
También fue un tiempo en el que se redujeron las dimensiones del PLC y se pasó
a programar con programación simbólica a través de ordenadores personales en
vez de los clásicos terminales de programación. Hoy día el PLC más pequeño es
del tamaño de un simple relé.
Los 90 han mostrado una gradual reducción en el número de nuevos protocolos, y
en la modernización de las capas físicas de los protocolos más populares que
sobrevivieron a los 80. Se intenta unificar el sistema de programación de todos los
PLC en un único estándar internacional. Ahora disponemos de PLC's que pueden
ser programados en diagramas de bloques, lista de instrucciones y texto
estructurado al mismo tiempo.
PARTES DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE
La estructura básica de cualquier autómata es la siguiente:
Fuente de alimentación
Módulo de entrada
Módulo de salida
Interfaz para módulos de ampliación
Periféricos.
Unidad de Control (CPU )
Unidad de operación y visualización (Terminal de programación)
Funciones básicas usuales en la práctica, para activación / desactivación
retardada, relé de impulsos e interruptor de software
Temporizadores
Marcas binarias
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Clasificación de Automatismos:
Los Automatismos se clasifican por el tipo de señal o por la arquitectura de diseño
Clasificación por el Tipo de Señal:
Analógicos
Digitales
Híbridos (Analógicos / Digitales)
Clasificación por la Arquitectura de Diseño:
De lógica cableada
De lógica programable
Automatismos Analógicos:
Trabajan con señales de tipo continuo dentro de un margen específico (valores de
temperatura o resistencia)
Por lo normal los sensores y actuadores analógicos trabajan en rangos de corriente de
4 a 20 mA (mili Ampere) o señales de voltaje de 0 a 10 Vcc.
Internamente las señales son transformadas a señales del tipo digital para su
procesamiento.
Automatismos Digitales:
Funcionan con señales que tienen dos estados (abierto o cerrado). Normalmente
se los utiliza para detección de objetos.
Automatismos Híbridos:
Combinan a ambos tipos de automatismos (Analógicos y Digitales).
Actualmente los PLC se los puede configurar del modo deseado agregando o
quitando módulos analógicos o digitales.
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Automatismos de Lógica cableada:
Presentan una arquitectura de carácter rígido. Cualquier variación de un proceso,
por pequeña que sea, implica una modificación de elementos, conexiones y a
veces implica el diseño completo del sistema.
Por lo general se componen de relés o contactores auxiliares y temporizadores,
cableados rígidamente en un tablero, combinados para llevar a cabo la
automatización de un proceso. Puede ser Analógico, Digital o Híbrido.
Automatismos de Lógica Programable:
Funcionan bajo las directivas de un programa control.
Si un proceso requiere modificaciones, con sólo modificar el programa tendremos
el nuevo esquema funcionando, sin necesidad de cambiar o modificar cableados.
Para esta Lógica se pueden emplear
PLCs
Computadoras
Microcontroladores
Controladores especializados, etc.
Actuadores
Como ya vimos en la Unidad 2 existen diversos tipos de actuadores, en la
Industria se emplean con más frecuencia los Neumáticos y los Hidráulicos, que
funcionan mediante el empleo de Sensores magnéticos, que detectan la posición
interna exacta del cilindro en un pistón, y de electro válvulas que bloquean,
desvían o liberan el flujo de aire de un sistema neumático.
PLC ó Autómata Programable (Definición)
“Es un dispositivo programable, diseñado para el control de señales eléctricas
asociadas al control automático de procesos industriales”
Está diseñado para recibir señales
de sensores y tomar decisiones de
acuerdo al programa elaborado por
el usuario en base al esquema de
proceso a controlar.
Recibe señales en sus entradas de
tipo analógicas (interruptores,
contactores, pulsadores, etc.) o
digitales (sensores de temperatura),
toma decisiones y altera sus salidas
por medio de los actuadores.
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Elementos que lo componen
Unidad Central de Proceso (CPU)
Grupo de entradas (I)
Grupo de salidas(O)
Su funcionamiento es análogo al de las Computadoras que poseen un elemento de
entrada (teclado, mouse, etc.), una CPU y un elemento de salida (Monitor,
Impresora, parlantes, etc.)
El PLC captura señales provenientes de interruptores, sensores, pulsadores,
actuadores, etc., y sus salidas se conectan a contactores, relés, electro válvulas,
motores, lámparas, etc.
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
Clasificación por construcción
Los PLCs se clasifican constructivamente en:
Compactos: Todos sus dispositivos están
integrados en un único módulo (caja)
Modulares: Se componen de módulos
independientes interconectados a través
de bases de interconexión denominadas
Bus (en algunos casos) que permiten el
acople rápido de estos. Los módulos
pueden ser de entradas, salidas,
comunicaciones, entre otros.
Arquitectura del PLC
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
Los elementos que componen a un PLC se detallan a continuación:
Fuente de alimentación
CPU
Memoria ROM
Memoria RAM (Datos)
Memoria de programa (ROM, EEPROM o Flash)
Interfaces de entradas y salidas
La conexión entre los dispositivos del PLC se lleva a cabo mediante Buses
(carreteras de datos)
En los PLC Modulares, los módulos se comunican internamente a través de Buses
internos ubicados en el fondo del Rack.
En los PLC Compactos Los Buses de conexión son internos.
Tipos de Buses
De Datos
De direcciones
De control
Bus de datos
Transporta la información que hace referencia a los datos propiamente dichos
tales como entradas y salidas. Es el mismo (común) para todos los dispositivos.
Bus de direcciones
Es el que contiene la información del dispositivo cuyos datos viajan actualmente
por el Bus de Datos.
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Bus de control
Es por el que viaja la información que le indica al dispositivo seleccionado y al
bus de direcciones lo que debe hacer con los datos.
Por ejemplo: Mediante el Bus de control se indica si los datos son de entrada o de
salida.
Fuente de alimentación
Es la encargada de convertir la tensión de la red, 220 V ac, a baja tensión de cc,
normalmente 24 Vcc .o 12 Vcc Siendo esta la tensión de trabajo en los circuitos
electrónicos que forma el Autómata.
Módulo de entradas
A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de
carrera, pulsadores,...).
La información recibida en él, es enviada a la CPU para ser procesada de acuerdo
la programación residente.
Se pueden diferenciar dos tipos de captadores conectables al módulo de entradas:
Los Pasivos
Los Activos
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Autor: Ing. Rodolfo Luis Dupla, Ing. Torres Martin A.
Los Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado -
no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores,
pulsadores, finales de carrera, etc.
Los Captadores Activos son dispositivos electrónicos que necesitan ser
alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico. Este es el caso de
los diferentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos).
Muchos de estos aparatos pueden ser alimentados por la propia fuente de
alimentación del autómata.
El que conoce circuitos de automatismos industriales realizados por contactores,
sabrá que puede utilizar, como captadores, contactos eléctricamente abiertos o
eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito. Como ejemplo
podemos ver un simple arrancador paro/marcha.
En él se distingue el contacto usado como pulsador de marcha que es
normalmente abierto y el usado como pulsador de parada que es normalmente
cerrado.
Sin embargo en circuitos automatizados por autómatas, los captadores son
generalmente abiertos.
En el mismo arrancador paro/marcha realizado con un autómata, ambos
pulsadores y el relé térmico auxiliar son abiertos.
La comunicación entre la CPU y las entradas se denomina Adquisición de Datos.
Estos datos pueden ser de dos tipos:
Discretos: Sólo se discriminan dos casos posibles (ON, OFF). Por ejemplo
si un botón está pulsado o no, si el nivel de un tanque está por encima o por
debajo del mínimo, etc. En tales casos se dice que es una entrada discreta.
Analógicos: Se discrimina un rango de valores posibles, por ejemplo la
temperatura de un ambiente, el nivel se cereal de un silo, el grado de acidez de
un líquido, etc. En tales casos se dice que es una entrada analógica.
Comportamiento de una señal de entrada:
El Sensor: Capta la magnitud a medir (temperatura, peso, humedad, etc.) y
entrega una señal sin normalizar.
El Transductor de señal: Capta la señal sin normalizar y la traduce a una
señal normalizada.
El Módulo de Entrada: Lee la señal normalizada y la traduce a sistema
binario.
La CPU recibe el dato binario y lo pone a disposición del programa del
usuario.
Algunos sensores incluyen el elemento sensor y el transductor de señal en el
mismo gabinete.
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El Transductor de señal permite que el usuario seleccione el rango de trabajo.
Si la entrada es discreta suele tener un sólo ajuste llamado ajuste de
conmutación, el cual permite al usuario ajustar el valor de señal que conmutará la
entrada de OFF a ON.
Si, en cambio, es analógica, cuenta con los ajustes cero y span, los cuales
permiten al usuario determinar el rango de trabajo que va a utilizar.
Sensores y dispositivos de medición
Tal como vimos en la Unidad 2, los sensores y transductores en general, son
dispositivos que transforman una cantidad física cualquiera, por ejemplo la
temperatura, en otra cantidad física equivalente, digamos un desplazamiento
mecánico.
Los sensores facilitan la comunicación entre el mundo físico y los sistemas de
control, tanto eléctricos como electrónicos, utilizándose en forma extensiva en
todo tipo de procesos industriales y no industriales, para propósitos de monitoreo,
control y procesamiento.
Aunque en el campo de la electrónica industrial, los sensores más utilizados son
aquellos que ofrecen a la salida una señal eléctrica, debido a las innumerables
ventajas que proporcionan los métodos electrónicos para el control y medición de
procesos.
Por ejemplo: Debido a la naturaleza eléctrica de la materia, cualquier variación de
un parámetro no eléctrico (temperatura, humedad, presión, etc.) viene siempre
acompañada por la variación de un parámetro eléctrico (resistencia, capacitancia,
inductancia, etc.). Esto permite realizar sensores eléctricos prácticamente para
cualquier variable, eléctrica o no eléctrica. Lo importante es seleccionar el
material adecuado.
Por otra parte la transmisión de señales eléctricas es más limpia, versátil y segura
que la de otros tipos de señales (mecánicas, hidráulicas, neumáticas, etc.). No
obstante, estas últimas pueden ser más convenientes en algunas situaciones
específicas, por ejemplo atmósferas explosivas o altamente ionizadas.
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Módulo de salidas
El módulo de salidas del autómata es el encargado de activar y desactivar los
actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores peque os, etc.).
La información enviada por las entradas a la CPU, una vez procesada, se envía al
módulo de salidas para que estas sean activadas y a la vez los actuadores que en
ellas están conectados.
Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes
módulos de salidas.
Existen tres tipos bien diferenciados:
A relés.
A triac.
A transistores.
Módulos de salidas a relés.
Son usados en circuitos de corriente continua y alterna. Están basados en la
conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico
normalmente abierto.
Módulos de salidas a Triacs
Se utilizan en circuitos de corriente continua y corriente alterna que necesiten
maniobras de conmutación muy rápidas.
Módulos de salidas a Transistores a colector abierto.
El uso del este tipo de módulos es exclusivo de los circuitos de cc.
Igualmente que en los de Triacs, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras
de conexión/desconexión muy rápidas.
La forma de conectar los actuadores a los módulos de salidas, dependerá del tipo de
módulo utilizado.
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Corrientes de salida
Los rangos de corriente de salida más comunes van de 4 a 20 mA, donde 4 mA
corresponde al cero en la variable medida y 20 mA a la escala plena.
La comunicación entre la CPU y las salidas se denomina Comando de
Actuadores.
Estos comandos pueden ser de dos tipos:
Discretos: Sólo se discriminan dos casos posibles (ON, OFF). Por ejemplo
encendido y apagado de luces, marcha y parada de motores, etc. En tales
casos se dice que es una salida discreta.
Analógicos: Se discrimina un rango de valores posibles, por ejemplo
variación de la intensidad de luz que emite una lámpara, marcha de un motor
a distintas velocidades, etc. En tales casos se dice que es una salida
analógica.
TERMINAL DE PROGRAMACIÓN
El terminal o consola de programación es el que permite comunicar al operario
con el sistema.
Las funciones básicas de éste son las siguientes:
Transferencia y modificación de programas.
Verificación de la programación.
Información del funcionamiento de los procesos.
Como consolas de programación pueden ser utilizadas las construidas
específicamente para el autómata, tipo calculadora o bien un ordenador personal,
PC, que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas
de programación y control.
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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
Cuando surgieron los autómatas programables, lo hicieron con la necesidad de
sustituir a los enormes cuadros de maniobra construidos con contactores y relés.
Por lo tanto, la comunicación hombre-máquina debería ser similar a la utilizada
hasta ese momento. El lenguaje usado, debería ser interpretado, con facilidad, por
los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en contacto con la
instalación. Estos lenguajes han evolucionado en los últimos tiempos, de tal
forma que algunos de ellos ya no tienen nada que ver con el típico plano eléctrico
a relés.
Los lenguajes más significativos son:
Lenguaje a contactos. (LD)
Es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista al elaborar
cuadros de automatismos. Muchos autómatas incluyen módulos especiales de
software para poder programar gráficamente de esta forma.
Lenguaje por Lista de Instrucciones. (IL)
En los autómatas de gama baja, es el único modo de programación. Consiste en
elaborar una lista de instrucciones o nemónicos que se asocian a los símbolos y su
combinación en un circuito eléctrico a contactos. También decir, que este tipo de
lenguaje es, en algunos los casos, la forma más rápida de programación e incluso
la más potente.
GRAFCET. (SFC)
Es el llamado Gráfico de Orden Etapa Transición. Ha sido especialmente
diseñado para resolver problemas de automatismos secuenciales. Las acciones son
asociadas a las etapas y las condiciones a cumplir a las transiciones.
Este lenguaje resulta enormemente sencillo de interpretar por operarios sin
conocimientos de automatismos eléctricos.
Muchos de los autómatas que existen en el mercado permiten la programación en
GRAFCET, tanto en modo gráfico o como por lista de instrucciones.
También podemos utilizarlo para resolver problemas de automatización de forma
teórica y posteriormente convertirlo a plano de contactos.
PLANO DE FUNCIONES. (FBD)
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El plano de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar, a
técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la
simbología usada en ambos es equivalente.
Aplicaciones de un PLC
Soluciones de Alumbrado de escaleras, luz exterior, etc.
Automatización de toldos, persianas, portones etc.
Alumbrado de escaparates
Construcción de armarios de distribución, de máquinas y de aparatos.
Controles de puertas.
Control de instalaciones de ventilación.
Control de bombas de agua potable y no potable.
Controles especiales en invernaderos o jardines de invierno.
Sistemas de riego automático
Procesamiento previo de señales en controles y, mediante la conexión de un
módulo de comunicaciones (p. ej., ASi), para el control
descentralizado ”in situ” de máquinas y procesos.
Sistemas de alarma.
Aplicaciones en la construcción de máquinas pequeñas, aparatos y
armarios de distribución.
Automatización de sistemas de transferencia de energía eléctrica con
grupos electrógenos.
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