Semana 1 Controlador Lógico Programable.pptx

Unidad didáctica:
Controlador Lógico Programable
Docente: Carlos Melendez Vela
Semana 1
Tema: Controladores Lógicos Programables (PLC)

CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES
¿Qué es un PLC?
Un PLC es un Controlador Lógico Programable capaz de automatizar rutinas repetitivas comúnmente dentro de ambientes
industriales. Además de ser programable, es un dispositivo resistente, confiable y de alto rendimiento que interactúa, a través de
sus entradas y salidas, con elementos externos para ejecutar las tareas que se le programan en su interior.
PLC ¿qué es este dispositivo?
El PLC es (como) un “cerebro” electrónico que ejecuta instrucciones (tareas) de forma repetitiva durante el tiempo que le sea
indicado. Tiene la capacidad de reaccionar a estímulos externos a través de sus entradas, procesar información y entregar
resultados a través de sus salidas. Gráficamente, la siguiente imagen lo representa (como ejemplo):
Un PLC es como un cerebro humano pero para las máquinas.

Bien, para tener el entendimiento de este tipo de controladores industriales, creo que es importante primero contar con la
noción básica de los conceptos que lo definen. Así que a continuación te doy una definición práctica de cada concepto:
Controlador: Se le denomina así a un circuito electrónico que puede procesar información y desarrollar funciones específicas a
través de sus entradas y salidas físicas.

Lógico: es aquello que se va produciendo de forma coherente y correspondiente según las acciones previas. Básicamente, es un
comportamiento que tiene sentido.

Programable: que se le pueden “implantar” instrucciones (reglas) que, posteriormente, se van a ejecutar tal cual se
establecieron.

Uniendo estos tres conceptos anteriores
llegamos a una comprensión más detallada de
lo que es un Controlador Lógico Programable:
Es un dispositivo construido con circuitos
electrónicos que procesa instrucciones de
acuerdo con la información recibida en sus
entradas, produce señales y las envía al exterior
a través de sus salidas. Todo este
comportamiento del dispositivo se puede
programar con instrucciones definidas y él las
va a ejecutar de manera coherente y lógica.

¿Por qué se le dice autómata?
Si apenas inicias en esta área industrial, será muy común que escuches a ingenieros, técnicos y en general, a las personas,
mencionar la palabra autómata, refiriéndose precisamente a los PLC.
¿Cuál es el motivo por el que muchos le denominan autómata?
Por definición técnica, un autómata es una máquina automática programable que cuenta con la capacidad de realizar
operaciones de manera autónoma.

Sus siglas significan controlador lógico programable (Programmable Logic Controller– PLC en inglés). Este equipo funciona como
un ordenador, donde las partes principales son la CPU, un módulo de memorias y de entradas/salidas, la fuente de alimentación
y la unidad de programación. Para que funcione, es necesario que se realice una programación previa a la función que va a
realizar. Para realizar esta programación se necesita un software específico adaptado a la marca y al lenguaje de programación
que se va a desarrollar.

Básicamente, la función que tiene es detectar diversos tipos
de señales del proceso, elaborar y enviar acciones de
acuerdo a lo que se ha programado. Además, recibe
configuraciones de los operadores (programadores) y da
reporte a los mismos, aceptando modificaciones de
programación cuando son necesarias. El Controlador Lógico
Programable recibe información de sensores conectados o
dispositivos de entrada, procesa los datos y dispara salidas
basadas en parámetros preprogramados. Dependiendo de
las entradas y salidas, puede monitorear y registrar datos de
tiempo de ejecución, como la productividad de la máquina o
la temperatura de operación, iniciar y detener procesos
automáticamente, generar alarmas si la máquina funciona
mal y más. Los controladores lógicos programables son una
solución de control flexible y robusta, adaptable a casi
cualquier aplicación.

¿Cómo funciona un PLC?
El funcionamiento de un controlador PLC es el siguiente: recibe señales externas, las analiza, dependiendo del tipo de señales y
del programa (previamente establecido en él) ejecuta operaciones lógicas las cuales generan resultados, estos resultados los
puede almacenar y/o enviar a través de nuevas señales hacia el exterior. El modo de funcionamiento anterior se puede repetir
tantas veces como las señales externas (estímulos) lo puedan provocar. Es por ello que se dice que un Controlador Lógico
Programable tiene una funcionalidad iterativa (repetitiva), según las señales de entrada y el programa que se le haya establecido.

Características de un PLC
-Procesa señales y ejecuta cálculos a alta velocidad.
-A través de sus entradas y salidas puede interactuar con otros dispositivos externos.
-Es posible programarle instrucciones lógicas en múltiples lenguajes.
-Son confiables y durables, aún en ambientes hostiles.

-Lectura de señales de captadores distribuidos.
-Permiten establecer comunicación con los diferentes equipos en tiempo real.
-Interfaz que permite el uso y diálogo con los operarios.
-Pueden ser conectados a un sistema supervisorio que facilita la interfaz y monitoreo del proceso.
-Capaces de ser programados por diferentes lenguajes.
-Reciben y ejecutan órdenes continuas por tiempos prolongados.
-Pueden controlar entradas y salidas distribuidas y ajenas al armario central del autómata mediante un cable de red.

Existen algunas características clave que diferencian a los PLC de las PC industriales, los microcontroladores y otras soluciones
de control industrial:
• E / S(Entrada-Salida): La CPU del PLC almacena y procesa los datos del programa, pero los módulos de entrada y salida
conectan el PLC al resto de la máquina. Estos módulos de E / S son los que proporcionan información a la CPU y desencadenan
resultados específicos.

• Comunicaciones: Además de los dispositivos de entrada y salida, un PLC también puede necesitar conectarse con otros tipos de
sistemas; por ejemplo, los usuarios pueden querer exportar los datos de la aplicación grabados por el PLC a un sistema de control
de supervisión y adquisición de datos (SCADA), que monitorea múltiples dispositivos conectados.

• HMI: Para interactuar con el Controlador Lógico Programable en tiempo real, los usuarios necesitan una HMI o interfaz hombre-
máquina. Estas interfaces de operador pueden ser pantallas simples, con una lectura de texto y un teclado, o grandes paneles
táctiles más similares a la electrónica de consumo, pero de cualquier manera, permiten a los usuarios revisar e ingresar
información en tiempo real.

Importancia de los PLC
Esta tecnología de implementación sencilla y ejecución rápida, nos permite automatizar los procesos de nuestro proyecto con un
bajo mantenimiento e instalación personalizada. Como mencionamos anteriormente, la función de estos ordenadores es el
almacenamiento de datos, útiles para dos funciones: el control y testeo de las piezas que conforman los sistemas utilizados en la
industria y la automatización de procesos industriales mediante la computarización de órdenes y funcionamientos específicos de
cada máquina.

Aplicaciones de un PLC
Maquinaria
• Máquinas de procesado de gravas, cementos y arenas.
• Máquinas industriales para la madera y los muebles.
• Maquinaria industrial del plástico.
• Herramientas complejas.
• Máquinas de ensamblaje.

Instalaciones
-Instalaciones de seguridad.
-Instalaciones de calefacción y aire acondicionado.
-Instalaciones de plantas para el embotellado.
-Instalaciones de transporte y almacenaje.
-Instalaciones para tratamientos térmicos.
-Instalaciones industriales azucareras

Industria automotriz
• Aplicaciones en cadenas de montaje para soldaduras, cabinas
de pintura, ensamblaje, etc.
• Uso en máquinas de herramientas como fresadoras,
taladradoras, tornos, etc.
• Fabricación de neumáticos.

Plantas químicas
• Oleoductos, refinados, baños electrolíticos, tratamientos de
aguas residuales y fecales, etc.
• Control de procesos como el pesaje, la dosificación, la mezcla,
etc.

Sistemas de transporte automatizado
En la logística y el transporte, los PLCs se utilizan para controlar sistemas de transporte automatizados, como transportadores y
robots, en almacenes y centros de distribución.

Industria alimentaria
En la industria alimentaria, los PLCs son fundamentales para controlar procesos de producción, llenado y envasado, y para
garantizar el cumplimiento de estándares de calidad y seguridad alimentaria.

Ventajas de un PLC
Los PLC (Controladores Lógicos Programables) ofrecen varias ventajas
significativas en comparación con otros sistemas de control y
automatización. Algunas de las principales ventajas de utilizar un PLC son
las siguientes:
Flexibilidad y reconfiguración: Permiten una fácil reprogramación y
reconfiguración. Si se requiere cambiar la secuencia de control o adaptar
el proceso a nuevas necesidades, es posible realizar ajustes en el
programa sin cambiar la lógica de cableado físico, lo que ahorra tiempo y
costos.
Facilidad de programación: Los lenguajes de programación de PLCs, como
el Ladder Logic, son intuitivos y fáciles de aprender, especialmente para
ingenieros y técnicos con conocimientos eléctricos o electrónicos. Esto
simplifica el desarrollo y mantenimiento de programas.
Seguridad: Incorporan funciones de seguridad para garantizar una
operación segura en entornos industriales. Pueden implementar
interbloqueos y protecciones para evitar situaciones peligrosas y reducir
los riesgos para los operarios.

Ventajas de un PLC
Monitoreo y diagnóstico: Permiten la supervisión en tiempo real del estado de los dispositivos y del proceso en general. También
proporcionan herramientas de diagnóstico que facilitan la identificación de fallas y problemas de funcionamiento, lo que agiliza la
solución de averías y el mantenimiento predictivo.
Integración con sistemas SCADA y redes industriales: Se integran fácilmente con sistemas SCADA (Supervisory Control and Data
Acquisition) y otras redes industriales, lo que facilita el control y la visualización centralizada de múltiples procesos y sistemas.
Tiempo de respuesta rápido: Tienen un tiempo de respuesta rápido debido a su diseño específico para aplicaciones de control en
tiempo real. Esto es esencial en procesos críticos que requieren una actuación rápida y precisa.

Ventajas de un PLC
Durabilidad y confiabilidad: Están diseñados para operar en entornos industriales exigentes, lo que los hace resistentes a
condiciones ambientales adversas, vibraciones, polvo, humedad y temperaturas extremas.
Menor espacio y costo: En comparación con sistemas de control tradicionales, requieren menos espacio físico y su costo de
implementación y mantenimiento suele ser más bajo, lo que los hace accesibles para diversas aplicaciones industriales.
Modularidad y escalabilidad: Son modulares, lo que significa que pueden expandirse y adaptarse a medida que se requieran más
entradas, salidas o funcionalidades adicionales.

Tipos de PLC
Las modificaciones y mejoras que se han ido realizando han derivado en diferentes tipos de PLC que se pueden agrupar en cuatro
categorías principales:
Tipo compacto
Es aquel que se ajusta a las especificaciones genéricas de los PLC’s: tiene incorporada la fuente de alimentación, la CPU y los
diferentes módulos. Existen PLC’s compactos en tamaño nano, que cuentan con un tamaño muy reducido, aunque el
funcionamiento básico del PLC está más limitado por sus características.

Tipos de PLC
Tipo modular
Se caracteriza por estar compuesto por módulos ampliables, lo que le aporta características más potentes que el modelo
compacto. Trabaja con programas más complejos y tiene mayor capacidad de memoria y operatividad.

Tipos de PLC
Montaje en rack
Se permite el intercambio de información entre los diferentes módulos, esto permite una velocidad mayor de transmisión de la
información, por lo tanto, optimiza el funcionamiento del PLC.

Tipos de PLC
PLC con HMI incorporado
El HMI (Human Machine Interface) es un dispositivo programable, tiene una interfaz gráfica, que combinado permite optimizar la
experiencia de programación y uso de la máquina. Reduce el cableado de los elementos del PLC y los muestra en una pantalla
gráfica según se programe.

Ejemplos de PLC

¿Qué hemos visto hoy?
¿Para qué nos sirve lo aprendido?
¿Tenemos dudas?
Retroalimentamos…..
Verificamos el logro de la sesión

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