SELECCIÓN DEL PLC Justificación

Antes de elegir el PLC, es importe considerar que otra manera de automatizar es mediante microcontroladores, pero cuando se trabaja con proyectos que son pensados para futuras expansiones, se debe pensar en dispositivos modulares.

Los PLC se usan en la industria, pues tienen más posibilidades de cambio y temporizadores que pueden trabajar hasta años sin necesidad de una nueva programación y de forma autónoma, además de controlar sistemas de potencia usando directamente contactores y pulsadores. La diferencia entre ambos es notable; los microcontroladores, solo poseen una grabación, luego del cual deben ser retirados y vueltos a programar en caso de que se requiera un ajuste con el tiempo, se debe tener un gran conocimiento en cuanto la electrónica, en cambio los PLC, se programan aun estén estos conectados, son más fácil de programar según las necesidades del usuario. Los PLC poseen salida en potencia, algo que los microntroladores tienen en un circuito aparte.

Una vez indicada la diferencia entre el microntrolador y el PLC, se concluye que para la automatización del riego es más conveniente utilizar un PLC modular ya que el proyecto se puede expandir, es decir, se pueden agregar más elementos de entrada/salida en caso de que se quieran monitorear más áreas o se piense controlar más variables. Además se puede modificar fácilmente la programación, dependiendo de los requerimientos del operador.

El PLC modular a utilizar es ALLEN BRADLEY (de ROCKWELL AUTOMATION) ya que la escuela cuenta con ellos y el proyecto a realizar es para la misma. Además se tiene un convenio con la marca, que consiste en realizar un descuento en la adquisición del equipo y esto ayuda a la reducción de costos.

PLC modular SLC 500

Ofrecen flexibilidad en las entradas/salidas (E/S) digitales en diferentes configuraciones para soportar entradas de 24 VDC o 120/240 VAC y salidas tipo relay, triac o transistor. En la figura3.20 muestra el PLC modular SLC 500 a utilizar.

Figura 3.20. PLC modular SLC 500.

Procesador SLC 500

Estos PLC modulares se diferencian en los procesadores por su capacidad de procesamiento dentro de los cuales se tienen:

Procesador SLC 5/01

Control de hasta 3940 puntos de entrada y salida, dos opciones de tamaño de memoria de instrucciones de 1 K o 4 K. Canal de comunicaciones DH-485 (comunicación de respuesta entre dispositivos similares solamente).

Procesador SLC 5/02

Proporciona instrucciones adicionales, diagnósticos aumentados, rendimiento efectivo más rápido, opciones adicionales de comunicación entre dispositivos similares, tamaño de memoria de programación de instrucciones de 4 K, control de hasta 4096 puntos de entrada y salida. Canal de comunicaciones DH-485.

Procesador SLC 5/03

Cuentan con el puerto DH-485 y Un puerto RS-232 incorporado que proporciona flexibilidad para hacer conexión con dispositivos inteligentes externos sin necesidad de módulos adicionales. Tamaño de memoria total de 8 K o 16 K, control de hasta 4096 puntos de entrada y salida.

Procesador SLC 5/04

La comunicación a través de DH+ es de 3 a 12 veces más rápida que con DH-485, lo cual aumenta el rendimiento. Además, el procesador SLC 5/04 funciona aproximadamente un 15% más rápido que el procesador. Cuenta con el puerto RS-23, tamaños de memoria de programación de 16 K, 32 K o 64 K., control de hasta 4096 puntos de entrada y salida.

Procesador SLC 5/05

Proporciona la misma funcionalidad de control que el procesador SLC 5/04 utilizando comunicaciones estándar de Ethernet en lugar de DH+. La comunicación de Ethernet se produce a 10 Mbps, lo cual proporciona una red de alto rendimiento para carga y descarga de programas, edición en línea, mensajes entre dispositivos similares, adquisición de datos e interface de operador. Cuenta con puerto RS-232, tamaños de memoria de programación de 16 K, 32 K o 64 K, control de hasta 4096 puntos de entrada y salida. [22]

Los procesadores mencionados anteriormente se muestran en la figura 3.21. Se comienza por la izquierda por el SLC 5/01 y se termina a la derecha por el SLC 5/05.

Figura 3.21. Procesadores SLC 500.

En el proyecto se pueden utilizar los últimos tres procesadores mencionados anteriormente, ya que cualquiera es conveniente por que cuentan con el puerto RS-232 y este será el utilizado para la comunicación con la PC. Se utilizará el SLC 5/03 el cual tiene memoria desde 8 K y se puede tener buen procesamiento en base al número de entradas y salidas requeridas.

Módulos de entradas/salidas (E/S) de la serie 1746

Los módulos de E/S están disponibles en una amplia gama de densidades que incluyen 4, 8, 16 y 32 puntos (entradas/salidas). Los módulos de salida están disponibles con CA de estado sólido, CC de estado sólido y salidas de tipo de contacto de relés. Cuentan con LED que indican el estado de cada punto de E/S, mostrado en la figura 3.22, lo cual contribuye a la

Figura 3.22. Módulo de entradas/salidas de la serie 1747.

Por el hecho de que existe una amplia variedad de módulos, no se hablara de todos, únicamente se enfocara en los que se requieren para la automatización del riego. En base a la tabla de E/S de los dispositivos que se necesitan, se verán los módulos que pueden ser utilizados.

Tabla 3.3. Tabla de E/S a utilizar en el riego. Tipo

entrada/salida Dispositivo Cantidad

Voltaje de operación

Entrada digital Sensor de nivel

(electronivel) 2 117 VAC Bobina de arrancador del

motor 2 220 VAC

Salida digital

Válvula solenoide o

electroválvula 11 24 VDC

Como se puede ver en la tabla anterior, únicamente se requieren entradas y salidas digitales. A continuación se estudian los módulos que cumplen con estas características.

Entradas digitales

Distingue estados ON/OFF, 1/0, abierto/cerrado. Soporta niveles de señal de 5 VDC, 24 VDC, 120 VAC, 220 VAC.

En base a los voltajes de operación de las entradas, solo se hablará de los módulos de 120 VAC.

Módulos de entradas digitales de corriente alterna (120 VAC)

Son módulos de entrada configurada eléctricamente con corriente alterna (120 VAC). Estos módulos son de 4 (1747-IA4), 8 (1746-IA8) y 16 (1746-IA16) puntos.

Se puede utilizar el módulo 1747-IA4 por el hecho de que solo se requieren 2 entradas digitales y se éstos brindan 4 puntos de para conexión, aunque se también se podrían utilizar los otros módulos.

Salidas digitales

Tipo ON/OFF, 0/1, abierto/cerrado. Las salidas son de tipo triac, transistor, relevador (DC, AC).

Por el hecho de que los módulos de salidas tipo triac y tipo transistor tienen protecciones contra sobrecargas eléctricas se trabajará con éstos, además de que cada uno está enfocado a un tipo de corriente (AC o DC).

Módulos de salidas digitales tipo triac (120/240 VAC)

Las salidas tipo triac son usados en circuitos de corriente alterna (AC), y a diferencia de los tipo relevador, los triac se utilizan en circuitos que necesiten maniobras de conmutación muy rápidas.Los módulos son de 8 (1746-OA8) y 16(1746-OA16) puntos.

Con este tipo de módulos se pueden conectar las salidas de las bobinas (220 VAC), y por el número de salidas requeridas se va a utilizar el modulo 1746-OW8, el cual permite conectar 8 salidas y va a permitir conectar las 2 bobinas de los arrancadores.

Módulos de salida tipo transistor (24 VDC)

Las salidas de tipo transistor son de uso exclusivo para circuitos de corriente continua (DC) y, al igual que los triac, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras de conexión/desconexión muy rápidas.

El tipo de modulo que brinda una protección contra sobrecargas es el 1746-OBP16 y cuenta con 16 puntos conexión y es el motivo por el cual se eligió, ya que se requieren 11 salidas que pertenecen a los solenoides de las válvulas.

Chasis tipo 1746

Permite albergar al CPU, fuente de alimentación y módulos de E/S, asegurándolos mecánica y eléctricamente, y permitiendo la comunicación de los diversos módulos con el CPU a través

El tamaño y montaje uniformes proporcionan la configuración universal. Puede dejar ranuras vacías para la expansión futura.

Brazos de cableado extraíble.

Los módulos SLC-500 requieren de chasis 1746 mostrado en la figura 3.23. Se puede elegir entre cuatro tamaños de chasis: de 4 ranuras, 7 ranuras, 10 ranuras y 13 ranuras. [22]

En base al que solo se requieren 2 módulos, uno de entradas y otro de salidas, además del procesador, se utiliza un chasis de de 4 ranuras y esto es importante saberlo para tenerlo en cuenta en la parte de programación ya que es un dato que se requiere.

Figura 3.23. Chasis tipo 1746