Ventajas y Aplicaciones.

Las principales ventajas de los controladores lógicos programables sobre los sistemas lógicos convencionales son: su programación, confiabilidad, relativamente económicos, posibilidad para comunicarlos entre sí con otros sistemas de control y/o indicación.

Computadora personal Impresor de gráficos FUENTE DE PODER C P U

Módulos de Entradas y Salidas

Aplicaciones Típicas. • Robótica. • Manejo de materiales. • Máquinas de ensamble. • Administración de energía. • Máquinas- herramienta.

• Máquinas de moldeo y fundición.

• Líneas de transferencia automáticas.

• Control de procesos por lotes, entre otras… 3.2. Funciones y Programación del PLC. 3.2.1. Sistemas de Entradas y Salidas.

El sistema de entradas y salidas provee la conexión física entre los equipos del proceso y el procesador. El sistema del controlador lógico programable usa varios circuitos de entradas o módulos de entradas para sensar y medir parámetros físicos del proceso, tales como movimiento, nivel, temperatura, presión, posición, corriente y tensión. Basado en el valor medido o sensado, el procesador, a través de varios módulos de salida, controla los dispositivos de campo (elementos finales de control), tales como válvulas, motores, bombas, y alarmas para ejercer el control sobre máquinas o procesos. Entradas.

Las entradas provienen de instrumentos de medición o por medio de una fuente sensora de datos e información que el procesador necesita para tomar decisiones lógicas. Las señales de entrada provienen de una gran variedad de dispositivos sensores.

Salidas.

Las salidas del controlador lógico programable ejecutan acciones energizando o desenergizando los actuadores para controlar procesos o máquinas. Estas señales de salida son tensiones de control que vienen de los módulos de salida. Por ejemplo, un módulo de salida envía una señal de control que energiza la bobina de un arrancador en un motor. Esta bobina energizada, cierra el contacto principal del arrancador, lo cual permite que pase la alimentación de corriente eléctrica al motor para dar inicio al arranque del mismo. Los módulos de salida usualmente no están conectados directamente al circuito de potencia, ya que es preferible conectarlos a dispositivos como arrancadores.

Entradas/Salidas Discretas.

Las entradas/salidas discretas son las más comunes en los sistemas con controladores lógicos programables. Este tipo de módulos de interfaz conecta a los dispositivos de campo, que tienen uno o dos estados, tales como encendido/apagado o abierto/cerrado, con el procesador.

En un módulo de entradas discretas, si un interruptor conectado a la entrada es cerrado, el módulo sensa la tensión suministrada y la convierte a una señal lógica aceptable para el procesador, lo que indica el estado del dispositivo. Un “1” lógico indica encendido o cerrado, y un “0” lógico indica apagado o abierto.

En la figura 3.2.1-1 se muestra un módulo típico de entradas discretas. La mayoría de los módulos de entrada cuentan con diodos emisores de luz (LED´s) para indicar el estado de cada entrada.

En un módulo de salidas discretas, el circuito de interfase de salida proporciona la tensión eléctrica lógica de control, la cual energizará o desenergizará los dispositivos de campo. Si una salida se encuentra accionada a través del programa de control, la tensión eléctrica de control es proporcionada por el circuito de interfase para activar la dirección del dispositivo de salida.

Un módulo de salidas discretas se puede definir como un interruptor simple, el cual proporciona la tensión eléctrica de control a los dispositivos de salida. Durante una operación normal, el procesador envía el estado de la salida determinada por el programa lógico, al módulo de salidas. Entonces el módulo conecta o desconecta la tensión eléctrica a los dispositivos de campo.

Para protección de los módulos de salida, los controladores lógicos programables cuentan con un fusible para evitar los picos de corriente que pudiera demandar el módulo. Si el fusible no existe en el módulo de salida, debería tomarse en cuenta en el diseño del sistema. La mayoría de los módulos de salida cuentan con optoacopladores para aislar las tensiones eléctricas de campo de los circuitos lógicos en los módulos. Módulos de E/S Analógicas.

Los módulos de entradas/salidas analógicas permiten monitorear y controlar tensiones y corrientes eléctricas, los cuales son compatibles con diversos sensores, tales como: reguladores de velocidad en motores e instrumentación de procesos. Con el uso de este tipo de módulos, la mayoría de las variables de proceso pueden ser medidas o controladas con una interfase adecuada a cada proceso.

Las interfaces están generalmente disponibles para varios rangos normalizados unipolares y bipolares. En la mayoría de los casos, una interfase de entrada o salida simple se puede configurar para dos o más rangos diferentes y puede satisfacer cualquier requerimiento de tensión o corriente eléctrica. Los diferentes rangos pueden ser configurados mediante un cambio físico en la tarjeta (interruptores o puentes), por programación a través de una computadora personal o bien a través de un programador manual.

Módulos de E/S Digitales.

Los módulos de entradas/salidas digitales son similares a los módulos de E/S discretas, ya que las señales discretas son procesadas. Sin embargo la principal diferencia es que las interfaces de las entradas/salidas discretas requieren de un solo bit para leer una entrada o controlar una salida. Por otra parte, los módulos de E/S digitales procesan un grupo de bits discretos en forma paralela o serial.

Los dispositivos típicos que actúan como interfase con los módulos de entradas digitales son: encoders binarios, lectores de código de barras y pulsadores. Algunos instrumentos son controlados por módulos de salidas digitales, tales como desplegadores de mensajes con diodos emisores de luz, paneles inteligentes, etc.

Módulos de E/S Inteligentes.

Los módulos de E/S discretos, analógicos y digitales normalmente cubren el 90% de las aplicaciones encontradas en sistemas con controladores lógicos programables. Sin embargo para algunos procesos ciertos tipos de señales necesitan datos más eficientes, para los cuales el controlador lógico programable requiere módulos especiales. Estas interfaces especiales incluyen señales de entrada tales como módulos de termopares, u otras señales que no pueden ser enlazadas usando un módulo de E/S estándar. Los módulos de E/S especiales permiten usar un microprocesador para adicionar inteligencia a la interfase, estos módulos inteligentes pueden desarrollar funciones de procesamiento complejas independientemente de la unidad lógica de control, la cual es también conocida como CPU (Unidad Central de Proceso), y del análisis del procesador.

3.2.2. Aspectos de Configuración.