1 Estructura de un automatismo.
1.1 Etapas de un automatismo.
1.2 Tipos de control.
1.3 Clasificación de señales.
1.4 Descripción de los componentes que integran un automatismo.
1.5 Simbología en norma americana y norma europea.
1.6 Sistemas de control híbridos
1.1 Etapas de realización de un automatismo
EL DISEÑO Y LA FUNCIONALIDAD.
Se corresponde con el estudio meticuloso de las funciones básicas que Debe realizar el
automatismo. En esta tase deberemos concretar con precisión el comportamiento del
automatismo y clarificar con nitidez todas y cada una de las operaciones que éste debe
solventar, de modo que deben evitarse las ambigüedades y las sofisticaciones
superfluas.
EL DIMENSIONADO DE DISPOSITIVOS.
Esta fase debe servirnos para elegir el conjunto de dispositivos Apropiado para realizar
el automatismo. Con este propósito, deberemos calcular la potencia eléctrica que debe
aceptar o proporcionar cada uno de los elementos del automatismo, dimensionar los
cables de alimentación y de señal, prever la vida útil de los mecanismos utilizados,
analizar cuidadosamente las características de las señales usadas en la interconexión
de los diferentes módulos y prever los necesarios elementos de seguridad y
mantenimiento
EL ESQUEMA ELÉCTRICO.
El objetivo principal de esta fase es la confección del esquema eléctrico del
automatismo. Debe ser completo y hemos de confeccionarlo con una notación clara y
comprensible en la que estén representados todos los componentes perfectamente
conectados y referenciados.
EL CUADRO ELÉCTRICO. En esta fase debemos abordar la mecanización del cuadro
eléctrico y la ubicación en su interior de los diferentes elementos que componen el
automatismo. Previamente hemos debido realizar el Esquema de cableado que
contempla, entre otras cosas, la identificación, la trayectoria y las diferentes secciones
de los conductores y, también, habremos confeccionado los diferentes planos de
ubicación de Componentes y de mecanización del cuadro eléctrico.
EL ENSAYO Y LA PRUEBA.
Una vez realizada la instalación del automatismo se realizará su ensayo y prueba. En
esta fase será conveniente actuar con un plan de trabajo previamente establecido que
contemple la entrada en funcionamiento, progresiva y en secuencia, de las diferentes
partes del automatismo. Cada parte deberá ser probada de forma aislada, y en las
condiciones de trabajo más realistas, antes de interactuar simultáneamente con el
resto. Esta fase debe servir, además, para corregir las posibles anomalías o realizar los
ajustes pertinentes antes de la entrada en servicio del automatismo.
LA PUESTA EN SERVICIO
Sólo si el automatismo funciona de forma satisfactoria en la fase de prueba,
Podremos abordar la fase de puesta en servicio. Resulta una temeridad trabajar con un
automatismo que presente deficiencias de funcionamiento o en el que no hayan sido
probados todos sus componentes. La puesta en servicio del automatismo debe ir
acompañada, siempre, de un manual de operación que recoja de
Forma explícita todos aquellos aspectos necesarios para la explotación del sistema y,
también, de otro manual de intervención para los casos en los que se produzcan
averías o debamos realizar el mantenimiento.
Del acierto en abordar la primera fase dependerá, en buena medida, la utilidad y el
buen servicio de automatismo realizado. Estamos ante una fase en la que interviene
fundamentalmente el conocimiento de la técnica, la experiencia y el buen criterio de la
persona o personas que proyectan el automatismo.
La segunda y tercera tases requieren de unos conocimientos básicos que
expondremos más adelante. Con este objetivo nos centraremos en:
- Conceptos electrotécnicos (tensión, intensidad, potencia, energía, etc.), que ya damos
por sabidos.
- Concepto de señal.
- Simbología eléctrica y electrónica utilizada en la representación de automatismos.
- Distintas técnicas utilizadas para el diseño basadas en el álgebra de Boole y el
GRAFCET
1.2
TIPOS DE AUTOMATISMOS SEGÚN LA TECNOLOGÍA
EMPLEADA
Hemos visto que los automatismos, también llamados circuitos de maniobra, son los
que permiten el mando y la regulación de las máquinas eléctricas. En función de la
tecnología empleada para la implacablemente de un sistema de control podemos
distinguir
Entre:
• AUTOMATISMOS CABLEADOS
Los automatismos cableados son aquellos que se implementan por medio de uniones
físicas entre los que
Forman el sistema de control.
• AUTOMATISMOS PROGRAMADOS
Los automatismos programados son aquellos que se realizan utilizando los autómatas
programables o controladores programables (más conocidos por su nombre inglés:
PLC, programmable logic controller).
LAS SEÑALES EN LOS AUTOMATISMOS
Con frecuencia aparece la palabra señal para describir la información que se
intercambia entre dispositivos eléctricos. Conviene precisar este término para
diferenciarlo de otras magnitudes eléctricas que manejamos al trabajar con
automatismos y cuadros eléctricos.
Por señal se entiende cualquier evento que nos proporcione información útil.
Generalmente, en el área de la Electrotecnia el evento se manifiesta en la forma de
alguna variable eléctrica (tensión, intensidad, resistencia, etc.) y la información
podemos obtenerla al evaluar alguna de las características de esa variable (magnitud,
frecuencia,
fase, etc.). Así pues, debemos asociar la idea de señal a la de un evento eléctrico de
poca potencia y magnitud reducida que, generalmente, es empleado para “informar” del
estado o nivel de una cierta variable física o eléctrica. No hay que confundir la función y
la naturaleza de una señal con la de otras magnitudes eléctricas de mayor potencia
utilizadas para mover máquinas o alimentar equipos y dispositivos. Por ejemplo, si
disponemos de una sonda de temperatura que proporciona 10 mV por cada grado
centígrado, diremos que la señal es una variable en tensión, cuya magnitud es utilizada
para determinar el nivel de la temperatura que deseamos conocer.
SEÑALES ANALÓGICAS Y SEÑALES DIGITALES
Podríamos clasificar las señales en dos grupos bien diferenciados: las señales
analógicas. y las señales digitales.
SEÑAL ANALÓGICA.
Es aquélla cuya magnitud evoluciona de forma continua en el tiempo, es decir, que su
Valor varía de forma gradual.
SEÑAL DIGITAL.
Es aquella que puede adquirir únicamente dos estados; el estado alto o '1' y el bajo o
'0' Generalmente, el estado alto sirve para indicar la presencia de cualquier evento, es
decir, la existencia de una tensión o corriente (con independencia de su magnitud), la
aparición de una señal de alarme, la activación de una determinada maniobra, etc.
Recíprocamente, el estado bajo suele ser utilizado para indicar la ausencia de tal
evento.
1.3
CLASIFICACIÓN DE SEÑALES
Existen varias maneras de clasificar una señal, en base a propiedades, criterios y
características, por lo que a continuación las podemos clasificar como:
de la señal a traves del tiempo.
- Morfología: Basado en el carácter continuo o discreto de la amplitud de la
señal o de la variable independiente.
- Propiedades: Basado en características de la señal como: Simetría,
invarianza, linealidad, estabilidad, Memoria, Estáticos y Causalidad.
- Dimensional: Basado en el número de variables independientes del
modelo de la señal.
- Energético: Basado en si poseen o no energía finita.
- Espectral: Basado en la forma de la distribución de frecuencias del
espectro de la señal.
1.4
Descripción de los componentes que integran un automatismo.
MÁQUINA O PLANTA
Es el elemento principal del control automático.
Puede estar constituido por un único aparato (motor eléctrico, bomba hidráulica, compresor
de aire, máquina Herramienta, etc.) O por un conjunto de dispositivos dispuestos en planta
con una finalidad concreta (Climatización de zona, sistema de riego, cinta transportadora,
etc.).
FUENTE DE ENERGÍA
Es el medio empleado para realizar el control. En un automatismo eléctrico este medio lo
constituye la energía eléctrica aplicada en sus distintas formas, como las tensiones
continuas o alternas de baja potencia para la alimentación de dispositivos de control y
Señalización (alimentación secundaria) y/o aquellas otras de mayor potencia utilizadas
para mover las máquinas o actuar sobre las plantas (alimentación primaria).En
automatismos de naturaleza neumática, hidráulica o mecánica intervienen otras fuentes de
energía obtenidas, respectivamente, a partir de la fuerza del aire, la fuerza de algún líquido
o por la transmisión y transformación de movimientos.
CONTROLADOR O AUTÓMATA.
Es el dispositivo o conjunto de dispositivos encargados de establecer el Criterio de control.
Partiendo de la señal proporcionada por el detector o sensor enclavado en la máquina o
planta, y de acuerdo con las indicaciones del operador o de algún criterio de actuación
previamente definido, determina la correspondiente señal de control que debe ser aplicada
al actuador para mantener la máquina o la planta en Las condiciones de funcionamiento
previstas.
ACTUADOR
Es el dispositivo utilizado para modificar la aportación de energía que se suministra a la
máquina o a la planta. El mayor o menor aporte energético que provoca el actuador está en
consonancia con la señal de control que le suministra el controlador. Hallamos actuadores
típicos en automatismos eléctricos en los relés, los contactores, las electroválvulas, las
válvulas motorizadas, los tiristores, etc.
SENSOR.
Es el elemento empleado para medir o detectar la magnitud de la variable que deseamos
controlar. Adquiere o detecta el nivel del parámetro objeto de control y envía la
correspondiente señal, habitualmente eléctrica, al dispositivo controlador. Algunos
sensores de uso frecuente en automatismos son: tacómetros, codificadores digitales,
sensores de proximidad, sondas de temperatura, de presión o de nivel, etc.
OPERADOR.
Es el conjunto de elementos de mando y señalización que facilita el intercambio de
información entre personas y automatismos para modificar o corregir las condiciones de
actuación de la máquina o planta bajo control. Debemos considerar que la mayoría de los
automatismos deben posibilitar que el ser humano incida de Forma directa, y en el instante
deseado, sobre el proceso, con el objetivo de solventar situaciones de avería, de
mantenimiento o de emergencia.
1.6
Sistemas de control híbridos fraccionarios: Modelado, Análisis y aplicaciones en
robótica móvil y mecatrónica
Autores:
Seyed Hassan Hossein Nia Kani
Directores de la Tesis:
Blas Miguel Vinagre Jara
Lectura: En la
Universidad de Extremadura ( España ) en 2013
Idioma: inglés
Número de páginas: 166
Enlaces
o
Texto completo
Resumen
o Los sistemas híbridos son sistemas dinámicos heterogéneos cuyo comportamiento
está determinado por la interacción de dinámicas correspondientes a variables
continuas y eventos discretos, y surgen de la utilización de la lógica de estados
finitos para gobernar procesos físicos continuos, o de restricciones topológicas y
de redes que interactúan con un control continuo. La gran aplicabilidad de los
sistemas híbridos ha inspirado una gran cantidad de investigación en teoría de
control y ciencias de la computación. Por otra parte, las ecuaciones diferenciales
de orden fraccionario han demostrado ser valiosas herramientas para el modelado
de muchos fenómenos físicos. En cuanto a la importancia de los sistema híbridos
y el cálculo fraccionario hay una falta de investigación en sistemas híbridos de
orden fraccionario en la literatura específica sobre las aplicaciones de control.
En esta tesis se presentan, como nuevos retos, el modelado, el análisis de
estabilidad y el control de sistemas híbridos de orden fraccionario. Se utilizan
inclusiones diferenciales de orden fraccionario como herramientas matemáticas
para modelar sistemas híbridos de orden fraccionario, y algunos sistemas de orden
fraccionario se modelan utilizando inclusiones diferenciales fraccionarias. Los
tipos de sistemas híbridos estudiados en esta tesis son los sistemas conmutados y
los sistemas de control reset. Actualmente, el control reset se centra en el uso de
estructuras que permiten nuevas reglas de puesta a cero con el fin de evitar las
soluciones tipo Zeno y mejorar el rendimiento del sistema. Como estudio
comparativo, se estudian las propiedades de algunas estrategias de control reset
modificado que resetean los estados del controlador a valores fijos o variables
distintos de cero y son capaces de eliminar o reducir la sobreoscilación de
sistemas de primer orden y orden superior, respectivamente. Cabe destacar que
también, se propone una estrategia de control reset avanzado que permite resetear
a valores tanto fijos como variables distintos de cero. Además, se generaliza el
análisis de la estabilidad para sistemas conmutados y sistemas reset de orden
fraccionario. El método común de Lyapunov y su equivalencia en el dominio de
frecuencia se utilizan para el caso de sistemas de conmutados de orden
fraccionario. También se generaliza el análisis de estabilidad en el dominio de la
frecuencia para sistemas reset de orden fraccionario. Utilizando las herramientas
de análisis de estabilidad desarrolladas, se propone un método para diseñar
controladores fraccionarios robustos para sistemas conmutados.
El control de crucero y el control de crucero adaptativo de un vehículo Citroen C3
se considera como una aplicación práctica. En este experimento se diseña una ley
de control híbrido que incluye dos controladores PI fraccionarios diferentes para
las acciones del acelerador y del freno del vehículo. El controlador reset avanzado
de orden fraccionario propuesto se aplica a un servomotor como otra aplicación.
Por otra parte, el teorema de estabilidad desarrollado se aplica al control de
ganancia programada de la plataforma denominada Smart Wheel.
2 Estructura de los controladores lógicos programables.
2.1 Definición
2.2 Antecedentes de los controladores lógicos programables.
2.3 Campos de aplicación
2.4 Ventajas y desventajas de los controladores lógicos programables.
2.5 Clasificación de los controladores lógicos programables.
2.6 Estructura física del controlador lógico.
2.7 Configuración interna del controlador lógico.
2.8 Direccionamiento de elementos internos del controlador.
2.9 Introducción a las redes de comunicación entre autómatas.
2.1 Controlador lógico programable
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC
(programmable logic controller), es una computadora 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 «duro», 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.
[1] DEFINICION DE CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLEDe acuerdo con la definición de la "Nema" (National Electrical Manufacturers Association) un controlador programable es: "Un aparato electrónico operado digitalmente, que usa una memoria programable para el
almacenamiento interno de instrucciones para implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de entrada/salida digitales (ON/OFF) o analógicos (1 5 VDC, 4 20 mA, etc.), varios tipos de máquinas o procesos.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables2.shtml#ixzz3PWD5YQjb
El término PLC de amplia difusión en el medio significa en inglés, Controlador Lógico Programable. Originalmente se denominaban PCs (Programmable Controllers), pero con la llegada de las IBM PCs, para evitar confusión se emplearon definitivamente las siglas PLC.
En Europa, el mismo concepto es llamado Autómata Programable.
La definición más apropiada es: Sistema Industrial de Control Automático que trabajo bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas.
Es un sistema porque contiene todo lo necesario para operar, e industrial por tener todos los registros necesarios para operar en los ambientes hostiles encontrados en la industria.
Esta familia de aparatos se distingue de otros controladores automáticos en que puede ser programado para controlar cualquier tipo de máquina, a diferencia de otros muchos que, solamente pueden controlar un tipo específico de aparato. Un programador o Control de Flama de una caldera, es un ejemplo de estos últimos.
Además de poder ser programados, se insiste en el término "Control Automático", que corresponde solamente a los aparatos que comparan ciertas señales provenientes de la máquina controlada de acuerdo con algunas reglas programadas con anterioridad para emitir señales de control para mantener la operación estable de dicha máquina.
Las instrucciones almacenadas en memoria permiten modificaciones así como su monitoreo externo.
El desarrollo e introducción de los relés, hace muchos años, fue un paso gigantesco hacia la automatización e incremento de la producción. La aplicación de los relés hizo posible añadir una serie de lógica a la operación de las máquinas y de esa manera reducir la carga de trabajo en el operador, y en algunos casos eliminar la necesidad de operadores humanos.
Por ejemplo, los relés hicieron posible establecer automáticamente una secuencia de operaciones, programar tiempos de retardo, conteo de eventos o hacer un evento dependiente de que ocurrieran otros.
Los relés con todas sus ventajas, tienen también naturalmente sus desventajas, tienen sólo un período de vida; su
naturalezaelectromecánica dictamina, que después de un tiempo de uso serán inservibles, sus partes conductores de corriente pueden en un momento quemarse o fundirse, desbaratando la lógica establecida y requiriendo su reemplazo.
Tal vez la inconveniencia más importante de la lógica con relés es su naturaleza fija. La lógica de un panel de relés es establecida por los ingenieros de diseño, se implementa entonces colocando relés en el panel y se alambra como se prescribe.
Mientras que la máquina dirigida por el panel de relés continúa llevando a cabo los mismos pasos en la misma secuencia, todo está perfecto, pero cuando existe un re diseño en el producto o un cambio de producción en las operaciones de esa máquina o en su secuencia, la lógica del panel debe ser re diseñada.
Si el cambio es lo suficientemente grande, una opción más económica puede ser desechar el panel actual y construir uno nuevo.
Este fue el problema encarado por los productores de automóviles a mediados de los setenta.
A lo largo de los años se habían altamente automatizado las operaciones de producción mediante el uso de los relés, cada vez que se necesitaba un cambio, se invertía en él una gran cantidad de trabajo, tiempo y material, sin tomar en cuenta la gran cantidad de tiempo de producción perdido.
La computadora ya existía en esos tiempos y se les dio la idea a los fabricantes de que la clase de control que ellos necesitaban podría ser llevado a cabo con algo similar a la computadora. Las computadoras en sí mismas, no eran deseables para esta aplicación por un buen número de razones.
La comunidadelectrónica estaba frente a un gran reto: diseñar un artefacto que, como una computadora, pudiese efectuar el control y pudiese fácilmente ser re programada, pero adecuado para el ambiente industrial.
El reto fue enfrentado y alrededor de 1969, se entregó el primer controlador programable en las plantas ensambladoras de automóviles de Detroit, Estados Unidos.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables2.shtml#ixzz3PW9nNPgv
2.2
Historia
Su historia se remonta a finales de la década de 1960, cuando la industria buscó en las nuevas
tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas de control
basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente
utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional.
En un
rack
UR2 de nueve ranuras, de izquierda a derecha: fuente de alimentación
PS407 4A, CPU 416-3, módulo de interfaz IM 460-0 y procesador de comunicaciones
CP 443-1.
En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisión automática de General Motors) emitió una
solicitud de propuestas para un reemplazo electrónico de los sistemas cableados de relés. La
propuesta ganadora vino de Bedford Associates. El resultado fue el primer PLC, designado 084
porque era el proyecto de Bedford Associates nº 84.
[2]Bedford Associates comenzó una nueva
empresa dedicada al desarrollo, fabricación, venta y mantenimiento de este nuevo producto:
Modicon (MOdular DIgital CONtroler). Una de las personas que trabajaron en ese proyecto fue
Dick Morley, quien es considerado como el «padre» del PLC.
[3]La marca Modicon fue vendida
en 1977 a Gould Electronics, y posteriormente adquirida por la compañía alemana AEG y luego
por la francesa Schneider Electric, el actual propietario.
El PLC (Control Lógico Programable) apareció con el propósito de eliminar el enorme costo que significaba el reemplazo de un sistema de control basado en relés (relays) a finales de los años 60. La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un sistema al que llamó Modular Digital
Controller o MODICON a una empresa fabricante de autos en los Estados Unidos.
El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente. Con este Sistema cuando la producción necesitaba variarse, entonces se variaba el sistema y este estaba listo para seguir trabajando.
En el sistema basado en relés, estos tenían un tiempo de vida limitado y se necesitaba un sistema de mantenimiento muy estricto. El alambrado de muchos relés en un sistema muy grande era muy complicado, si había una falla, la detección del error era muy tediosa y lenta.
Este nuevo controlador (el PLC) tenía que ser fácilmente programable, su vida útil tenía que ser larga y ser resistente a ambientes difíciles. Esto se logró con técnicas de programación conocidas y reemplazando los relés por elementos de estado sólido.
A mediados de los años 70, la AMD 2901 y 2903 eran muy populares entre los PLC MODICON. Por esos tiempos los microprocesadores no eran tan rápidos y sólo podían compararse a PLCs pequeños. Con el avance en el desarrollo de los microprocesadores (más veloces), cada vez PLC más grandes se basan en ellos.
La habilidad de comunicación entre ellos apareció aproximadamente en el año 1973. El primer sistema que lo hacía fue el Modbus de Modicon.
Los PLC podían incluso estar alejados de la maquinaria que controlaban, pero la falta de estandarización debido al constante cambio en la tecnología hizo que esta comunicación se tornara difícil.
En los años 80 se intentó estandarizar la comunicación entre PLCs con el protocolo de automatización de manufactura de la General Motors (MAP). En esos tiempos el tamaño del PLC se redujo, su programación se realizaba mediante computadoras personales (PC) en vez de terminales dedicadas sólo a ese propósito.
En los años 90 se introdujeron nuevos protocolos y se mejoraron algunos anteriores. El último estándar (IEC 1131-3) ha intentado combinar los lenguajes de programación de los PLC en un solo estándar internacional.
Ahora se tiene PLCs que se programan en función de diagrama de bloques, listas de instrucciones, lenguaje C, etc. al mismo tiempo. También se ha dado el caso en que computadoras personales (PC) han reemplazado a PLCs.
La compañía original que diseño el primer PLC (MODICON) ahora crea sistemas de control basados en PC.
2.3
Aplicaciones del PLC
CAMPOS DE APLICACIÓN DEL PLC
El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. La constante
evolución del hardware y software amplía constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades reales.
Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control, señalización, etc., por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.
Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos, etc., hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como:
Espacio reducido.
Procesos de producción periódicamente cambiantes.
Maquinaria de procesos variables.
Instalación de procesos complejos y amplios.
Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso.
Su uso se da en:
Maniobra de máquinas
Maquinaria industrial de plástico
Máquinas transfer
Maquinaria de embalajes
Maniobra de instalaciones:
Instalación de aire acondicionado, calefacción...
Instalaciones de seguridad
Chequeo de programas
Señalización del estado de procesos
Ejemplos de Aplicaciones de Un PLC
A) Maniobras de Máquinas
Maquinaria industrial del mueble y la madera.
Maquinaria en proceso de grava, arena y cemento.
Maquinaria en la industria del plástico.
Maquinas-herramientas complejas.
Maquinaria de ensamblaje.
Maquinas de transferencia.
B) Maniobra de Instalaciones
Instalaciones de aire acondicionado y calefacción.
Instalaciones de seguridad.
Instalaciones de almacenamiento y transporte.
Instalaciones de plantas embotelladoras.
Instalaciones en la industria automotriz
Instalación de tratamientos térmicos.
Instalaciones de la industria azucarera.
C) Automóvil
Cadenas de montaje, soldadura, cabinas de pintura, etc.
Máquinas herramientas: Tornos, fresadoras, taladradoras, etc.
D) Plantas químicas y petroquímicas
Control de procesos (dosificación, mezcla, pesaje, etc.).
Baños electrolíticos, oleoductos, refinado, tratamiento de aguas residuales, etc.
Control de hornos, laminado, fundición, soldadura, forja, grúas,
F) Alimentación
Envasado, empaquetado, embotellado, almacenaje, llenado de botellas, etc.
G) Papeleras y madereras
Control de procesos, serradoras, producción de conglomerados y de laminados, etc.
H) Producción de energía
Centrales eléctricas, turbinas, transporte de combustible, energía solar, etc.
I) Tráfico
Regulación y control del tráfico, ferrocarriles, etc.
J) Domótica
Iluminación, temperaturaambiente, sistemas anti robo, etc.
K) Fabricación de Neumáticos
Control de calderas, sistemas de refrigeración, prensas que vulcanizan los neumáticos.
Control de las máquinas para el armado de las cubiertas, extrusoras de goma.
Control de las máquinas para mezclar goma.
Las necesidades de la aplicación pueden ser definidas solamente por un análisis detallado del sistema completo. Esto significa que los exámenes detallados deben ser ejecutados en todas las facetas de la maquina u operación del proceso. Una última consideración importante en la aplicación de un PLC es el futuro crecimiento del sistema. Los PLC están diseñados modularmente y por lo tanto con posibilidades de poder expandirse para satisfacer las necesidades de la industria. Es importante que a la aplicación de un PLC se pueda considerar los beneficios de las futuras expansiones.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables3.shtml#ixzz3PWB8Sv6T
PROGRAMACIÓN EN RS-LOGIX 500
En este punto se dan las directrices básicas para la utilización del RSLogix 500. Este programa permite crear los programas de control en lenguaje Ladder del autómata MicroLogix 1500.
Pantalla principal del RSLogix 500
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables3.shtml#ixzz3PWBPt4pF
2.4
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Las condiciones favorables son las siguientes:
a) Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que:
No es necesario dibujar el esquema de contactos.
No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general, la capacidad de almacenamiento del modulo de memoria es lo suficientemente grande.
La lista de materiales queda sensiblemente reducida y al elaborar el presupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de entrega, etc.
b) Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado y añadir aparatos.
c) Mínimo espacio de ocupación
d) Menor coste de mano de obra de la instalación
e) Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismo autómatas pueden detectar e indicar averías.
f) Posibilidad de gobernar varias maquinas con un mismo autómata.
g) Menor tiempo para la puesta de funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo de cableado.
h) Si por alguna razón la maquina queda fuera de servicio, el autómata útil para otra máquina o sistema de producción.
Las condiciones desfavorables son las siguientes:
a) Hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a unos de los técnicos de tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente está solucionado porque las universidades y/o institutos superiores ya se encargan de dicho
adiestramiento.
b) El costo inicial que puede o no ser un inconveniente, según las características del automatismo en cuestión. Dado que el PLC cubre ventajosamente en amplio espacio entre la lógica cableada y el microprocesador es preciso que el proyectista lo conozca tanto en su actitud como en sus limitaciones. Por tanto, aunque el coste inicial debe ser tenido en cuenta a la hora de decidirnos por uno u otro sistema, conviene analizar todos los demás factores para asegurarnos una decisión acertada.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables2.shtml#ixzz3PWFFOncN
2.5
CLASIFICACION DEL PLC
Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los distintos tipos en varias categorías.
PLC tipo Nano:
Generalmente PLC de tipo compacto (Fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un número inferior a 100. Permiten manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.
PLC tipo Compactos:
Estos PLC tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos ( alrededor de 500 I/O ) , su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:
Entradas y salidas análogas
Módulos contadores rápidos
Módulos de comunicaciones
Interfaces de operador
Expansiones de i/o
PLC tipo Modular:
Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son:
Rack
Fuente de Alimentación
CPU
Módulos de I/O
De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos75/controladores-programables/controladores-programables2.shtml#ixzz3PWFXsvVo
ESTRUCTURA DEL PLC
Un Controlador Lógico Programable es un dispositivo usado para controlar. Este control se realiza sobre la base de una lógica, definida a través de un programa.
Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.
El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas programables, como por ejemplo una microcomputadora.
La estructura básica del hardware de un consolador Programable propiamente dicho está constituido por:
a. Fuente de alimentación
b. Unidad de procesamiento central (CPU)
c. Módulos de interfaces de entradas/salidas (E/S)
d. Modulo de memorias
e. Unidad de programación
En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es más exigente, se incluyen Módulos Inteligentes.
A. Fuente De Alimentación
La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la energía ala CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC.
+ 5 V para alimentar a todas las tarjetas
+ 5.2 V para alimentar al programador
+ 24 V para los canales de lazo de corriente 20 mA.
B. Unidad De Procesamiento Central (C.P.U.)
Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en otros términos podría considerarse el
cerebro del controlador.
La unidad central está diseñada a base de microprocesadores y memorias; contiene una unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores, contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del
proceso entradas/salidas, etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad.
C. 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 maquinas del proceso.
Debido a que existen gran variedad de dispositivos exteriores (captadores, actuadores), encontramos diferentes tipos de módulos de entrada y salidas, cada uno de los cuales sirve para manejar cierto tipo de señal (discreta o análoga) a determinado valor de tensión o de corriente en DC o AC.
Módulos de entradas discretas
Módulos de salidas discretas
Módulos de entrada analógica
Módulos de salida analógica
D. Módulos de Memorias
Son dispositivos destinados a guardar información de manera provisional o permanente
Se cuenta con dos tipos de memorias:
Volátiles (RAM)
No volátiles (EPROM y EEPROM)
E. Unidad de Programación
Los terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina; estos aparatos están constituidos por teclados y dispositivos de visualización
Existen tres tipos de programadores los manuales (Hand Held) tipo de calculadora, Los de video tipo (PC), y la (computadora).
Funcionamiento del CPU
Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas. A continuación ejecuta la aplicación empleando el último
estado leído. Una vez completado el programa, la CPU ejecuta tareas internas de diagnóstico y comunicación. Al final del ciclo se actualizan las salidas. El tiempo de ciclo depende del tamaño del programa, del número de E/S y de la cantidad de comunicación requerida.
Las ventajas en el uso del PLC comparado con sistemas basados en relé o sistemas electromecánicos son:
Flexibilidad: Posibilidad de reemplazar la lógica cableada de un tablero o de un circuito impreso de un
sistema electrónico, mediante un programa que corre en un PLC.
Tiempo: Ahorro de tiempo de trabajo en las conexiones a realizar, en la puesta en marcha y en el ajuste del sistema.
Cambios: Facilidad para realizar cambios durante la operación del sistema.
Confiabilidad
Espacio
Modularidad
Estandarización
PARTES DE UN PLC
Cada Controlador Lógico Programable se compone de dos partes básicas:
Sección operativa (SO)
Sección de comando (SC)
SECCION OPERATIVA (SO).
Los medios y herramientas necesarias para transformar la materia prima, por ejemplo: bombas, utensilios, taladros, etc.
Los accionadores destinados a mover y poner en funcionamiento estos medios, por ejemplo:
Motores eléctricos para accionar una bomba.
Gatos hidráulicos para cerrar una válvula.
Gatos neumáticos para taladrar un cabezal de perforación.
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