Unidad V Tema 1 PLC(ICI)

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    11-Nov-2015

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Trabajo de Investigacin de la Unidad V: PLC en la Ctedra: Instrumentacin y Control Industrial.

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<ul><li><p> Universidad de Oriente </p><p>Ncleo de Monagas </p><p>Escuela de Ingeniera y Ciencias Aplicadas </p><p>Curso Especial de Grado - rea: ACPI </p><p>Instrumentacin y Control Industrial </p><p>Maturn Estado Monagas </p><p>Unidad V: PLC </p><p>Profesor: Bachilleres: </p><p>Ing. Moiss Prez Mata Lpez, Francis </p><p> C.I. 21.347.654 </p><p>III Cohorte Automatizacin y Salazar Faras, Luis Germn </p><p>Control de Procesos Industriales C.I 20.648.461 </p><p> Equipo PLC </p><p>Maturn, Abril de 2015 </p></li><li><p>2 </p><p>NDICE </p><p>Pg. </p><p>NDICE ............................................................................................................................................... 2 </p><p>INTRODUCCIN .............................................................................................................................. 3 </p><p>MARCO TERICO ............................................................................................................................ 4 </p><p>1. QU ES UN PLC? .................................................................................................................... 4 </p><p>2. HISTORIA DE LOS PLC ........................................................................................................... 4 </p><p>3. ELEMENTOS QUE CONTIENE UN PLC. ............................................................................... 5 </p><p>4. VENTAJAS DE LOS PLC. ........................................................................................................ 5 </p><p>5. LAS FUNCIONES BSICAS DE UN PLC. .............................................................................. 6 </p><p>6. TIPOS DE PLC ........................................................................................................................... 6 </p><p>PLC TIPO NANO ....................................................................................................................... 6 </p><p>PLC TIPO COMPACTOS .......................................................................................................... 7 </p><p>PLC TIPO MODULAR .............................................................................................................. 7 </p><p>DISCUSIN ........................................................................................................................................... 8 </p><p>CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 10 </p><p>REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS .............................................................................................. 11 </p></li><li><p>3 </p><p>INTRODUCCIN </p><p>Un controlador lgico programable, ms conocido por sus siglas en ingls PLC </p><p>(programmable logic controller), es una computadora utilizada en la ingeniera automtica </p><p>o automatizacin industrial, para automatizar procesos electromecnicos, tales como el </p><p>control de la maquinaria de la fbrica en lneas de montaje o atracciones mecnicas. </p><p>Los PLC son utilizados en muchas industrias y mquinas. A diferencia de las </p><p>computadoras de propsito general, el PLC est diseado para mltiples seales de entrada </p><p>y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido elctrico y resistencia a la </p><p>vibracin y al impacto. </p><p> Los programas para el control de funcionamiento de la mquina se suelen </p><p>almacenar en bateras copia de seguridad o en memorias no voltiles. Un PLC es un </p><p>ejemplo de un sistema de tiempo real duro, donde los resultados de salida deben ser </p><p>producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo </p><p>contrario no producir el resultado deseado. </p><p>El control de procesos industriales se estaba haciendo de forma cableada por medio </p><p>de contactores y relees. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, </p><p>se le exiga tener altos conocimientos tcnicos para poder realizarlas y posteriormente </p><p>mantenerlas. Adems cualquier variacin en el proceso supona modificar fsicamente gran </p><p>parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo tcnico </p><p>y un mayor desembolso econmico. </p><p>El Controlador Lgico Programable (PLC) naci como solucin al control de </p><p>circuitos complejos de automatizacin. </p></li><li><p>4 </p><p>MARCO TERICO </p><p>1. QU ES UN PLC? </p><p>El PLC es un dispositivo electrnico que puede ser programado por el usuario y se </p><p>utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, </p><p>ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. </p><p>Es un dispositivo operado digitalmente, que usa una memoria para el almacenamiento </p><p>interno de instrucciones con el fin de implementar funciones especficas, tales como lgica, </p><p>secuenciacin, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritmticas, para </p><p>controlar a travs de entradas/salidas digitales o analgicas, varios tipos de mquinas o </p><p>procesos. </p><p>2. HISTORIA DE LOS PLC </p><p>Su historia se remonta a finales de la dcada de 1960, cuando la industria busc en las </p><p>nuevas tecnologas electrnicas una solucin ms eficiente para reemplazar los sistemas de </p><p>control basados en circuitos elctricos con rels, interruptores y otros componentes </p><p>comnmente utilizados para el control de los sistemas de lgica combinacional. </p><p>En 1968 GM Hydramatic (la divisin de transmisin automtica de General Motors) </p><p>emiti una solicitud de propuestas para un reemplazo electrnico de los sistemas cableados </p><p>de rels. La propuesta ganadora vino de Bedford Associates. El resultado fue el primer </p><p>PLC, designado 084 porque era el proyecto de Bedford Associates n 84.2 Bedford </p><p>Associates comenz una nueva empresa dedicada al desarrollo, fabricacin, venta y </p><p>mantenimiento de este nuevo producto: Modicon (MOdular DIgital CONtroler). </p><p>Una de las personas que trabajaron en ese proyecto fue Dick Morley, quien es </p><p>considerado como el padre del PLC.3 La marca Modicon fue vendida en 1977 a Gould </p><p>Electronics, y posteriormente adquirida por la compaa alemana AEG y luego por la </p><p>francesa Schneider Electric, el actual propietario. </p><p>Los primeros PLC fueron diseados para reemplazar los sistemas de rels lgicos. Estos </p><p>PLC fueron programados en lenguaje Ladder, que se parece mucho a un diagrama </p><p>esquemtico de la lgica de rels. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de </p><p>formacin de los tcnicos existentes. Otros autmatas primarios utilizaron un formulario de </p><p>listas de instrucciones de programacin. </p><p>Los PLCs modernos pueden ser programados de diversas maneras, desde la lgica de </p><p>escalera de rels, a los lenguajes de programacin tales como dialectos especialmente </p></li><li><p>5 </p><p>adaptados de BASIC y C. Otro mtodo es la lgica de estado, un lenguaje de programacin </p><p>de alto nivel diseado para programar PLC basados en diagramas de estado. </p><p>3. ELEMENTOS QUE CONTIENE UN PLC. </p><p> Unidad Central de proceso </p><p> Mdulos de entrada </p><p> Mdulos de salida </p><p> Fuente de Alimentacin </p><p> Dispositivos perifricos </p><p> Interfaces </p><p> El PLC es un sistema de microprocesador; en otras palabras una computadora de </p><p>tipo industrial. Tiene una Unidad central de procesamiento mejor conocido como CPU, </p><p>interfaces de comunicacin, y puertos de salida y entrada de tipo digital o anlogo. </p><p> La unidad central es el cerebro del PLC. Este toma las decisiones relacionadas al control de la mquina o proceso. Durante su operacin, el CPU recibe entradas de </p><p>diferentes dispositivos de censado, ejecuta decisiones lgicas, basadas en un programa </p><p>almacenado en la memoria, y controla los dispositivos de salida de acuerdo al resultado de </p><p>la lgica programada. </p><p>4. VENTAJAS DE LOS PLC. </p><p> Son un gasto efectivo para controlar sistemas complejos. </p><p> Son flexibles y pueden ser aplicados para controlar otros sistemas de manera </p><p>rpida y fcil. </p><p> Su capacidad computacional permite disear controles ms complejos </p><p> La ayuda para resolver problemas permite programar fcilmente y reduce el </p><p>tiempo de inactividad del proceso. </p></li><li><p>6 </p><p> Sus componentes confiables hacen posible que pueda operar varios aos sin </p><p>fallas. </p><p> Capacidad de entradas y salidas </p><p> Monitoreo </p><p> Velocidad de operacin. </p><p> Estn diseados para trabajar en condiciones severas como: vibraciones, </p><p>campos magnticos, humedad, temperaturas extremas. </p><p> Un PLC o Autmata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de </p><p>software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir seales de </p><p>sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore segn el </p><p>esquema del proceso a controlar. </p><p>5. FUNCIONES BSICAS DE UN PLC. </p><p>Deteccin </p><p>El PLC detecta seales del proceso de diferentes tipos. </p><p>Mando </p><p>Elabora y enva acciones al sistema segn el programa que tenga. </p><p>Dialogo hombre maquina </p><p>Recibe configuraciones y da reportes al operador de produccin o supervisores. </p><p>Programacin </p><p>El programa que utiliza permite modificarlo, incluso por el operador, cuando se </p><p>encuentra autorizado. </p><p>6. TIPOS DE PLC </p><p> Debido a la gran variedad de los PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su </p><p>aspecto fsico y otros, es que es posible clasificar teniendo en cuenta sus distintas </p><p>caractersticas. </p><p>PLC TIPO NANO </p><p> Generalmente este PLC (Fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un </p><p>conjunto reducido de I/O, en un nmero inferior a 100, permiten manejar entradas y salidas </p><p>digitales y algunos mdulos especiales. </p></li><li><p>7 </p><p>PLC TIPO COMPACTOS </p><p> Estos PLCs tienen incorporado la Fuente de Alimentacin, su CPU y mdulos de I/O en un solo mdulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios </p><p>cientos (alrededor de 500 I/O) , su tamao es superior a los Nano PLC y soportan una gran </p><p>variedad de mdulos especiales, tales como: </p><p> Entradas y salidas anlogas. </p><p> Mdulos contadores rpidos. </p><p> Mdulos de comunicaciones. </p><p> Interfaces de operador. </p><p> Expansiones de I/O. </p><p>PLC TIPO MODULAR </p><p>Estos PLCs se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son: </p><p> Rack. </p><p> Fuente de Alimentacin. </p><p> CPU. </p><p> Mdulos de I/O. </p><p> Comunicaciones. </p><p> Contaje Rpido. </p><p>Funciones especiales: </p><p> De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran cantidad </p><p>de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O. </p></li><li><p>8 </p><p>DISCUSIN </p><p>El PLC es un dispositivo electrnico que puede ser programado por el usuario y se </p><p>utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, </p><p>ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. </p><p>Su historia se remonta a finales de la dcada de 1960, cuando la industria busc en las </p><p>nuevas tecnologas electrnicas una solucin ms eficiente para reemplazar los sistemas de </p><p>control basados en circuitos elctricos con rels, interruptores y otros componentes </p><p>comnmente utilizados para el control de los sistemas de lgica combinacional. </p><p>Los PLC como ya hemos visto son dispositivos electrnicos utilizados para controlar de </p><p>forma autnoma diferentes procesos generalmente en las plantas productivas y la industria, </p><p>en la actualidad existen gran cantidad de PLC , ya que tienen ms de 50 aos operando en </p><p>el mercado, tras haber iniciado el sistema de desarrollo de sistemas programables, para los </p><p>aos de 1968 la industria automotriz demandaba de sistemas de control ms potente y </p><p>confiables que permitan mejorar su eficiencia y reducir los costos de ampliacin o cambios </p><p>producidos en su lnea de produccin reduciendo los tiempos y costos de la lneas de </p><p>ensamble , fue as como la GM a finales de 1968 estableci los lineamientos que deberan </p><p>cumplir los nuevos sistemas de control. </p><p>En 1970 se inici el diseo y desarrollo de lo que despus de cuatros aos de trabajo se </p><p>llamara y patentara como PLC por la empresa Allen Bradey marcando el inicio del </p><p>desarrollo de diversos modelos de controladores automticos; pero fue en 1977 cuando esta </p><p>empresa saco al mercado el PLC 2 con un procesador INTEL 8080.continuando de su </p><p>desarrolla hasta que en 1986 anuncia la fabricacin de su ultimo controlador lgico </p><p>programable PLC5, este dio origen de manera acelerada a la creacin de una gran variedad </p><p>de controladores los cuales han evolucionado tanto en capacidad, desempeo y seguridad </p><p>ofreciendo as mejores y ms rpidas aplicaciones para la industria. </p><p>Los primeros PLC fueron diseados para reemplazar los sistemas de rels lgicos. Estos </p><p>PLC fueron programados en lenguaje Ladder, que se parece mucho a un diagrama </p><p>esquemtico de la lgica de rels. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de </p><p>formacin de los tcnicos existentes. </p><p>El PLC es un sistema de microprocesador; en otras palabras una computadora de tipo </p><p>industrial. Tiene una Unidad central de procesamiento mejor conocido como CPU, </p><p>interfaces de comunicacin, y puertos de salida y entrada de tipo digital o anlogo. </p><p>Se puede decir que en todos los PLC hay tres elementos principales de Hardware, como </p><p>lo son tarjetas de entradas tarjetas de salidas y CPU. Las tarjetas de entrada tienen como </p><p>objetivo convertir las seales de campos en un formato lgico de ceros y unos (0/1) que el </p><p>CPU del PLC puede entender por citar un ejemplo la temperatura de un tanque se mide </p><p>utilizando un termopac el cual varia el voltaje dependiendo de la temperatura censada, </p><p>dicho voltaje se conecta a una tarjeta de entrada del PLC que el CP de este puede entender, </p><p>convirtindolo en un valor lgico de tal manera que el controlador puede utilizar la </p></li><li><p>9 </p><p>temperatura dentro de la secuencia ya programada , el CPU tiene por objetivo interpretar y </p><p>ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria del PLC afn de tomar decisiones de </p><p>variables de campo conectadas a la tarjeta de entrada. </p><p>Las tarjetas de salidas son utilizadas para convertir la seal lgicas de ceros y uno </p><p>resultante del proceso evaluador a seales de campos que permitan activar vlvulas, </p><p>motores bombas, etc. </p><p>Los PLC llegaron para sustituir los sistemas electromecnicos de control, por tal motivo </p><p>no ha de extraarse que la manera de programar los PLC sea utilizando una estructura muy </p><p>similar a los diagramas de sistemas elctricos el cual es conocido como diagrama escalar el </p><p>cual costa de actuar, evaluar contactos y bobinas muy similar a como lo hara un diagrama. </p><p>En la actualidad el campo de aplicacin de un PLC es muy extenso. Se utilizan </p><p>fundamentalmente en procesos de maniobras de mquinas, control, sealizacin, etc. La </p><p>aplicacin de un PLC abarca procesos industriales de cualquier tipo y ofrecen conexin a </p><p>red; esto te permite tener comunicado un PLC con una PC y otros dispositivos al mismo </p><p>tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadsticas y reportes. </p></li><li><p>10 </p><p>CONCLUSIONES </p><p>El PLC es un dispositivo electrnico que puede ser programado por el usuario y se </p><p>utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, </p><p>ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. </p><p> Hoy en da, los PLC's no solo controlan la lgica de funcionamiento de mquinas, </p><p>plantas y procesos industriales, sino que tambin pueden realizar operaciones a...</p></li></ul>