La computadora como elemento de control industrial

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

La computadora como elemento de control Industrial
- Arquitectura de la computadora
- Interfaces y protocolos

Instrumentación y control industrial

La computadora como elemento de control Industrial

El primer PLC apareció en 1968 y cumplía con los requerimientosmínimos de General Motor, pero rápidamente aparecieron ventajas adicionales.
Por 1972 aparecieron equipos que ya se programaban usando esquemas de contactos (Relay Ladder Logic). Estos esquemas usaban los ingenieros y técnicos para diseñar los antiguos equipos cableados.
En 1974 aparece el microprocesador, lo que provoca muy importantes avances en el desarrollo de los PLC. Permitiéndolerealizar tareas cada vez más complejas, mejorando su confiabilidad.
Avances tecnológicos de los PLC
* Posibilidad de entradas y salidas analógicas.
* Memorias más potentes y más pequeñas. Lo que permite programas más extensos.
* Capacidad de realizar operaciones aritméticas más complejas.
* Posibilidad de comunicación entre PLC’s y entre PLC y computadoras.
* Mayor velocidad en elprocesamiento de los datos.
* Entradas y salidas remotas. Sensores y actuadores a gran distancia del controlador.
* Nuevos lenguajes de programación.
* Aplicación de computadoras para su programación.
Ventajas en la industria de los PLC
* Menor tiempo empleado en la elaboración del proyecto.
* Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadirelementos.
* Reducido espacio de ocupación.
* Menor costo de mano de obra de instalación.
* Menor tiempo para la puesta en funcionamiento, al quedar reducido el de cableado.
* Posibilidad de controlar varias máquinas con el mismo autómata.
* Economía de mantenimiento.
* Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el PLC sigue siendo útil para otra máquina o sistema deproducción.

Arquitectura de la computadora

Hardware
Todas las partes tangibles que integran el sistema, se divide en elementos periféricos de entrada, y elementos periféricos de salida, la unidad central de procesamiento (CPU) y elementos de almacenamiento de datos o información, ellos componen el hardware básico que es lo que se requiere mínimo para el funcionamiento de una computadora; loscomponentes o elementos complementarios no son necesarios en sí para el funcionamiento de la computadora, más bien están dirigidos a funciones específicas, entre ellas el control industrial (Cableado para componentes físicos como los PLC’s por ejemplo).

Software
Que es todo aquello que no podemos tocar, sin embargo con ello se dividen las tareas que podemos realizar en la computadora desde elsistema operativo con el que trabaja para iniciar, hasta programas útiles para el control y automatización de múltiples procesos industriales, electrónicos, neumáticos, económicos, mecánicos, hidráulicos, financieros, de diseño, bases de datos etc.
Existen diversas marcas de software dependiendo de lo que se quiera controlar o la tarea que se quiera realizar, por ejemplo para realizar el diseñofísico de una pieza industrial se encuentran los programas como AUTODESK o SOLID WORKS, tenemos para el control de PLC’s las marcas como FESTO o SAMSUNG por mencionar algunos ejemplos.
El puerto que utiliza físicamente un PLC en el CPU de nuestras computadoras es el puerto serial.

Interfaces y Protocolos

Entrada
En él se reciben las señales que proceden de los sensores.
Estas sonadaptadas y codificadas de forma tal que sean comprendidas por la CPU.
También tiene como misión proteger los circuitos electrónicos internos del PLC, realizando una separación eléctrica entre éstos y los sensores.

Salida
Trabaja de forma inversa al anterior. Interpreta las órdenes de la CPU, las descodifica y las amplifica para enviarlas a los actuadores.
También tiene una interface para aislar...
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