Apuntes de plc 2010

CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES

Controladores Lógicos Programables

1 INTRODUCCIÓN
1.1 Definición Un PLC, denominado así por las siglas en inglés de Controlador Lógico Programable, es un aparato que fue inventado para remplazar los circuitos secuenciales de relés1 utilizados en el control de máquinas. El PLC trabaja revisando sus entradas, y dependiendo del estado de éstas, manipula elestado de sus salidas, encendiéndolas o apagándolas. El usuario debe ingresar un programa, usualmente vía software, que lleva a obtener los resultados de operación deseados. Los PLC son usados en varias aplicaciones de tareas cotidianas. Su uso involucra operaciones de maquinado, embalaje, manejo de materiales, ensamblaje automatizado y en casi todas las tareas que requieren aplicar movimientosrepetitivos. Su uso produce ahorro de costos y tiempo, además de evitar a los operarios la realización de tareas alienantes o peligrosas. Casi cualquier operación que requiera controlar aparatos eléctricos necesita la aplicación de un PLC. Como ejemplo, supongamos que se necesita encender un relé por 5 segundos y luego apagarlo. Para hacer esto bastaría un temporizador. Ahora si se desea hacer algosimilar con 10 relés, sería necesario contar con 10 temporizadores. Si a esto agregamos que necesitamos monitorear en todo momento e independientemente cuantas veces se enciende cada relé, deberíamos agregar un contador para cada uno. De esta forma, mientras más grande es la complejidad del proceso se hace más evidente la necesidad de contar con un PLC.

1.2

Historia

Los PLC fueronintroducidos a fines de los años 60. La razón de su aparición fue la necesidad de eliminar los complicados y costosos sistemas de control de máquinas basados en relés. Bedford Associates propuso algo llamado Controlador Modular Digital (MODICON) a la General Motors. Al mismo tiempo otras compañías propusieron esquemas basados en computadoras, uno de los cuales fue PDP-8. El MODICON 084 llegó a ser elprimer PLC en producción a escala comercial. Cuando hay cambios en los requerimientos de producción estos involucran al sistema de control. Estas modificaciones llegan a ser muy caras si los cambios requeridos son frecuentes. Debido a que los relés son aparatos mecánicos, estos tienen una vida limitada que obliga apegarse a estrictos programas de mantención. El encontrar las fallas en uno de estossistemas es una tarea bastante tediosa cuando involucra una cantidad importante de relés. Estos nuevos controladores debían ser fáciles de programar por los ingenieros de mantención o de planta. También ser capaces de funcionar en los agresivos ambientes industriales. La forma de lograr esto fue usar técnicas de programación con las que los
1

Un relé es básicamente un switch que conecta a algúncomponente eléctrico mediante la aplicación de un pequeño voltaje, denominado señal de control. La aplicación de la señal puede llevar al relé un estado encendido o apagado, según sea el tipo de relé (abierto por defecto, o cerrado por defecto).

1

Controladores Lógicos Programables

programadores estaban familiarizados y reemplazar los relés mecánicos con elementos electrónicos de estadosólido. A mediados de los 70 los PLC comenzaron a tener habilidades de comunicación. El primer sistema de comunicación fue el MODBUS de MODICON. Ahora los controladores se podían comunicar entre sí para coordinar el accionar de un conjunto de máquinas. También se les agregaron capacidades de transmitir y recibir voltajes variables que le permiten recibir señales análogas. Infortunadamente lacarencia de estandarización en estos sistemas, unido a los continuos cambios de tecnología convirtió las comunicaciones de PLC en una pesadilla de protocolos y redes físicas, lo que originó la decadencia de su aplicación. Durante los años 80 se apreció un intento por estandarizar las comunicaciones con el protocolo de automatización de la manufactura de la General Motors (MAP). Al mismo tiempo se...