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Capítulo

Introducción al sistema PLC
Antecedentes

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Este capítulo es una parte introductoria y de identificación sobre los componentes del hardware de los PLC.

A finales de 1960 se introdujeron por primera vez los PLC’s. La razón principal para diseñar un dispositivo como el PLC fue reducir los altos costos que involucraban el reemplazar los sistemas eléctricos de aquel entonces, esdecir, los sistemas eléctricos no tenían la habilidad de cambiar tan rápidamente como se requerían. Por esta razón Bedford Associates (Bedford, MA) propuso algo llamado “Controlador Modular Digital” (MODICON por sus siglas en inglés) a un fabricante automotriz en los Estados Unidos. Otras compañías de aquel tiempo proponían esquemas basados en las computadoras, uno de los cuales fue nombradoPDP-8. El MODICON 084 fue el primer PLC comercial del mundo. Las necesidades de producción son muy variables, por lo que se hicieron necesarios los sistemas de control. Si pensamos en los sistemas eléctricos de antes, los cambios frecuentes llegarían a ser muy caros y con un alto riesgo de equivocación. Además de lo anterior, los relevadores (ó relays) son dispositivos mecánicos, por lo que su tiempode vida útil es limitado, lo cual implica una mayor carga de mantenimiento y riesgo de falla. Los nuevos controladores ó PLC’s vinieron a cambiar este panorama, mostrando importantes ventajas a la hora de cambiar la secuencia de los procesos, la reducción en el mantenimiento requerido. Los PLC’s no tienen una vida de uso limitada y los cambios en los procesos son fáciles, basta sólo reprogramarlo.En los 70's la tecnología de los PLC era ya dominante en la organización de los procesos, las máquinas de estado y los programas de control basados en CPU. Para la década de los 80’s se vio un intento de estandarizar las comunicaciones con el Protocolo de Automatización de Manufactura (MAP, por sus siglas en inglés). Fue en estos años en que surgió la necesidad de reducir considerablemente eltamaño de los PLC y hacer de ellos receptores de instrucciones de control programadas desde una computadora. Los 90’s han visto una reducción gradual en la introducción de nuevos protocolos, y la modernización de las capas físicas de algunos de los protocolos más populares que sobrevivían en los 80’s. La última norma (IEC 1131-3) ha intentado unir los lenguajes de programación bajo una normainternacional.

Ventajas
Un controlador programable comparado contra un tablero de relevadores convencional tiene muchas ventajas de uso, principalmente porque el diseñador (ó programador) de un sistema se “desentiende” de los dispositivos discretos y se enfoca a diseñar la secuencia del proceso utilizando los elementos conectados. Algunas de estás ventajas son: Alta Flexibilidad Poco mantenimientoFácil programación Espacio reducido Facilidades de comunicación Bajo consumo de energía Aplicación universal Auto diagnóstico Fácil detección de fallas Expandibilidad Confiabilidad Capacidad para manejar una amplia variedad de tipo de señales digitales y análogas.

Configuración de un sistema basado en PLC
Estructura externa de un sistema PLC
Básicamente este tipo de sistemas se conforma por unchasis, fuente de alimentación ó de poder, procesador (CPU), módulos de entradas y salidas (I/O); e interfase de operación, programación y/o monitoreo.

Figura 1 Componente de un sistema PLC

Los PLC’s tienen la capacidad para utilizar diferente configuraciones de I/O. es decir, la mayoría de los procesadores son modulares y ofrecen un rendimiento general efectivo del -2-

sistema con tiemposde configuración y programación rápidos, proporcionando una respuesta oportuna para los cambios de los procesos.

Lista maestra de componentes
La ventaja de implementar este tipo de sistemas, es que existe una amplia gama de módulos de I/O, permitiéndole personalizar su solución de control de acuerdo a las necesidades del proceso. Fuentes de poder Chasis, pueden variar desde 4 slot hasta 13...