Plc. unidad v. ici. scm

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    14-Jul-2015

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PLC

Universidad de OrienteNcleo MonagasIngeniera de SistemasCursos Especiales de GradoAutomatizacion y Control de Procesos IndustrialesEquipo SCMFernndez Norvelis. C.I: 18.462.758Fernndez David. C.I: 14.424.461PLCHistoria y TiposSeminario: Instrumentacin y Control Industrial

Maturn, Marzo 2014PROFESOR:Edgar Goncalvez

INDICE

INTRODUCCIN3MARCO TEORICO4HISTORIA4PLC (CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE)4Ventajas5TIPOS DE PLC6PLC TIPO NANO6PLC TIPO COMPACTOS6PLC TIPO MODULAR7DISCUSION8CONCLUSIONES10BIBLIOGRAFIA11

INTRODUCCIN

Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se vena haciendo de forma cableada por medio de contactores y relees. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exiga tener altos conocimientos tcnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas. Adems cualquier variacin en el proceso supona modificar fsicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo tcnico y un mayor desembolso econmico.

El Controlador Lgico Programable (PLC) naci como solucin al control de circuitos complejos de automatizacin.

MARCO TEORICO

HISTORIAEn 1969 la Divisin Hydramatic de la General Motors instal el primer PLC para reemplazar los sistemas inflexibles cableados usados entonces en sus lneas de produccin. El primer PLC fue el MODICON 084. Ya en 1971, los PLCs se extendan a otras industrias y, en los ochentas, ya los componentes electrnicos permitieron un conjunto de operaciones en 16 bits, comparados con los 4 de los 70s, en un pequeo volumen, lo que los populariz en todo el mundo. En los 90s, aparecieron los microprocesadores de 32 bits con posibilidad de operaciones matemticas complejas, y de comunicaciones entre PLCs de diferentes marcas y PCs, los que abrieron la posibilidad de fbricas completamente automatizadas y con comunicacin a la Gerencia en "tiempo real".

PLC (CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE)Es un dispositivo operado digitalmente, que usa una memoria para el almacenamiento interno de instrucciones con el fin de implementar funciones especficas, tales como lgica, secuenciacin, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritmticas, para controlar a travs de entradas/salidas digitales o analgicas, varios tipos de mquinas o procesos.

Un autmata programable suele emplearse en procesos industriales que tengan una o varias de las siguientes necesidades:

Espacio reducido. Procesos de produccin peridicamente cambiantes. Procesos secuenciales. Maquinaria de procesos variables. Instalaciones de procesos complejos y amplios. Chequeo de programacin centralizada de las partes del proceso.

Los PLCs operan de manera secuencial y cclica, es decir, una vez finalizado el recorrido completo de un programa, comienza a ejecutar su primera instruccin.

Los elementos que contiene un PLC son: Unidad Central de proceso Mdulos de entrada Mdulos de salida Fuente de Alimentacin Dispositivos perifricos Interfaces

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 diferentes dispositivos de censado, ejecuta decisiones lgicas, basadas en un programa almacenado en la memoria, y controla los dispositivos de salida de acuerdo al resultado de la lgica programada.

Ventajas Son un gasto efectivo para controlar sistemas complejos Son flexibles y pueden ser aplicados para controlar otros sistemas de manera rpida y fcil. Su capacidad computacional permite disear controles ms complejos La ayuda para resolver problemas permite programar fcilmente y reduce el tiempo de inactividad del proceso. Sus componentes confiables hacen posible que pueda operar varios aos sin fallas. Capacidad de entradas y salidas Monitoreo Velocidad de operacin Estn diseados para trabajar en condiciones severas como: vibraciones, campos magnticos, humedad, temperaturas extremas.

Un PLC o Autmata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir seales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore segn el esquema del proceso a controlar.

Arquitectura de un Autmata Programable

TIPOS DE PLCDebido a la gran variedad de los PLC, tanto en susfunciones, en su capacidad, en su aspecto fsico y otros, es que es posible clasificar teniendo en cuenta sus distintas caractersticas.

PLC TIPO NANOGeneralmente este PLC (Fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, en un nmero inferior a 100, permiten manejar entradas y salidas digitales y algunos mdulos especiales.

PLC TIPO COMPACTOSEstos 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 cientos (alrededor de 500 I/O) , su tamao es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de mdulos especiales, tales como: Entradas y salidas anlogas. Mdulos contadores rpidos. Mdulos de comunicaciones. Interfaces de operador. Expansiones de I/O.

PLC TIPO MODULAREstos PLCs se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son: Rack. Fuente de Alimentacin. CPU. Mdulos de I/O. Comunicaciones. Contaje Rpido.

Funciones especiales:De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportangran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.

DISCUSION

Los PLC como ya hemos visto son dispositivos electrnicos utilizados para controlar de forma autnoma diferentes procesos generalmente en las plantas productivas y la industria, en la actualidad existen gran cantidad de PLC , ya que tienen ms de 50 aos operando en el mercado, tras haber iniciado el sistema de desarrollo de sistemas programables, para los aos de 1968 la industria automotriz demandaba de sistemas de control ms potente y confiables que permitan mejorar su eficiencia y reducir los costos de ampliacin o cambios producidos en su lnea de produccin reduciendo los tiempos y costos de la lneas de ensamble , fue as como la GM a finales de 1968 estableci los lineamientos que deberan cumplir los nuevos sistemas de control.

En 1970 se inici el diseo y desarrollo de lo que despus de cuatros aos de trabajo se llamara y patentara como PLC por la empresa Allen Bradey marcando el inicio del desarrollo de diversos modelos de controladores automticos; pero fue en 1977 cuando esta empresa saco al mercado el PLC 2 con un procesador INTEL 8080.continuando de su desarrolla hasta que en 1986 anuncia la fabricacin de su ultimo controlador lgico programable PLC5, este dio origen de manera acelerada a la creacin de una gran variedad de controladores los cuales han evolucionado tanto en capacidad, desempeo y seguridad ofreciendo as mejores y ms rpidas aplicaciones para la industria.

Podemos mencionar que en todos los PLC hay tres elementos principales de Hardware, como lo son tarjetas de entradas tarjetas de salidas y CPU. Las tarjetas de entrada tienen como objetivo convertir las seales de campos en un formato lgico de ceros y unos (0/1) que el CPU del PLC puede entender por citar un ejemplo la temperatura de un tanque se mide utilizando un termopac el cual varia el voltaje dependiendo de la temperatura censada, dicho voltaje se conecta a una tarjeta de entrada del PLC que el CP de este puede entender, convirtindolo en un valor lgico de tal manera que el controlador puede utilizar la temperatura dentro de la secuencia ya programada , el CPU tiene por objetivo interpretar y ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria del PLC afn de tomar decisiones de variables de campo conectadas a la tarjeta de entrada.

Las tarjetas de salidas son utilizadas para convertir la seal lgicas de ceros y uno resultante del proceso evaluador a seales de campos que permitan activar vlvulas, motores bombas, etc.

Los PLC llegaron para sustituir los sistemas electromecnicos de control, por tal motivo no ha de extraarse que la manera de programar los PLC sea utilizando una estructura muy similar a los diagramas de sistemas elctricos el cual es conocido como diagrama escalar el cual costa de actuar, evaluar contactos y bobinas muy similar a como lo hara un diagrama.

CONCLUSIONES

Son dispositivos electrnicos muy usados en automatizacin industrial. Su historia se remonta a fines de la dcada de 1960, cuando la industria busco en las nuevas tecnologas electrnicas una solucin ms eficiente para reemplazar los sistemas de control basados en circuitos elctricos con rels, interruptores y otros componentes comnmente utilizados para el control de los sistemas de lgica combi nacional.

Hoy en da, losPLC's no solo controlan la lgica de funcionamiento de mquinas, plantas y procesos industriales, sino que tambin pueden realizar operaciones aritmticas, manejar seales anlogas para realizar estrategias de control, tales como controladores PID (Proporcional Integral y Derivativo).

LosPLC's actuales, pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de rea local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

La mayor parte de los sistemas productivos que cuentan con PLC permiten mejorar la productividad y mayor velocidad al desarrollar proyectos, tambin permite disminuir el costo de crecimiento y de mantenimiento dado que los PLC son reutilizables, tambin ayuda a reducir significativamente las mermas y evitan los errores humanos que puedan causar prdidas, uno de los grandes logros de los PLC es que tambin permite estandarizar la calidad ya que no dependen de un operador que pueda hacer las cosa de una manera cada vez distintas, ya que los PLC permitirn calibrar trabajar siempre de la misma manera, finalmente podremos decir que con todas estas ventajas los PLC lo que permite es un incremento de la productividad tanto de los que desarrollan proyectos como de usuarios que utilizan los PLC en la automatizacin.

BIBLIOGRAFIA

M. A. Laughton, D. J. Warne (ed),Electrical Engineer's Reference book, 16th edition,Newnes, 2003 Chapter 16Programmable Controller

Controlador Lgico Programable. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_programable. (Consultado el 21 de Marzo de 2014)

Controlador Lgico Programable PLC. Disponible en: http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electro/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/CAP%209%20Pco.pdf. (Consultado el 21 de Marzo de 2014)

Controlador Lgico Programable PLC. Disponible en: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmt/maza_c_ac/capitulo4.pdf. (Consultado el 21 de Marzo de 2014)