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CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES
Traducido y adaptado del original por el Ing. Mario Alberto Caballero Vega
INTRODUCCIÓN:La ingeniería de control ha evolucionado a través del
tiempo. En el pasado los seres humanos fueron el principal método de control de sistemas. Más recientemente la electricidad fue utilizada para el control de sistemas y éste control estuvo basado en relevadores, éstos relevadores permiten que se transmita potencia encendiendo y apagando sin necesidad de un interruptor mecánico. Para utilizar una simple lógica de control de decisiones es común usar relevadores o relays.
El desarrollo de computadoras de bajo costo ha traído el la revolución más reciente en este sentido, El Controlador Lógico Programable o PLC por sus cifras en inglés. El advenimiento del PLC comenzó en los 1970,s y ha llegado a ser la opción más común para controles de manufactura.
Los PLC han estado ganando popularidad en el piso de las fábricas y probablemente lo seguirán haciendo en un futuro inmediato debido principalmente a las grandes ventajas que ofrecen:
Entre las ventajas que brindan los PLC´s podemos citar las siguientes:
Bajo costo para controlar sistemas complejos.Es flexible y puede ser reprogramado par controlar
otros sistemas rápida y fácilmente.Sus habilidades computacionales permiten un
control más sofisticado.Las ayudas de prueba de errores hacen la
programación más fácil y reducen la pérdida de tiempo.
La confiabilidad de sus componentes hacen mayor la probabilidad de operación sin fallas por un largo tiempo.
Lógica de escalera
La lógica de escalera es el principal método utilizado para la programación de los PLC´s. La lógica de escalera se ha desarrollado para parecerse a la lógica de los relevadores ya descrita.
La decisión de hacer similar la lógica de escalera a la de relés, fue estratégica, ya que de esta forma se redujo la cantidad de reentrenamiento que se tuvo que dar a ingenieros y técnicos.
Un relé es un dispositivo simple que utiliza un campo magnético para controlar un interruptor, tal como se ve en la figura siguiente:
Bobina de entrada
Normalmente cerrado
Normalmente abierto
Cuando se aplica un voltaje a la bobina de entrada, la corriente resultante crea un campo magnético. Este campo magnético empuja un interruptor metálico hacia él y los contactos se tocan, cerrando el switch. El contacto que se cierra cuando la bobina es energizada se denomina normalmente abierto.
Los contactos normalmente cerrados se tocan cuando la bobina no está energizada . Los relés o relevadores se dibujan normalmente en forma esquemática utilizando un círculo para representar la bobina de entrada.
Los relevadores son utilizados para permitir a una fuente de potencia cerrar un interruptor (switch) para otra (a menudo una de más alta corriente) mientras las mantiene aisladas. Un ejemplo de un relé en una simple aplicación de control se muestra en la figura siguiente:
En este sistema, el primer relevador a la izquierda es utilizado como normalmente cerrado y permitirá a la corriente fluir hasta que un voltaje sea aplicado a la entrada A. El segundo relé es normalmente abierto y no permitirá flujo de corriente hasta que un voltaje sea aplicado a la entrada B. Si la correinte se encuentra fluyendo en los primeros dos relés, entonces la corriente fluirá a través de la bobina en el tercer relé, y cerrará el switch para la salida C.
Este circuito estaría normalmente dibujado en la forma lógica de escalera Esto se puede leer lógicamente de la siguiente forma: C permanecerá encendido si A está apagado y B está encendido.
El ejemplo en la figura 2.2 no muestra el sistema de control entero solamente la lógica. Cuando consideramos un PLC existen entradas, salidas, y la lógica. En la figura 2.3 se muestra una más completa representación de un PLC.
Aquí hay dos entradas de “push buttons”. Podemos imaginar las entradas activando bobinas de 24 VDCen el PLC. Esto en turno dirige una salida de relé que activa una carga de 115 VAC consistente en un bombillo. Considere que en los actuales PLC´s las entradas no son nunca relés pero las salidas a menudo lo son.
La lógica de escalera en el PLC es de hecho, un programa de computadora que el usuario puede introducir y cambiar. Note que ambas, entradas de los “push buttons” son normalmente abiertas pero la lógica de escalera, dentro del PLC tiene un contacto normalmente abierto y un contacto normalmente cerrado. No piense que la lógica de escalera dentro del PLC necesita coincidir con las entradas o las salidas. Muchos principiantes quedarán atrapados tratando de hacer la lógica de escalera coincidir con los tipos de entradas.
Muchos relevadores también tienen salidas múltiples (tiros) y esto le permite a un relé de salida ser una entrada al mismo tiempo. El circuito mostrado en la figura 2.4 es un ejemplo de esto.
A
B
B
Nota: Cuando A es activada, la salida B será activada y la entrada B también será activada y mantendrá B encendida permanentemente hasta que la potencia sea removida.
Circuito retroalimentado Nota: La línea en la derecha ha
sido removida intencionalmente.
Programación:
