El autómata programable (PLC) es el componente que en un cuadro eléctrico nos permite elaborar y modificar las funciones que tradicionalmente se han realizado con relevadores. Un relevador es un sistema para controlar una potencia muy grande con un consumo en potencia muy pequeño. Hay en el mercado autómatas que se adaptan a casi todas las necesidades, con entradas y salidas digitales y analógicas, pequeñas y grandes.
La programación suele ser sencilla, dependiendo básicamente de lo que se pretenda conseguir. A pesar de poder utilizar en cada uno de los distintos lenguajes de programación la misma simbología (esquema de contactos) no es fácil, aprendiendo uno de ellos, es más fácil saber manejar el de cualquier otro fabricante ya que es aquí donde radica el gran inconveniente, cada fabricante tiene su propio lenguaje de programación.
Lo importante es conocer las posibilidades de un autómata y saber como llevarlas a la práctica con cualquiera de los autómatas que existen en el mercado
Los autómatas programables han permitido la aplicación masiva del microprocesador al mundo de los controles industriales. Su gran ventaja ha sido que han permitido aplicar a dichos controles las conocidas ventajas de los sistemas programables con respecto a los cableados. Pero quizás su mayor merito es que han permitido el uso generalizado del microprocesador por parte de personas que no son especialistas.
Sin embargo el uso de autómatas obliga a adquirir nuevos conocimientos si se quiere obtener de ellos el máximo rendimiento.
Los autómatas programables tienen su campo de aplicación en los sistemas de control industrial.
Los primeros sistemas de control se desarrollaron con la revolución industrial de finales del siglo XIX y principios del XX. Estos se basaban principalmente en componentes mecánicos y electromecánicos pero a partir de los años 50 empezaron a emplearse los semiconductores, que permitían el diseño de sistemas de menor tamaño y consumo, más rápidos y con menor desgaste.
En la década de los 70's los autómatas programables incorporan la tecnología de los microcontroladores, aumentando de este modo sus prestaciones:
· Realización de operaciones aritméticas.
· Comunicación con los ordenadores.
· Incremento de la capacidad de memoria.
· Mejoras en los lenguajes de programación.
· Posibilidad de entradas y salidas analógicas.
· Posibilidad de utilizar redes de comunicaciones.
La década de los 80's se caracteriza por la incorporación de los microprocesadores, consiguiendo:
· Alta velocidad de respuesta.
· Reducción de las dimensiones.
· Mayor seguridad de funcionamiento.
· Gran capacidad de almacenamiento de datos.
· Lenguajes de programación más potentes.
En la actualidad existen autómatas que permiten automatizar a todos los niveles, desde pequeños sistemas mediante autómatas compactos, hasta sistemas sumamente complejos mediante la utilización de grandes redes de autómatas.
Aplicaciones.
Las primeras aplicaciones de los autómatas programables se dieron en la industria automotriz. Dado que los autómatas son de tamaño pequeño y tienen un bajo costo ahora son utilizados en todos los sectores de la industria. A continuación se mencionan algunos de los múltiples campos de aplicación.
Industria Automotriz
Cadenas de montaje, soldadura, cabinas de pintura, etc.
Plantas químicas y petroquímicas
Control de procesos (dosificación, mezcla, pesaje, etc.).
Baños electrolíticos, oleoductos, refinado, tratamiento de aguas residuales, etc.
Metalurgia
Control de hornos, laminado, fundición, soldadura, forja, grúas, etc.
Alimentación
Envasado, empaquetado, embotellado, almacenaje, llenado de botellas, etc.
Papeleras y madereras
Control de procesos, serradoras, producción de conglomerados y de laminados, etc.
Producción de energía
Centrales eléctricas, turbinas, transporte de combustible, energía solar, etc.
Tráfico Regulación y control del tráfico, ferrocarriles, etc.
Domótica
Iluminación, temperatura ambiente, sistemas antirr
obo, etc.
Estructura General.
DIAGRAMA ELECTRICO DE RELEVADORES
DE UN AUTOMATA
En el diagrama de relevadores o de contactos se puede observar:
Las entradas o posiciones de memoria que utilizaremos como entradas se representan con dos trazos verticales; enseguida nos parecen capacitares pues son el símbolo de los capacitares, pero no es asi aquí representan un contacto que estará abierto si el estado es cero (0) o cerrado si su estado es un o (1), si al símbolo se le cruza por una linea. Las salidas se representan por círculos. Hay muchos mas símbolos, como temporizadores que son dispositivos que conectan o desconectan a un circuito pasado determinado tiempo.
Un autómata programable se compone esencialmente de los siguientes bloques:
Ø Unidad Central de Proceso (CPU).
Ø Memorias internas.
Ø Memoria de programa.
Ø Sistema de Entradas y Salidas (E/S).
Ø Fuente de Alimentación.
La memoria se divide en dos bloques, la memoria de solo lectura o ROM y la memoria de lectura y escritura o RAM.
En la memoria ROM se almacenan programas para el correcto funcionamiento del sistema.
La memoria RAM a su vez puede dividirse en dos áreas:
Ø Memoria de datos, en la que se almacena la información de los estados de las entradas y salidas.
DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN AUTOMATA PROGRAMABLE
Ciclo de funcionamiento.
Cuando se pone en marcha el PLC se realizan una serie de comprobaciones:
· Funcionamiento de las memorias.
· Comunicaciones internas y externas.
· Elementos de E/S.
· Tensiones correctas de la fuente de alimentación.
· Una vez efectuadas estas comprobaciones y si las mismas resultan ser correctas, la CPU inicia la exploración del programa y reinicializa.
Equipos de programación.
La misión principal de los equipos de programación, es la de servir de intermediario entre el operador y el autómata para introducir en la memoria de usuario el programa con las instrucciones que definen las secuencias de control, es decir las instrucciones que va a realizar el automata.
Las tareas principales de un equipo de programación son:
- Introducción de las instrucciones del programa.
- Edición y modificación del programa.
- Detección de errores.
Básicamente existen tres tipos de equipos de programación:
- Consola con teclado y pantalla de tubo de rayos catódicos o de cristal líquido.
- Programador manual.
- Ordenador personal.
Equipos periféricos
Además de los equipos de programación, existen numerosos dispositivos que sin formar parte directa del autómata, pueden conectarse a este para realizar distintas funciones. Normalmente se conectan a los canales de comunicación del autómata.
Algunos de los equipos periféricos más comunes son:
Ø Módulos de ampliación de entradas y salidas: Necesarios para aquellos procesos en los que la estructura de E/S del autómata sea insuficiente.
Ø Módulos de tratamiento de datos: Son pequeños ordenadores que manejan distintos datos para la elaboración de informes, gráficos, etc.
Ø Impresoras.
Ø Visualizadores alfanuméricos.
Ø Lectores de código de barras.
La forma de comunicarse el autómata con sus periférícos puede ser unidireccional, cuando se establece en un sólo sentido, o bien bidireccional, cuando se establece en los dos sentidos.
Programación del autómata.
Para controlar un determinado proceso, el autómata realiza sus tareas de acuerdo con una serie de sentencias o INTERRELACION HARDWARE-SOFTWARE EN EL AUTOMATA
Bibliografía.
Autómatas Programables
Balcells, José Luis
Ed. Alfaomega Marcombo
Autómatas Programables Industriales
Arquitectura Y Aplicaciones
Michel, Gilles
Ed. Boixareu Editores
Electronica Digital Integrada
Taub H. Y Shilling D.
Ed. Mardcombo S.A.
http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/automatas/auto.htm
ALUMNOS:
PACHECO RODRIGUEZ MARISOL XIMENA
ROCHA GONZALEZ JOSE LUIS
CHAVEZ PACHECO JUAN ERNESTO
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