El controlador lógico programable (PLC), también conocido como computadora industrial, es el componente principal en el sector de la automatización industrial. Debido a su construcción robusta, características funcionales excepcionales como Controladores PID , control secuencial, temporizadores y contadores, facilidad de programación, capacidades de control confiables y facilidad de uso del hardware: este PLC es más que una computadora digital de propósito especial en industrias así como en otras áreas de sistemas de control. En el mercado actual se encuentran disponibles diferentes tipos de PLC de un gran número de fabricantes. Por lo tanto, en los párrafos siguientes, estudiemos sobre los PLC y sus tipos.

Controlador lógico programable (PLC)

¿Qué es un sistema PLC?

El PLC se inventó para reemplazar los paneles de control tradicionales cuyas operaciones dependen de los relés lógicos electromagnéticos que se basan en temporizadores en sistemas de control industrial . Los PLC son capaces de monitorear las entradas continuamente desde los sensores y producir las decisiones de salida para operar los actuadores en base al programa. Cada sistema de PLC necesita al menos estos tres módulos:

Módulo de CPU
Módulo de alimentación
Uno o más módulos de E / S

Arquitectura PLC

Módulo de CPU

Módulo CPU de PLC

El módulo de la CPU consta de un procesador central y su memoria. El procesador es responsable de realizar todos los cálculos y el procesamiento de datos necesarios al aceptar las entradas y producir las salidas adecuadas. La memoria incluye memorias ROM y RAM. La memoria ROM contiene el sistema operativo, el controlador y los programas de aplicación, mientras que la RAM almacena los programas escritos por el usuario y los datos de trabajo. Estos PLC utilizan memoria remanente para guardar programas de usuario y datos cuando la fuente de alimentación se interrumpe o falla y para reanudar la ejecución de un programa de usuario se restablece la alimentación. Por lo tanto, estos PLC no necesitan el uso de un teclado o monitor para reprogramar el procesador cada vez. La memoria retentiva se puede implementar con el uso de baterías de larga duración, Módulos EEPROM y métodos de memoria flash.

BUS o Rack

BUS PLC o Rack

En algunos PLC modulares, el bus o bastidor se proporciona en la placa posterior del circuito en el que todos los módulos, como la CPU y otros módulos de E / S, se conectan a las ranuras correspondientes. Este bus permite la comunicación entre la CPU y los módulos de E / S para enviar o recibir los datos. Esta comunicación se establece direccionando los módulos de E / S según la ubicación del módulo de CPU a lo largo del bus. Suponga que, si el módulo de entrada está ubicado en la segunda ranura, entonces la dirección debe ser I2: 1.0 (la segunda ranura, el primer canal solo como ejemplo). Algunos buses proporcionan la energía necesaria a los circuitos del módulo de E / S, pero no proporcionan energía a los sensores y actuadores conectados a los módulos de E / S.

Fuente de alimentación PLC ABB

Módulo de alimentación

Estos módulos suministran la energía necesaria requerida para todo el sistema mediante la conversión de la Alimentación CA a CC requerido para CPU y módulos de E / S. La salida de 5 VCC impulsa los circuitos de la computadora y, en algunos PLC, 24CC en el bastidor de bus impulsa algunos sensores y actuadores.

Módulos de E / S

Módulos de E / S de PLC

Los módulos de entrada y salida del PLC permiten conectar los sensores y actuadores al sistema para detectar o controlar las variables en tiempo real como temperatura, flujo de presión, etc. Estos módulos de E / S varían en tipo, rango y capacidades y algunos de estos incluyen los siguientes:

“¿Qué es la señal analógica y digital? ”

Módulo de E / S digital: Estos se utilizan para conectar los sensores y el actuador que son de naturaleza digital, es decir, solo para encender y apagar. Estos módulos están disponibles en corrientes y voltajes de CA y CC con un número variable de entradas y salidas digitales.

Módulos de E / S analógicas: Se utilizan para conectar los sensores y actuadores que proporcionan las señales eléctricas analógicas. Dentro de estos módulos, Conversor analógico a digital se utiliza para convertir los datos analógicos en datos comprensibles del procesador, es decir, datos digitales. El número de disponibilidad del canal de este módulo también se puede variar según la aplicación,

Módulos de interfaz de comunicación: Estos son módulos de E / S inteligentes que intercambian la información entre una CPU y la red de comunicación. Estos se utilizan para comunicarse con otros PLC y computadoras que se encuentran a una distancia remota o lejana.

Tipos de PLC

Controladores lógicos programables (PLC) están integrados como unidades individuales o modulares.

Un PLC integrado o compacto está construido por varios módulos dentro de una sola caja. Por lo tanto, las capacidades de E / S las decide el fabricante, pero no el usuario. Algunos de los PLC integrados permiten conectar E / S adicionales para hacerlos algo modulares.

PLC integrados o compactos

Un PLC modular está construido con varios componentes que se conectan a un bastidor o bus común con capacidades de E / S ampliables. Contiene módulo de fuente de alimentación, CPU y otros módulos de E / S que se conectan juntos en el mismo bastidor, que son de los mismos fabricantes o de otros fabricantes. Estos PLC modulares vienen en diferentes tamaños con fuente de alimentación variable, capacidades informáticas, conectividad de E / S, etc.

Tipos modulares de PLC

Los PLC modulares se dividen además en PLC pequeños, medianos y grandes según el tamaño de la memoria del programa y el número de funciones de E / S.

Tipos de PLC de tamaño pequeño, mediano y grande

PLC pequeño es un PLC de tamaño mini que está diseñado como una unidad compacta y robusta montada o colocada al lado del equipo a controlar. Este tipo de PLC se utiliza para reemplazar lógicas de relé cableadas, contadores, temporizadores , etc. La capacidad de expansión de este módulo de E / S de PLC está limitada a uno o dos módulos y utiliza la lista de instrucciones lógicas o el lenguaje de escalera de relés como lenguaje de programación.

PLC de tamaño mediano se usa principalmente PLC en industrias lo que permite muchos módulos enchufables que se montan en la placa posterior del sistema. Algunos cientos de puntos de entrada / salida se proporcionan agregando tarjetas de E / S adicionales y, además de estos, este PLC proporciona funciones de módulo de comunicación.

PLC grandes se utilizan cuando se requieren funciones complejas de control de procesos. Las capacidades de estos PLC son bastante superiores a las de los PLC medios en términos de memoria, lenguajes de programación, puntos de E / S, módulos de comunicación, etc. Principalmente, estos PLC se utilizan en sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) , plantas más grandes, sistemas de control distribuido , etc.

Algunos de los fabricantes o tipos de PLC se indican a continuación:

Fabricantes o tipos de PLC

PLC de Allen Bradley (AB)
PLC de ABB (Asea Brown Boveri)
PLC de Siemens
PLC de Omron
PLC de Mitsubishi
PLC de Hitachi
PLC Delta
PLC de General Electric (GE)
PLC de Honeywell
PLC de Modicon
PLC de Schneider Electric
PLC de Bosch

Aplicaciones de PLC

La siguiente figura muestra el funcionamiento de un PLC para una aplicación de control de proceso simple en la que la operación de la cinta transportadora, la medición del número de cajas y otras operaciones de control son realizadas por el PLC. Aquí, el sensor de posición y otras salidas del sensor se conectan al módulo de entrada del PLC y desde los módulos de salida: un el motor está controlado . Cuando se activan los sensores, entonces la CPU del PLC lee las entradas y las procesa correspondientemente de acuerdo con el programa y produce las salidas para operar el motor de modo que el transportador esté controlado.

Aplicaciones de PLC

La combinación de PLC y SCADA de estructura de control se utiliza principalmente en sector de la automatización industrial y también en sistemas de servicios eléctricos como los sistemas de transmisión y distribución de energía. La operación de conmutación secuencial programable es otra área de aplicación importante del PLC.

Por lo tanto, la selección de PLC para determinadas aplicaciones necesita varias consideraciones sobre los diferentes tipos de PLC. Por lo tanto, creemos que la información aquí sobre el tema le brinda una mejor comprensión bien respaldada por algunas imágenes adecuadas y efectivas. Escríbanos si tiene alguna duda técnica sobre este tema, y también sobre PLC. proyectos para estudiantes así como para industrias.

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