GUÍA DE TALLER N°10

“Aplicación de Controladores”

ASIGNATURA:

Instrumentación Industrial

DIRIGIDO A:

Estudiantes Carrera Ingeniería en Electricidad y Automatización Industrial

REQUISITOS:

Sin requisitos.
 INTRODUCCIÓN
Un controlador lógico programable, conocido por sus siglas en inglés PLC (Programmable Logic Controller) o por
autómata programable, es una computadora utilizada en automatización industrial, para automatizar procesos
electromecánicos o maquinas. Estos controladores funcionan con entradas (sensores) y emiten salidas (actuadores) para
controlar dichos procesos.

Recomendaciones:

● Conocer teoría de circuitos básicos.

● Conocer dispositivos eléctricos y electrónicos.

● Conocer acerca de conexión de circuitos.

● Reconocer el software de configuración y programación.

Competencias Asociadas a la Asignatura

Implementar sistemas de medida, regulación y accionamiento de sistemas de automatización y control industrial, de

Unidades de Competencias Asociadas a la Asignatura

Realiza la instrumentación de sistemas de medida y regulación, seleccionando, ajustando, montando y calibrando los
elementos del sistema, de acuerdo a las variables de procesos, a especificaciones técnicas, requerimientos y normativas
vigentes.
 MARCO DE REFERENCIA TEÓRICO
Un PLC (Programable Logic Controller - Controlador Lógico Programable) es un dispositivo de estado sólido, diseñado
para controlar secuencialmente procesos en tiempo real en un ámbito industrial.

Dentro de las funciones del PLC se puede mencionar:

● Adquirir datos del proceso por medio de las entradas digitales y analógicas.
● Tomar decisiones en base a reglas programadas.
● Almacenar datos en memoria.
● Generar ciclos de tiempo.
● Realizar cálculos matemáticos.
● Actuar sobre dispositivos externos mediante las salidas digitales y analógicas.
● Comunicarse con otros sistemas externos.

Los antecesores del PLC fueron los sistemas de control basados en relés (1960). Una aplicación típica de estos
sistemas utilizaba un panel de 300 a 500 relés y miles de conexiones por medio de alambres, lo que implicaba un
costo muy elevado en la instalación y el mantenimiento del sistema, estimado en US $30 a $50 por relé.

Luego surgieron los sistemas lógicos digitales construidos mediante circuitos integrados (1970), sin embargo eran
productos diseñados para una aplicación específica y no eran controladores de propósitos generales. Muchos de ellos
empleaban microprocesadores, pero su programación en un lenguaje poco familiar para los ingenieros de control
(Assembler), hacía que el mantenimiento fuese inapropiado.

El primer Controlador Lógico Programable fue construido especialmente para la General Motors Hydramatic
Division y se diseñó como un sistema de control con un computador dedicado.

Aplicaciones.

El PLC es usado en la actualidad en una amplia gama de aplicaciones de control, muchas de las cuales no eran
económicamente posibles hace algunos años. Esto debido a:
 ● El costo efectivo por punto de entrada/salida ha disminuido con la caída del precio de los microprocesadores
y los componentes relacionados.

● La capacidad de los controladores para resolver tareas complejas de computación y comunicación ha hecho
posible el uso de PLC en aplicaciones donde antes era necesario dedicar un computador.

Existen 6 áreas generales de aplicación de PLC:

1. Control secuencial.
2. Control de movimiento.
3. Control de procesos.
4. Monitoreo y supervisión de procesos.
5. Administración de datos.
6. Comunicaciones.

Estructura Básica de un PLC.

Un controlador lógico programable se compone de cuatro unidades funcionales:

● Unidad de entradas
● Unidad de salidas
● Unidad lógica
● Unidad de memoria

Unidad de Entradas
Proporciona el aislamiento eléctrico necesario y realiza el acondicionamiento de las señales eléctricas de voltaje,
provenientes de los switches de contactos ON-OFF de terreno. Las señales se adecúan a los niveles lógicos de voltaje de
la Unidad Lógica.

Unidad de Salidas
Acepta las señales lógicas provenientes de la Unidad Lógica, en los rangos de voltaje que le son propios y proporciona la
aislación eléctrica a los switches de contactos que se comandan hacia terreno.

Las unidades de entrada/salida del PLC, son funcionalmente iguales a los bancos de relés, que se empleaban en los
antiguos controladores lógicos de tipo tambor. La diferencia radica en que las unidades de entrada/salida de los PLC son
de estado sólido.
Unidad Lógica
El corazón de un PLC es la Unidad Lógica, basada en un microprocesador. Ejecuta las instrucciones programadas en
memoria, para desarrollar los esquemas de control lógico que se especifican.

Algunos equipos antiguos implementan la unidad lógica en base a elementos discretos: compuertas NAND, NOR, FLIP-
FLOP, CONTADORES como máquinas de estado. Este tipo de controladores son HARDWIRE, versus aquellos que
utilizan memorias, denominados SOFTWARE.

Memoria
Almacena el código de mensajes o instrucciones que ejecuta la Unidad Lógica. La memoria se divide en PROM o ROM y
RAM.

ROM: Memoria de sólo lectura (Read Only Memory). Memoria no volátil que puede ser leída pero no escrita. Es utilizada
para almacenar programas y datos necesarios para la operación de un sistema basado en microprocesadores.

RAM: Memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Memoria volátil que puede ser leída y escrita según sea la
aplicación. Cualquier posición de memoria puede ser accesada en cualquier momento.

Por medio de ellas, se puede utilizar un PLC en procesos diferentes sin necesidad de readecuar o transformar el equipo;
sólo se debe modificar el programa.

Taller N° 10
Nombre del Taller Aplicación de Controladores
Requisitos para Taller Revisar el material previamente visto acerca de circuitos de automatización, en
cuanto a la identificación funcional de los instrumentos.
Tiempo 6 Módulos
N° estudiantes Grupos de 3-4 Estudiantes
Procedimentales Actitudinales Conceptuales
Configura el Exhaustivo (a) en la Reconocer la
Objetivos del Taller controlador de configuración del configuración de
acuerdo al controlador según los acuerdo al caso.
procedimiento. manuales técnicos.

Actividad

1. De acuerdo a la marca y modelo del PLC de la planta de entrenamiento del laboratorio, investigue los siguientes
datos:

- Voltaje de operación

- Tipo de entrada

- Tipo de salida

- Capacidad de programa

- Registro de datos

- Velocidad de ejecución

- Módulos adicionales de entradas y salidas (imagen y características)

- Módulo de expansión de RTD (imagen y características)

- Software

- PLC (imagen, características principales, aplicaciones).

2. Con el programa ISPSoft, realice el programa de un semáforo simple, una vez que compruebe el
funcionamiento, avise a la profesora y copie y pegue su programa en el documento.

Recursos Rol del Docente