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Reporte de Banco de Ejercicios PLC 2

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Carrera: Ingeniería en Mecatrónica

Semestre: Noveno.

Grupo: B.

Alumno: Tapia López, Edgar Omar.

Docente: Ing. Martín Oswaldo Ortiz Urbina.

Asignatura: Controladores Lógicos Programables.

Actividad: Banco de ejercicios 2.

20 de octubre del 2023 Uruapan, Michoacán.


Índice
Introducción ........................................................................................................................................ 3
Objetivos ............................................................................................................................................. 4
Marco teórico ...................................................................................................................................... 5
Material y equipo utilizado ............................................................................................................... 20
Desarrollo de práctica. ...................................................................................................................... 20
Ejercicio 1 ...................................................................................................................................... 20
Ejercicio 2 ...................................................................................................................................... 23
Ejercicio 3 ...................................................................................................................................... 28
Ejercicio 4 ...................................................................................................................................... 32
Ejercicio 5 ...................................................................................................................................... 39
Ejercicio 6 ...................................................................................................................................... 43
Ejercicio 7 ...................................................................................................................................... 47
Conclusión ......................................................................................................................................... 51
Bibliografía ........................................................................................................................................ 52
Introducción
Los PLCs son fundamentales en la automatización industrial y se utilizan para controlar una
variedad de procesos y maquinaria. La resolución de ejercicios de PLC es una habilidad
esencial para ingenieros y técnicos en este campo, ya que les permite diseñar soluciones
efectivas para problemas específicos.
La lógica de contactos es el punto de partida fundamental para la programación de PLCs. Los
contactos representan entradas y salidas digitales y permiten establecer condiciones lógicas.
Los temporizadores son dispositivos que introducen un retraso en la activación o
desactivación de salidas, lo que es útil para gestionar eventos temporales en los procesos
industriales. Los contadores, por otro lado, realizan un seguimiento del número de eventos o
ciclos y son valiosos para el monitoreo y el control de procesos repetitivos. Los comparadores
permiten la comparación de valores en tiempo real, lo que es útil para tomar decisiones
basadas en diferentes magnitudes.
Resolver este banco de ejercicios de PLC implica comprender la lógica detrás de estos
componentes y cómo se pueden combinar de manera efectiva para alcanzar un objetivo
específico. Esto incluye identificar las entradas y salidas necesarias, diseñar la lógica de
control y aplicar temporizadores, contadores y comparadores según sea necesario. A medida
que se resuelven estos ejercicios, se adquiere experiencia en la programación de PLCs y se
desarrollan habilidades esenciales para la automatización industrial.
La resolución de ejercicios de PLC utilizando estos componentes es un ejercicio práctico que
fomenta la comprensión de cómo funcionan los sistemas automatizados y cómo se pueden
diseñar soluciones eficientes. Esta introducción sienta las bases para abordar con éxito los
ejercicios de PLC que involucran lógica de contactos, temporizadores, contadores y
comparadores, lo que resulta en un control preciso y eficaz de procesos industriales.
Objetivos
• Conocer el entorno del software de programación ISPSoft.
• Conocer el entorno del software de programación DOPSoft.
• Practicar el lenguaje de programación LADDER.
• Entender la lógica de programación.
• Usar otros elementos auxiliares de programación para el PLC.
• Entender el funcionamiento del COUNTER.
• Entender el funcionamiento del TIMER.
• Completar el banco de ejercicios.
• Desarrollar habilidades para resolver problemas cotidianos y de automatización
usando como herramienta la programación de PLC.
• Desarrollar interfaces en DOPsoft para su uso de acuerdo a la programación
establecida por el alumno a la hora de resolver los ejercicios.
Marco teórico
Definición
Un PLC (Controlador Lógico Programable) es un dispositivo electrónico diseñado para controlar y
automatizar procesos industriales y máquinas mediante la ejecución de programas lógicos
predefinidos. Estos programas, escritos en lenguajes de programación específicos como Lenguaje
de Escalera (Ladder Logic) o Lenguaje de Bloques Funcionales (Function Block Diagram), permiten a
los PLC tomar decisiones y realizar acciones basadas en las entradas de sensores y la lógica
programada, controlando así las salidas hacia actuadores y dispositivos en un entorno industrial. Los
PLC son esenciales para la automatización y el control de sistemas en una amplia gama de
aplicaciones industriales.

Como ya se ha mencionado previamente, el principio de funcionamiento de esta tecnología permite


la transmisión de datos y las comunicaciones en red a través de cableados existentes como el
principal medio de transmisión. A través de las comunicaciones por la red eléctrica, el tráfico de la
red puede enviarse y recibirse a través de las tomas de corriente eléctrica comunes de un edificio u
hogar, con lo cual se logra proporcionar un acceso a la banda ancha con un ahorro significativo en
lo que respecta al despliegue de tendidos y equipos. El acceso a la banda ancha proporcionado, se
realiza inyectando las señales digitales a la línea eléctrica de media y/o baja tensión. De esta forma,
se logra convertir cualquier enchufe de los que se dispone en un hogar u oficina en un punto de
conexión entre diferentes equipos. La capacidad de poder realizar la transmisión de datos en forma
compartida con la señal eléctrica se debe a que ambas señales (datos y eléctrica), trabajan a
frecuencias muy separadas entre sí. Tal como se muestra en la figura 1. Mientras que la señal de
energía eléctrica se sitúa entre los 50 Hz y 60 Hz (dependiendo del país donde se encuentre), la señal
de datos proporcionados por PLC se encuentra en el rango de frecuencias de High Frequency,
también conocida como onda corta (señal portadora de 1,6 a 30 MHz).

Figura 1 Rango de trabajo de red eléctrica y PLC.


Antecedentes
Los antecedentes del Controlador Lógico Programable (PLC) se remontan a la necesidad de
automatizar y controlar procesos industriales de manera más eficiente.
Relés electromecánicos: Antes del desarrollo de los PLC, la automatización industrial se
basaba en relés electromecánicos. Los relés eran interruptores controlados eléctricamente que
se utilizaban para abrir y cerrar circuitos en función de señales de entrada. Si bien
funcionaban, los sistemas basados en relés eran costosos, ocupaban mucho espacio y eran
difíciles de mantener y modificar.
Estos dispositivos desempeñaron un papel importante, pero también presentaron ciertas
limitaciones:
Funcionamiento de los relés electromecánicos: Un relé electromecánico es un interruptor
controlado eléctricamente que se utiliza para abrir o cerrar circuitos eléctricos en función de
señales de entrada. Está compuesto por una bobina que, cuando se energiza, genera un campo
magnético que atrae o repulsa un conjunto de contactos metálicos, permitiendo o
interrumpiendo el flujo de corriente eléctrica en el circuito de salida. Los relés
electromecánicos eran confiables y ampliamente utilizados en la automatización de procesos
industriales.
Limitaciones de los relés electromecánicos:
▪ Tamaño y complejidad: Los sistemas basados en relés electromecánicos podían ser
grandes y complejos, ya que requerían múltiples relés interconectados para llevar a
cabo secuencias lógicas y tareas de control sofisticadas. Esto ocupaba mucho espacio
y aumentaba la complejidad del cableado.
▪ Mantenimiento y configuración: La configuración y el mantenimiento de sistemas
basados en relés eran tareas laboriosas. Cambiar una secuencia de control o agregar
nuevas funciones implicaba cableado manual y reconfiguración de relés, lo que era
propenso a errores y requería tiempo.
▪ Limitaciones de velocidad: Los relés electromecánicos tenían limitaciones en cuanto
a velocidad de conmutación. No eran ideales para aplicaciones que requerían una
respuesta rápida o precisión en el control.
▪ Costos de operación y energía: Los relés electromecánicos consumían más energía y
eran menos eficientes en comparación con los dispositivos electrónicos posteriores.
Esto resultaba en costos operativos más altos.
Transición a los PLC: La aparición de los PLC en la década de 1960 marcó un importante
avance en la automatización industrial. Los PLC ofrecían una forma más eficiente, versátil y
programable de controlar procesos industriales. Con la introducción de lenguajes de
programación gráficos como el Lenguaje de Escalera (Ladder Logic), los ingenieros y
técnicos podían programar secuencias lógicas de manera más intuitiva y flexible, eliminando
en gran medida la necesidad de relés electromecánicos y simplificando la automatización.
Controladores secuenciales: A medida que las necesidades de control industrial crecieron,
se desarrollaron los controladores secuenciales, que eran dispositivos electromecánicos
diseñados para realizar secuencias de operaciones lógicas y secuenciales. Aunque eran un
avance con respecto a los relés, aún tenían limitaciones en cuanto a flexibilidad y capacidad
de programación.
Los controladores secuenciales, también conocidos como controladores de secuencia, fueron
una evolución importante en la automatización industrial antes de la llegada de los PLC.
Estos dispositivos electromecánicos se diseñaron para gestionar secuencias lógicas de
operaciones en procesos industriales. Aunque representaron un avance con respecto a los
relés electromecánicos, todavía tenían sus propias limitaciones y características clave:
1. Funcionamiento de los controladores secuenciales: Los controladores secuenciales
estaban diseñados para seguir una secuencia lógica predefinida de pasos o estados en
un proceso industrial. Esto se lograba mediante una serie de relés y temporizadores
que se interconectaban para controlar dispositivos como motores, válvulas y otros
actuadores. Los controladores secuenciales permitían automatizar procesos
secuenciales, como el arranque y detención de motores en un orden específico.
2. Programación basada en contactos: La programación de los controladores
secuenciales se basaba en contactos eléctricos simulados, lo que a menudo se
representaba mediante diagramas de contactos. Los ingenieros y técnicos debían
comprender y diseñar estos diagramas para configurar las secuencias lógicas de
operación. Aunque esta representación era más clara que el cableado físico de relés,
aún presentaba limitaciones en términos de flexibilidad y capacidad de programación.
3. Limitaciones de flexibilidad: Los controladores secuenciales eran adecuados para
automatizar procesos secuenciales relativamente simples, pero tenían dificultades
para manejar tareas más complejas o que requerían una lógica condicional más
avanzada. La modificación de secuencias lógicas podía ser complicada y requería
cambios físicos en la configuración.
4. Evolución hacia los PLC: A medida que las necesidades de automatización
industrial se volvieron más sofisticadas, se hizo evidente que se necesitaba una
solución más versátil y flexible. Esto condujo al desarrollo de los PLC en la década
de 1960. Los PLC superaron muchas de las limitaciones de los controladores
secuenciales al ofrecer una programación más intuitiva, una mayor flexibilidad y la
capacidad de manejar una variedad más amplia de aplicaciones de control industrial.

Controladores de estado sólido: A finales de la década de 1960, surgieron los primeros


controladores de estado sólido, que reemplazaron los componentes electromecánicos con
componentes electrónicos, como transistores y diodos. Estos dispositivos ofrecían mejoras
en cuanto a tamaño, velocidad y durabilidad, pero todavía tenían limitaciones en cuanto a la
programación y la flexibilidad.
Controladores de Estado Sólido:
1. Funcionamiento: Los controladores de estado sólido son dispositivos electrónicos
que utilizan componentes de estado sólido, como transistores de potencia y tiristores,
en lugar de contactos mecánicos para controlar la corriente eléctrica. Estos
dispositivos pueden conmutar la corriente eléctrica de manera rápida y eficiente, lo
que los hace ideales para aplicaciones de control industrial.
2. Ventajas sobre los relés electromecánicos:
• Velocidad y precisión: Los controladores de estado sólido son mucho más
rápidos en la conmutación que los relés electromecánicos, lo que los hace
adecuados para aplicaciones que requieren respuestas rápidas y precisión en
el control.
• Menor desgaste mecánico: A diferencia de los relés electromecánicos, que
pueden desgastarse con el tiempo debido al movimiento mecánico de los
contactos, los controladores de estado sólido no tienen partes móviles, lo que
los hace más duraderos y confiables.
• Menor consumo de energía: Los controladores de estado sólido tienden a ser
más eficientes en términos de consumo de energía en comparación con los
relés electromecánicos, lo que puede resultar en ahorros significativos de
costos operativos.
• Menor tamaño y peso: Los dispositivos de estado sólido son más compactos
y ligeros que los relés electromecánicos, lo que ahorra espacio en los paneles
de control y facilita su instalación.
3. Aplicaciones comunes: Los controladores de estado sólido se utilizan en una amplia
gama de aplicaciones industriales, como el control de motores eléctricos, la
regulación de la temperatura en hornos industriales, la modulación de luz en sistemas
de iluminación, y la regulación de la velocidad en transportadores y maquinaria.
4. Control de potencia: Uno de los usos más destacados de los controladores de estado
sólido es el control de potencia. Estos dispositivos son capaces de regular la cantidad
de energía que se entrega a los dispositivos de carga, lo que permite un control preciso
y eficiente en aplicaciones como el control de velocidad de motores eléctricos y la
gestión de la potencia en sistemas de calefacción y refrigeración.
5. Transición hacia los PLC: Si bien los controladores de estado sólido representaron
una mejora significativa en comparación con los relés electromecánicos, aún tenían
limitaciones en términos de programación y flexibilidad. A medida que las
necesidades de automatización industrial continuaron evolucionando, surgieron los
Controladores Lógicos Programables (PLC), que ofrecían una programación más
versátil y una capacidad de control más avanzada. Los PLC eventualmente se
convirtieron en la tecnología predominante en la automatización industrial debido a
su flexibilidad y capacidad de programación.
los controladores de estado sólido fueron un avance importante en la automatización
industrial, superando muchas limitaciones de los relés electromecánicos. Su velocidad,
precisión y eficiencia los hicieron ideales para una variedad de aplicaciones de control
industrial. Sin embargo, con la llegada de los PLC, se abrió un nuevo capítulo en la
automatización industrial, permitiendo una programación más versátil y una mayor
capacidad de control en aplicaciones industriales.
Invención del PLC: El verdadero punto de inflexión en la automatización industrial se
produjo en la década de 1960 con el desarrollo del primer Controlador Lógico Programable
(PLC) por Richard Morley. El PLC permitía la programación flexible mediante lenguajes de
programación gráficos como el Lenguaje de Escalera (Ladder Logic) y ofrecía una forma
más sencilla y versátil de controlar procesos industriales. Fue introducido por la empresa
Bedford Associates (más tarde adquirida por Modicon) y se convirtió rápidamente en una
tecnología fundamental en la automatización industrial.
Los Controladores Lógicos Programables (PLC) fueron introducidos por primera vez a
finales de la década de 1960. La razón principal para introducir tal dispositivo fue eliminar
el gran costo que representaba reemplazar los sistemas de control basados en lógica de relés.
En 1968, una empresa consultora llamada Bedford Associates diseñó para General Motors
un dispositivo de control que llamaron Controlador Digital Modular (MODICON) 084. Este
representó el primer PLC en el mundo dentro de la producción comercial.
A mediados de los años 70, la tecnología dominante en los PLC eran las máquinas
secuenciadoras de estados y las CPU basadas en bit-Slice. El AMD 2901 y 2903 eran bastante
populares en los PLCs de Allen Bradley y en los de MODICON.
El PLC fue inventado en la década de 1960 por Richard Morley, un ingeniero eléctrico que
trabajaba en la empresa Bedford Associates, ubicada en Bedford, Massachusetts, Estados
Unidos. La invención del PLC marcó un hito importante en la automatización industrial y
cambió la forma en que se controlaban y automatizaban los procesos industriales.
Origen y necesidad: La idea de desarrollar el PLC surgió en respuesta a la necesidad de
encontrar una solución más eficiente y versátil que reemplazara a los sistemas de control
basados en relés electromecánicos y controladores secuenciales. Estos sistemas eran costosos
de diseñar, cablear y mantener, especialmente en aplicaciones industriales complejas y
cambiantes.
1. Primera implementación: El primer PLC desarrollado por Richard Morley y su
equipo se llamó "Modicon 084". Modicon es una abreviatura de "MOdular DIgital
CONtroller". Este dispositivo se presentó en 1969 y se utilizó inicialmente en la
industria automotriz para controlar procesos de fabricación.
2. Lenguaje de programación gráfico: Uno de los aspectos revolucionarios del PLC
fue la introducción de lenguajes de programación gráficos, como el Lenguaje de
Escalera (Ladder Logic), que permitieron a los ingenieros y técnicos programar
secuencias lógicas de control de una manera más intuitiva y visual. Esto facilitó la
programación y la comprensión de los sistemas de control.
3. Versatilidad y adaptabilidad: Los PLC se destacaron por su versatilidad y
capacidad de adaptarse a una amplia variedad de aplicaciones industriales. Los
programas de control podían modificarse fácilmente para satisfacer las necesidades
cambiantes de la producción y las demandas de la automatización.
4. Reemplazo de relés y controladores secuenciales: Los PLC rápidamente ganaron
aceptación en la industria debido a su capacidad para reemplazar sistemas basados en
relés y controladores secuenciales. Ofrecían una solución más compacta, rentable y
flexible para el control industrial.
5. Evolución continua: Desde la invención del PLC, esta tecnología ha experimentado
una evolución constante. Los PLC modernos son más poderosos, compactos y están
equipados con capacidades de comunicación en red, lo que los hace fundamentales
en la automatización avanzada, la Industria 4.0 y la interconexión de sistemas
industriales.

Ventajas y desventajas
No todos los autómatas ofrecen las mismas ventajas sobre la lógica cableada, ello es debido,
principalmente, a la variedad de modelos existentes en el mercado y las innovaciones técnicas
que surgen constantemente.
Dentro de las ventajas que podemos observar es el menor tiempo empleado en la elaboración
de proyectos debido a que:
• No es necesario dibujar el esquema de contactos.
• No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la
capacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande.
• La lista de materiales queda sensiblemente reducida, y al elaborar el presupuesto
correspondiente se eliminará parte del problema que supone el contar con diferentes
proveedores, distintos plazos de entrega.
• Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos.
• Mínimo espacio de ocupación.
• Menor costo de mano de obra en la instalación.
• Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al
eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías.
• Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.
• Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el
tiempo cableado.
Como inconvenientes podríamos hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador,
lo que obliga a capacitar a uno de los técnicos en tal sentido, pero es mejor enlistar estos
inconvenientes…

▪ Costo inicial: Los PLC pueden ser costosos al principio, especialmente para pequeñas
operaciones o empresas.
▪ Complejidad: Los PLC pueden ser complejos y requieren un conocimiento
especializado para programar y operar.
▪ Limitaciones de hardware: Aunque los PLC son altamente personalizables, pueden
tener limitaciones de hardware que pueden no ser adecuadas para ciertas aplicaciones.
▪ Mantenimiento: Los PLC requieren mantenimiento regular y pueden ser costosos de
reparar si se rompen.
▪ Actualizaciones de software: Las actualizaciones de software pueden ser costosas y
requieren tiempo para implementar.
▪ Dependencia del proveedor: Algunos PLC solo pueden programarse con software
específico del proveedor, lo que puede limitar la flexibilidad.
Es importante tener en cuenta que estas desventajas pueden variar dependiendo del tipo
específico de PLC y de la aplicación en la que se utilice.

Clasificación
Los Controladores Lógicos Programables (PLC) se pueden clasificar de varias formas según
diferentes criterios, como su capacidad de procesamiento, tamaño, aplicaciones específicas
y más.
1. Según la capacidad de procesamiento:
- PLC de gama baja o micro-PLC: Estos PLC son compactos y adecuados para aplicaciones
más simples y de menor escala. Tienen una capacidad de procesamiento limitada y menos
entradas/salidas (E/S).
Figura 2 PLC modulares y compactos .

- PLC de gama media: Ofrecen un rendimiento y capacidad de E/S moderados, lo que los
hace aptos para una variedad de aplicaciones industriales de tamaño mediano.
- PLC de gama alta o PLC de alto rendimiento: Son PLC potentes con una gran cantidad
de E/S y una capacidad de procesamiento avanzada. Se utilizan en aplicaciones complejas
que requieren un alto nivel de control y precisión.
2. Según la arquitectura:
- PLC de arquitectura compacta: Tienen una estructura integrada en un solo gabinete o
carcasa y son adecuados para aplicaciones más simples.
- PLC modular: Permiten la expansión mediante la adición de módulos de E/S y otros
dispositivos, lo que los hace altamente adaptables a las necesidades específicas de una
aplicación.

Figura 3 PLC Modular AC500

3. Según la aplicación:
- PLC de propósito general: Son versátiles y se utilizan en una amplia variedad de
aplicaciones industriales, como el control de maquinaria, sistemas de manejo de materiales
y automatización de procesos.
- PLC especializados: Están diseñados para aplicaciones específicas, como el control de
sistemas de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), sistemas de control de
tráfico, sistemas de seguridad, entre otros.
4. Según la capacidad de comunicación:
- PLC con capacidad de red: Están equipados con interfaces de comunicación para
conectarse a redes industriales, como Ethernet/IP, Profibus, Modbus, etc., lo que facilita la
integración en sistemas más grandes.
5. Según el tamaño físico:
- PLC de tamaño pequeño o compacto: Son dispositivos portátiles o pequeños, ideales para
aplicaciones móviles o espacios reducidos.
- PLC de tamaño estándar: Tienen dimensiones más convencionales y se utilizan en una
amplia variedad de aplicaciones industriales.
- PLC de tamaño grande o modular: Son más grandes y modulares, permitiendo una mayor
expansión y flexibilidad.
6. Según la programación:
- PLC programable en Lenguaje de Escalera (Ladder Logic): Utiliza un lenguaje de
programación gráfico que se asemeja a un diagrama eléctrico.
- PLC programable en otros lenguajes: Algunos PLC también admiten lenguajes de
programación como C, Structured Text, Function Block Diagram (FBD) y Sequential
Function Chart (SFC).
7. Según la marca y el fabricante: Hay muchas empresas que fabrican PLC, y cada una puede
ofrecer una amplia variedad de modelos con diferentes características y capacidades.
La elección del PLC adecuado depende de las necesidades específicas de la aplicación
industrial en la que se utilizará. Cada tipo de PLC tiene sus propias ventajas y limitaciones,
y es importante seleccionar el que mejor se adapte a los requisitos de control y automatización
de una tarea o proceso en particular.

Estructura física del controlador lógico.


La estructura de un PLC es casi similar a la arquitectura de un ordenador.
Los controladores lógicos programables supervisan de forma continua los valores de entrada
en varios dispositivos de detección de entrada (por ejemplo, acelerómetro, balanza de peso,
señales cableadas, etc.) y producen la salida correspondiente en función de la característica
de la producción y la industria.
Figura 4 PLC.

Un diagrama de bloques típico de un PLC consta de cinco partes principales:


• Rack o chasis
• Módulo de alimentación
• Unidad central de procesamiento (CPU)
• Módulo de entrada y salida
• Módulo de interfaz de comunicación
Rack o chasis
En todos los sistemas PLC, el rack o chasis del PLC constituye el módulo más importante y
actúa como columna vertebral del sistema.
Los PLC están disponibles en diferentes formas y tamaños. Cuando se trata de sistemas de
control más complejos, se requieren racks de PLC más grandes.
Módulo de alimentación
Este módulo se utiliza para proporcionar la energía necesaria a todo el sistema PLC.
Convierte la energía AC disponible en energía DC que es requerida por la CPU y el módulo
E/S.
El PLC generalmente trabaja con un suministro de 24V DC. Pocos PLC utilizan una fuente
de alimentación aislada.
Unidad central de procesamiento (CPU)
El módulo CPU tiene un procesador central, memoria ROM y memoria RAM:
• La memoria ROM incluye un sistema operativo, controladores y programas de
aplicación.
• La memoria RAM se utiliza para almacenar programas y datos.
• La CPU es el cerebro del PLC con un microprocesador octal o hexagonal.
Al ser una CPU basada en un microprocesador, sustituye a los temporizadores, relés y
contadores.
En un PLC se pueden incorporar dos tipos de procesadores como el de un solo bit o el de
palabras.
El procesador de un bit se utiliza para realizar funciones lógicas. Mientras que los
procesadores de palabras se utilizan para procesar texto, datos numéricos, controlar y
registrar datos.
La CPU lee los datos de entrada de los sensores, los procesa y finalmente envía el comando
a los dispositivos de control.
La fuente de alimentación de DC requiere señales de tensión. La CPU también contiene otras
partes eléctricas para conectar los cables utilizados por otras unidades.
Módulo de entrada y salida
El PLC tiene un módulo exclusivo para interconectar entradas y salidas, que se llama módulo
de entrada y salida.
Los dispositivos de entrada pueden ser pulsadores de arranque y parada, interruptores, etc. y
los de salida pueden ser un calentador eléctrico, válvulas, relés, etc.
El módulo de E/S ayuda a interconectar los dispositivos de entrada y salida con un
microprocesador.
El módulo de entrada del PLC realiza cuatro funciones principales.
1. La interfaz del módulo de entrada recibe la señal de los dispositivos de proceso a 220
V AC
2. Convierte la señal de entrada a 5 V DC que puede ser utilizada por el PLC
3. El bloque aislante se utiliza para aislar/evitar que el PLC sufra fluctuaciones
4. Después, la señal se envía al extremo de salida, es decir, al PLC
El módulo de salida del PLC funciona de forma similar al módulo de entrada pero en el
proceso inverso. Hace de interfaz entre la carga de salida y el procesador.
Así que aquí la primera sección sería la sesión lógica y la sección de potencia viene a
continuación.
Módulo de interfaz de comunicación
Para transferir información entre la CPU y las redes de comunicación, se utilizan módulos
de E/S inteligentes.
Estos módulos de comunicación ayudan a conectar con otros PLC y ordenadores que se
encuentran en una ubicación remota.

Estructura interna
Como lo podemos observar en la Figura 5, se muestra el diagrama de bloques
correspondiente a la estructura interna del PLC. Podemos observar que se cuentan con
arreglos de memorias destinados a alojar datos, programas, se cuenta con un procesador o
unidad de control, interfaces de entrada y salida, buses de comunicación, temporizadores y
contadores.

Figura 5 Estructura interna de un PLC.

• Unidad de Control (CPU): Destinada a consultar el estado de las entradas, analizar


el programa cargado previamente y así poder escribir las instrucciones para la salida.
El ciclo de scan del programa (lectura de entradas, lectura de programa y escritura de
salidas) se realiza por default en 150 mili segundos, donde, el PLC traduce el
programa a lenguaje máquina, realizando operaciones lógicas para realizar el proceso
requerido.
Como se observa en la Figura 6, la CPU contiene:
• ALU: Realiza operaciones aritmético-lógicas
• Acumulador: Almacena el último resultado de la ALU
• Flags: Indicadores de resultado (positivo, negativo, mayor, menor que)
• Contador de Programa: Lectura de instrucciones de usuario
• Decodificador de Instrucciones y Secuenciador: Lugar donde se decodifican las
instrucciones y se generan las señales de control
• Pila: Prioriza las instrucciones a realizar, evitando saltos en el programa o en las
instrucciones
• Monitor Sistema: Almacena la secuencia de puesta en marcha, rutinas de test y error
de ejecución

Figura 6 Diagrama interno de la CPU.

• Memoria de programa: Destinada a almacenar la secuencia a realizar a partir de las


señales de entrada, así como los datos de configuración del PLC.
• Memoria de Datos y Memoria Imagen E/S: Memoria encargada de almacenar los
datos resultantes de cálculos y del uso de variables internas, ligada con la ALU
(Unidad Aritmética-Lógica), así como también almacena los últimos estados de las
entradas o los enviadas por las salidas.
• Interfaz de Entrada y Salida: Interfaces destinadas a comunicar el PLC con el
entorno, recibiendo y enviando respectivamente información o instrucciones, que
después serán comparados en el CPU, donde se realizarán acciones contempladas en
el programa.
• Fuente de Alimentación: Unidad donde, a través de tensión exterior, se le provee la
energía necesaria al PLC para su funcionamiento.
• Buses de Comunicación: Conexiones que permiten la comunicación entre las
unidades de memoria, la CPU, las interfaces de salida y entrada, contamos con 3
buses:
o Bus de control: Modera los intercambios de información
o Bus de datos: Transfiere datos del sistema
o Bus de dirección: Direccionamiento de la memoria y de los demás periféricos
• Contadores: Basados en los contadores digitales, pueden realizar el conteo de
eventos externos, indicados a través de las entradas.
• Temporizadores: Actúa como un contador, con la diferencia que no realiza el conteo
de eventos externos, lo hace a través de un generador de pulsos o de frecuencia dentro
de la CPU.
• Buses de Campo: Unidades destinadas a permitir el intercambio de datos entre varios
dispositivos, ya sean PLCs, PCs u otros, que puedan usar protocolos de información,
ya sean Porfibus, Profinet, MPI, DeviceNet, IO Link, etc.
• Conversores Analógico-Digitales: Destinados a leer datos analógicos y convertirlos
a datos binarios.
Como se pudo observar, el PLC es, internamente, casi como una computadora, contiene
unidades aritméticas, lógicas, memorias y procesador, pero la diferencia radica, que el PLC,
es un dispositivo creado para entornos industriales en tareas específicas, el que pueda manejar
muchos datos de entrada, salida, programas muy robustos, dependerá del tipo de proceso al
que se desee aplicar y el tipo de PLC que desee adquirir.

Direccionamiento de elementos internos del controlador.


Como existen gran cantidad de I/O y estas pueden estar alojadas en diferentes módulos, nace
la necesidad de indicarle a la CPU, mediante nuestro programa, la referencia exacta de la
entrada o salida con la que queremos interactuar. Al mecanismo de identificación de I/O en
los PLC se le denomina direccionamiento de entradas y salidas. El direccionamiento de I/O
varia de marca en marca, inclusive de modelo en modelo en los PLC, pero generalmente, la
mayoría de los fabricantes adopta una terminología que tiene relación con la ubicación física
de la I/O.
• Direccionamiento PLC Nano Telemecanique
• Direccionamiento PLC TSX-17 Telemecanique
• Direccionamiento PLC TSX-37 Telemecanique
• Direccionamiento PLC Mitsubishi
• Direccionamiento PLC A/B SLC-500
Direccionamiento De Entradas y Salidas En El PLC-5
Cada uno de los slots del chasis es un grupo. En cada grupo puede haber un máximo de 16
entradas y 16 salidas. Se llama Rack a un conjunto de 8 grupos.
El primer slot, al lado del microprocesador, es el 0 del rack 0, el siguiente el 1 el siguiente el
2, así sucesivamente. El rack 0 tiene los slots 0 a 7, lo que hace un total de 8.
En cada slot podemos poner una tarjeta de entradas o salidas. Su dirección está formada por
tres cifras. La primera es un cero, la segunda es el nombre del rack y la tercera el número de
slot. Los slots 0 y 1 no están disponibles puesto que se encuentra la fuente de alimentación.
Si en el slot 2 ponemos una tarjeta de 8 entradas sus direcciones corresponderán a I: 002.
Para distinguir una entrada concreta, por ejemplo, la 6 escribiremos I: 002/6. Si ponemos una
tarjeta de salidas en el slot 3 escribiremos O: 003. Si en el slot 4 ponemos una tarjeta de 16
entradas, las ocho primeras serán I: 004/00 a I: 004/7 y las demás serán I: 004/10 a I: 004/17,
esto es debido a que el direccionamiento se realiza en octal.
Direccionamiento de entradas y salidas en los SLC.
En los slc-5/01 y slc-5/02 cada slot puede tener entradas o salidas. Si por ejemplo se pone
una tarjeta de 16 salidas en el slot 3, la dirección del bit será O: 3/15 o también O:3.0/15 Si
la tarjeta tiene más de 16 bits ocupará más de una palabra. Si en el slot 2 ponemos una tarjeta
con 32 bits de entrada, el bit 15 se direccionará con I: 2.0/15, el bit 16 como I: 2.1/0 y el bit
31 con I:2.1/15.
En los SLC-500 las entradas y salidas compactas están en el rack 0, la dirección de la salida
7, por ejemplo, será O: 0/7. Si, además, añadimos más tarjetas, estas se direccionarán como
en los PLC Modulares
Material y equipo utilizado
- Computadora portátil.
- Conexión a internet.
- ISPSoft.
- DOPSoft.

Desarrollo de práctica.
Ejercicio 1

Figura 7 Esquema ejercicio 1.

Control: Se desea un sistema que lleve la cuenta de autos que existen en un estacionamiento,
se requiere un botón de reset (X0) que inicialice la cuenta a cero. Se tiene un sensor a la
entrada del estacionamiento (X1) y otro a la salida del estacionamiento (X2), se tiene como
dato adicional que el sistema detecte que el cupo máximo de coches en el estacionamiento es
de 10 autos, en cuyo caso activará la salida Y1 para iluminar un mensaje que indique “lleno”.
Se desea que se hay un corto temporal de energía de 2 segundos el sistema no pierda la cuenta
de cuantos coches hay en el estacionamiento, por lo que se requiere usar una memoria no
volátil.
Resolución: En este primer ejercicio tenemos un contador de subida y de bajada, este es el
controla la cantidad de autos que ingresan al estacionamiento. En la “Network 5” tenemos el
sensor de entrada de los autos N/O, en serie a este tenemos un contacto de C200 N/C, y en
paralelo a estos tenemos conectado un contacto M3 y el sensor de salida de los coches del
estacionamiento, ambos N/O.
Cuando el sensor de entrada recibe una señal, manda un pulso al contador, que va
aumentando en 1, cuando el contador llegue a 10, activará la bobina C200 que hará que se
active la bombilla Y0 que corresponde a una “alarma” que indica que el estacionamiento está
lleno. A la vez, activa el contacto N/C C200 haciendo que se abra, impidiendo que el sensor
envié una señal al contador, haciendo que su límite sea 10.
Para hacer que el sensor de salida de autos, comience a detectar y que este comience a
decrementar en el contador, debemos de activar primero el sensor M10 que activa la bobina
del contador M1200, esta cerrará el contacto M1200, activando la bobina de M3, que a su
vez cerrará el contacto M3, permitiendo que ahora, cuando el sensor de salida detecte un
auto, este se cierre, mandando un pulso al contador y este comenzará a decrementar hasta
llegar a un numero menor que 10, haciendo que la bobina C200 del contador, se desactive y
ahora permita nuevamente que entren coches, siempre y cuando el sensor M10 no detecte
nada.
El botón de reset, cuando es presionado, resetea la bobina del contador C200.

También se hizo una interface HMI en DOPSoft, misma que se presenta a continuación:
Figura 8 Interface del HMI.

También se presenta el caso de cuando está funcionando nuestro programa y la interface.

Figura 9 Funcionamiento del programa y la interface.


Ejercicio 2

Figura 10 Esquema del ejercicio 2.

Control: Se requiere el control para un sistema de seguridad de una pequeña compañía de


dos empleados, el sistema cuenta con tres botones. El botón rojo (X0) se utilizará para activar
la entrada de códigos, y al presionarse inicializará el registro de clase a cero. El botón azul
(X1) sumará 1 al registro de clave cada que se presione, si es que todavía el botón rojo sigue
presionado, si el botón azul se presiona y el botón rojo no está presionado no hará esta
función. El botón verde (X2) sumará 10 al registro de clave si es que el botón rojo todavía
sigue presionado, si el botón verde se presiona y el botón rojo no está presionado no hará esta
función.
Cada uno de los dos empleados tiene una clave grabada en el sistema.
Empleado 1: Clave 34
Empleado 2: Clave 45
Si el registro de clave contiene un número igual a estos, se activará la puerta de acceso
conectada a Y1, de lo contrario debe permanecer cerrada. Al abrirse la puerta hay un botón
por dentro para borrar el registro de la clave y así cerrar la puerta (X3).
Resolución: En la Network 1 y 2, tenemos dos contactos N/O en serie, X0 es el botón de
seguridad, este se debe presionar sí o sí para que cuando los botones X1(Unidades) o
X2(Decenas) se presionen, manden señal a los incrementadores, si el botón X0 no se
presiona, ninguno de los botones (X1 y X2) aunque sea presionado, no mandará señal.
Cuando el incrementador recibe una señal, aumenta de 1 en 1 y se guarda en el registro D0
(Decenas) para el incrementador de la Network 1, y en D2 (Unidades) para el de la Network
2.
En las Network 3 y 4, tenemos un botón de reset X3 conectado a una instrucción de Mov,
que cuando se presiona el botón de reset, mueve un 0 a los registros D0 y D2. Borrando el
dato que tenía guardado dichos registros, borrando así, los datos introducidos anteriormente,
haciendo que la puerta se mantenga cerrada.
Las Network 5, 7, 9 y 11 trabajan en conjunto, tenemos conectados dos comparadores de
igualdad (Network 9 y 11), uno que va con el registro D0 (Network 9) y otro con el registro
D2 (Network 11). Recordemos que una contraseña es “45”, entonces: El comparador del
registro D0 esta configurado para que, cuando el dato guardado en D0 sea igual a 5, entonces
va a mandar una señal que active la bobina M3, cerrando el contacto M3 en la Network 5. El
comparador del registro D2 está configurado para que, cuando el dato guardado en D2 sea
igual a 4, entonces va a mandar una señal que active la bobina M4, cerrando el contacto M4
en la Network 5. Cuando ambos contactos (M3 y M4) estén cerrados, entonces activarán la
bobina de M5, que cerrará el contacto M5, permitiendo activar la bobina de Y0 que hace que
se “abra” la puerta, permitiendo que el empleado pase. Si no se cumple alguna de estas
condiciones, la puerta no se abrirá.
Las Network 6, 7, 8 y 10 trabajan en conjunto, tenemos conectados dos comparadores de
igualdad (Network 8 y 10), uno que va con el registro D0 (Network 8) y otro con el registro
D2 (Network 10). Recordemos que una contraseña es “34”, entonces: El comparador del
registro D0 esta configurado para que, cuando el dato guardado en D0 sea igual a 4, entonces
va a mandar una señal que active la bobina M1, cerrando el contacto M1 en la Network 6. El
comparador del registro D2 está configurado para que, cuando el dato guardado en D2 sea
igual a 3, entonces va a mandar una señal que active la bobina M2, cerrando el contacto M2
en la Network 6. Cuando ambos contactos (M1 y M2) estén cerrados, entonces activarán la
bobina de M6, que cerrará el contacto M6, permitiendo activar la bobina de Y0 que hace que
se “abra” la puerta, permitiendo que el empleado pase. Si no se cumple alguna de estas
condiciones, la puerta no se abrirá.
Figura 11 Código en ISPSoft.

Esta es la interface para el HMI del programa:

Figura 12 Interface HMI del problema 2.


Así es como se ve el circuito funcionando:

Figura 13 Funcionamiento de la interface y el programa.


Ejercicio 3

Figura 14 Esquema ejercicio 3.

Control: Se cuenta con una atracción en un parque acuático, cada que una persona se desliza
por un tobogán se liberan 4 pelotas después de que se ha deslizado dicha persona, se tiene un
sensor que indica cuando una persona ha salido por el tobogán para mandar la señal y liberar
las 4 pelotas, esta señal está conectada a la entrada X0, tenemos un contenedor de pelotas, la
idea es abrir la compuerta conectada a la salida Y0, contar que salgan 4 pelotas (con sensor
X1) y después cerrar la compuerta. Como dato adicional se requiere saber cuántas pelotas se
han liberado llevando el control en el registro D2000. Se propone usar un registro comparador
que cuando la cuenta de pelotas llegue a 4, cierre la compuerta y reinicie la cuenta de pelotas
a cero. Existen múltiples soluciones para resolver este ejercicio, sin embargo, es importante
que el programa cumpla con las especificaciones propuestas.
Resolución: Tenemos en la Network 1 Dos contactos en serie, un contacto N/O X0 que es el
sensor que detecta salir a la persona del tobogán y un contacto N/C M2 ( Mas detalles en
Network 3) que es el contacto correspondiente al reinicio del incrementador y que, en este
caso, abre la línea, para que la puerta (Y0) deje de recibir señal, haciendo que se cierre., y en
paralelo un contacto Y0 N/O. Estos conectados a la bobina de Y0 que es la puerta.
En la Network 2, vemos que la bobina de Y0, al estar activa, cierra un contacto que hace que
cuando el sensor X1 (Que es el sensor que detecta las pelotas) detecte una pelota, este mande
un pulso al incrementador, haciendo que el dato se guarde y se acumule en registro
D20002(Registro que guarda el dato de solo 4 pelotas) y D2000 (Que es el registro que guarda
el dato de todas las pelotas que han salido).
En la Network 3 usamos un comparador que dice “Cuando el registro D2002 tenga guardado
un dato igual a 4, entonces, manda una señal que activa la bobina de M2.
En la Network 4 tenemos dos contactos en paralelo N/O (M2 y M3) conectados a una
instrucción de MOV, que dice que cuando cualquiera de estos dos contactos esté activo, va
a mover un 0 al registro D2002.
En la network 5 tenemos un contacto N/O de M3, que es el botón de reinicio, este está
conectado a una instrucción MOV, que dice “Cuando M3 esté Activo, Moveré un 0 al registro
D2000”. Esta instrucción borra el dato previamente guardado, regresando el valor a 0.
En la Network 6, es un contacto M3 N/O que es el botón de reinicio, conectado a la bobina
de Y0 que es la puerta, Cuando este contacto se cierra, manda una señal a Y0 para que se
reinicie a su estado base, que es apagado.
Figura 15 Programa del problema 3.

Esta es la interface que se creó para este circuito:


A continuación, se muestra el funcionamiento de la interface;

Figura 16 Interface HMI.


Ejercicio 4

Figura 17 Esquema del problema 4.

Control: Tenemos un marcador de arrancones de autos de cuarto de milla, la salida se da


electrónicamente desde un botón conectado a la entrada X0.
Tenemos una columna de luces para cada lado de la pista, también contamos con un botón
de inicialización del sistema conectado a X5 el cual apaga las luces anaranjadas, las verdes
y las rojas.
Las dos primeras luces amarillas (conectadas a Y0 del coche izquierdo y a Y10 del coche
derecho) serán activadas cuando se detenga alguna señal en las fotoceldas (conectadas a X1
en el coche de la derecha y a X2 en el de la izquierda), se activan con las llantas delanteras
del automóvil.
Las siguientes luces amarillas (conectadas a Y1 del lado izquierdo y a Y11 del lado derecho)
se activan cuando el automóvil llega a la línea de salida (sensor conectado a X3 del lado
izquierdo y X4 del lado derecho. Después están tres luces más grandes que las anteriores de
color anaranjado y una verde (salidas Y2 y Y5), se desea que se activen en el modo “Bracket”,
es decir que se prendan en secuencia de arriba abajo con 0.5 segundos de retraso entre cada
luz.
Si el coche se mueve de la línea de salida, antes de que se prenda la luz verde se encenderá
la luz roja que indica descalificación (conectada a Y12 del lado izquierdo y a Y13 del lado
derecho).
Resolución: En la Network 1 Tenemos conectados en serie el botón de inicio X0, el sensor
de salida del coche 1 X1, el sensor de salida del coche 2 X2 (Estos son Contactos N/O) y el
Botón de Reset X5(Contacto N/C). En paralelo está un contacto normalmente abierto de M0,
todo conectado a la bobina de M0. Básicamente, para que la bobina de M0 se active,
necesitamos que el coche 1 y 2 estén en posición y que el botón de reset esté desactivado y
presionar el botón de inicio, si alguno de estos parámetros no se cumple, entonces no se
activara M0. Cuando se active M0, cerrara su contacto M0 presente en esta Network (y en la
Network 8), haciendo que se mantenga activa la bobina de M0 aún y cuando ya no se cumpla
el parámetro de que todos los contactos en serie deben estar cerrados.
En la Network 2 Tenemos los contactos N/O de M3 (Sensor de meta del carro 1) y Y5
(contacto relacionado con la luz verde de salida) en serie con contactos N/C de X5 (Botón de
Reset) y Y13 (Luz que avisa que el carro 2 ganó la carrera). En paralelo con M3 tenemos un
contacto N/O de Y12. Todos conectados a la bobina de Y12 (Bobina de la luz que dice que
el carro 1 ganó la carrera). Esta línea está enfocada a decir que el ganador de la carrera de los
arrancones es el coche 1. Donde si el sensor M3 detecta que el coche llegó primero a la meta
y la luz verde (Y5) está activada, entonces activará la luz de victoria (Y12), cerrando el
contacto N/O haciendo que la luz quede encendida y activando el contacto N/C de la Network
3, impidiendo que esta luz se encienda cuando el carro 2 llegue a la meta, esto para dejar en
claro que el carro 1 llegó primero que el carro 2.
En la Network 3 Tenemos los contactos N/O de M4 (Sensor de meta del carro 2) y Y5
(contacto relacionado con la luz verde de salida) en serie con contactos N/C de X5 (Botón de
Reset) y Y12 (Luz que avisa que el carro 1 ganó la carrera). En paralelo con M4 tenemos un
contacto N/O de Y13. Todos conectados a la bobina de Y13 (Bobina de la luz que dice que
el carro 2 ganó la carrera). Esta línea está enfocada a decir que el ganador de la carrera de los
arrancones es el coche 2. Donde si el sensor M4 detecta que el coche llegó primero a la meta
y la luz verde (Y5) está activada, entonces activará la luz de victoria (Y13), cerrando el
contacto N/O haciendo que la luz quede encendida y activando el contacto N/C de la Network
2, impidiendo que esta luz se encienda cuando el carro 1 llegue a la meta, esto para dejar en
claro que el carro 2 llegó primero que el carro 1.
En la Network 4 Tenemos dos contactos N/O en paralelo, X3 (Sensor que detecta si el carro
1 se adelantó) y M1 (Contacto de sello para encender las luces de descalificación Y10 y Y0).
En serie dos contactos N/C, Y5(Luz verde del semáforo) y X5 (Botón de Reset), conectados
todos con la bobina M1. Esta línea esta enfocada a descalificar al carro 1 por adelantarse
antes de que el semáforo marque la salida (Que enciendan los focos verdes del semáforo). Si
el sensor de descalificación (X3) detecta que el carro 1 se adelantó antes de que enciendan
las luces verdes de salida (Y5) entonces activará la bobina M1, cierra su contacto M1 y
enciende las luces de descalificación Y10 y Y0 (Network 6), denotando que el carro 1 está
descalificado.
En la Network 5 Tenemos dos contactos N/O en paralelo, X4 (Sensor que detecta si el carro
2 se adelantó) y M2 (Contacto de sello para encender las luces de descalificación Y11 y Y1).
En serie dos contactos N/C, Y5(Luz verde del semáforo) y X5 (Botón de Reset), conectados
todos con la bobina M2. Esta línea esta enfocada a descalificar al carro 2 por adelantarse
antes de que el semáforo marque la salida (Que enciendan los focos verdes del semáforo). Si
el sensor de descalificación (X4) detecta que el carro 2 se adelantó antes de que enciendan
las luces verdes de salida (Y5) entonces activará la bobina M2, cierra su contacto M2 y
enciende las luces de descalificación Y11 y Y1 (Network 7), denotando que el carro 2 está
descalificado.
En la Network 8 estan en serie un contacto N/O de M0 (Bandera que indica que se cumplen
todos los requisitos para empezar, Network 1) y tres contactos N/C X5 (Botón de Reset), M1
( bandera que indica que el carro 1 se descalifica) y M2 (Bandera que indica que el carro 2
se descalifica). Todo Conectado a un Timer T0 con duración de 0.5 s. Esta línea está enfocada
a dar inicio al semaforo. Si se cumplen todos los requisitos de arranque (Network 1), el botón
de reset no está presionado, ni ninguno de los coches se adelantó, entonces se activara el
timer T0 para que el semaforo inicie su marcha, cerrando el contacto T0 (Network 9)
encendiendo la luz roja ( Y2 en Network 9).
En la Network 10 esta u contacto N/O de Y2 (Luz roja del semáforo) conectado a un Timer
(T1) de 0.5s de duración. Básicamente, si la luz Roja está encendida, entonces puede iniciar
el timer T1 para después de 0.5s activar la bobina de T1 cerrando su contacto T1 (Network
11) y activando la luz naranja (Y3 en Network 11).
En la Network 12 esta u contacto N/O de Y3 (Luz naranja del semáforo) conectado a un
Timer (T2) de 0.5s de duración. Básicamente, si la luz Naranja está encendida, entonces
puede iniciar el timer T2 para después de 0.5s activar la bobina de T2 cerrando su contacto
T2 (Network 13) y activando la segunda luz naranja (Y4 en Network 13).
En la Network 14, más de lo mismo, si Y4 esta activo, entonces activa T3 de 0.5s, que pasado
ese tiempo, activará la bobina del timer T3, cerrando su contacto T3 (Network 15) haciendo
se active Y5, que es la luz verde de salida (Network15) también activando los contactos N/C
de las Networks 4 y 5, haciendo que ya no pueda marcar que alguno de los autos se adelantó
antes de tiempo, pues, en este caso, abran arrancado en tiempo y forma.
Esta es la interface que se creó para este código:

Figura 18 Interface HMI para el ejercicio 4.

A continuación, se presenta la interface funcionando.


Figura 19 Interface HMI funcionando.

Ejercicio 5

Figura 20 Esquema del ejercicio 5.

Control: Tenemos el sensor fotoeléctrico que detecta 15 productos, el brazo robótico


comenzará a empacar. Cuando se complete la acción, el brazo robótico y el contador se
reiniciarán cuando el sensor X1 detecto el cierre del paquete.
Resolución: Este es muy simple, Cuando el sensor X1 detecta un producto, manda una señal
a un incrementador que aumenta de 1 en 1 y uarda el dato en el registro D2000, esto en la
Network 1.
Para la Network 2, tenemos un comparador, donde dice que “Si lo que está en el registro
D2000 es igual a 15, entonces va a activar la salida Y0, que es la del brazo robótico.
En la Network 3 tenemos un timer de 5 segundos que se activará con la señal proveniente del
brazo róbotico cuando está activo, este es para dar un tiempo para que el brazo robótico
alcance a cerrar la caja completamente, al pasar los 5 segundos, se activa la bobina de T250.
En la Network 4 tenemos que cuando el contacto T250 se cierra pero no activará el Mov
hasta que el sensor X0 detecte que la caja está cerrada. El mov, manda un 0 al registro D2000,
haciendo que comience a contar de nuevo el sensor X1.
En la Network 5, es similar a la anterior, Se cierra el contacto T250, pero no activará el
Timer T0, este se activa hasta que el sensor X0 detecta que la caja está cerrada. Cuando se
cumple esa condición activa el Timer T0, pasado 1 segundo, se activa la bobina T0 y cierra
su contacto en la Network 6, reiniciando el Timer 250.
Esta es la interface que se creo para este programa:

Figura 21 Interface HMI del ejercicio 5.

A continuación, se muestra la HMI funcionando junto al código.


Figura 22 HMI funcionando junto al código.

Ejercicio 6

Figura 23 Esquema Ejercicio 6

Control: Tenemos:
• La línea de producción puede apagarse accidentalmente o apagarse para el
descanso del mediodía. El programa es controlar el contador para retener el
número contado y reanudar el conteo después de que la energía esté encendida
nuevamente.
• Cuando la producción diaria llega a 500, el indicador de objetivo completado se
encenderá para recordarle al operador que debe llevar un registro.
• Presione el botón Borrar para borrar los registros del historial. El contador
comenzará a contar desde 0 otra vez.
Resolución: En la primer Network tenemos que hay un contacto N/O X0 que es el sensor de
conteo del producto, en serie está conectado X2 (Botón de paro) y M1 (Es un “seguro” para
que, una vez llegado a la meta, el sensor deje de contar hasta que el operador haga su registro
y presione el botón de Reset) que son contactos N/C. Estos van conectados a un
incrementador que guarda sus datos en el registro D2002.
La segunda Network, como tal no es necesaria, solo se hizo para facilitar la prueba de la
lógica, en la implementación, no es necesario que se coloque, se puede eliminar. Lo que hace
esta línea es multiplicar lo que hay en el registro D2002 por 10 y el resultado guardarlo en el
registro D2000.
En la Network 3, Tenemos un comparador donde comparamos el dato que hay en el registro
D2000 sea igual a 500, si esto es correcto entonces pasara por el contacto N/C X2 (Que aquí
funge como apagador de la lámpara de meta, para que sí se apaga el proceso, también se
apague la lámpara, cuando se vuelva a encender el proceso, la lampara volverá a encender,
si es que esta estaba encendida anteriormente) y encenderá la Salida Y0 (Es la lámpara que
indica que se llegó a la meta). Al encender Y0, activa el contacto de la network 4, activando
la bobina M1 que abre el contacto M1 en la network 1, para que el sensor deje de contar y
pare el proceso hasta que el operador haga su registro.
Las Network 5 y 6 trabajan en conjunto, por así decirlo. Estas tienen a la entrada un contacto
N/O de X3, que es el botón de Reset, en serie, tienen un contacto N/C de X2 que es el botón
de paro del proceso, y estos están conectados a una condición de MOV, que cuando se activa,
manda un 0 a los Registros D2000 y D2002, reiniciando todo el proceso.
Esta es la interfaz HMI que se diseñó para el proceso:

Figura 24 Interfaz HMI del ejrcicio 6.


A continuación, se presentan capturas del código funcionando:

Figura 25 Código e Interfaz funcionando.


Ejercicio 7

Figura 26 Esquema ejercicio 7.

Control: Arrancar el motor de la bomba de aceite inmediatamente cuando se presiona


START. El motor principal se pondrá en marcha después de un retraso de 10 segundos y
luego el motor auxiliar después de un retraso de 5 segundos. Además, detiene todos los
motores inmediatamente cuando se presiona STOP.
Resolución: En la primer Network Tenemos un contacto normalmente abierto X0(Botón de
arranque), en paralelo un contacto igual, pero de M0 (Contacto de sello de M0). En serie
Tenemos un contacto normalmente Cerrado X1(Botón de Paro), todo conectado a la bobina
de M0 bobina que activa el Contacto M0 (Network 4) para que inicie la bomba de aceite Y0.
En la Network 2 y 3, tenemos un contacto N/C del botón de paro X1, que cuando se activa
resetea la bobina del timer T250 t T251-
En la Network 5 cuando Y0 (La bomba de aceite) está activa, inicia un Timer T250 para que
10 segundos después active la bobina T250 y ahí el contacto T250 para encender el motor
principal (Y1 en la Network 6).
En la Network 7, cuando Y1 (Motor principal) está activado, manda una señal para se active
el Timer T251 y después de 10s active la bobina T251 y cierre el contacto T251 en la network
8 para que active el motor secundario (Y3).
A continuación s presenta el HMI que se diseñó:

Figura 27 HMI del ejercicio 7.

Se muestran capturas del ejercicio funcionando con su lógica de programación y su HMI.


Figura 28 HMI y código funcionando del Ejercicio 7.
Conclusión
La resolución de este banco de ejercicios básicos de PLC en software como ISPsoft y
DOPsoft ha sido una experiencia muy enriquecedora para mí. Esta actividad me ha
proporcionado habilidades fundamentales en la configuración, programación y simulación
de controladores lógicos programables (PLC), lo cual es crucial en el contexto de la
automatización industrial y el control de procesos. Trabajar en estos ejercicios básicos me ha
permitido comprender las distintas etapas involucradas en el diseño de sistemas de control,
desde la creación de la lógica de control en ISPsoft hasta la interfaz de usuario en DOPsoft.
Además, la resolución de ejercicios de PLC utilizando la lógica de contactos, temporizadores,
contadores y comparadores me ha brindado una comprensión más profunda de cómo estos
componentes se combinan para lograr un control preciso y eficiente de los procesos
industriales, lo que es esencial para enfrentar desafíos reales en la automatización industrial.
Bibliografía
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