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Reporte de Banco de Ejercicios PLC 2
Reporte de Banco de Ejercicios PLC 2
Reporte de Banco de Ejercicios PLC 2
Semestre: Noveno.
Grupo: B.
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.
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 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.
Desarrollo de práctica.
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.
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.
Ejercicio 5
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:
Domingo Peña, J., & Segura Casanovas, J. (2018). Revisión histórica de los PLC, en el 50
aniversario. Técnica industrial, (321), 48-52.
https://edgeservices.bing.com/edgesvc/redirect?url=https%3A%2F%2Fsdindustrial.com.mx
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plc%2F&hash=ASLYyUeCpE%2BsG9WkKSfdgV1iA3kOcxLpAqW4Oerdkks%3D&key=psc-
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1E900F4F1EA5EC22C3FC592648B8C6F93C6EB%5Ertone%3ACreative&adlt=strict
Sicma. (2023, 8 marzo). Qué es un PLC, cómo funciona y por qué se utilizan. Soluciones Integrales
para la Industria 4.0. https://www.sicma21.com/que-es-un-plc/#Estructura_fisica_del_PLC
Magaña, D. M. G. (s. f.). Estructura de los PLC ś . Scribd. Recuperado 18 de septiembre de 2023, de
https://es.scribd.com/document/454464794/Estructura-de-los-PLC-s