Este documento presenta un trabajo de investigación sobre los controladores lógicos programables (PLC). Explica qué es un PLC, la historia de su creación, sus ventajas y desventajas, campos de aplicación, estructura y futuro. Concluye que a pesar de que los PLC facilitaron los procesos industriales, nuevos controladores como los PAC podrían reemplazarlos en el futuro.

1. Semestre Académico Agosto - Diciembre 2013
Estado Libre Asociado de Puerto Rico
Departamento de Educación
Distrito Escolar de Guayama
Instituto Tecnológico, Recinto de Guayama
Trabajo Investigativo: PLC [ProgrammableLogic Control]
Presentado al Profesor Ángel Martínez
Presentado por:
Juan Manuel Medina Vázquez
Ingeniería de Instrumentación
Martes y jueves de 1:00 a 4:00 pm
24 de octubre de 2013
juanikillo08@gmail.com
(787) 310-0752
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2. Tabla de contenido:
Portada……………………………………………………………………. 1
Introducción………………………………………………………………. 3
¿Qué es un PLC?............................................................................... 4
Historia del PLC………………………………………………………….. 5-7
Ventajas y Desventajas…………………………………………………. 8-11
Campos de Aplicación………………………………………………….. 12-15
Estructura del PLC……………………………………………………… 16-18
Futuro del PLC………………………………………………………….. 19-21
Conclusión general…………………………………………………….. 22
Referencias……………………………………………………………… 23
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3. Introducción:
En
este
trabajo
investigativo
hablaremos
sobre
el
controlador
lógico
programable, mejor conocido por sus siglas en ingles PLC [ProgrammableLogic
Control], en la que veremos que es un PLC, cuáles son sus ventajas y desventajas a la
hora de instalarlo en la fábrica.
También es importante saber la aplicación del PLC a la hora de programarlo
para que pueda realizar un proceso, su estructura (cuáles son sus componentes y
cómo funcionan) y lo más importante, el futuro del PLC, si seguiremos usando estos
instrumentos en las áreas de proceso o si serán sustituidos por algo mejor.
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4. Tema: PLC [Programmable Logic Control]
¿Qué es un PLC?
Un PLC o Autómata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de
software como de hardware, paracontrolar dispositivos externos, recibir señales de
sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuarioelabore según el
esquema del proceso a controlar.
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5. Historia del PLC
Introducción:
En este sub tema, que es la historia del PLC, veremos quienes crearon e
instalaron el primer PLC en la industria y a la misma vez sustituyo los cableados en las
líneas de producción.
Veremos en qué año tuvo mucho auge de uso al PLC, facilitando el proceso de
manufactura de cualquier producto.
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6. Historia del PLC
En 1969 la División Hydramatic de la General Motors instaló el primerPLC para
reemplazar los sistemas inflexibles cableados usadosentonces en sus líneas de
producción.
Ya en 1971, los PLC se extendían a otras industrias y, en los 80, ya los
componentes electrónicos permitieron un conjunto de operaciones en 16 bits,
comparados con los 4 de los 1970, en un pequeño volumen, lo que lospopularizó en
todo el mundo.
En los 90, aparecieron los microprocesadores de 32 bits conposibilidad de
operaciones matemáticas complejas, y de comunicaciones entre PLC de diferentes
marcas y PC, los queabrieron la posibilidad de fábricas completamente automatizadas
y concomunicación a la Gerencia en "tiempo real".
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7. Conclusión:
En resumen vemos que este instrumento fue creado a principios de los 70 y me
sorprende ya que creía que fue creado en los 90, no creía que en el pasado tuvieron
una idea de crear un instrumento que reduzca todo el cableado que necesita una
máquina para operar a solamente una pequeña caja plástica que realice muchos
procesos a la vez si la intervención de un operador.
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8. Ventajas y desventajas del PLC
Introducción:
A continuación, veremos las ventajas y desventajas de utilizar un PLC como
control de todos los procesos, controlar las señales de entrada/salida, fácil
mantenimiento del componente y reducir material.
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9. VENTAJAS:
1. 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 eliminaremos parte del problema que supone el contar con diferentes
proveedores, distintos plazos de entrega, etc.
2. Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado y añadir aparatos.
3. Mínimo espacio de ocupación
4. Menor coste de mano de obra de la instalación
5. Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al
eliminar contactos móviles, los mismo autómatas pueden detectar e indicar averías.
6. Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.
7. Menor tiempo para la puesta de funcionamiento del proceso al quedar reducido el
tiempo de cableado.
8. Si por alguna razón la maquina queda fuera de servicio, el autómata útil para otra
máquina o sistema de producción.
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10. DESVENTAJAS:
En primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a
unos de los técnicos de tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente está solucionado
porque las universidades y/o institutos superiores ya se encargan de dicho
adiestramiento.
Pero hay otro factor importante como el costo inicial que puede o no ser un
inconveniente, según las características del automatismo en cuestión. Dado que el PLC
cubre ventajosamente en amplio espacio entre la lógica cableada y el microprocesador
es preciso que el proyectista lo conozca tanto en su actitud como en sus limitaciones.
Por tanto, aunque el coste inicial debe ser tenido en cuenta a la hora de decidirnos por
uno u otro sistema, conviene analizar todos los demás factores para asegurarnos una
decisión acertada.
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11. Conclusión:
Como vemos en la información sobre las ventajas y desventajas de un PLC, es
recomendable usar un controlador en la industria ya que es un gran beneficio usarlo,
las únicas dos desventajas son simples o mejor dicho se pueden eliminar ya que el
adiestramiento se puede obtener en las universidades o institutos tecnológicos antes
de trabajar en cualquier industria. Y el segundo si el encargado de la fábrica desea que
un controlador para cada máquina se reduzca en espacio, en lo económico y en
mantenimiento se le recomiendo que haga una buena inversión en un buen controlador
“PLC”.
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12. Campos de aplicación:
Introducción:
Después de saber la definición o que es un PLC, debemos saber en dónde es
que se aplica este componente, en la que sirve para la maniobra de máquinas,
maniobra de instalaciones y la señalización y control.
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13. Campos de aplicación
El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de
aplicación muy extenso. La constante evolución del hardware y software amplía
constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en
el espectro de sus posibilidades reales.
Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es
necesario un proceso de maniobra, control, señalización entre otros, por tanto, su
aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a
transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.
Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad
de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o
alteración de los mismos, etc., hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en
procesos en que se producen necesidades tales como:
Espacio reducido
Procesos de producción periódicamente cambiantes
Procesos secuenciales
Maquinaria de procesos variables
Instalaciones de procesos complejos y amplios
Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso
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14. Ejemplos de aplicaciones generales:
Maniobra de máquinas
Maquinaria industrial de plástico
Máquinas transfer
Maquinaria de embalajes
Maniobra de instalaciones:
Instalación de aire acondicionado, calefacción
Instalaciones de seguridad
Señalización y control:
Chequeo de programas
Señalización del estado de procesos
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15. Conclusión:
Es necesario saber para qué exactamente es un PLC, para que se utilice
correctamente. Debemos saber el campo de aplicación en la que no solamente se
utiliza en una máquina, sino que se utiliza en diferentes campos de proceso o de
control.
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16. Estructura de un PLC
Introducción:
Es muy importante saber cómo es su estructura y la función de cada
componente a la hora de enviarle una señal o instrucción para que lo decodifique y
luego para que se realice el proceso sin ningún error.
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17. Estructura básica de un PLC
Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o
circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.
El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas
programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica del
hardware de un consolador Programable propiamente dicho está constituido por:
-
Fuente de alimentación
-
Unidad de procesamiento central (CPU)
-
Módulos de interfaces de entradas/salidas (E/S)
-
Modulo de memorias
-
Unidad de programación
En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es más exigente,
se incluyen Módulos Inteligentes.
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18. Conclusión:
En resumen el PLC se compone de 5 componentes importantes que son la
fuente de alimentación, unidad de procesamiento central, conocido por sus siglas en
inglés (CPU), módulos de interfaces de entradas/salidas (E/S), módulos de memorias y
una unidad de programación en donde se guardarían todos los comandos que se le
envía.
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19. El futuro del PLC
Introducción:
Nos sabemos si este instrumento controlador se siga usando en un futuro,
muchas empresas funcionan bien con este tipo de controlador otros no les gusta su
función y quieren que ya se sustituya por otro mejor.
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20. ¿Qué evolución han presentado los PLC y cuál es su futuro próximo?
La tecnología PLC (ProgrammableLogicController) tiene sus orígenes hace más
de cuatro décadas, y fue desarrollada en un inicio para gestionar el control de procesos
secuenciales discretos. Poco a poco sus capacidades se fueron ampliando y
mejorando, hasta dar lugar hace más de 10 años a la tecnología PAC
(ProgrammableAutomationController), que está reemplazando a los antiguos PLC.
Los PAC son controladores capaces de ejecutar en el mismo dispositivo: control
discreto, control continuo, control por lotes, control de movimiento, seguridad e
integración de variación de velocidad. Ésta es la tecnología que Rockwell Automation
utiliza desde hace años y la que está evolucionando de forma continuada.
Rockwell Automation tiene en cuenta la situación de los usuarios de
instalaciones de automatización, cuya inversión acostumbra a ser importante, y debe
amortizar durante periodos largos. Por ello, dispone de una política diferencial de
obsolescencia de PLC y PAC, que permiten garantizar la permanencia de estos
equipos durante muy largos periodos de vigencia. Por ejemplo: En la actualidad,
todavía disponemos en catálogo de ventas equipos como PLC5 y SLC500 que tienen
más de 25 años de permanencia en el mercado.
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21. Conclusión:
Vemos que ya una compañía ha desarrollado un controlador que sustituye y
probablemente remplace por completo el PLC que tiene como nombre el PAC
(ProgrammableAutomationController) y sigue evolucionando de forma continua. Ese
instrumento al parecer tiene más funciones instalas que el PLC, y optan por ese
controlador ya que es más económico y fácil de usar.
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22. Conclusión general:
En conclusión a todo el trabajo el PLC fue un paso, un desarrollo importante
para la industria ya que facilita el manejo de la maquinaria a la hora de realizar un
proceso de forma organizada, ya que solamente se programa desde el controlador y
desde el controlador le envía las señales a las máquinas para que hagan el proceso
reduciendo pérdidas o defectos del producto. Pero hay un punto que es interesante,
que es si este instrumento se seguirá usando en un futuro, que a pesar de que no tiene
tantas desventajas ya están desarrollando otros controladores o instrumentos para
sustituir al este famoso controlador “PLC” en la que es y será un instrumento que
facilita los procesos en la industria.
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23. Referencias:
http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/ApuntePLC.pdf
http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAGINA%20PRINCIP
AL/PLC/plc.htm
http://www.infoplc.net/entrevistas/1609-antoni-rovira
http://www.mailxmail.com/curso-controladores-logicos-programables/estructura-basicaplc
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