Controladores Logicos Programables
Elaborado por:
Wilson Hernandez Martınez
Sergio Ramiro Gonzalez
20 de abril de 2016
Bogota DC.
1 HISTORIA Y SURGIMIENTO DE LOS PLC
Un controlador logico programable, mas conocido por sus siglas en ingles PLC (Program-
mable Logic Controller), se trata de una computadora, utilizada en la ingenierıa automati-
ca o automatizacion industrial, para automatizar procesos electromecanicos, tales como el
control de la maquinaria de la fabrica en lıneas de montaje o atracciones mecanicas. Sin
embargo, la definicion mas precisa de estos dispositivos es la dada por la NEMA (Asocia-
cion Nacional de Fabricantes Electricos) que dice que un PLC es: “Instrumento electronico,
que utiliza memoria programable para guardar instrucciones sobre la implementacion de
determinadas funciones, como operaciones logicas, secuencias de acciones, especificacio-
nes temporales, contadores y calculos para el control mediante modulos de E/S analogicos
o digitales sobre diferentes tipos de maquinas y de procesos”.[7]
El Controlador Logico Programable (PLC) surge como la necesidad de reemplazar los sis-
temas cableados de reles en las lineas de produccion. Ver Fig.1. El problema de estos
sistemas era que cuando los requerimientos de produccion cambiaban tambien lo hacıa
el sistema de control. Esto comenzo a resultar bastante caro cuando los cambios fueron
frecuentes. Dado que los reles son dispositivos mecanicos y poseen una vida limitada se
requerıa un estricto mantenimiento planificado. Por otra parte, a veces se debıan realizar
conexiones entre cientos o miles de reles, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseno y
mantenimiento. El primero en involucrar estos dispositivos fue la Division Hydramatic de la
General Motors en 1969. La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un siste-
ma al que llamo Modular Digital Controller o MODICON conocido como el primer PLC de la
historia. Las ventajas adicionales que ofrecieron estos sistemas frente al sistema clabeado
de reles fueron; el menor consumo de energıa, reduccion de espacio en los tableros, rapido
mantenimiento, entre otras ventajas. A mediados de los 70 las tecnologıas dominantes de
los PLC eran maquinas de estado secuencial y CPU basadas en desplazamiento de bit. En
1972 aparecieron equipos que ya se programaban usando esquemas de contactos (Relay
Ladder Logic). Estos esquemas los usaban los ingenieros y tecnicos para disenar los an-
tiguos equipos cableados, por lo que resultaba facil pasarse a la nueva tecnologıa y ello
popularizo mas su uso.[7]
1
FIGURA 1: Sistema cableado de reles
Fuente.http://sintaxisweb.es/eniac/
Las comunicaciones comenzaron a aparecer en 1973 aproximadamente. El primer sistema
fue el bus Modicon (Modbus). El PLC podıa ahora dialogar con otros PLC y en conjunto
podıan estar aislados de las maquinas que controlaban. Tambien podıan enviar y recibir
senales de tension variables, entrando en el mundo analogico. En los 80 se produjo un
intento de estandarizacion de las comunicaciones con el protocolo Manufacturing Automa-
tion Protocol (MAP) de General Motors. Tambien fue un tiempo en el que se redujeron las
dimensiones del PLC y se paso a programar con programacion simbolica a traves de orde-
nadores personales en vez de los clasicos terminales de programacion. Hoy dıa el PLC mas
pequeno es del tamano de un simple rele.
En los 90 se mostro una gradual reduccion en el numero de nuevos protocolos, y en la
modernizacion de las capas fısicas de los protocolos mas populares que sobrevivieron a
los 80. El ultimo estandar (IEC 1131-3) intenta unificar el sistema de programacion de todos
los PLC en un unico estandar internacional. Ahora disponemos de PLC’s que pueden ser
programados en diagramas de bloques, lista de instrucciones y texto estructurado al mismo
tiempo. Fig.2 se muestra la evolucion de los PLC.[5]
2
FIGURA 2: Historia de los PLC
Fuente: http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC
1.1. Ventajas de los PLC
Se puede hablar de las siguientes ventajas del uso de los PLC frente a logica cableada
antigua:
Menor tiempo empleado en la elaboracion del proyecto.
3
Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni anadir elementos.
Reducido espacio de ocupacion.
Menor costo de mano de obra de instalacion.
Menor tiempo para la puesta en funcionamiento, al quedar reducido el de cableado.
Posibilidad de controlar varias maquinas con el mismo automata.
Economıa de mantenimiento.
Si por alguna razon la maquina queda fuera de servicio, el PLC sigue siendo util para
otra maquina o sistema de produccion.
1.2. Campos de aplicacion
El PLC por sus especiales caracterısticas de diseno tiene un campo de aplicacion muy ex-
tenso. La constante evolucion del hardware y software amplıa constantemente este campo
para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades
reales. Su utilizacion se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es ne-
cesario un proceso de maniobra, control, senalizacion, etc., por tanto, su aplicacion abarca
desde procesos de fabricacion industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales,
control de instalaciones, etc.[4]
4
2 ESTRUCTURA Y CLASES DE PLC
Un controlador logico programable esta constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos
impresos, sobre los cuales estan ubicados componentes electronicos.
El controlador Programable tiene la estructura tıpica de muchos sistemas programables, co-
mo por ejemplo una microcomputadora. La estructura basica del hardware de un consolador
Programable propiamente dicho esta constituido por:
Fuente de alimentacion. A partir de una tension exterior proporciona las tensiones
necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos electronicos del automata,
ademas posee una baterıa para mantener el programa y algunos datos en la memoria
si hubiera un corte de la tension exterior.
Unidad de procesamiento central (CPU). Esta parte del PLC es considerada como la
mas importante, ya que dentro de ella se encuentra un microcontrolador que lee y eje-
cuta el programa de usuario que a su vez se localiza en una memoria (normalmente
del tipo EEPROM), ademas de realizar la gestion de ordenar y organizar la comunica-
cion entre las distintas partes que conforman al PLC. El programa de usuario consiste
en una serie de instrucciones que representan el proceso del control logico que debe
ejecutarse, para poder hacer este trabajo, la unidad central de proceso debe almace-
nar en localidades de memoria temporal las condiciones de las variables de entrada y
variables de salida de datos mas recientes. La capacidad de memoria de estos modu-
los se disenan para diferentes tamanos, las mas tıpicas son: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128,
256 Kb, y mas, excepcionalmente.[4]
• Memoria Ram (Random Access Memory).Este tipo de memoria sirve para alma-
cenar el programa del usuario durante su elaboracion y prueba, donde es posible
modificarlo constantemente. El contenido de la memoria RAM, es volatil, es decir,
su contenido se pierde si el suministro de energıa proporcionado por la fuente de
alimentacion se desconecta.
Por consiguiente, para evitar perder la informacion ante fallas del suministro, es
necesario salvaguardarlo mediante una baterıa de larga duracion enchufable en
la CPU, estas baterıas estan disponibles para todos los tipos de controladores y
tienen una duracion que varıa entre 2 a 5 anos, dependiendo del tipo de CPU. Es
5
importante por consiguiente, que esta baterıa se mantenga en perfectas condi-
ciones durante todo el tiempo de funcionamiento del PLC.
• Memoria Eprom (Enable Programmable Read Only Memory).Es un modulo de
memoria enchufable del tipo no volatil, es decir, la informacion contenida se con-
serva aun cuando se pierde el suministro de energıa. Se utiliza normalmente pa-
ra guardar programas definitivos ya probados y debidamente depurados, ademas
pueden ser transportados y utilizados en cualquier controlador de su marca y tipo.
Para grabar este modulo es necesario utilizar aparatos de programacion destina-
dos tambien, para este proposito, mientras que para borrarlos deben ser someti-
dos a rayos ultravioletas durante 15 a 45 minutos. Por lo tanto, se requiere de una
unidad para la escritura y otra para el borrado.[3]
Modulos o interfases de entrada (E). Adapta y codifica de forma comprensible para la
CPU las senales procedentes de los dispositivos de entrada captadores.
• Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado logico, activado - no
activado, por medio de una accion mecanica. Estos son los Interruptores, pulsa-
dores, finales de carrera, etc. Fig.3
• Captadores Activos son dispositivos electronicos que necesitan ser alimentados
por una tension para que varıen su estado logico. Este es el caso de los dife-
rentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoelectricos). Muchos de
estos aparatos pueden ser alimentados por la propia fuente de alimentacion del
automata.[3] Fig.3
6
FIGURA 3: Entradas del PLC
Fuente.https://automatismoindustrial.com/d-9-2-estructura/
Se puede utilizar como captadores contactos electricamente abiertos o electricamente
cerrados dependiendo de su funcion en el circuito.
Modulos o interfases de salidas (s). Decodifica las senales procedentes de la CPU, las
amplifica y las envıa a los dispositivos de salida o actuadores, como lamparas, reles,
contactores, arrancadores, electrovalvulas, etc. Fig.4
FIGURA 4: Salidas del PLC
Fuente. Autores
7
Terminal o consola de programacion. Es a traves de esta como se comunica el tecnico
o programador, con el automata. Introduce los programas en la memoria de trabajo.
Con ella se pueden hacer los cambios, revisiones y adaptaciones necesarias, para el
buen funcionamiento.
En la actualidad se sustituyen en su practica totalidad por equipos informaticos, que-
dando su uso practicamente restringido a la monitorizacion o programas de escasa
entidad.
Perifericos. Son aquellos sistemas o equipos que realizan una funcion especıfica, am-
plia las aplicaciones del automata , pero con independencia sobre este, normalmente
no forman parte de el y se autogestionan. (impresoras, visualizadores de cristal lıqui-
do, etc)[1]
En la Fig.5 se muestra las partes basicas del PLC.
FIGURA 5: Estructura del PLC
Fuente.https://automatismoindustrial.com/d-9-2-estructura/
8
2.1. Clases de PLC
Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad,
en el numero de I/O, en su tamano de memoria, en su aspecto fısico y otros, es que es
posible clasificar los distintos tipos en varias categorıas.
2.1.1. PLC compacto
Este tipo de Controlador Logico Programable se distingue por presentar en un solo bloque
todos sus elementos, esto es, fuente de alimentacion, CPU, memorias, entradas/salidas,
etc.Son los PLC de gama baja o nanoautomatas los que suelen tener una estructura com-
pacta. Su potencia de proceso suele ser muy limitada dedicandose a controlar maquinas
muy pequenas o cuadros de mando. Fig.6
FIGURA 6: PLC compacto
Fuente.http://automatica.mex.tl/imagesnew/5/0/1/4/2/Presentaci
2.1.2. PLC semi-modular
Se caracteriza por separar las E/S del resto del Controlador Logico Programable, de tal for-
ma que en un bloque compacto estan reunidas las CPU, memoria de usuario o de programa
9
y fuente de alimentacion y separadamente las unidades de E/S . Son los Controlador Logico
Programable de gama media los que suelen tener una estructura semi-modular. [2]
2.1.3. PLC modular
Su caracterıstica principal es la de que existe un modulo para cada uno de los diferentes
elementos que componen el PLC como puede ser una fuente de alimentacion, CPU, E/S,
etc. La sujecion de los mismos se hace por riel DIN, placa perforada o sobre RACK, en
donde van alojado el BUS externo de union de los distintos modulos que lo componen. Son
los PLC de gama alta los que suelen tener una estructura modular, que permiten una gran
flexibilidad en su constitucion. Fig.7
FIGURA 7: PLC modular
Fuente.http://automatica.mex.tl/imagesnew/5/0/1/4/2/Presentaci
10
3 LENGUAJES DE PROGRAMACION
Se puede definir un programa como un conjunto de instrucciones, ordenes y sımbolos reco-
nocibles por el PLC, a traves de su unidad de programacion, que le permiten ejecutar una
secuencia de control deseada. Los lenguajes de programacion son necesarios para la co-
municacion entre el usuario (sea programador u operario de la maquina o proceso donde se
encuentre el PLC) y el PLC. La interaccion que tiene el usuario con el PLC la puede realizar
por medio de la utilizacion de un cargador de programa (loader Program) tambien recono-
cida como consola de programacion o por medio de un PC (computador Personal).Tenga
en cuenta que: En procesos grandes o en ambientes industriales el PLC recibe el nombre
tambien de API (Automata Programable Industrial) y utiliza como interfase para el usuario
pantallas de plasma, pantallas de contacto (touch screen) o sistemas SCADA (sistemas
para la adquisicion de datos, supervision, monitoreo y control de los procesos)
3.1. Clasificacion de los lenguajes de programacion
Los lenguajes de programacion para PLC son de dos tipos, visuales y escritos. Los visuales
admiten estructurar el programa por medio de sımbolos graficos, similares a los que se
han venido utilizando para describir los sistemas de automatizacion, planos esquematicos y
diagramas de bloques. Los escritos son listados de sentencias que describen las funciones
a ejecutar. [10]
3.1.1. Programacion visual
Diagramas de contactos (Ladder).Es un lenguaje grafico, derivado del lenguaje de
reles. Mediante sımbolos representa contactos, bobinas, etc. Su principal ventaja es
que los sımbolos basicos estan normalizados segun el estandar IEC y son empleados
por todos los fabricantes. sımbolos basicos Ver Fig.8
11
FIGURA 8: Sımbolos basicos
Fuente.http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/Diagrama20Escalera.pdf
En estos diagramas (Fig.9) la lınea vertical a la izquierda representa un conductor con
tension, y la lınea vertical a la derecha representa tierra. Con este tipo de diagramas se
12
describe normalmente la operacion electrica de distintos tipos de maquinas, y puede
utilizarse para sintetizar un sistema de control y, con las herramientas de software
adecuadas, realizar la programacion del PLC.
FIGURA 9: Ejemplo diagrama de contactos
Fuente.http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/Diagrama20Escalera.pdf
• Contactos.Los elementos a evaluar para decidir si activar o no las salidas en
determinado .escalon”, son variables logicas o binarias, que pueden tomar solo
dos estados: 1 o 0, Estos estados que provienen de entradas al PLC o reles
internos del mismo. En la programacion Escalera (Ladder), estas variables se
representan por contactos, que justamente pueden estar en solo dos estados:
abierto o cerrado.
• Salidas.Las salidas de un programa Ladder son equivalentes a las cargas (bobi-
nas de reles, lamparas, etc.) en un circuito electrico.
• Marcas. Como salidas en el programa del PLC se toma no solo a las salidas que
el equipo posee fısicamente hacia el exterior, sino tambien las que se conocen
como Reles Internos o Marcas”. Los reles son simplemente variables logicas que
se pueden usar, por ejemplo, para memorizar estados o como acumuladores de
resultados que utilizaran posteriormente en el programa.
• Temporizadores. Como lo indica su nombre, cada vez que alcanzan cierto valor
de tiempo activan un contacto interno. Dicho valor de tiempo, denominado PRE-
SET o meta, debe ser declarado por el usuario. Luego de haberse indicado el
tiempo de meta, se le debe indicar con cuales condiciones debe empezar a tem-
porizar, o sea a contar el tiempo. Para ello, los temporizadores tienen una entrada
denominada START o inicio, a la cual deben llegar los contactos o entradas que
sirven como condicion de arranque. Dichas condiciones, igual que cualquier otro
13
renglon de Ladder, pueden contener varios contactos en serie, en paralelo, nor-
malmente abiertos o normalmente cerrados. Los tipos de temporizador que se
tienen son;
◦ SE - Temporizador con retardo a la conexion. La senal de salida es 1 so-
lamente si ha finalizado el tiempo programado y (AND) la senal de entrada
sigue siendo 1. Fig.10
FIGURA 10: Retardo a la conexion
Fuente.http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/Diagrama20Escalera.pdf
◦ SS - Temporizador con retardo a la conexion con memoria. La senal de salida
cambia de 0 a 1 solamente si ha finalizado el tiempo programado, indepen-
dientemente del tiempo en que la senal de entrada este a 1.
◦ SA - Temporizador con retardo a la desconexion. La senal de salida es 1 el
tiempo que la senal de entrada es 1 y, a partir de ahı, el tiempo marcado por
el temporizador. El temporizador arranca cuando la senal de entrada cambia
de 1 a 0. Fig.11
14
FIGURA 11: Retardo a la desconexion
Fuente.http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes/Diagrama20Escalera.pdf
• Contadores .Definidos como posiciones de memoria que almacenan un valor
numerico, mismo que se incrementa o decrementa segun la configuracion da-
da a dicho contador. Como los temporizadores, un contador debe tener un valor
prefijado como meta o PRESET, el cual es un numero que el usuario programa
para que dicho contador sea activo o inactivo segun el valor alcanzado.
◦ Contador descendente. En este contador se empieza en un valor de prefijado
(valor) cada vez que le llega un pulso a la entrada el contador decrementa su
cuenta. Cuando llegue a cero su salida se activa. Hay dos tipos de contado-
res descendentes Uno cıclico, no cıclico y operacion normal. En el caso de
tener un contador cıclico: una vez su cuenta llegue a cero su cuenta vuelve
nuevamente a su valor de prefijado y la salida se activa cada vez que ha-
ya un rebose y se mantiene activa mientras el contador este en el valor del
rebose.Fig.12
FIGURA 12: Contador descendente
Fuente.http://datateca.unad.edu.co
15
◦ La operacion de un contador ascendente es simple, el contador empieza en
cero, cada vez que le llegue un pulso a su entrada, este contador incremen-
ta su cuenta; cuando el contador llega a un valor prefijado sus contactos
cambian de estado. En otras palabras, un flanco de subida en la entrada del
elemento hace que el valor de la cuenta se incremente en uno. El flanco de
subida se define como el cambio de una senal de F a V (0 a 1). Fig.13
FIGURA 13: Contador ascendente
Fuente.http://datateca.unad.edu.co
• Operaciones aritmeticas. Puede haber operaciones matematicas como sumas,
restas, comparaciones, multiplicaciones, divisiones, desplazamientos de bits, etc.
Todas ellas utilizan valores contenidos en registros de memoria referenciados a
contadores, entradas, salidas, temporizadores y demas. Las funciones matemati-
cas son usadas especialmente para la manipulacion de variables analogicas.
Las operaciones aritmeticas con numeros enteros son representadas por cajas (
Boxes) en las que se indica la operacion a efectuar y los operandos. El funciona-
miento sigue las reglas generales del diagrama de contactos, cuando se cierra el
contacto XXX se realiza la operacion.
Programacion diagramas de bloques.
Es un lenguaje grafico que permite al usuario construir procedimientos complejos me-
diante la union de bloques funcionales predisenados. Este lenguaje grafico tambien
describe una funcion entre las variables de entrada y variables de salida, como un con-
junto de bloques elementales, que estan conectados por lıneas de conexion, al igual
que un circuito electrico. Generalmente utilizan sımbolos logicos para representar al
bloque de funcion. Las salidas logicas no requieren incorporar una bobina de salida,
porque la salida es representada por una variable asignada a la salida del bloque.
16
El diagrama de funciones logicas, resulta especialmente comodo de utilizar, a tecnicos
habituados a trabajar con circuitos de puertas logicas, ya que la simbologıa usada en
ambos es equivalente.
Adicionalmente a las funciones logicas estandares y especıficas del vendedor, el len-
guaje FBD de la Norma IEC 1131-3 permite al usuario construir sus propios bloques
de funciones, de acuerdo a los requerimientos del programa de control. Fig.14
FIGURA 14: Diagrama de bloques
Fuente.http://infosys.beckhoff.com/espanol.php?content
Diagrama secuencial de funciones (SFC). Surgio en Francia a mediados de los anos
70, y fue creado por una agrupacion de algunos fabricantes de automatas, en con-
creto Telemecanique y Aper, junto con dos organismos oficiales, AFCET (Asociacion
Francesa para la Cibernetica, Economıa y Tecnica y ADEPA (Agencia Nacional pa-
ra el Desarrollo de la Produccion Automatizada). Fue homologado en Francia (NFC),
Alemania (DIN), y con posterioridad por la Comision Electrotecnia Internacional (IEC
848, en 1998). Los lenguajes graficos que proveen una representacion diagramatica
de secuencias de control en un programa como el SFC, que es similar a un diagrama
de flujo, se puede organizar los subprogramas o subrutinas (programadas en LD, FBD,
IL y/o ST) que forman el programa de control. SFC es particularmente util para opera-
ciones de control secuencial, donde un programa fluye de un punto a otro una vez que
una condicion ha sido satisfecha (cierta o falsa). Fig.15 El marco de programacion de
SFC contiene tres principales elementos que organizan el programa de control:
• Accion.
• Transicion (Condiciones).
17
• Pasos (Etapas).
FIGURA 15: Lenguaje SFC
Fuente.http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/
3.1.2. Lenguajes literales
Lista de instrucciones. Es un lenguaje de bajo nivel basado en operaciones Booleanas
y cuya apariencia es similar al codigo del lenguaje ensamblador; se podrıa afirmar
tambien que este lenguaje no es mas que la representacion en forma de texto del
lenguaje grafico ”Ladder”. Es el mas antiguo de los lenguajes de programacion de PLC.
Precursor del Ladder se usaba cuando los computadores aun no tenıan capacidad
grafica. En este lenguaje cada instruccion se basa en las definiciones del algebra de
algebra logica. Fig.16
18
FIGURA 16: Lista de instrucciones
Fuente.http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/
El lenguaje Booleano utiliza la sintaxis del Algebra de Boole para ingresar y explicar la
logica de control. Consiste en elaborar una lista de instrucciones o nemonicos, hacien-
do uso de operadores Booleanos (AND, OR, NOT, etc.) y otras instrucciones nemoni-
cas, para implementar el circuito de control. El lenguaje “Lista de Instrucciones” (IL)
de la Norma IEC 1131-3, es una forma de lenguaje Booleano.[10]
Texto estructurado. Este es un lenguaje estructurado de alto nivel, que es estructurado
en bloques y sintacticamente similar a Pascal, aunque sus raıces provienen de Ada y
C, pero mas intuitivo para el ingeniero de control, por que usa subrutinas para llevar
a cabo diferentes partes de las funciones de control y paso de parametros y valores
entre las diferentes secciones del programa.
Al igual que LD, FBD e IL, el lenguaje de texto estructurado utiliza la definicion de
variables para identificar entradas y salidas de dispositivos de campo y cualquier otra
variable creada internamente.
Contiene todos los elementos esenciales de un lenguaje de programacion moderno,
incluyendo seleccion del flujo de ejecucion condicional (IF-THEN-ELSE y CASE OF)
y lazos de iteracion o calculo repetitivo (FOR, WHILE y REPEAT), que pueden ser
anidados. Ademas soporta operaciones Booleanas (AND, OR, NOT) y una variedad
de datos especıficos, tales como fecha, hora.
19
La programacion en Texto Estructurado es apropiada para aplicaciones que involucran
manipulacion de datos, ordenamiento computacional y aplicaciones matematicas que
utilizan valores de punto flotante. ST es el mejor lenguaje para la implementacion de
aplicaciones de inteligencia artificial, logica difusa, toma de decisiones, entre otros.
Este lenguaje resulta excelente para la definicion de bloques de funcion complejos o
procedimientos que no pueden ser expresados mediante lenguajes graficos. Fig.17
FIGURA 17: Texto estructurado
Fuente.http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/
20
4 Norma IEC-61131-1
En la actualidad aun siguen persistiendo sistemas de control especıficos del fabricante, con
programacion dependiente y conexion compleja entre distintos sistemas de control. Esto
significa para el usuario costos elevados, escasa flexibilidad y falta de normalizacion en las
soluciones al control industria.
IEC 1131 es el primer paso en la estandarizacion de los automatas programables y sus
perifericos, incluyendo los lenguajes de programacion que se deben utilizar. Esta norma se
divide en cinco partes:
Vista general.
Hardware.
Lenguaje de programacion.
Guıas de usuario.
Comunicacion.
IEC 1131-3 es la base real para estandarizar los lenguajes de programacion en la automa-
tizacion industrial, haciendo el trabajo independiente de cualquier companıa.
Cumplir todos los requerimientos de la norma IEC 1131-3 no es facil, por eso se permiten
implementaciones parciales en varios aspectos. Esto hace referencia al numero de lengua-
jes que soportan las herramientas de desarrollo disponibles, y al numero de funciones y de
bloques funcionales. Con ello se deja libertad al suministrador, pero el usuario debe tener
cuidado durante el proceso de seleccion de la herramienta adecuada. Incluso una actualiza-
cion del software puede dar lugar a un nivel muy alto de trabajo durante la implementacion.
Muchos entornos de programacion IEC actuales ofrecen aquello que se espera a nivel de
interface de usuario: uso de raton, menus desplegables, pantallas de programacion grafica,
multiples ventanas, ayuda en lınea, verificacion durante el diseno, etc. Debe hacerse notar
que estos detalles no estan especificados en la norma por lo que es una de las partes donde
los proveedores pueden diferenciarse.
Las implicaciones tecnicas de la norma IEC 1131-3 son altas, dejando bastante espacio
para el crecimiento y la diferenciacion. Esto la hace adecuada para entrar optimamente en
21
el proximo siglo. La norma IEC 1131-3 tendra un gran impacto en el mundo del control
industrial y este no se restringe al mercado convencional de los PLC. Ahora mismo, se
pueden ver adoptada en aplicaciones para control de movimiento, sistemas distribuidos
y sistemas de control basados en PC (SoftPLC), incluyendo los paquetes SCADA. Y las
areas de su utilizacion siguen creciendo. El uso de IEC 1131-3 proporciona numerosos
beneficios para usuarios/programadores. Los beneficios de la adopcion de este estandar
son varios, dependiendo de las areas de aplicacion: control de procesos, integrador de
sistemas, educacion, programacion, mantenimiento, instalacion, etc. Vamos a nombrar solo
algunos de estos beneficios:
Se reduce el gasto en recursos humanos, formacion, mantenimiento y consultorıa.
Evita las fuentes habituales de problemas por el alto nivel de flexibilidad y reusabilidad
del software.
Las tecnicas de programacion son utilizables en amplios sectores (control industrial en
general).
Combinan adecuadamente diferentes elementos que pueden provenir de diferentes
fabricantes, programas, proyectos...
Incrementa la conectividad y comunicacion entre los distintos departamentos y com-
panıas. [6]
22
5 EJERCICIOS BASICOS DE PROGRAMACIONDE PLC
5.1. Expresiones logicas
Determine la expresion logica para cada salida.
1.
Fuente. Autores
2.
Fuente. Autores
3.
Fuente. Autores
23
4.
Fuente. Autores
5.
Fuente. Autores
5.2. Circuitos electro-neumaticos
Determine el diagramas de contactos de los siguientes circuitos electro-neumaticos.
1.
Fuente. Autores
24
2.
Fuente. Autores
3.
Fuente. Autores
25
4.
Fuente. Autores
5.
Fuente. Autores
26
5.3. Secuencial Function Chart
Interprete los siguientes diagramas Secuencial Function Chart.
1.
Fuente. Autores
2.
Fuente. http://www.udb.edu.sv/udb/
27
3.
Fuente. http://www.udb.edu.sv/udb/
4.
Fuente. http://www.udb.edu.sv/udb/
La transicion X3 y X5 indican que las marcas de ambas etapas esten activas.
28
6 Anexos
6.1. Metodologıa paso a paso para sistemas secuenciales
electro-neumaticos
1. Definir la secuencia. Para este ejemplo se trabajara la secuencia A+B+B-A-
2. Listado de elementos: en este caso se necesita :
a. 2 actuadores neumaticos (cilindros) b. 4 valvulas estranguladoras antirretorno c. 2 elec-
trovalvulas d. 4 sensores: pueden ser inductivos, capacitivos u opticos
3. Montar el circuito neumatico con base en la siguiente distribucion
Fuente. Autores
29
4. Determinar los grupos y las transiciones de los mismos
.1
Fuente. Autores
5. Alimentacion: el circuito se puede dividir en etapas (las cuales seran grupos). La primera
de ellas tiene como proposito la alimentacion del circuito controlada en forma indirecta.
30
.1
Fuente. Autores
6. Memorias electricas: el homologo de las valvulas 5/2 en la metodologıa de cascada en el
circuito electrico es un conjunto de 2 contactos N.A, un rele en configuracion con autorreten-
cion, y un contacto NC que permite la desactivacion de los grupos con base en la activacion
del grupo posterior.
31
Fuente. Autores
7. Ahora se incluyen las condiciones de activacion de cada grupo (CI y CII). En este caso el
M/P es general, luego la condicion para el grupo 1 es s1 y para el grupo 2 es s4.
32
Fuente. Autores
8. Ahora se ponen las bobinas correspondientes a la primera accion que se realiza en cada
grupo dependiendo de los contactos asociados a los reles de las memorias.
33
Fuente. Autores
9. Ahora se hacen las conexiones de los otros sensores, dependiendo de los contactos de
los grupos activados.
Fuente. Autores
34
10. Ahora se introduce un elemento de parada que permita la desconexion inmediata del
circuito. Ese pulsador con enclavamiento lo que hara es cortar la energıa por la etapa I de tal
forma que se rompa la autorretencion y mientas este oprimido el circuito no puede arrancar.
35
7 Bibliografıa
[1]Automatas Programables. (s.f.). Obtenido de GRAFCET y S7-1200.
www.udb.edu.sv/udb/archivo
[2]Automatas Programables. (PLC). Implementacion I . (s.f.). Obtenido de Automatas Pro-
gramables. (PLC). Implementacion I. http://www.herrera.unt.edu.ar/eiipc/material/apuntes/
Automatas
[3]control, I. y. (s.f.). Instrumentacion y control. Obtenido de http://www.instrumentaciony
control.net/cursos-libres/automatizacion/ curso-completo-de-plcs.html
[4]EDUCATIVA, A. Y. (s.f.). AUTOMATIZACION Y ROBOTICA EDUCATIVA. Obtenido de
http://automatica.mex.tl/frameset.php?url=/imagesnew/5/0/1/4/2
/PresentaciC3B3n20P.L.C..pdf
[5]Electonica Unicrom. (s.f.). Obtenido de
http://unicrom.com/historia- del-plc-modicon-modbus/
[6]ESTANDARIZACION EN LA PROGRAMACION DEL CONTROL INDUSTRIAL ESTAN-
DARIZACION EN LA PROGRAMACION DEL CONTROL INDUSTRIAL . (s.f.). Obtenido de
http://isa.uniovi.es/docencia/IngdeAutom/transparencias/iec1131-3
[7]HISTORIA DE LOS PLC’s . (s.f.). Obtenido de HISTORIA DE LOS PLC’s.
http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos /apuntes/ApuntePLC.pdf
[8]LOGICOS, C. (s.f.). CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES. Obtenido de CON-
TROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES: http://automatica.mex.tl/
[9]UNAD. (s.f.). Obtenido de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/ContenidoLinea/
leccin 241
[10]UNAD. (s.f.). Obtenido de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150512/ContenidoLinea
[11]UNED. (s.f.). Obtenido de http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC/
[12]UNLP. (s.f.). Obtenido de http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/procesos/apuntes.
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