Un sistema de control manipula indirectamente los valores de un sistema controlado. Su objetivo es gobernar un sistema sin que el operador intervenga directamente sobre sus elementos. El operador manipula valores de referencia y el sistema de control se encarga de transmitirlos al sistema controlado a través de los accionamientos de sus salidas
El sistema de control opera en general, con magnitudes de baja potencia, llamadas señales y gobierna unos accionamientos que son los que realmente modulan la potencia entregada al sistema controlado
A partir de los años 50 aparecen los semiconductores y los primeros circuitos integrados sustituyeron l las funciones realizadas por los funciones realizadas por los relés, logrando sistemas de menor tamaño, con menor desgaste y mayor fiabilidad.
En 1968 nacieron los primeros autómatas programables (PLC), con unidad central constituida por circuitos por circuitos integrados. A principios de los 70, los PLC incorporaron el microprocesador logrando así mayores prestaciones, elementos de comunicacion hombre-maquina más modernos, procesamiento de cálculos matemáticos y funciones de comunicación, evolucionando en forma continua hasta el día de hoy.
Con la llegada de los autómatas programables, los llamados PLC, la industria sufrió un impulso importante, que ha facilitado de forma notable que los procesos de producción o control se hayan flexibilizado mucho. Encontramos PLC en la industria, pero también en nuestras casas, en los centros comerciales, hospitalarios, etc. También en nuestras escuelas de formación profesional encontramos frecuentemente autómatas programables. PLC son las siglas en inglés de Controlador Lógico Programable (Programmable Logic Controller). Cuando se inventaron, comenzaron llamándose PC (Controlador programable), pero con la llegada de los ordenadores personales de IBM, cambió su nombre a PLC (No hay nada que una buena campaña de marketing no pueda conseguir). En Europa les llamamos autómatas programables. Sin embargo, la definición más apropiada sería: Sistema Industrial de Control Automático que trabaja bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas
El PLC es un dispositivo de estado sólido, diseñado para controlar procesos secuenciales (una etapa después de la otra) que se ejecutan en un ambiente industrial. Es decir, que van asociados a la maquinaria que desarrolla procesos de producción y controlan su trabajo.
Como puedes deducir de la definición, el PLC es un sistema, porque contiene todo lo necesario para operar, y es industrial, por tener todos los registros necesarios para operar en los ambientes hostiles que se encuentran en la industria.
Un PLC realiza, entre otras, las siguientes funciones:
- Recoger datos de las fuentes de entrada a través de las fuentes digitales y analógicas.
- tomardecisiones en base a criterios preprogramados.
- Almacenar datos en la memoria.
- Generar ciclos de tiempo.
- Realizar cálculos matemáticos.
- Actuar sobre los dispositivos externos mediante las salidas analógicas y digitales.
- Comunicarse con otros sistemas externos.
Los PLC se distinguen de otros controladores automáticos, en que pueden ser programados para controlar cualquier tipo de máquina, a diferencia de otros controladores (como por ejemplo un programador o control de la llama de una caldera) que, solamente, pueden controlar un tipo específico de aparato.
Además de poder ser programados, son automáticos, es decir son aparatos que comparan las señales emitidas por la máquina controlada y toman decisiones en base a las instrucciones programadas, para mantener estable la operación de dicha máquina. Puedes modificar las instrucciones almacenadas en memoria, además de monitorizarlas.
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 modulo de memoria es lo suficientemente grande como para almacenarlas. -La lista de materiales a emplear es mas reducida y, al elaborar el presupuesto correspondiente, se elimina parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de entrega, etc.
Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado y añadir aparatos
Mínimo espacio de ocupación
Menor coste de mano de obra de la instalación
Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden detectar e indicar posibles averías.
Posibilidad de gobernar varias maquinas con un mismo autómata.
Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo de cableado
Si por alguna razón la maquina queda fuera de servicio, el autómata sigue siendo útil para controlar otra maquina o sistema de producción
Hace falta un programador, lo que exige la preparación de los técnicos en su etapa de formación.
La inversión inicial es mayor que en el caso de los relés, aunque ello es relativo en función del proceso que se desea controlar. Dado que el PLC cubre de forma correcta un amplio espectro de necesidades, desde los sistemas lógicos cableados hasta el microprocesador, el diseñador debe conocer a fondo las prestaciones y limitaciones del PLC. 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.
Al encender el procesador ejecuta un auto-chequeo de encendido y bloquea las salidas. A continuación, si el chequeo ha resultado correcto, el PLC entra en el modo de operación normal.
El siguiente paso lee el estado de las entradas y las almacena en una zona de la memoria que se llama tabla de imagen de entradas (hablaremos de ella mas adelante).
En base a su programa de control, el PLC actualiza una zona de la memoria llamada tabla de imagen de salida.
A continuación el procesador actualiza el estado de las salidas "copiando" hacia los módulos de salida el estado de la tabla de imagen de salidas (de este modo se controla el estado de los módulos de salida del PLC, relay, triacs, etc.).
Cada ciclo de ejecución se llama ciclo de barrido (scan), el cual normalmente se divide en:Verificación de las entradas-salidas y en Ejecución del programa
- PLC Nano: Generalmente es un PLC de tipo compacto (es decir, que integra la fuente de alimentación, la CPU y las entradas y salidas) que puede manejar un conjunto reducido de entradas y salidas, generalmente en un número inferior a 100. Este PLC permite manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.PLC Compacto: Estos PLC tienen incorporada la fuente de alimentación, su CPU y los módulos de entrada y salida en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas entradas y salidas hasta varios cientos (alrededor de 500 entradas y salidas), su tamaño es superior a los PLC tipo Nano y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:
entradas y salidas análogas
módulos contadores rápidos
módulos de comunicaciones
interfaces de operador
expansiones de entrada y salida
PLC Modular:Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final. Estos son:
El Rack
La fuente de alimentación
La CPU
Los módulos de entrada y salida
De estos tipos de PLC existen desde los denominados Micro-PLC que soportan gran cantidad de entradas y salida, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de entradas y salidas.
Un controlador lógico programable (PLC por sus siglas en inglés) es un tipo de ordenador utilizado en la industria para propósitos específicos tales como el tratamiento automatizado de la actividad electromecánica de la maquinaria de una fábrica, juegos mecánicos y aparatos de iluminación, por nombrar algunos. La programación PLC se utiliza normalmente en actividades multitarea, para arreglos tanto de entrada como de salida, y para ejecutarse junto con un sistema de tiempo real con el fin de acomodar la respuesta inmediata a ciertas condiciones de entrada en un tiempo limitado
- Lógica de escalera o "ladder": La mayoría de los procesos básicos de programación PLC se basan en la lógica de escalera, que pretende sustituir los sistemas de relés lógicos. Este tipo de programación consta de un software que programa la dirección de diagramas de circuitos de hardware basado en la lógica de relés. Se utiliza para reducir la carga de trabajo de los técnicos, ya que los comandos se envían a la maquinaria de hardware para su ejecución a través de dos rieles verticales y una serie de peldaños horizontales en espiral alrededor de ellos.
Programación tradicional: Otro tipo de programación PLC es la programación tradicional. En este enfoque, los equipos que se utilizan en maquinaria PLC aplican protocolos informáticos de lenguajes como BASIC y C con el fin de proporcionar las órdenes y señales a los componentes de la maquinaria en la línea de montaje. Este método se volvió muy popular durante los años 1980 y 1990, y sigue siendo común actualmente.
Lógica de estados: Un tipo muy avanzado de programación PLC es la lógica de estados. Es un lenguaje de programación de alto rendimiento que funciona con diagramas de transición de estados, en los cuales se puede cambiar el orden de las actividades y se pueden alterar de acuerdo a las prioridades. La programación de lógica de estados se encuentra normalmente en programas informáticos y sistemas de hardware, ya que dicha técnica se acomoda tanto al rendimiento de estado finito como a las actividades por eventos.
usos: Aparte de la maquinaria de línea de montaje, la programación PLC ha crecido en fama actualmente, no solamente para aplicaciones industriales, sino también para instalaciones comerciales. La programación PLC se encuentra comúnmente en los cibercafés y en las tiendas, sus funciones se pueden encontrar en temporizadores y mensajería instantánea entre el servidor y el usuario, para nombrar unos pocos.
Es un software para ordenadores que permite controlar y supervisar procesos industriales a distancia. Facilita retroalimentación en tiempo real con los dispositivos de campo (sensores y actuadores), y controla el proceso automáticamente. Provee de toda la información que se genera en el proceso productivo (supervisión, control calidad, control de producción, almacenamiento de datos, etc.) y permite su gestión e intervención.
odos los elementos que forman parte de sus instalaciones, y que de forma individual están controlados y mantenidos por distintas compañías y personal técnico, se puedan controlar de forma segura, fiable y unificada garantizando una mejor calidad de la asistencia y de la seguridad. Debe existir un único equipo que coordine y dirija de forma centralizada sus acciones mediante una herramienta informática basada en un sistema flexible y abierto, cuyo principal objetivo sea optimizar los recursos propios y asegurar la correcta gestión de las instalaciones.
Sistema Multiprotocolo: El sistema SCADA de CSD implementa los principales protocolos de comunicación existentes en el mercado no limitándose a los proporcionados por un único fabricante de dispositivos. Esto permite que en las instalaciones controladas por sistemas SCADA de CSD sea posible instalar dispositivos de diferentes fabricantes dando a sus clientes una mayor flexibilidad.
Control remoto de los dispositivos. El uso de tecnología XML posibilita la utilización de interfaces web para el control y seguimiento de los dispositivos. De esta manera los usuarios de los sistemas SCADA de CSD pueden por ejemplo controlar los dispositivos de climatización de su instalación de manera remota y sin instalar ningún tipo de aplicación.
Interfaz adaptada a las necesidades del usuario. El equipo de diseño de CSD es capaz de desarrollar y adaptar las diferentes pantallas de gestión de los dispositivos a las necesidades de cada cliente, consiguiendo de esta manera un interfaz de usuario fácil y cómodo de utilizar.
Instalaciones eléctricas: transformadores, cuadros principales, cuadros secundarios, grupo electrógeno, alumbrado, control de presencia, etc.
Ascensores, montacargas.
Control de accesos: Puertas y entradas de vehículo.
Climatización: Producción de frío y calor, transporte de fluidos, bombas, limpieza de filtros, etc.
Control de alarmas de incendios: detección, compuertas contrafuego, etc.
Registro de alarmas de intrusión: accesos no autorizados, accesos fuera de horario, etc.
Fontanería: grupos de presión, abastecimientos, tratamientos de agua, riego, etc.
Producción de A.C.S. (Agua corriente sanitaria).
Gases medicinales: Control de niveles.
Transporte neumático.
Circuito cerrado de TV.
Control de placas solares.
Visualización de datos en tiempo real.
Generación de alarmas ante eventos inesperado
Envío de información de la alarma vía SMS, correo electrónico, etc. al servicio de mantenimiento correspondiente para que actúe ante este hecho.
Registro de históricos
Registro de cambios de estado de los dispositivos.
Registro de errores de comunicación.
Registro de alarma.
Generación de gráficas con los datos procesado.
Conexión con aplicaciones externas de control de activos mediante mensajes XML.
Programación de eventos: programación de tareas que se realizan periódicamente.
Ahorros energéticos.
Ahorros de inversión.
Ahorros en personal
Aumento de sensación de confort y bienestar.
Posibilidad de convivir distintos fabricantes en el mismo sistema.
Posibilidad de elección de los mejores dispositivos según el subsistema.
Utilización de arquitecturas y medios físicos estándar.
Uso de tecnologías probadas y contrastadas.
Evolución con el mercado.
Eliminación cuellos de botella.
Sistemas modulares y ampliables
Arquitecturas pensadas para el edificio.
Integrables por distintos proveedores o integradores
No dependencia del proveedor/integrador que hace puesta en marcha.
Herramientas estándar y de mercado conocidas por múltiples integradores.
Inexistencia de pasarelas o barreras de acceso.
No dependencia de un solo fabricante.
Libertad de elección en caso de ampliación.
Libertad de ampliación en todo momento
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