Aplicaciones Indutriales de Plc

A P L I C

Índice Introducción.........................................................................................................................2 Objetivos..........................................................................................................................4 HISTORIA DE LOS P.L.C.................................................................................................... 5 CLASIICACI!" DEL P.L.C................................................................................................5 #OD$LAR.......................................................................................................................5 %E"TA&AS ' DES%E"TA&AS DEL PLC.........................................................................( Siste)*s de *uto)*ti+*ción............................................................................................, *ses -*r* * -uest* en )*rc/* de un -ro0ecto de *uto)*ti+*ción.............................1 C*)-os de *-ic*ción...................................................................................................1 E PLC en *s industri*s................................................................................................. 11 Eje)-os de A-ic*ciones de $n PLC............................................................................ 11 Concusiones..................................................................................................................... 14 3I3LIORAIA.................................................................................................................15

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Introducción H*st* no /*ce )uc/o tie)-o e contro de -rocesos industri*es se ven* /*ciendo de 6or)* c*be*d* -or )edio de cont*ctores 0 reees. A o-er*rio 7ue se encontr*b* * c*r8o de este ti-o de inst**ciones9 se e e:i8* tener *tos conoci)ientos t;cnicos -*r* -oder  re*i+*r*s 0 -osterior)ente )*ntener*s. Ade) n*ció co)o soución * contro de circuitos co)-ejos de *uto)*ti+*ción. Por o t*nto se -uede decir 7ue un PLC no es ) -or un* -*rte9 0 os *ctu*dores =bobin*s de cont*ctores9 <)-*r*s9 -e7ue?os rece-tores9 etc.> -or  otr*. Los PLC se introdujeron -or -ri)er* ve+ en * industri* en 1@( *-ro:i)*d*)ente. L* r*+ón -rinci-* de t* /ec/o 6ue * necesid*d de ei)in*r e 8r*n costo 7ue se -roduc* * ree)-*+*r e co)-ejo siste)* de contro b*s*do en reees 0 cont*ctores. 3ed6ord  Associ*tes -ro-uso *8o deno)in*do Contro*dor Di8it* #odu*r =#ODICO"9 #odu*r  Di8it* Controer> * un 8r*n 6*bric*nte de coc/es. Otr*s co)-*?*s -ro-usieron * * ve+ es7ue)*s b*s*dos en orden*dor9 uno de os cu*es est*b* b*s*do en e PDPB. E #ODICO" B4 =Sc/eider> resutó ser e -ri)er PLC de )undo en ser -roducido co)erci*)ente. E -robe)* de os re;s er* 7ue cu*ndo os re7ueri)ientos de -roducción c*)bi*b*n t*)bi;n o /*c* e siste)* de contro. Esto co)en+ó * resut*r b*st*nte c*ro cu*ndo os c*)bios 6ueron 6recuentes. D*do 7ue os re;s son dis-ositivos )ec
L*s /*biid*des de co)unic*ción co)en+*ron * *-*recer en 1@, *-ro:i)*d*)ente. E -ri)er siste)* 6ue e bus #odicon =#odbus>. E PLC -od* */or* di*o8*r con otros PLC 0 en conjunto -od*n est*r *is*dos de *s )<7uin*s 7ue contro*b*n. T*)bi;n -od*n envi*r 0 recibir se?*es de tensión v*ri*bes9 entr*ndo en e )undo *n*ó8ico. Des*6ortun*d*)ente9 * 6*t* de un est
RESUMEN Dentro de c*)-o de * -roducción industri*9 desde os inicios de * er* industri* /*st* * *ctu*id*d9 * *uto)*ti+*ción /* -*s*do de ser un* /err*)ient* de tr*b*jo dese*be * un* /err*)ient* indis-ens*be -*r* co)-etir en e )erc*do 8ob*i+*do. "in8n e)-res*rio -uede o)itir * *uto)*ti+*ción de sus -rocesos -*r* *u)ent*r * c*id*d de sus -roductos9 reducir os tie)-os de -roducción9 re*i+*r t*re*s co)-ej*s9 reducir os des-erdicios o *s -ie+*s )* 6*bric*d*s 0 es-eci*)ente *u)ent*r * rent*biid*d. E *utor9 e:-erto en e te)*9 -resentó * os estudi*ntes de in8enier* de * $niversid*d R*6*e L*ndv*r os -rinci-*es *s-ectos 7ue e contro 0 *uto)*ti+*ción de -rocesos conev* en6*ti+*ndo en * -osibiid*d de re*i+*r investi8*ción *-ic*d* en c*d* uno de os diversos c*)-os 7ue est* disci-in* incu0e.



Objetivos E C*-tuo se centr* en os *s-ectos de dise?o de os siste)*s de *uto)*ti+*ción. Es decir9 desde e -*nte*)iento de )etodoo8*s 7ue -er)iten * *-ic*ción de tecnoo8*s en * <)bito de * -roducción industri*9 /*st* *s reco)end*ciones en 6or)* de dise?o er8onó)ico de inter6*ces -erson*)<7uin*. En *8un*s oc*siones se *do-t* e -unto de vist* de dise?o centr*do en e usu*rio 0* 7ue 6in*)ente es e o-er*rio e enc*r8*do de re*i+*r t*re*s de su-ervisión o contro )*nu*9 -ese * * inces*nte -resenci* de *uto)*tis)os 7ue 6*ciit*n * t*re*.

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HISTORIA DE LOS P.L. Los PLC 6ueron invent*dos en res-uest* * *s necesid*des de * *uto)*ti+*ción de * industri* *uto)otri+ norte*)eric*n* -or e in8eniero Est*dounidense DicF #ore0. e contro9 * secuenci*ción9 0 * ó8ic* -*r* * )*nu6*ctur* de *uto)óvies er* re*i+*d* utii+*ndo re;s9 cont*dores9 0 contro*dores dedic*dos.  En 1@(B # H0dr*)*tic =* división de tr*ns)isiones *uto). =*ctu*)ente 8ru-o Sc/neider Eectric>. 



DEI"ICI!" IEC (111 $n *utó)*t* -ro8r*)*be es un siste)* eectrónico -ro8r*)*be dise?*do -*r* ser  us*do en un entorno industri*9 7ue utii+* un* )e)ori* -ro8r*)*be -*r* e *)*cen*)iento interno de instrucciones orient*d*s * usu*rio9 -*r* i)-*nt*r souciones es-ec6ic*s t*es co)o9 6unciones ó8ic*s9 secuenci*9 te)-ori+*ción recuentos 0 6unciones *rit);tic*s con e 6in de contro*r )edi*nte entr*d*s 0 s*id*s di8it*es 0 *n<o8*s diversos ti-os de )<7uin*s o -rocesos.

LASI!IAI"N DEL P.L.. MODULAR Se divide enG Estructur* A)eric*n*. En * cu* se se-*r*n os )óduos de entr*d*s*id* de resto de PLC. Estructur* Euro-e*. C*d* )óduo re*i+* un* 6unción es-ec6ic* es decir9 un )óduo es e CP$9 otro * 6uente de *i)ent*ción9 etc. En *)bos c*sos9 tene)os * -osibiid*d de 6ij*r os distintos )óduos =Estructur* #odu*r> o e PLC =Estructur* Co)-*ct*> en riees nor)*i+*dos.

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CO#PACTOS Es decir9 en un soo bo7ue se encuentr*n * CP$9 * 6uente de *i)ent*ción9 * sección de entr*d*s 0 s*id*s9 0 e -uerto de co)unic*ción9 este ti-o de PLC se utii+* cu*ndo nuestro -roceso * contro*r no es de)*si*do co)-ejo 0 no re7ueri)os de un 8r*n n)ero de entr*d*s 0o s*id*s ó de *8n )óduo es-eci*.

#ENTA$AS % DES#ENTA$AS DEL PL #ENTA$AS • • • • • • • • • •

•

Contro )
DES#ENTA$AS • • •

•

#*no de obr* es-eci*i+*d*. Centr*i+* e -roceso. Condiciones *)bient*es *-ro-i*d*s. #*0or costo -*r* contro*r t*re*s )u -e7ue?*s o senci*s.

(

Siste&'s de 'uto&'ti('ción L* Re* Ac*de)i* de *s Cienci*s sic*s 0 E:*ct*s de6ine * *uto)
,

E conce-to de -roceso est< c*r*)ente re*cion*do con os conce-tos de -roductos9 -ro8r*)*s9 *s co)o con * -*ni6ic*ción de -*nt*s9 t* co)o )uestr* * 6i8ur*. L* estructur* or8*ni+*tiv* de * e)-res* debe cont*r con un* c*r* re*ción entre estos conce-tos9 0 -*r* eo e cico de dise?o est< b*s*do en * ide* de in8enier* concurrente en * 7ue diversos e7ui-os des*rro*n de 6or)* coordin*d* c*d* uno de os dise?os En concreto es reev*nte centr*rse en 7u; se v* * -roducir9 co)o 0 cu*ndo se 6*bric*r9 =%e*sco9 2,>. En este -unto es neces*rio /*cer un breve inciso sobre os ti-os de industri* e:istentes 0 os -robe)*s de contro 7ue se -*nte*n en c*d* ti-o de industri*. L*s industri*s re*cion*d*s con * *uto)*ti+*ción son b se c*r*cteri+* -or * -resenci* de )<7uin*s /err*)ient* de contro nu);rico -or orden*dor  co)o nceo de siste)*s de 6*bric*ción 6e:ibe. En est* industri*9 dest*c* e uso de est*ciones roboti+*d*s en t*re*s de sod*dur* * *rco o -or -untos9 -intur*9 )ont*je9 etc.9 de 6or)* 7ue en * *ctu*id*d * necesid*d de *uto)*ti+*ción es eev*d* si se dese* o6recer -roductos de c*id*d en un entorno co)-etitivo. $no de os te)*s -rinci-*es * B

resover en este ti-o de industri* es * -*ni6ic*ción 0 8estión de * -roducciónG *si8n*ción de t*re*s * )<7uin*s9 dise?o de *0out de * -*nt*9 siste)*s 6e:ibes 7ue 6*bri7uen diversos -roductos9 -otic*s de -*ni6ic*ción cerc*n*s * * o-ti)i+*ción9 etc. En cu*nto * * industri* de -rocesos =continuous )*nu6*cturin8>9 e:isten 69 0 e uso de *utó)*t*s -ro8r*)*bes -*r* t*re*s secuenci*es o -*r* con6i8ur*r  siste)*s redund*ntes se8uros *nte 6*os9 entre otros ee)entos. "o /*0 7ue ovid*r 7ue *s industri*s t*nto * )*nu6*cturer* co)o * de -rocesosre*i+*n 8r*ndes es6uer+os en * o-ti)i+*ción de -roceso. A8un*s de e*s se centr*n en e *s-ecto de * c*id*d9 )ientr*s 7ue otr*s se centr*n en e *s-ecto de os costes. Estos 6*ctores )ejor* de * c*id*d de -roducto 0 dis)inución de costes en * -roducción son os condicion*ntes 6und*)ent*es en est*s industri*s9 0 en este sentido * *uto)*ti+*ción industri* contribu0e decisiv*)ente desde 7ue * 6in*es de * d;c*d* de os *?os setent* *-*reció e )icro-roces*dor9 nceo de os contro*dores co)erci*es -resentes en e )erc*do co)o os *utó)*t*s -ro8r*)*bes9 os controes nu);ricos 0 os *r)*rios de contro de robots )*ni-u*dores industri*es. En cu*nto * * e:-resión contro de -rocesos industri*es9 ;st* *b*rc*9 desde un -unto de vist* *c*d;)ico9 * teor* de contro b9 * *-ic*ción * -rocesos industri*es =co)o9 -or eje)-o9 * )e+c* de co)-onentes en un re*ctor 7u)ico>9 *s divers*s *r7uitectur*s de contro =centr*i+*do9 distribuido>9 *s estructur*s de contro =6eedb*cF9 6eed6orJ*rd9 c*sc*d*9 etc.> 0 * teor* de contro *v*n+*d* =contro -redictivo9 contro )utiv*ri*be9 etc.>9 -or cit*r *8unos de os *s-ectos ) 0 tr*nsiciones =in6or)*ción re*tiv* * sensores o ee)entos ó8icos co)o te)-ori+*dores o cont*dores> en un* secuenci* orden*d* 7ue identi6ic* * evoución din<)ic* de -roceso contro*do. En * re8u*ción continu*9 )edi*nte * estructur* de contro c -*r* conse8uir *s un* re8u*ción *decu*d* de * v*ri*be =te)-er*tur*9 c*ud*9 nive9 etc.>.

@

!'ses )'r' *' )uest' en &'rc+' de un )ro,ecto de 'uto&'ti('ción E:isten co)-ejos -rocesos de *uto)*ti+*ción 7ue re7uieren de * co*bor*ción entre os diversos de-*rt*)entos de un* e)-res* =8estión9 o8stic*9 *uto)*ti+*ción9 distribución9 etc.>. En est* sección se en6oc* e -robe)* en concreto en * -*rte de *uto)*ti+*ción9 desde e -unto de vist* de tr*b*jo 7ue debe re*i+*r e in8enieroin8enier* t;cnic*. E )*rco )etodoó8ico const* de *s 6*ses si8uientes9 7ue e o-er*rio debe re*i+*rG

 Auto)*ti+*ción  Su-ervisión  Inter*cción  I)-e)ent*ción  Prueb*s

'&)os de ')*ic'ción E PLC -or sus es-eci*es c*r*cterstic*s de dise?o tiene un c*)-o de *-ic*ción )u0 e:tenso. L* const*nte evoución de /*rdJ*re 0 so6tJ*re *)-* const*nte)ente este c*)-o -*r* -oder s*tis6*cer *s necesid*des 7ue se detect*n en e es-ectro de sus -osibiid*des re*es. Su utii+*ción se d* 6und*)ent*)ente en *7ue*s inst**ciones en donde es neces*rio un -roceso de )*niobr*9 contro9 se?*i+*ción9 etc.9 -or t*nto9 su *-ic*ción *b*rc* desde -rocesos de 6*bric*ción industri*es de cu*7uier ti-o * tr*ns6or)*ciones industri*es9 contro de inst**ciones9 etc. Sus reducid*s di)ensiones9 * e:tre)*d* 6*ciid*d de su )ont*je9 * -osibiid*d de *)*cen*r os -ro8r*)*s -*r* su -osterior 0 r<-id* utii+*ción9 * )odi6ic*ción o *ter*ción de os )is)os9 etc.9 /*ce 7ue su e6ic*ci* se *-recie 6und*)ent*)ente en -rocesos en 7ue se -roducen necesid*des t*es co)oG 1

• • • • • • • • • • •

Es-*cio reducido. Procesos de -roducción -eriódic*)ente c*)bi*ntes. Procesos secu;nci*es. #*7uin*ri* de -rocesos v*ri*bes. Inst**ciones de -rocesos co)-ejos 0 *)-ios. C/e7ueo de -ro8r*)*ción centr*i+*d* de *s -*rtes de -roceso. #*niobr* de )<7uin*s. #*niobr* de inst**ciones. Se?*i+*ción 0 contro. C/e7ueo de Pro8r*)*s.  Se?*i+*ción de est*do de -rocesos.

E* PL en *'s industri's E PLC -or sus es-eci*es c*r*cterstic*s de dise?o tiene un c*)-o de *-ic*ción )u0 e:tenso. L* const*nte evol uc i ónde har dwar e0 s of t wa r e*)-* const*nte)ente este c*)-o -*r* poders*tis6*cer *s necesid*des 7ue se detect*n en e es-ectro de sus -osibiid*des re*es. Su utii+*ción se d* 6und*)ent*)ente en *7ue*s inst**ciones en donde es neces*rio un procesode )*niobr*9 contro9 se?*i+*ción9 etc.9 -or t*nto9 su *-ic*ción *b*rc* desde -rocesos de 6*bric*ción industri*es de cu*7uier ti-o * tr*ns6or)*ciones industri*es9 contro de inst**ciones9 etc. Sus reducid*s di)ensiones9 * e:tre)*d* 6*ciid*d de su )ont*je9 * -osibiid*d de *)*cen*r  os -ro8r*)*s -*r* su -osterior 0 r<-id* utii+*ción9 * )odi6ic*ción o *ter*ción de os )is)os9 etc.9 /*ce 7ue su e6ic*ci* se *-recie 6und*)ent*)ente en -rocesos en 7ue se -roducen necesid*des t*es co)oG Es p ac i or e du c i d o,p r o c es o sd ep r o du c c i ó nc a mb i a nt e s ,p r o c es o sc o mp l e j o sya mp l i o s ,yq ue r eq ui er endeunapr og r amac i ó nc ent r al i z adadel aspar t esdel pr oc es o.

Ej empl osdeApl i caci onesdeUnPLC

A)Mani obr asdeMáqui nas

#*7uin*ri* industri* de )uebe 0 * mader a. #*7uin*ri* en -roceso de 8r*v*9 *ren* 0 cement o. #*7uin*ri* en * i ndust r i ade pl ást i co. #*7uin*sher r a mi e nt a sco)-ej*s. #*7uin*ri* de ens*)b*je. Maqui nasde tr*ns6erenci*.

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B)Mani ob r adeI ns t al ac i ones

Inst**ciones de *ire *condicion*do 0 c*e6*cción. Inst**ciones de segur i da d. Inst**ciones de al macenami ent o0 t r a ns por t e. Inst**ciones de pl a nt a se)bote*dor*s. Inst**ciones en * industri* *uto)otri+ Inst**ción de tr*t*)ientos t;r)icos. Inst**ciones de * industri* *+uc*rer*. C)Au t o mó v i l

C*den*s de )ont*je9 sol dadur a9 c*bin*s de pi nt ur a9 etc. #<7uin*s /err*)ient*sG Tornos9 6res*dor*s9 t**dr*dor*s9 etc. D)Pl a nt a sq uí mi c asyp et r oq uí mi c a s

Contro de -rocesos =dosi6ic*ción9 )e+c*9 -es*je9 etc.>. 3*?os eectroticos9 oeoductos9 re6in*do9 tr*t*)iento de *8u*s residu*es9 etc. E)Met al ur gi a

Contro de /ornos9 *)in*do9 6undición9 sod*dur*9 6orj*9 8r*s9 F)Al i ment ac i ón

Env*s*do9 e)-*7uet*do9 e)bote*do9 *)*cen*je9 en*do de bote*s9 etc. G)Pa pe l e r a syma de r e r a s

Contro de -rocesos9 serr*dor*s9 -roducción de con8o)er*dos 0 de *)in*dos9 etc. H)Pr o du c c i ó nd ee ne r g í a

Centr*es e;ctric*s9 turbin*s9 tr*ns-orte de co)bustibe9 ener8* so*r9 etc. I )T r áfi c o

Re8u*ción 0 contro de tr<6ico9 6erroc*rries9 etc. J )Do mó t i c a

Iu)in*ción9 t 9 siste)*s *nti robo9 etc. emper at ur aambi ent e K)F ab r i c a c i ó nd eNe umá t i c o s

Contro de cal de r a s9 siste)*s de r ef r i ger a ci ón9 -rens*s 7ue vuc*ni+*n os neu)
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Contro de *s )<7uin*s -*r* e *r)*do de *s cubiert*s9 e:trusor*s de 8o)*. Contro de *s )<7uin*s -*r* )e+c*r 8o)*. L*s necesid*des de * *-ic*ción -ueden ser de6inid*s so*)ente -or un anál i si sdet**do de siste)* co)-eto. Esto si8ni6ic* 7ue os e:<)enes det**dos deben ser ejecut*dos en tod*s *s 6*cet*s de * )*7uin* u o-er*ción de -roceso. $n* ti)* consider*ción i)-ort*nte en * *-ic*ción de un PLC es e 6uturo creci)iento de siste)*. Los PLC est
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onc*usiones Los contro*dores ó8icos -ro8r*)*bes =PLC9 -or sus si8*s en in8;s>9 son dis-ositivos eectrónicos di8it*es 7ue 6ueron investi8*dos en 1@(@ -*r* ree)-*+*r * os circuitos de reev*dores =re;s> eectro)ec9 6ue un* buen* eección 0* 7ue 6*ciit*b* e entren*)iento de os o-er*dores 7ue 0* conoc*n estos di*8r*)*s. As9 e -ri)er en8u*je de -ro8r*)*ción -*r* PLCKs9 consider*do de b*jo nive9 6ue e Len8u*je de Esc*er*. An /o0 se utii+* este en8u*je9 *s co)o e en8u*je 3ooe*no 7ue se b*s* en os )is)os -rinci-ios de *8ebr* booe*n*.  Cu*ndo se co)-rendió e 8r*n -otenci* de os PLCKs 9 co)o -oderos*s co)-ut*dor*s 7ue son 0 se dio * evoución de c*-*cid*des 7ue */or* tienen9 7ue no -ose*n os *nti8uos circuitos9 *-*recieron os en8u*jes de *to nive co)o e en8u*je de esc*er* -ero9 con * *dición de 6unciones es-eci*es co)-ej*s9 7ue en e di*8r*)* de esc*er* *-*recen en e u8*r de *s s*id*s. Lue8o9 se des*rro*ron os Len8u*jes Es-eci*es de Co)-ut*dor*9 t*)bi;n de *to nive9 7ue son )u0 si)i*res * os en8u*jes de -ro8r*)*ción de co)-ut*dor*s co)o e 3*sic 0 e C9 -*r* /*cer c*d* ve+ )
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-I-LIORA!IA /tt-GJJJ.)*rio-ere+.co).):-c*-ic*ciones /tt-GJJJ.e6n.uncor.edude-*rt*)entoseectroc*te0e*rc/ivos*-untes*-r*cticoCAP M2@M2Pco.-d6  http://www.automatas.org/allen/PLC5.htm http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAG!A  "#$P%!CPAL/PLC/&'!C(!AM)!*(/+uncionamiento.htm,Mo-o"#$-e "#$+uncionamientoHistoria

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