PLC, ARDUINO Y PIC

Diferencia entre Arduino, PLC y Microcontroladores (PIC):

forma de hardware libre, basad sada en una placa con un Arduino: Es una platafor microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proye proyecto ctoss multi multidi disci scipl plina inare res. s. Puede Puede tomar tomar infor informac mación ión del entor entorno no a través través de sus entradas analógicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino basado en !iring" y el entorno de desarrollo Arduino basado en Processing". #os proy proyec ecto toss hech hechos os con con Ardu Arduin ino o pued pueden en ejec ejecut utar arse se sin sin nece necesi sida dad d de cone conect ctar ar a un computador.

$entajas% &arato 'pen (ource )ucha información disponible sobre Arduino Accesible para cual*uier persona

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+esventajas% • •

Poco robusto  rabaja  rabaja con señales de de -$ 

Progra gramació ación n en en /0/ /0/11 11

PLC:  2n controlador lógico programable es una computadora utili3ada en la ingenier4a

autom5tica o automati3ación industrial, para automati3ar procesos electromec5nicos, tales como el control de la ma*uinaria de la f5brica en l4neas de montaje. #os P#/ son utili3ados en muchas industrias y m5*uinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el P#/ est5 diseñado para m6ltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampli ampliado ados, s, inmun inmunida idad d al ruido ruido eléctr eléctrico ico y resis resisten tencia cia a la vibrac vibración ión y al impac impacto. to. #os #os progr programa amass para para el contro controll de funci funcion onami amient ento o de la m5*ui m5*uina na se suelen suelen almac almacena enarr en bater4as copia de seguridad o en memorias no vol5tiles. 2n P#/ es un ejemplo de un sistema de tiempo real 7duro8, donde los resultados de salida deben ser producidos en

respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producir5 el resultado deseado.

$entajas% )5s robusto )5s 9able :le;ible Posibilidad de e;pansión por ranuras

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+esventajas% )5s costoso )5s complejo para programar

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

Programación en #adder, (tructured e;t, A:/E

PIC: (on una familia de microcontroladores tipo ><(/. #os P
fabricados por )icrochip *ue en un solo circuito integrado incorporan una /P2 ><(/, memoria >'), memoria >A) y diferentes periféricos, lo *ue los hace ideales para pe*ueños circuitos *ue necesiten de la potencia de un microordenador a un costo reducido.

$entajas% • • •

/on P
+esventajas% •

)5s costoso en relación al Arduino

)5s complejo para programar en relación al Arduino (e debe estar m5s actuali3ado

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 Arduino vs PIC:

Arduino es lo tuyo si eres estudiante y deseas con poco dinero hacer un par de juegos de luces o alg6n pe*ueño robot también te conviene si sabes algo de programación en P/ y deseas armar algo para deslumbrar a tus amigos, a las chicas y a tus padres, o si te gusta soldar componentes y armar pe*ueños cacharrillos *ue vas encontrando en la !eb. Es un entrenador para ingresar de lleno al mundo de los microcontroladores. Pero mira bien y consulta con los *ue saben antes de comprar. 'tros fabricantes de microcontroladores pueden ofrecerte un producto muy superior en todo sentido, y hasta por menos dinero. Pero si, en cambio, lo tuyo es la e;perimentación, el desarrollo de e*uipos avan3ados electromec5nicamente *ue sean capaces de interactuar con el medio ambiente de manera inteligente, debes saber *ue Arduino no fue ideado para personas como t6. )icrochip, Atmel, :reescale y muchos otros fabricantes brindan soluciones reales a construcciones verdaderamente importantes.  Arduino vs nano PLC%

#as ra3ones principales para utili3ar Arduino en proyectos de automati3ación de pe*ueña escala se encuentran en las capacidades del hardware y sus costos. (e sabe *ue los Arduinos de gama alta poseen prestaciones superiores de procesamiento *ue muchos nano P#/, poseen una cantidad elevada de entradas y salidas su9ciente para automati3ar procesos pe*ueños, soportan gran n6mero de protocolos abiertos de comunicación, e;iste mucha oferta de tarjetas de e;pansión para soportar todo tipo de sensores, etc., todo esto a un precio reducido comparado con la contraparte comercial. Por otra parte, las ra3ones para no utili3ar los Arduinos se deben a factores tales como% el grado de criticidad del proceso productivo, las pol4ticas de estandari3ación de la empresa, la poca o nula escalabilidad del proyecto a futuro, el escaso soporte sobre productos, la pobre documentación y el nulo manejo de protocolos industriales. Adem5s, todos los lenguajes de programación se alejan de la norma
     

E*uipo cient49co para investigaciones Arduinome% 2n dispositivo controlador )<+< '&+uino% un económetro *ue usa una interfa3 de diagnóstico a bordo *ue se halla en los automóviles modernos (/Aino% (istema de cómputo automotri3 capa3 de monitorear sensores como el P(, el )AP y el F( y controlar actuadores automotrices como la bobina de ignición, la v5lvula
 Aplicaciones del PIC:

    

/ontrol de pantallas alfanuméricas #/+ /ontrol de teclados /ontrol de memorias EEP>') seriales /ontrol de temperatura /ontrol para motores, etc

 Aplicaciones de los PLC:

)A?<'&>A( +E )GH2
)a*uinaria industrial del mueble y la madera. )a*uinaria en proceso de grava, arena y cemento. )a*uinaria en la industria del pl5stico. )a*uinasherramientas complejas. )a*uinaria de ensamblaje. )5*uinas de transferencia.

)A?<'&>A +E

¿u! son los contadores en un PLC?

2n contador es una función de cómputo *ue permite efectuar la cuenta de acontecimientos o efe impulsos. #a cuenta se puede programar en forma progresiva ascendente" o regresiva descendente". #a operación de conteo consiste en incrementar C al contenido del contador, mientras *ue la operación de descuento consiste en decrementar C al contenido del contador, ambos al presentarse un pulso o un acontecimiento. #a función del contador, permite activar salidas o memorias internas, en el momento *ue su registro de conteo coincide con el valor presente previamente de9nido. Por otro lado, si el registro es diferente al valor de presente la salida asociada al contador no se activar5. Es importante señalar, *ue la cantidad de contadores *ue se pueden programar con el P#/, depende del tamaño de éste, pudiendo ser desde CB hasta miles. C. /2 /ontador Ascendente

+escripción =eneral% /2 E(E/oloca el valor corriente a . P$ $A#'> P>E(E. /$ $A#'> /'>>2E si /$ J P$ /2". /2, >E(E y H son de tipo &''# P$ y /$ son de tipo E(E entonces /$J Pero si esta /2 entonces /$ %J /$ 1 C H es >2E si /$ KJ P$ F. /+ /ontador +escendente

+escripción =eneral% /+ +ecrementa en Ccon un Ianco. #'A+ /arga el $A#'> /'>>E(E. P$ $A#'> P>E(E. /$ $A#'> /'>>2E si /$ J  /2+". /+, #'A+ y H son de tipo &''# P$ y /$ son de tipo
H es >2E si /$ LJ .

D. /2+ /ontador Ascendente y descendente

+escripción =eneral% /2 E(E /oloca el valor corriente a . #'A+ /arga el $A#'> /'>>E(E. P$ $A#'> P>E(E. /$ $A#'> /'>>2E si /$ J P$ /2", es >2E si /$ J  /+". H2'utput, es >2E si /$ J P$ /2+". H+'utput, es >2E si /$ J  /2+". /2, /+, #'A+, >E(E, H2 y H+ son de tipo &''# P$ y /$ son de tipo E(E entonces /$ J  (i esta #'A+ entonces /$ J P$ Pero si esta /2 entonces /$ J /$ 1 C Pero si esta /+ entonces /$ J /$  C H2 es >2E si /$ KJ P$ H+ es >2E si /$ LJ .

Ejemplo: Se desea contabilizar eventos cuando se activa una entrada S1Q, así  mismo decrementar con la seal de entrada S!Q" Por otro lado, es preciso resetear  a cero el contador cada vez #ue aparece la seal S$Q" Contemplar una entrada S%Q

 para #ue se pueda car&ar al contador un valor preseteado de 1$" 'inalmente, una l(mpara )1) se encender( cuando el contador ten&a en su re&istro contabilizado 1$ eventos"

1" Lista de *rdenamiento E+-A.AS

SALI.AS

!" .ia&rama de Contactos

%" Plano de 'unciones

Moti"os #ara decidir #or un PLC y no decidir instalar un PLC:

C. E?>A+A( 0 (A#<+A( E0(" A la hora de empe3ar con un proyecto necesitamos saber cu5ntas entradas y salidas E0(" vamos a necesitar, tanto a nivel digital como analógicas. Esto re*uiere un estudio del proyecto y de9nición de todos los elementos. #as marcas tienen diferentes moldeos de P#/ *ue aceptan diferentes niveles de E0(. Esto no es un aspecto determinante para elegir una marca u otra, pero s4 *ue lo es para saber *ue rango de P#/ vamos a necesitar. Es recomendable dimensionar con un margen de seguridad ya *ue luego siempre se han de añadir alguna E0(, seguro *ue en la puesta en marcha aparecen entradas y salidas *ue en un principio no se contaron.

F. /APA/<+A+ +E P>'=>A)A M )E)'>
y te salta la alarma de *ue te has *uedado sin memoria o *ue el programa es demasiado grande. )uchas veces dentro de una misma familia de P#/s con las mismas E0( se dispone de diferentes /P2 cuya diferencia es la capacidad de programa.  enemos dos aspectos *ue determinar%  

)emoria de programa% (e mide en Npasos y determina cuantos pasas de programa podemos disponer )emoria de datos% +etermina cuanta 5rea interna de programa disponemos

D. /')2?
O. E(/A#A&<#<+A+ Es importante ajustar el rango y potencia del P#/ a las necesidades del proyecto *ue estemos trabajando ya *ue no tenemos por *ué penali3ar el coste del P#/ pero esto no *uiere decir *ue no tengamos *ue prestar atención a *ue en un futuro el proyecto pueda crecer y re*uerir de mayores necesidades. El aspecto de la escalabilidad, de poder ir incrementando las caracter4sticas del autómata es importante para algunos proyectos. -. )'<'? /'?>'# Actualmente la automati3ación de ma*uinaria va incorporando m5s sistema de (ervo )otores, actualmente e;isten dos tipos de controles.  /ontrol por pulsos  #a gran mayor4a de P#/s incorporan E0( de pulsos para el control de servomotores y entradas de contaje r5pido como encoders especial atención a las frecuencias de trabajo de estas E0( >5pidas"  /ontroladores )otion  (on P#/s o controladores *ue reali3an el control de los servos mediante un controlador o tarjeta especial *ue mediante un bus de control, actualmente la tendencia es Ethernet Ether/A, (E>/'(,, Pro9net, PowerlinQ" y gestiona en control de los servos.

B. (E=2><+A+ Empie3an a aparecer soluciones de seguridad controladas directamente por la lógica del P#/, aun*ue soluciones de gama alta es posible encontrarlas y cada ve3 estar5n m5s presente. (i solo se ha de gestionar un paro de emergencia no tiene mucho sentido, pero si contamos con varias 3onas varios rearmes etc. Puede ser una solución interesante. Este punto va muy ligado con el D /')2?E El software es importante, un software evolucionado y probado *uita muchos *uebraderos de cabe3a. Actualmente vivimos una pe*ueña revolución de cambio de modelos de P#/ por ejemplo, 'mron con el nuevo controlador (ysmac o (iemens con (RCF y (RC- E/<' Aun*ue no lo es todo s4 *ue es un tema determinante. Al 9nal los proyectos han de salir por lo *ue se ha presupuestado y la inversión del P#/ es un coste *ue puede llegar a ser importante dentro del proyecto. )uchas veces hay *ue tener en cuenta de *ue elegir un P#/ m5s económico *ue nunca hemos utili3ado puede salirnos caro ya *ue hay *ue familiari3arse con el e*uipo y con el software. T. (E>$
2n programa en lenguaje #ista consta de una serie de instrucciones hasta C instrucciones" de diversos tipos. /ada 9la de programa tiene un n6mero generado de forma autom5tica, un código de instrucción y un operando tipo bit o palabra.

El programa en lenguaje #ista es una serie de e;presiones lógicas escritas en forma de secuencias de instrucciones booleanas. /ada instrucción booleana, salvo #'A+, ('>E y ?', act6an en dos operandos uno e;pl4cito y otro impl4cito". El operando impl4cito es el acumulador booleano y consta o bien del contenido de la primera instrucción de una secuencia de instrucciones ej% #+ U<,", o bien para las siguientes instrucciones, del resultado de la instrucción anterior ej% A?+ U
#a operación A?+ UE cargan respectivamente el acumulador con el valor del operando o bien almacenan el acumulador en el operando. #a instrucción ?' no dispone de operando e;pl4cito, inversa simplemente el estado del acumulador.

Len&uaje Estructurado:

(" Es un lenguaje de alto nivel *ue permite la programación estructurada, lo *ue signi9ca *ue muchas tareas complejas pueden ser divididas en unidades m5s pe*ueñas. ( se parece mucho a los lenguajes de computadoras &A( ... ' >EPEA..... 2?<# V !<#E V...  <: ... E? ...E#(E. Adem5s, soporta operaciones &ooleanas A?+, '>, etc." y una variedad de datos espec49cos, tales como fecha, hora. #a programación en e;to Estructurado es apropiada para aplicaciones *ue involucran manipulación de datos, ordenamiento computacional y aplicaciones matem5ticas *ue utili3an valores de punto Iotante. ( es el mejor lenguaje para la implementación de aplicaciones de inteligencia arti9cial, lógica difusa, toma de decisiones, etc.  Ejemplo% <: )anual A?+ Alarm E? #evel J )anualW#evel )i;er J (tart A?+ ?' >eset

E#(E <:

'therW)ode E? #evel J )a;Wlevel

E#(E E?+ <:

#evel J #evelW