PLC en electricidad: explicación del controlador lógico programable

Como ingeniero eléctrico, fabricante, gerente industrial o distribuidor de fábrica, debería automatizar sus proyectos eléctricos. Ahora puede controlar sus máquinas y equipos con la ayuda de un controlador lógico programable o PLC.

Entendamos qué significa PLC en electricidad y cómo funciona. También aprenderá los tipos de controladores lógicos programables y sus beneficios en nuestra vida diaria.

¿Qué es el PLC en electricidad?

Un controlador lógico programable (PLC) es una computadora industrial especial con varias partes. En realidad, recibe datos programados de su entrada y luego transfiere instrucciones de trabajo a la maquinaria con su salida. Básicamente, un PLC puede automatizar las funciones de su equipo con la ayuda de la programación interna.

Por ejemplo, puede utilizar PLC para controlar:

Motores
Cuadros de distribución
Válvulas
Brazos robóticos
Sensores
Cierres de seguridad
y cintas transportadoras, etc.

Esto significa que, si trabaja en una industria manufacturera, no necesitará varios interruptores manuales y también se librará de cables y hardware complicados.

Un controlador lógico programable puede funcionar con facilidad en entornos difíciles y hostiles (temperaturas muy altas y muy bajas). Por lo tanto, todas las tareas electroquímicas de una industria se pueden gestionar fácilmente.

Componentes principales del PLC

Módulo procesador/CPU: Esta parte también se denomina unidad central de procesamiento. Recibe el programa que le asignamos y lo convierte en lenguaje de máquina, que es una combinación de código binario (ceros y unos).
Conjunto de entrada: Esta parte es responsable de enviar las señales de entrada del procesador al controlador.
Conjunto de salida: El conjunto de salida transfiere los datos ejecutados desde los controladores lógicos programables al mundo real. En este caso, el mundo real se refiere a las diferentes aplicaciones de los PLC que nos rodean.
Tarjetas de comunicación: Supongamos que tiene varios PLC instalados en su unidad de fabricación. En ese caso, todo el sistema se comunica entre sí a través de estas tarjetas.
Montaje/Rack: Puedes utilizar el rack para unir varias partes del PLC en un solo lugar, por eso también se le conoce como housing porque da cabida a todos los componentes del PLC.
Fuente de alimentación: Con la ayuda de una fuente de alimentación, se proporciona la corriente eléctrica necesaria al controlador lógico programable. Los valores generales de la corriente eléctrica son 120 V CA y 24 V CC.
Unidad de programación o interfaz: Cada PLC tiene su propio código de programación y software. Después de recibir la ayuda de un programador de PLC, también puede programar su dispositivo PLC en su computadora portátil personal.
Memoria: Por lo general, la memoria se encuentra en una tarjeta separada o también puede ser parte del procesador/CPU. Almacena datos y recuerda los programas para automatizar las funciones asignadas.
Tarjetas de entrada y salida (IO): Estas tarjetas vincularán su unidad PLC con otros instrumentos de su industria. Son de dos tipos: analógicas y digitales.

¿Cómo funciona un controlador lógico programable?

Ahora que ya conoce las partes del PLC mencionadas anteriormente, comprenderá fácilmente el funcionamiento de un dispositivo PLC. Entonces, ¿cómo controla las máquinas y otros procesos de la fábrica?

Un controlador lógico programable funciona siguiendo tus instrucciones. Se puede decir que la CPU es el cerebro del PLC.
Lee su programa, comprende las entradas y finalmente decide qué hacer a continuación.
Cuando se conectan entradas como interruptores y sensores al PLC, las señales se envían para controlar elementos como válvulas, luces y motores.
Actúan como salidas. Después de esto, la fuente de alimentación genera voltaje de CC a partir de voltaje de CA para que el PLC pueda funcionar correctamente.

Nota:

También puede utilizar su computadora portátil o de escritorio para cargar el programa del PLC. Al final, el procesador de la CPU crea las salidas, es decir, para encender o apagar el motor y abrir una válvula.

Tipos de PLC

¡A continuación se presentan 7 tipos principales de controladores lógicos programables que discutiremos hoy!

1. PLC modular

En el PLC modular, verá que hay una unidad base que tiene varios puertos de comunicación y un procesador. También puede agregar módulos de tamaño pequeño para aumentar la funcionalidad de los sistemas modulares. Por lo tanto, como usuario, tiene más opciones para combinar diferentes módulos de E/S. De esta manera, se satisfacen las necesidades de su aplicación personalizada.

2. Controlador lógico programable fijo

Estos PLC se fabrican para proyectos altamente especializados y no se pueden modificar fácilmente después de la instalación. Sin embargo, ofrecen soluciones que permiten ahorrar dinero si se quieren realizar múltiples tareas repetitivas con su ayuda. Por lo general, la gente elige este controlador lógico programable para aquellos procesos en los que los parámetros permanecen prácticamente invariables.

3. Mini PLC

Como su nombre lo indica, son controladores lógicos pequeños y de bajo costo. Aquellos usuarios que son ingenieros eléctricos o gerentes industriales los utilizan para proyectos simples. Sin embargo, la cantidad de puntos de entrada y salida es menor en los mini PLC en comparación con los controladores programables grandes.

La mejor parte es que se pueden instalar muy rápido y sin problemas. La mayoría de ellos vienen con propiedades integradas, como salidas de pulsos y salidas digitales y analógicas.

4. PLC de seguridad

En Acero KDMDiseñamos controladores lógicos programables de seguridad para garantizar operaciones seguras en su automatización industrial. Su personal, maquinaria y otros equipos están protegidos de acuerdo con los procedimientos operativos estándar de seguridad globales (por ejemplo, IEC 61508).

Su PLC de seguridad tendrá capacidades de diagnóstico de problemas, tolerancia a fallos y alta eficiencia.

5. Micro PLC

El nivel de complejidad de los microPLC se encuentra entre los diseños modulares y los modelos miniPLC. Estos dispositivos son compactos y pueden gestionar más de uno o dos proyectos simultáneamente. Además, no necesitan componentes de hardware adicionales, como unidades de bastidor y tarjetas de expansión.

Además, los microcontroladores lógicos programables vienen con protocolo de red Ethernet, por lo que puede integrarlos rápidamente en la arquitectura de su fábrica o instalación.

6. Controlador lógico programable nano

Nano PLC es un controlador computarizado de última edición por las siguientes razones.

Procesamiento de alta velocidad y precisión.
Tamaño ultra pequeño
Microcontroladores avanzados
Herramientas de software altamente específicas para realizar su programación.

Puede utilizar Nano PLC en sus aplicaciones complejas que incluyen coincidencia de patrones, movimiento de ejes, visión artificial y reconocimiento de objetos.

7. PLC con y sin fuente de alimentación incorporada

Generalmente clasificamos estos controladores lógicos programables en función de su fuente de alimentación.

Fuente de alimentación incorporada: Un PLC con fuente de alimentación ya instalada tiene una tensión continua de 48 o 24 V CC en su interior. En este caso no necesitará una batería adicional.

Requiere fuente externa: En este caso, el PLC no tiene una fuente de alimentación incorporada, lo que significa que debe conectarlo a una fuente de alimentación externa, como un transformador o una batería.

Funciones del PLC (controlador lógico programable)

Diagnóstico y resolución de problemas

Los controladores lógicos le ofrecen muchas funciones de diagnóstico y, con su ayuda, puede identificar problemas en su equipo. Podrá ver mensajes de error y otra información detallada sobre la falla. De esta manera, el proceso de mantenimiento se vuelve mucho más fácil para usted.

Gestión de alarmas

Supongamos que ha configurado alarmas en su fábrica para que suenen cuando se produce una situación de emergencia. En este caso, un PLC le resulta de gran ayuda. Analiza constantemente diversas circunstancias y activa las alarmas cuando algo supera los límites.

¿Cómo lo hace? Porque ya ha programado sus PLC para que muestren una respuesta ante este tipo de situaciones.

Control secuencial

Por ejemplo, si fabrica acero en su fábrica, toda esta operación debe seguir una secuencia determinada, paso a paso. Como ha almacenado esta información en la memoria de su controlador lógico, este se asegurará de que todo se realice en el orden correcto.

Control lógico

Los PLC también son buenos para ejecutar y controlar muchas funciones lógicas. Reciben señales de entrada de interruptores y sensores. Luego, se aplican reglas lógicas programadas para determinar una respuesta específica. De esta manera, un PLC puede recibir datos de un sensor y, en función de esa información, puede decidir cuándo se debe ajustar la velocidad de un motor.

Seguridad industrial

Quiere cuidar de sus operadores y equipos, ¿verdad? No se preocupe, porque un controlador lógico ayuda a que sus paneles de control industriales cumplan con los estándares de seguridad internacionales. Los PLC de seguridad, como comentamos anteriormente, inician funciones de parada en caso de ataques o situaciones de emergencia. Por lo tanto, toda la maquinaria se apaga para evitar accidentes.

10 ventajas de utilizar PLC en proyectos eléctricos

Los beneficios del PLC son los siguientes:

Su tiempo de escaneo e implementación es muy rápido.
También pueden comunicarse con otras computadoras en la planta de fabricación.
Su lenguaje de programación es muy fácil de entender para todos.
Puedes comprar un PLC a un amplio rango de precios porque sus modelos básicos son muy asequibles. Además, las empresas emergentes y los propietarios de pequeñas empresas los utilizan con frecuencia por este motivo.
Gracias a la capacidad computacional de los PLC, puede calcular el costo de su proyecto con casi precisión.
No se brinda capacitación especializada sobre controladores lógicos programables. Solo se debe proporcionar un programa para su software y todo está listo para funcionar.
Tienen un tamaño físico reducido, por lo que no es necesario disponer de un gran espacio separado para su instalación.
Los PLC también son energéticamente eficientes y no utilizan mucha electricidad.
Como un controlador lógico funciona en tiempo real, puede responder rápidamente a cualquier cambio en los datos del sensor, por lo que se garantiza una acción rápida siempre que haya una urgencia o emergencia.
Si hablamos del costo de mantenimiento de un PLC, es muy bajo. Eso significa que es una buena inversión a largo plazo para reducir el tiempo de inactividad de su producción.

Aplicaciones del controlador lógico programable

A continuación se muestran muchas aplicaciones interesantes de los PLC. Le sorprenderá ver cómo estos controladores lógicos se están expandiendo por todas partes.

Semáforos
Sistemas de generación y distribución de energía
Funcionamiento automático de piezas eléctricas.
Minas subterráneas de carbón
Atracciones del parque de atracciones
Industrias de fabricación de vidrio, papel y cemento
Sistema de detección de incendios
Maquina de montaña rusa
Apertura y cierre automático de puertas.
Soluciones inteligentes para la agricultura y la sanidad
Ascensor y escalera mecánica
Lavaderos de coches automatizados

También observará el uso de PLC en líneas de montaje de automóviles, protocolos de comunicación y envasado de alimentos y bebidas.

Reflexiones finales

Esperamos que en esta guía haya recibido toda la información relevante sobre los PLC en sistemas eléctricos. Como puede ver, los controladores lógicos programables son útiles en varias máquinas y equipos industriales.

Nuestro equipo puede personalizar los PLC para sus necesidades exactas y también suministrarle PLC. paneles de control de automatización y recintos. Contacta con KDM Hoy mismo para recibir asesoramiento gratuito y también obtener una cotización instantánea.

Preguntas frecuentes

¿Cómo puedes elegir tu modelo de PLC?

Según nuestra experiencia, se recomienda seleccionar un nuevo dispositivo PLC después de analizar distintos factores. Por ejemplo:

Capacidad de voltaje eléctrico de su instalación
Velocidad de procesamiento de la CPU
Rango de temperatura tolerable si desea un PLC para una planta de fabricación muy fría o muy caliente
Una cantidad considerable de puertos de entrada y salida para vincular con su sistema
Lenguaje de programación de PLC para sus aplicaciones personalizadas
Tiempo de escaneo del PLC
Tamaño físico de un controlador lógico programable para que quepa en el espacio de su fábrica

¿Cuál es la vida útil de un PLC?

Si hablamos de la duración media, es de 5 a 20 años para componentes de PLC. Pero la vida útil también depende de la regularidad con la que se realiza el mantenimiento de sus componentes.