PLC Programador Logico Programable

Circuitos electrónicos &
PLC
Introducción

Índice
3. Circuitos Electrónicos
4. 1- ¿QUE ES UN CIRCUITO?
5. 2- Diferencia de Circuitos Electrónicos
y eléctricos
6. 3- Los circuitos eléctricos se clasifican
de la siguiente forma:
7. 3- Leyes de los circuitos eléctricos &
electrónicos
8. 3.1- Ley de OHM
9. 3.2- Leyes de KIRCHHOFF
10. 4- Diagrama electrónico
11. PLC
12. 1- Un poco de Historia
13. 2- Con los PLC viejo era posible
14. 3- ¿Qué es un PLC?
15. 4- Los PLC sobresalen por:
16. 5- Un PLC integra:

¿QUE ES UN CIRCUITO? 
Un circuito es una red eléctrica, puede ser
definido como una interconexión de dos o más
componentes que contiene al menos una
trayectoria cerrada.

Diferencia de Circuitos
Electrónicos y eléctricos
Circuitos eléctricos:
+Todos los componentes son pasivos
excepto el generador.
+El flujo y la intensidad de la corriente
se controla mediante interruptores y
resistencias.
+La intensidad tiene un alto rango de
voltajes.
+Están relacionados con la potencia.
+Funcionan con corriente alterna o
continua, depende del circuito
-Circuitos electrónicos:
+ El control de estos circuitos se
realiza mediante señales eléctricas.
+Están relacionados con el
almacenamiento de información.
+La mayoría de estos circuitos
funciona con corriente continua.
+Contiene uno o más elementos
activos.

Los circuitos eléctricos se clasifican
de la siguiente forma:
Por el tipo de señal:
De corriente continua
De corriente alterna
Mixtos
Por el tipo de régimen:
Periódico Transitorio
Permanente
Por el tipo de componentes:
Eléctricos: Resistivos, inductivos,
capacitivos y mixtos
Electrónicos: digitales, analógicos y
mixtos
Por su configuración:
Serie
Paralelo
Mixto

Leyes de los circuitos
eléctricos & electrónicos

Ley de OHM
La ley de OHM se enuncia de la siguiente manera:
“LA CORRIENTE O INTENSIDAD ELECTRICA QUE CIRCULA EN UN CIRCUITO
ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE E INVERSAMENTE
PORPORCIONAL A LA RESISTENCIA”
Y es expresada con esta formula:

Leyes de KIRCHHOFF
 Ley de Kirchhoff de los voltajes:
 La suma algebraica de todos los voltajes a lo largo de un camino cerrado
de un circuito ha de ser igual a cero.
 VT – V1 – V2 – V3 = 0
 Ley de Kirchhoff de las corrientes:
La suma algebraica de todas las corrientes en cualquier nudo de un circuito
ha de ser igual a cero.
 IT – i1 – i2 – i3 = 0

Diagrama electrónico
 Un diagrama electrónico, es una representación
pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes
componentes del circuito de manera simple y con
pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las
conexiones de alimentación y de señal entre los distintos
dispositivos.

Un poco de Historia
 Los primeros controladores completamente programables
fueron desarrollados en 1968 por una empresa de consultores en
ingeniería (Bedford y Asociados), que luego se llamó MODICOM.
Cuando se inventaron, comenzaron llamándose PC (Controlador
programable), pero con la llegada de los ordenadores personales
de IBM, cambió su nombre a PLC.
 El primer PLC fue construido en 1969 por encargo de
General Motors Hydramatic Division (fábrica de transmisiones
para los vehículos de la General Motors).

Con los PLC viejo era
posible
• Programar desarrollos de aplicaciones para su
uso en ambientes industriales.
• Cambiar la lógica de control sin tener que cambiar
la conexión de los cables.
• Diagnosticar y reparar fácilmente los problemas
detectados.
• Esto se debe a que los primeros PLC
incorporaban solo un procesador para programas
sencillos y algunos dispositivos de entrada y
salida.

¿Qué es un PLC?
 El PLC es un dispositivo, diseñado
para controlar procesos secuenciales, y
estos van asociados a la maquinaria que
desarrolla procesos de producción y
controlan su trabajo.

Los PLC sobresalen por:
 Los PLC se sobresalen de otros
sistemas o controladores automáticos
porque puedes ser programados para
cualquier tipo de maquina, ya que los otros
controladores automatizados pueden llegar
a servir para un trabajo en especifico, a
diferencia del PLC.

Un PLC integra:
• Módulos multiprocesadores.
• Entradas y salidas digitales de contacto seco, de relé o
TTL (Transistor-Transistor-Logic o "Entradas y salidas
analógicas para corriente continua o alto voltaje.
• Puertas de comunicación en serie o de red.
• Multiplexores análogos,
• Controladores PID (Proporcional Integral Derivativo,
controlador que intenta mantener la salida del dispositivo
en un nivel predeterminado).
• Interfaces con pantallas, impresoras, teclados, medios
de almacenamiento magnético.

 Detección
 Mando
 Dialogo usuario maquina
 Programación

 Numero de Entradas y Salidas
 Tipo de entradas [Analógicas / Digitales]
 Tensión de alimentación
 Software utilizable
 Numero de variables internas

 Mayor rapidez de respuesta
 Facilidad de programación
 Poco espacio de implementación
 Mejor monitoreo de funcionamiento
 Fácil adaptación
 Menores costos de instalación y
mantenimiento

 Costos Iniciales elevados
 Requerimiento de personal capacitado

 El ISL28270 y ISL28273 son amplificadores de
instrumentación microenergía doble canal (en
amperios) y la ISL28470 es un canal de quad en
amperios optimizado para la operación de
alimentación única en el 2,4 V a 5,5 V
 El optoaislador MOC3011 consta de un diodo emisor de
infrarrojos de arseniuro de galio, acoplado ópticamente a un
interruptor bilateral de silicio y está diseñado para
aplicaciones que requieren disparo aislado de TRIAC, bajo
corriente de conmutación aislado de CA

 optoacopladores
Para una mejor comprensión explicaremos lo expresado
líneas atrás mediante un ejemplo; supongamos que se
tiene que controlar la magnitud de la temperatura en el
interior de algún recinto, por lo tanto tenemos que
seleccionar los tipos de sensores para implementar el
control de la temperatura y que ésta sea estable dentro del
recinto.

 CAMPOS DE APLICACIÓN DEL PLC
El PLC por sus especiales características
de diseño tiene un campo de aplicación muy
extenso. La constante evolución del hardware
y software amplía constantemente este
campo para poder satisfacer las necesidades
que se detectan en el espectro de sus
posibilidades reales.

 Instalaciones de la industria azucarera.
 Instalación de tratamientos térmicos.

 Control de las máquinas para mezclar goma.
 se utiliza principalmente
para plasticating y mezclarse del caucho o de
los plásticos, calentar y cubrir el caucho

Ventajas y desventajas de un plc

•Una de las grandes ventajas de un PLC es que es posible automatizar
tareas o robotizarlas, depende de como se lo quiera ver. Al hacerlo, se
ahorra mano de obra, y los costos finales del proyecto disminuyen.
•Es muy pero muy fácil programar un PLC porque la compañía del
mismo ya te vende un software muy fácil de usar.
•Con un PLC, no es necesario cambiar toda la estructura mecánica para
cambiar de tarea.
•Otra gran ventaja de un PLC es que se lo puede programar para que
cuando haya una falla, que éste nos indique en donde está de acuerdo a
lo que se detectó con los sensores de las entradas.

•La gran desventaja de un PLC es que antes de
automatizar una tarea en la industria, es
necesario tener en cuenta todos los detalles de
lo que se debe hacer para que nada salga mal.
•La tarea o el proceso depende totalmente y
enteramente del código de la programación.
Esta no puede estar mal. Por ello, el
programador debe ser muy bueno.
•El costo inicial de lo que implica automatizar
una tarea con un PLC es muy elevado. Ésta es
una clara desventaja.

1. 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
 La lista de materiales queda sensiblemente reducida ,
y al elaborar el presupuesto correspondiente
eliminaremos parte del problema que supone el
contar con diferentes proveedores, distintos plazos
de entrega, etc.

En primer lugar, de que hace falta un
programador, lo que obliga a adiestrar a unos de
los técnicos de tal sentido, pero hoy en día ese
inconveniente esta solucionado porque las
universidades y/o institutos superiores ya se
encargan de dicho adiestramiento.
Dado que el PLC cubre ventajosamente en amplio
espacio entre la lógica cableada y el
microprocesador es preciso que el proyectista lo
conozca tanto en su actitud como en sus
limitaciones.

 Una ventaja de los circuitos digitales cuando
se compara con los circuitos analógicos es
que las señales representadas digitalmente
pueden ser transmitidos sin la degradación
debido al ruido. Por ejemplo, una señal de
audio continua transmitida como una
secuencia de 1s y 0s, se puede reconstruir sin
error, siempre que el ruido recogido en la
transmisión no es suficiente para evitar la
identificación de 1s y 0s.

 En un sistema digital, una representación más
precisa de una señal se puede obtener
mediante el uso de más dígitos binarios para
representarla. Si bien esto requiere más
circuitos digitales para procesar las señales,
cada dígito es manejado por el mismo tipo de
hardware. En un sistema analógico,
resolución adicional requiere mejoras
fundamentales en las características de
linealidad y el ruido de cada paso de la
cadena de señal.

 Sistemas digitales controlados por ordenador
pueden ser controlados por el software, lo
que permite nuevas funciones que se añaden
sin cambiar el hardware. A menudo, esto se
puede hacer fuera de la fábrica mediante la
actualización de software del producto. Por lo
tanto, los errores de diseño del producto se
pueden corregir cuando el producto esté en
manos de un cliente.

 Almacenamiento de la información puede ser
más fácil en los sistemas digitales que en los
analógicos. El ruido de la inmunidad de los
sistemas digitales permite que los datos ser
almacenados y recuperados sin degradación.
En un sistema analógico, el ruido de
envejecimiento y el desgaste degradan la
información almacenada. En un sistema
digital, siempre y cuando el ruido total está
por debajo de un cierto nivel.

 En algunos casos, circuitos digitales utilizan más
energía que los circuitos analógicos para llevar a
cabo las mismas tareas, produciendo así más
calor que aumenta la complejidad de los
circuitos, tales como la inclusión de los
sumideros de calor. En sistemas portátiles o de
baterías que puede limitar el uso de los sistemas
digitales.
Por ejemplo, los teléfonos celulares funcionan con
baterías a menudo utilizan un front-end
analógico de baja potencia para amplificar y
sintonizar las señales de radio de la estación
base.

 Los circuitos electronicos a veces
son más caros, sobre todo en
pequeñas cantidades.

 En algunos sistemas, si un solo trozo de
datos digitales se pierde o mal interpretado,
el significado de grandes bloques de datos
relacionados puede cambiar completamente.
Debido al efecto del acantilado, puede ser
difícil para los usuarios saber si un sistema
en particular está justo en el borde de la falta,
o si se pueden tolerar mucho más ruido antes
de fallar.

 Fragilidad digital se puede reducir mediante
el diseño de un sistema digital para robustez.
Por ejemplo, un bit de paridad u otro método
de gestión de errores se pueden insertar en la
ruta de señal. Estos sistemas ayudan a que el
sistema de detección de errores, y luego o
bien corregir los errores, o al menos pedir
una nueva copia de los datos.

 Sistemas de memoria y de transmisión
digitales se pueden utilizar técnicas tales
como la detección y corrección de errores a
utilizar datos adicionales para corregir
cualquier error en la transmisión y
almacenamiento.

 Hay dos tipos de circuitos eléctricos: circuitos
en serie y circuitos en paralelo. Los circuitos
en serie tienen un único camino para que
fluya la electricidad. Cualquier interrupción
en el camino causa que el el circuito entero
deje de funcionar. Los circuitos en paralelo
tienen múltiples caminos por los que puede
pasar la electricidad.

 Estos circuitos parecen autopistas de
aterrizamiento múltiple, al tener varias vías
alineadas paralelas entre sí. Cada vía tiene su
propio resistor. A medida que la corriente
fluye a través de este circuito, la corriente se
divide, enviando parte de ésta a través de
cada una de las vías.

 Un circuito en serie puede ser poco fiable, ya
que hay muchas cosas que pueden salir mal
si el circuito está en peligro. Puedes tener
varias baterías conectadas entre sí dando
lugar a muchas conexiones cableadas.

Respecto : Trabajan : Velocidad de
respuesta:
Seguridad: Limpieza o
higiene :
Temperaturas a
las que se
puede exponer:
Costo:
PLC Trabaja con
programación
y es
electrónico.
Dependiendo de
la programación
con la que esta y
el actuador
correspondiente
La
programaci
ón queda
guardada
en el PLC
En si lo
que es el
PLC no es
contamina
nte , tal
vez lo sea
el
actuador o
con lo que
este
trabajando
.
A las
establecidas
por el que lo
creo ya que hay
unos que no
aguantan
ciertas
temperaturas y
afecta su
funcionamiento
.
Son
costoso
s pero
ayudan
a la
automat
ización.
Neumática Trabaja con lo
que es el aire
comprimido.
Responde con
velocidad.
Es seguro
porque es
solo aire ,
no explota.
Es de los
mas limpio
que hay en
el mercado
No cambia su
funcionamiento
aun en
temperaturas
bajas
Es mas
barato
que
algunos
otros.
hidráulica Trabaja con
líquidos en
reposo o en
movimiento.
Responde con
rapidez al
mando que le da
el usuario.
No es muy
seguro ,
aunque es
uno de los
mas
Contamina
cion del
ambiente
con riesgo
de
A no muy bajas
temperaturas.
Regular,
ya que
es muy
utilizad
o.

Sensores en PLC
Los dispositivos de campo
de entrada más utilizados
son: los interruptores, los
finales de carrera,
termostatos, pulsadores,
sensores de temperatura,
entre otros.

Los sensores a su vez pertenecen
a los elementos de entrada de
datos de un sistema de control
automático.
Clasificación de los
elementos de entrada:
Activadores manuales Sensores

Normalmente abierto/cerrado
Sensores
digitales/analogicos

Tipos de Actuadores
Hidráulicos
Existen tres grandes
grupos:
 cilindro hidráulico
 motor hidráulico
Actuadores
Neumáticos
A los mecanismos que
convierten la energía
del aire comprimido
en trabajo mecánico
se les denomina
actuadores
neumáticos. Aunque
en esencia son
idénticos a los
actuadores hidráulicos
Actuadores Eléctricos
La estructura de un
actuador eléctrico es
simple en
comparación con la
de los actuadores
hidráulicos y
neumáticos, ya que
sólo se requieren de
energía eléctrica
como fuente de
poder.

Módulos de salida
El módulo de salidas del autómata es el encargado
de activar y desactivar los actuadores (bobinas de
contactores, lámparas, motores pequeños, etc.).
Según el tipo de proceso a controlar
por el autómata, podemos utilizar
diferentes módulos de salidas.
Existen tres tipo bien diferenciados:
- A relés.
- A triac.
- A transistores.

Módulos de salida
Módulos de salidas a
relés.

Módulos de salidas a Transistores

Su uso en:
 Maniobra de máquinas
 Maquinaria industrial de plástico
 Instalación de aire acondicionado, calefacción...
 Instalaciones de seguridad
 Casa domotica

Aplicaciones
 Maquinaria industrial del mueble y la madera.
 Maquinaria en proceso de grava, arena y cemento.
 Maquinaria en la industria del plástico.
 Cadenas de montaje, soldadura, cabinas de pintura, etc.
 Máquinas herramientas: Tornos, fresadoras, taladradoras,
etc.

 Tráfico
Regulación y control del tráfico, ferrocarriles, etc.
Domótica
Iluminación, temperatura ambiente, sistemas anti robo, etc.
 Fabricación de Neumáticos
Control de calderas, sistemas de refrigeración, prensas que
vulcanizan los neumáticos.
Control de las máquinas para el armado de las cubiertas,
extrusoras de goma.

Tema No. 8
SIMBOLOGIA DEL PLC

Los contactos
Los elementos a evaluar para decidir si activar o no las salidas en
determinado "escalón", son variables lógicas o binarias, que
pueden
tomar solo dos estados: 1 ó 0, Estos estados que provienen de
entradas al PLC o relés internos del mismo.
En la programación Escalera (Ladder), estas variables se
representan por contactos, que justamente pueden estar en solo
dos
estados: abierto o cerrado.
Los contactos se representan con la letra "E" y dos números que
indicaran el modulo al cual pertenecen y la bornera al la cual están
asociados

Los contactos abiertos al activarse
se cerraran
Los contactos cerrados al activarse se
abrirán

temporizadores
Como lo indica su nombre, cada vez que alcanzan cierto valor de
tiempo activan un contacto interno. Dicho valor de tiempo,
denominado PRESET 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 temporizar, 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 condición de arranque. Dichas
condiciones, igual que cualquier otro renglón de Ladder, pueden
contener varios contactos en serie, en paralelo, normalmente
abiertos o normalmente cerrados.

Contadores
Definidos como posiciones de memoria que almacenan un valor
numérico, mismo que se incrementa o decrementa según la
configuración dada a dicho contador.
Como los temporizadores, un contador debe tener un valor
prefijado
como meta o PRESET, el cual es un número que el usuario
programa para que dicho contador sea activo o inactivo según
el
valor alcanzado.
Por ejemplo, si el contador tiene un preset de 15 y el valor del
conteo va en 14, se dice que el contador se encuentra inactivo,
sin
que por ello se quiera decir que no esté contando. Pero al
siguiente
pulso, cuando el valor llegue a 15, se dice que el contador es
activo
porque ha llegado al valor de preset.

 Existen 3 puntos importantes en las
configuraciones de un PLC
- Los puertos de entrada
- Los puertos de salida
- La alimentacion
*Se tomara como ejemplo al PLC Festo

El PLC cuenta con entradas fisicas
donde conectamos voltajes u otros
circuitos para que internamente se
procesen y existan datos de salida del
PLC

El PLC que se esta explicando cuenta
con 12 Entradas y 2 Comunes;
Distribuidas en 8 Entradas un comun y 4
entradas un comun
*El comun se usa para cerrar el
circuito

Las entradas tambien pueden ser de:
Logica positiva (PNP): Las entradas del
PLC se conectan a la salida positiva del
circuito a conectar y el comun a 0V
Logica negativa (NPN): Las entradas del
PLC se conectan a 0V del circuito a
conectar y el comun a +0V

Existen 2 tipos de Entradas:
-Digitales: Son datos de “0’s y 1’s”
-Analogicas: Datos que varian
entre 0 Volts hasta un maximo Voltaje.

El PLC cuenta con salidas las cuales al
cumplir con las especificaciones del
programa (activar las entradas
necesarias) las salidas definidas se
activan y asi podemos energizar un
circuito o dispositivo.

Este PLC cuenta con 8 Salidas y 3
comunes distribuidas en 4 salidas un
comun, 2 salidas un comun y 2 salidas un
comun.
Hablando de las salidas, el comun tiene
una funcion mas importante ya que el
voltaje que se coloque en el comun sera lo
que entregue la carga al activarse.

Normalmente se conectan
actuadores (motores, pistones,
hidraulicos, Etc…) LEDs indicadores de
salida, o algunos casos a otros circuitos.

EL PLC cuenta con entradas de
voltaje con el cual se energiza el mismo
para asi poder funcionar; ya que sin
alimentacion de el mismo no cumple su
funcion.
Este PLC trabaja a 24 volts DC

Circuitos de Protección.
Como sabemos, las cargas en las salidas se pueden
clasificar en: cargas en CC. y cargas en CA. En la
mayoría de los casos, las cargas aplicadas a las
salidas suelen ser circuitos inductivos como, por
ejemplo, bobinas de contactores y relés. La
desconexión de estos da lugar a picos de tensión -
transitorios de alto valor.
Como en ocasiones estos circuitos internos de
protección no son suficientes, es por lo que se debe
acoplar circuitos adicionales exteriores para que
supriman mejor y más rápidamente estas
tensiones transitorias.

En el caso de cargas en CC, los circuitos a acoplar serían los que corresponden a las
siguientes figuras 2.5 y 2.6, para circuitos con reducido número de maniobras.

La Fig. 2.7 es para cuando el número de maniobras es elevado. Cuando las cargas
son del tipo resistivo, no es necesario acoplar circuito alguno.

 En CA nos podemos encontrar, generalmente, con dos casos:
 • Que la carga sea de alta inductancia. • Que la carga sea de alta impedancia.
 En el primer caso, el circuito más conveniente es el de la Fig.2.8

En el segundo caso, puede ocurrir que la intensidad de fuga del circuito RC interno,
y durante algunos segundos, mantenga alimentada la bobina de alta impedancia del
contactor de salida. El circuito que se va a utilizar en este caso es el de la fig.2.9,
pero calculando los valores de R y C.

Contactos de relés térmicos
Dos son las posibilidades de conexión de los contactos de los relés térmicos de
protección contra sobre intensidades:
En las entradas como captores (Fig. 2.10). o en la salida (Fig.2.11)

Diagrama de escaleras (ejercicios)
Un diagrama de escalera es la representación gráfica en
forma de diagramas de circuitos. Similar a los esquemas
de circuitos usados en control convencional.

Configuraciones Básicas.
ACCIONES DIRECTAS.
Cuando se activa la entrada (ON), la salida
también se activa (ON). Cuando se desactiva la
entrada (OFF), la salida se desactiva también
(OFF).

ACCION INVERSA.
Cuando se activa la entrada (ON), la salida se
desactiva (OFF). Cuando la entrada se desactiva
(OFF), la salida se activa (ON).

ENCLAVAMIENTO O RETENCION.
El enclavamiento o retención tiene el mismo modo de
operación de un latch SR. Una vez enclavada la salida,
esta se mantiene hasta que sea desenclavada.

CONEXIÓN SERIE-PARALELO.
Es cuando se encuentran conectados en serie varios
paralelos.

CONEXIÓN PARALELO SERIE.
Es cuando se encuentran conectados en paralelo varios
series.

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