| PLC
DE 3 ENTRADAS Y 2 SALIDAS
DE CARACTERISTICAS COMERCIALES
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Si
bien no es objeto de esta obra dar los fundamentos
sobre PLC, un dispositivo de este tipo debe reunir
determinadas características, tanto para
las entradas como para sus salidas. El PLC que vamos
a describir reúne los requisitos de un equipo
industrial y es muy útil para aplicaciones
donde se requiera “controlar” algún
proceso sencillo.
Nuestro PLC posee 3 entradas cuyas señales
son amplificadas por medio de amplificadores operacionales
y optoaisladas por medio de integrados comerciales
del tipo UN25 y 2 salidas que son conducidas a relés
por medio de transistores del tipo BC548.
Estos elementos hace que el equipo se comporte de
forma aceptable para controlar salidas de hasta
12A con tensiones de 125V.
El cerebro o CPU del PLC, tal como se observa en
la figura 72, es un PICAXE-08 el cual puede ser
programado sin quitarlo de la placa de circuito
impreso para que realice las operaciones que precisa
el usuario.
Lo interesante de este circuito es que puede ser
empleado como sistema de alarma para una casa, para
controlar procesos industriales como máquinas
inyectoras de plástico o para controlar motores
paso a paso, es decir, podrá realizar casi
cualquier actividad de índole industrial.
Para la programación del PLC, se empleará
el Editor de Programas del sistema PICAXE y para
ello es preciso que tenga en cuenta cuales son los
pines que hemos designado para las entradas y para
las salidas, en la siguiente tabla realizamos la
designación de pines: |
| |
PIN |
PATA |
FUNCION |
pin 0 |
7 |
Salida (s0) |
pin 1 |
6 |
Salida (s1) |
pin 2 |
5 |
Entrada (e2) |
pin 3 |
4 |
Entrada (e3) |
pin 4 |
3 |
Entrada (e4) |
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En
la figura 73 se muestra la placa de circuito impreso
de nuestro PLC que, por ser portátil, hasta
puede ser alimentado con una batería de 9V,
gracias a la inclusión de un regulador de
3 terminales que alimenta a los chips con una tensión
de 5V.
Para la programación del PLC debe proceder
de la forma explicada para la placa entrenadora
PICAXE-08 lo que implica que deberá conectar
el cable mostrado en la figura 24 entre el PLC y
la computadora, luego tendrá que ejecutar
el Editor de Programa y realizar el “ejercicio
de programación” apropiado para que
el PLC realice las actividades que Usted desee.
Por ejemplo, en la figura 74 se muestra el diagrama
de flujo necesario para que los terminales de entrada
e2 y e3 de PLC se comporten como las entradas de
una compuerta AND (Y) cuya salida será el
terminal s0. En el caso mostrado en dicha figura,
cada vez que se active s0 por acción de sus
entradas, ésta permanecerá indefinidamente
en dicho estado lo que significa, por ejemplo, que
si en las entradas e2 y e3 hay interruptores tal
que al ser presionados introduzcan un “1”
en las entradas, cuando se active cualquiera de
ellos, cambiará de estado la salida y si
en ella hay un motor, éste comenzará
a girar y ya no se detendrá. En este ejemplo
se dice que se obtiene una salida “con memoria”.
También podría haber realizado el
programa en BASIC (o lo podría convertir
el diagrama de flujo en su correspondiente BASIC)
y obtendríamos un archivo como el mostrado
en la figura 75.
Ahora bien, todo PLC debe poder ser programado en
lenguaje de instrucciones (BASIC, por ejemplo),
en diagrama de funciones (las podemos armar en el
diagrama de flujo) o en lenguaje de contactos, también
llamado lenguaje escalera o Ladder. En la figura
76 realizamos el mismo ejercicio en el programa
propuesto por CINDA Electrónica para que
Ud. “practique” este lenguaje. Dicho
programa y la explicación de su uso puede
bajarla de nuestra web con la clave “plcpicaxe”.
Nosotros le recomendamos que se “familiarice”
con la construcción de programas ya sea en
diagrama de flujo o en BASIC, usando el Editor de
Programas que le permitirá “cargar”
al PIC sin tener que realizar ninguna conversión.
En este punto es preciso recalcar que el manejo
de estos programas ya los hemos explicado en numerosas
ediciones de Saber Electrónica y que con
las claves que brindamos podrá obtener la
bibliografía gratuitamente.
Otro ejemplo es el que mostramos en la figura 77.
Dicho diagrama de flujo representa la misma “compuerta
lógica” del ejemplo anterior, pero
en este caso la salida sólo estará
activa siempre y cuando esté activa alguna
de las entradas, de esta manera se puede realizar
el mando de un dispositivo desde dos posiciones
por medio de dos “sensores independientes,
sin embargo debemos aclarar que no se trata de un
interruptor “con memoria” y, por lo
tanto sus aplicaciones pueden ser limitadas.
En la figura 78 se muestra la pantalla correspondiente
al programa expresado en BASIC y en la figura 79
se ha dibujado el programa realizado en lenguaje
de contactos. Note que la única diferencia
respecto al programa de la figura 76 es que la salida
ahora no posee memoria (en la figura 74 tenemos
el símbolo -( A )- mientras que ahora tenemos
el símbolo -( )- ).
De la misma manera que hemos representado el funcionamiento
de una compuerta AND, ahora podemos hacer lo mismo
pero con una compuerta OR (O), lo que implica que
vamos a programar nuestro PLC para que la salida
s0 se active cada vez que se active ya sea la entrada
e2 “o” la entrada e3 “o”
ambas entradas a la vez.
La figura 80 muestra el diagrama de flujo de esta
acción. Una rápida mirada nos permitirá
comprender que la salida tiene memoria, es decir,
una vez que se activó la salida, ésta
ya no podrá ser desactivada. El programa
en BASIC que representa a esta compuerta se muestra
en la pantalla de la figura 81, mientras que el
correspondiente diagrama de programación
en lenguaje de contactos se puede ver en la figura
82. Se observa que el lenguaje de contactos es “más
intuitivo”, ya que es fácil distinguir
que los contactos que representan a las entradas
se encuentran en paralelo y que con uno sólo
de ellos que se active la salida pasará a
estado alto.
Una de las “limitantes” de la programación
en diagrama de flujo es que a un proceso le puede
seguir “sólo” un proceso, con
lo cual no puede aplicarse el concepto de “escalones
de programación” que se usan en el
lenguaje escalera. Sin embargo, ésto no debe
ser un obstáculo para Ud, ya que existen
variadas formas de programar con lo que podrá
realizar rutinas y luego “guardarlas”
para que las pueda utilizar en otros proyectos.
La figura 83 muestra el diagrama de flujo de una
compuerta OR con salida “sin memoria”,
es decir, la salida s0 sólo estará
activa, mientras al menos una entrada esté
en estado alto. Por más que ya se haya activado
la salida, si luego ambas entradas están
en reposo, entonces la salida también lo
estará.
La pantalla de la figura 84 muestra el programa
en BASIC de este ejercicio y la figura 85 el correspondiente
programa pero en lenguaje escalera.
Cabe aclarar que los archivos de los ejemplos dados
Ud. los puede bajar desde nuestra web con la clave
PLCPICAXE. En dicho sitio, encontrará archivos
para ser abiertos por el Editor de Programas del
sistema PICAXE y otros para ser abiertos por el
programa de CINDA Electrónica.
Ahora bien, hasta aquí hemos dado ejemplos
de cómo se pueden realizar funciones sencillas
por medio de diagramas de flujo pero un PLC por
ejemplo, debe poder activar salidas pero también
desactivarlas.
Por ejemplo, podemos activar la sirena de una alarma
domiciliaria si se abre una ventana o si se detecta
el movimiento de una persona (hasta aquí
precisamos dos entradas y una salida) y desactivar
dicha sirena a distancia pero que el sistema de
seguridad siga alerta por si se produce alguna otra
alteración en las correspondientes entradas
(es decir, precisamos una nueva entrada que haga
cambiar de estado a la salida).
En este ejemplo precisamos tres entradas y una salida
y la designación de terminales será
la siguiente: |
| |
ENTRADA |
PIN |
FUNCION |
e2 |
2 |
sensor de ventana |
e3 |
3 |
sensor de movimiento |
e4 |
4 |
desactiva la salida
s0 |
s0 |
0 |
activacion de sirena |
|
| |
Desde
el punto de vista práctico, se precisa una
compuerta “O” con memoria con entradas
e2 y e3, que corresponda a s0 y que dicha salida
se desactive si cambia de estado la entrada e4.
Esta situación se puede “programar”
mediante el diagrama de flujo de la figura 86. Note
que el ejemplo es muy parecido al ejemplo anterior
(figura 83), sin embargo la acción es bastante
diferente. Como en los casos anteriores, en la figura
87 se observa el programa en BASIC y en la figura
88 en lenguaje Ladder. Vea que en este último
caso se tienen dos escalones de programación,
un escalón que establece la condición
de “activación” de la salida
y otro escalón” que establece la condición
de “desactivación”.
Como es sabido, los PLCs poseen temporizadores,
contadores, generadores de marcas, etc.
Todas estas funciones también pueden programarse
en el Editor de Programas. A los efectos de dar
un ejemplo, en la figura 89 se muestra el diagrama
de flujo de la activación de una salida siempre
y cuando una entrada se mantenga activa durante,
por lo menos, 5 segundos. En este caso, si la entrada
está activa menos de ese tiempo, la salida
no se activa pero si la salida se activa, permanecerá
en ese estado por más que la entrada haya
cambiado de estado. La figura 90 muestra el listado
en BASIC de este ejemplo y la figura 91 detalla
cómo es el programa en lenguaje de contactos.
Como puede observar la lista de “ejemplos”
es interminable y la programación dependerá
del sistema que desea adoptar, pero puede estar
seguro de que este PLC, muy económico, tiene
aplicaciones comerciales muy amplias. |
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LISTA
DE MATERIALES DEL PLC |
RG1 - LM7805 - Regulador
de 3 terminales
IC1 a IC3 - UN25 - Optoacopladores
IC4 - LM324 - Cuádruple amplificador
operacional
IC5 - PICAXE-08
CN1 - Bornera de 6 contactos
CN2 - Conector estéreo tipo plug
hembra
CN3, CN4 - Borneras de 2 contactos
R1, R5, R9 - 1kohm
R2, R6, R10 - 100kohm
R3, R7, R11 - 1kohm
R4, R8, R12 - 100kohm
R13 - 22kohm
R14 - 10kohm
R15, R16, R17, R18 - 1kohm
R19, R20, R21 - 10kohm
D1, D2, D3 - Leds rojos de 5 mm
D4, D5 - 1N4148 - Diodos
D6, D7 - Leds verdes de 5 mm
Q1, Q2 - BC548 - Transistores NPN de uso
general.
RL1, RL2 - Relés de 12V de bobina
para circuitos impresos del tipo simple
inversor (WJ107)
Varios:
zócalo (base) de 8 terminales,
fuente de alimentación, conectores,
placa de circuito impreso, etc.
El montaje del PLC es sencillo y no reviste
consideraciones especiales.
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De
la Redacción de Saber Electrónica |
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