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 REVISTA DE ELECTRICIDAD, ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA
                                      Autómatas programables (PLC'S).
Automatismos.
                                      Electrónica.
                                      Electrotecnia.
                                      Neumática.
                                      Software.
                                      Domótica.

Laurel #7 S.M. 23, Cancún, Quintana Roo, México
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Las siglas PLC significa Programmable Logic Controller, que como su propio nombre indica es un controlador lógico programable.

Los componentes de un PLC básico son losiguientes:
Rack principal
Fuente de alimentación
CPU
Tarjetas entradas/salidas digitales
Tarjetas entradas/salidas analógicas
Tarjetas especiales

RACK PRINCIPAL. Este elemento es sobre el que se "enchufan" o conectan el resto de los elementos. Va atornillado a la placa de montaje del armario de control. Puede alojar a un número finito de elementos dependiendo del fabricante y conectarse a otros racks similares mediante un cable al efecto, llamándose en este caso rack de expansión.

FUENTE DE ALIMENTACION. Es la encargada de suministrar la tensión y corriente necesarias tanto a la CPU como a las tarjetas (según fabricante). La tensión de entrada es normalmente de 110/220VAC de entrada y 24 DCV de salida que es con la que se alimenta a la CPU.

CPU. Es el cerebro del PLC. Consta de uno o varios microprocesadores (según fabricante) que se programan mediante un software propio.

La mayoría de ellos ofrecen varias formas de programación (lenguaje contactos, lenguaje nemónico o instrucciones, lenguaje de funciones, grafcet, etc). Trabajan según la lógica de 0 y 1, esto es, dos estados para un mismo bit. Normalmente trabajan con bases de 16 bits, del 0 al 15 aunque algunos modernos trabajan con bases de 32 bits.

Según los modelos de CPU ofrecen en principio mas o menos capacidad de memoria pero también va ligado esto a un aumento de la velocidad del reloj del procesador y prestaciones de cálculo o funciones matemáticas especiales. Hoy en día la potencia de cálculo de estos PLCs es grandísima, sobre todo si se trabaja con números reales o coma flotante, dando unas resoluciones mas que deseables.

Trabajando con programas digitales puede alcanzarse un ciclo de scan de 10 ms. Con analógicas y un programa normalito puede llegarse a los 40 ms, mucho mas rápido que cualquier sistema de lectura analógico o válvula de control.

El programa alojado en la CPU va escrito en un lenguaje propio de la misma, se ejecuta en una secuencia programable y tiene un principio y un final. El tiempo que transcurre entre los dos se llama ciclo de scan y hay un temporizador interno que vigila que este programa se ejecute de principio a fin, llamado "perro guardián" o "watchdog". Si este temporizador finaliza y el programa no ha ejecutado la instrucción END , el PLC pasará a estado de STOP.

TARJETAS ENTRADAS/SALIDAS DIGITALES. Se enchufan o conectan al rack y comunican con la CPU a través de la citada conexión. En el caso de las entradas digitales transmiten los estados 0 o 1 del proceso (presostatos, finales carrera, detectores, conmutadores, etc) a la CPU.

En el caso de las salidas, la CPU determina el estado de las mismas tras la ejecución del programa y las activa o desactiva en consecuencia. Normalmente se utilizan tarjetas de entradas de 24 DCV y salidas de 24 DCV, aunque también las hay de 110 y 220 VAC, depende de las preferencias y normativas locales. Las hay de 8, 16 y 32 entradas o salidas o mezclas de ambas.

TARJETAS ENTRADAS/SALIDAS ANALOGICAS. Se enchufan o conectan al rack de igual manera que las anteriores, pero teniendo en cuenta que en algunos modelos de PLCs han de estar situadas lo mas cerca posible de la CPU.

Estas tarjetas leen un valor analógico e internamente lo convierten en un valor digital para su procesamiento en la CPU. Esta conversión la realizan los convertidores analógico-digitales internos de las tarjetas que en algunos casos es uno para todos los canales de entrada o salida aunque actualmente se tiene uno por cada canal de entrada o salida. En este último caso el procesamiento de las señales analógicas es mucho mas rápido que en el otro.

Estas tarjetas son normalmente de 2, 4, 8 o 16 entradas/salidas analógicas, llamándose a cada una de ellas canal y empezando por el 0, esto es, una tarjeta de 4 canales analógicos comenzaría por el 0 y terminaría en el 3. Los rangos de entrada están normalizados siendo lo más frecuente el rango de 4-20 mA (miliamperios) y 0-10 DCV, aunque también existen de 0-20 mA, 1-5V, 0-5V, etc. Lo mas importante a la hora de elegir una tarjeta analógica es que esta disponga de separación galvánica para cada canal, es decir, que los canales sean totalmente independientes electrónicamente unos de otros dentro de la propia tarjeta para que no se afecten mutuamente por efecto de una mala tierra o derivación a la misma de uno de ellos.

TARJETAS ESPECIALES. Se enchufan o conectan al rack y comunican con la CPU a través de la citada conexión. Se utilizan normalmente para control o monitorización de variables o movimientos críticos en el tiempo, ya que usualmente realizan esta labor independientemente de la CPU. Son algunas muestras las siguientes:
-Tarjetas de contage rápido.
-Tarjetas de posicionamiento de motores.
-Tarjetas de regulación .

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Interruptores de presión y temperatura para aplicaciones OEM, industriales y nucleares.
Tamaños miniatura · Compactos · Industriales y uso nuclear.
Todos los interruptores tienen incorporado un transductor con sensor de temperatura llenado con vapor o sensor de presión de tipo diafragma-pistón, y un interruptor eléctrico totalmente ajustable.

Los módulos están diseñados para combinarse entre sí, y pueden armarse fácilmente en la fábrica o en el campo con más de 20 000 variaciones de conmutación de presión o temperatura. Límites de presión: desde vacío hasta 8 000 psig (560 bar); límites de temperatura: -30 °F (-22 °C) a 640 °F (338 °C).

Se fabrican varios modelos:
-Modelos de banda muerta fija.
-Modelos de banda muerta ajustable, con puntos independientes de armado o rearme en toda la gama de funcionamiento.
-Controles de presión diferencial.
-Modelos de dos etapas, con dos interruptores eléctricos ajustables en toda la gama de funcionamiento -Modelos de rearme manual Modelos de vacío Interruptores de temperatura con elementos de montaje directo o elementos sensores de bulbo y capilar (fabricados en cobre o en acero inoxidable).

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Nos permite medir la presión a la cual están saliendo los gases(NO2 ó el O2).

– Procedimiento de verificación a baja presión:
En este método un manómetro de baja presión o un manómetro de agua es utilizado para detectar pérdidas de presión debidas a fugas.

Paso 1. Inspeccione todas las conexiones y válvulas de los aparatos para asegurarse que tales conexiones estén bien ajustadas y que todas las conexiones de los aparatos estén cerradas, incluyendo las válvulas pilotos y todas las válvulas de cierre de línea.

Paso 2. Conecte el manómetro de baja presión o manómetro de agua al orificio de un quemador superior de la estufa. Si no hay una estufa disponible, se puede instalar una unión especial entre el cierre interruptor del aparato y la entrada al aparato. Varias válvulas de cierre tienen un puerto de acceso a presión que puede ser utilizado.

Paso 3. Abra la válvula del recipiente para presurizar el sistema de tubería. Déjela abierta dos o tres segundos y luego ciérrela bien. Vuelva a los aparatos y abra cada válvula de cierre de tubería del aparato lentamente. Si la presión baja a menos de 10 pulgadas de columna de agua, repita el paso 3.

Paso 4. Observe la presión indicada en el manómetro de baja presión o manómetro de agua. Este debe indicar por lo menos 11 pulgadas de columna de agua. Luego, abra lentamente la válvula de un quemador o deje escapar por una válvula piloto suficiente gas para reducir la indicación de la presión en el aparato de prueba o manómetro de agua a exactamente 9 pulgadas de columna de agua. Una presión constante durante 10 minutos indica un sistema hermético. Una caída en la presión indica una fuga en el sistema. Si hay una caída, verifique las juntas y otros posibles puntos de fuga con un detector de gas combustible aprobado, jabón y agua, u otra solución equivalente no inflamable.

ADVERTENCIA: Debido a que algunas soluciones de verificación de fuga, incluyendo jabón y agua, pueden causar corrosión o fisuras por tensión, la tubería debe ser enjuagada con agua después de la verificación, a menos que se haya determinado que la solución de verificación no es corrosiva. Nunca haga la verificación con una llama abierta. Si la presión aumenta, esto indica que la válvula del recipiente no está completamente cerrada. Cierre bien la válvula del recipiente y repita el paso 4.

Debe fijarse, o bien sobre una pared vertical por medio del anillo de fijación previsto para este efecto en la caja, o bien verticalmente, sobre un soporte o un órgano de la máquina, por la espiga roscada que lleva en su parte inferior o posterior.

Habiéndose calibrado el manómetro en posición vertical ( la más general ), es necesario un calibrado especial en caso de instalación en posición horizontal o inclinada. Cualquiera que sea su forma de sujeción, el manómetro debe sustraerse a las vibraciones y golpes de ariete, que desgastarían rápidamente sus órganos interiores. La conexión del manómetro a proceso ( tubo, depósito, agujero roscado...), debe hacerse por su parte roscada con interposición de una junta ( klinger, cobre, aluminio, teflón, etc. reconocidos según la naturaleza del fluido) entre la base de la rosca macho del manómetro la base de la rosca hembra donde instalaremos el manómetro.

En caso de rosca NPT es suficiente recubrir con un poco de teflón la rosca del manómetro, ya que este tipo de rosca hace junta por los hilos de la rosca. Es defectuoso y peligroso colocar una junta anular bajo la hexagonal con que termina el roscado. Esta hexagonal está prevista para fijar el manómetro mediante una llave fija.

NUNCA DEBE FIJARSE EL MANOMETRO EN LA INSTALACION HACIENDO FUERZA EN LA CAJA. RECOMENDACION : Es prudente intercalar un grifo entre el manómetro y la toma a proceso, a fin de poder aislarlo y desmontarlo en caso de avería. En el caso que los reglamentos oficiales prevean ensayos de resistencia de los recipientes sometidos a presión, los grifos deben llevar el dispositivo reglamentario de brida de comprobación (AC) para el montaje del manómetro patrón.

PUESTA EN MARCHA : La puesta en funcionamiento del manómetro debe hacerse abriendo lentamente el grifo que le precede, a fin de evitar cualquier "golpe de ariete" que provocaría el "lanzamiento" de la aguja indicadora del manómetro. Recomendamos el uso de válvulas de aguja en lugar de válvulas de bola, pues la apertura de las primeras es progresiva.

MANTENIMIENTO : Los manómetros no exigen ningún mantenimiento particular. No deben engrasarse jamás los ejes y los piñones de los órganos multiplicadores. En caso de uso continuado es recomendable su calibración cada cierto periodo de tiempo para verificar que el mismo no está descalibrado, o proceder a su calibración en caso contrario.

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