Se suele llamar PLC (Programmable Logic Controller)
Controlador Lógico Programable o Autómata Programable, porque los controles de las salidas se
realiza a través de un programa previamente introducido en el LOGO.
El Programa,previamente introducido por
el técnico, trabaja en base a la información recibida por los
Sensores o Entradasactuando sobre las Salidas.
Pero antes de seguir, déjame recomendarte el mejor libro para aprender los automatismos eléctricos: Libro Automatismos Eléctricos
Autómata Vs Instalación Cableada
Como ya dijimos, en función de las Señales recibidas de Entrada, el programa
creado e introducido en LOGO, mandará unas señales a las Salidas para
controlar su activación.
Entrada ==> Programa ==> Salidas
Fíjate en la siguiente imagen donde podemos comparar una instalación
eléctrica clásica cableada y una con el autómata LOGO.
En la instalación fija, S1 enciende L1, S2 enciende L2 .....
Si por ejemplo queremos cambiar y que S1 encienda L3 tenemos que cambiar el
cableado de la instalación.
Con el autómata LOGO el cableado sería el mismo, solo cambiamos el programa
Mediante los autómatas o PLCs se solucionan muchas instalaciones eléctricas en
edificios (p.ej. alumbrado de escaleras, luz exterior, toldos, persianas,
alumbrado de escaparates, etc.), así como en la construcción de armarios de
distribución, de máquinas y de aparatos (p.ej. controles de puertas,
instalaciones de ventilación, bombas de aguas residuales,
automatismos, etc.).
A continuación puedes ver un automatismos cableado y cómo sería el mismo
automatismo con un PLC o Autómata.
Los automatismo clásicos se llaman "Automatismos Cableados"
y los automatismos mediante PLCs o Autómatas se llaman "Automatismos
Programados"
El PLC más utilizado en la industria es el LOGO de SIEMENS,
que se define como un Módulo Lógico Inteligente que permite el
control de varias Salidas Mediante la Programación de Varias Entradas.
- Salidas pueden ser bombillas, bobinas de contactores o
relés, en definitiva cualquier receptor eléctrico.
- Entradas pueden ser interruptores, pulsadores,
temporizadores, sensores, en definitiva cualquier elemento de
control de un esquema eléctrico.
Lo primero que llama la atención del LOGO! es su pequeño tamaño.
Cualquiera de sus
modelos, largo o corto, permiten ser alojados en cualquier armario o caja
con raíl DIN normalizado.
Puedes aprender a manejarlo en el enlace
anterior.
¿Qué Puede Hacer LOGO!?
LOGO! ofrece soluciones para aplicaciones domésticas y de la ingeniería de
instalación como por ejemplo, alumbrado de escaleras, iluminación exterior,
toldos, persianas, alumbrado de escaparates, etc.
También puede ofrecer soluciones para ingeniería de armarios de
distribución, así como para ingeniería mecánica y construcción de máquinas y
aparatos como por ejemplo, sistemas de control de puertas, sistemas de
climatización, bombas para agua pluvial, etc.
LOGO! también se utiliza para implementar sistemas de control especiales
en invernaderos, para el procesamiento de señales de control y, mediante la
conexión de un módulo de comunicaciones (p. ej. AS-i), para el control
distribuido local de máquinas y procesos.
Para aplicaciones de producción en serie de máquinas pequeñas, aparatos y
armarios eléctricos (automatismos).
Algunos ejemplos más concretos pueden ser:
- Puede encender una lámpara en intervalos regulares, o bien subir y bajar
las persianas mientras está de vacaciones.
- Calefacción central: LOGO! hace que la bomba de circulación funcione
sólo si se necesitan realmente agua o calor.
- Sistemas de refrigeración: LOGO! puede descongelar sistemas de
refrigeración en intervalos regulares para ahorrar costes de energía.
- Es posible alumbrar cualquier habitáculo en función del tiempo, incluso
alumbrado externo según luminosidad.
- El control de cualquier automatismo ahorrando mucho cableado.
Y muchas más cosas, pero además todo esto es capaz de hacerlo utilizando
interruptores y pulsadores corrientes en el mercado, lo que simplifica la
instalación de un sistema doméstico.
También se puede conectar LOGO!
directamente a una instalación doméstica a 230V, gracias a la fuente de
alimentación integrada.
Hay otros autómatas programables como el
Zelio PLC de Schneider que puedes aprender su funcionamiento en el
enlace.
¿Cómo Funciona el LOGO?
Toda la programación se realiza de una forma bastante sencilla con las 6
teclas que están situadas en su panel frontal y desde las que podemos introducir el programa.
La
visualización del programa, estado de entradas y salidas, parámetros, etc.,
se realiza en una pequeña pantalla LCD de forma gráfica.
Otra forma de trabajo es creando el programa en un ordenador externo
mediante el software especial que es gratuito de SIEMENS y posteriormente
introducir el programa en el LOGO, conectando la ordenador con LOGO,
mediante un cable que distribuye la propia SIEMENS.
Incluso se puede simular
el programa en el ordenador antes de introducirlo en el LOGO.
Hoy en día también existen PLCs de LOGO programables sin cables
por
redes inalámbricas conectadas a internet, de forma que con un
movil y una aplicación podemos programar o reprogramar nuestro
autómata desde cualquier lugar del mundo.
A continuación puedes ver las partes del LOGO de Siemens:
El funcionamiento es muy sencillo.
Lo primero es dibujar en papel
el esquema eléctrico que queremos que LOGO nos desarrolle y a
continuación:
- Se alimenta el PLC a 230V ( hay módulos a 24V en continua).
- Se conectan las entradas (pulsadores, interruptores, sensores, etc.) en
los correspondientes bornes de entradas. Tenemos 8 entradas posibles I1,
I2....hasta I8.
Si necesitásemos más se pueden comprar módulos de
ampliación.
- Se conectan las diferentes salidas (bombillas, relés, bobinas de
contactores, etc.) en los 4 bornes de salida disponibles Q1, Q2, Q3 y Q4.
En
el estado conectado (Q = 1) puede circular como máximo una corriente de 8A
para 230 V c.a. en caso de cargas resistivas, y como máximo 3 amperios para
cargas inductivas.
De todas formas, para saber concretamente las intensidades y tensiones, ver
las características del modelo que vayamos a utilizar ya que hay varios
modelos diferentes.
Si tenemos el LOGO 12/24VRCE cuidado ya que necesitamos una fuente de
alimentación o convertidor de alterna a 240V en contínua a 12V o 24V.
Las salidas para este LOGO pueden ser en alterna a 240V y máximo 10A y/o en
contínua a 12V o 24V,pero las entradas (pulsadores, sensores, etc) deben ser
a 12V o 24V.
Fíjate en el esquema de conexión:
- Ahora es el momento de introducir en el LOGO las instrucciones del
programa que queremos que realice.
Esto se puede hacer directamente sobre el
LOGO con los botones de dirección, OK y Esc o crear el programa en el
ordenador y posteriormente transferirlo al LOGO.
Solo se recomienda introducir el programa de forma manual cuando son
programas muy pequeños.
Este punto es el que
estudiaremos a continuación, programar el LOGO.
Programar el LOGO de Siemens
El software de programación para PC es el LOGO!Soft Comfort.
Pero primero veamos como
podemos programar de forma muy sencilla directamente en el PLC.
Para la programación directa o manual se utilizan las puertas
lógicas, por lo que es imprescindible conocerlas.
Las puertas lógicas son componentes electrónicos representados por un
símbolo con una, dos, tres o cuatro entradas y una sola salida que realizan
una función (ecuación con variables binarias, ceros y unos), y que toman
unos valores de salida en función de los que tenga en los de entrada.
La decisión tomada por una puerta lógica es la de situar su salida en valor
cero (0) o en valor uno (1) dependiendo del estado lógico de sus entradas y
de la función (ecuación) lógica por la cual ha sido diseñada y que tiene que
cumplir.
Estado 0 = sin activar si es una entrada, sin funcionar si es una salida.
Ojo un pulsador cerrado en estado 0 está cerrado y 1 abierto.
Estado 1 = activada si es una entrada, funcionando si es una salida.
Las puertas lógicas también representan un circuito eléctrico
y tienen cada una su propia tabla de la verdad, en la que
vienen representados todos los posibles valores de entrada que puede
tener y los que les corresponden de salida según su función.
Todas las puertas lógicas están dentro de las llamadas "Funciones
Generales" de LOGO cuya abreviatura en la programación es
GF.
En un mismo programa podemos tener varias puertas lógicas, incluso iguales,
por eso Logo las diferencia llamándolas "bloques" y las asigna un número
nada más introducirlas en el programa: B1, B2, B3 etc.
¡Ojo! Un bloque puede ser también otro elemento dentro de la programación
que no sea una puerta lógica, por ejemplo un temporizador, un relé, etc son
también bloques, como luego veremos.
Nota: El Logo también se puede programar mediante el llamado
lenguaje de contactos o ladder, que aqui no lo vamos a ver, pero en el
enlace anterior puedes aprenderlo si te interesa.
Veamos las puertas lógicas más utilizadas:
FUNCIONES GENERALES
Podemos obtenerlas desde GF
Puerta Lógica AND
La salida estará en estado 1 siempre que estén en estado 1 todas las
entradas.
Si alguna entrada está en estado 0, la salida también estará en
estado 0.
Representa pulsadores abiertos en serie.
Para representar las puertas lógicas coexisten 2 simbologías
diferentes en la industria: la tradicional, que sería el
simbolo electronico que ves arriba, y una más moderna y cada vez más
aceptada por la industria llamada ANSI, donde se
representan la puerta lógica mediante rectángulos con una símbolo dentro.
Esta última es la que utiliza logo.
Fíjate que el símbolo de la puerta AND en LOGO tiene 4 entradas.
Para esa
puerta lógica la tabla de la verdad sería:
Si alguna de las 4 entradas no la necesitamos tendremos que ponerla como X
en la programación.
Esto es lo mismo para todas las puertas lógicas
en LOGO.
Puerta Lógica OR
La salida tomará el estado 1 cuando alguna de las entradas tome el estado
1.
Con que solo una entrada esté en estado 1 ya la salida estará en estado
1.
Representa pulsadores abiertos en paralelo.
Puerta NOT
Invierte el estado de la entrada. Si la entrada es 0 la salida es 1 y si
la entrada es 1 la salida es 0.
Es como un pulsador cerrado.
Puerta NAND
Es como la puerta AND invertida con NOT, es decir, si todas las entradas
tienen el valor de 1 la salida vale 0, para todos los demás casos la salida
vale 1.
Son pulsadores cerrados en paralelo.
Puerta NOR
Es la OR negada, es decir la salida solo tiene estado 1 si todas las
entradas tienen valor 0.
Son pulsadores cerrados en serie.
Puerta XOR
La salida de la función XOR (O-exclusiva) adopta el estado 1 si las
entradas tienen diferentes estados.
Es como un conmutador.
Todas estas puertas o funciones son las llamadas por logo
Funciones Generales y que en LOGO las verás dentro del apartado
GF.
Aqui tienes un resúmen:
Ahora veamos las Funciones Especiales, llamadas en
LOGO como SF.
Por ejemplo los temporizadores están dentro
de este tipo de funciones.
FUNCIONES ESPECIALES SF
Se encuentran en SF
Temporizador con Retardo a la Conexión
La salida se activa después de un tiempo después de activarse la entrada.
Al entrar en "Par" (parámetros) se cambia el tiempo para que se active la
salida.
En trigger se pone la entrada que activará el temporizador.
¿Qué es la Remanencia (+R)?
En funciones especiales existe la posibilidad de retener los estados de
conexión y los valores de contaje de forma remanente.
Esto significa que p.ej., en caso de cortarse la alimentación eléctrica, los
datos actuales permanecen guardados de modo que al volver la alimentación,
la función continúa en el punto en que se interrumpió.
Un tiempo p.ej. no se
inicializa, sino que continúa hasta completar el tiempo restante.
Pero para
ello la remanencia debe estar activada en las funciones correspondientes.
Son posibles dos ajustes:
R: los datos actuales permanecen guardados.
/: los datos actuales no permanecen guardados
Temporizador con Retardo a la Desconexión
Nada más activar el temporizador se activa la salida. Al cabo de un tiempo
se desactiva.
Temporizador con Retardo a la Conexión/Desconexión
En el retardo a la conexión/desconexión, la salida se activa un vez
transcurrido un tiempo parametrizable y se pone a cero una vez transcurrido
también un tiempo parametrizable.
También tenemos temporizadores para programar tareas semanales y anuales:
Contador
Dependiendo de los parámetros puestos, un impulso de entrada
incrementa o reduce un valor interno.
La salida se activa o desactiva cuando se alcanza un umbral (el valor)
configurado.
El sentido de contaje puede cambiarse con una señal en la entrada Dir.
Entrada R: Una señal en la entrada R pone a cero el valor
de contaje interno.
Entrada Cnt: La función cuenta los cambios de estado de 0 a
1 en la entrada que pongamos en Cnt.
OJO Los cambios de 1 a 0 no se cuentan.
Puede utilizar como entrada I3, I4, I5 e I6 para contajes rápidos.
Entrada Dir: El sentido de contaje se ajusta mediante la
entrada Dir:
Dir = 0: contaje adelante
Dir = 1: contaje atrás
Programar Más de 1 Salida
En este caso deberemos de programar de forma independiente la salida Q2 en
otra linea.
Fíjate en el video siguiente para ver cómo se hace y además podrás ver cómo
se programa todos los bloques esudiados hasta ahora.
La forma de impulso de la salida puede modificarse a través de la relación
parametrizable impulso/pausa.
Los parámetros TH (Time High) y TL (Time Low) permiten ajustar la duración
de impulso y de pausa.
La entrada Inv permite una inversión de la salida.
La entrada Inv origina
sólo una negación de la salida si está activado el bloque a través de En.
Si
la remanencia no está activada, al producirse un corte de alimentación la
entrada Q y el tiempo ya transcurrido se reseten.
Rele Autoenclavador
Se activa el relé y se queda enclavado (activado) cuando le llega una
señal a S.
Cuando le llega una señal a R se resetea, o lo que es lo mismo se
desenclava el relé.
Este relé es muy importante en los
automatismos, ya que
hace las funciones del enclavamiento eléctrico o realimentación, una bobina de un relé o contactor activa su propio contacto abierto cerrándolo para que no se desactive el relé.
Para este relé te dejamos un video donde es más fácil entenderlo con un práctica y además
puedes ver cómo se programa de forma manual el LOGO:
Texto de Avisos
Visualización del texto de aviso configurado en modo Run.
Con estos elementos podemos crear casi cualquier instalación eléctrico y/o
automatismo.
Bloques de LOGO
Aqui te dejamos un resúmen de todos los bloques
que puedes utilizar con logo:
Introducir Programas Manualmente Mediante
el Display
Para poner estos elementos mediante comandos en el Autómata LOGO de
siemens de forma manual (no con el software), debemos siempre
empezar por dibujar el esquema en papel y posteriormente ir metiendo los
símbolos de los bloques que
necesitemos, según el esquema dibujado, empezando siempre por la salida (Q).
Es decir, se introduce el esquema en el autómata de atrás adelante,
desde la salida hasta la entrada o entradas.
Aqui tienes un esquema resumen:
Reglas Para la Programación Manual de LOGO
El programa se elabora en el modo de operación Programación.
Tras conectar
la alimentación y aparecer “No Program / Press ESC (Sin programa/Presione
ESC)" en la pantalla, debe pulsar la tecla ESC para acceder al modo de
operación Programación.
La modificación de los valores de tiempo y de parámetros en un programa ya
existente puede realizarse en los modos de operación Parametrización y
Programación.
Durante la parametrización, LOGO! está en el modo RUN, es decir, el programa
continua procesándose.
Para programar debe finalizar el procesamiento del
programa con el comando "Stop".
Para acceder al modo RUN, debe ejecutar el
comando de menú 'Start (Inicio)' del menú principal.
En el modo RUN, para
regresar al modo de operación Parametrización, deberá pulsar la tecla ESC.
Si está en el modo de operación Parametrización y desea regresar al modo
Programación, elija el comando "Stop" del menú de parametrización y responda
con "Yes (Sí)" a "Stop Prg (Parar progr)", colocando el cursor sobre "Yes
(Sí)" y pulsando la tecla OK (Aceptar).
Es posible enlazar una salida con varias entradas, pero no conectar varias
salidas a una entrada
Todos las Funciones las tienes explicadas en el Manual de LOGO en este
enlace:
Manual de LOGO.
Para introducir el esquema creándolo con el ordenador se necesita el software de
Siemens LOGO!Soft, En el enlace lo puedes descargar, y el cable de unión del LOGO con el ordenador.
Aquí un video donde puedes ver como se hace un semáforo con el software de
Siemens pero en
lenguaje de contactos o ladder, llamado KOP en el software.
El lenguaje de contactos es el otro tipo de forma de programar los diagramas
para ejecutar con LOGO:
Aqui os dejamos un PLC de LOGO bastante económico de venta en Amazon por si os interesa.
Tiene 8 Entradas Digitale y 4 Salidas Digitales.
EJERCICIOS CON LOGO DE SIEMENS
Te proponemos una serie de ejercicios para practicas con el Autómata LOGO.
1. Realizar un programa en el LOGO que cuando los interruptores I1, I2 e I3
estén activados, Q1 se active (activarse = 1).
2. Realizar un programa en el LOGO que cuando alguno de los interruptores
I1, I2 e I3 estén activados, Q1 se active (activarse = 1).
3. Si I1 e I2 son diferentes entonces Q1=1
4. Si I1 e I2 son iguales entonces Q1=1
5. Si I1=1 I2=1 e I3 =0 o I1=0 I2=1 e I3 =0 entonces Q1=1 será 0 en otro
caso Si I1=1 I2=0 e I3 =0 entonces Q2=1 será 0 en otro caso.
6.Cuando se active I1 e I2, que se encienda la lámpara Q1 tardando 10
segundos en desconectarse.
7. Realizar un programa con el LOGO que sirva como temporizador de una luz
de escalera, es decir si se pulsa la entrada I1, entonces Q1 se encuentra
encendido digamos 40 seg.
8. Si observamos cómo se enciende un teléfono móvil, podemos ver que es un
interruptor de pulsación prolongada, es decir, que hay que hacer una
pulsación larga en la tecla correspondiente y entonces se conecta el móvil.
Realizar un programa con el LOGO de manera que con una pulsación prolongada
en I1 de 6 segundos entonces la máquina conectada en Q1 se active.
9. En una habitación con dos interruptores y una luz, para que desde
cualquier interruptor se pueda encender y apagar la luz hace falta, un
interruptor de cruce, pero en el caso de más de 2 la solución es muy
tediosa, por ejemplo una gran nave.
Realizar un programa en LOGO que
solucione este problema, donde hay cientos de pulsadores (en vez de
interruptores) que cada uno de ellos pueden encender o apagar la luz
conectada en Q1.
10. Supongamos una puerta eléctrica, que con un pulsador o célula
fotoeléctrica se abre la puerta.
Realizar un programa que con un pulso en I1
se active Q1
¿Cuándo se desactivará?
Para ello tiene que existir un fin de
carrera, I2, es decir, un pulsador que indique cuando la puerta llego hasta
el final, estos pulsadores son NC (normalmente cerrados) como seguridad.
Para simplificar el problema supondremos que no es NC (normalmente cerrado)
sino NA (normalmente abierto).
11. Realizar un programa que simule un semáforo.
Q1=Rojo
Q2=Amarillo
Q3=Verde
De tal manera que este 8 seg. en Rojo, 2 seg. en Amarillo y 10 seg.
en verde.
Se comenzará con un pulso en I1.
12. En una serrería, tenemos una cortadora de tablones de manera que si se
acciona I1
La cuchilla baja (Q1) hasta el final de carrera I3 NC y entonces
se pone a girar la cuchilla (Q3) y el tablón se mueve hacia él (Q4) hasta el
fin de carrera I4 NC entonces la cuchilla se para y sube (Q2) hasta el final
de carrera I2 NC.
Existe un interruptor NC I5 de seguridad para parar todo
el sistema.
Q4 sólo funciona si además está activo un interruptor de mover
tablón I6.
13. En una panificadora se cuenta con una cámara de fermentación que de
forma automática se conecta y desconecta.
Con lo que sabes del logo programa
la siguiente propuesta:
La cámara problema debe estar conectada de lunes a
viernes de 9:00 a 14:00 y de 16:00 a 20:00, y los sábados y domingos debe
estar de 10:00 a 13:00 y de 20:00 a 22:00.
14. Hacer una intermitencia cuando se pulse I1 e I2, la intermitencia que
sea de 1 segundo cada periodo (0.5 segundos encendido y 0.5, segundos
apagado), siendo I1 e I2 interruptores.
15. Hacer una intermitencia cuando se pulsa I1, y que esa intermitencia se
apague cuando se vuelva a pulsar.
La intermitencia que sea de 1 segundo de
periodo.
16. Realiza el programa para la automatización del llenado de un depósito de
agua.
Para acabar, déjame recomendarte el mejor libro para aprender los automatismos: