Automatización y PLC · Dossier Electricidad TP 2026 - Francisco Javier Núñez Valenzuela

Docente y estudiantes prueban un panel didáctico con PLC, pulsadores, pilotos y una cinta transportadora de entrenamiento — **Seguir la señal:** pulsador o sensor → módulo de entrada → CPU y programa → módulo de salida → piloto, contactor o actuador. La fotografía contextualiza; los esquemas siguientes fijan la lógica exacta.

Observa: distingue en la escena los dispositivos de campo, el controlador y la carga. Que una lámpara esté encendida no demuestra por sí solo que el programa es correcto: también hay que comprobar qué condición la activó y si la secuencia responde al propósito.

Subdominio 4.1

Manejo y operación de controladores lógicos

A1

Qué es un PLC y cómo se organiza

Idea central

El controlador lógico programable es un computador industrial diseñado para leer entradas, ejecutar una lógica almacenada y gobernar salidas de forma repetitiva y robusta. Reemplaza grandes conjuntos de relés cableados cuando el proceso exige modificar secuencias, temporizar, contar, comparar o comunicar datos. No entrega potencia directamente a cualquier carga: sus salidas suelen accionar interfaces, relés o contactores adecuados.

Entradas digitales

Representan estados discretos: 0/1, abierto/cerrado, ausente/presente.

Entradas analógicas

Representan una magnitud continua, por ejemplo temperatura o presión acondicionada.

Salidas

Ordenan pilotos, relés, contactores, válvulas o variadores mediante la interfaz apropiada.

CPU y memoria

Ejecutan instrucciones, guardan estados, temporizadores, contadores y diagnóstico.

Comprueba ¿Por qué una salida de PLC no debe conectarse a cualquier motor solo porque ambos aparecen en el mismo diagrama funcional?

Porque la salida tiene tipo, tensión y corriente máximos. Un motor suele requerir una interfaz de potencia —por ejemplo, relé, contactor o variador— correctamente dimensionada y protegida. El diagrama funcional indica relación de control, no conexión directa universal.

A2

El ciclo de escaneo: por qué el orden importa

1. LeerCaptura el estado de las entradas

2. EjecutarResuelve el programa en orden

3. ActualizarTransfiere resultados a salidas

4. DiagnosticarComunica y vuelve a comenzar

La CPU repite este ciclo muchas veces por segundo. El programa normalmente trabaja con una imagen de proceso: una fotografía lógica de entradas tomada al inicio del ciclo y un conjunto de resultados que se aplicará a las salidas. Esta idea explica por qué una señal que cambia durante la ejecución puede verse recién en el escaneo siguiente y por qué dos instrucciones que escriben sobre la misma variable crean resultados dependientes del orden.

Error frecuente

Imaginar que cada contacto del diagrama Ladder es un interruptor físico por el que circula la corriente de la carga. En el programa, contacto y bobina son instrucciones lógicas asociadas a variables. El cableado real está en módulos de entrada y salida; la lógica se resuelve en memoria.

Predice Si una entrada cambia justo después de que el PLC tomó su imagen de entradas, ¿cuándo suele influir en el programa?

En el siguiente ciclo de escaneo, cuando se vuelva a leer la entrada. Hay particularidades según hardware e instrucciones inmediatas, pero el modelo básico ECEP es leer → ejecutar → actualizar.

A3

Seleccionar PLC según la aplicación

“Usar PLC” no determina cuál. Primero se cuenta la cantidad y tipo de señales; luego se revisan tensión, corriente, velocidad de respuesta, memoria, comunicación, ambiente, posibilidad de expansión y mantenimiento. Un PLC compacto integra fuente, CPU y E/S en una carcasa; uno modular permite añadir tarjetas. Ninguno es siempre mejor: la selección depende del proceso y su crecimiento esperado.

Requerimiento	Recurso que se verifica	Pregunta de control
12 pulsadores y sensores discretos	Entradas digitales disponibles	¿Quedan puntos de reserva razonables?
Dos transmisores de temperatura	Entradas analógicas y rango compatible	¿La señal requiere acondicionamiento?
Motor con variación de velocidad	Comunicación o salida analógica hacia variador	¿Cómo se enviará consigna y estado?
Ampliación futura	Arquitectura modular y capacidad	¿CPU, memoria y bus admiten expansión?
Registro y supervisión	Puerto/protocolo de comunicación	¿Debe integrarse con HMI o red?

Caso de selección

Una estación requiere ocho sensores digitales, cuatro pulsadores, seis salidas a contactores y dos señales analógicas. El PLC propuesto posee 12 entradas digitales, ocho salidas digitales y ninguna entrada analógica ni expansión. ¿Qué evaluación es correcta?

A) Es suficiente porque el total de puntos coincide.
B) Es insuficiente por el tipo de señal, aunque alcance en entradas y salidas digitales.
C) Es suficiente si las señales analógicas se unen en paralelo.
D) Solo falta aumentar la memoria del programa.

Correcta: B. La cantidad total no reemplaza la compatibilidad de tipo. Las dos señales analógicas requieren módulos adecuados; unirlas destruiría información y puede dañar equipos.

Subdominio 4.2

Programación de controladores lógicos

L1

Leer Ladder como una condición lógica

Un peldaño Ladder se interpreta de izquierda a derecha: si existe continuidad lógica desde el riel izquierdo hasta la instrucción de salida, la condición del peldaño es verdadera. Un contacto normalmente abierto examina si su variable vale 1; uno normalmente cerrado examina si vale 0. La bobina asigna el resultado a una variable. “Normalmente” describe la instrucción representada, no necesariamente el estado físico seguro de un pulsador real.

Marcha con paro e interbloqueo

La salida se activa si la condición de paro/protección permite continuidad y está activa Marcha o la propia memoria. Al abrirse la cadena de seguridad, desaparece continuidad y cae la salida.

Seguridad

Una parada de emergencia de una máquina real requiere arquitectura y componentes de seguridad apropiados. Un contacto dibujado en un programa didáctico no reemplaza el diseño del circuito de seguridad, su evaluación de riesgo ni los dispositivos certificados.

Interpreta ¿Qué operación lógica representan dos contactos en serie y dos contactos en paralelo?

En serie representan AND: todas las condiciones deben permitir continuidad. En paralelo representan OR: basta una rama verdadera. Un contacto que examina el estado negado representa NOT respecto de esa variable.

L2

Operaciones, temporizadores y secuencias

A	B	A AND B	A OR B	NOT A
0	0	0	0	1
0	1	0	1	1
1	0	0	1	0
1	1	1	1	0

Un temporizador a la conexión —habitualmente TON— empieza a acumular cuando su condición es verdadera y activa su bit de término al alcanzar el tiempo prefijado. Un contador registra eventos según flancos o condiciones definidas. Para una secuencia conviene separar estado actual, condición de transición y acción de salida: primero se describe el proceso, luego se programa.

ReposoMotor detenido; espera Marcha

TransporteCinta avanza hasta sensor

EsperaTON cuenta dos segundos

ExpulsiónActuador opera y vuelve a reposo

Caso de temporización

Se desea encender un ventilador solo si un sensor permanece activo durante cinco segundos. ¿Qué recurso es el más directo?

A) Un contador de eventos sin condición de tiempo.
B) Un temporizador a la conexión cuya condición sea el sensor.
C) Una salida conectada directamente al sensor.
D) Negar permanentemente la entrada.

Correcta: B. El TON confirma permanencia durante un intervalo. La conexión directa encendería de inmediato; el contador registra eventos, no duración continua; negar la señal invierte la condición, pero no agrega tiempo.

Chequeo ¿Qué tres elementos conviene definir antes de programar una secuencia?

Estado actual, condición que permite pasar al estado siguiente y acciones/salidas asociadas. Un diagrama de estados o GRAFCET puede organizar esta descripción antes de llevarla al lenguaje del PLC.

Chequeo ¿Qué diferencia una entrada analógica de una digital?

La digital representa estados discretos; la analógica representa una magnitud dentro de un rango y debe convertirse a un valor numérico con resolución y escalamiento definidos.

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Autoevaluación del dominio

Arquitectura Traza el recorrido de una señal desde un sensor hasta un motor.

Sensor → interfaz/módulo de entrada → imagen de entradas → CPU ejecuta programa → imagen/módulo de salida → interfaz de potencia adecuada → contactor o variador → motor.

Selección ¿Por qué se revisan tipo y cantidad de E/S por separado?

Porque 16 puntos digitales no sustituyen una entrada analógica, una salida rápida o una interfaz de comunicación. Deben coincidir número, tipo, rango y características eléctricas.

Programa ¿Qué representan serie, paralelo y contacto negado?

Serie: AND. Paralelo: OR. Examen del estado negado: NOT. Estas relaciones permiten traducir una condición verbal a lógica.

Diagnóstico Una entrada física está activa, pero el programa la ve inactiva. ¿Qué secuencia de revisión evita cambiar el PLC sin evidencia?

Revisar alimentación y sensor, medir la señal en borne, comprobar común y cableado, observar indicador/diagnóstico del módulo, verificar direccionamiento y recién después evaluar canal o módulo. Se localiza la falla por zonas.