Conexión de Sensores y Actuadores en PLCs: Entradas y Salidas Esenciales

Entradas Digitales en PLCs: Conexión de Captadores

Los terminales de los módulos de entrada (en autómatas modulares) o terminales de entrada (en autómatas compactos) son la vía de comunicación de los captadores de la instalación con el autómata programable (PLC).

Estos captadores, también conocidos como sensores, pueden ser:

• Pulsadores.
• Detectores:
  • Capacitivos.
  • Inductivos.
  • Fotoeléctricos.
• Finales de carrera.
• Termostatos.
• Presostatos.
• Anemómetros, entre otros.

Su misión es la de recolectar información para luego transmitirla al PLC. Este procesará la información y actuará según la programación cargada en él. Estos captadores pueden ser activos o pasivos:

Tipos de Captadores: Activos y Pasivos

• Captadores activos: Necesitan una tensión para funcionar, lo que significa que su composición incluye componentes electrónicos. Entre ellos destacan las células fotoeléctricas.
• Captadores pasivos: Funcionan mediante un movimiento mecánico, por lo tanto, no requieren suministro eléctrico externo. Ejemplos incluyen pulsadores y finales de carrera.

Salidas de PLC: Control de Dispositivos Industriales

Los módulos de salida permiten alimentar los dispositivos que actúan sobre los procesos industriales, conocidos como actuadores. Al igual que con los módulos de entrada, las salidas proporcionan señales digitales (todo/nada) o señales analógicas, como valores de tensión o corriente variables.

Salidas Digitales (Todo/Nada)

Las salidas digitales (todo/nada) controlan principalmente:

• Sistemas de alumbrado.
• Timbres o avisadores acústicos.
• Electroválvulas.
• Contactores.
• Relés.
• Aparatos de caldeo.
• Arrancadores.
• Variadores de frecuencia.

Salidas Analógicas

Las salidas analógicas proporcionan señales de control o visualización, principalmente para:

• Displays numéricos.
• Regulación de iluminación.
• Control porcentual de apertura/cierre de válvulas o compuertas.
• Variadores de frecuencia, entre otros.

Salidas a Relé en PLCs

Probablemente, los PLCs con salidas a relé son los más empleados. Un relé es versátil; por sus contactos puede circular corriente continua o alterna, y manejar corrientes superiores a 10 amperios. Sin embargo, sus desventajas incluyen la lentitud en las conmutaciones y, al emplear componentes mecánicos, sufren desgaste.

En el siguiente gráfico aparecen dos modelos de salidas a relé. En el primer caso, cada salida es operada por un relé diferente, lo que permite usar diferentes tensiones en los receptores. El segundo caso, muestra una misma línea de alimentación para tres relés, las cuales tendrán obligatoriamente el mismo potencial.

Salidas a Transistor en PLCs

Los transistores son dispositivos de estado sólido. Son elementos electrónicos que no tienen partes móviles, por lo tanto, no presentan desgaste mecánico.

Los transistores conmutan corriente continua (DC) y son muy rápidos (incluso miles de veces por segundo). Su principal limitación es la corriente máxima que pueden conmutar.

Salidas a TRIAC en PLCs

El TRIAC es también un dispositivo de estado sólido sin componentes móviles. Al contrario que el transistor, funciona con corriente alterna (AC) y se caracteriza por la rapidez de sus conmutaciones. Las altas temperaturas son perjudiciales, tanto para TRIACs como para transistores.

El Contactor como Recurso en Salidas de PLC

Si la carga a controlar por el PLC es elevada, tanto para salidas a relé, transistor o TRIAC, se recomienda el uso de un contactor. De esta manera, el PLC solo necesita energizar la bobina del contactor. Esta configuración no presenta problemas técnicos ni eléctricos significativos.

Módulos de Salidas Analógicas en PLCs

Generalmente, los valores de salida serán los estándares para señales analógicas industriales (0...10 V DC; 0...20 mA; 4...20 mA...).