CABLEADO DE ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES

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1 8 CABLEADO DE ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES Introducción El siguiente paso en la programación y montaje de autómatas es el cableado del mismo. Esta parte del proceso es bastante delicada ya que cada modelo de autómata tiene un proceso de cableado distinto y requiere que en cada caso de comprueben los manuales que nos suministra el fabricante. Además un error en el cableado puede causar una avería importante en el PLC. En este capítulo vamos a ver cómo se cablean las entradas y salidas en los modelos más importantes de Siemens y Omron Cableado de los S Cableado de las entradas Esta parte del proceso es la más similar en todos los autómatas. A la entrada vamos a conectar, generalmente, dispositivos sin tensión; por ejemplo: pulsadores, finales de carrera, etc. Para el correcto funcionamiento de las señales de entrada es necesario dotarlas de una tensión que típicamente será de entre 12 y 48 Vcc (siendo la más normal de 24 Vcc) lo que facilita el trabajo en tensión y evita riesgos eléctricos. Para conectar estos elementos de entrada los miniautómatas del tipo compacto como los S7 200 disponen de una pequeña fuente de alimentación de menos de 200 ma, por lo que en la mayoría de las aplicaciones es conveniente 102

2 dotar al sistema de una fuente de alimentación externa. En la figura 1 podemos ver cómo se realiza el cableado de las entradas en un PLC S Cableado de las salidas Para el cableado de las salidas de un autómata debemos tener en cuenta si el PLC tiene las salidas por relé por transistor o por tiristor. El caso más sencillo es la salida por relé. En este caso cada salida será un contacto abierto de un relé. El cableado, común para todos los tipos, será como vemos en la figura

3 Las salidas a relés tienen las siguientes ventajas: Generalmente se pueden sustituir los relés averiados. Soporta corrientes de 2 A. No tiene corrientes de pérdidas. Se utilizan para controlar tensiones de 220 V en tensión alterna o continua. Sin embargo, su utilización es desaconsejada cuando: Se necesiten tiempos de respuesta superiores a los 15 ms (aproximadamente). Los picos y transitorios que generan los relés puedan afectar a otras partes de la instalación. En estos casos son más aconsejable las salidas a transistores o a tiristores. El uso de salidas a transistores es preferible cuando: Necesitemos una alta velocidad de respuesta. Necesitemos conectar las salidas directamente a equipos electrónicos. Los niveles de tensión (picos, transitorios, armónicos) sean críticos. De todas formas debemos tener en cuenta que el uso de transistores es más delicado que los relés ya que si por alguna circunstancia se avería alguno su sustitución es más laboriosa y, en algunos casos, la avería puede afectar a todo el módulo y, en caso de equipos compactos; a todo el PLC Cableado de los S7 300 Todo lo dicho para los S7 200 es válido para los S7 300 por lo que tan sólo vamos a ver las distintas configuraciones de cableado de entradas y salidas. En la figura 3 vemos el cableado de entradas en un S7 300 y en la figura 4 las salidas. 104

4 8.3. Autómatas Omron Los autómatas de la marca Omron tienen un sistema de cableado similar a lo explicado anteriormente. Distinguimos, también entre los modelos compactos, como el CPM y los modulares como el CQM. En las figuras siguientes vemos el cableado de entradas y salidas de cada uno de estos modelos de autómatas. 105

5 8.4. Relés interfaces En las instalaciones industriales no conviene conectar directamente una salida, por ejemplo, la bobina de un contactor, al autómata. Aunque la corriente que admite una salida de un PLC sea de unos 2 A es conveniente colocar entre la salida y el contactor un relé intermedio que haga de interface. Colocando este relé evitamos males mayores en caso de avería: cortocircuito, corrientes parásitas, picos, etc. Es más sencillo y económico sustituir el relé intermedio que una tarjeta de salidas de un PLC. Existen en el mercado gran cantidad de relés interfaces que cumplen esta función en las figuras siguientes podemos ver unos relés de la marca Phoenix Contact. Estos relés tienen la ventaja de que disponen de cintas para su cableado, realizando éste de una manera mucho más rápida y efectiva. También destacan por su facilidad de sustitución en caso de avería, basta sustituir la cabeza (de color blanco) Cableado del cuadro ejemplo Para poder realizar las prácticas del tema siguiente y otras debemos realizar el cableado del PLC de la siguiente forma. Las señales de entrada se conectarán de acuerdo a la figura anterior, en la entrada I0.0 cablearemos el pulsador de paro, los dos de marcha (normalmente abiertos) irán a las entradas 0.1 y 0.2 y la seta a la entrada 0.3. En las entradas siguientes pondremos los contactos auxiliares normalmente abiertos de los interruptores automáticos de protección de los motores (GV2). La alimentación la tomaremos del propio PLC. 106

6 Para las salidas seguiremos el siguiente esquema: Utilizaremos relés interfaces para proteger las salidas del PLC, en la figura están numerados 107

7 como R1, R2, R3 y R4. Los contactos abiertos de estos relés se encargarán de activar los contactores principales: KM1, KM2, Km3 y KM4. La alimentación será a partir de una fuente de 24 Vcc externa. Para los S7 300 realizaremos cableados similares según el modelo que se pueden ver en las figuras siguientes. Para algunos montajes debemos utilizar un arrancador progresivo. El modelo que utilizaremos necesita alimentación del propio contactor que utilicemos KM1 o KM2 de la siguiente forma: 108