Desarrollo de un controlador lógico programable (PLC) modular basado en un microcontrolador PIC para aplicaciones industriales y didácticas con capacidad de comunicación 1-WIRE®

Abstract

La presente investigación permitió el desarrollo de un prototipo de Controlador Lógico Programable (PLC) modular, el cual posee un microcontrolador PIC como unidad de control y capacidad de comunicación 1-Wire®. Este dispositivo es capaz de: medir y generar señales analógicas y digitales, comunicarse con el computador empleando el protocolo 1-Wire® para monitorear el estado de las variables físicas conectadas a él, programarse en lenguaje escalera (Ladder) y en cualquier lenguaje de programación para microcontroladores PIC y expandir las entradas y salidas analógicas y digitales a través de puertos especiales dedicados a tal fin. Para la construcción del prototipo de PLC se realizó el diseño esquemático y físico (tarjetas de circuito impreso o PCB) de los circuitos necesarios, para finalmente realizar las pruebas operativas y verificar su correcto funcionamiento. Con la realización de este proyecto se obtuvieron como producto final los siguientes dispositivos: Módulo principal de control llamado PLC887, el cual cuenta con 8 entadas/salidas digitales, 2 entradas analógicas, 2 salidas analógicas en corriente de 4 a 20 mA y comunicación 1–Wire®. Módulo de expansión digital de 6 entradas/salidas. Módulo de expansión analógica de 4 entradas. Módulo de teclado de 5 teclas y 1 led. Los dispositivos construidos son de bajo costo, alta funcionabilidad y fueron diseñados con prestaciones de hardware especiales para su aplicación en laboratorios didácticos y en ambientes industriales. En los ensayos de generación de corriente (usando la PWM del microcontrolador), el PLC887 presentó un comportamiento lineal y una exactitud del 0,3%, demostrando ser un instrumento exacto y confiable en el rango de (4 - 20) mA.