Triangle Research International ofrece un enfoque único para los sistemas de control con sus PLC de placa abierta de la serie Fx. En este tutorial práctico, repasamos los aspectos esenciales para conectar, cablear y programar uno de estos controladores. Desde la configuración del hardware hasta la descarga de un programa sencillo mediante comunicación serie, esta guía proporciona un punto de partida práctico para los ingenieros que exploran plataformas PLC personalizables para aplicaciones OEM y de automatización integrada.

Aunque la PCB expuesta puede resultar poco familiar para muchos ingenieros del sector de la automatización y los sistemas de control, un PLC es simplemente un dispositivo que ejecuta funciones lógicas mediante entradas y salidas que interactúan con el mundo real. Los diseños de los PLC varían ampliamente en cuanto al nivel de protección y la durabilidad ambiental, pero la función principal sigue siendo la misma en todos los sistemas.

¿Qué es el PLC de la serie Fx?

El PLC de la serie Fx de Mitsubishi Electric incluye la mayoría de las funciones necesarias para proyectos que van desde el control sencillo de máquinas hasta sistemas de automatización de complejidad moderada. Estos controladores suelen incluir Ethernet, RS-232, dos puertos de comunicación RS-485 y E/S digitales y analógicas, según el modelo.

El número de puntos de E/S puede ampliarse mediante redes Modbus, lo que hace que el sistema sea flexible para aplicaciones de automatización industrial escalables.

Este tutorial utiliza el modelo Fx2424, que proporciona:

• 24 entradas digitales
• 24 salidas digitales
• 8 entradas analógicas
• 4 salidas analógicas

Entre las características técnicas importantes para los programadores se incluyen:

• Las entradas digitales son de fuente y requieren sensores o interruptores de sumidero (NPN) conectados a 0 VCC.
• Las entradas reciben alimentación internamente de la fuente de 24 VCC y no requieren un terminal común independiente.
• Las salidas digitales son de sumidero, lo que significa que los dispositivos de carga deben recibir alimentación externa.
• Las E/S analógicas admiten señales de 0–5 V, con redes de resistencias opcionales que permiten conectar dispositivos de 0–10 V o de 4–20 mA.

Configuración del hardware del proyecto

Este tutorial introductorio utiliza una configuración sencilla que consta de un dispositivo de entrada y un dispositivo de salida conectados mediante una interfaz de comunicación RS-232. El hardware necesario incluye:

• Controlador TRi PLC de la serie Fx
• Fuente de alimentación industrial de 24 VCC
• Cable convertidor de USB a serie
• Interruptor selector (dispositivo de entrada)
• Relé mecánico (dispositivo de salida)
• Cableado estándar

Paso 1: Alimente el controlador

Conecte la fuente de alimentación de 24 VCC al conector de entrada de alimentación identificado como +24 V y 0 V. Verifique que el indicador LED de alimentación se encienda antes de continuar.

Paso 2: Conecte el interruptor de entrada

Como las entradas son de tipo fuente, conecte un cable desde el terminal de 0 V de la fuente de alimentación hasta el interruptor. A continuación, conecte el lado de salida del interruptor al terminal 1 del bloque de terminales de entrada.

Si el PLC y el interruptor utilizan fuentes de alimentación diferentes, asegúrese de que ambas fuentes compartan una conexión de referencia común de 0 V.

Paso 3: Conecte el relé de salida

Dado que las salidas son de tipo sumidero, conecte la bobina del relé a +24 VCC. A continuación, conecte el otro lado de la bobina del relé al terminal de salida 1 del PLC.

El terminal común de las salidas debe conectarse al terminal de 0 V de la fuente de alimentación de la carga para completar el circuito.

Software de programación del PLC

El PLC de la serie Fx utiliza el software de programación i-TRiLOGI. Instale el software según las instrucciones del fabricante antes de conectar el controlador.

El software proporciona un entorno de programación de lógica de escalera que se utiliza para crear, editar y descargar programas al PLC.

Conexión al PLC mediante comunicación serie

Este tutorial utiliza una conexión serie RS-232 en lugar de Ethernet. Conecte el cable USB a serie entre el ordenador y el puerto de comunicación del PLC.

Después de conectar el cable, el sistema operativo asignará un número de puerto COM. Verifique el número de puerto asignado mediante el administrador de dispositivos.

En el software de programación:

• Abra el menú Controlador
• Seleccione Conectar al servidor
• Elija Puerto serie/USB
• Configure el puerto COM correcto
• Haga clic en Abrir puerto

Si la conexión se realiza correctamente, el software mostrará un mensaje de confirmación indicando que se ha establecido la comunicación con el PLC.

Escritura de un programa sencillo de lógica de escalera

La programación de lógica de escalera comienza creando un peldaño que define la relación entre una condición de entrada y una acción de salida. En este ejemplo, un interruptor controla una salida de relé.

Los pasos de programación incluyen:

• Crear un contacto normalmente abierto que represente el dispositivo de entrada
• Añadir una bobina de salida que represente el relé
• Asignar direcciones de E/S a ambos dispositivos

El programa de escalera resultante realiza una función de control sencilla: cuando se activa el interruptor, se energiza el relé.

Descarga del programa al PLC

Después de completar el programa de lógica de escalera, transfiéralo al PLC mediante la función de descarga del programa.

El procedimiento de transferencia incluye:

• Seleccionar el controlador
• Seleccionar Transferir programa al PLC
• Confirmar el puerto de comunicación
• Iniciar el proceso de descarga

Si la transferencia se completa correctamente, el PLC comenzará a ejecutar inmediatamente el nuevo programa.

Próximos pasos en la programación de PLC

Este ejemplo demuestra el programa de lógica de escalera más sencillo posible utilizando un PLC conectado en serie. En los sistemas de automatización industrial prácticos, normalmente se implementan funciones adicionales, entre ellas:

• Procesamiento de señales analógicas
• Instrucciones de temporizadores y contadores
• Comunicación de red
• Supervisión de alarmas y fallos
• Registro de datos y diagnóstico del sistema

Comprender estas funciones avanzadas permite a los ingenieros construir sistemas de automatización fiables y escalables para aplicaciones de manufactura, envasado, manipulación de materiales y control de procesos.

Acerca del autor

Daniel Chen es un ingeniero sénior de automatización industrial con más de 15 años de experiencia práctica en programación de PLC, sistemas de control industrial y proyectos de automatización de fábricas. Ha diseñado y puesto en marcha soluciones de automatización para los sectores de la manufactura, el envasado y la manipulación de materiales.

Su experiencia técnica incluye el desarrollo de lógica de escalera, el cableado de campo, los protocolos de comunicación industrial y la resolución de problemas en sistemas de control basados en PLC. Se centra en métodos prácticos de ingeniería que mejoran la fiabilidad del sistema, simplifican el mantenimiento y respaldan la operación industrial a largo plazo.