Tutorial de la serie TRi PLC Fx: Introducción a la programación en lógica escalera y configuración del hardware

Triangle Research International ofrece un enfoque único para sistemas de control con sus PLCs de la serie Fx de placa abierta. En este tutorial práctico, recorremos lo esencial para conectar, cablear y programar uno de estos controladores. Desde la configuración del hardware hasta la descarga de un programa simple vía comunicación serial, esta guía proporciona un punto de partida práctico para ingenieros que exploran plataformas PLC personalizables para aplicaciones OEM y de automatización embebida.

Aunque la PCB expuesta pueda parecer desconocida para muchos ingenieros en la industria de automatización y sistemas de control, un PLC es simplemente un dispositivo que ejecuta funciones lógicas usando entradas y salidas que interactúan con el mundo real. Los diseños de PLC varían ampliamente en nivel de protección y durabilidad ambiental, pero la función principal es 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 funcionalidades requeridas para proyectos que van desde el control simple de máquinas hasta sistemas de automatización moderadamente complejos. Estos controladores suelen incluir Ethernet, RS-232, puertos de comunicación dual RS-485, y E/S digitales y analógicas, dependiendo del modelo.

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

Este tutorial utiliza el modelo Fx2424, que ofrece:

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

Las características técnicas importantes para los programadores incluyen:

• Las entradas digitales son de fuente, requiriendo sensores o interruptores de drenaje (NPN) conectados a 0 VCC.
• Las entradas reciben alimentación internamente de la fuente de 24 VCC y no requieren un terminal común separado.
• Las salidas digitales son de drenaje, lo que significa que los dispositivos de carga deben ser alimentados externamente.
• La E/S analógica soporta señales de 0 a 5 V, con redes de resistencias opcionales que permiten dispositivos de 0 a 10 V o de 4 a 20 mA.

Configuración de hardware del proyecto

Este tutorial introductorio usa una configuración simple que consiste en un dispositivo de entrada y un dispositivo de salida conectados a través de una interfaz de comunicación RS-232. El hardware requerido incluye:

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

Paso 1: Energice el controlador

Conecte la fuente de alimentación de 24 VDC al conector de entrada de energía etiquetado +24 V y 0 V. Verifique que el indicador LED de energía se encienda antes de continuar.

Paso 2: Conecte el interruptor de entrada

Debido a que las entradas son sourcing, conecte un cable desde el terminal de 0 V de la fuente de alimentación al interruptor. Luego conecte el lado de salida del interruptor al terminal 1 en el bloque de terminales de entrada.

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

Paso 3: Conecte el relé de salida

Como las salidas son de tipo sinking, conecte la bobina del relé a +24 VDC. Luego conecte el otro lado de la bobina del relé al terminal de salida 1 en el PLC.

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

Software de programación para PLC

El PLC de la serie Fx usa 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 escalera usado para crear, editar y descargar programas al PLC.

Conectando al PLC usando comunicación serial

Este tutorial utiliza una conexión serial RS-232 en lugar de Ethernet. Conecte el cable USB a Serial entre la computadora 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 usando el administrador de dispositivos.

En el software de programación:

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

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

Escribiendo un programa simple de lógica escalera

La programación de lógica 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 representa el dispositivo de entrada
• Agregar una bobina de salida que representa el relé
• Asignar direcciones de E/S a ambos dispositivos

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

Descargando el programa al PLC

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

El procedimiento de transferencia incluye:

• Seleccionar el controlador
• Elegir Transferencia de Programa al PLC
• Confirmar el puerto de comunicación
• Iniciar el proceso de descarga

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

Próximos pasos en la programación de PLC

Este ejemplo demuestra el programa de lógica escalera más simple posible usando un PLC conectado en serie. En sistemas prácticos de automatización industrial, típicamente se implementan funciones adicionales, incluyendo:

• Procesamiento de señales analógicas
• Instrucciones de temporizador y contador
• Comunicación en red
• Monitoreo de alarmas y fallas
• Registro de datos y diagnóstico del sistema

Comprender estas funciones avanzadas permite a los ingenieros construir sistemas de automatización confiables y escalables para aplicaciones de manufactura, embalaje, manejo de materiales y control de procesos.

Acerca del autor

Daniel Chen es un ingeniero senior en 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 en las industrias de manufactura, embalaje y manejo de materiales.

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