Tutorial de PLC TRi serie Fx: Primeros pasos con la programación de lógica de escalera y la configuración de hardware

Triangle Research International ofrece un enfoque único para los sistemas de control con sus PLCs de la serie Fx de placa abierta. En este tutorial práctico, exploramos los aspectos esenciales de la conexión, el cableado y la programación de 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 ingenieros que exploran plataformas de PLC personalizables para aplicaciones de automatización OEM y embebidas.

Aunque la PCB expuesta puede parecer extraña para muchos ingenieros de la industria de la automatización y los sistemas de control, un PLC es simplemente un dispositivo que ejecuta funciones lógicas utilizando entradas y salidas que interactúan con el mundo real. Los diseños de PLC varían ampliamente en el nivel de protección y la durabilidad ambiental, pero la función central 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 simple de máquinas hasta sistemas de automatización moderadamente complejos. Estos controladores suelen incluir puertos de comunicación Ethernet, RS-232, dos RS-485, y E/S digitales y analógicas, según el modelo.

El número de puntos de E/S se puede ampliar utilizando 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

Las características técnicas importantes para los programadores incluyen:

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

Configuración del hardware del proyecto

Este tutorial introductorio utiliza una configuración sencilla 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 PLC TRi Serie Fx
• Fuente de alimentación industrial de 24 VCC
• Cable conversor de USB a serie
• Selector (dispositivo de entrada)
• Relé mecánico (dispositivo de salida)
• Cableado estándar

Paso 1: Alimentar el controlador

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

Paso 2: Conectar el interruptor de entrada

Debido a que las entradas son de fuente, 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 utilizan diferentes fuentes de alimentación, asegúrese de que ambas fuentes compartan una conexión de referencia común de 0 V.

Paso 3: Conectar el relé de salida

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

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

Software de programación 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 utilizado 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 utilizando 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 es exitosa, el software mostrará un mensaje de confirmación indicando que se ha establecido la comunicación con el PLC.

Escritura de un programa simple 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, el relé se energiza.

Descargando el programa al PLC

Una vez completado el programa de lógica de escalera, transfiéralo al PLC utilizando la función de descarga de programa.

El procedimiento de transferencia incluye:

• Seleccionar 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 de escalera más sencillo posible utilizando un PLC conectado en serie. En los sistemas de automatización industrial prácticos, se suelen implementar funciones adicionales, incluyendo:

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

Comprender estas características avanzadas permite a los ingenieros construir sistemas de automatización fiables y escalables para aplicaciones de fabricación, embalaje, 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 en las industrias de fabricación, embalaje y manipulación de materiales.

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