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AUTOMATIZACIÓN POR PLC (CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE) · Taller Ii (Electrónica Industrial) 12°

Objetivos, contenidos e indicadores de logro oficiales de AUTOMATIZACIÓN POR PLC (CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE) en Taller Ii (Electrónica Industrial) 12°. Genera tu planificación didáctica con PlanMaestro.

Objetivos de aprendizaje

  • Explica el proceso de escaneo (Scan Cycle) del PLC y sus componentes funcionales (E/S, CPU, memoria) para fundamentar el diagnóstico de fallas y la optimización del tiempo de ciclo utilizando diagramas de flujo y el software apropiado.
  • Implementa lógica de control básica y secuencial (con temporizadores, contadores y relés virtuales) para resolver una necesidad de automatización de una máquina o proceso mediante el lenguaje de escalera (Ladder) y simulador de PLC.
  • Analiza y evalúa diferentes arquitecturas de control (centralizada vs. distribuida y protocolos de red) para determinar la solución más eficiente y robusta para una aplicación industrial específica, considerando criterios de costo, velocidad de comunicación y seguridad del sistema.
  • Desarrolla y simula programas de control secuencial básicos que integran temporizadores y contadores empleando el lenguaje de programación apropiado y el software de simulación, para resolver un problema de automatización industrial.

21. Fundamentos de la automatización

Conceptuales

  • 21.1. Ventajas
  • 21.2. Aplicaciones

Procedimentales

  • Identifica y categoriza al menos cinco ventajas clave de la automatización industrial, como eficiencia, calidad, seguridad y costo.

Actitudinales

  • Demuestra curiosidad e iniciativa en la búsqueda y análisis de nuevas aplicaciones de la automatización.

Indicadores de logro

  • Presenta un informe breve donde asocia una ventaja específica de la automatización con un ejemplo de aplicación real.

22. Descripción del proceso de la automatización

Conceptuales

  • 22.1. Entradas digitales o analógicas
  • 22.2. Controlador
  • 22.3. Salida digital o analógica
  • 22.4. Memoria
  • 22.5. Redes de comunicación
  • 22.6. Supervisión SCADA, HMI

Procedimentales

  • Clasificación y selección de sensores, distinguiendo entre señales digitales y analógicas y su conexión adecuada al PLC.
  • Configuración de las direcciones de memoria del controlador para enlazar las E/S físicas con el programa lógico.
  • Configuración básica de parámetros de red y simulación de la comunicación de datos entre el controlador y otro dispositivo.
  • Creación de una interfaz HMI básica que muestre el estado de las entradas, salidas y variables de memoria del controlador.

Actitudinales

  • Aplicación de exactitud en la conversión de señales analógicas.
  • Muestra interés en el proceso de automatización como un sistema integrado (y no como componentes aislados), entendiendo la dependencia entre la E/S, el controlador y el nivel de supervisión.
  • Conciencia sobre el manejo de cables y dispositivos de comunicación para garantizar la robustez de las redes de comunicación.

Indicadores de logro

  • Determina y justifica el tipo de módulo (digital o analógico) y la dirección de la tarjeta requerida para un sensor de temperatura y un motor.
  • Diagrama el flujo de datos desde una entrada analógica (ej. nivel) hasta la memoria interna del controlador y, finalmente, a una salida analógica (ej. válvula).
  • Configura una conexión simulada (o real) y transfiere un valor de memoria del PLC a un objeto de visualización de una pantalla HMI o SCADA.

23. Funcionamiento del PLC

Conceptuales

  • 23.1. Hardware
  • 23.2. Programación y carga del archivo (ciclo de funcionamiento del PLC, escaneo de entrada, ejecución de programa, escaneo de salida)
  • 23.3. Lenguaje de programación
  • 23.4. Símbolos e instrucciones
  • 23.5. Programas y simuladores
  • 23.6. Programación en lenguaje de escalera (LADDER) y diagrama en bloque
  • 23.7. Contactos y relés
  • 23.8. Temporizadores y contadores

Procedimentales

  • Instalación y configuración del hardware de un PLC en un entorno de montaje industrial (riel DIN).
  • Monitoreo y diagnóstico del estado operacional del PLC, identificando las fases del ciclo de scan (entrada, programa, salida) mediante software de diagnóstico.
  • Desarrollo, simulación y carga de un programa sencillo (archivo) de control en el PLC, utilizando el software de programación específico.
  • Aplicación de los símbolos e instrucciones básicas (contactos, bobinas, temporizadores, contadores) del lenguaje de programación Ladder para crear secuencias de control.
  • Establecimiento de comunicación entre la PC y el PLC y, a nivel básico, configurar la comunicación con dispositivos periféricos (como HMI o drivers).
  • Aplicación del lenguaje de bloques en la confección de un programa de control de salidas con temporización.
  • Programación de contadores ascendentes (CTU) y descendentes.
  • Programación de temporizadores (TON – temporizador con retardo a la conexión, TOF – retardo a la desconexión) para manejar secuencias de tiempo en procesos automatizados.

Actitudinales

  • Compromiso con la aplicación rigurosa de las normas de seguridad eléctrica e industrial durante la manipulación y programación de un PLC.
  • Orden y meticulosidad en el cableado, la documentación del proyecto y la estructura del código de programación.
  • Iniciativa y perseverancia en la identificación y resolución de fallas en el código y el funcionamiento del PLC.
  • Disposición al trabajo en equipo y al intercambio de conocimientos y técnicas de programación con sus compañeros.
  • Interés en mantenerse actualizado sobre nuevas tecnologías de PLC, lenguajes de programación y tendencias de la Automatización Industrial.

Indicadores de logro

  • Utiliza el equipo de laboratorio y el PLC siguiendo estrictamente las normas de seguridad industrial y los procedimientos de encendido y apagado.
  • Describe y diagrama el ciclo de funcionamiento del PLC en sus cuatro etapas principales (escaneo de entrada, ejecución de programa, escaneo de salida y diagnóstico).
  • Conecta la PC al PLC y establece la comunicación con éxito, cargando el archivo (programa) en el PLC y verificando su paso a modo RUN.
  • Demuestra pensamiento lógico y precisión al estructurar el código LADDER, usando comentarios y etiquetas para facilitar la comprensión.
  • Simula un programa para temporizar correctamente varias salidas en secuencia.

24. Aplicaciones del PLC

Conceptuales

  • 24.1. Domótica
  • 24.2. Iluminación
  • 24.3. Climatización
  • 24.4. Sistemas de seguridad
  • 24.5. Industrial (maquinaria y robótica)
  • 24.6. Comercial (control de procesos)

Procedimentales

  • Diseña e implementa circuitos de control de iluminación conmutada y regulable utilizando salidas digitales y analógicas del PLC.
  • Configura la lógica del PLC para gestionar sistemas de climatización (control de temperatura y humedad) mediante lazos de control básicos.
  • Programa secuencias de seguridad (alarmas, acceso) integrando sensores (PIR, magnéticos) como entradas del PLC.

Actitudinales

  • Valora la importancia de la automatización con PLC como herramienta fundamental para la eficiencia energética, la seguridad y la optimización de procesos en diversos sectores económicos.
  • Demuestra precisión y orden en el cableado de baja tensión y la instalación de dispositivos.
  • Fomenta la creatividad en la búsqueda de soluciones automatizadas para mejorar la calidad de vida.

Indicadores de logro

  • Diseña e implementa una rutina de control de iluminación con tres estados (encendido, apagado, atenuado) usando una entrada analógica.
  • Implementa un sistema de seguridad programado para activar una alarma sonora 3 segundos después de detectar una intrusión, demostrando una temporización precisa.

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