Instalación y puesta en marcha del PLC
Un autómata bien programado no sirve de nada si está mal instalado. Una parte muy grande de las fallas de un equipo nuevo no está en el programa sino en el montaje, en la fuente, en una polaridad invertida o en una malla mal conectada. Esta página sigue el camino real de un tablero: dónde se monta, cómo se alimenta, cómo se conectan las entradas y las salidas, cómo se enciende por primera vez, cómo se guarda el programa y cómo se mantiene.
01Montaje en el tablero
La estructura de los módulos, la memoria y el direccionamiento se explican en Estructura de un autómata programable; acá interesa lo que hace falta para instalarlos. La disposición del tablero determina la temperatura de trabajo, el ruido que reciben las señales y la facilidad del mantenimiento, y es lo único que después no se corrige con software.
- Riel DIN de 35 mm (norma IEC/EN 60715), atornillado a la placa de montaje cada pocos centímetros: un riel que vibra afloja todo lo que lleva.
- Placa de montaje metálica y unida a PE; el riel hace contacto eléctrico con ella, con tornillos y arandelas que muerdan la pintura o el zincado.
- Los módulos del PLC se enganchan al riel y se conectan entre sí por el bus de fondo o por peines: se arman de izquierda a derecha en el orden de la configuración, sin huecos.
- Posición normal: horizontal, con las ranuras de ventilación arriba y abajo. En vertical el rango de temperatura admisible suele reducirse: lo dice el manual.
- Dejá aire libre arriba y abajo del PLC (del orden de 25 a 50 mm, o lo que indique el manual) y respetá la distancia a las canaletas y a los demás aparatos.
- El límite de temperatura (habitualmente hasta unos 55 °C) se refiere al aire que rodea al PLC dentro del tablero, no al de la sala.
- Lo que calienta —fuente, variador, resistencias de frenado, transformadores— va aparte y nunca debajo del PLC, porque el aire caliente sube.
- Reservá espacio y bornes libres (un 20 a 30 %): siempre se agrega algo.
- Si el ambiente tiene polvo o humedad, el grado de protección IP del tablero y los filtros de ventilación son parte de la instalación.
Los contactores, los variadores y los motores generan campos y picos que se acoplan a los cables cercanos. Una señal de 24 V o de 4-20 mA que viaja pegada a un cable de potencia llega al PLC con ruido. Las reglas son pocas: canaletas distintas para potencia, mando y señales analógicas o de datos; distancia de 10 cm o más entre ellas como criterio general (el fabricante del PLC indica la suya); si tienen que cruzarse, a 90°; cable blindado para las señales analógicas y de comunicación, y blindado también entre el variador y el motor (Variadores de velocidad). La disciplina de bornera, el rotulado y las punteras están en Unidades de mando y señalización.
En la parte de potencia se respeta el código del reglamento de la AEA: neutro celeste, protección verde-amarillo, fases marrón, negro y rojo. En el mando de continua es habitual el azul (IEC 60204-1). Ojo: el azul del mando de CC y el celeste del neutro de CA se parecen; por eso el rotulado en los dos extremos importa más que el color.
Un tablero de maniobras tiene 230 o 400 V a pocos centímetros de los módulos del PLC. Todo el montaje y el cableado se hacen con el seccionador general abierto, bloqueado y señalizado, y la ausencia de tensión verificada con instrumento (procedimiento en Higiene y seguridad).
02Alimentación y puesta a tierra
En un tablero con PLC conviven tres circuitos con necesidades distintas: la electrónica (CPU y módulos), los sensores y las entradas, y las salidas con sus cargas. Se alimentan desde una fuente de 24 V de continua, y conviene protegerlos por separado para que un cortocircuito en una electroválvula no deje sin energía a la CPU.
- Conmutada y regulada, con aislación de seguridad entre la red y el secundario (muy baja tensión de seguridad, MBTS/MBTP en la terminología de la AEA 90364).
- Con margen sobre el cálculo, y con la tensión ajustada a 24 V en el potenciómetro de la fuente.
- Si la fuente entrega menos corriente a temperatura alta, se usa la curva de reducción de la hoja de datos, no el valor de placa.
- Montada aparte del PLC (genera calor) y con su propio cableado corto y grueso hacia los bornes de alimentación.
- Primario: interruptor termomagnético del calibre que indique el fabricante de la fuente, generalmente de curva C por la corriente de arranque de la fuente (ver Protección eléctrica).
- Secundario: un fusible o un interruptor por derivación (CPU, sensores, cada grupo de salidas), de menor corriente que lo que soporta el conductor.
- Así, la falla de una rama abre su protección y el resto sigue energizado: el PLC lo registra y avisa en lugar de apagarse.
Cómo se calcula la fuente
Se suman las corrientes de todo lo que sale de los bornes de 24 V en el peor caso, es decir, con todo funcionando a la vez, y se agrega un margen para ampliaciones, envejecimiento y temperatura (un 25 % es un valor razonable).
Un PLC con 12 entradas digitales en uso, 12 sensores inductivos de 3 hilos, 2 transmisores de 4-20 mA, un módulo analógico, dos módulos de entradas y salidas digitales, 6 electroválvulas de 24 V y 3 W, 4 relés de interfaz y 5 pilotos LED. Los valores de cada módulo vienen de su hoja de datos (los de acá son representativos).
| Consumidor | Cantidad | Corriente unitaria | Subtotal |
|---|---|---|---|
| CPU (alimentación de 24 V) | 1 | 0,300 A | 0,300 A |
| Módulos digitales (consumo propio) | 2 | 0,040 A | 0,080 A |
| Módulo analógico | 1 | 0,100 A | 0,100 A |
| Entradas digitales activas (consumo de entrada) | 12 | 0,004 A | 0,048 A |
| Sensores inductivos de 3 hilos (consumo propio) | 12 | 0,015 A | 0,180 A |
| Transmisores de 4-20 mA (máximo del lazo) | 2 | 0,020 A | 0,040 A |
| Electroválvulas de 24 V, 3 W (3 W / 24 V = 0,125 A) | 6 | 0,125 A | 0,750 A |
| Relés de interfaz (bobinas) | 4 | 0,040 A | 0,160 A |
| Pilotos LED de 24 V | 5 | 0,020 A | 0,100 A |
| Corriente total en el peor caso | 1,758 A | ||
Se necesita una fuente de 2,20 A como mínimo, de modo que se elige el valor comercial inmediato superior:
La fuente de 24 V / 2,5 A (60 W) cubre la demanda con el margen pedido. Además, cada salida individual (0,125 A) queda lejos del límite del canal, que en un módulo de transistores suele rondar los 0,5 A. El cálculo es conservador porque supone las seis electroválvulas accionadas a la vez; si la lógica del proceso nunca las enciende todas juntas, la demanda real es menor, pero el margen se conserva.
Puesta a tierra: tres cosas distintas
| Qué es | A qué se conecta | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Tierra de protección (PE) | Placa de montaje, riel DIN, puertas y carcasas del tablero, estructuras de las máquinas. | Seguridad de las personas: si una fase toca una masa, el conductor de protección permite que la protección abra el circuito. Sección y continuidad según la AEA 90364. |
| Tierra funcional (FE) | Mallas de los cables blindados, filtros de red, terminales de «tierra limpia» del PLC y de la fuente. | Descargar ruido de alta frecuencia. Se conecta con conductor corto y ancho (trenza o abrazadera de 360°) a la placa o a la barra de blindajes. |
| 0 V de la fuente de 24 V | Se une a PE en un solo punto, o se deja flotante con vigilancia de fallas a tierra, según el criterio del proyecto. | Fija el potencial de referencia de todo el circuito de 24 V. Dos uniones a PE en puntos distintos forman un lazo por donde circulan corrientes de ruido. |
Casi todos los problemas «misteriosos» de ruido vienen de uniones a tierra múltiples y casuales: un blindaje que toca la estructura de la máquina en otro punto, un 0 V unido a PE en dos bornes. Hacé un esquema de tierras antes de cablear y respetalo.
03Conexionado de las entradas
Las características de cada tipo de entrada (aislación óptica, filtro, umbrales, resolución) están en Estructura de un autómata programable. Acá se trata el cableado, que es donde se cometen los errores.
Entradas digitales: sensores PNP y NPN
Un pulsador, un final de carrera o un contacto auxiliar son contactos secos: sirven con cualquier módulo, y el «común» se conecta al borne que corresponda. Los sensores de proximidad de tres hilos (inductivos, capacitivos, fotoeléctricos) tienen un transistor de salida que puede ser de dos tipos, y de cuál sea depende cómo hay que cablear el común del módulo.
| Sensor | Al detectar, la salida… | Común del módulo | Nombre del módulo |
|---|---|---|---|
| PNP (positivo conmutado) | entrega +24 V a la entrada | a 0 V | entrada sinking: drena la corriente hacia el común |
| NPN (negativo conmutado) | la lleva a 0 V | a +24 V | entrada sourcing: entrega la corriente a la entrada |
En la bibliografía de origen norteamericano estos términos describen la entrada del módulo, como en la tabla; en otros manuales se aplican al sensor, y entonces un sensor PNP es «sourcing» (entrega corriente). La confusión es habitual. No lo resuelvas por el nombre sino por la polaridad: medí con el multímetro entre la salida del sensor y 0 V, con el sensor alimentado y detectando. Si da casi 24 V es PNP; si da casi 0 V (y 24 V cuando no detecta) es NPN. Muchos módulos del mercado europeo traen el común a 0 V y esperan sensores PNP; el NPN es frecuente en equipos de origen asiático.
- No mezclar sensores PNP y NPN en el mismo grupo de entradas con común compartido: la mitad quedaría siempre activa o nunca activa.
- Un sensor de dos hilos electrónico tiene una corriente residual (de uno o dos miliamperios) que puede alcanzar para mantener la entrada en uno. Si pasa, se agrega un resistor en paralelo con la entrada, según indique el fabricante.
- Los pulsadores de paro y las setas se cablean normalmente cerrados (ver Mando y señalización): un cable cortado se parece a un paro, y eso es lo seguro.
- Los 24 V que alimentan a los sensores salen de la misma fuente que el común de las entradas. Un sensor alimentado con otra fuente necesita unir los 0 V entre sí.
Entradas analógicas: el lazo de 4-20 mA
La corriente de 4 a 20 mA es el estándar de los transmisores industriales porque no la afecta la resistencia del cable. Se conecta de dos maneras según cómo se alimente el transmisor.
- Transmisor a 2 hilos (alimentado por el lazo): el transmisor se comporta como una fuente de corriente en serie. Necesita una tensión mínima en sus bornes (habitualmente 10 a 12 V) para funcionar.
- Transmisor a 3 hilos (con alimentación propia): dos conductores van a +24 V y 0 V y el tercero entrega la señal. El 0 V de la alimentación y el común de la entrada deben ser el mismo potencial.
- El módulo debe estar configurado para corriente (por puentes o por software): una entrada de 0-10 V que recibe 4-20 mA lee mal y puede dañarse. Cuando el lazo atraviesa varios equipos con tierras distintas, se usa un aislador de lazo (ver Mando y señalización).
- Blindaje: cable de par trenzado y malla, con la malla conectada a tierra funcional en un solo extremo, el del tablero. Del lado del transmisor, la malla se corta y se aísla. Con los dos extremos a tierra, la diferencia de potencial entre ambas tierras hace circular corriente por la malla y la convierte en una antena. Algunos fabricantes admiten conectar también el otro extremo a través de un capacitor, pero solo se hace si lo indican.
Una fuente de 24 V alimenta un transmisor a dos hilos que necesita 12 V mínimos en sus bornes, conectado a un módulo con un resistor de medición de 250 Ω. Primero, la tensión que el módulo mide en los extremos del rango:
Con la corriente máxima de 20 mA, la resistencia total que admite el lazo es la que consume la tensión disponible (24 V − 12 V):
De esos 600 Ω, el módulo ya ocupa 250 Ω; el cable puede tener a lo sumo:
Un cable de 0,5 mm² de cobre tiene, por conductor, 0,0175 Ω·mm²/m / 0,5 mm² = 0,035 Ω/m. Para un transmisor a 500 m del tablero, la ida y la vuelta son 1 000 m:
El cable consume 35 Ω de los 350 Ω disponibles, y al transmisor le llegan 18,3 V, más que los 12 V necesarios. La corriente es la misma en los dos extremos del cable, por eso el módulo lee bien a pesar de la resistencia del cable. Por eso el 4-20 mA tolera cables largos: la resistencia del cable solo le resta tensión al transmisor y no cambia la corriente que lee el módulo.
04Conexionado de las salidas
Las salidas son una de las partes del PLC que más sufren: conmutan corriente, y las cargas inductivas (bobinas de contactores, relés y electroválvulas) la devuelven con intereses al abrir. Los tipos de salida se comparan en Estructura de un autómata programable; acá, lo que hay que verificar y agregar al conectarlas.
| Antes de conectar una carga, verificar | Por qué |
|---|---|
| Tensión y tipo de la salida (CC o CA) contra la de la carga | Una salida a transistor solo conmuta continua; una a triac, solo alterna; la de relé sirve para ambas. |
| Corriente por canal y por grupo | La corriente total de un grupo es menor que la suma de las máximas individuales: figura en la hoja de datos. |
| Carga inductiva o capacitiva | La capacidad de un contacto de relé para bobinas es menor que para una resistencia (categorías de empleo AC-15 y DC-13 de la IEC 60947-5-1). Las lámparas incandescentes y las fuentes conmutadas tienen una corriente de arranque muy superior a la nominal. |
| Protección por grupo | Un fusible por grupo de salidas evita que un cortocircuito en el campo se lleve el módulo entero. |
| Estado seguro | Qué hace la carga cuando la salida se abre o el PLC se detiene. Lo seguro es que la máquina pare: se energiza para marchar y se desenergiza para parar. |
Cargas inductivas: la supresión
Una bobina almacena energía magnética mientras circula corriente. Al abrir el circuito, esa corriente no puede detenerse de golpe: la bobina genera la tensión que haga falta —cientos de volts— para mantenerla, y esa tensión aparece entre los bornes de la salida. En un transistor produce una falla inmediata o un desgaste progresivo; en un contacto de relé, un arco que lo erosiona.
- Un diodo en antiparalelo con la bobina: el cátodo (la barra) del lado del positivo, el ánodo del lado del 0 V. En régimen está polarizado en inversa y no conduce.
- Va lo más cerca posible de la bobina, no en el módulo: así el lazo de la corriente de recirculación es corto.
- Un 1N4007 alcanza para bobinas de 24 V de pequeña y mediana potencia. Si se coloca al revés, es un cortocircuito.
- Efecto secundario: la bobina se desenergiza más lentamente, porque la corriente decae por el diodo. Un relé o una válvula pueden tardar de más en soltar; si importa, se agrega un zener en serie con el diodo.
- En alterna no hay polaridad que aprovechar: se usa un resistor y un capacitor en serie en paralelo con la bobina, o un varistor (MOV).
- Muchos fabricantes de contactores venden el módulo supresor que se encastra en la propia bobina, con valores calculados para ella. Usalo en lugar de improvisar valores.
- Los valores típicos de un supresor RC para una bobina de 230 V son del orden de cien ohms y cien nanofarads, con capacitor clase X2.
- Con una salida a relé que maniobra seguido o corriente alta, conviene un relé intermedio o un contactor: la salida del PLC ordena, no alimenta.
Un motor, una resistencia calefactora o una bomba se maniobran con un contactor cuya bobina sí cuelga de la salida. La energía de arranque y los cortocircuitos son asunto del contactor y de las protecciones del circuito de potencia (Protección eléctrica). La parada de emergencia y los enclavamientos de seguridad se cablean además por hardware, no solo en el programa.
05Puesta en marcha paso a paso
El orden importa: se va de lo que no tiene tensión a lo que sí, y de lo que no mueve nada a lo que mueve. Cada paso tiene un criterio de aceptación; si no se cumple, no se avanza.
| Paso | Qué se hace | Criterio de aceptación |
|---|---|---|
| 1 | Revisión y documentación. Con el plano, la lista de entradas y salidas y el programa a mano: inspección visual de bornes, rótulos, punteras y fusibles. | Cada conductor rotulado igual que en el plano; ningún hilo suelto ni borne vacío sin explicación. |
| 2 | Verificación sin tensión. Continuidad del PE, cada conductor de campo de punta a punta, ausencia de cortocircuito entre +24 V y 0 V (con el óhmetro, fuente aislada del circuito). La aislación de la potencia se mide con megóhmetro solo con los módulos y la electrónica desconectados. | PE continuo; entre +24 V y 0 V no hay un cortocircuito (la lectura no tiende a cero); sin pérdidas a masa. |
| 3 | Energizar solo la fuente, con los fusibles de salidas y sensores abiertos. Medir la tensión en los bornes del PLC, no en los de la fuente. | 24 V ± 5 % (de 22,8 a 25,2 V) y estable al conectar cada rama. |
| 4 | Energizar el PLC con la CPU en STOP y las salidas deshabilitadas, si el equipo lo permite. | LED de alimentación y de STOP encendidos; sin LED de falla. |
| 5 | Prueba de entradas. Accionar a mano cada sensor, pulsador y final de carrera; simular las analógicas con un calibrador de lazo en 4, 12 y 20 mA. | El LED del módulo, el bit en el software y el plano coinciden. Analógica: 4 mA lee 0 %, 12 mA 50 %, 20 mA 100 %. |
| 6 | Prueba de salidas forzadas, con la potencia de los actuadores abierta o con las cargas desconectadas: forzar de a una cada salida y comprobar qué activa. Después, con la zona despejada y con aviso, repetir con potencia. | Cada salida acciona la carga que indica el plano y ninguna otra. Al terminar se quitan todos los forzados. |
| 7 | Carga del programa. Con la CPU en STOP, guardar antes una copia del programa que hay en el equipo, descargar el nuevo y comparar la versión del equipo con la del archivo. | La comparación en línea no muestra diferencias; versión anotada en el registro. |
| 8 | Prueba en vacío. Pasar a RUN con la potencia de los actuadores abierta. Recorrer la secuencia simulando las entradas; probar el paro de emergencia, la falla de un sensor y un lazo de 4-20 mA cortado. | La secuencia coincide con lo especificado y cada falla lleva a un estado seguro. |
| 9 | Prueba con carga. Cerrar la potencia de a un actuador, midiendo corrientes y tiempos con el equipo en servicio. | Corrientes dentro de lo calculado, protecciones sin disparos, tiempo de ciclo medido y anotado. |
| 10 | Entrega. Copia definitiva del programa, planos actualizados con los cambios de obra, lista de ajustes y acta de puesta en marcha. | La copia está guardada en dos lugares y la planilla, firmada. |
Antes de forzar: la zona despejada, aviso a quienes estén cerca, la parada de emergencia al alcance de la mano y el actuador en condiciones de moverse sin daño (un cilindro no se fuerza contra un tope, un motor no se arranca sin saber su sentido de giro). Se fuerza una salida a la vez. Nunca se fuerza una entrada que sea parte de un circuito de seguridad. Y en muchos equipos el valor forzado queda activo aunque se cierre el software o se pase a STOP: revisá la tabla de forzados al terminar.
06Respaldo del programa y mantenimiento
Dónde vive el programa y cómo se guarda
La CPU conserva el programa en una memoria de carga no volátil (flash o tarjeta de memoria); lo que ejecuta, junto con los datos de proceso, está en la memoria de trabajo. Las variables retentivas y el reloj dependen de un capacitor o de una batería de respaldo (memoria y zona retentiva). El programa del equipo no es un respaldo: si la CPU se rompe, se pierde con ella.
| Qué se guarda | Para qué sirve |
|---|---|
| Proyecto completo (con símbolos y comentarios), no solo el binario | Un programa sin nombres simbólicos ni comentarios es casi imposible de mantener. |
| Configuración de hardware y direcciones de red | Para reemplazar la CPU o un módulo y que el sistema vuelva a arrancar igual. |
| Parámetros de variadores, pantallas (HMI) e instrumentos | Un variador sin sus parámetros es un equipo nuevo por configurar. |
| Valores retentivos y recetas reales del proceso | Lo que se calibró en planta no está en el proyecto original. |
| Versiones de software y de firmware, y niveles de acceso | Un proyecto de una versión nueva puede no abrirse con la versión anterior. |
Copia antes de tocar nada y después de cada cambio, en al menos dos lugares (uno fuera de la computadora de la planta). Versión en el nombre del archivo, con fecha: Envasadora_v1.4_2026-10-30, y un registro de cambios con qué se modificó, quién y por qué. Comparación en línea entre el equipo y el archivo antes de descargar: «bajar» un programa pisa el que hay. Documentación: lista de entradas y salidas, esquemas actualizados y manual del usuario a mano. Las contraseñas de acceso se guardan en custodia: ni se dejan las de fábrica ni solo en la cabeza de una persona.
Mantenimiento del autómata
| Tarea | Frecuencia | Qué se verifica |
|---|---|---|
| Batería de respaldo | Según el fabricante; fecha anotada en el equipo | El aviso de batería baja (LED o bit de diagnóstico). Se cambia con la CPU energizada, o con la copia hecha, para no perder memoria ni reloj. |
| LED de diagnóstico | En cada visita | Estado de la CPU y de los canales (tabla siguiente). |
| Tensión de 24 V | Semestral | 24 V ± 5 % en los bornes del PLC y estabilidad bajo carga. |
| Bornes, blindajes y puesta a tierra | Anual | Reapriete con par y continuidad del PE y de la barra de blindajes. |
| Ventilación y filtros del tablero | Semestral | Filtros limpios y temperatura interna dentro del rango del equipo. |
| Copia del programa | Tras cada cambio y una vez al año | Que la copia coincida con el equipo. |
El resto del plan, con el reapriete con par controlado y la termografía, es el de Mantenimiento de componentes eléctricos.
| LED (nombres típicos) | Significado habitual | Qué hacer |
|---|---|---|
| RUN verde fijo | La CPU ejecuta el programa. | Nada. |
| STOP amarillo | La CPU está detenida. | Averiguar por qué: si fue una orden o una falla. |
| ERROR / SF rojo | Falla de sistema o de un módulo. | Leer el búfer de diagnóstico con el software: indica módulo y causa. |
| BF rojo | Falla de bus o de comunicación. | Revisar el cable, la terminación y las direcciones de los esclavos. |
| LED de cada canal | Estado real de la entrada o de la salida. | Compararlo con el campo: si el LED no sigue al sensor, el problema está antes del módulo. |
Los nombres y colores exactos cambian con el fabricante: la referencia es el manual del equipo.
Registro: cada falla se anota con fecha y hora, síntoma, LED y código de diagnóstico, causa, acción realizada y repuesto usado. Si el mismo módulo falla tres veces, la causa suele estar afuera de él (fuente, ruido, supresión faltante).
Reemplazo, en orden: (1) parar la máquina a un estado seguro y bloquear la energía; (2) anotar la referencia exacta del módulo y su versión; (3) pasar los bornes extraíbles de a uno, sin mezclarlos; (4) copiar los puentes o selectores del módulo viejo al nuevo; (5) energizar y mirar los LED; (6) cargar la configuración o el programa si hace falta; (7) probar las entradas y salidas del módulo como en la puesta en marcha; (8) anotar todo en el registro. El cambio con el equipo energizado solo se hace en sistemas que lo permiten expresamente.
07En el laboratorio
Materiales: PLC de entrenamiento con módulo de 24 V, fuente de 24 V, un sensor inductivo PNP y otro NPN, multímetro. Pasos: cablear primero el sensor PNP con el común del módulo a 0 V. Con el sensor alimentado y la entrada desconectada, medir la tensión entre la salida del sensor y 0 V con y sin objeto. Conectar la entrada y verificar el LED y el bit. Repetir con el sensor NPN cambiando el común a +24 V. Criterio: el PNP da cerca de 24 V al detectar y cerca de 0 V sin objeto; el NPN, al revés; en los dos casos el LED de la entrada enciende solo al detectar. Probar y explicar qué ocurre si se conecta el NPN con el común a 0 V.
Materiales: una bobina de relé o electroválvula de 24 V, una salida a transistor o un interruptor, osciloscopio, diodos 1N4007. Pasos: con 24 V, abrir la salida y capturar la tensión en la bobina sin diodo (sonda ×10 y la masa del osciloscopio en el 0 V del circuito); repetir con el diodo en antiparalelo y después con el diodo al revés, solo con la fuente de laboratorio limitada en corriente. Criterio: sin diodo, un pico de tensión inversa de decenas o cientos de volts; con el diodo bien puesto, la tensión en el borne de la salida no pasa de unos −0,7 V respecto de 0 V; con el diodo al revés se ve un cortocircuito. Medir también cuánto tarda en soltar el contacto con y sin diodo.
Materiales: calibrador de lazo (o transmisor de laboratorio), módulo analógico, multímetro con escala de corriente, cable blindado. Pasos: conectar el lazo a dos hilos y medir la corriente en serie y la tensión en el resistor de medición; escalar la lectura a una variable (0 a 10 bar) y verificar 4, 8, 12, 16 y 20 mA. Cortar el cable y observar el valor. Programar la detección: «lectura por debajo de 3,6 mA → falla de sensor». Criterio: la lectura sigue a la corriente con error menor al 1 %; el programa distingue el cero de la variable (4 mA) del cable cortado (0 mA).
Materiales: tablero con PLC, fuente, sensores y actuadores, la planilla de los diez pasos de la sección 05. Pasos: seguir los pasos de la tabla en orden, registrar cada medición y firmar. El docente introduce dos errores en el cableado (un sensor invertido y una salida cruzada) que hay que encontrar con la verificación y la prueba de entradas y salidas. Criterio: los dos errores detectados antes de cerrar la potencia, planilla completa, copia del programa verificada y los forzados retirados.
08Errores frecuentes
| Error | Consecuencia |
|---|---|
| Mezclar sensores PNP y NPN con el mismo común | Entradas siempre activas o que nunca se activan. Se resuelve cableando cada grupo del tipo que corresponde. |
| Conectar un 4-20 mA a una entrada configurada de 0-10 V (o al revés) | Lectura fuera de escala, valores absurdos y, a veces, entrada dañada. |
| Omitir el diodo de rueda libre en una bobina de CC, o ponerlo al revés | Sin diodo: picos que dañan la salida, con fallas intermitentes y reinicios. Al revés: cortocircuito. |
| Fuente justa, sin margen | Caídas de tensión y reinicios al activar varias salidas a la vez. Fallas que no se repiten cuando se las mira. |
| Blindaje a tierra en los dos extremos, o en ninguno | Corrientes por la malla o ruido sin descargar: lecturas analógicas inestables. |
| Cables de potencia y de señal analógica por la misma canaleta | Ruido acoplado que no se filtra después con ningún programa. |
| Energizar todo de una vez, sin verificar sin tensión | Un cortocircuito en la primera conexión o un actuador que se mueve sin que nadie lo espere. |
| Dejar valores forzados al terminar la puesta en marcha | Una salida que no responde al programa, o una entrada que oculta un sensor roto. |
| Cambiar el programa sin copiar antes el que estaba | Si el cambio sale mal, no hay marcha atrás. |
| Cambiar la batería con la CPU apagada y sin copia | Se pierden las variables retentivas, el reloj y, en equipos con RAM, el programa. |
09Autoevaluación
¿A qué se une el común del módulo con sensores PNP y con sensores NPN, y por qué?
Con sensores PNP, el común va a 0 V: el sensor entrega +24 V a la entrada y la corriente sale por el común. Con sensores NPN, el común va a +24 V: el sensor lleva la entrada a 0 V y la corriente entra por el común y sale hacia el sensor. Se determina por la polaridad de la salida del sensor, no por el nombre «sinking» o «sourcing».
¿Por qué lleva diodo una bobina de continua y cómo se conecta?
Porque al abrir, la bobina mantiene su corriente y genera una tensión muy alta que destruye la salida. El diodo, en antiparalelo con la bobina y con el cátodo del lado positivo, le da un camino de recirculación y limita la tensión a unos 0,7 V. En alterna se usa un supresor RC o un varistor.
Un tablero tiene una CPU de 0,30 A, 10 sensores de 15 mA y 4 electroválvulas de 24 V y 3 W. ¿Qué fuente de 24 V se necesita?
Corriente total en el peor caso, con las electroválvulas a 3 W / 24 V = 0,125 A, y 25 % de margen:
Se necesitan al menos 1,19 A: se elige el valor comercial inmediato superior.
¿En qué extremo se conecta a tierra la malla de un cable de 4-20 mA y por qué?
En uno solo, el del tablero, a la barra de blindajes unida a tierra. Con los dos extremos a tierra, la diferencia de potencial entre ambas tierras hace circular corriente por la malla y la transforma en fuente de ruido. Del lado del transmisor la malla se corta y se aísla.
Se corta el cable de un transmisor de 4-20 mA. ¿Qué lee el módulo y qué ventaja tiene?
La corriente cae a 0 mA, por debajo de los 4 mA del cero de la variable. El programa puede detectar la condición (menos de unos 3,6 mA) y declarar falla de sensor en lugar de creer que la variable vale cero. Es la ventaja del «cero vivo» frente a 0-10 V.
¿Qué se prueba antes de energizar y por qué se fuerzan las salidas sin potencia?
Sin tensión se verifican la continuidad del PE, cada conductor y la ausencia de cortocircuito entre +24 V y 0 V. Las salidas se fuerzan primero con la potencia de los actuadores abierta para comprobar la asignación sin que se mueva nada; recién después se repite con potencia, de a una y con la zona despejada.
¿Qué hay que hacer antes de cambiar la batería de respaldo y qué se pierde si no se hace?
Hay que tener una copia del programa y de los datos retentivos, y cambiar la batería con la CPU energizada si el manual lo permite. Si la CPU está apagada y se retira la batería, se pierden las variables retentivas, el reloj y, en equipos con memoria RAM, el programa.