Controlador lógico programable basado en el microcontrolador PIC 16f877 para el laboratorio de Ingeniería Electrónica

Abstract

En el presente proyecto de investigación se diseñó y construyó un controlador lógico programable (PLC), que como unidad de procesamiento central cuenta con el microcontrolador PIC 16F877 de Microchip. El controlador lógico programable, está diseñado para trabajar con doce entradas de voltaje. La etapa de acondicionamiento de voltaje de cada entrada, permite que cada pin de entrada del microcontrolador se conecte a tres niveles de voltaje distintos de 5,12 y 24 voltios DC, permitiendo de esta forma un mayor número de aplicaciones, debido al nivel de voltaje que puede activar cada entrada del PLC. Los puertos utilizados para estas entradas son el puerto A y los pines 0, 1, 2, 3, 4 y 5 del puerto C. Estas doce entradas están ubicadas en la parte izquierda del dispositivo. El prototipo cuenta con tres terminales más, ubicados en la parte inferior central del PLC, que pueden ser utilizados para realizar conversiones análogas a digital, o como entradas de tipo digital, para lo cual se debe tener presente en cada aplicación que el nivel de voltaje máximo para cada una de estas entradas es de 5 voltios DC. De la misma forma pueden configurarse estas tres terminales para utilizarlas como salidas, diseñando para ello las respectivas etapas de potencia y protección. El puerto del microcontrolador utilizado para estas tres terminales es el puerto E. El prototipo cuenta con 16 terminales de salida, ubicados en la parte derecha del chasis. Los puertos del microcontrolador utilizados para las salidas son el puerto D y el puerto 8, cada puerto de salida cuenta con un selector, que permite elegir el nivel de voltaje que será entregado en cada terminal de salida, los voltajes pueden ser 0, 5,12 y 24 voltios DO. El estado de activación y desactivación de las entradas y las salidas del PLC, puede ser observado a través de 28 Leds localizados en la parte superior izquierda del prototipo. Para identificar el estado de las entradas se utilizaron 12 Leds de color amarillo, y para las salidas 16 Leds de color verde. La comunicación del PLC con el PC, se lleva a cabo a través del puerto USB, utilizando para ello el circuito integrado FT232RL. El cable de conexión USB, está localizado en la parte frontal inferior derecha del prototipo. Para cargar el programa desarrollado al PLC, se utiliza el programador Pie KitTM 2, de Microchip, utilizando el puerto USB para transferir los datos de programación a la memoria del PLC (el microcontrolador PIC 16F877). El cable de programación USB, está ubicado al lado del cable de comunicación, en la parte frontal inferior derecha del chasis. El PLC, puede ser programado con cualquier lenguaje de programación utilizado para programar microcontroladores PIC de Microchip. Sin embargo, se propone la utilización de un software llamado LDmicro, que permite realizar programación en lenguaje de escalera, que es un lenguaje utilizado en la industria para programar PLC's