El PLC es el sistema clave, en cualquier sector industrial, que hace que la máquina y los sistemas funcionen automáticamente mediante sensores y actuadores constituyendo un parte esencial en las empresas para su transformación digital y avance hacia la industria 4.0.
Estos sistemas son bastante potentes y sencillos adaptándose con facilidad a diferentes entornos y tareas.
PLC ¿Qué es?
El autómata programable o PLC (Controlador lógico Programable) es un sistema electrónico de utilización en el mundo industrial que dispone de una memoria para el almacenamiento de instrucciones de control para el usuario la cual es programable.
Gracias a este sistema se implementan funciones, en el sistema operativo, para el control de secuencias, temporización, control lógico, conteo y funciones que controlan procesos y máquinas mediante señales digitales o analógicas de entrada y salida.
Componentes del PLC
La estructura física de un PLC es parecida a la arquitectura de un PC constando de cinco partes:
Chasis o rack
Es el esqueleto de los componentes del sistema. Existen diferentes tipos de autómatas programables en dimensiones y formas.
Módulo de alimentación
por lo general trabaja con una alimentación de 24V. Este módulo facilita la energía al sistema PLC.
CPU
Dispone de un procesador central con microprocesador octal o hexagonal, memoria RAM para el almacenamiento de datos y memoria ROM que incluye sistema operativo, programas de aplicación y controladores.
La CPU lee los datos de entrada mediante procesador bit, utilizado para ejecutar funciones básicas, o mediante un procesador de palabras, para el procesamiento de textos, números, registro de datos.
Módulo de entradas y salidas del PLC
Este módulo ayuda a interconectar los dispositivos de entrada y salida del PLC con el microprocesador.
Los dispositivos de entrada pueden ser, por ejemplo, pulsadores de equipos e interruptores y los dispositivos de salida pueden ser válvulas, relés, etc.
El módulo de entrada realiza la función de recibir la señal de los dispositivos a 220V AC y es convertida a 5 V DC para ser utilizada por el autómata. Posteriormente la señal es enviada al extremo de salida.
El funcionamiento del módulo de salida es similar, pero a la inversa.
Módulo de interfaz de comunicación
trasfiere los datos entre la CPU y las redes de comunicación a por medio de los módulos de entrada y salida inteligentes.
A través de este módulo se conectan ordenadores y otros PLC que se encuentran en una ubicación remota.
Tipos de PLC
Existen dos tipos principales de PLC en el mercado, el PLC fijo o compacto y el PLC Modular.
- PLC fijo: Dispone de un número fijo de módulos y tarjetas de entrada y salida.
- PLC modular: se pueden aumentar los componentes de entrada y salida siendo independientes unos de otros.
Funcionamiento del PLC
Para el control del proceso, el usuario puede programar la lógica de control mediante instrucciones del sistema PLC. Las instrucciones son de bits, matemáticas, comparación, contador y temporización entre otras.
Los pasos del funcionamiento del PLC son los siguientes:
- Control del estado de las entradas.
- Ejecución del programa según el estado de la entrada.
- Actualización el estado de las salidas.
El autómata programable realiza una y otra vez el programa en un tiempo muy escaso en ms. Los estados de entrada y salida son almacenados en la memoria junto con información compleja.
Programación del PLC
La programación del PLC lo realizan empresas especialistas en automatización. Es una tarea que requiere trabajo de diseño e implantación de aplicaciones basados en el proceso específico según las necesidades del cliente.
En la fase de programación se especifica el código del programa mediante el lenguaje de programación del PLC. Los lenguajes de programación más utilizados son:
- Diagrama de escalera (LD)
- Diagrama de bloques (SFD)
- Texto estructurado (ST)
- Lista de instrucciones (IL)
- Diagrama de funciones secuenciales (SFC)
Beneficios en la integración del PLC
Con el uso del PLC en la industria se simplifica en gran medida el cableado de una instalación y los sistemas relés que se utilizaban hace años.
Otros de los beneficios que se obtienen en la integración del PLC son:
- Reducción de tiempos de puesta en marcha: El PLC se lleva programado al cliente con la tarea definida por lo que el ahorro de tiempo se puesta en marcha se reduce a la instalación del cableado.
- Tamaño: El tamaño del PLC es reducido por lo que se adapta con falibilidad ocupando poco espacio.
- Sistema económico: recuperación de la inversión del PLC en corto plazo.
- Reducción de costes: La mano de obra se reduce al automatizar las tareas.
- Ahorro energético: El consumo de energía se ve reducido en gran medida en comparación al uso de relés.
- Control: varias máquinas pueden ser controladas a la vez mediante un PLC.
- Fácil mantenimiento: Si hay que realizar cambios no es necesario volver a cablear.
- Fácil uso: No se requieren conocimientos técnicos para su manipulación.
En conclusión, la incorporación de sistemas PLC en la industria es una solución económica y flexible que permite automatizar procesos de forma sencilla simplificando operaciones complejas y reduciendo los tiempos de preparación.
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