viernes, 17 de febrero de 2012

PLCs y lógica de relés

Panel de control de un PLC
Los controladores lógicos programables son, como ya dijimos, computadoras industriales. Para el control de los procesos, poseen entradas y salidas de tipo on/off o digitales (Más tarde hablaremos de otras capacidades de los PLCs).

Las entradas digitales se conectan a pulsadores, sensores de proximidad, sensores mecánicos, barreras fotoélectricas, detectores de nivel, etc. Las salidas pueden ser salidas de tensión, salidas de tipo "contacto seco" como los contactos de un relé, salidas transistorizadas, etc. Las salidas se conectan a relés de potencia, actuadores, motores, válvulas electromecánicas, etc.

Los PLC suelen ser de tipo modular. El módulo principal contiene la unidad de procesamiento, y en algunos casos, una determinada cantidad de puertos de Entrada/Salida (E/S). Los módulos auxiliares agregan capacidades adicionales de E/S.

Los controles de procesos que requieren sensores y actuadores del tipo analógicos, en el pasado eran una disciplina independiente, reino exclusivo de los llamados "controladores de lazo" o DCS. Hoy en día, con el abaratamiento del costo de las unidades de E/S analógicas, no es raro ver a un PLC realizando tareas de control y monitoreo analógicas.

Pantalla de supervisión de la producción

Dado que el PLC tiene que informar al operador del estado del proceso, normalmente incluye capacidades de HMI (interfaz hombre-máquina), desde simples LEDs que muestran el estado de las E/S, pasando por una gran gama de terminales con capacidades gráficas y por supuesto, la posibilidad de conectar a computadoras corriendo programas gráficos de supervisión.

Los PLCs no son una excepción a la tendencia de conectar en redes. La red permite conectarse a unidades de E/S distribuidas, interconectar PLCs para controlar procesos complejos, y transmitir los datos de producción a computadoras centrales de control, supervisión y planificación de la producción.

Los PLCs se interconectan a través de redes específicas del mundo industrial (ejemplo: Profibus), a través de las diversas variantes de LAN según el protocolo Ethernet, etc.

La programación del PLC
Los PLC aparecieron en el mundo allá por los años 1960. El antecesor de los PLCs era, en numerosas industrias, el tablero de control basado en relés electromecánicos.

Un relé es un dispositivo que consta de una bobina, y de contactos. Cuando se entrega energía a la bobina, los contactos cambian de estado. Los que estaban abiertos se cierran, los que están "normalmente cerrados", se abren.

Mediante la conexión de numerosos relés, a los que se agregan temporizadores y contadores, se pueden realizar numerosas tareas de control. Los PLCs adoptaron esta forma de representar y resolver problemas lógicos, utilizando la lógica de relés para representar y realizar la programación del equipo.

Con la evolución de la complejidad de las operaciones que realiza un PLC (control distribuido, comunicaciones, control analógico), nuevos lenguajes de más alto nivel están siendo adoptados. De todos modos, dado que la lógica de relés sigue siendo excelente y usada para solucionar muchos problemas de control, nos concentraremos en ella en las siguientes entregas.

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