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¿Qué es un PLC?
Publicado el 9 de febrero del 2020 a las 10:00 p.m.
Un PLC (Controlador Lógico Programable o por sus siglas en ingles Programmable Logic Controller), es un dispositivo electrónico que nos permite automatizar y controlar procesos, maquinarias o sistemas completos. Anteriormente por su robustez, se pensaba que los PLC solamente eran de uso industrial, actualmente por su versatilidad los podemos ver en edificios inteligentes, sistemas de riego, aplicaciones solares entre muchas otras. En estos días gracias a la diversidad del mercado existen un sinfín de marcas como ABB, SIEMENES, DELTA, ALLEN BRADLEY, PHOENIX CONTACT, AUTONICS, OMRON, entres muchas más.
Componentes del PLC
Para que un PLC pueda realizar sus funciones cuenta con diversos componentes, entre los cuales destacan:
- Procesador.
- Memorias internas: volátiles o retentivas.
- I/O (entradas y salidas) embebidas y de expansión.
- Protocolos de comunicación que puede soportar.
- Software de programación.
- Unidad de almacenamiento.
- Reloj en tiempo real.
I/O (Input/Output)
Las entradas y salidas pueden ser digitales (DI) o analógicas (AI).
Las entradas y salidas digitales generalmente son PNP y NPN, sirven para declarar un todo o un nada, generalmente son de 24V. Existe además I/O rápidas estas de diferencian por poder switchear más rápido incluso algunos modelos de PLC logran alcanzar más de 4MHz, haciendo por ejemplo que puedan detectar la velocidad de un motor que corre a 3600 RPM, un spindle que gira a 8000 RPM o controlar un servomotor por pulsos a altas velocidades.
Las entradas y salidas analógicas se usan cuando el valor de medición no es suficiente con definirlo como un todo o nada, por ejemplo la intensidad a la que suena una bocina, los grados de temperatura de un equipo de aire acondicionado o la presión variables en suministros de agua para hoteles. En los PLC los valores más usados generalmente son 0-10 V, 0-20mA o 4-20mA.
Existen además las entradas de AC, aunque en la actualidad casi no se utilizan, existen máquinas antiguas que aún funcionan con sensores de AC.
- Otro tipo de salidas que puede tener el PLC son las de relevador, estos sirven para cargas un poco más altas en corriente como lo son: accionar contactores, abrir o cerrar válvulas, etc. (Siempre haya que tomar en cuenta el valor de voltaje y corriente que permite el equipo ya que otra forma se podría dañar el PLC).
- Módulos de entradas de sensores de temperatura: Estos son muy útiles para conectar un sensor ya sea tipo K,J, PT, etc. Directamente al PLC sin pasar previamente por un convertidor.
- Módulos de entrada de celdas de carga: Para aplicaciones en las que algún producto tenga que pesarse.
Protocolos de comunicación
La conectividad es una parte fundamental en la selección del PLC ya que si bien es cierto; en la actualidad hay muchos protocolos de comunicación abiertos, existen equipos con comunicación dedicada o exclusiva, como por ejemplo PROFINET.
Esta comunicación dependerá de la aplicación por ejemplo Ethernet IP, Modbus TCP/IP, Profibus DP/DA, RS-485 nos servirían para control secuencial y situaciones donde la velocidad no sea tan exigente, CANopen, PROFINET, Ethercat pueden ser usados para control de movimiento donde se busca una comunicación en tiempo real.
Existen convertidores de comunicación llamado “gateways” los cuales son recomendables de usar pero hay que tener cuidado con los delays al momento de convertir el protocolo, los ingenieros en GCI de México comprende perfectamente la necesidad de estar comunicados por esta razón siempre propondrán las mejores soluciones, ya sea integrando en equipos existentes con la comunicación nativa o a través de los gateways, siempre teniendo en mente que tu puedas controlar completamente el proceso.
Tipos de PLC
Existen diferentes tipos y clasificaciones de PLC ya que cada marca tiene un arreglo diferente, basado en la experiencia en campo y la interacción con diversas marcas en GCI de México se clasificaran de la siguiente forma:
Stand Alone: Estos PLC no pueden expandirse, las entradas y salidas con las que viene embebido el CPU son las únicas con las que puede trabajar, son de bajo costo pero están muy limitados a aplicaciones sencillas.
Modular: Estos PLC tiene la capacidad de expandirse generalmente a la derecha en módulos de entradas, salidas, temperatura, generadores de pulsos, en un acomodo libro a libro. Dependiendo el CPU es la cantidad de módulos a soportar
Con backplane: estos son raks con espacios para módulos definidos donde se coloca el PLC y el número de módulos correspondiente al backplane, tiene la ventaja de tener un procesamiento de información más rápido, hot swap, entre otras. Al momento de seleccionar el rack hay que definir el número de módulos de expansión a utilizar, si el rack será único o deberá comunicarse con módulos remotos ya que estas funciones viene definidas desde fábrica.
Gama de CPU: Conforme al hardware de equipo como son velocidad del ciclo scan, número total de I/O a controlar, memoria de programación, memorias internas, controles PID, lenguajes de programación, lenguajes de comunicación, se pueden clasificar en gama alta, medio o baja.
Aplicación:Está es una principal característica para GCI de México al momento de clasificar el PLC ya que existen PLC dedicados a plantas de proceso, HVAC, a control de edificios inteligentes, también los hay de uso general que son muy buenos y pueden realizar muchas aplicaciones, pero también existen PLC dedicados; por ejemplo, a control de movimiento los cuales son muy especializados con una capacidad de procesamiento a altas velocidades y pueden llegar a manipular una cantidad simbólica de servomotores. También por ejemplo hay especializados para molinos de vientos los cuales deben tener una capacidad de comunicación extremadamente rápida ya que la información del molino debe estar disponible en los centros de mando, los cuales generalmente no están muy cerca de estos.
¿Cómo seleccionar un PLC?
Al momento de proponer un PLC para hacer alguna actividad es necesario analizar los siguientes puntos:
- La aplicación a desarrollar, para definir las propiedades del CPU
- El número total de I/O.
- Protocolo de comunicación a utilizar.
- Alimentación.
- Cables de programación.
- Software de programación (libre o licencia).
El equipo de GCI de México agradece su atención, esperando que la información proporcionada haya sido de gran utilidad, cualquier duda o sugerencia no duden en comunicarse, con gusto lo atenderemos.