PLC (Controlador Lógico Programable)

PLC

Primeros sistema automáticos programables


Los Controladores Lógicos Programables o PLC por sus siglas en inglés (ProgrammableLogic Controllers)  son minicomputadoras programabes utilizadas para la automatización de sistemas electromecáicos. Están compuestos por una CPU, módulos de memoria y de comunicaciones, así como entradas y salidas analógico-digitales. Son elementos de control robusto en tiempo real y capaces de controlar y comunicar varios dispositivos a la vez.

PLC – MODICON 084

Surgieron en la década de los 60. En aquel entonces, la mayor parte de los circuitos eléctricos estaba formada por bobinas y reles. Estos componentes, además de depender mucho del tamaño, por lo que hay que hacerlos casi a medida, tienen el inconveniente de que se estropean con mucha frecuencia. Con el incremento de la demanda de los circuitos eléctricos de aquellos años, la necesidad de repuestos y personal cualificado para sustituirlos hizo que las grandes empresas como General Motors fomentaran el desarrollo de sistemas equivalentes. Uno de los proyectos vinculado a los trabajos de la división de automática de GM, GM Hydramatic, en concreto el 084 ideado por Bedford Associate, fue el comienzo de la solución.

El resultado fue la creación de una nueva empresa, Modicon (MOdular DIgital CONtroller), dedicada exclusivamente a estos nuevos aparatos que remplazaban los sistemas de cableados y reles por lógica combinacional.

Los primeros PLC sustituyeron los reles mecánicos convencionales por reles de estado sólido. El sistema resultante tenia una vida media larga y un sistema reprogramable y sencillo que podían mantener los operarios de las fábricas. La mayoría de los PLC de la década de los 70 eran máquinas de estado secuenciales y CPUs basadas en desplazamiento de bits. Se instalaron en fábricas para controlar los procesos de producción dado que eran capaces de recibir y procesar señales analógicas y digitales y comunicarse por sistemas de bus como el Modbus de Modicon.

Ejemplo de lenguaje en escalera

El auge de los PLC de esos años impulso el desarrollo por parte de muchas empresas. El resultado fue una gran variedad de PLC con poca documentación y compatibilidad. Muchos productos con diferentes sistemas de circuitos y programación. Urgía imponer una norma. El primer intento surgió en los años 80 con el MAP (Manufacturing Automation Protocol) de GM junto con los módulos de programación simbólica habilitados para CPUs de usuario como el lenguaje Ladder o de diagrama en escalera.

En los siguientes años, el desarrollo de los PLC ha ido encaminado a la adaptación a sistemas más complejos y a la unificación del sector. Aunque en la actualidad muchos están siendo sustituidos por PCs normales, debido a la reducción de tamaño de estos, en muchos equipos industriales debido a su pequeño tamaño, algunos del tamaño de un relé, y a que son simples y compactos.

En la actualidad

Los PLC están compuestos por una CPU capaz de realizar operaciones lógicas o aritméticas, controlar la interfaz de usuario y otras funcionalidades más avanzadas. Dos memorias, una externa (RAM) y otra interna (ROM) donde se almacenan tanto la información permanente del sistema como los datos necesarios para realizar el control. Por último cuenta con puertos de comunicación y una serie de pines a ambos lados para las entradas y las salidas tanto analógicas como digitales.

Diagrama de las partes de un PLC (Engineersgarage)

Conectándolos a un ordenador común podemos programarlos mediante el lenguaje simbólico u otro de los estándares para realizar tareas cíclicas y secuenciales como los mecanismos de star/stop de los coches, las alarmas, control de válvulas, formar parte de un controlador PID, etc.

En Internet se pueden encontrar muchos vídeos y tutoriales para aprender a programar un PLC por lo que aunque no son especialmente baratos, podemos utilizarlos en nuestros hogares para controlar la depuradora de agua, automatizar la puerta del garaje o una gran variedad de tareas. Este desconocido elemento que podemos encontrar en una gran cantidad de elementos de nuestro entorno puede ser la solución a un buen número de proyectos, tanto personales como industriales. Siemens tiene una rama de PLC propia denominada LOGO que puede ser un buen punto de partida, además de ser de los más utilizados. Aquí dejamos el enlace a uno de sus manuales para más información.

Ejemplo de sistema de control con la interface de LOGO

 Algunos vídeos:

Referencias:

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