En este artículo vamos a explicar todo el proceso de la programación PLC y como afecta a los procesos industriales.

Qué es un PLC y su historia

Un PLC (Power Line Communications) es un controlador lógico programable, es decir, un ordenador industrial encargado de procesar todos los datos de una máquina para controlar cualquier proceso industrial de manera automática.

Se puede confundir con los PLC que se utilizan en las redes de comunicación junto con el autómata industrial, comparten nombre, pero los usos son dispares. Estos se encargan de transmitir la conexión de Internet por la red eléctrica. Este tipo de repetidores PLC sirven para ampliar la red Wifi y el Ethernet. Pero no vamos a centrarnos en este sistema.

programación PLC

¿Para qué sirven los PLC?

Principalmente, la función de un PLC es detectar diferentes señales del proceso, elaborando y enviando acciones de acuerdo a lo que se le ha programado. Asimismo, recibe configuraciones de los programadores y da reportes aceptando las modificaciones de programación necesarias.

En Chemik nos encargamos de desarrollar las funciones según las necesidades de control, registro y monitoreo del proyecto que se está desarrollando.

El PLC está formado por partes como una CPU:

  • Fuente de alimentación: su función principal es suministrar la energía eléctrica a la CPU y el resto de tarjetas del PLC.
  • CPU: como su nombre indica es la unidad central del procesamiento. Se encarga de interpretar cada una de las instrucciones que tiene programado el PLC.
  • Módulos de entrada y salida: gracias a ellas es posible hacer una conexión física entre el CPU y el sistema a controlar.
  • Módulos de memorias: es el lugar donde se guarda el programa del PLC.*
  • Unidad de programación

* Tipos de memorias en función de sus características:

  • Nano: integran la fuente de alimentación con la CPU y las entradas y salidas. La diferencia es que el número de entradas y salidas que maneja es reducido.
  • Compacto: tienen incorporados en un solo módulo principal la fuente de alimentación, la CPU y los módulos de entrada y salida. Gracias a ellas se pueden manejar unos pocos módulos de entradas y salidas. Su tamaño es superior a los nano.
  • Modular: la ventaja de estas memorias es que pueden ser configuradas conforme a las necesidades. Cada módulo se encuentra por separado y puedes organizar tú el PLC en base a tus necesidades.

¿Qué utilidad tiene la tecnología PLC?

Gracias a la tecnología PLC podemos automatizar los procesos de los proyectos con un bajo mantenimiento e instalación personalizada.

Programación de PLC

¿Qué es la programación PLC?

Como hemos explicado anteriormente, un PLC es un controlador encargado de procesar y controlar cualquier sistema. Para poder programarlos con las tareas que van a tener que realizar se necesita un software específico que utiliza un lenguaje de programación PLC.

El programar un PLC supone generar un conjunto de instrucciones y de órdenes que provocaran la ejecución de una tarea.

La programación PLC se compone de varias fases:

  1. Definición y análisis del problema: antes de nada, se debe identificar cuál es el problema y la necesidad que queremos resolver y tener controlada.
  2. Definición de la arquitectura del automatismo: definimos el hardware de la controladora. Una vez que ya sabemos cuál es la información y los procesos que tenemos que monitorizar, configuramos los módulos de entrada para recibir los datos.
  3. Diseño de algoritmos: un algoritmo es una secuencia de pasos requeridos para ejecutar una tarea. Así es como se diseña el método.
  4. Programación de código: con todos los procesos ya identificados y definidos, redactamos las órdenes que nos permiten comunicarnos con la máquina. Aquí es donde entrar en juego los lenguajes de programación.
  5. Test y verificación del programa: en la última fase, se comprueba el correcto funcionamiento de la serie de tareas marcadas. Se detectan posibles errores y en la comunicación y se hacen las correcciones correspondientes para garantizar una óptima ejecución.

Tipos de programación PLC

Los lenguajes de programación PLC se componen de una serie de símbolos, caracteres y reglas diseñados para establecer la comunicación de los usuarios con las máquinas.

Actualmente, es el estándar internacional IEC 6131 el que define los principales lenguajes de programación en PLC:

  • IL (Instruction List):  es el lenguaje de texto más antiguo. Es la base del resto de lenguajes. Se empleaba cuando los ordenadores no tenían capacidad gráfica. En este lenguaje todos los programas pueden ser traducidos a una lista de instrucciones. El control del programa se obtiene a través de llamadas a funciones.
  • LD (Ladder): también conocido como diagrama de escalera. Es un lenguaje gráfico y es la evolución del lenguaje IL. Se compone de dos niveles verticales (alimentación) y de dos horizontales. Las instrucciones se colocan en el lado izquierdo y las salidas en el lado derecho. El procesador del PLC interpretará los lados de abajo arriba y de izquierda a derecha.
  • FBD (Function Block Diagram): es también un lenguaje gráfico que define la función entre las variables de entrada y las de salida. En este lenguaje se utilizan bloques de símbolo lógico.
  • ST (Structured Text): al igual que los dos anteriores, es un lenguaje gráfico que define la función entre las variables de entrada y las de salida. Se compone de una serie de instrucciones que se pueden ejecutar de manera condicionada.

La principal diferencia entre el PC tradicional y un PLC, es que el PLC contiene muchos canales para medir distintas señales provenientes de sensores que han sido instalados en la máquina o proceso que se quiere controlar. Además de canales de salida de señal que actúan sobre la maquina o proceso.

Gracias al PLC podemos controlar o proteger un proceso industrial, llegando incluso a las opciones de monitoreo y diagnóstico de condiciones, presentándolas en un HMI (Human Machine Interface) o pantalla de operación y red de control superior.

Un PLC puede ser parte de un sistema de control distribuido (DCS) o puede ser una parte de un SCADA.

El proceso de programación de un PLC es un proceso cuyo desarrollo es ejecutado por unas instrucciones planteadas anteriormente. A continuación, dejamos los pasos para desarrollar la programación PLC:

Ventajas y desventajas programación PLC

Las principales ventajas de estos equipos y programación es que gracias a ellos es posible ahorrar tiempo en la elaboración de proyectos, pudiendo realizar muchas modificaciones en ellos y ahorrar costes. Además, son de tamaño reducido y de mantenimiento bajo costo.

La única desventaja es la necesidad de contar con técnicos calificados para poder ocuparse del buen funcionamiento y mantenimiento.

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