Introducción a los Autómatas Programables (PLC)

Definición de Autómata Programable (PLC)

Un autómata programable (PLC, por sus siglas en inglés Programmable Logic Controller) es un equipo electrónico programable en lenguaje no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en ambientes industriales, procesos secuenciales. Ejemplos de fabricantes incluyen Omron y Siemens.

PLC significa Process Logic Controller, o controlador lógico de procesos. Es un ordenador utilizado para la automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, controlar la maquinaria de fábricas, atracciones, etc.

Partes de un Autómata

• CPU: Es la central de cálculo del PLC, que incluye la memoria.
• Sección de entradas: Adapta y codifica las señales externas para que la CPU las pueda comprender.
• Sección de salidas: Codifica las señales que envía la CPU y las amplifica para que sean útiles a los actuadores.
• Fuente de alimentación
• Módulo de comunicaciones: Permite conexiones a un PC para la programación.
• Interface: Pantalla y botones para la interacción con el usuario.
• Otros: Expansiones de memoria, reloj, etc.

La estructura externa del PLC puede ser compacta o modular.

Ventajas de los Autómatas

• Reduce el cableado y el tamaño de los cuadros eléctricos.
• Mejora el tiempo de desarrollo de proyectos.
• El mantenimiento es más económico, rápido y sencillo.
• Permite mejorar la capacidad de ampliación del sistema.
• Mejora los tiempos de respuesta del sistema.
• Se pueden comunicar con otros sistemas.
• Se puede utilizar un autómata para varios procesos distintos.
• Se puede cambiar la funcionalidad reprogramando.

Inconvenientes de los Autómatas

• Es necesario que los técnicos tengan conocimientos de programación.
• El coste inicial puede ser más elevado.

Relés Programables

Definición de Relé Programable

Un relé programable se compone de una serie de entradas de control digital y analógico, y unas salidas. Algunos modelos tienen módulos de expansión de entrada y salida. Las entradas gobiernan las salidas mediante el programa. El lenguaje de programación suele ser diagramas de relés o bloques de función. Son capaces de responder a la necesidad de modificaciones o ampliaciones de las instalaciones sin necesidad de agregar nuevos elementos de control, ya que incorporan numerosas funciones (que a menudo no todas son utilizadas) con posibilidad de agregar módulos de expansión. Ejemplos de fabricantes incluyen Siemens LOGO y Omron SYSMAC.

Diferencias entre PLC y Relé Programable

El PLC tiene la capacidad de procesar más operaciones de control y contiene más entradas y salidas, integra temporizadores y otras funciones, y se puede programar. El relé programable tiene sus operaciones limitadas y su tamaño es más compacto, se limita a realizar las operaciones básicas de apertura y cierre de contactos.

Características a Tener en Cuenta

• Número de entradas y salidas.
• Si es compacto o modular.
• Memoria del autómata.

Lenguajes de Programación

Tipos de Lenguajes Utilizados en la Programación de Relés y Autómatas

• Lista de instrucciones (IL): Lenguaje ensamblador basado en un acumulador simple.
• Texto estructurado (ST): Lenguaje de alto nivel que permite la programación estructurada.
• Esquema de contactos (Ladder, KOP): Lenguaje de programación gráfico.
• Diagrama de funciones (FBD, FUP): Lenguaje gráfico que permite al usuario programar elementos de forma que aparecen interconectados como un circuito eléctrico.
• Diagrama de secuencias (SFC, GRAFCET): Lenguaje gráfico que provee una representación diagramática de secuencias de control en un programa.

Conceptos Básicos

• Entrada Digital: Señales eléctricas que llegan al PLC y son necesarias para conocer el estado actual del sistema. Son del tipo TODO-NADA.
• Entrada Analógica: La magnitud a medir se convierte en valores de tensión o intensidad normalizada. Pueden tomar infinitos valores.
• Convertidor de señal analógica: Transcribe las señales analógicas en digitales para simplificar el procesamiento y reducir las interferencias y el ruido.
• Contacto libre de potencial: Se puede conectar un actuador con cualquier sistema de corriente y cualquier tensión.
• Marca: Devuelven en su salida la señal de entrada.

Sensores y Detectores

• Sensor: Dispositivo que mide de manera automática una variable (temperatura, presión, etc.).
• Detector: Dispositivo capaz de detectar o percibir un fenómeno físico.