Como funciona un PLC

Un PLC o controlador lógico programable es un dispositivo electrónico utilizados para controlar de forma automática distintos procesos o maquinas. Explicamos qué es un PLC, cómo funciona, sus características y más.

¿Qué es un PLC?

Un PLC o Programmable Logic Controller es capaz de ejecutar una acción (por ejemplo, accionar un motor) dependiendo de la señal que reciba de otro proceso. Por lo general un PLC se emplea para activar componentes que se encarguen de desarrollar actividades que son peligrosas para los seres humanos, imperfectas o demasiado lentas.

Cómo funciona un PLC

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¿Para qué sirve un PLC?

Estos PLC son computadoras capaces de automatizar procesos electromecánicos. Son muy utilizados en muchas industrias y maquinas. Estas computadoras son de fácil manejo por el operador, robustas, flexibles y económicas. Para ejemplificar, piense en el momento en que se terminan de cortar las barras en un proceso controlado por máquinas, en este caso al PLC le llega una señal de que hará funcionar el motor para que la cinta transportadora empiece a funcionar y transporte las barras cortadas.

¿Cómo funciona un PLC?

Un PLC puede ser pensado como un ordenador teniendo en cuenta que dispone de una CPU, un módulo de memorias, entradas/salidas, unidad de programación y una fuente de alimentación. En ese orden de ideas, para su funcionamiento se requiere de un cierto grado de programación previa para que así se ejecuten las funciones deseadas. Así mismo, la programación necesita de un software específico para que se ajuste a cada contexto, marca, lenguaje, etc.

En pocas palabras, un PLC va a detectar distintos tipos de clases de señales dentro de un proceso, para así elaborar y enviar diversas acciones según sea la programación que se haya aplicado para el dispositivo. Igualmente, un PLC cuenta con una configuración para presentar reportes de sus actividades, aceptando a su vez modificaciones en la programación en los casos en que sea pertinente.

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Partes de un PLC

Partes de un PLC

  • CPU – Es la Unidad de Procesamiento Central encargada de la decodificación según sea la programación del dispositivo. Es la que permite que el equipo funciones como una computadora y así interpretar códigos.
  • Fuente de alimentación – Es la que brinda energía eléctrica.
  • Módulos de entradas/salidas – Están anexos entre el CPU y el mecanismo que se controla. El módulo de entrada retroalimenta al PLC para que la información se procese correctamente. El módulo de salida va a enviar la respuesta una vez se realice la retroalimentación y esto va a los actuadores para que el proceso se controle.
  • Módulo de memorias – Aquí se almacena el software del PLC. Esta memoria puede ser RAM, ROM o PROM según corresponda.

Historia y origen de los PLC

El desarrollo de las tecnologías electrónicas y el internet hicieron que se buscaran métodos para reemplazar los sistemas de control con base en circuitos eléctricos con una lógica combinacionales, interruptores y relés. De esta manera, a finales de la década del 60 aparecieron los primeros tipos de dispositivos autómatas programables, aunque sus características eran muy sencillas.

El objetivo central en este momento fue garantizar la automatización industrial, aliviar la carga de tareas repetitivas en la industria y dar un paso certero para la evolución laboral. Fue en el año 1982 que se puso a la venta el primer PLC de forma estandarizada, y esto ocurrió por más de un millón de dólares. Lo interesante es que en la actualidad es un tipo de tecnología que está a disposición de todos con precios desde los 50 dólares.

Evolución de los PLC

Tras dar pie al origen de los PLC, el proceso continuó con la incorporación de microprocesadores en su estructura. Uno de los resultados de lo anterior fue lograr que los PLC fuesen capaces de comunicarse entre ellos y al tiempo controlar los procesadores. Además de lo anterior, la obtención de datos mejoró ostensiblemente con el paso del tiempo.

Durante la década del 80 se estandarizaron protocolos de programación y comunicaciones, razón por la que el sistema de programación mejoró, evitando por ejemplo el uso de terminales de programación. Así mismo, se añadieron mejoras en el diseño y prestaciones de los PLC.

Desde la década del 90 hasta la actualidad son muchos los cambios y adaptaciones implementadas, particularmente en los aspectos físicos de los dispositivos, en sus posibilidades de programación, en sus módulos de programación y en sus canales de comunicación.

Tipos de PLC

De acuerdo con las modificaciones y las mejoras que se han dado en el tiempo en el desarrollo de los PLC se han diseñado distintos tipos de PLC, los cuales se agrupan en cuatro categorías distintas.

PLC tipo compacto – Se caracterizan porque se ajustan a las especificaciones genéricas de un PLC, es decir la incorporación de una fuente de alimentación, la CPU y sus módulos. Los hay de tamaño nano en cuyo caso el tamaño es reducido.

PLC tipo modular – Tiene módulos ampliables, así que es más potente. Puede trabajar con programación compleja y cuenta con una capacidad de operatividad y memoria más alta.

PLC de montaje en rack – Es semejante a un PLC modular, pero la diferencia radica en el sitio en que se colocan los módulos de PLC. En este caso es posible un intercambio de información entre módulos, así que la velocidad de información y transmisión es mayor.

PLC con HMI incorporado – Un HMI o Human Machine Interface es un dispositivo programable que tiene una interfaz gráfica, el cual puede ser combinado con un PLC para que la experiencia de programación se optimice. Una de sus ventajas es que se reduce la necesidad de cables, al tiempo que se van a mostrar en una pantalla de acuerdo con lo que sea programado.

Ventajas y desventajas de un PLC

Las ventajas de un PLC son:

  • Permite automatizar procesos en un proyecto.
  • El mantenimiento es bajo.
  • La instalación es personalizada.
  • Es posible tener acceso remoto a la interfaz de la máquina, además de visualizar cuál es el estado de un proceso.
  • Los procesos se pueden modificar remotamente cuando sea necesario.
  • Ahorran tiempos en la elaboración de proyectos.
  • Se pueden realizar modificaciones sin que se generen costos adicionales.
  • Su tamaño es reducido y el mantenimiento tiende a ser de bajo costo.
  • Soportan vibraciones mecánicas que la maquinaria genera.

Las desventajas de un PLC por lo general son:

  • Tienen la necesidad de contar con técnicos calificados en su uso.
  • Requieren de personal especializado para vigilar su funcionamiento y mantenimiento.

Ejemplos de uso de un PLC

  • Dispositivos de entrada y salida – De acuerdo con la función del sensor se pueden usar en avisos luminosos, semáforos, ventiladores o una bomba de agua.
  • Recolección de señales – Se pueden programar para recoger señales cada cierta distancia para trabajar con datos de temperatura, presión, niveles de óxido, nivel de agua, presencia de vehículos, entre otros.

Diferencia entre Programmable Logic Controller (PLC) y Power Line Communications (PLC)

Debido a que las siglas son las mismas, es posible que se confundan los conceptos de Programmable Logic Controller y Power Line Communications. Ahora bien, los Power Line Communications se utilizan para las redes de comunicación, particularmente para la automatización en entornos industriales. Respecto a los Programmable Logic Controller que son los dispositivos en los que nos enfocamos en este artículo, son una especie de cerebro que activan otros componentes para realizar actividades automáticamente.

Otros usos de los PLC

Un PLC en la actualidad no es utilizado únicamente para controlar la maquinaria, procesos industriales y plantas de forma lógica, sino que son usados para operaciones aritméticas y la administración de señales analógicas.

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