En todas las industrias y aplicaciones, los fabricantes utilizan autómatas programables para supervisar y automatizar sus procesos de producción.
¿Qué son los autómatas programables?
Los autómatas programables también conocidos como PLC (Controlador Lógico Programable) son ordenadores compactos utilizados para la automatización industrial.
Estos controladores pueden automatizar un proceso específico, una función de la máquina o incluso toda una línea de producción.
Otra característica de los autómatas programables es que varían en tamaño y formatos. Algunos son lo relativamente pequeños como para caber en el bolsillo, mientras que otros son lo suficientemente grandes como para requerir sus propios racks para montarlos.
Determinados autómatas programables pueden personalizarse con módulos funcionales para adaptarse a diferentes tipos de aplicaciones industriales.
En cierta manera, los autómatas programables son muy utilizados en una variedad de industrias porque son rápidos, fáciles de manejar y se consideran sencillos de programar.
Los PLC pueden programarse de varias maneras, desde la lógica de escalera, que se basa en relés electromecánicos, hasta lenguajes de programación especialmente adaptados de BASIC y C, por nombrar algunos.
La mayoría de los autómatas programables actuales utilizan uno de estos 5 lenguajes de programación: Diagrama de Escalera, Texto Estructurado, Diagrama de Bloques de Funciones, Lista de Instrucciones o Diagrama de funciones secuenciales.
¿Cómo funcionan los autómatas programables?
Los autómatas programables son los controladores que están detrás de casi toda la automatización industrial moderna. Hay muchos componentes en un PLC, pero la mayoría de ellos pueden clasificarse en las tres categorías siguientes:
- Procesador (CPU)
- Entradas
- Salidas
Los PLC son ordenadores de gran potencia. Pero, podemos describir la función de un autómata en términos simples. El autómata toma las entradas, realiza la lógica en las entradas en la CPU y luego enciende o apaga las salidas en base a esa lógica.
- La CPU monitorea el estado de las entradas (por ejemplo, interruptor encendido, sensor de proximidad apagado, válvula 40% abierta, etc.).
- La CPU toma la información que obtiene de las entradas, realiza la lógica en las entradas.
- La CPU opera la lógica de las salidas (por ejemplo, apagar el motor, abrir la válvula, etc.).
Aplicaciones de los autómatas programables
La aplicación adecuada de los autómatas programables comienza con un análisis de fundamentación económica.
Los procesos por lotes en las industrias química, cementera, alimentaria, papelera, entre otras son de naturaleza secuencial y requieren decisiones basadas en el tiempo o en los eventos.
En estas industrias, los autómatas programables se utilizan cada vez más como soluciones totales a los problemas de los lotes, en lugar de ser sólo una herramienta.
En los procesos por lotes, los ahorros se desarrollan principalmente a partir de la reducción del tiempo de ciclo y la programación.
La automatización del ciclo proporciona una aplicación de control precisa para eliminar los errores humanos y minimizar las intervenciones manuales.
Cabe esperar una mayor eficacia en la programación, con una utilización máxima de los equipos y la reducción de las demandas fluctuantes en los equipos críticos.
En las grandes plantas de proceso, los autómatas programables se utilizan cada vez más para la puesta en marcha y el apagado automáticos de los equipos esenciales.
Un PLC garantiza que un equipo no puede ponerse en marcha a menos que se hayan establecido todas las condiciones permisivas para un arranque seguro.
También supervisa las condiciones necesarias para el funcionamiento seguro del equipo y lo desconecta cuando se detecta cualquier anomalía en el sistema.
Los autómatas programables se pueden programar para que funcionen como un sistema de gestión de la energía para el control de la caldera u otras fuentes de energía.
Ventajas de los autómatas programables
- Es muy rápido.
- Fácil de cambiar la lógica, es decir, flexibilidad.
- Fiable gracias a la ausencia de piezas móviles.
- Bajo consumo de energía.
- Fácil mantenimiento gracias al montaje modular.
- Facilidad en la localización de averías y en el diagnóstico.
- Capaz de manejar operaciones lógicas muy complicadas.
- Buenas facilidades de documentación.
- Facilidad de acoplamiento con los ordenadores de proceso.
- Manejo de señales analógicas y programación de control de bucle cerrado.
- Posibilidad de programar contadores, temporizadores y comparadores.
- Interfaz de operador fácil gracias a la introducción de sistemas de color y de asesoramiento.
