Automatización con PLC
Un PLC es un dispositivo de control de uso industrial. Son las siglas de Programmable Logic Controller, o Controlador lógico programable en español. Estos dispositivos se basan en la lógica de relevadores. Esto es, la activación de coils (bobinas) que hacen cambiar de posición contactos (contacts).
Antes de que fuera posible la integración de sistemas electrónicos en un espacio muy reducido, e incluso antes de la invención del transistor, el “procesamiento” de información se hacía con relevadores. Los cuales, por su construcción, y dependiendo como se conectarán podían realizar operaciones lógicas simples como NOT, AND y OR. Cuando se inventa el transistor, los grandes tableros con relevadores, se hicieron más pequeños. Cuando la capacidad de integración de semiconductores avanzó, fue posible incluir funciones mucho más avanzadas.
Actualmente un PLC tiene la capacidad de una pequeña computadora. Con una gran diversidad de protocolos de comunicación y funciones avanzadas como controladores tipo PID.
La automatización con PLC es lo más común de encontrar en la industria. Esto es porque son dispositivos diseñados para estos entornos. Tanto ambientales, como temperatura y polvo; como de funcionamiento, es decir, trabajar sin apagarse durante periodos de tiempo muy largos. Además de contar únicamente con las herramientas de software especializadas para la automatización de procesos. Las cuales generalmente consisten en operaciones lógicas, transferencias de datos y algunas operaciones matemáticas.
¿La automatización con PLC es la única opción?
Actualmente hay una variedad de opciones. Un PLC no es la única forma de automatizar un proceso. Sin embargo, hay que destacar que sí es la más segura. Consideremos los años de desarrollo que hay detrás de un PLC. Es claro que no van a fallar salvo un defecto de fábrica.
Hay otras opciones de grado industrial, que permiten funciones más sencillas. Por ejemplo módulos de entradas y salidas (I/O) programables. Esto es, módulos a los cuales se les puede conectar sensores o actuadores y admiten la configuración de operaciones lógicas. Por ejemplo, en sistemas neumáticos donde es frecuente requerir condiciones de los sensores de finales de carrera para la activación y desactivación de electroválvulas. Esta clase de dispositivos nos permiten ahorrarnos costo de tablero, software y por supuesto el costo del equipo en sí es reducido comparado con un PLC.
Además de la automatización con PLC, cuando se requieren funciones muy específicas o diseñadas a medida, se recurre a sistemas embebidos. Los sistemas embebidos son aquellos que contienen en una sola unidad todo lo que se necesita para un determinado proceso. Es decir, en lugar de tener procesador, pantalla y entradas y salidas por separado, vienen en una sola unidad. Esta clase de sistemas por lo regular utilizan un sistema operativo relativamente convencional, como Windows y Linux. Sin embargo, son versiones más ligeras de estos populares sistemas, o en el caso de Linux distribuciones especiales.
Un sistema embebido puede hacer TODO. Al menos hasta donde la tecnología disponible lo permita. Por supuesto, no siempre son sencillos de utilizar y mucho menos de desarrollar. Están sujetos a un tiempo mayor de puesta a punto. Es decir, de prueba y error. No siempre tienen la robustez requerida en un entorno industrial y deben ser protegidos con gabinetes y tableros especiales.
Por lo anterior es que hay que evaluar muy bien el problema que se pretende resolver para tener claras las ventajas y desventajas del uso de cada dispositivo.
Automatización con PLC y Robots
En los últimos años, los robots han adquirido una presencia importante en plantas de todo el mundo. Por lo que tanto fabricantes de robots como de PLC han tenido que ponerse de acuerdo para mantener sus dispositivos compatibles. No todos los PLC pueden ser usados con un robot. En la práctica. Ya que teóricamente es posible comunicar cualquier PLC con un robot, pero a medida que se avanza en la programación nos encontraremos con diversos problemas, como la disponibilidad de información, retardos, incompatibilidad de formatos, incompatibilidad de protocolos, etc.
Por ello cuando se utiliza un robot, es importante considerar que PLC está instalado o cuál se pretende utilizar. De manera que podamos asegurar la compatibilidad entre ambos dispositivos.
En muchos casos, los robots pueden hacer el trabajo de un PLC. Dependiendo de la complejidad de la tarea a realizar. Un ejemplo claro de esto son los Robots KUKA. KUKA, ofrece un software y hardware lo suficientemente poderosos como para permitir el control del robot y múltiples dispositivos de entradas y salidas. De manera que celdas de manufactura completas pueden estar controladas únicamente por el procesador del robot. Que dicho sea de paso, por lo general tiene una mayor capacidad de procesamiento comparado con un PLC.
En estos casos, la automatización con PLC queda descartada, porque la robustez del controlador del robot es tal que permite un desempeño superior. Por supuesto, es necesario agregar los respectivos dispositivos de seguridad. Los cuales, dependiendo de la aplicación, pueden ser PLC de seguridad o controladores de seguridad.
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