Dentro del sistema de maquinarias y procesos industriales, encontramos que existe un desarrollo que genera el adecuado funcionamiento de las operaciones construidas bajo lógicas automatizadas que facilitan las mismas, así como la producción o articulación de ciclos que son generados a través de la programación PLC.
El ahondar en los controladores lógicos programables resulta ser, en la actualidad, ideal para aquellas empresas que deseen generar un ahorro económico y energético significativo en cuanto a los procesos de mantenimiento y operaciones que corren en sus sistemas.
Conocer cómo es posible que un sistema de programación PLC se implemente dentro de una máquina, método o ciclo genera una vida útil tanto para los equipos como para el personal humano, ya que de esta manera encuentran procesos mucho más formalizados y sustentados en tecnología.
En Frost Automation te explicamos qué es y cómo funciona la programación PLC para que puedas implementar estas mejoras dentro de tu maquinaria sin complicaciones secundarias.
¿Qué es la programación PLC?
La programación PLC (Power Line Communications) o controladores lógicos programables se define como aquel lenguaje de programación que genera autómatas programables dentro de máquinas, dispositivos o programas, esto quiere decir que a través de una serie de instrucciones y/o tareas específicas, un sistema puede ejecutar dicha orden como respuesta predeterminada.
Este tipo de programación es empleada especialmente en diversos procesos industriales que incumben a ámbitos como lo son:
- Maniobras de maquinaria
- Maniobra de instalaciones
- Industria automotriz
- Sectores industriales múltiples (Alimentación, metalurgia, maderería, energía, domótica, etc.)
- Ámbito Petroquímico
El PLC programming es un controlador que se desarrolló en la década de los 60 para gestionar el modelo de operación de diversos procesos industriales, desde su fabricación hasta las fases de conclusión.
Los PLCs son indispensables para los procesos industriales de producción.
¿Cómo programar PLC?
Para saber cómo programar un PLC se deben generar un conglomerado de instrucciones y órdenes que provoquen la ejecución de una tarea determinada, es decir, se trata de una respuesta hacia las combinaciones posibles de estados de información que son recibidos.
Para comenzar a programar un PLC es importante saber que este opera de manera similar a lo que conocemos como un CPU, ya que cuenta con módulos de entradas y salidas que se encargan de mantener la durabilidad y capacidad de su funcionamiento, aún en entornos hostiles para la electrónica.
Un PLC controlador lógico programable involucra procesos electromecánicos, electroneumáticos, electrohidráulicos y se utiliza principalmente en el sector de la ingeniería automática o automatización industrial.
1. Identificar el problema o el proceso a desarrollar
Es indispensable analizar cuál es la necesidad latente y qué resultado se quiere obtener a partir de ello. Las preguntas a establecer se dividen en:
- ¿Qué experiencia queremos obtener del sistema?
- ¿Qué información requerimos para establecer una orden y su respuesta?
2. Definir la arquitectura del controlador
Para generar la estructura de un PLC hay que preguntarse lo siguiente:
- ¿Qué hardware usará el controlador?
- ¿Qué procesos se van a monitorizar?
A partir de ello se podrá establecer la configuración de entradas para que estas puedan recibir los datos a través de sensores y las salidas que definirán la activación de los procesos, así como los diagnósticos.
3. Generación del algoritmo
El algoritmo definirá la secuencia lógica de los pasos para que la máquina, sistema o programa ejecute una tarea. Para esto se debe considerar:
- ¿Cuál método deberá ser diseñado para tomar decisiones?
- ¿De qué manera se implementará?
4. Programación del código
Las órdenes se definirán a raíz de la creación del código, así como de la especificación de las mismas a través de secuencias establecidas y específicas.
- ¿Cuál será el lenguaje de programación a usar? En este caso se considera el PLC
5. Verificación y pruebas al programa
Una vez que se siguieron las instrucciones y pasos, es necesario hacer pruebas y depuraciones a través de test que garanticen el correcto funcionamiento del programa para detectar, a la brevedad, posibles errores en cuanto a la ejecución de tareas del PLC.
Si te preguntas, ¿con qué se programa un PLC?, debes saber que emplean un software de aplicación en una computadora, el cual se conecta al PLC a través de cables USB, Ethernet, RS232, RS-485 o RS-422.
Los PLC no sólo están compuestos por software, sino también por hardware. Además, poseen un sistema operativo conocido como firmware en donde se pueden usar diversos lenguajes.
La implementación de estos sistemas genera mayor eficiencia en los procesos.
¿Cuál es el lenguaje de programación en PLC?
Un lenguaje de programación se compone por caracteres, símbolos y especificaciones que hacen posible que los diseños de comunicación entre diversos usuarios sean posibles y puedan, así, tener relación con las máquinas. A través del código es como se generan instrucciones que harán correr el funcionamiento de cualquier proceso industrial.
El estándar internacional IEC 6131 (Controladores Programables) define los lenguajes de programación en PLC.
Los lenguajes de programación en PLC son:
1. IL (Instruction List): Lenguaje de programación más antiguo en utilizarse y que hoy representa la base del resto de los lenguajes, ya que se compone de componentes de texto. Este es un lenguaje de programación de bajo nivel y es parecido al ensamblador. En este sistema se establecen listas de instrucciones y el control del programa se obtiene gracias a los “saltos” y de llamadas a la acción.
Ejemplo de IL:
LD BotonPartir
Or Motor
AND NOT BotonParar
OUT Motor
2. LD (Ladder): Lenguaje de programación gráfico que surgió como la evolución o actualización del IL, también es conocido como Diagrama de Escalera debido a su estructura que se compone de dos niveles horizontales y dos verticales (alimentación).
Ejemplo de LD:
3. FBD (Function Block Diagram): Lenguaje de programación gráfico que establece funciones entre variables de entrada y salida. Su empleo se refleja principalmente en bloques de símbolo lógico.
Ejemplo de FBD:
Imagen extraída de EDIMAR
4. ST (Structured Text): Lenguaje de programación gráfico que compone funciones para las variables de entrada y salida. Su similitud se relaciona con el lenguaje C y Pascal. Sus instrucciones se ejecutan de manera condicionada.
Ejemplo de ST:
IF ( BotonPartir OR Motor) AND NOT BotonParar THEN
Motor := TRUE;
ELSE
Motor :=FALSE;
END_IF;
¿Qué programas para PLC son más utilizados?
La variedad de PLC que radican en el mercado es innumerable, ya que cada fabricante emplea sus propios diseños; sin embargo, los tres tipos de lenguajes de programación de PLCs más utilizados a nivel global son:
- Lenguaje de contactos o Ladder
- Lenguaje Booleano
- Diagrama de funciones
En Frost Automation ofrecemos servicios de automatización industrial que se adaptan a las necesidades de tu empresa:
- Diseño de software industrial
- Diseño mecánico y eléctrico
- Instalación mecánica
- Instalación eléctrica
¿Cuáles son los tipos de PLC?
Las cuatro categorías principales que podemos encontrar para los PLCs son:
- Tipo compacto
- Tipo modular
- Montaje en rack
- PLC con HMI incorporado
Tipo compacto
Se ajusta a los modelos genéricos de los PLC, ya que incorporan corrientes de alimentación, la CPU y diversos módulos entre sí. Son compactos en tamaño nano.
Tipo Modular
Contiene módulos ampliables diferentes al compacto, ya que aquí se aportan características que disponen de mayor fuerza. Su modo de trabajo es a través de programas sofisticados y complejos con una mayor receptividad hacia la operatividad y memoria.
Montaje en rack
Con el mismo funcionamiento del PLC modular, solo que la única referencia es que en este se permite el intercambio de información entre módulos a una velocidad más amplia y, por tanto, que hace que se optimice el funcionamiento del PLC.
PLC con HMI incorporado
HMI o (Human Machine Interface) es un sistema programable que se combina con su interfaz y un PLC para optimizar la experiencia de programación. Con este dispositivo se reduce el cableado de los elementos PLC y se presenta la información en una pantalla gracia según se establezca.
PLC Frost Automation son conocidos en el sector debido a sus beneficios.
Ventajas de la programación PLC en la industria
Las ventajas de la programación PLC cubre necesidades muy específicas en el sector, ya que hace que los procesos sean mejor evaluados, menos costosos y más útiles a largo plazo.
Los beneficios latentes en este tipo de programación se reflejan en los campos que mencionamos a continuación.
En Ingeniería eléctrica
Un PLC en ingeniería eléctrica otorga soluciones a la industria relacionadas con proyectos de sistemas de potencia, actualizaciones y modernización. En este sentido podemos encontrar que en FROST AUTOMATION extendemos servicios de planificación, creación de equipos, componentes eléctricos, esquemas, equipos de iluminación y sistemas de energía.
- Paneles de control PLC
- Distribución de energía
- Sistemas de enclavamiento de seguridad, control de seguridad
- Sistemas de motor / servoamplificador
- Cableado intrínsecamente seguro (Clase I División I)
- Construcción del panel de control
- Instalación eléctrica en sitio
Si te interesa cotizar puedes dirigirte a aquí.
En Software industrial
Un programador de PLC sabe que un software industrial es indispensable para integrar sistemas inteligentes y vanguardistas, por lo que en Frost Automation entendemos esto y ofrecemos una gama de opciones como lo son:
- Diseño personalizado de soluciones de software de control
- Plataforma estándar de la industria Allen Bradley / Rockwell.
- Studio5000 / FactoryTalk View SCADA.
- Codificación PLC estándar y de seguridad.
- Diseño de software modular PLC / SCADA / HMI.
- Recopilación y archivo de datos.
Otros beneficios
- El mantenimiento es económico en relación con otros sistemas
- No requieren modificaciones eléctricas y/o cableados
- Se emplea poco material para su implementación
- Mantienen similitudes con la lógica cableada
La implementación en diversos modelos de industrialización genera más operatividad.
En Frost Automation tenemos la solución para cada necesidad que la industria requiere, por ello extendemos nuestros servicios a aquellas fábricas, empresas o industrias que necesiten de implementaciones especializadas y profesionales en cuanto a la automatización.
Si necesitas que desde Frost Automation realicemos una evaluación para la programación o diseño de los procesos automatizados de tu empresa, no dudes en comunicarte con nosotros. Nos pondremos en contacto lo más pronto posible. ¡Comunícate aquí!
Tomamos tu sistema actual y lo mejoramos.
REFERENCIAS
- Electrónica Edimar. Programación en plc: controladores programables. Electrónica Edimar, s/f. México. Consultado el 5 de diciembre del 2022.
- Robinson E. Arrieta Arvilla, Frank Gonzalez Kerguelen. Tutorial básico para programación de plc. Universidad Tecnológica De Bolívar, 2003. Consultado el 6 de diciembre del 2022.
- Torres Zambrano Jenny Katherine. Lenguajes de programación. Sena Virtual Distrito Capital, 2005. Consultado el 6 de diciembre del 2022.
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