Fundamentos Esenciales del PLC: Estructura, Lenguajes y Aplicaciones en Automatización Industrial

PLC (Controlador Lógico Programable)

El PLC es un equipo electrónico, programable en lenguaje diseñado específicamente para entornos industriales, distinto al lenguaje puramente informático.

Lenguajes de Programación del PLC

Los lenguajes utilizados para programar un PLC son:

• Gráfico Secuencial de Funciones (SFC)
• Texto Estructurado (ST)
• Lista de Instrucciones (IL)
• Diagrama de Flujo
• Diagrama de Contactos (Ladder Diagram, LD)
• Mnemónico o de Instrucción

Aplicaciones y Usos del PLC

El PLC se utiliza en entornos que requieren:

• Espacio reducido.
• Procesos de producción periódicamente cambiantes.
• Procesos secuenciales.
• Maquinaria de procesos variables.
• Instalaciones de procesos complejos y amplios.
• Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso.

Ventajas e Inconvenientes del PLC

Ventajas (V)

• No es necesario dibujar el esquema de contactos tradicional.
• Mínimo espacio de ocupación.
• Menor coste de mano de obra en la instalación.

Inconvenientes (I)

Como inconvenientes podríamos mencionar, en primer lugar, la necesidad de contar con un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido. Sin embargo, hoy en día este inconveniente está solucionado, ya que las universidades se encargan de dicho adiestramiento. El coste inicial del equipo también puede ser un inconveniente.

Componentes Fundamentales del Autómata

Sección de Entradas

La sección de entradas, mediante el interfaz, adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores.

Tipos de Entradas

• Entradas digitales
• Entradas analógicas

Sección de Salidas

La sección de salida, también mediante interfaz, trabaja de forma inversa a las entradas. Es decir, decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o actuadores (como lámparas, relés, etc.). Aquí también existen interfaces de adaptación para la protección de circuitos internos.

Tipos de Salidas

• Salidas digitales
• Salidas analógicas

Tensión de Operación del PLC

La tensión estándar de operación del PLC es de 24V Corriente Continua (CC).

Conceptos y Estructuras

API (Application Programming Interface)

API es la abreviatura de Application Programming Interface (Interfaz de Programación de Aplicaciones). Un API es una serie de servicios o funciones que el Sistema Operativo ofrece al programador, como por ejemplo, imprimir un carácter en pantalla, leer el teclado o escribir en un fichero de disco.

Estructura Física del Autómata

El término estructura externa o configuración externa de un autómata programable industrial se refiere al aspecto físico exterior del mismo, es decir, los bloques o elementos en que está dividido.

Estructura Externa: Tipos Significativos

Actualmente, son tres las estructuras más significativas que existen en el mercado:

• Estructura compacta
• Estructura semimodular
• Estructura modular

Estructura Interna

En este apartado se estudia la estructura interna de cada uno de los diferentes elementos que componen el autómata, sus funciones y funcionamiento. El autómata está constituido por diferentes elementos, pero tres son los básicos:

• CPU (Unidad Central de Procesamiento)
• ENTRADAS
• SALIDAS

Tipos de Memoria en el PLC

Los tipos de memoria utilizados en los PLCs son:

• RAM (Random Access Memory)
• ROM (Read-Only Memory)
• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

Temas Pendientes de Desarrollo

Los siguientes puntos requieren una explicación detallada:

• ¿Cómo se instala un PLC?
• ¿Qué papel juega el microcontrolador en el PLC?
• ¿Qué es un micro PLC?