Controladores Lógicos Programables para Aplicaciones Industriales

Cuando los controladores lógicos programables nacieron a finales de los años 1960, revolucionaron la industria manufacturera y dotaron a la maquinaria de un sentido de inteligencia. Desde entonces, el mercado de controladores lógicos programables ha explotado con múltiples fabricantes diseñando plataformas con capacidad de E/S, memoria, velocidad, escalabilidad y capacidades de control crecientes.

Uno de los primeros controladores lógicos programables, diseñado en los años 1960

Obviamente, todos los fabricantes de PLC afirman tener la mejor plataforma del mercado, y seleccionar la mejor plataforma para un proyecto dado puede ser exigente. A menudo, el costo no es el factor principal al elegir un sistema de controlador lógico programable, y hay otras preocupaciones como las capacidades de expansión futura, facilidad de mantenimiento y disponibilidad de piezas de repuesto.

Controladores Lógicos Programables tipo "Brick"

Hay dos tipos principales de plataformas de control que se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales. El primer tipo de controlador lógico programable se llama controlador tipo “brick”. Este suele ser no expandible, lo que significa que tiene un número fijo de entradas y salidas con capacidad de memoria limitada. Sin embargo, en los últimos años se han lanzado unidades tipo brick al mercado que pueden soportar más de 100 E/S. Estas unidades también están diseñadas con capacidades de expansión.

Los controladores tipo brick están limitados al uso en máquinas empaquetadas, proyectos que requieren un pequeño número de dispositivos de campo, o proyectos que requieren un pequeño número de E/S como interruptores, codificadores, dispositivos de detección o funciones matemáticas de alto nivel. Generalmente, todos los bricks son de tecnología de estado sólido, es decir, no tienen partes móviles con la excepción del lado de salida del controlador.

Si tu brick es un sistema de salida de relé, entonces hay relés mecánicos en el lado de salida del controlador para conmutar cargas pequeñas. Los límites de corriente en estos relés son típicamente menos de 5 A, pero en algunos casos pueden alcanzar 10 A, dependiendo de la calificación del relé y si la carga es inductiva o resistiva. Estos controles generalmente tienen 1 o 2 puntos de E/S analógicos para retroalimentación de posición o detección de nivel como ejemplo. Las salidas de relé generalmente pueden llevar más corriente de salida (tanto DC como AC) que sus contrapartes de salida de transistor/triac, pero tienen una vida útil más corta y generalmente tienen un tiempo de respuesta más lento.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

El Omron ZEN-10C2DR-D-V2 tiene uso práctico en aplicaciones de control simples, como el control de bombas o motores con una secuencia de arranque básica utilizando funciones básicas de temporización y conteo. Este controlador ofrece estas opciones (encontradas en la página 1 de la hoja de datos).

• 6 entradas
• 4 salidas de relé
• Soporta expansión hasta 44 puntos de E/S (serie V2)
• Puede soportar entrada de 24 V hasta 120 V

Un ejemplo de aplicación implica arrancar un motor y activar una alarma en una secuencia temporizada:

Ejemplo de aplicación Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

El controlador micro-brick Velocio Ace 1430 Micro PLC es una excelente opción para controlar paso y dirección en aplicaciones de servomotores y motores paso a paso. Este controlador innovador proporciona 6 entradas y 12 salidas y elimina la necesidad de salidas de alta velocidad específicas para controlar el paso y la dirección. El software también es fácil de usar y tiene una interfaz específicamente diseñada para el control de movimiento. Un ejemplo de aplicación implica usar el controlador con el popular motor servo integrado Teknic Clearpath, donde "integrado" significa que no se necesita un servocontrolador independiente. Este controlador lógico programable tiene un factor de forma pequeño, lo que permite montarlo fácilmente en un pequeño rack o soporte.

Dimensiones del Velocio Ace 1430 Micro PLC. De Velocio.net

Controladores Lógicos Programables Modulares (Basados en Rack)

Las dos unidades anteriores son ejemplos de PLCs tipo brick, pero estos deben contrastarse con un controlador modular, donde los módulos PLC se montan en unidades de rack. Los controladores lógicos programables modulares proporcionan mayor flexibilidad, mantenimiento más fácil y mucha más memoria que los controladores tipo brick. Para sistemas de fabricación avanzados y aplicaciones, los sistemas modulares son lo suficientemente potentes para proporcionar recuentos de E/S que superan los 100 puntos y pueden ejecutar funciones matemáticas complejas.

Seleccionar un sistema con las opciones adecuadas simplemente se reduce a cuántos puntos de E/S requiere su proyecto y el tipo de red de comunicaciones industriales en la que residirá el controlador. Si su recuento de E/S es menor de 100 puntos y no requiere funciones matemáticas de alto nivel o memoria significativa, entonces un controlador tipo brick como los mostrados arriba será más que suficiente.

Es importante señalar que usar más de 75 puntos en un controlador tipo brick consumirá la mayor parte de la memoria disponible, lo que llevará a un rendimiento más pobre. Una vez que su recuento de E/S aumenta más allá de 100 puntos, es mejor considerar un sistema de control de alto nivel con un rango de E/S prácticamente ilimitado que es expandible y admite múltiples protocolos de comunicación. El uso de software de programación basado en etiquetas ayudará tanto en proyectos de E/S pequeños como grandes para conservar la memoria.

Plataforma Allen Bradley Controllogix

La Plataforma Allen Bradley Controllogix es un controlador de alto nivel poderoso que utiliza un software de programación basado en etiquetas llamado Studio 5000. Este software ha revolucionado la forma en que se programan los PLCs, haciendo que la lógica de escalera parezca arcaica en comparación. Los módulos de E/S digitales admiten varios rangos de voltaje y pueden aceptar un rango de 8-32 puntos por tarjeta montada en rack.

La plataforma Controllogix tiene infinitas posibilidades de configuración con tarjetas de E/S especializadas y módulos de E/S remotos que soportan conexiones de fibra para la transferencia de datos. Este sistema de control sería adecuado para aplicaciones de alto nivel, como sistemas de control para procesos primarios de planta con interfaz de operador basada en PC u otro sistema HMI. El sistema también soporta protocolos de Ethernet, así como control net y device net.

Ejemplo de aplicación de la plataforma Allen Bradley Controllogix. De ProSoft Solutions

Los sistemas industriales han visto muchos avances, y los controladores lógicos programables han logrado mantenerse en el camino y producir avances tecnológicos también. Si estás buscando PLCs de vanguardia para sistemas industriales, ¡puedes encontrar los componentes que necesitas en Octopart!

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