Optimizar la arquitectura del PLC

En este artículo analizaremos el impacto que puede tener en el coste del hardware la distribución de las E/S y la densidad de los módulos, en definitiva, cómo podemos optimizar la arquitectura del PLC según sean los requerimientos de cada proyecto.

Para ello utilizamos la herramienta IO_Builder que nos permite realizar diferentes distribuciones de señales y calcular su coste de una forma muy rápida. En los ejemplos hemos utilizado los precios reales del hardware de un conocido fabricante de PLCs.

Veremos que el coste del PLC no siempre se reduce utilizando módulos con números de señales mayores, de hecho esto es cierto cuando sólo hay E/S simples y además no tenemos ninguna restricción al distribuir las señales. Lo vamos a ver con algún ejemplo.

En la imagen vemos el primer ejemplo para un PLC de 197 E/S incluyendo las reservas requeridas por el cliente. Hemos comparado 3 arquitecturas diferentes, la primera con módulos digitales de 32 canales y las dos siguientes con módulos de 16. En las analógicas hemos considerado módulos de 8 EA en los tres casos.

comparacion-costes

 

La segunda diferencia está en el criterio utilizado para distribuir las señales. En los dos primeros casos los canales de las señales triples (lógica 2 de 3) y dobles (redundantes con lógica 1 de 2 o 2 de 2) deben estar en racks distintos, y en el tercer caso es suficiente con ubicarlas en módulos diferentes. Para aumentar la disponibilidad, sólo en el tercer caso hemos considerado que los módulos de alimentación y de comunicaciones son redundantes.

Lo que pretendemos es asegurarnos de que el fallo de un módulo sólo afecte a un canal de las señales triples y dobles.

Vemos que el precio más alto es cuando usamos módulos digitales de 32 canales pues el exceso de E/S es muy alto, son señales que no necesitamos. En los precios hemos considerado sólo la periferia (E/S, racks, fuentes de alimentación y módulos de comunicación).

La reducción de precio en el tercer caso es significativa y en muchos casos esta arquitectura es válida (los canales deben estar en módulos diferentes pero pueden ubicarse en el mismo rack).

 

Hemos realizado un segundo ejemplo sin señales redundantes ni lógica 2 de 3, es decir sólo con señales simples. En los dos primeros casos distribuimos las E/S por zonas de la Planta y en racks distintos, y en los dos últimos no ponemos ninguna restricción.

El resultado se muestra en la imagen.

comparacion-costes_2

La conclusión principal que podemos extraer del análisis es la siguiente:

La forma de distribuir las E/S en los racks y los módulos del PLC/DCS impacta de forma clara en el coste del precio de la arquitectura y, en muchos casos, de manera significativa.

Si eres Integrador de Sistemas te recomendamos que hagas este análisis desde la fase de oferta pues estas diferencias de precios pueden decidir la adjudicación a tu favor o en tu contra. Por otro lado, le puedes dar más valor añadido a tu propuesta ofreciéndole al cliente otras opciones con una distribución de señales orientada a la aplicación y que aporte más disponibilidad y facilidad de mantenimiento de la Planta. Este tipo de análisis solían ser complicados y requerían mucho tiempo, pero son enormemente sencillos con una herramienta como “IO_Builder” que se ha diseñado específicamente para esto.

En los ejemplos anteriores hemos utilizado siempre hardware del mismo modelo de PLC. IO_Builder resulta todavía más útil cuando comparamos distintos modelos de PLCs, del mismo fabricante o diferentes. Esto lo veremos en otro artículo.