La automatización es la solución para la mayoría de las empresas que deseen aumentar su productividad y desempeño. Cuando hablamos de este tema solemos pensar rápidamente en la automatizacion con PLC de máquinas o procesos industriales, y no tanto pero también importante, en la automatización de las tareas repetitivas previas que debe acometer el diseñador y su equipo, es decir durante la fase de ingeniería.
La automatización ofrece innumerables soluciones industriales para las empresas que requieren de hardware y software. El hardware hoy en día está basado en los Controladores Lógicos Programables o Autómatas Programables (PLC son las siglas de “Programmable Logic Controller”), los cuales funcionan como el cerebro que opera, controla y gestiona todas las operaciones automatizadas. Puede haber arquitecturas muy sencillas con CPU y entradas/salidas digitales, o mucho más complejas con módulos de comunicaciones, módulos redundantes, señales analógicas, etc.
Hoy en día la oferta de hardware es grande y cada vez hay menos diferencias entre los fabricantes que quieren ahora diferenciarse más en el software. Las funcionalidades están pasando del hardware al software.
¿Cómo explicaríamos de una forma sencilla cómo funciona la automatización con PLC?
El PLC tiene una CPU (unidad central de proceso) similar a la placa base de un PC. La diferencia está en los “módulos o canales de entradas y salidas”, en la robustez de la electrónica y en el lenguaje de programación. Las entradas son señales de sensores, detectores y switches, y las salidas son órdenes de abrir/cerrar válvulas, arrancar/parar motores, etc.
En la fase de ingeniería hay que realizar diversas tareas que aseguren el éxito del proyecto de automatización. Hay aspectos puros de hardware y otros relacionados con la funcionalidad.
-Definir el número y tipo de las señales de entrada y salida. Por ejemplo, señales digitales de 24 VDC y analógicas de 4-20mA.
-Definir si es aceptable que la máquina o el proceso se pare si falla el PLC. Es un aspecto importante que impacta mucho en el coste del proyecto de automatización pues puede obligarnos a ir a arquitecturas más complejas con CPU y señales redundantes.
-Analizar los requerimientos de espacio que necesita el armario del PLC, es decir, sus dimensiones, si tiene también puerta de acceso posterior, cómo vamos a distribuir los componentes y dónde van a estar los terminales de campo donde se conectarán los cables de los sensores, válvulas, etc.
-Definir cómo serán los multicables de campo, las cajas de derivación y los criterios de agrupación. Podemos por ejemplo utilizar cajas de 12 señales sin mezclar los distintos tipos de señales.
-Analizar otros requerimientos técnicos según sea la industria y el tipo de proyecto. Si se trata de un PLC de seguridad, si hay que cumplir alguna norma específica de diseño, si hay que dejar señales de reserva, etc.
-Elaborar una descripción funcional de cómo debe funcionar la máquina o proceso, y/o elaborar los diagramas lógicos y lazos de control de detalle.
-Definir si hay una pantalla de interfase con el operador y qué funciones debe incorporar (HMI, SCADA).
-En casos más complejos hay que analizar y definir la red de comunicaciones, los tipos de buses y sus protocolos, si habrá conexión con capas superiores (MES, ERP), etc.
-En la fase de ejecución debemos elaborar los esquemas eléctricos del armario del PLC, las listas detalladas de E/S, y otros documentos.
-Por último, es importante realizar unas pruebas rigurosas y completas del sistema.
El diseñador de la automatizacion con PLC debe realizar muchas tareas repetitivas durante la fase de ingeniería, por lo que debería analizar qué herramientas de software se adaptan más a su perfil con el objetivo de aumentar su productividad.
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