La programación de PLC es uno de los elementos principales en el desarrollo de sistemas de control para máquinas, equipos y procesos industriales. Un PLC permite coordinar señales de entrada y salida, sensores, actuadores, motores, variadores de frecuencia, válvulas, instrumentos y diferentes dispositivos que intervienen en una aplicación industrial.
En un proyecto, la programación del controlador lógico programable puede desarrollarse desde cero o integrarse con una arquitectura de control existente. Esto permite atender proyectos de nuevas máquinas, ampliaciones de procesos, adecuaciones de sistemas de control, incorporación de nuevos equipos y diferentes aplicaciones donde se requiere desarrollar o modificar la lógica de operación.
En MCI Automation® participamos en proyectos de programación de PLC industrial, integración de sistemas de control y desarrollo de aplicaciones para máquinas y procesos, considerando la relación entre el PLC, los dispositivos de campo, el tablero de control, la interfaz HMI y los diferentes equipos que forman parte de la aplicación.
Desarrollo de programas PLC
El desarrollo de un programa para PLC comienza con la definición de las funciones que deberá realizar el sistema de control.
Dependiendo del proyecto, pueden establecerse secuencias de operación, condiciones de funcionamiento, modos manuales y automáticos, temporizadores, contadores, interbloqueos, señales de proceso, alarmas, parámetros y comunicación con otros dispositivos.
La programación PLC puede involucrar entradas digitales, salidas digitales, señales analógicas y diferentes tipos de comunicación industrial.
También puede contemplar el control de motores, bombas, válvulas, cilindros neumáticos, transportadores, sistemas de dosificación, dispositivos de medición y otros elementos utilizados en maquinaria y procesos industriales.
La estructura del programa se determina de acuerdo con las caracterÃsticas de cada aplicación y con la arquitectura de control definida para el proyecto.
Programación de PLC para máquinas
Las máquinas industriales pueden integrar numerosos componentes que necesitan trabajar de manera coordinada.
Sensores detectan condiciones del proceso, los actuadores ejecutan movimientos, los motores realizan diferentes funciones y el PLC procesa estas señales para determinar la secuencia de operación.
La programación de PLC para máquinas industriales puede incluir:
- Secuencias automáticas de operación.
- Modos manual y automático.
- Control de motores.
- Integración de sensores.
- Control de actuadores.
- Temporizadores y contadores.
- Confirmación de posiciones.
- Control de ciclos.
- Parámetros de operación.
- Interbloqueos.
- Comunicación con HMI.
- Integración con variadores de frecuencia.
- Comunicación con otros equipos industriales.
De esta manera, el PLC funciona como parte central del sistema de control que coordina los diferentes elementos de la máquina.
Programación de PLC para procesos industriales
La programación de PLC también puede utilizarse en sistemas destinados al control de procesos.
Un proceso puede involucrar bombas, motores, válvulas, sensores de nivel, presión o temperatura, transmisores, variadores y diferentes dispositivos de instrumentación.
La programación permite establecer las condiciones bajo las cuales cada equipo debe operar y coordinar las diferentes etapas del proceso.
Entre las aplicaciones pueden encontrarse sistemas de bombeo, transporte, dosificación, control de motores, llenado y vaciado, manejo de materiales, procesos de producción y diferentes sistemas industriales.
En estos proyectos, la programación de PLC industrial puede combinar señales digitales y analógicas con diferentes estrategias de control y comunicación.
Programación de PLC y HMI
Una gran cantidad de aplicaciones industriales utilizan un PLC junto con una pantalla HMI.
La programación PLC HMI permite establecer la comunicación entre el controlador y la interfaz utilizada por el operador para visualizar y controlar el proceso.
Una HMI puede mostrar:
- Estados de máquinas y equipos.
- Variables de proceso.
- Parámetros.
- Alarmas.
- Contadores.
- Temporizadores.
- Modos de operación.
- Recetas.
- Indicadores de funcionamiento.
- Información de producción.
- Tendencias de variables.
La programación del PLC y la configuración de la HMI deben desarrollarse de manera coordinada para que las variables utilizadas en el sistema de control correspondan con la información mostrada en la interfaz.
Integración de PLC con equipos industriales
La programación de PLC normalmente forma parte de una integración más amplia.
Un sistema de control puede incorporar:
PLC + HMI + sensores + actuadores + variadores + motores + instrumentos + redes industriales
Cada uno de estos elementos puede requerir una configuración y una lógica especÃfica dentro del proyecto.
Por ejemplo, un sensor puede proporcionar una señal al PLC, el programa puede procesar esa información y posteriormente enviar una orden hacia un variador o actuador.
También puede ser necesario establecer comunicación entre diferentes equipos mediante Ethernet industrial, PROFINET, Modbus, Modbus TCP u otros protocolos utilizados en aplicaciones industriales.
Por esta razón, la programación debe considerar no solamente la lógica interna del PLC, sino también la interacción con los diferentes dispositivos conectados al sistema.
Programación de PLC Siemens y otras plataformas
Los proyectos industriales utilizan diferentes fabricantes y familias de controladores.
Entre las plataformas que pueden encontrarse en aplicaciones de control industrial están:
- Siemens SIMATIC.
- Siemens S7-1200.
- Siemens S7-1500.
- Siemens S7-300.
- Allen-Bradley.
- CompactLogix.
- Omron.
- Delta.
- Mitsubishi.
- Otros PLC industriales.
Cada plataforma cuenta con sus propias herramientas de programación y caracterÃsticas de hardware y software.
En aplicaciones Siemens, por ejemplo, pueden desarrollarse proyectos utilizando TIA Portal, dependiendo de la familia de PLC y de la arquitectura utilizada.
La plataforma seleccionada puede estar determinada por los equipos existentes, las caracterÃsticas del proyecto, los requerimientos de comunicación y la infraestructura de control disponible.
Nuevos proyectos con PLC
La programación de PLC puede formar parte del desarrollo de un proyecto industrial desde su etapa inicial.
Un proyecto nuevo puede requerir la definición de una arquitectura de control, selección de PLC, módulos de entradas y salidas, HMI, variadores, sensores, actuadores, redes industriales y demás componentes.
A partir de estos elementos se desarrolla la lógica de control correspondiente a las funciones que deberá realizar la máquina o proceso.
La programación puede integrarse con la ingenierÃa eléctrica, el diseño del tablero de control, la configuración de dispositivos, la interfaz HMI, las pruebas funcionales y la puesta en marcha del sistema.
Adecuación y modificación de programación PLC
No todos los proyectos comienzan con un sistema de control completamente nuevo.
También existen aplicaciones donde se requiere modificar, adecuar o ampliar la programación de un PLC existente para incorporar nuevas funciones o equipos.
Entre las actividades que pueden formar parte de este tipo de proyectos se encuentran:
- Modificación de secuencias.
- Incorporación de nuevas entradas y salidas.
- Integración de sensores adicionales.
- Incorporación de nuevos actuadores.
- Integración de variadores.
- Modificación de parámetros.
- Incorporación de nuevas funciones.
- Ampliación de máquinas.
- Modificación de pantallas HMI.
- Integración de nuevos equipos.
- Adecuación de sistemas de control.
- Actualización de lógica de operación.
La intervención sobre un programa existente debe considerar la estructura actual del sistema y los cambios requeridos por el nuevo alcance del proyecto.
Programación e integración para sistemas de control
La programación de PLC puede ser una parte de un proyecto integral de control industrial.
Dependiendo de la aplicación, el alcance puede involucrar ingenierÃa, programación, configuración de equipos, integración de dispositivos, desarrollo de HMI, comunicación industrial, pruebas y puesta en marcha.
Esto permite desarrollar soluciones donde los diferentes elementos del sistema trabajen de acuerdo con una misma lógica de operación.
En MCI Automation® podemos participar en proyectos relacionados con:
- Programación de PLC.
- Programación de HMI.
- Integración PLC-HMI.
- Modificación de programas PLC.
- Adecuación de sistemas de control.
- Ampliación de sistemas automatizados.
- Integración de variadores de frecuencia.
- Integración de sensores y actuadores.
- Comunicación entre equipos industriales.
- Desarrollo de sistemas de control.
- Programación de máquinas industriales.
- Programación de procesos industriales.
- Nuevos proyectos de automatización y control.
Cada proyecto se revisa de acuerdo con sus caracterÃsticas técnicas, equipos involucrados y funciones requeridas.
La programación de PLC industrial permite desarrollar la lógica que conecta los diferentes elementos de una máquina o proceso y convertir los requerimientos de operación en funciones de control.
MCI Automation® participa en proyectos para el control, automatización y monitoreo de máquinas y procesos industriales, integrando programación, equipos y sistemas de control de acuerdo con las necesidades de cada aplicación.
