El Controlador Lógico Programable (PLC), también conocido como Controlador Programable, es esencialmente una computadora industrial capaz de operar de manera confiable en entornos complejos. Procesa señales externas, como señales de interruptor, señales digitales y señales analógicas, a través de su unidad central de procesamiento interna (CPU).
Por ejemplo, dispositivos como cocinas de inducción, microondas, lavadoras automáticas, refrigeradores y aires acondicionados utilizan PLCs, que, en esencia, son microcontroladores equipados con circuitos periféricos, incluidos módulos como relés y transistores. Estos módulos se combinan para cambiar funciones, permitiendo un desarrollo y productividad rápidos, mientras se reducen el tiempo de desarrollo y los riesgos de prueba.
El rol del PLC en el campo del control industrial es indispensable. Desde su introducción, los PLCs se han aplicado a líneas de producción industrial. Durante casi 50 años de desarrollo, el PLC se ha vuelto cada vez más significativo en el control industrial. Todos los circuitos de control electromecánico modernizados requieren PLC, lo que lo convierte en un componente central de los sistemas de control integrados inteligentes industriales modernos. El “inteligente” aquí se refiere a la fabricación inteligente, que a menudo se vincula con el concepto de la Industria 4.0. A medida que los costos laborales continúan aumentando en el futuro, la fabricación inteligente reemplazará gran parte del trabajo manual, trayendo mejoras tanto en calidad como en eficiencia. Por lo tanto, la inteligencia artificial tendrá un futuro prometedor durante mucho tiempo.
El PLC no solo desempeña un papel crítico en el sector industrial, sino que también es común en otras áreas, como los sistemas de control de ascensores en edificios de gran altura, los circuitos de control de semáforos que dirigen el tráfico, los sistemas de control de fuentes musicales y los circuitos de control de luces publicitarias en la vida cotidiana.
Las funciones y roles del PLC incluyen los siguientes aspectos:
1. Control Secuencial: El control secuencial es una de las funciones básicas del PLC. Genera salidas correspondientes basadas en el estado de las señales de entrada del interruptor para asegurar que el sistema opere según una secuencia predefinida. Esta función es particularmente común en los procesos de manufactura discreta.
2. Control de Procesos: El control de procesos implica manejar señales analógicas, que a menudo representan cantidades físicas en constante cambio, como corriente, voltaje, temperatura y presión. Durante este proceso, el PLC genera señales de interruptor correspondientes o salidas analógicas basadas en el estado de entrada de las señales analógicas para mantener los parámetros del sistema de acuerdo con los requisitos establecidos. Este tipo de control es típico en procesos de producción continua.
Durante un ciclo de trabajo del PLC, después de ejecutar el programa del usuario, el sistema entra en la etapa de refresco de salida. En este punto, la CPU actualiza todos los circuitos de enclavamiento de salida basándose en el estado y los datos del área de imagen de E/S, impulsando así los dispositivos externos. Esta es la fase en la que el PLC realmente realiza sus funciones de salida.
Las características del proceso de trabajo del PLC incluyen:
1. Muestreo Centralizado y Salida: El PLC adopta un modo de trabajo de muestreo centralizado y salida, lo que ayuda a reducir la interferencia externa.
2. **Escaneo Cíclico**: El PLC opera en una base de escaneo cíclico. La duración de este ciclo depende de la velocidad de ejecución de las instrucciones y de la longitud del programa del usuario.
3. Retraso en la Salida: Debido al modo de muestreo centralizado y salida, los cambios en el estado de entrada solo se detectan en el siguiente ciclo de muestreo. La duración de este retraso depende de la duración del ciclo, el tiempo de filtrado de entrada y el tiempo de respuesta del circuito de salida.
4. Registro de Imagen de Salida: El contenido del registro de imagen de salida está determinado por el resultado de la ejecución de escaneo del programa del usuario.
5. Enclavamiento de Salida: El contenido del enclavamiento de salida retiene los datos del registro de imagen de salida durante el último refresco de salida.
6. Estado de Salida Real: El estado de salida real del PLC está determinado por el contenido del enclavamiento de salida.
