¿Cómo debo encarar un automatismo con un PLC?
Por el Equipo de Investigación de YoIngeniería Febrero 2015
Introducción
Una de mis principales preocupaciones con respecto a los PLC es la dicotomía que existe entre la fascinación de los estudiantes que ven por primera vez un PLC y la falta de conocimiento total que se tiene con respecto a todo lo que rodea y se requiere para poder programar, por fin, dicho PLC . No es tan sencillo como lo que se puede hacer dentro del laboratorio de la facultad de ingeniería o en una escuela técnica.
Habiendo dejado en claro este concepto, la idea de este informe es la de mostrar esquemáticamente las diferentes etapas por las que ineludiblemente debe transcurrir el diseño de un automatismo para llegar a buen puerto.
Para la explicación subsiguiente voy a referirme al diseño e implementación de un automatismo nuevo que incluye un PLC, pero podría ser interpretado para el caso que fuera
La definición del alcance
Empezando por el inicio es natural pensar que necesitamos una definición precisa del automatismo, por lo que tenemos que interpretar su funcionamiento y, para el caso de sistemas más complejos debemos ser capaces de desglosarlo en subsistemas más pequeños de manera tal que nos permita encontrar soluciones más sencillas pero por partes. Dicho de otra manera, un automatismo grande, en general, puede ser visto como un conjunto de automatismos más pequeños.
Todo lo dicho en el párrafo anterior puede definirse como el alcance del trabajo y debe ser discutido con cuidado y responsablemente con todas las personas que tienen algún grado de interés en esta máquina y/o proceso que se está desarrollando.
Si hay un error grave en nuestro campo, ese puede ser el de caer en la tentación de desarrollar el automatismo pensando que vamos a ser nosotros los que lo vamos a manejar. esto se da de manera inconsciente y eventualmente pueden ocurrir casos extremos en donde el usuario verdadero no acepte la forma en que tiene que manejarse con el sistema automatizado. Aunque para casos sencillos no es necesario, siempre es un buen ejercicio estimar y comprometerse a la implementación de lo dicho en el alcance dentro de un tiempo determinado, compromiso que obliga a respetar un cronograma. Si el automatismo es pequeño el cronograma será pequeño, sencillo y va a ser respetado con facilidad. Pero la situación cambia para el caso de sistemas más grande, donde siempre hay mas compromisos, siempre se está obligado a hacer estimaciones sin contar con demasiada información, resultando por consiguiente que lo cronogramas se dilaten en el tiempo como algo natural, pero que hay que controlar.
Recién cuando estemos seguros que es lo que tenemos que hacer, cuánto tiempo tenemos para implementarlo y en qué orden vamos a proceder podemos empezar con los detalles. El primer detalle a tener en cuenta es la asignación de las entradas y las salidas de PLC que vamos a necesitar. Cuantas entradas digitales, cuantas entradas analógicas y cuantas salidas vamos a requerir. Se puede definir de qué tipo necesitamos que sean las salidas.
Adicionalmente a lo dicho, aclaro que esto no es como las matemáticas, no es tan exacto por lo que en este punto hay que presuponer muchas cosas, razón por la cual es una buena práctica dejar una reserva importante de entradas y salidas. Yo siempre dejo una reserva del orden del 30%.
Todo lo que he dicho y todavía no he llegado al PLC ¿te diste cuenta?, pero si no hago esta introducción no hay forma de empezar con prolijidad y seriedad a tratar de resolver el problema que tiene nuestro cliente. Voy a ir repitiendo el esquema para que la lectura sea más sencilla.
Los planos
Nuestro siguiente paso, y siempre pensando en asegurar una buena cimentación, es el diseño de los plano eléctricos. Esto puede parecer obvio pero no es tan así. Al día de hoy sigo viendo máquinas y/o procesos que no tienen la documentación asociada al PLC. Debes estar convencido que esta documentación es absolutamente necesaria, sobre todo para el caso de grandes sistemas de control.
Aquí se tienen que considerar todos los tipos de planos que el uso y costumbre y las reglas del buen arte indican que tienen que desarrollarse y pertenecer al proyecto del automatismo. A continuación puedo listar unos cuantos:
Carátula. Siempre es conveniente referirse a un automatismo por su nombre. Hay que definirlo.
Listado de planos. Enumeración de los planos con una breve descripción del contenido.
Distribución de potencia. Alimentación general del sistema y a los diferentes actuadores.
Servicios Auxiliares. Iluminación local, del tablero y tomacorrientes de servicio. Distribución de 24Vdc. Alimentación de entradas de PLC, salidas del PLC.
Arquitectura de PLC. Configuración externa del PLC y sus módulos de entradas y salidas. Módulos de comunicación, módulos especiales, etc.
Entradas de PLC. Esquema de conexión de las entradas del PLC, puede haber varios planos de este tipo. Pueden definirse planos diferentes para entradas digitales y entradas analógicas.
Salidas de PLC. Esquema de conexión de las salidas del PLC, puede haber varios planos de este tipo. Pueden definirse planos diferentes para salidas digitales y entradas analógicas.
Accionamientos de 24Vdc. Puede darse el caso de contarse con actuadores accionados por tensiones de continua, como podría ser una bobina de una válvula solenoide, por ejemplo.
Diagramas topográficos. Esquema del aspecto externo e interno del tablero de control y de potencia.
Esquemas. Dibujos simples de la máquina para especificar la ubicación relativa de actuadores y sensores. Aquí también se pueden plasmar las canalizaciones y recorridos de cables. También la ubicación de los tableros de potencia y control.
Lo más importante es que al hacer los planos de un automatismo en cuestión, se toma verdadera dimensión de lo que se necesita para implementarlo. Tener los planos es el único modo confiable para especificar con tranquilidad todos los elementos y dispositivos que nos hacen falta para su implementación. Por supuesto, también estoy hablando de la arquitectura necesaria del PLC, ya definida en marca y en modelo.
es el caso de Argentina. Dicho esto, te darás cuenta que uno de los aspectos a tener en cuenta para tener éxito es la determinación en un plazo de lo mas acotado posible de una lista confiable de materiales a comprar de manera que no atente contra el plazo de ejecución comprometido para la tarea de automatización.
¡Por fin!
Quiero aclarar que siempre es conveniente asegurarse la marca y modelo de PLC que se va a tener a disposición. Ante la certeza y solamente en este caso, se puede avanzar con la programación del automatismo, mientras se espera que el proveedor complete el pedido realizado.
Impresionante, ¿no? Realmente hay que tener en consideración muchos aspectos del automatismo antes de empezar a programar con tranquilidad. Más interesante aún, cuando llegues a este punto te puedes encontrar que no sólo tienes que hacerle frente a un PLC. Hoy por hoy, al ser tan baratos los paneles táctiles, es muy posible que tengas que programar uno de ellos. Pero con los avances de los editores modernos su programación ya está integrada. Este es el caso del TIA Portal de SIEMENS, por ejemplo, pero aclaro que no es el único editor que hace esto. Como algo accesorio puedo agregar que ya es muy normal tener que parametrizar un variador de velocidad para el accionamiento de algún motor desde el PLC. Así que cuando hables de programar no pienses sólo en el PLC!!!
Una vez que tienes el programa listo tienes dos caminos. Puedes simularlo con el software correspondiente o ir probándolo por parte si es que ya tienes totalmente implementados los tableros de control y potencia y, además, realizado todo el cableado de campo.
Si crees que la educación es cara, prueba con la ignorancia (Benjamin Franklin)
¿Qué frase, no? Por último, sé que puedo haber utilizado términos que pueden haberte sonado ajenos, que pueda haberte puesto un poco incómodo. Bueno, en este caso, insiste y da un paso más e inscríbete en el curso más básico de YoIngeniería “PLC´s para principiantes”. Estas en buenas manos. Espero que este informe te sea útil y puedas aplicarlo con éxito. Atentamente,
