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Aplicaciones de PLC en fuentes de alimentación conmutadas
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Desde su creación, el PLC ha logrado un salto significativo desde la lógica de cableado hasta la lógica de almacenamiento; su funcionalidad ha pasado de ser básica a avanzada, evolucionando de control lógico a control digital. Su ámbito de aplicación ha crecido de un simple control de equipos individuales a ser capaz de manejar diversas tareas como control de movimiento, control de procesos y control distribuido. Hoy en día, los PLC han mejorado enormemente en el manejo de señales analógicas, cálculos digitales, interfaces hombre-máquina y capacidades de red, convirtiéndose en dispositivos de control predominantes en la industria, desempeñando un papel cada vez más importante en múltiples sectores.
Ámbitos de aplicación del PLC
Actualmente, los PLC se utilizan ampliamente en diversas industrias como acero, petróleo, química, electricidad, materiales de construcción, fabricación de maquinaria, automóviles, textiles, transporte, protección del medio ambiente y entretenimiento. Las aplicaciones se dividen en las siguientes categorías:
1. Control lógico de señales conmutadas: Reemplaza circuitos de relés tradicionales para lograr control lógico y secuencial, aplicable tanto a equipos individuales como a sistemas automatizados. Ejemplos incluyen máquinas de moldeo por inyección, impresoras, encuadernadoras, máquinas herramientas, líneas de producción de embalaje y galvanizado.
2. Control de procesos industriales: Durante la producción, hay variables como temperatura, presión, flujo, nivel y velocidad que cambian continuamente (señales analógicas). Los PLC utilizan módulos de conversión A/D y D/A junto con algoritmos de control para gestionar estas variables y completar el control en bucle cerrado. El ajuste PID es un método común en sistemas de control en bucle cerrado y tiene aplicaciones amplias en metalurgia, química, tratamiento térmico y control de calderas.
3. Control de movimiento: Los PLC pueden controlar movimientos circulares o lineales, utilizando módulos de control de movimiento específicos que pueden accionar motores paso a paso o servomotores, aplicados en maquinaria, herramientas, robots y ascensores.
4. Procesamiento de datos: Los PLC son capaces de realizar cálculos (incluyendo operaciones matriciales, funciones, y operaciones lógicas), transferencia y conversión de datos, ordenación, búsqueda y manipulación de bits, permitiendo la recolección, análisis y procesamiento de datos. Este procesamiento de datos se utiliza comúnmente en sistemas de control de gran escala en industrias como papel, metalurgia y alimentos.
5. Comunicación y red: La comunicación entre PLC y otros dispositivos inteligentes se ha facilitado con el desarrollo de redes de automatización. Los PLC actuales cuentan con interfaces de comunicación que permiten conexiones sencillas.
Características de las aplicaciones de PLC
1. Alta fiabilidad y resistencia a interferencias: La fiabilidad es esencial en dispositivos de control eléctrico. Gracias a la tecnología de circuitos integrados de gran escala y a procesos de fabricación rigurosos, los PLC son altamente fiables. Comparados con sistemas de relés de igual tamaño, la reducción en cableado y puntos de contacto disminuye significativamente las fallas. Además, cuentan con funciones de autodiagnóstico para alertar sobre fallas.
2. Completamente equipados, con funcionalidades amplias y alta versatilidad: Hoy en día, el PLC se presenta en una variedad de productos para diferentes escalas de control industrial. Además de capacidades lógicas, poseen potentes habilidades de procesamiento de datos, cubriendo diversas áreas como control de posición, temperatura y CNC. La comunicación mejorada y el desarrollo de interfaces hombre-máquina han simplificado la formación de sistemas de control.
3. Fácil de aprender y usar, muy apreciado por ingenieros: Los PLC están diseñados para usuarios industriales y son intuitivos, con lenguajes de programación accesibles. El lenguaje de diagrama de escalera es similar a los diagramas de circuito de relés, facilitando la adaptación a quienes no son expertos en electrónica o computación.
4. Diseño del sistema simplificado, fácil mantenimiento y adaptación: Al usar lógica de almacenamiento en lugar de lógica de cableado, se reduce significativamente el cableado externo, acortando los ciclos de diseño y construcción. Esto también facilita el mantenimiento y permite modificar procesos de producción simplemente cambiando programas, ideal para entornos de producción con múltiples variantes.
Problemas a tener en cuenta en aplicaciones de PLC
Aunque los PLC son dispositivos automáticos generalmente confiables en entornos industriales, condiciones adversas como interferencias electromagnéticas intensas o instalaciones inadecuadas pueden provocar errores en programas o cálculos, llevando a entradas y salidas incorrectas y potencialmente a fallas en el sistema. Para mejorar la fiabilidad del sistema de control, se requiere atención en la producción de dispositivos y en el diseño, instalación y mantenimiento. Por lo tanto, se deben considerar los siguientes aspectos:
Entorno de trabajo
Temperatura: El rango operativo de los PLC es de 0 a 55°C, y no deben instalarse debajo de componentes que generen calor.
Humedad: Para mantener el rendimiento aislante, la humedad relativa debe ser inferior al 85% (sin condensación).
Vibración: Se debe mantener a los PLC lejos de fuentes de vibración fuerte y tomar medidas de amortiguación si la vibración es inevitable.
Calidad del aire: Evitar gases corrosivos o inflamables. En entornos polvorientos o corrosivos, se recomienda instalar los PLC en salas de control adecuadas.
Fuente de alimentación: Aunque los PLC tienen cierta resistencia a interferencias en la línea de alimentación, en entornos con alta interferencia, se puede instalar un transformador aislante con apantallamiento para reducir el ruido.
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