José Luis Pardo Alonso - Montaje y puesta en marcha de sistemas robóticos y sistemas de visión, en bienes de equipo y maquinaria industrial. FMEE0208

Recuerde

En 1948 se empiezan a desarrollar los primeros controles electrónicos para fresadoras. Supuso el gran salto a las máquinas de control numérico. Después de investigaciones por parte del Instituto Tecnológico de Massachussets se logró realizar un prototipo y presentarlo en 1952 (se programaba mediante cinta perforada y la máquina podía efectuar movimientos simultáneos coordinados en los tres ejes).

Autómatas programables

Son equipos electrónicos programables en lenguaje no informático estandarizado, puesto que poseen lenguajes propios y distintos para cada fabricante. Están diseñados para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos combinacionales y secuenciales de gran complejidad. Un autómata programable (PLC) es un dispositivo muy similar a un ordenador personal, que dispone de una CPU, memorias, entradas y salidas. En ellos se pueden cargar programas realizados por los propios usuarios, para poder realizar un automatismo o una secuencia de automatismos, que se pueden aplicar tanto al entorno industrial como al doméstico.

Sabía que...

El nacimiento y desarrollo de los autómatas programables o PLCs fue en principio orientado a la industria del automóvil, pero hoy día estamos rodeados de estos dispositivos.

Por poner algunos ejemplos, se pueden realizar programas que controlen el funcionamiento de una pequeña planta automatizada, un taladro automático, una fresadora, un ascensor, una puerta automática, un cruce regulado por semáforos, etc. El control de un autómata programable se realiza sobre la base de una lógica definida a través de un programa interno. Los autómatas programables nos van a permitir no solo llevar a cabo funciones de control lógico, sino que también nos permitirán regular, contar, posicionar, controlar válvulas, temporizar, etc.

Las capacidades y ventajasque presenta este tipo de sistemas de control son entre otras:

No se necesita simplificar esquemas y soluciones de ecuaciones obtenidas en el diseño del sistema automático, puesto que la memoria con la que cuentan es más que suficiente.

Es muy versátil. Es posible hacer modificaciones y reutilizar el autómata en otras tareas, basta con reprogramar el dispositivo y conectar los nuevos elementos de control.

Es un dispositivo altamente adaptado al desarrollo de tareas industriales, por lo que el espacio que ocupa y los costes de instalación y mantenimiento son muy óptimos.

Ofrecen la posibilidad de controlar varias máquinas y dispositivos con el mismo autómata programable.

El proceso de puesta en marcha e instalación requiere menor tiempo (se reduce el tiempo de cableado).

Gama de autómatas programables de la marca Siemens S200, S300 y Logo con visualizador complementario

Computadores industriales (control basado en PC)

Son sistemas de control basados en un computador adaptado, diseñado y montado para poder trabajar en el entorno de un proceso industrial continuo o discreto y soportar las condiciones ambientales adversas propias de los entornos de trabajo industriales (polvo y partículas, temperaturas extremas, interferencias electromagnéticas, etc.). Son aquellos cuyo sistema físico, en esencia, es equivalente al del ordenador personal conocido como PC.

Uno de los usos típicos de los PC industriales orientados a la automatización es el empleo en simuladores y emuladores de procesos o programas informáticos denominados SCADA (Supervisory Control and Data Adquisition), que permiten, interconectando el sistema con uno o varios equipos de control, que controlen las tareas avanzadas de IHM (interfaz hombre-máquina) o gestión de procesos.

Las capacidades y ventajasque presenta este tipo de sistemas de control son entre otras:

Los beneficios y ventajas de los autómatas programables nunca se han puesto en duda, pero guardan una gran desventaja, y es la profunda dependencia del usuario respecto del fabricante.

La implantación en un mismo equipo de sistemas de control en tiempo real y de sistemas de gestión de procesos de producción ha venido potenciada en ocasiones por la investigación y desarrollo en entornos punteros (sistemas robóticos, de visión e inteligencia artificial, aeroespaciales, militares, etc.).

El desarrollo de RTOS (Real Time Operating Systems), que son sistemas operativos de respuesta rápida que facilitan y posibilitan el desarrollo de los procesos de control y, además, ejecutar otras aplicaciones como las de desarrollo y gestión, a través de su interfaz gráfica de usuario.

El escaso desarrollo e implantación en el entorno industrial de los sistemas basados en computadores industriales viene marcado por la propia inercia del mercado y resistencia al cambio que ocasiona una nueva adaptación a un nuevo entorno o a la fama de falta de estabilidad de los sistemas operativos que operan en PCs. Existen fabricantes que ofrecen soluciones adaptadas, proponen la combinación de un RTOS con programas Soft-PLC que emulan por software el comportamiento de un PLC.

Sistema SCADA para el control de variables de un proceso en una pantalla de visualización y autómata programable con formato de tarjeta para PC, marca Hilscher

Un paquete de software para control basado en PC consta básicamente de cuatro programas y una base de datos dinámica. Estos son:

1. Un programa donde se plasman las estrategias de control.

2. Otro programa posibilita crear las pantallas que permitirán al usuario ver datos de la base de datos.

3. Un tercer programa se ocupa de ejecutar la estrategia de control, cumpliendo las funciones de control que en ella se especifican.

4. Un último programa de visualización, que toma las pantallas anteriormente creadas y las conecta a la base de datos dinámica.

Recuerde

SCADA proviene de las siglas ‘Supervisory Control And Data Acquisition’ (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) y es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar variables de proceso a distancia, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos) y controlando el proceso de forma automática por medio de un software especializado.