1. Arquitectura de controladores lógicos programables.

1.1. Arquitectura interna de PLC

Arquitectura de PLC fijo

Emplea una arquitectura de unidad única donde todos los componentes de hardware están integrados en una sola unidad. Componentes como la fuente de alimentación, la CPU, la memoria, las interfaces de entrada, salida y comunicación están integrados en el PLC fijo. Los nombres más comunes que los fabricantes dan a los PLC fijos son fijo, integrado, nano, micro, compacto, pequeño, mini, básico, unitario, estándar y tipo ladrillo.

           

Ventajas:

ofrecen grandes ventajas sobre otros tipos de PLC. Han sido diseñados específicamente para proyectos de automatización pequeños y de gama baja. Las ventajas de un PLC fijo son: Su tamaño compacto permite que ocupen poco espacio en un gabinete. Su montaje es rápido y sencillo. Su bajo costo los convierte en una solución económica para aplicaciones básicas. Desventajas de los PLC fijos Si está considerando seleccionar un PLC fijo para automatizar su próxima aplicación, es importante tener en cuenta algunas de sus desventajas para asegurarse de elegir el tipo de PLC adecuado.

Desventajas:

Su potencia de procesamiento de la CPU y su memoria son limitadas, lo que dificulta la realización de tareas complejas. Son inflexibles, ya que el número de interfaces de entrada, salida y comunicación es fijo. Solo son adecuados para aplicaciones básicas con un número reducido de entradas y salidas.

Arquitectura de PLC MODULAR

Un PLC modular cuenta con un módulo independiente para cada uno de sus componentes de hardware. Cada módulo se interconecta mediante un sistema de montaje común, el cual admite una cantidad determinada de módulos. Esto permite configurar un PLC modular para aplicaciones específicas. Diagrama de la arquitectura de un PLC modular Un módulo de PLC es un componente de hardware que realiza una función específica según la arquitectura del sistema. Los módulos principales de un PLC modular son el procesador, la fuente de alimentación, las entradas, las salidas y las comunicaciones. El diseño de estos módulos varía según el fabricante y, por lo general, no son intercambiables entre diferentes fabricantes de PLC. Los PLC modulares se utilizan para automatizar aplicaciones industriales que requieren un procesador de alta potencia y un gran número de dispositivos de entrada y salida. Este tipo de aplicaciones suelen presentar un mayor nivel de complejidad en cuanto a operación, control de procesos y monitorización. Algunos ejemplos de industrias que utilizan PLC modulares son la manufactura, la industria alimentaria y de bebidas, la minería y la logística.

Las ventajas de usar un PLC modular en lugar de uno fijo son que los PLC modulares tienen mayor memoria, procesadores de mayor rendimiento, mayor número de entradas y salidas, más opciones de comunicación, son totalmente personalizables y se pueden ampliar fácilmente. Esto permite que el PLC modular gestione aplicaciones de mayor escala y complejidad en comparación con un PLC fijo.

Los PLC modulares también permiten la instalación de módulos de entrada y salida remotos (E/S distribuidas) interconectados mediante un enlace de comunicación. Esto posibilita un mayor número de entradas y salidas, reduce los requisitos de cableado y ofrece mayor flexibilidad de instalación.

El PLC modular también presenta ventajas en cuanto al mantenimiento respecto a los PLC fijos. Cada componente de hardware se aloja de forma independiente en un módulo que se puede reemplazar en caso de avería. En cambio, un PLC fijo tiene todos sus componentes integrados en una sola unidad. Por lo tanto, cuando se produce una avería, es necesario reemplazar la unidad completa y la unidad defectuosa se desecha.

Las desventajas de los PLC modulares son:

Son de mayor tamaño, por lo que ocupan más espacio en un gabinete que un PLC fijo.

Su sistema de montaje es más complejo que el de un PLC fijo.

Su costo es mayor que el de un PLC fijo, por lo que puede no ser rentable para aplicaciones pequeñas.

Arquitectura de PLC DISTRIBUIDO

Un PLC distribuido es un sistema PLC de alta gama con arquitectura modular y capacidad para interconectar componentes de hardware en diferentes ubicaciones mediante enlaces de comunicación de alta velocidad. Cada ubicación en el sistema PLC distribuido contiene múltiples módulos de hardware alojados en un sistema de montaje y generalmente denominados nodos, racks o unidades de distribución.

Cada unidad de distribución, nodo o rack en el sistema PLC distribuido debe contar con un módulo de comunicación y puede contener un módulo procesador PLC con módulos de entrada y salida (E/S) o solo módulos de E/S. Cuando hay un módulo de comunicación sin módulo procesador PLC y solo con módulos de E/S, el nodo se denomina E/S distribuida o E/S remota.

Arquitectura de un PLC distribuido Los PLC distribuidos se utilizan en grandes fábricas e instalaciones de procesamiento, ya que no están limitados a una ubicación física. Permiten ubicar los componentes de hardware en diferentes ubicaciones mediante enlaces de comunicación de alta velocidad para interconectar procesadores y E/S distribuidas. El PLC distribuido se considera una solución de control de procesos para toda la planta.

Las principales diferencias entre los PLC distribuidos y otros tipos de PLC radican en que los primeros incorporan procesadores de alto rendimiento, gran capacidad de memoria y pueden gestionar grandes volúmenes de E/S, utilizar lenguajes de programación de alto nivel y manejar una gran cantidad de tareas complejas de control de procesos. Anteriormente, los sistemas de control distribuido (DCS) se utilizaban en grandes plantas de proceso. Sin embargo, los PLC actuales, impulsados ​​por la tecnología, ofrecen un rendimiento excepcional y pueden gestionar las exigentes demandas de un sistema de control distribuido.

VENTAJAS
Red de control de planta con múltiples procesadores y puntos de E/S remotos. Procesador de alto rendimiento. Amplia memoria de programa y datos. Capaz de gestionar grandes volúmenes de E/S. Puede gestionar grandes cantidades de tareas complejas de control de procesos. Fácil mantenimiento. Ahorro de tiempo y dinero en costes de instalación.

DESVENTAJAS

Debido a las avanzadas características de los PLC distribuidos, presentan algunas desventajas que deben considerarse al seleccionar el tipo de PLC necesario para su sistema de automatización: Gran tamaño y mayor espacio de instalación. El sistema de montaje es más complejo que el de un PLC fijo. Mayor coste que otros tipos de PLC, por lo que pueden no ser rentables para aplicaciones más pequeñas y menos complejas. Pueden requerirse conocimientos de programación avanzados.