Introducción al control industrial

INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Este documento pretende ser una introducción al control industrial y como evolución más actual de éste se introducirán los autómatas programables (PLC), que son elementos fundamentales en la cotidianidad de la automatización industrial. Posteriormente se introducirá su programación y en concreto el lenguaje de contactos y un método de ayuda al diseño de programas para PLCcomo es el método GRAFCET.

1.1. INTRODUCCIÓN AL CONTROL INDUSTRIAL
El concepto de control es muy amplio, abarcando desde un simple interruptor que gobierna el encendido de una bombilla o el grifo que regula el paso de agua en una tubería, hasta el más complejo ordenador de proceso o el piloto automático de un avión. Podríamos definir el control como la manipulación indirecta de las magnitudesde un sistema denominado planta a través de otro sistema llamado sistema de control. Los primeros sistemas de control se desarrollaron con la revolución industrial de finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Al principio, se basaron casi exclusivamente en componentes mecánicos y electromecánicos, básicamente engranajes, palancas, relés y pequeños motores, pero a partir de los añoscincuenta empezaron a emplearse los semiconductores, que permitían el diseño de sistemas de menor tamaño y consumo, más rápidos y con menor desgaste. En la década de los setenta, la complejidad y las prestaciones de los sistemas de control se incrementaron gracias al empleo de circuitos integrados y en particular los de tipo programable (sistemas basados en microprocesadores). Al tiempo que sedesarrollaban los circuitos integrados lo hacían también los ordenadores digitales, si bien su empleo en la industria quedaba restringido al control de procesos muy complejos, debido a su elevado coste, necesidad de personal especializado para su instalación y manejo y a la poca facilidad de interconexión (interfaz) con el proceso, donde se manejan habitualmente tensiones y corrientes para las cuales noestá preparado el ordenador. La demanda en la industria de un sistema económico, robusto, flexible, fácilmente modificable y preparado para tratar con las altas tensiones y corrientes comunes en el ámbito industrial, hizo que se desarrollasen los autómatas programables industriales, abreviadamente API en la literatura castellana o PLC en la literatura anglosajona. Los primeros autómataspretendían, básicamente, sustituir a los sistemas convencionales con relés o circuitos lógicos, con las ventajas evidentes que suponía tener un hardware estándar. Por ello nacieron con prestaciones muy similares a las que ofrecían dichas tecnologías convencionales y sus lenguajes de programación eran muy próximos a los esquemáticos empleados en las mismas. Estas limitaciones eran aconsejadas sólo porrazones de mercado y no respondían a limitaciones tecnológicas de aquel momento, ya que las posibilidades que realmente podían ofrecer eran mucho mayores. Los autómatas actuales han mejorado sus prestaciones respecto a los primeros en muchos aspectos, pero fundamentalmente a base de incorporar un juego de instrucciones más potente, mejorar la velocidad de respuesta y dotar al autómata de capacidad decomunicación. Los juegos de instrucciones incluyen actualmente, aparte de las operaciones lógicas con bits, temporizadores y contadores, otra serie de operaciones lógicas con palabras, operaciones aritméticas, tratamiento de señales

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analógicas, funciones de comunicación y una serie de funciones de control no disponibles en la tecnología clásica de relés. Todo ello ha potenciado suaplicación masiva al control industrial. En definitiva, podríamos decir que los grandes autómatas actuales se acercan cada vez más a las prestaciones de un pequeño ordenador, siendo algunos incluso programables en lenguajes típicamente informáticos como el BASIC. Sin embargo, la principal virtud del autómata sigue siendo su robustez y facilidad de interconexión al proceso y la tendencia actual no es...