Autómata programable: ¿Para qué sirve? y ¿Cómo funciona?

Antes de entrar en materia, conceptualizar otros temas nos ayudará a comprender su función, propósito, la importancia y motivo de su permanencia en la actualidad:

¿Qué es un autómata? Un autómata se define como un sistema programado para actuar secuencialmente, realizando una serie de tareas de forma automática sin la intervención de otra máquina o personal humano. Esta funcionalidad le permite ejecutar procesos de manera eficiente y precisa.

Aunque a menudo se asocia con la robótica, los autómatas tienen diferencias significativas con los humanoides. No necesitan replicar la forma humana, pero están diseñados para simular movimientos o acciones específicas según su programación y objetivos.

¿Qué es un autómata programable? Un autómata programable, comúnmente conocido por sus siglas "PLC" (Programmable Logic Controller), es un dispositivo o computadora diseñado para automatizar tareas específicas. Facilita la producción en línea y es ampliamente utilizado en diferentes industrias. Su función es permitir que el sistema, basado en entradas preconfiguradas, responda o genere resultados específicos de manera automática y eficiente.

Es un hardware el cual permite el almacenamiento y procesamiento de los datos, su importancia radica en que es la base para que un autómata programable funcione correctamente.

Entender la teoría y práctica de los autómatas programables es crucial para aplicar correctamente estas herramientas en el ámbito industrial. La teoría implica comprender los principios fundamentales de la automatización y la lógica de control, mientras que la práctica se centra en la aplicación real de estos principios en entornos industriales específicos.

En la teoría, se estudian los conceptos de sistemas de control y programación de PLCs (Controladores Lógicos Programables), incluyendo la interpretación de diagramas de flujo y el uso de lenguajes de programación específicos para PLCs. Esta formación teórica es esencial para que los profesionales entiendan cómo diseñar y programar sistemas automatizados de manera efectiva.

La práctica, por otro lado, implica la implementación real de autómatas programables en la industria. Esto incluye la configuración de hardware, la programación de software, la puesta en marcha de sistemas y la resolución de problemas. La experiencia práctica permite a los profesionales aplicar sus conocimientos teóricos en situaciones reales, mejorando así la eficiencia y la productividad de los procesos industriales.

Ahora que ya conocemos los conceptos principales de este tema, podemos explicar cómo funciona un autómata programable a través de las partes que lo componen:

Unidad central de procesamiento (CPU):

También conocido como Unidad de Procesamiento Central, es el hardware considerado el cerebro de otro ordenador puesto que interpreta las instrucciones de los datos almacenados.

Memoria (Ram y Rom):

Es un componente el cual se encarga de almacenar los datos de un equipo, esta se divide de la siguiente forma:

Memoria RAM:

Es la principal y donde se encuentran todos los programas y aplicaciones, teniendo la particularidad de lectura y escritura de los datos.

Memoria ROM:

Es aquella en donde se almacenan las instrucciones y usos de la máquina, con la única opción de lectura.

Sistema de entradas y salidas:

A su vez denominado periféricos, es un hardware que al estar conectado con los anteriormente mencionados permite la comunicación y operacionalidad de entradas y salidas para que el ordenador o mecanismo funcione correctamente. Por lo tanto puede direccionar y controlar los datos además de asignarles una función específica.

Ahora bien, el mismo opera gracias a un microprocesador el cual combinado con las partes anteriormente mencionadas, realiza el siguiente circuito:

En primer lugar se encuentra la “unidad central de proceso” ó también conocido como CPU, el cual puede analizar los datos almacenados en la “memoria”, siendo la programación del sistema. De allí envía dicha información al autómata según las entradas de manera que resulte las salidas estimadas.

Otras partes de este sistema:

Fuente de alimentación:

también llamada “fuente de poder” es un hardware que logra convertir una corriente alterna en una corriente continua, para suministrar electricidad a los electrodomésticos para su uso.

Terminal de programación:

se refiere al mecanismo que permite ingresar o en su defecto exponer los datos de un ordenador. De manera que él mismo ejecuta el procesamiento de la información solicitada.

Los autómatas programables industriales son fundamentales en la automatización de procesos en diferentes sectores industriales. Estos dispositivos controlan maquinarias y procesos complejos, mejorando la eficiencia y reduciendo la necesidad de intervención humana en entornos industriales.

La implementación de autómatas programables en la industria permite no solo aumentar la productividad sino también asegurar una mayor precisión y calidad en la producción. Los sectores como la manufactura, la automoción y el procesamiento de alimentos se benefician enormemente de estas tecnologías avanzadas.

La capacidad de programar y reprogramar estas máquinas brinda una flexibilidad significativa, permitiendo a las industrias adaptarse rápidamente a los cambios en la demanda del mercado o a la introducción de nuevos productos.

Existen muchas empresas que se dedican a la elaboración de autómatas programables, aunque no todos apuntan al mismo mercado. Aportando en diferentes áreas y sectores, tales como: automatización, seguridad, construcción, electrónica, computación y más.

Entre todos los fabricantes de autómatas programables los más reconocidos son:

1. Siemens.
2. Panasonic.
3. Mitsubishi.
4. ABB.
5. Rockwell Automation, Inc.
6. Motorola.
7. Marvell Technology Group.

En esta área podemos ver ejemplos, los cuales utilizan un autómata programable de manera de complementar el procesamiento de la industrialización. Entre los más comunes se encuentran las siguientes: alimentaria, automotriz, metalmecánica, entre otros.

Entre los procesos más comunes se encuentran:

• La elaboración de pan, café, golosinas, gaseosas.
• artefactos de higiene personal: afeitadoras.

Ahora bien, los autómatas programables más comunes son:

• Máquinas ensambladoras.
• Líneas de producción.
• Líneas de ensamblaje.

Por lo general operan de la siguiente forma, a través de líneas de producción las mismas están programadas para elaborar un artefacto en específico, el cual está compuesto por una serie de piezas que son fabricadas en diferentes estaciones. En este sentido, la máquinas ensambladoras realizan la labor de unir los distintos componentes utilizando las líneas de ensamblaje.

Existen muchas ventajas del uso de un programador lógico programable, sin embargo entre las más destacables se encuentran:

1. Los costos por esta tecnología no son altos, cabe destacar que esto dependerá de la función y finalidad del mismo, sin embargo debido a su facilidad de instalación no es necesario un gran equipo para efectuarlo.
2. Menor uso de recursos humanos porque su función es operar con la menor involucración del ser humano.
3. Tiene una capacidad de almacenamiento se adecua según su función.
4. A través de la programación se puede añadir o modificar las tareas del mismo sin tener que invertir más en la maquinaria.
5. Es un artefacto pequeño por lo tanto su almacenamiento físico es reducido.
6. El autómata puede ser útil para otra maquinaria que necesite un PLC, de dañarse la original.