Consideraciones del controlador lógico programable (PLC) para celdas de robot

Uso de controladores lógicos programables (PLC) para celdas de robot

Las celdas de robot a menudo requieren un controlador para ejecutar partes de la celda que generalmente no están dentro del alcance de trabajo del robot. Un controlador, generalmente un controlador lógico programable (PLC), controla puertas axilares, abrazaderas, seguridad o cualquier otra cosa que un ingeniero pueda necesitar para una celda completamente autónoma.

La programación de lógica de escalera es similar a los diagramas de cableado para simplificar la conversión del diagrama de cableado al programa de funcionamiento. La programación de lógica de escalera se ejecuta secuencialmente, lo que hace posible que ciertas tareas se completen a través de una cadena de comandos en la celda. También se utilizan ampliamente para los sistemas de seguridad en una celda. Se pueden programar para detener todas las tareas de la celda tan pronto como se rompan los parámetros de seguridad de la celda.

Los robots generalmente usan un lenguaje de programación C y se pueden usar de manera similar a un PLC con seguridad y E / S. Los robots, sin embargo, están limitados en la cantidad de E / S que pueden manejar, y sus sistemas de seguridad a menudo no son capaces de mantenerse al día con una celda que contiene una gran cantidad de E / S de seguridad.

Cuando la celda requiere un PLC, ya sea una celda más grande o una celda con sistemas externos más complejos, hay muchos tipos diferentes para elegir. El robot puede tener la capacidad suficiente para controlar toda la configuración en una celda simple y más pequeña, y no es necesario un PLC externo para controlar la celda correctamente. En este caso, un sistema de celda robótica sin un PLC suele ser mucho más económico. Los PLC pueden ser controladores notablemente simples capaces de pequeñas cantidades de E / S y seguridad, o pueden controlar grandes cantidades de sistemas externos, motores, transportadores, seguridad, paletización, etc.

El precio de un PLC está directamente relacionado con sus capacidades. Los nombres de marca también son un factor determinante en el costo de un controlador. Algunas marcas cuestan más porque pueden ofrecer más soporte, una garantía más larga o más durabilidad en un entorno de fabricación. Entonces, profundicemos en cómo elegir el PLC adecuado para una celda de robot.

Cómo elegir un controlador lógico programable (PLC) para una celda de robot

Cuando se trata de variedades de controladores de celda pequeña, el cielo es el límite. Los controladores pequeños y simples que monitorean y completan tareas simples se pueden encontrar con un precio de unos pocos cientos de dólares. En el otro extremo del espectro, algunos PLC pueden ejecutar varias tareas a la vez, cuidar el sistema de seguridad y ejecutar una gran cantidad de entradas y salidas. Estos controladores tendrán un precio muy superior a varios cientos de dólares.

Figura 1. Varios controladores de robot de KUKA. Imagen utilizada por cortesía de KUKA

La complejidad de la pequeña celda del robot es un buen indicador de si se puede utilizar un controlador simple o si es necesario un PLC más complejo. Si el fabricante planea actualizar la celda en el futuro, o si existe alguna razón por la que podría necesitar más entradas y salidas, es mejor usar un controlador con más capacidad de la anticipada. Un controlador de gran tamaño permite una mayor flexibilidad dentro de la celda a largo plazo, acomodando así cualquier cambio, como agregar sensores y E / S al sistema.

Las diferentes marcas de PLC requieren diferentes programas de software, algo a tener en cuenta al elegir el controlador adecuado. Por ejemplo, los PLC de Allen-Bradley se programan mediante software patentado exclusivo de los controladores de Allen-Bradley.

Allen-Bradley y otros fabricantes de PLC de alta gama requieren licencias y programadores especialmente capacitados para usar su software. Los PLC menos costosos, como uno de Automation Direct, son mucho más accesibles y ofrecen programas de software gratuitos. Sin embargo, es posible que un PLC más económico no ofrezca un sistema de soporte técnico extenso como las marcas más caras. El precio a menudo, pero no siempre, dicta la durabilidad del PLC. Suponga que la celda funciona en un entorno hostil. En ese caso, puede ser mejor elegir un controlador más caro en aras de la durabilidad debido a la demanda física impuesta a los componentes electrónicos.

Además del precio, el software y la durabilidad, existen otras consideraciones a la hora de elegir el PLC adecuado para una celda de robot.

Sistemas de seguridad robótica y otras consideraciones

Todas las celdas robóticas necesitan un sistema de seguridad independientemente del tamaño o el entorno para proteger a los operadores y otros empleados de la planta. En algunos casos, el controlador del robot puede mantener los sistemas de seguridad en la celda. Sin embargo, si la seguridad de la celda requiere mucho más que un par de cortinas de luz, la celda requerirá un sistema de seguridad independiente.

Figura 2. Un diagrama que muestra cómo interactúa un controlador de robot con otros controladores. Imagen utilizada por cortesía de Ericsson

Por lo general, consiste en un relé con clasificación de seguridad conectado a un PLC o un PLC con un sistema de seguridad integrado. Al considerar las opciones del sistema de seguridad, es mejor comparar la diferencia de precio entre un PLC en tándem con relés de seguridad y un PLC con seguridad integrada porque la diferencia de costo depende de las especificaciones de la celda.

La mayoría de las plantas prefieren ciertas marcas para sus necesidades de automatización para garantizar la uniformidad en toda su automatización. La preferencia de marca reduce los costos al fomentar la uniformidad entre los técnicos y la programación de mantenimiento, lo que probablemente compensará los ahorros de elegir PLC más baratos. Si no está satisfecho con el sistema de control actual, considere las razones y luego busque un PLC que se adapte mejor a las necesidades de la celda.

Hay muchas cosas a considerar cuando se mira un controlador para acompañar a una pequeña celda robótica. A menudo, un controlador con un precio de compra bajo puede terminar costando más que la diferencia en el precio del tiempo de inactividad por mantenimiento y falta de soporte para el controlador. Si hay una falta de experiencia con la programación de una marca diferente, la curva de aprendizaje puede no tener sentido. Es posible que algunas celdas robóticas ni siquiera requieran un controlador separado si son lo suficientemente simples; pero, si no es así, un controlador puede agregar eficiencia y seguridad cuando sea necesario. Se deben considerar la seguridad, la complejidad, el soporte del producto y la familiaridad con la marca antes de elegir un controlador específico.