El PLC es una parte muy importante de la automatización industrial. Es la base de la automatización y cada programador de PLC o ingeniero de automatización debe diseñarlo correctamente para que funcione correctamente. No se trata solo de programación, sino en última instancia de cómo se diseña el sistema PLC.
Consideraciones de seguridad en el diseño de sistemas PLC
Todos pensamos que si escribimos un programa correctamente con todos los enclavamientos, secuencia y flujo correctamente, entonces nuestro sistema PLC está listo para usar. Pero, debe tenerse en cuenta que uno de los parámetros más importantes en el diseño de cualquier sistema es la seguridad. Por lo tanto, de manera similar, un sistema PLC debe diseñarse teniendo en cuenta la seguridad. En este artículo, aprenderemos las consideraciones de seguridad al diseñar un sistema PLC.
Fuente de alimentación
Este es el primer y más importante parámetro al considerar el diseño de un PLC. Hay dos tipos de fuentes de alimentación en el panel: CC y CA. La CC suele ser de 12 a 24 V CC y la CA suele ser de 110 V CA o 230 V CA.
El PLC se alimenta con cualquiera de las fuentes de alimentación y los instrumentos de campo también se alimentan con cualquiera de las fuentes de alimentación. Si un panel tiene una sola fuente de alimentación conmutada o una barra colectora de 230 V, entonces resulta fácil para los diseñadores cablear el sistema. Si un panel tiene varias fuentes de alimentación, entonces es posible que conecte un cable positivo de una fuente de alimentación y un cable negativo de otra por error. Esto, en cambio, complicará el sistema y dificultará la resolución de problemas. Por lo tanto, una sola fuente de alimentación también minimiza la interferencia de línea y evita que las señales de entrada defectuosas provengan de una fuente de CA estable a la fuente de alimentación y la CPU.
Las fuentes de alimentación múltiples no son deseadas y también crean más posibilidades de cortocircuitos y averías frecuentes. Por lo tanto, el diseño de la fuente de alimentación es un factor muy importante para operar de manera segura el sistema PLC.
Puesta a tierra
La puesta a tierra, como todos sabemos, es necesaria para pasar cualquier corriente de fuga a tierra. Esto evita descargas eléctricas, ruido e interferencias electromagnéticas. El voltaje estándar de neutro a puesta a tierra debe ser inferior a 0,5 V en áreas industriales.
Un valor ligeramente superior a 1 V es aceptable, pero si es superior a ese valor, significa que la conexión a tierra no es la adecuada y que las fugas que se produzcan en las señales eléctricas afectarán el rendimiento. La fuente de alimentación del PLC y los canales de E/S deben estar correctamente conectados a tierra y a la barra colectora de tierra del panel.
Además, la conexión a tierra de los instrumentos y la conexión a tierra de la alimentación deben estar separadas; de lo contrario, cualquier fusión en la conexión a tierra creará cortocircuitos o interferencias en las señales.
Señales de entrada digital críticas
Todo sistema PLC debe tener entradas críticas como parada de emergencia, falla de energía del panel y presión de aire. Además, todas estas señales deben estar conectadas en formato NC (normalmente cerrado).
La parada de emergencia se utiliza para detener el sistema de repente cuando un operador presiona este botón, la falla de energía del panel se utiliza para detener el sistema cuando hay algún problema en la fuente de alimentación de fase y la señal de presión de aire indica si se requiere aire para operar válvulas u otras salidas neumáticas de manera adecuada o no.
Todas las acciones deben detenerse de inmediato si alguna de estas entradas falla. En algunos sistemas grandes, también se observa que si se presiona la emergencia, en lugar de detener todo el sistema, se proporciona una parada de emergencia para las salidas individuales de gran capacidad. Debido a esto, el operador puede aislar cada sistema fácilmente y operar otros sistemas en lugar de detener todo el sistema.
Enclavamientos de modo manual
Los programadores siempre toman a la ligera la lógica del modo manual. Su motivo es simplemente encender o apagar las salidas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que cualquier operación irregular de las salidas manualmente puede obstaculizar el rendimiento del sistema. Si el sistema es muy crítico, puede causar problemas que pongan en peligro la vida del personal cercano.
Por lo tanto, se recomienda aplicar alarmas u otros enclavamientos críticos también en modo manual. Esto evita que el operador opere el sistema al azar. Además, la seguridad del sistema PLC está garantizada debido a esta lógica.
Alarmas
Todas las alarmas dadas en un documento de lógica de control generalmente son tomadas por los programadores en el programa. Sin embargo, los programadores de PLC deben proporcionar algunas alarmas de seguridad adicionales en el sistema, de acuerdo con las E/S tomadas en el PLC.
Por lo general, se trata de alarmas de retroalimentación de funcionamiento, alarmas de retroalimentación de disparo, alarmas de exceso o defecto de recorrido, alarmas de falla de sensor, alarmas de falla de canal de PLC, alarmas de sobrecarga térmica, alarmas de termostato, alarmas de exceso o defecto de voltaje, etc. Estas alarmas varían de un sistema a otro, en función de las entradas reales tomadas.
Pero, si alguna de estas entradas no está presente, se recomienda que los programadores sugieran lo mismo a los clientes para que las tengan en cuenta. Esto evita que el sistema funcione de manera incorrecta.
De esta manera, vimos algunas consideraciones generales de seguridad al diseñar un sistema PLC.