Arquitectura de PLCs Modulares vs. Compactos: Implementación y Redundancia ControlLogix

Tipos de Controladores Lógicos Programables (PLCs)

PLCs Compactos

Se utilizan en aplicaciones pequeñas, con muy pocos puntos de cableado (alambrado).

• Su arquitectura es rígida; el número de puntos de E/S es fijo y su formato eléctrico viene predefinido.
• Su principal ventaja es su pequeño tamaño y su bajo costo.

PLCs Modulares

• Se emplean en sistemas con gran cantidad de puntos de cableado.
• Estos sistemas se constituyen en un chasis, en el que se alojan diferentes tarjetas electrónicas a las cuales se conectan los puntos de cableado.
• La ventaja radica en la flexibilidad: se pueden colocar en un mismo chasis tarjetas de diferentes tipos (con algunas limitaciones) para adaptarse a cualquier necesidad específica.

Los PLCs ControlLogix, fabricados por Allen-Bradley, son un ejemplo de arquitectura modular.

Estructura de la Arquitectura Modular

Los PLCs modulares siempre respetan una arquitectura que se configura de la siguiente forma:

1. Un Sistema Local de Entradas y Salidas (E/S).
2. Un Sistema Remoto de Entradas y Salidas (E/S).
3. Un Sistema de Comunicación.

Elementos Comunes en Sistemas Locales y Remotos

Tanto el sistema Local como el Remoto constan de elementos similares:

• Un Chasis donde se alojan todas las tarjetas.
• Una Fuente de Poder (o Fuente de Alimentación) mediante la cual se energiza toda la electrónica.
• Tarjetas electrónicas.

Tipos de Tarjetas Electrónicas

Las tarjetas electrónicas pueden ser de tres tipos principales:

• Tarjetas de Entrada/Salida (E/S): A las cuales llega el cableado desde el campo (terreno).
• Tarjetas de Comunicación: Para comunicarse con otros equipos (relacionado con el sistema de comunicación).
• Tarjetas Inteligentes: Gran variedad de tarjetas diseñadas para cubrir muchos casos particulares y especializados (ej. control de movimiento, procesamiento avanzado).

Diferencia entre el Sistema Local y el Sistema Remoto

Sistema Local

Existe un módulo procesador en el cual reside la lógica de control de las entradas/salidas.

Sistema Remoto

Existe uno o más módulos de comunicación para intercambiar datos con el procesador central.

El Módulo Procesador y la Flexibilidad Avanzada

Al módulo procesador se le denomina también CPU o simplemente PLC.

Un sistema de control puede tener varios subsistemas locales, cada uno de ellos con un procesador que controla los módulos de entradas y salidas que se encuentran en su mismo chasis y también aquellos que están en sus chasis remotos.

Flexibilidad y Redundancia en ControlLogix

En el caso de la plataforma ControlLogix, este esquema se vuelve más complejo y flexible, ya que pueden coexistir más de dos procesadores en un mismo chasis. Además, es posible tener un chasis remoto que es controlado desde dos sistemas locales independientes.

Esta complejidad conlleva una flexibilidad que permite separar en procesadores distintas tareas con diferente nivel de criticidad. También permite definir estrategias de hot backup (Copia de Seguridad Activa), en la cual un procesador puede asumir todas las funciones de otro que ha entrado en falla, sin que la planta controlada quede fuera de servicio.