Los beneficios y ventajas de los autómatas programables nunca han sido puestos en duda, pero de los que tampoco cabe ninguna duda es de la dependencia del usuario respecto al fabricante. Siemens en Europa y Allen Bradley en Norteamérica han hecho un buen negocio durante muchos años gracias a esta dependencia, sin olvidar a compañías como Onrom, Festo, Schneider Automation, Mitsubishi.
Fue en el sector de la industria del automóvil, uno de los sectores de mayor demanda en sistemas de control, donde primero fue adoptado el autómata. El norte de Estados Unidos, cuna de la industria automovilística americana, comprobó pronto los beneficios de estos nuevos sistemas y también padeció las consecuencias de la dependencia usuario-fabricante.
No es de extrañar que fuera también en esta industria y en este mismo lugar donde se comenzó a desarrollar la idea de buscar sistemas más abiertos y flexibles que liberaran al usuario del carácter propietario que los autómatas llevan asociado. A finales de los ochenta el PC era un elemento pasivo de los sistemas de control, pero ya se perfilaba como candidato a jugar un papel más importante.
Durante los últimos años de la década de los ochenta y primeros de los noventa, compañías como General Motors aprovechaban el paro de producción en verano para probar líneas de producción con los nuevos controladores, pero no fue hasta mediados de los noventa cuando dos grandes consumidores de sistemas de control se deciden a implementar la nueva tecnología en importantes líneas de fabricación. General Motors lo implantó en Windsor, Romulus y Warren, mientras Ford lo hacía en Michigan. Una de ellas contaba con 800 computadores industriales.
Los programadores de aplicaciones de supervisión y gestión de producción se han encontrado auténticos muros para la comunicación entre las aplicaciones de gestión y los controladores de planta. Los sistemas de comunicación no eran muy fiables y muchas veces se restringían a la comunicación serie RS-232. Por lo cual, algunas compañías pensaron que la plataforma PC ofrecía más posibilidades a la hora de integrar las funciones clave de un proceso de producción: visualización, optimización y control, recolección de datos del área de producción de la planta, al igual que almacenamiento y análisis de datos
Las primeras aplicaciones desarrolladas consistían en PC´s provistos de tarjetas de entradas/salidas digitales y/o analógicas. Las aplicaciones software se desarrollaban en lenguajes orientados al desarrollo de sistemas de control en tiempo real como el ADA, o lenguajes clásicos de programación como C. Constituían lo que se suele denominar sistemas empotrados de control.
En los últimos años han salido al mercado nuevas opciones. Con el desarrollo de los buses de campo, se ha simplificado el cableado de las instalaciones automatizadas de forma que con un simple cable se establece comunicación con todas las estaciones y esclavos del bus. Los maestros del bus pueden ser autómatas programables, pero también pueden serlo PC’s con tarjetas de comunicación incorporadas.
En el mercado se dispone de tarjetas que insertadas en el Bus del PC permiten que este sea una estación maestra de un bus industrial. Existen tarjetas para los buses Profibus, Interbus, AS-i…Para desarrollar el control desde el PC, se suministran los correspondientes drivers, para lenguajes de programación como Visual C++, Delphi, Visual Basic.
Por ejemplo la tarjeta CP 2413 permite configurar un PC como maestro de un Bus AS-i. Se pueden conectar hasta un total de cuatro tarjetas al PC, lo cual implica que el PC será maestro de hasta cuatro buses AS-i. El software suministrado incluye ejemplos de programación y las librerías necesarias para los lenguajes Borland C++ 3.1, Turbo C 1.0, Microsoft C 7.0,…
Con este sistema de control se tiene la posibilidad de desarrollar aplicaciones de control en lenguajes de programación de ordenadores que directamente se comunican con los elementos conectados a un bus industrial: módulos de entrada/salida, variadores de velocidad, terminales de visualización y explotación.
Las aplicaciones industriales cuyo control esta basado en un PC que actúa de maestro de un bus de campo, en el aspecto hardware, sólo se diferencian con el control basado en autómata/bus de campo en el maestro del bus.
También existen aplicaciones especificas como pueden ser Incontrol de Wonderware. Este software permite la realización de aplicaciones de control en tiempo real, programadas en lenguajes clásicos de autómata, pero que se ejecutan en un PC con sistema operativo Windows NT. Permitiendo la conexión con múltiples buses como son DeviceNet, Profibus, ASI, Interbus, Ethernet…
Como una variante del control basado en PC, el grupo Schneider ha sacado al mercado autómatas programables integrados en una tarjeta de tipo AT. En el ordenador se inserta un autómata PCX Premium, el cual dispone de conexión para puerto de programación, bus X y bus FIPIO. De esta forma la instalación industrial es idéntica a la de una automatización convencional. El autómata integrado en el PC ( programado en ladder, en Grafcet, en list…) es el que controla las máquinas. Se suministran drivers que permiten comunicar las aplicaciones del PC con objetos de la memoria del autómata. En el PC puede ejecutarse una aplicación de monitorización y gestión de producción, que intercambia datos con la memoria de un autómata conectado en su bus AT.
Figura 32. Autómata integrado en una Tarjeta de PC.
Si efectuamos la clásica pregunta comparativa: ¿qué sistema de control es mejor?. ¿Autómatas o PC’s?. La respuesta no es ni mucho menos tajante, en un principio eran sistemas claramente diferenciados pero poco a poco tienden hacia una integración y fusión de las aplicaciones, siendo las diferencias en algunos casos mínimas. Existen aplicaciones sobre PC que se programan en lenguaje de autómata, y autómatas cuyas funcionalidades son similares a los PC´s. Existen Instalaciones industriales donde el sistema de cableado es el mismo (bus de campo) y sólo se diferencian en el maestro del bus (autómata o PC)
Pero en lo referido a la fiabilidad del control, consideramos que las técnicas de gestión de fallos integradas en los autómatas en forma hardware y software, paradas de emergencia y rearmes, están más desarrolladas que las que se incorporan en los controles basados en PC. En cambio el PC, además de la clásica función de control de los autómatas, integra otras funciones de producción como son la supervisión, el almacenamiento y análisis de datos, la gestión de materiales….
Por lo cual, y a la vista de los ejemplos expuestos, considero que son dos plataformas que se complementan, que en los últimos años han tendido a integrar aplicaciones y funcionalidades similares.
