Recomendaciones para desarrollar un Proyecto de Automatización desde cero hasta la puesta en marcha
Un Proyecto de Automatización de cualquier nivel comienza con una idea o una necesidad. Me explico un poco: por ejemplo, alguien en alguna parte del planeta decide iniciar un negocio de venta de alfajores de coco y chocolate. Eso esta en su cabeza, el quiere hacer ese negocio porque le parece muy lucrativo, todos quieren comerse un alfajor de coco y chocolate y ya hay alguien que esta pensando en producirlos en masa. O tal vez alguien ya tiene la fabrica de Alfajor pero quiere aumentar la producción.
También puede ser que en algún distrito, condado o provincia surgió una nueva regulación ambiental que se tiene que cumplir si o si y eso requiere invertir en la modificación de algún proceso, por otro lado en algunos casos las aseguradoras para bajar los costos de las primas exigen ciertas características y condiciones al proceso y los dueños inversionistas sacan el calculo y se dan cuenta que cumplir con los requisitos de dichas aseguradoras termina siendo lo mas rentable.
Ahora, ¿Qué papel juego yo como Profesional de Automatización en esto? por ahora nada, solo quiero que entiendas como comienza todo.
Una vez se inicia esta idea y se quiere llevar a la realidad lo primero que se debe hacer es el análisis de factibilidad del proyecto, esto tiene que ver con dinero, saber si vale la pena invertir en esto. Esto involucra definir a groso modo un presupuesto factible en función a las tecnologías y equipamiento a usar para producir los benditos Alfajores.
Luego de darle vueltas al asunto se concluye que el proyecto es factible y se solicita el inicio de la Ingeniería Conceptual, luego la Básica y al final la de detalle. Estas ingenierías para a proveer inputs para saber los materiales, equipos, procedimientos específicos que lleven a definir un presupuesto por cada etapa, es como ir viendo si esto se va desviando de manera aceptable en el tiempo.
Voy a ponerles como ejemplo un proyecto básico y sencillo para dar el primer paso: una empresa chica necesita automatizar un elevador que compro y que llego sin el Automatismo.
Te voy a enseñar el paso a paso de un proyecto que realicé, en el que automaticé una plataforma de carga elevadiza para dos posiciones. Utilicé un PLC Siemens LOGO! y el software Logosoft Comfort 8.4 para desarrollar la lógica y simular el sistema antes de implementarlo. Te llevaré a través de todo el proceso, desde el diseño inicial hasta el comisionado y las pruebas finales.
1. Estudio del Proceso
El primer paso que debemos dar para desarrollar cualquier proyecto de manera efectiva es estudiar el proceso. Saber en detalle los requisitos operativos del proceso a automatizar te dará una visión amplia para desarrollar correctamente los pasos siguientes. En este caso se trataba de una plataforma elevadora de carga que debía moverse entre dos posiciones predefinidas usando tres pulsadores y una parada de emergencia, a su vez también debía tener sensores de final de carrera alto y bajo mas sensores que detecten presencia de personas alrededor cuando esta plataforma este en movimiento. Finalmente, se solicita que la plataforma se pueda mover de manera manual presionando los pulsadores de subir y bajar por 3 segundos.
2. Realizar un diseño
Es recomendable realizar un diseño preliminar en PowerPoint o cualquier otro software de dibujo para visualizar el proceso y saber cómo se va a desarrollar el proyecto. Este diseño incluía el flujo del proceso y los puntos críticos de control + seguridad. IMPORTANTE: Todo proyecto debe tener un mínimo de entregables que permitan dejar registro del diseño realizado para instalar, probar y poner en marcha así como para solucionar fallas y mantener.
3. Definición de instrumentación / dispositivos iniciadores y de accionamiento
Teniendo el diseño preliminar y sabiendo los requisitos nos toca ahora seleccionar los sensores y actuadores que lo harían posible. Se deben considerar los niveles de tensión disponibles, el tipo de entorno, las redes y protocolos, los tipos de sensores y actuadores.
Para este caso todos los sistemas son digitales, pulsadores, paradas de emergencia, contactores, relés y luces pilotos.
4. Selección del PLC
Para controlar el movimiento de la plataforma, se debe seleccionar un PLC que cumpla con los requisitos del proceso en este caso se usará un PLC LOGO 8.3 de Siemens el cual es ideal para aplicaciones como esta por su simplicidad y capacidad de control. Se puede usar un PLC muy básico en este caso ya que las entradas y salidas son menos que la capacidad total del PLC. En muchos casos se instalan PLCs con capacidades superiores para usarlos en expansiones futuras.
5. Configuración del Hardware y software
Es importante ingresar al software de configuración y configurar el hardware para que el PLC reconozca las entradas y salidas que permitirán mover la plataforma de manera segura así como también poder establecer comunicación correctamente con el Software de programación.
6. Desarrollo de la Lógica en Logosoft Comfort
Ahora en función a los requisitos del proceso, normalmente definidos en documentos de Ingeniería como “las narrativas de control, lógicas funcionales y matrices causa efecto” se desarrolla la Lógica en software de Programación, en este caso el Logosoft Comfort 8.4, utilizando bloques de funciones básicas como temporizadores y compuertas lógicas para controlar el ciclo de movimiento de la plataforma. También se podrían usar bloques más avanzados para manejar los estados del sistema y garantizar un funcionamiento seguro.
7. Asignación de Entradas y Salidas
En este parte del proyecto se asignan los puntos de entrada y salida en el PLC, conectando sensores de posición, conmutadores y paradas de emergencia a las entradas y los actuadores del sistema a las salidas. Esto permite que la lógica pudiera interactuar con los componentes físicos y controlar el proceso de manera eficiente.
8. Pruebas funcionales y entrega de sistema
Las pruebas funcionales también llamada “comisionado” permitirán verificar que la instalación, configuración, integraciones y programación de la lógica se realizó conforme a los requisitos del Proceso. Es la instancia previa a la operación normal y el momento en el que se entregan las revisiones llamadas “as-built”a los propietarios del Proyecto.
En conclusión, este proyecto básico y sencillo es una excelente oportunidad para poner en práctica habilidades de diseño, programación y automatización con un PLC sencillo pero potente. La plataforma de carga elevadiza para dos posiciones es un ejemplo de cómo podemos automatizar procesos industriales pequeños de forma eficiente. Si quieres ver más detalles de este proyecto o seguir aprendiendo sobre automatización, te invito a suscribirte a este blog, anotarte a alguno de nuestros cursos y suscribirte al canal de YouTube.
