—— Después de leer esto, no dirás que eres un experto, pero al menos ya no pensarás que PLC significa «jugar a la lotería».
Para aquellos que recién comienzan en la automatización industrial, el término PLC Siemens puede parecer misterioso y recurrente. Y el PLC Siemens, probablemente sea el «gigante de la automatización» que más habrás oído mencionar y encontrado. Si te preguntas «¿El PLC solo lo entienden los expertos?», no te preocupes, este artículo es como una taza de café con leche: no es amargo, ¡y bastante sabroso! Te guiará a conocer desde cero los PLC Siemens, mientras te enseña a «escribir programas para que te obedezca».
1. ¿Qué «roles» tienen los PLC Siemens?
La familia de PLC Siemens tiene muchos miembros, como un equipo de los Vengadores de la automatización. Los miembros principales son los siguientes:
- S7-200: El veterano, el trabajador incansable en proyectos pequeños. Aunque oficialmente ya no se actualiza (se ha retirado), la serie S7-200 Smart sigue siendo muy activa en muchos proyectos, especialmente en el mercado chino, donde tiene una excelente relación calidad-precio y es común en los sitios de trabajo.
- S7-300 / S7-400: La «primera serie» para muchos ingenieros. Estos PLCs fueron la columna vertebral de la automatización industrial durante años y se usaron principalmente en sistemas de tamaño medio y grande. Aunque poco a poco están siendo reemplazados por nuevos modelos, S7-300 sigue siendo muy utilizado a nivel global.
- S7-1200: El favorito de los proyectos medianos y pequeños de Siemens en los últimos años. Es flexible, de precio accesible, y con funcionalidades adecuadas, es perfecto para principiantes y sistemas de control medianos.
- S7-1500: El buque insignia de alto rendimiento actual. No solo tiene una respuesta rápida y una gran capacidad de expansión, sino que también cuenta con funciones avanzadas de diagnóstico y seguridad, siendo el protagonista de los proyectos Industria 4.0.
2. ¿Qué software se usa para programar los diferentes PLC?
Como dice el refrán, “un buen caballo necesita una buena silla, y un buen PLC necesita una buena plataforma”. Cada PLC tiene su entorno de programación exclusivo:
- S7-200: Utiliza STEP 7 MicroWIN, que es simple y fácil de usar, adecuado para tareas de control básico.
- S7-300 / S7-400: Utiliza la clásica versión de STEP 7, que ha sido la plataforma principal de Siemens durante años.
- S7-1200 / S7-1500: Utiliza TIA Portal (Totally Integrated Automation), una plataforma integrada para la automatización que tiene un diseño moderno y una interfaz amigable. Es la herramienta principal para el desarrollo de automatización industrial en el futuro.
TIA Portal no es solo un «software», es la plataforma de Siemens que integra completamente la automatización, digitalización y visualización, soportando PLCs, HMI, controladores de accionamientos, entre otros.
3. ¿Cuál es el más utilizado actualmente?
La combinación de S7-1200 + TIA Portal es actualmente la más popular. Este sistema no solo es estable, sino que tiene abundante material de aprendizaje. Además, su interfaz gráfica y el uso de la funcionalidad de arrastrar y soltar hacen que sea mucho más fácil de aprender, convirtiéndolo en una excelente opción para iniciarse y practicar en proyectos reales.
4. ¿Quién será el protagonista en el futuro?
El futuro, sin duda, pertenece a S7-1500 + TIA Portal. Este sistema no solo cumple con los altos requisitos de Industria 4.0, sino que también soporta procesamiento multinúcleo, ciclos más rápidos y una mayor capacidad de red. Lo más importante es que el S7-1500 soporta funciones avanzadas, como diagnóstico de fallos, servidor web, arquitectura redundante y programación segura (Safety), convirtiéndolo en la primera opción para sistemas de automatización de alto nivel.
5. ¿Cómo se puede programar el S7-1500? (lenguajes de programación)
En TIA Portal, podemos escribir programas utilizando los siguientes lenguajes:
- LAD (Diagrama de escalera): Lenguaje gráfico, el más popular. Se parece a un diagrama de circuitos, con lógica clara, ideal para usuarios con conocimientos en electricidad.
- FBD (Diagrama de bloques funcionales): Flujo lógico más fuerte, similar a diseñar el proceso lógico con bloques.
- STL (Lista de instrucciones): Estructura similar al lenguaje ensamblador, muy fluido, ideal para ingenieros experimentados o programadores que prefieren escribir código.
- SCL (Texto estructurado): Más cercano a lenguajes de alto nivel como Pascal o C, ideal para el procesamiento de datos y algoritmos complejos.
- GRAPH (Diagrama de funciones secuenciales): Utilizado para procesos complejos, ideal para sistemas de control secuencial como líneas de llenado o embalaje.
6. ¿Qué método se usa más?
La mayoría de los principiantes y técnicos de primera línea utilizan LAD (Diagrama de escalera). Sus ventajas son las siguientes:
- La estructura lógica es clara de un vistazo.
- Se aprende rápido, incluso sin saber mucho de programación.
- La depuración es sencilla, y los problemas se localizan rápidamente.
- Muchos técnicos de mantenimiento tradicionales que se han pasado a la programación de PLC prefieren LAD.
7. Símbolos comunes en la programación con LAD (¡No te arrepentirás de ver esto!)
La esencia de LAD es construir circuitos lógicos con «símbolos gráficos«. A continuación, se muestran algunos de los símbolos básicos más comunes para principiantes:
| Símbolo | Nombre | Función | Ejemplo 🌰 |
|---|---|---|---|
| –[ ]– | Contacto normalmente abierto | Conmutación al estar activado | Encender una lámpara o motor cuando se cumple una condición |
| –[ / ]– | Contacto normalmente cerrado | Actúa cuando no está activado | Detener un motor cuando se presiona el botón de paro |
| –( ) | Bobina (salida) | Activa la acción (salida) | Encender una lámpara o motor cuando se cumple una condición |
| –( S ) / –( R ) | Establecer / Restablecer bobina | Mantener el estado hasta ser eliminado | Mantener una alarma activada o apagarla |
| TON / TOF | Temporizador de retardo (con/ sin corriente) | Respuesta retardada para mayor estabilidad | Iniciar un ventilador después de un retraso de 2 segundos |
| CTU / CTD | Contador (incremento / decremento) | Control de lotes, lógica de conteo | Detener la máquina cuando se alcanzan 100 productos |
| MOVE | Instrucción de transferencia de datos | Copiar el valor de una variable a otra | Transferir los valores de temperatura a un módulo de pantalla |
Consejo: Aunque el diagrama de escalera sea sencillo, es muy riguroso en su lógica. Muchos ingenieros de automatización lo consideran una «herramienta esencial» en su día a día. Dominar estos conceptos básicos te permitirá diseñar la lógica de pequeños proyectos por ti mismo.
8. Ejemplo de programación LAD: Control básico de «Arranque/Paro de un motor»
Un programa clásico que los principiantes de PLC suelen aprender es el control de arranque/parada de un motor. Aquí te mostramos cómo implementarlo con un diagrama de escalera:
Objetivo funcional:
- Al presionar el botón de «Arranque», el motor comienza a funcionar.
- Al soltar el botón de arranque, el motor sigue funcionando (auto-retención).
- Al presionar el botón de «Paro», el motor se detiene.
La lógica del diagrama de escalera es la siguiente:
| Condición inicial | Condición 1 (Arranque) | Condición 2 (Auto-retención) | Acción (Salida) |
|---|---|---|---|
| Energía encendida | Botón de arranque (NA) | Bobina de motor (NA) | Bobina de motor (salida) |
Explicación: El botón de arranque es un contacto normalmente abierto, se activa cuando se presiona. El botón de paro es un contacto normalmente cerrado, se abre cuando se presiona. La bobina del motor se mantiene activa gracias a un circuito de auto-retención, hasta que se presiona el botón de paro.
Este programa se utiliza ampliamente en el control básico de equipos en el sitio, como ventiladores, bombas de agua y transportadores, y es considerado el «Hola Mundo» del control lógico industrial.
Resumen
Aprender PLC es como aprender un «lenguaje de control«, pero en lugar de generar páginas web o ventanas emergentes, se trata de equipos que se mueven, motores que giran y luces que se encienden. Los PLC de Siemens ofrecen plataformas completas y poderosas, desde el S7-1200 hasta el S7-1500, desde LAD hasta SCL, con opciones para todos, ya sea que tengas un fondo eléctrico, de programación, o si recién comienzas en la automatización industrial.
Te recomendamos comenzar con esta combinación:
🟩 Hardware: S7-1200
🟦 Software: TIA Portal
🟨 Lenguaje: Diagrama de escalera (LAD)
Esta es la combinación más popular, con más recursos de aprendizaje y la que más se utiliza en proyectos reales, permitiéndote iniciarte rápidamente y participar en aplicaciones industriales reales.
Con el aumento de la automatización, dominar la programación de PLC no solo demuestra habilidades técnicas, sino que también es un pasaporte importante para ingresar a la era de la fabricación inteligente. Y los PLC de Siemens son, sin duda, el «borde dorado» de ese pasaporte.
