Un PLC (controlador lógico programable, por sus siglas en inglés) es un ordenador especialmente diseñado para operar de manera fiable en entornos industriales hostiles, como temperaturas extremas, condiciones húmedas, secas o polvorientas. Se utiliza para automatizar procesos industriales, como la línea de montaje de una fábrica o una planta de tratamiento de aguas residuales. Los PLC pueden ser estándar o de seguridad.

PLC y ordenador personal

Aunque a simple vista pueda sorprender, los PLC comparten muchas características con cualquier ordenador personal. Ambos tienen una fuente de alimentación, una CPU, entradas y salidas (I/O), memoria y un sistema operativo, si bien no es el mismo en ambos casos.

Las mayores diferencias residen en que un PLC puede realizar funciones discretas y continuas que un ordenador no es capaz de llevar a cabo y se adapta mucho mejor a entornos industriales complejos. Se podría decir que un PLC es como un ordenador digital reforzado que gestiona los procesos electromecánicos de un entorno industrial.

Los PLC juegan un papel crucial en el campo de la automatización, ya que forman parte de un sistema SCADA más grande. Un PLC se puede programar de acuerdo con los requisitos operativos del proceso. En la industria manufacturera, por citar un caso, se da una necesidad de reprogramación debido al cambio en la naturaleza de la producción. Para superar esta dificultad, se introdujeron en su día sistemas de control basados en PLC.

PLC de seguridad

En cuanto a un PLC de seguridad, tiene muchas similitudes con un PLC estándar. Se puede utilizar para controlar y automatizar equipos industriales. De hecho, un PLC de seguridad admite todas las aplicaciones que hace un PLC estándar. Sin embargo, un PLC de seguridad contiene funciones de seguridad integradas que le permiten controlar también sistemas de seguridad.

Un PLC de seguridad está diseñado para lograr dos objetivos fundamentales: no fallar y, si esto no es posible en último término, que el fallo se produzca de una manera predecible y segura. Estos objetivos los consigue a través de sus microprocesadores redundantes, eliminando la necesidad de relés de seguridad para crear redundancia. También cuenta con diagnósticos incorporados que le permiten monitorizar constantemente las entradas y salidas. Si se detecta un fallo, se produce un apagado seguro del PLC.

Para que un PLC se considere un PLC de seguridad, debe cumplir con un conjunto de rigurosos estándares internacionales relacionados con la propia seguridad, entre los que destaca el IEC 61508. Este estándar cubre el diseño, los métodos de diseño y las pruebas de hardware y software.

Mantenimiento de PLC

Conviene señalar que nunca puede aspirarse a lograr el riesgo cero, pero los riesgos no tolerables deben reducirse lo más bajo que sea razonablemente posible. Aunque pueda parecer de perogrullo, dado que es muy importante que los PLC de seguridad tengan un alto nivel de cobertura de diagnóstico, resulta esencial determinar si un PLC de seguridad es, de hecho, seguro.

Para que un PLC de seguridad logre un SIL o nivel integridad de tres, debe ser capaz de detectar más del 99% de los errores potenciales. Algunos de los test necesarios para determinar la cobertura de diagnóstico implican una serie de pruebas como la verificación de datos y el control de flujo del programa. Estos test aseguran que el PLC almacena datos críticos y verifica que las funciones internas que ejecuta el PLC estén en el orden correcto. Además, los PLC de seguridad deben someterse a pruebas de inyección de defectos de software. Es en estas pruebas donde los programas se corrompen y se descargan en el PLC para verificar que este responde de manera segura.

Ventajas de un PLC de seguridad sobre uno estándar

Un PLC de seguridad permite el control de seguridad y el control estándar, mientras que un PLC estándar solo permite el último. Al usar un PLC de seguridad para controlar un sistema de seguridad, se ahorra tiempo y dinero en el cableado, ya que no hay necesidad de relés de seguridad. Como resultado, un sistema de seguridad diseñado alrededor de un PLC de seguridad es extremadamente flexible. Es fácil de modificar porque simplemente requiere cambios de programación pero no precisa cambios de cableado ni relés adicionales.

Una vez el sistema de seguridad ha sido probado y validado, este se puede bloquear y proteger con contraseña en el sistema de seguridad para evitar variaciones no autorizadas. Algunos modelos incluso admiten movimiento integrado a través de Ethernet y se pueden utilizar para iniciar la función de desactivación de par segura en distintos tipos de variadores de frecuencia.

Desventajas de un PLC de seguridad sobre uno estándar

Sin embargo, también existen algunas posibles contras con los PLC de seguridad. El coste inicial es siempre mayor, por lo que este tipo de PLC no sería ideal para aplicaciones más pequeñas y simples. Otro aspecto importante a tener en cuenta es que los PLC de seguridad siguen siendo un producto relativamente nuevo provisto de nueva tecnología. Y no todos los ingenieros y técnicos de mantenimiento están familiarizados siempre con las tecnologías más avanzadas, por lo que puede ser necesaria invertir en una capacitación adicional. En todo caso, el coste de la inversión reporta un retorno temprano para las empresas.

Por último, no es extraño encontrarse con profesionales que no confían plenamente en su fiabilidad y tienen dudas sobre la integridad del sistema de seguridad. Si bien los PLC de seguridad son todavía un concepto relativamente nuevo, ya se han abierto un importante camino en aplicaciones de seguridad en industrias de todo el mundo.

A pesar de que están sometidos a estrictos procesos de certificación para garantizar la fiabilidad y minimizar riesgos, también pueden presentar algunos inconvenientes. Al ofrecer varias ventajas que pueden hacer que el diseño de un sistema de seguridad sea mucho más sencillo, también tienen inconvenientes es importante determinar, vía un exhaustivo análisis previo, si el uso de un PLC de seguridad es apropiado para cada una de las aplicaciones existentes.

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