Controles robóticos basados en PLC frente a controles robóticos de

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INFORME TÉCNICO
Controles robóticos basados en PLC
frente a controles robóticos de OEM
¿Cuál es la mejor opción para su aplicación?
™
1 Controles robóticos
basados
en PLC
automatización
que genera
resultados
www.intelligrated.com
INFORME TÉCNICO
Controles robóticos basados en PLC frente
a controles robóticos de OEM
¿Cuál es la mejor opción para su aplicación?
Por Matt Wicks, vicepresidente de ingeniería de sistemas, Intelligrated
A medida que más complejos de fabricación y
centros de distribución descubren los beneficios de
las soluciones robóticas de manejo de materiales,
debe tomarse la decisión de cómo controlar mejor el
robot. Mientras que los fabricantes de equipamientos
originales (OEM) de robots ofrecen su propio
controlador integrado, desarrollos recientes han
permitido el control mediante un controlador lógico
programable o PLC. En el caso de complejos donde los
controles basados en PLC ya se han utilizado en otras
aplicaciones de control de máquinas, los beneficios de
utilizar uno para el robot podría ser una opción más
sabia que el controlador del OEM. A continuación, se
muestra una revisión del control robótico basado en
• Controles de programación comunes (software, PLC para ayudarlo a determinar si es la mejor opción
cables, etc.)
para su aplicación.
• Interfaces de software comunes
Hablar de robots ahora es más fácil, y el tiempo
de capacitación más corto
Si está familiarizado con los PLC, como muchos
• Metodología de copia de seguridad y restauración de programas comunes
• Documentación común del programa
leer, comprender y resolver problemas de un robot
La interacción con el controlador del robot se ha
simplificado ampliamente
basado en PLC. Qué debería estar haciendo el robot
Las soluciones robóticas de manejo de materiales
y cómo sigue siendo un conocimiento necesario,
están compuestas por sistemas complejos, incluidos
pero la dificultad de aprender un lenguaje de
muchos tipos diferentes de equipamientos además
control patentado por el OEM desaparece, y con ella,
de los robots. Estos sistemas incluyen generalmente
gran parte del tiempo de capacitación requerido
componentes como cinta transportadora de
anteriormente. La transición al mundo de los controles
alimentación, cinta transportadora de descarga,
robóticos basados en PLC añade ventajas que incluyen:
dispensador de pálets, carros de transferencia y otros
ingenieros y técnicos lo están, entonces sabe cómo
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equipamientos adicionales. Los componentes del
Arquitectura de controles común
sistema son típicamente controlados mediante un
El diseño de hardware de controles para un
PLC, por lo tanto, los controladores robóticos deben
interactuar con el controlador del sistema, datos de
protocolo de enlace e interbloqueos para alcanzar
la funcionalidad deseada. Según la complejidad de
la aplicación, esta interfaz puede implicar un gran
desafío.
“Mientras estudiamos los mercados de paletización y
empaque, reconocimos la necesidad de una estrategia
de control unificada”, dijo Steve Barhost, presidente
y director de operaciones de Yaskawa America, Inc.,
Motoman Robotics Division. “Estos mercados tienen
ingenieros y técnicos con una vasta experiencia y
pericia con la programación y los controles de PLC.
Vemos el desarrollo como un método fácil para que
controlador robótico basado en PLC ahora puede
utilizar una arquitectura de controles común con los
controles del sistema. “KUKA Robotics trabajó con
Rockwell Automation para desarrollar la capacidad
de controlar la selección de robots KUKA de 4 ejes
para responder a las demandas de clientes finales
de mercancías empaquetadas para el consumidor
que estaban buscando una solución de control única
integrada para sus máquinas de empaque y robótica”,
afirmó James Cooper, vicepresidente de ventas y
mercadotecnia, KUKA Robotics Corporation. “Además,
se les había solicitado un punto único de interfaz
del operador para sus soluciones de automatización
relacionadas con la robótica y las máquinas de
estos usuarios adopten la robótica en sus líneas de
empaque tradicionales”.
empaque sin la carga de tener que aprender un nuevo
Además de reducir el espacio total al estar incluido
lenguaje de programación robótica. Los usuarios ahora
adquieren la flexibilidad que ofrecen los robots en la
plataforma basada en PLC que ya conocen. Seguimos
ofreciendo nuestro controlador de robot estándar, el
DX100, para aplicaciones que requieren el control de
procesos, como soldadura, dispensado y pintura”.
Cuando el PLC que controla el robot es el mismo
PLC que controla los otros componentes del sistema,
se elimina este punto de la interfaz y se reduce
ampliamente la complejidad total de la solución.
“Un controlador puede ahora manejar el proceso,
la seguridad y el control del robot, con la misma
plataforma de software y hardware. Las soluciones
robóticas pueden reducir los costos de desarrollo e
en los mismos paneles de control, el diseño de los
controles del robot utiliza la misma nomenclatura de
diseño (número de cable, números de dibujo, etc.) que
todos los otros dispositivos de hardware del panel, lo
que reduce la complejidad total del diseño del sistema
de control. Los beneficios pueden incluir:
• Mantenimiento y solución de problemas
simplificados
• Espacio del panel reducido
• Capacitación simplificada
• Refacciones comunes
• Numeración del dibujo y número de cable común
• Esquema de numeración de piezas común
los costos del ciclo de vida del usuario final con una
Entrada y salida y protocolos de comunicación
tan flexibles como el brazo robótico
plataforma de software y hardware común”, confirma
Con los controles robóticos basados en PLC, el
Robert Weeks, gerente de desarrollo de negocios
hardware, la entrada y salida (E/S) y los protocolos de
global, negocios norteamericanos del OEM en manejo
comunicaciones disponibles para el PLC ahora están
de materiales, Rockwell Automation.
también disponibles para utilizarlos con los controles
integración para fabricantes de máquinas y reducir
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robóticos. Esto es particularmente relevante cuando se
esquema de control único, el sistema integrado
considera que grandes porciones de las comunicaciones
podría ser funcional, pero sería una pesadilla de
de E/S de los controladores de propiedad del OEM
mantenimiento y actualización. Este es el motivo por
están principalmente destinadas a la interacción
el que hay especificaciones detalladas en la mayoría
entre el controlador robótico y el PLC. Ahora que ya
de las solicitudes de propuesta (RFP) de complejos
no se requiere esta comunicación adicional, la única
de fabricación que ponen límites en el uso de OEM
interacción necesaria es con la E/S del robot, que es
de hardware y controladores. El uso de un sistema
tan simple como cualquier otra E/S que tenga en el
de control común hace que el sistema integrado sea
sistema de control. Los controles robóticos basados
mucho más fácil y rápido de mantener y actualizar,
en PLC admiten un rango mucho más amplio de
por lo que se reduce el costo total de propiedad (TCO).
hardware de E/S y protocolos de comunicaciones que
Integrando el controlador del robot con el sistema de
los controladores del OEM para poder abastecer a una
control basado en PLC, el usuario final no incurre en
amplia variedad de aplicaciones.
los costos adicionales relacionados con un esquema de
Una interfaz común
control único.
La consola de programación ya no es la interfaz
Más opciones de robots
primaria de controlador del robot. Con los controles
Como los controladores del OEM tienen su propio
robóticos basados en PLC, la interfaz hombre-máquina
lenguaje único y requisitos de capacitación, muchas
(HMI) ahora es la misma en todo el sistema. El sistema
empresas que ya tienen soluciones robóticas
de alarma, el registro de errores, el monitoreo de datos
industriales tienden a preferir la marca del robot
y las otras funciones que están disponibles para la HMI
implementado en el complejo. Con frecuencia, esto ha
ahora interactúan directamente con el controlador
sido un obstáculo para seleccionar el modelo adecuado
del robot. Los errores únicos y las operaciones
de robot a partir del fabricante de robot disponible,
personalizadas pueden agregarse y cambiarse
ya que las empresas no quieren o no pueden admitir
directamente en el controlador del robot. Una interfaz
múltiples marcas de robots debido a la singularidad
HMI permite un enfoque mucho mayor específico de la
de los diferentes controladores. Con la aparición de
aplicación, así como una estructura considerablemente
los controles robóticos basados en PLC, los usuarios ya
más ágil.
no están “atrapados” por la marca que eligieron para
La reducción de los costos de actualización y
mantenimiento implica la reducción del costo
total de propiedad (TCO)
su primer robot al realizar futuras compras, ya que
los controladores pueden ser comunes para múltiples
marcas. “Rockwell Automation se ha centrado en
ofrecer a los proveedores de robots un amplio rango
Los centros de fabricación típicamente integran
de opciones de interfaz que cumplan mejor con los
muchos tipos de equipamiento en sus operaciones,
requisitos de los clientes en conjunto. Con las interfaces
como recolectores, empaquetadores, paletizadores,
estándar, las herramientas de software simplificadas
emplayadoras y cintas transportadoras. En estos
y los socios de robótica a nivel mundial, podemos ver
complejos, hay una tendencia a favorecer los controles
cómo el mundo de la robótica integrada se vuelve más
basados en PLC para el equipamiento. Si a cada uno
fácil y rentable”, afirma Weeks.
de los fabricantes se les permite suministrar su propio
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En resumen
El potencial del uso de controles basados en PLC para
robots presenta un nuevo conjunto de decisiones
para los integradores de robótica. En algunos casos,
los controles de PLC podrían no ser la mejor opción.
Las industrias automotrices y otras industrias con
implementación intensiva de robots, por ejemplo,
probablemente no cambien los controladores del OEM
debido a una gran base de instalación y los requisitos
donde ya hay una base grande instalada de control
de máquinas de PLC con la que el robot deberá
interactuar, la familiaridad del personal técnico con
los controles PLC en comparación con un controlador
del OEM desconocido puede tener un impacto
considerable en los costos operacionales y de soporte.
Un integrador robótico con buena reputación
funcionará para ofrecer una solución final con
adaptación óptima, ya sea basado en PLC u OEM.
únicos de aplicación. Además, algunos OEM robóticos
Para obtener más información, comuníquese con
actualmente no ofrecen una forma de aprovisionar un
Intelligrated® escribiendo a [email protected],
controlador basado en PLC.
por teléfono al 866-936-7300, o visite
Al tomar la decisión del controlador, debe incluir
en el proceso las consideraciones de disponibilidad,
funcionalidad y costo. Sin embargo, en complejos
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