Què és un PLC, com funciona i per a què serveix?
Un PLC (controlador lògic programable) és un ordinador industrial que llegeix sensors i ordres, executa un programa de control i activa motors, vàlvules, cilindres, alarmes i altres actuadors.
Què és un PLC o controlador lògic programable?
Un PLC és un equip de control industrial programable. Rep senyals de sensors i ordres de l’operador, executa una lògica definida i governa les sortides que controlen la màquina o el procés. Les sigles provenen de l’anglès programmable logic controller, i TERMCAT recull la denominació catalana controlador lògic programable.
El concepte modern de PLC va néixer a finals dels anys seixanta com una alternativa electrònica als grans panells de relés cablejats, que exigien recablejar per modificar la seqüència. Schneider Electric situa l’origen del Modicon 084 el 1968, desenvolupat arran de la necessitat de substituir aquesta lògica rígida per un control reprogramable.
La seva funció no és només “encendre i apagar”. Un PLC pot gestionar seqüències, temporitzacions, comptatges, regulacions analògiques, receptes, alarmes, comunicacions, posicionament, traçabilitat i diagnòstic, sempre que el model, els mòduls i el programari siguin adequats per a l’aplicació.
La família de normes IEC 61131 situa aquests controladors i els seus perifèrics dins el control i el comandament de màquines, fabricació automatitzada i processos industrials discrets, per lots o continus.
Per a què serveix un PLC dins una instal·lació industrial?
El PLC és el punt on les condicions físiques del procés es converteixen en decisions de control. Rep informació, la compara amb la lògica programada, genera ordres i manté una supervisió contínua del sistema.
Del sensor a l’actuador, amb una decisió programada al mig
La funció del PLC es pot resumir en quatre blocs que es repeteixen durant el funcionament.
Món físic
El controlador rep l’estat real de la instal·lació.
Decisió de control
La CPU executa el programa, actualitza memòria, comprova condicions i coordina tasques.
Acció física
Les decisions es converteixen en ordres sobre el procés.
Quines parts formen un PLC?
Un PLC compacte pot reunir gairebé totes les funcions en una sola carcassa. En un sistema modular, les mateixes funcions es distribueixen entre una font, una CPU, mòduls d’entrades i sortides, comunicacions i mòduls especialitzats.
Font d’alimentació
Converteix i distribueix l’energia que necessita el controlador. En molts projectes, la font de camp de sensors i actuadors es dimensiona separadament.
CPU i memòria
La CPU executa el programa i gestiona dades, tasques, temps, comunicacions i diagnòstic. La memòria conserva el projecte, variables i informació retentiva segons la configuració.
Entrades i sortides
Les E/S adapten els senyals del procés a l’electrònica del controlador. Poden ser integrades, locals, remotes, digitals, analògiques o especials.
Bus, rack i comunicacions
El bus intern connecta els mòduls. Les interfícies de comunicació integren HMI, variadors, E/S distribuïdes, robots, SCADA i sistemes de dades.
Mòduls tecnològics
Resolució d’encoder, comptatge ràpid, posicionament, control de temperatura, pesatge, motion, comunicacions especials o altres funcions que no cobreixen les E/S bàsiques.
Programari d’enginyeria
Permet configurar el maquinari, escriure el programa, descarregar-lo, observar variables, forçar senyals, diagnosticar errors i documentar el sistema.
Com funciona el cicle d’execució d’un PLC?
El PLC repeteix el control contínuament. La idea general és actualitzar la informació del procés, executar la lògica, aplicar els resultats i atendre les funcions del sistema. Els detalls exactes depenen de la plataforma, les tasques, les interrupcions i la manera com s’actualitzen les E/S.
Segueix un cicle pas a pas
La visualització mostra una seqüència pedagògica. Alguns fabricants descriuen l’ordre intern de manera diferent i determinades E/S o tasques es poden actualitzar de forma asíncrona o per interrupció.
Actualitzar entrades
El controlador incorpora a memòria els estats o valors que utilitzarà el programa, segons la seva arquitectura d’E/S.
Executar el programa
Les instruccions, blocs i tasques processen les dades i calculen les noves ordres de control.
Actualitzar sortides
Els resultats calculats s’apliquen als canals de sortida o s’envien als dispositius corresponents.
Serveis del sistema
Diagnòstic, comunicacions, gestió de tasques, actualització de temporitzadors i altres activitats internes.
El temps de resposta total no és només el temps d’execució del programa: també hi intervenen el filtratge del sensor, el cicle o bus d’E/S, la planificació de tasques, la comunicació i el temps de reacció de l’actuador.
Què són les entrades i les sortides d’un PLC?
Les entrades informen el PLC del que passa. Les sortides transmeten les decisions del PLC cap al procés. Abans de seleccionar els mòduls, cal conèixer el tipus de senyal, la tensió o el corrent, l’aïllament, la velocitat, la càrrega i l’esquema de cablejat.
Entrades
Informació cap al PLCCapten ordres de l’operador, estats de màquina, presència, posició, temperatura, pressió, nivell, cabal o dades procedents d’altres equips.
0 / 10–10 V · 4–20 mATC · Pt100pulsosSortides
Ordres des del PLCComanden elements de maniobra o transmeten consignes. El tipus de sortida s’ha d’adaptar a la càrrega, la freqüència de commutació i la protecció necessària.
relé · transistor0–10 V · 4–20 mAPTO · PWMbus industrialCal comprovar tensió, corrent, corrent d’arrencada, naturalesa resistiva o inductiva, freqüència de commutació, proteccions i vida elèctrica. Sovint s’utilitzen relés d’interfície, contactors, mòduls de protecció o accionaments.
Com es programa un PLC?
IEC 61131-3 unifica la sintaxi i la semàntica dels principals llenguatges de programació de controladors. La quarta edició, publicada el maig de 2025, defineix Structured Text, Ladder Diagram i Function Block Diagram, i manté Sequential Function Chart com a elements per estructurar programes i blocs.
Quatre maneres de representar la lògica
Selecciona una opció per veure l’enfocament i un exemple simplificat.
Ladder Diagram: lògica inspirada en esquemes de relés
És especialment llegible per a lògica booleana, enclavaments, permissius, temporitzadors i diagnòstic de circuits de comandament.
Function Block Diagram: funcions connectades per flux de senyals
Representa el programa amb blocs, entrades i sortides. És habitual en regulació, tractament de senyals, temporitzadors i funcions reutilitzables.
Temperatura ─────┐
├──► [ PID ] ───► Consigna_Variador
Consigna ─────────┘
Permís ─────────────► [ AND ] ───► Habilita_Control
Sense_Alarma ───────► [ ]Structured Text: llenguatge textual d’alt nivell
És adequat per a càlculs, manipulació de dades, iteracions, receptes, algorismes i lògica que seria molt extensa en representació gràfica.
(* Ordre de bomba amb permissius de procés *)
IF Start_PB AND Level_OK AND NOT Overload THEN
Pump_Command := TRUE;
ELSIF Stop_PB OR Overload THEN
Pump_Command := FALSE;
END_IF;Sequential Function Chart: estructura per passos i transicions
Ajuda a descriure processos seqüencials: cada pas activa accions i les transicions determinen quan s’avança al pas següent.
[ PAS 0 · Espera ]
│ Start AND Condicions_OK
▼
[ PAS 1 · Subjectar peça ]
│ Sensor_Subjecció
▼
[ PAS 2 · Processar ]
│ Cicle_Finalitzat
▼
[ PAS 3 · Alliberar ] ───► retorn a esperaAmb quins equips es comunica un PLC?
Un PLC modern acostuma a formar part d’una arquitectura més àmplia. Pot intercanviar ordres, estats, alarmes, receptes i dades de producció amb dispositius de camp, sistemes de supervisió i plataformes de gestió.
La compatibilitat de protocol és una decisió de projecte
No tots els PLC incorporen els mateixos ports ni protocols. Alguns els integren a la CPU; d’altres necessiten mòduls, passarel·les, llicències o configuracions específiques.
Quins tipus de PLC existeixen?
Les categories se solapen i els fabricants utilitzen denominacions pròpies. La classificació següent ajuda a entendre l’escala, l’arquitectura i la funció principal del controlador.
Micro o compacte
Integra CPU i un nombre determinat d’E/S en poc espai. És habitual en màquines petites, serveis auxiliars i automatismes independents.
- Cost i implantació continguts
- Expansió limitada o moderada
- Programació i comunicacions segons gamma
Modular
Permet combinar CPU, fonts, E/S, comunicacions i mòduls tecnològics. Facilita l’escalabilitat i l’adaptació a projectes mitjans o complexos.
- Configuració a mida
- Major capacitat d’ampliació
- Diagnòstic i opcions avançades
Amb E/S distribuïdes
La CPU coordina estacions d’entrades i sortides situades a prop del procés, reduint cablejat de camp i facilitant una arquitectura descentralitzada.
- Bus o Ethernet industrial
- Menys cablejat punt a punt
- Diagnòstic per estació i canal
PLC de seguretat
Controlador certificat per implementar la part lògica de funcions de seguretat dins una arquitectura dissenyada i validada per al risc corresponent.
- E/S i comunicació de seguretat
- Diagnòstic i mesures contra avaries
- Programació i validació específiques
Redundant o d’alta disponibilitat
Utilitza controladors, alimentacions, xarxes o altres elements redundants per reduir interrupcions en processos on l’aturada té un impacte elevat.
- Continuïtat de servei
- Sincronització i commutació
- Major complexitat d’enginyeria
PLC de programari
La funció de controlador s’executa sobre una plataforma informàtica industrial o virtualitzada compatible. Requereix analitzar temps real, disponibilitat, ciberseguretat i manteniment.
- Integració amb computació industrial
- Desplegament flexible
- Dependència de plataforma i arquitectura
On s’utilitzen els PLC?
Els controladors programables s’utilitzen en automatització discreta, processos per lots, control continu, infraestructures i edificis. La selecció depèn més de la funció i del risc que no pas del sector per si sol.
Màquines i línies
Transportadors, muntatge, manipulació, packaging, etiquetatge, paletització i coordinació de cèl·lules.
Aigua, alimentació i química
Bombament, dosificació, temperatura, pressió, cabal, nivell, receptes, neteja i seqüències per lots.
Instal·lacions auxiliars
Gestió de grups de bombes, compressors, climatització industrial, quadres de serveis i monitoratge energètic.
Edificis i transport
Ventilació, il·luminació tècnica, túnels, tractament d’aigua, portes, cintes, ascensors industrials i sistemes de suport.
PLC, relé programable, PAC, DCS o PC industrial?
La taula resumeix l’orientació habitual de cada solució per comparar flexibilitat, escalabilitat, diagnòstic i context d’ús abans de definir l’arquitectura de control.
| Criteri | Relés cablejats | Relé programable | PLC | PAC / controlador avançat | DCS | PC industrial / soft PLC |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Orientació principal | Lògica simple per contactes | Automatismes petits | Control de màquina i procés | Control multidisciplinari i dades | Control distribuït de procés | Control i computació sobre plataforma PC |
| Modificació de lògica | Requereix recablejar | Mitjançant programari bàsic | Mitjançant entorn d’enginyeria | Entorn avançat i biblioteques | Enginyeria integrada de planta | Programari, sistema operatiu o runtime |
| Escalabilitat | Baixa | Baixa o moderada | De compacta a alta | Alta | Molt alta a escala de procés | Depèn de maquinari i arquitectura |
| Diagnòstic | Visual i elèctric | Bàsic | Ampli segons gamma | Avançat | Integrat a escala de sistema | Pot ser molt ampli, amb més complexitat |
| Quan té sentit | Funció molt simple i estable | Pocs senyals i lògica limitada | La majoria d’automatismes industrials | Motion, dades o arquitectura complexa | Plantes de procés distribuïdes | Visió, analítica, virtualització o control basat en PC |
Els termes PLC i PAC s’utilitzen de manera diferent segons el fabricant. La decisió ha de basar-se en prestacions reals: temps de cicle, tasques, memòria, E/S, comunicacions, motion, redundància, seguretat, eines i suport.
Per què s’utilitza un PLC?
Què no resol per si sol?
Fonts oficials
TERMCAT: controlador lògic programable
Denominació catalana, sigla PLC i definició d’ús en automatització i monitoratge industrial.
Consultar TERMCATIEC 61131-1: informació general
Àmbit dels PLC i perifèrics destinats al control i comandament de màquines i processos industrials.
Consultar IEC 61131-1IEC 61131-2: equips i assajos
Requisits funcionals, compatibilitat electromagnètica i assajos per a equips de control industrial.
Consultar IEC 61131-2IEC 61131-3:2025
Quarta edició de la norma de llenguatges: ST, LD i FBD, amb SFC per estructurar programes i blocs.
Consultar IEC 61131-3PLCopen: estat d’IEC 61131-3
Resum públic de la quarta edició, els llenguatges actuals i els canvis respecte de l’edició anterior.
Consultar PLCopenSiemens S7-1200 G2 System Manual
Documentació de fabricant sobre cicle, processament, entrades, sortides, tasques i funcions del controlador.
Obrir el manualOMRON: Technical Explanation for PLC
Explicació de CPU, memòria, alimentació, entrades, sortides, programació i control d’actuadors.
Obrir la guiaSchneider Electric: història de Modicon
Origen del Modicon 084 com a substitut electrònic dels sistemes de relés cablejats a finals dels anys seixanta.
Consultar la història oficialPreguntes freqüents sobre PLC
Què volen dir les sigles PLC?
Provenen de programmable logic controller. TERMCAT recull en català la denominació controlador lògic programable.
Quina és la funció principal d’un PLC?
Llegir informació del procés, executar la lògica programada i governar sortides per automatitzar i monitorar una màquina o instal·lació.
Un PLC és un ordinador?
És un equip informàtic especialitzat en control industrial. La seva arquitectura, sistema d’execució, E/S, diagnòstic i requisits ambientals estan orientats a màquines i processos.
Pot funcionar sense HMI?
Sí. El PLC pot executar el control sense pantalla. L’HMI facilita l’operació, la visualització, les consignes, les alarmes i el diagnòstic, però no és obligatòria en totes les aplicacions.
Quina diferència hi ha entre entrada digital i analògica?
La digital representa habitualment dos estats. L’analògica representa un valor continu dins un rang, com 0–10 V o 4–20 mA, que després s’escala a una magnitud física.
Quins llenguatges IEC 61131-3 són actuals?
La quarta edició de 2025 defineix Structured Text, Ladder Diagram i Function Block Diagram. També defineix Sequential Function Chart per estructurar l’organització interna de programes i blocs.
El cicle d’un PLC sempre segueix el mateix ordre?
No necessàriament. El model conceptual és lectura, execució, escriptura i serveis, però l’ordre intern, la imatge de procés, les interrupcions i l’actualització asíncrona depenen del controlador.
Quan convé un PLC modular?
Quan cal ampliar E/S, afegir protocols, distribuir senyals, utilitzar mòduls tecnològics, separar funcions o preparar el sistema per a evolucions futures.
Un PLC pot controlar un variador de freqüència?
Sí, mitjançant senyals digitals, consignes analògiques o comunicació industrial, segons les capacitats del PLC i del variador.
Un PLC pot substituir totes les proteccions elèctriques?
No. Proteccions contra curtcircuit, sobrecàrrega, fallades a terra, seccionament i funcions de seguretat requereixen dispositius i arquitectures específiques.