miniatura|Un autòmat programable S7-1500 del fabricant Siemens. Un controlador lògic programable, autòmat programable o PLC, de l'anglès programmable logic controller, és un tipus d'ordinador capaç de funcionar a temps real en un medi industrial per dur a terme processos automàtics seqüencials.
Un PLC és un dispositiu electrònic que es pot programar per l'usuari. Creat per controlar màquines, processos lògics i secundaris. Aquest dispositiu utilitza un programa lògic i pot realitzar diferents funcions -entre d'altres- com per exemple, recollir dades a través de les fonts d'entrada tant analògiques com digitals, fer càlculs matemàtics, prendre decisions a partir dels criteris preprogramats i actuar sobre dispositius externs enviant senyals analògics o digitals.
És bàsicament com un ordinador, però dissenyat - tant pel que fa al maquinari com al programari- per controlar màquines i processos de fabricació. És per això que disposa de perifèrics especialitzats com els mòduls d'entrada per manejar els senyals procedents dels sensors de la màquina o del procés, com polsadors, detectors de proximitat o de pressió; els mòduls de sortida per controlar els actuadors de la màquina, com indicadors, motors o calefactors; i els panells d'operador de màquina, que fan d'interfície entre la màquina o el procés i l'operari, presentant informació sobre l'estat del procés i permetent actuar sobre aquest, establint i modificant diferents paràmetres, com els temps, les temperatures, les velocitats, les pressions, etc.
L'autòmat programable industrial o PLC es dissenya físicament per suportar les difícils condicions de l'entorn industrial, com són les vibracions i les interferències electromagnètiques, proveint-lo d'ancoratges, blindatges, etc. No és habitual que tinguin disc dur mecànic, sinó que aquest se substitueix per xips de memòria no volàtil de diferents tecnologies, com Flash - EEPROM. Pel que fa al programari, el sistema operatiu ha de ser un RTOS (Real Time Operative System, o sistema operatiu de temps real), capaç de donar resposta en temps real, de manera que el PLC pugui calcular en un temps molt curt la resposta de la màquina a un determinat canvi en les seves entrades, per la qual cosa es poden fer servir sistemes operatius especialment dissenyats o amb extensions especials, com combinacions de GNU/Linux amb les extensions de temps real RTAI o RTLinux, que són microkernels entre el maquinari i kernel del sistema operatiu GNU/Linux, que permeten donar resposta en temps real als processos que ho requereixin. Per introduir, veure i modificar el programari de control de procés o de la màquina a controlar, s'utilitzen diversos llenguatges de programació, tant gràfics d'alt nivell com LD (Ladder Diagram, o diagrama de contactes, que utilitza una representació gràfica que recorda un esquema elèctric) i SFC (Sequential Function Chart, també conegut com a GRAFCET, o gràfic de control d'etapes i transicions), com textuals com STL (inSTructions List, o llista d'instruccions). La norma CEI 61131-3, de la Comissió Electrotècnica Internacional, és l'estàndard de referència pel que fa a aquests llenguatges.
Utilització Com el seu mateix nom indica, s'ha dissenyat per programar i controlar processos seqüencials en temps real. En general, és possible trobar aquest tipus d'equips en ambients industrials.
Els PLC serveixen per realitzar automatismes; es pot ingressar un programa al seu disc d'emmagatzemament i, amb un microprocessador integrat, corre el programa, s'ha de saber que hi ha infinitats de tipus de PLC. Els quals tenen diferents propietats, que ajuden a facilitar certes tasques per a les quals se'ls dissenyen. Perquè un PLC aconsegueixi complir amb la seva funció de controlar, cal programar-lo amb certa informació sobre els processos que es vol seqüenciar. Aquesta informació és rebuda per captadors que, gràcies al programa lògic intern, aconsegueixen implementar-la a través dels accionadors de la instal·lació. És possible trobar un PLC a totes aquelles maquinàries que necessiten controlar processos seqüencials, així com en aquelles que realitzen maniobres d'instal·lació, senyalització i control. Tant podem trobar PLCs a la indústria del plàstic, com del metall, com controlant una cruïlla de semàfors.
Funcions d'un PLC Dins de les funcions que un PLC pot complir es troben operacions com les de detecció i de comandament, en les quals s'elaboren i envien dades d'acció als preaccionadors i accionadors. A més, compleixen la important funció de programació, podent introduir, crear i modificar les aplicacions del programa.
Dins dels avantatges que aquests equips tenen es troba que, gràcies a ells, és possible estalviar temps en l'elaboració de projectes, podent fer modificacions sense costs addicionals. D'altra banda, són de mida reduïda i manteniment de baix cost. A més, permeten estalviar diners a mà d'obra i la possibilitat de controlar més d'una màquina amb el mateix equip. Tanmateix, i com succeeix en tots els casos, els controladors lògics programables, o PLC's, presenten certs desavantatges com és la necessitat de comptar amb tècnics qualificats i ensenyats específicament per ocupar-se del seu bon funcionament.
Actualment Avui dia, els PLC no només controlen la lògica de funcionament de màquines, plantes i processos industrials, sinó que també poden realitzar operacions aritmètiques i controlar senyals analògics per realitzar estratègies de control, tals com controladors proporcionals integrals derivatius (PID). Els PLC actuals poden comunicar-se amb altres controladors i computadores en xarxes d'àrea local, i són una part fonamental dels moderns sistemes de control distribuïts.
PLC en comparació amb altres sistemes de control PLCs estan ben adaptats a una sèrie de tasques d'automatització. Es tracta de processos de fabricació industrial en general, on el cost de desenvolupar i mantenir el sistema d'automatització és alt en relació al cost total de l'automatització, i on els canvis en el sistema seria d'esperar durant la seva vida útil. PLCs contenen dispositius d'entrada i de sortida compatible amb els dispositius pilot industrials i els controls, que necessiten un disseny elèctric, i els centres de disseny de problema en expressar la seqüència desitjada de les operacions. Aplicacions de PLC són típicament sistemes altament personalitzats perquè el cost d'un paquet de PLC és baix comparat amb el cost d'un encàrrec específic de construcció de disseny del controlador. D'altra banda, en el cas dels béns produïts en massa, els sistemes de control personalitzat són econòmics a causa del menor cost dels components, que poden ser escollits de manera òptima en lloc d'un "genèric" de solució, i on els càrrecs no recurrents d'enginyeria són repartits en milers o milions d'unitats. Per al volum alt o per a les simples tasques d'automatització fixa, s'utilitzen diferents tècniques. Per exemple, un rentavaixella dels consumidors seria controlat per un temporitzador CAM electromecànic, que costa només uns pocs dòlars en quantitats de producció. Un microcontrolador basat en el disseny seria apropiat on es produeixen centenars o milers d'unitats, i pel que el cost de desenvolupament (disseny de fonts d'alimentació, entrada / sortida de maquinari i les proves necessàries i certificació) es pot estendre sobre les vendes de molts, i on l'objectiu-usuari no tindria necessitat d'alterar el control. Un exemple serien les aplicacions automotrius, milions d'unitats es construeixen cada any, i al final molt pocs usuaris modifiquen la programació d'aquests controladors. Altra banda, els vehicles especials com els autobusos de trànsit econòmicament en lloc d'utilitzar els PLC de disseny personalitzat de control, perquè els volums són baixos i el cost de desenvolupament seria poc rendible. Control de processos molt complexos, com ara els utilitzats en la indústria química, poden requerir algoritmes i desenvolupament més enllà de la capacitat dels PLC, fins i tot d'alt rendiment. Molt alta velocitat o precisió dels controls també poden exigir solucions a la mesura, per exemple, controls de vol de l'avió. Autòmats programables són àmpliament utilitzats en el control de moviment, control de posicionament i control de la torsió. Alguns fabricants produeixen unitats de control de moviment a ser integrat amb PLC perquè G-code (que implica una màquina CNC) pot ser usat per instruir els moviments de la màquina. PLC poden incloure lògica per a una sola variable analògica bucle de control de retroalimentació, un "proporcional, integral, derivat" o "controlador PID". Un bucle PID podria ser usat per controlar la temperatura d'un procés de fabricació, per exemple. Històricament, els PLC se solen configurar amb només uns pocs bucles de control analògic, on els processos requereixen centenars o milers de bucles, un sistema de control distribuït (DCS), enlloc es pot utilitzar. Com que els PLC s'han tornat més poderosos, la frontera entre el DCS i aplicacions de PLC s'ha tornat menys clara. PLC tenen una funcionalitat similar a les Unitats Terminals Remotes. Una RTU, però, generalment no és compatible amb els algoritmes de control o els bucles de control UTR, ja que el maquinari es torna ràpidament més potent i més barat, PLC i DCS, cada vegada més, comencen a la superposició de responsabilitats, i molts venedors venen RTU amb PLC, ja que tenen característiques similars, i a la inversa. La indústria s'ha estandarditzat en l'idioma IEC 61131-3 de blocs funcionals per a la creació de programes que s'executen en RTU i els PLC, encara que gairebé tots els venedors també ofereixen alternatives propietàries i entorns de desenvolupament associats.
Història Els PLC van ser desenvolupats, en resposta a les necessitats de l'automatització de la indústria automobilística nord-americana, per l'enginyer estatunidenc Dick Morley. Abans dels PLC, el control, la seqüenciació, i la lògica per la manufactura d'automòbils era realitzada utilitzant relés, comptadors i controladors dedicats. El procés per actualitzar aquestes instal·lacions en la indústria, any rere any, era molt car i consumia molt temps, i els sistemes basats en relés havien de ser recablats per electricistes especialitzats. El 1968 GM Hydramatic (la divisió de transmissions automàtiques de General Motors) va oferir un concurs per una proposta del reemplaçament electrònic dels sistemes cablejats.
La proposta guanyadora va venir de Bedford Associates de Boston, Massachusetts. El primer PLC va ser el 084, anomenat així perquè va ser el projecte vuitanta-quatre de Bedford Associates. Bedford Associates va crear una nova companyia dedicada al desenvolupament, manufactura, venda i servei per aquest nou producte: Modicon (MOdular DIgital CONtroller o Controlador Digital Modular). Una de les persones que va treballar en aquest projecte fou Dick Morley, el que és considerat com a "pare" del PLC. La marca Modicon fou venuda el 1977 a Gould Electronics, i posteriorment adquirida per la companyia alemanya AEG, i més tard per Schneider Electric, l'actual propietari.
Un dels primers models 084 que es van construir es troba mostrat a la seu de Modicon al Nord d'Andover, Massachusetts. Fou regalat a Modicon per GM, quan la unitat fou retirada rere quasi vint anys de servei ininterromput.