5. OpenPLC — Diseño

Herramienta: OpenPLC Editor 4 · Placa: ESP32 WROOM (DevKit de 30 pines, puente USB-UART CP2102). Archivos: openplc/OpenPLC_TanqueQuimico/

5.1 Enfoque

OpenPLC es una alternativa abierta a los PLC comerciales 4(Referencias), 7(Referencias). La literatura reciente señala que carece de mecanismos de seguridad por defecto 2(Referencias); en este prototipo de laboratorio, aislado de redes de producción, esto no se consideró crítico.

La lógica combinacional validada en CODESYS no se rediseña: se migra a OpenPLC con las mismas variables y ecuaciones. El proceso queda controlado por sensores: el programa se ejecuta en una tarea cíclica de 20 ms; en cada ciclo se leen B1, B2 y B3 y se recalculan las salidas, por lo que cualquier cambio en un sensor se refleja de inmediato en los LED.

5.2 Variables y direcciones

Variable	Tipo	Dirección IEC	GPIO	Descripción
B1_TankEmpty	BOOL	%IX0.0	4	Sensor B1 (simulado con DIP switch)
B2_MinLevel	BOOL	%IX0.1	16	Sensor B2
B3_Overflow	BOOL	%IX0.2	17	Sensor B3
H1_NivelOK	BOOL	%QX0.0	21	LED nivel correcto
H2_NivelBajo	BOOL	%QX0.1	19	LED nivel bajo
H3_NivelAlto	BOOL	%QX0.2	22	LED nivel alto / rebose
H4_TanqueVacio	BOOL	%QX0.3	18	LED tanque vacío
H5_Error	BOOL	%QX0.4	23	LED error de sensor

Los pines de entrada se declaran como Digital Input y los de salida como Digital Output. Cada variable tiene su dirección en la columna Location; sin este paso el programa se ejecuta pero no lee ni escribe el hardware.

Pines evitados: GPIO2, GPIO5 y GPIO15 (strapping pins, condicionan el arranque) y RX0/TX0 (reservados a la comunicación serie/programación).

Figura 15. Configuración de la placa ESP32 WROOM en OpenPLC Editor.

Figura 16. Tabla de mapeo de pines: tipo, dirección IEC y alias de cada señal.

5.3 Ladder

Cinco redes, cada una con comentario con la fila de la tabla de verdad que implementa:

Red	Ecuación	Salida
1	/B3 · /B2 · /B1	H4_TanqueVacio
2	/B3 · /B2 · B1	H2_NivelBajo
3	/B3 · B2 · B1	H1_NivelOK
4	B3 · B2 · B1	H3_NivelAlto
5	/H1 · /H2 · /H3 · /H4	H5_Error

La red 5 expresa literalmente el enunciado: cualquier combinación que no corresponda a un estado válido es un error. Equivale a B3·(/B2+/B1) + /B3·B2·/B1 (Ladder de CODESYS) y usa solo contactos en serie. Debe ir después de las redes 1–4, porque lee sus salidas dentro del mismo ciclo de ejecución.

Figura 17. Redes 1 y 2 del Ladder en OpenPLC Editor.

Figura 18. Red 3 (nivel correcto).

Figura 19. Red 5 (error de sensor).

5.4 Verificación previa a la carga

Se evaluó el grafo del Ladder (main.ld) recorriendo las cinco redes para las 8 combinaciones de entrada; las salidas coincidieron con la tabla de verdad y con la ecuación de H5 de CODESYS.