Simulador Open-Source de Lógica de Escalera: Cerrando la Brecha entre la Teoría y la Práctica en la Educación en Automatización Industrial

AUTORES

LUIS MIGUEL MOLINA OSORIO

KEVIN DAVID ORTEGA QUIÑONES

MICHAEL FELIPE CIFUENTES MOLANO

MAURICIO HOLGUIN LONDOÑO

GERMAN ANDRES HOLGUIN LONDOÑO

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El presente proyecto consiste en el desarrollo de un entorno interactivo de software orientado a la simulación de sistemas de control industrial basados en lógica de escalera (LADDER), integrando herramientas de diseño, ejecución lógica y visualización dinámica en una única plataforma.

La propuesta surge como respuesta a la necesidad de contar con herramientas accesibles que permitan comprender y validar el comportamiento de los sistemas automatizados antes de su implementación en controladores físicos (PLC), reduciendo la brecha entre la teoría y la práctica en la formación en automatización industrial. En este contexto, el sistema desarrollado permite representar de forma gráfica los diagramas de escalera, facilitando la interpretación del flujo lógico, la relación entre entradas y salidas, y la secuencia de ejecución del sistema.

A través de una interfaz gráfica de usuario (GUI), el software permite la construcción interactiva de circuitos mediante la manipulación de componentes fundamentales como contactos normalmente abiertos (NA), normalmente cerrados (NC), bobinas y temporizadores industriales (TON y TOF). Asimismo, el sistema incorpora un motor de simulación que emula el ciclo de barrido de un PLC, evaluando de manera secuencial cada escalón del diagrama y actualizando el estado de las variables en tiempo real.

De igual manera, el simulador integra herramientas de retroalimentación visual que permiten observar el flujo lógico mediante codificación de colores, facilitando la comprensión del comportamiento dinámico del sistema. Esta visualización continua contribuye al análisis de errores, la validación de secuencias de control y el aprendizaje de conceptos clave como el ciclo de ejecución, la lógica booleana y la temporización en sistemas industriales.

El proyecto también incorpora criterios de seguridad y validación lógica, permitiendo detectar inconsistencias en el diseño, como conflictos de direccionamiento o estructuras incorrectas en los escalones. Esto promueve un entorno de experimentación seguro, eliminando riesgos eléctricos y mecánicos asociados al uso de hardware real.

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un entorno interactivo de simulación basado en lógica de escalera (LADDER) que permita el diseño, validación lógica y visualización dinámica del comportamiento de sistemas de control industrial.

ALCANCE DEL PROYECTO

El sistema se enfoca en la construcción de un entorno de simulación que permita diseñar, ejecutar y analizar diagramas de escalera en un entorno virtual controlado. Integra funcionalidades de edición gráfica, ejecución lógica mediante ciclo de barrido y visualización en tiempo real del estado de los componentes.

Su uso está orientado principalmente a contextos académicos e investigativos, donde se busca fortalecer las competencias en automatización industrial, programación de PLC y sistemas digitales. No contempla la conexión directa con hardware físico, sino que se centra en la validación previa de la lógica de control.

APLICACIONES POTENCIALES

Formación académica en automatización industrial y programación de PLC
Validación de circuitos de control en entornos virtuales
Apoyo a procesos de enseñanza del ciclo de barrido y lógica booleana
Prototipado rápido de sistemas de control industrial
Simulación de temporizadores y secuencias lógicas
Preparación previa a la implementación en hardware real

GALERÍA DEL PROYECTO

FIGURA 1. Interfaz gráfica del simulador (GUI)

ESTADO DEL PROYECTO

Proyecto en desarrollo.

NOTA IMPORTANTE

La información técnica detallada, incluyendo la arquitectura del sistema, el diseño del motor de simulación, la implementación del ciclo de barrido y la estructura completa del software, no se encuentra disponible públicamente y puede ser consultada únicamente con fines académicos bajo autorización de los autores.