Estructura externa e interna de PLC

Estructura externa e interna de PLC

1. Estructura interna

   • BLOQUE DE ENTRADAS: en él se reciben las señales que proceden de los sensores. Estas son adaptadas y codificadas de forma tal que sean comprendidas por la CPU. También tiene misión proteger los circuitos electrónicos internos del PLC, realizando una separación eléctrica entre estos y los sensores.

2. Estructura externa

3. Estructura interna

   • BLOQUE DE ENTRADAS: en él se reciben las señales que proceden de los sensores. Estas son adaptadas y codificadas de forma tal que sean comprendidas por la CPU. También tiene misión proteger los circuitos electrónicos internos del PLC, realizando una separación eléctrica entre estos y los sensores.
     • Bloque de salida: trabaja de forma inversa al anterior. Este interpreta las órdenes de la CPU, las descodifica y las amplifica para enviarlas a los actuadores. También tiene una interface para aislar la salida de los circuitos internos.
       • Unidad Central de Procesamiento CPU: En ella reside la inteligencia del sistema. En función de las instrucciones del usuario (programa) y los valores de las entradas, activa las salidas.
         • Fuente de Alimentación: su emisión es adaptar la tensión de red (120V/60Hz) a los valores necesarios para los dispositivos electrónicos internos (generalmente 24Vcc y 5Vcc).
           • Interfaces: Son los canales de comunicación con el exterior. Por ejemplo con:  Los equipos de programación.  Otros autómatas.  Computadoras

4. Estructura externa

   • Se refiere al aspecto físico exterior del PLC o autómata programable. Actualmente en el mercado existen dos tendencias:  Diseño compacto: En un solo bloque residen todos sus elemento (fuente, CPU, entrada/salida, interfaces, etc.). tienen la ventaja de ser generalmente más baratos y su principal desventaja es que no siempre es posible ampliarlos.
     • Diseño modular: los distintos elementos se presentan en módulos con grandes posibilidades de configuración de acuerdo a las necesidades del usuario. Una estructura muy popular es tener en un bloque la CPU, la memoria, interfaces y la fuente. En bloques separados las unidades de entradas/salidas que pueden ser ampliadas según necesidades.
       • Memorias: llamamos memorias a cualquier dispositivo que nos permita guardar las instrucciones escritas por el programador. Su capacidad de almacenamiento se mide en Kbyte o en Mbyte y está relacionada con el tamaño máximo de programa que podemos escribir. En la mayoría de los casos están diseñadas con elementos electrónicos. Se distinguen varios tipos.
         • PROM (programmable Read Only Memory). Memorias para ser leídas únicamente. Permiten ser programadas una sola vez. Normalmente se usan para automatismo de equipos fabricados en serie. Ante una falta de energía mantienen su contenido.
           • EPROM (Erasable Prog): son iguales a las anteriores, pero está permitido borrar su contenido para reprogramarlas. El borrado se realiza por la aplicación de luz ultravioleta, a través de una ventanilla de cuarzo en su encapsulado.
             • EEPROM (Electrical Erasebel). Iguales a las anteriores pero el borrado se realiza por la aplicación de señales eléctricas.
               • RAM (Random Access Memory). O memorias de acceso aleatorio. Esta permitido escribirlas y borrarlas eléctricamente. Su lectura y escritura son muy veloces. Antes una falta de energía su contenido se pierde, por lo que deben ser alimentadas con pilas de Litio (duración de la pila más o menos 5 años). Estas dos últimas son las más usadas en la actualidad.

5. Unidades de Entradas:

   • Analógicas: se deben usar cuando la entrada corresponde a una medida se por ejemplo: temperatura, presión, etc. En su interior tienen un dispositivo que convierte la señal analógica a digital (conversor A/D). vienen en distintos rangos de tensión e intensidad. (por ejemplo 0 a 10V, 0 a +- 10V, 4 a 20 mA, etc.). la resolución puede ser de 8 o 12 bits.  Digitales: son las más utilizadas y corresponde a señales todo/nada. O sea la presencia o no de una tensión (por ejemplo de fines de carrera, termostatos, pulsadores, etc.). esta tensión puede ser alterna (0 – 220V, 0 – 110) o continua (generalmente 0 - 24).

6. Unidades de salida

   • analógicas o digitales.  Analógica: se deben usar cuando el actuador que se debe activar es analógico (por ejemplo una válvula modulante, un variador de velocidad; etc.). en este caso se dispone de un dispositivo interno que realiza el proceso inverso al de las entradas analógicas, un conversor D/A.  DIGITALES: vienen de tres tipos. Con salida triac, a relé o a transistor. En el primer c aso es exclusivamente para corriente alterna. En el segundo puede ser para continua o alterna. En el caso se salida a transistor es exclusivamente para continua. Soportan en todos los casos corrientes entre 0.5 y 2 A

7. LENGUAJE DE PROGRAMACION

   • Son las reglas por las cuales se le escribe el programa al PLC. Es más bien una característica del dispositivo programador. Existen diferentes lenguajes que el usuario puede elegir de acuerdo a su gusto o experiencia.  Listado de instrucciones: como su nombre lo indica se trata de introducir una lista de instrucciones que debe cumplir el autómata.  Como símbolo lógico: la programación se realiza usando símbolos similares a los que vimos para las compuertas lógicas.  Con símbolos de contactos: es el más popular y la programación se lleva a cabo usando redes de contactos (ladder).
     • Equipos o unidades de programación: son los dispositivos que nos permitirán entrar el programa. Por lo tanto estos son tres tipos;  Tipo calculadora: constan de un teclado y un visor (como si fuera una calculadora). En el visor se puede ver una o dos líneas del programa. Son muy utiles para realizar modificaciones o ajustes a la par de la maquina.  Consola: son un tipo intermedio entra los anteriores y las PC. Permite ver hasta 20 o 30 lineas de programa.  PC: normalmente cualquier computadora PC, con el software correspondiente y la interfaz adecuada permite la programación de los PLC. Su utilidad es mayor cuando se trabaja con grandes autómatas programándolos en las oficinas de programación.  Tamaño del PLC: el tamaño se lo etermina generalmente por la cantidad de entradas y salidas disponibles. Pudiendo variar entr 10 E/S hasta varios miles. Las denominaciones son: nanoautomatas, microautomatas, etc…
     • Como funciona un PLC En la figura se muestra esquemáticamente el funcionamiento de un PLC. En ella podemos distinguir una secuencia que cumple a la puesta en marcha, donde realiza un auto test para verificar sus conexiones con el exterior (por ejemplo si tiene conectado algún dispositivo de programación. Además dentro se este mismo proceso coloca todas para verificar sus conexiones con el exterior (por ejemplo si tiene conectado algún dispositivo de programación. Además dentro de este mismo proceso coloca todas las salidas a 0. Luego entra en un ciclo que comienza leyendo y fijando ( “fotografiando”) el valor de las entradas (hasta que vuelva a pasar por esta etapa no detectará cualquier variación en ellas). A continuación comienza a cumplir instrucción por instrucción del programa (ejecución). Con los resultados que va obteniendo “arma” , internamente, “una imagen” de lo que va a ser la salida. Una vez que llega al final del programa recién transfiere esa imagen a los bornes de la sal