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Estructura de un autómata programable p rogramable La estructura de un autómata programable puede ser modular o compacta: Estructura compacta. se distingue por presentar en un solo bloque todos sus elementos, es decir: fuente de alimentación, unidad central de proceso o CPU, memorias, tarjetas de entradas y salidas, etc. etc. Suelen ser autómatas pequeños, debido a que su estructura no se pueden ampliar Estructura modular. modular. Se caracteriza ca racteriza por separar todo en módulos, la unión entre estos se realiza por un bastidor (Rack). Cuando se desea ampliar con mayor numero de tarjetas, ya esta lleno el bastidor, bastidor, se pueden p ueden colocar más bastidores unidos por un bus. El diagrama de bloques de la estructura de un autómata programable sería:
Diagrama de bloques PLC
Tarjeta arjeta de entradas Tiene un interfaz, que codifica y adapta las señales de entrada, de forma que la
Tarjeta de entradas PLC
CPU las comprenda y pueda trabajar con ellas. Estas señales de entrada pueden pu eden provenir de : pulsadores, finales de carrera, sensores de luz, calor calor,, mecánicos, etc. Esta unidad también tiene como función la protección protección de los circuitos electrónicos electrónicos internos del d el autómata con respecto al exterior de este, por existir separación galvánica entre los captadores y dichos captadores. Las señales de entrada e ntrada pueden venir de detectores activos que emiten tensión al detectar o pasivos que simplemente cierran un contacto al detectar, detectar, ambas conexiones vienen
representadas representadas en la figura siguiente.
Tarjeta entrada PLC
Tarjeta arjeta de salida En la tarjeta de salida se transforman las señales procedentes de la CPU, de
Tarjeta salida PLC
forma que estas puedan puedan gobernar los disposit dispositivos ivos conectados al autómata , como son lamparas, relés, relés, contactores, arrancadores, electroválvulas. electroválvulas. En la mayoría de los casos estas señales seña les se tendrán que amplificar. amplificar. Existen diferentes diferentes formas de emitir em itir la señal de salida de estas tarjetas en función de la marca y modelo del autómata.
Salida contacto libre de tensión
Carga conectada a positivo.
Salida con terminal común.
En la salida con terminal común al activarse la salida emitirá la tensión común, ya sea continua o alterna. En el caso de conectar conecta r el neutro al terminal común, podemos unir el negativo de la fuente de alimentación a limentación con el neutro de forma que podamos conectar dispositivos de 24 voltios cc y 230 voltios alterna sin necesidad de relés auxiliares.
Entradas y salidas analógicas. El automata puede tanto recibir como enviar señales analógicas. Ejemplos de entradas analógicas podrían ser el peso de una u na báscula, la temperatura de un proceso, la presión, presión, et y como ejemplos de salidas podríamos citar, citar, la tensión de referencia referencia para marcar la velocidad de consigna a un variador electrónico.
Entrada Analógica PLC
Salida Analógica PLC
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Conexión entrada Analógica P
La forma de conexión de las entradas analógicas varía en función de la marca y modelo del autómata.
Fuente de alimentación. En esta se produce una transformación de la tensión de red a valores menores, una
Fuente de alimentación PLC
vez transformada la señal se rectifica obteniéndose una corriente continua imperfecta. Dependiendo de la calidad de la corriente que sea necesaria, neces aria, así serán los filtros filtros y reguladores utilizados en la fuente de alimentación. Muchos de los autómatas trabajan con corriente continua
24 Vcc. Algunos tipos de autómatas incorporan una batería, otros un condensador de alta potencia cuya finalidad es mantener el programa y algunos datos en la memoria si hubiera un corte de la tensión exterior. exterior.
Terminal o consola de programación Es a través de esta como se comunica el técnico o programador, programador, con el autómata. Introduce los programas en la memoria de trabajo. Con ella se pueden hacer los cambios, revisiones y adaptaciones necesarias, para el buen funcionamiento. En la actualidad se sustituyen en su práctica totalidad por equipos informáticos, quedando su uso prácticamente restringido restringido a la monitorización o programas de escasa escas a entidad
Programación PLC
Consola para PLC
Interfaces. Son los sistemas o circuitos circuitos electrónicos que permiten la comunicación y conexión entre la CPU y los elementos elem entos periféricos anteriormente mencionados. Por ejemplo: Cable Interface RS-232 / RS-232 para programar desde ordenador la mayoría de automatas del mercado (OMRON, (O MRON, Telemecanique, Klöckner Moeller…). Moeller…). Cable Interface US- RS485 para programar Siemens desde ordenador.
Interface PLC
Periféricos. Son aquellos sistemas o equipos que realizan una función específica, amplia las aplicaciones del autómata , pero con independencia sobre sob re este, este, normalmente no forman parte de el y se autogestionan. (impresoras, visualizadores de cristal líquido, etc)
Panel operación PLC
Panel grafico PLC
En la actualidad se utilizan ordenadores para tareas de visualización, supervisión y operación. Para lo cual se necesita un software especial denominado SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Que permite desde la pantalla del ordenador diseñar paneles de operación del proceso o instalación insta lación a controlar, controlar, pudiéndose pudiéndos e incluir alarmas, captura de datos, generación históricos, visualización de señales, etc.
Control de una aplicación desde un programa programa Scada
Unidad central de proceso. Es el cerebro cerebro del sistema, interpreta las instrucciones del programa y dependiendo depend iendo de los valores
que tengan las entradas, ejecuta una serie de ordenes sobre los actuadores actuadores que tiene conectados conect ados en sus conexiones de salida.
CPU PLC
Compuesta de una serie de subsistemas: Unidad de Control (CU): es (CU): es la encargada de controlar todos y cada uno de los circuitos circuitos que componen y que dependen de la CPU, en cada momento ordena a cada uno de ellos el e l estado que tienen que adoptar ad optar.. Estas órdenes son una serie de niveles eléctricos, que ponen en funcionamiento o reposo a cada uno de los circuitos integrados o circuitos circuitos electrónicos Memoria Principal: Principal : Los circuitos integrados integrados de memoria de la CPU pueden ser de diversos tipos: ROM, RAM, PROM, EPROM, EPROM , etc. En estos se guardan los programas que hacen que el sistema funcione, también los programas que introduce el usuario. La información se introduce en palabras o dos bytes de ocho estados esta dos (0 ó 1) cada uno. Unidad Aritmético-lógica (ALU): Se (ALU): Se encarga enca rga de realizar las operaciones de coma flotante y lógicas. Y conectada a las anteriormente descritas:
Unidades de Entrada. Unidades de Salida. Memoria Auxiliar: Es donde se almacenan los programas y los lo s diferen d iferentes tes bits interno inte rnos s con c on los que trabaja trab aja el autómata.
