Definicion, caracteristiticas y funcionamiento de los PLC
- Definición y características de los PLC
- Un autómata programable es un sistema electrónico diseñado para ser usado en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para implementar soluciones especificas, tales como, funciones lógicas, secuencias, temporización recuentos y funciones aritméticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas digitales y analógicas diversos tipos de maquinas o procesos.
- Un PLC o Autómata Programable posee las herramientas necesarias, tanto de software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir señales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore según el esquema del proceso a controlar
- Arquitectura de un Autómata Programable Bloques principales del PLC
- • CPU
- • Bloque de entrada
- • Bloque de salida
Funcionamiento
del PLC
Bloques necesarios para el funcionamiento del PLC
CPU
Fuente de alimentación
Consola de programación
Periféricos
Interfaces
Bloques necesarios para el funcionamiento del PLC
CPU
Fuente de alimentación
Consola de programación
Periféricos
Interfaces
1.
CPU: La
Unidad Central de Procesos. En ella se ejecuta el programa de control del
proceso, el cual fue cargado por medio de la consola de programación, lee las
entradas. Y posteriormente procesa esta información para enviar respuestas al
módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente el programa destinado a
controlar el proceso.
Indicadores
y selectores de modo de operación de la CPU
Selección del modo de operación
RUN:
En esta
posición, el PLC
empieza a ejecutar el programa
STOP: Esta
posición detiene el proceso que se esté ejecutando.
PROGRAM: En
esta posición, el PLC
permite ser programado desde algún dispositivo externo.
Funciones
de las Indicaciones Lumínicas
PWR: Muestra
el estado de la fuente de alimentación.
RUN: Indica
que la CPU del PLC
se encuentra en modo RUN
CPU: La
CPU hace diagnóstico de su estado de funcionamiento en forma automática.
ERR: Señal
que hubo un error durante la ejecución del programa. El error puede ser de
programa o de funcionamiento del hardware del PLC.
BATT: Indica
el estado actual de la batería de respaldo de la fuente de alimentación.
I/O: Esta
luz sirve para indicar el estado de los módulos de entrada y salida.
DIAG:
Los autómatas pueden tener un sistema de diagnóstico propio.
TXD: Es
el indicador de transmisión de datos por los puertos de comunicaciones.
RDX: Es
el indicador de recepción de datos por los puertos de comunicaciones
2.
Fuente de alimentación
A partir de una tensión exterior proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos electrónicos del autómata, además posee una batería para mantener el programa y algunos datos en la memoria si hubiera un corte de la tensión exterior.
Bloque de entradas
Adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores.
Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc.
Se puede utilizar como captadores contactos eléctricamente abiertos o eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito
A partir de una tensión exterior proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos electrónicos del autómata, además posee una batería para mantener el programa y algunos datos en la memoria si hubiera un corte de la tensión exterior.
Bloque de entradas
Adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores.
Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc.
Se puede utilizar como captadores contactos eléctricamente abiertos o eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito
uBloque de salidas
uDecodifica las señales
procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o
actuadores, como lámparas, relés, contactores,
arrancadores, electroválvulas, etc.
uMódulos de E/S analógicos
uMódulos Especiales
uBCD Entradas y Salidas
uEntradas de Termocuplas
uEntradas de Termorresistencias (PT-100)
uSalidas a Display
uMemoria de Datos
uMódulos Inteligentes
uControl de Motores a pasos
uControl PID
uComunicación
uLector Óptico
uGeneración de frecuencias
uContadores de pulsos rápidos
uMedidores de frecuencias y/o
ancho de pulsos
uRemotos
Densidad
de Modulo
Esta dado por el numero de E/S de cada modulo Pueden ser de: 4, 8, 16 o 32
Un modulo de 16 E/S se puede dividir en 2 de 8
Cada grupo dispone de un solo borne de referencia o común.
Las salidas tienen un fusible de protección
Las borneras son móviles, se desmontan sin tener que desconectar los cables evitando cometer errores
Expansión Local
Se expanden las E/S por el Bus Paralelo.
Esta dado por el numero de E/S de cada modulo Pueden ser de: 4, 8, 16 o 32
Un modulo de 16 E/S se puede dividir en 2 de 8
Cada grupo dispone de un solo borne de referencia o común.
Las salidas tienen un fusible de protección
Las borneras son móviles, se desmontan sin tener que desconectar los cables evitando cometer errores
Expansión Local
Se expanden las E/S por el Bus Paralelo.
Expansión Remota
Se utilizan procesadores de comunicaciones especiales, uno en cada chasis de expansión.
3.
Consola de programación
La consola de programación es la que permite comunicar al operario con el sistema, permitiendo escribir y poner a punto programas. Algunas permiten ensayos de simulación y puesta en servicio de los mismos.
Las consolas pueden estar constituidas por un dispositivo de presentación visual (display) o bien un ordenador personal (PC) que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control.
Las funciones básicas de éste son las siguientes:
1. Transferencia y modificación de programas.
2. Verificación de la programación.
3. Información del funcionamiento de los procesos.
4. Perifericos
Los periféricos no intervienen directamente en el funcionamiento del autómata, pero sin embargo facilitan la labor del operario.
Los más utilizados son:
Impresoras.
Cartuchos de memoria EEPROM.
Visualizadores y paneles de operación OP.
Arquitectura interna del PLC
Está constituida por:
• Fuente de alimentación
• Unidad central de proceso
• Memoria:
a- Memorias internas
b- Memorias de programa
• Interfaces de entrada/salida
• Buses de comunicación
• Batería de respaldo
La consola de programación es la que permite comunicar al operario con el sistema, permitiendo escribir y poner a punto programas. Algunas permiten ensayos de simulación y puesta en servicio de los mismos.
Las consolas pueden estar constituidas por un dispositivo de presentación visual (display) o bien un ordenador personal (PC) que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control.
Las funciones básicas de éste son las siguientes:
1. Transferencia y modificación de programas.
2. Verificación de la programación.
3. Información del funcionamiento de los procesos.
4. Perifericos
Los periféricos no intervienen directamente en el funcionamiento del autómata, pero sin embargo facilitan la labor del operario.
Los más utilizados son:
Impresoras.
Cartuchos de memoria EEPROM.
Visualizadores y paneles de operación OP.
Arquitectura interna del PLC
Está constituida por:
• Fuente de alimentación
• Unidad central de proceso
• Memoria:
a- Memorias internas
b- Memorias de programa
• Interfaces de entrada/salida
• Buses de comunicación
• Batería de respaldo
Conexión
mediante buses
Si el PLC
es de tipo modular, los módulos se comunican internamente a través de buses
ubicados en el fondo del dispositivo o "rack" donde se ensambla la
arquitectura deseada.
Básicamente existen tres tipos de buses
Bus
de datos: Es
el bus encargado de transportar la información que hace referencia a los datos
propiamente dicho, tales como entradas y salidas.
Bus
de direcciones: Contiene
la información del dispositivo que es afectado por los datos que actualmente
viajen por el bus de datos.
Esto es necesario ya que el bus de datos es el mismo para todos los
dispositivos, pero no todos ellos deben tener en cuenta a la vez la misma
información.
Bus
de control: Es
el bus por donde viaja la información que indica al dispositivo seleccionado
con el bus de direcciones, lo que debe hacer con los datos que viajan
actualmente por el bus de datos. Por ejemplo, mediante el bus de control se
indica si los datos son de entrada o de salida.
Memoria
Es cualquier tipo de dispositivo que permita almacenar información en forma de bits (unos y ceros), los cuales pueden ser leídos posición a posición (bit a bit), o por bloques de 8 posiciones (byte) o dieciséis posiciones (word).
Clasificación
Existen dos tipos fundamentales de memorias fabricadas con semiconductores, estas son:
RAM (Random Access Memory)
ROM (Read Only Memory)
Es cualquier tipo de dispositivo que permita almacenar información en forma de bits (unos y ceros), los cuales pueden ser leídos posición a posición (bit a bit), o por bloques de 8 posiciones (byte) o dieciséis posiciones (word).
Clasificación
Existen dos tipos fundamentales de memorias fabricadas con semiconductores, estas son:
RAM (Random Access Memory)
ROM (Read Only Memory)
