Arquitectura Basica De Un Plc

Arquitectura básica del PLC

Se puede considerar que los controladores lógicos programables (PLC, por sus siglas en inglés; Programmable Logic Controller) tienen tres partes: la sección de entrada/salida, el procesador y el dispositivo de programación, o terminal.

Sección de entrada/salida.

La sección de entrada/salida de un controlador lógico programable tiene a su cargo la función de interconectar los dispositivos industriales de alta potencia, al sistema de circuitos electrónicos de baja potencia que almacena y ejecuta el programa de control. Denominaremos al programa de control programa de usuario.

La sección de E/S contiene módulos de entrada y salida. Piense en cada módulo de entrada como un tablero de circuito impreso que contiene convertidores de señales.

Cada una de las terminales del módulo recibe una señal de alto poder (120 Vca, por lo general) de un dispositivo de entrada y la convierte en una señal digital de baja potencia compatible con el sistema de circuitos electrónicos del procesador.

Cada dispositivo de interrupción está conectado a una terminal de entrada particular en una franja de terminal de un módulo.

Por tanto, si el interruptor de botón más alto se encuentra cerrado, 120 Vca aparecerán en la terminal de entrada 00.

El convertidor de señal de entrada 0 0 que está contenido en el módulo, convierte este voltaje ca a un 1 digital y lo envía al procesador por medio del cable conector. Por el contrario, si el interruptor de botón superior se encuentra abierto, ningún voltaje ca aparecerá en la terminal de entrada 00.

El convertidor de señal de entrada 00 responderá a esta condición enviando un 0 digital al procesador. Los otros convertidores de terminal de entrada se comportan de manera idéntica.

Cada dispositivo de carga de salida está conectado a una terminal particular sobre una franja terminal del módulo de salida.

De esta forma, por ejemplo, si el amplificador 02 de salida recibe un 1 digital del procesador, responde a ese 1 digital aplicando 120 V ca a la terminal 02, del módulo de salida, por el contrario, si el procesador envía un 0 digital al amplificador 02, de salida, el amplificador no aplica energía a la terminal 02, del módulo.

El procesador

El procesador de un PLC mantiene y ejecuta el programa de usuario. Para llevar a cabo este trabajo, el procesador debe almacenar las condiciones de entrada y salida más actualizadas.

Archivo imagen de entrada. Las condiciones de entrada se almacenan en el archivo imagen de entrada, el cual es una porción de la memoria del procesador. Es decir, a cada terminal de módulo de entrada en la sección de E/S se le ha asignado una ubicación particular dentro del archivo imagen de entrada. Esa ubicación particular está dedicada únicamente a la tarea de mantener un registro de la última condición de su terminal de entrada.

Archivo imagen de salida. Las condiciones de salida se almacenan en el archivo imagen de salida, el cual es otra porción de la memoria del procesador. El archivo de imagen de entrada conlleva la misma relación con las terminales de salida de la sección E/S, que el archivo imagen de entrada tiene con las terminales de entrada. Es decir, a cada terminal de salida se le ha asignado una ubicación de memoria particular dentro del archivo de imagen de salida. Esa ubicación particular está dedicada únicamente a la tarea de mantener el registro de la última condición de su terminal de salida.

Unidad de procesamiento central. La subsección del procesador que en realidad lleva a cabo la ejecución del programa se llama CPU.

Cuando el CPU ejecuta el programa de usuario, estará actualizando continua e inmediatamente el archivo de imagen de salida. En otras palabras, si una ejecución de instrucción solicita un cambio a una de las ubicaciones del archivo imagen de salida, ese cambio se efectúa inmediatamente antes de que el procesador prosiga con la siguiente instrucción. Esta actualización inmediata es necesaria debido a que las condiciones de salida muchas veces afectan instrucciones posteriores en el programa.

Memoria del programa de usuario. Una porción particular de la memoria del procesador es usada para almacenar las instrucciones del programa de usuario.

Antes de que un PLC pueda comenzar a controlar un sistema industrial, un usuario debe ingresar las instrucciones codificadas que constituyen el programa de usuario. Este procedimiento es llamado programación de PLC.

En el momento en que el usuario ingresa las instrucciones, estarán automáticamente almacenadas en ubicaciones secuenciales, dentro de la memoria del programa de usuario.

Esta ubicación secuencial de las instrucciones del programa está autorregulada por el PLC, sin que sea necesaria la discrecionalidad del usuario humano. El número total de instrucciones en el programa de usuario puede ir de media docena aproximadamente, para controlar una máquina sencilla, a varios miles, para controlar una máquina o proceso complejos.

El dispositivo de programación

La tercera parte esencia de un PLC es el dispositivo de programación, el cual es también denominado terminal de programación, o sólo programador. Algunos PLC están equipados con un dispositivo de programación dedicado, fabricado por la misma compañía que elabora el PLC, pero en muchas instalaciones, el dispositivo de programación es una computadora personal de escritorio o portátil con una tarjeta de interface de comunicación instalada en una ranura de expansión.

Un cable de comunicación serial se conecta a la tarjeta de interface, uniéndola con el procesador del PLC.

Con software especial instalado en el disco duro de la computadora, las teclas presionadas en el teclado de la computadora representan las instrucciones del programa de usuario, las cuales son convertidas a código apropiado por la tarjeta interface. De ahí pasan a través del cable de comunicación al procesador. El software del fabricante de PLC presenta información en la pantalla CRT para ayudar al programador. Éste también despliega varios pasos del programa de usuario de lógica en escalera en la pantalla; Esto permite al usuario observar el desarrollo de paso por paso del programa. Más adelante, cuando el programa esté en funcionamiento real, la pantalla desplegará ayuda para arreglar desperfectos y para la edición (cambio).

Entrada de programa. Con el procesador conmutado al modo PROGRAMAR (fuera del modo EJECUCIÓN), el usuario ingresa el programa de usuario dentro de la memoria de programa de usuario del procesar mediante su tecleado.

Edición del programa. Como se puede imaginar, no es probable que un programa trabaje a la perfección en su primera ejecución.

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