Estructura De Un Plc

INTRODUCCION

Vamos a conocer a los PLC´s en su parte física o hardware, no sólo en su configuración externa, sino también y fundamentalmente la parte interna.

Creemos que el personal que a de manejar los PLC´s no puede conformarse con realizar una buena programación y conseguir un montaje y puesto en funcionamiento perfecto, dejar de verlo como una caja negra y conocerlo tal cual es, como un equipo electrónico complejo montado en tarjetas específicas que controlan áreas o bloques, manejando las entradas procesándolas en la CPU para poder tener en las salidas el control de los procesos. Proceso que en su mayoría va a depender de los sensores en la entrada y en la salida los actuadores.

ESTRUCTURA DE UN PLC

Estructura externa

Configuración externa de un PLC se refiere al aspecto físico exterior del mismo, bloques o elementos en que está dividido, etc.

Desde su nacimiento y hasta nuestros días han sido varias las configuraciones que han salido al mercado condicionadas no sólo por el fabricante del mismo, sino por la tendencia existente en el área al que perteneciese: europea o norteamericana. Actualmente

• Estructura compacta.

• Estructura semimodular. ( Estructura Americana)

• Estructura modular. (Estructura Europea)

Estructura compacta: Este tipo de PLC's se distingue por presentar en un solo bloque todos sus elementos, fuente de alimentación, CPU, memorias, entradas/salidas, etc. En cuanto a su unidad de programación, existen tres versiones: unidad fija o enchufarle directamente en el PLC; enchufarle mediante cable y conector, o la posibilidad de ambas conexiones.

Estructura Americana: Se caracteriza por separar las E/S del resto del PLC, de tal forma que en un bloque compacto están reunidas las CPU, memoria de usuario o de programa y fuente de alimentación, y separadamente las unidades de E/S en los bloques o tarjetas necesarias.

Estructura Europea: Su característica principal es la de que existe un módulo para cada función, fuente de alimentación, CPU, entradas/salidas, etc. La unidad de programación se une mediante cable y conector.

Estructura Interna

Las partes en que se ordena su conjunto físico o hardware y las funciones y funcionamiento de cada una de ellas. Los PLC´s se componen esencialmente de tres bloques, tal y como se representa

• La Sección de Entradas.

• La Unidad Central de Procesos o CPU.

• La Sección de salidas/Entradas.

La sección de entradas, mediante el interfaz, adapta y codifica de forma comprensible por la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores, esto es, pulsadores, finales de carrera, sensores, etc.; También tiene una misión de protección de los circuitos electrónicos internos del PLC, realizando una separación eléctrica entre éstos y los captadores.

La unidad central de proceso (CPU) es, por decirlo así, la inteligencia del sistema, ya que mediante la interpretación de las instrucciones del programa de usuario y en función de los valores de las entradas, activa las salidas deseadas.

La sección de salidas, mediante el interfaz, trabaja de forma inversa a la de entradas, es decir, decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y manda con ellas los dispositivos de salida o actuadores, como lámparas, relés, contactores, arrancadores, electroválvulas, etc., aquí también existen unos interfaces de adaptación a las salidas y de protección de circuitos internos.

Para que un PLC sea operativo son necesarios otros elementos tales como:

• La unidad de alimentación.

• La unidad o consola de programación si no se programa desde la PC.

• Interfaces

• Los dispositivos periféricos

Llamamos memoria a cualquier dispositivo que nos permita almacenar información en forma de bits (ceros y unos). En nuestro caso nos referiremos a las memorias que utilizan como soporte elementos semiconductores. Memoria RAM (Random Access Memory), memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura - escritura. En este tipo de memorias se pueden realizar los procesos de lectura y escritura por procedimiento eléctrico, pero su información desaparece al faltarle la corriente. Memoria ROM (Read Only Memory), o memoria de sólo lectura. En estas memorias se puede leer su contenido, pero no se puede escribir en ellas; los datos e instrucciones los graba el fabricante y el usuario no puede alterar su contenido. Aquí la información se mantiene ante la falta de corriente. Pero éstas no son todas las memorias disponibles, existen otros tipos en las que los sistemas de programarlas, su borrado y su volatilidad o permanencia de la información marcan sus diferencias. Memorias EPROM y EEPROM.

El programa de usuario normalmente se graba en memoria RAM, ya que no sólo ha de ser leído por el microprocesador, ha de poder ser variado cuando el usuario lo desee, Memoria de datos: también es del tipo RAM, ó NVRAM. en ella se encuentra, por un lado, la imagen de los estados de las entradas y salidas y, por otro, los datos numéricos y variables internas, como contadores, temporizadores, marcas, etc.

La CPU (Central Processing Unit) está constituida por los elementos siguientes: Procesador, memoria y circuitos auxiliares asociados.

Procesador: Está constituido por el microprocesador, el generador de impulsos de onda cuadrada o reloj y algún chip auxiliar.

El Microprocesador: Es un circuito integrado (chip) a gran escala de integración (LSI) que realiza una gran cantidad de operaciones, que podemos agrupar en:

• Operaciones de tipo lógico.

• Operaciones de tipo aritmético.

• Operaciones de control de la transferencia de la información dentro del PLC.

Los circuitos internos pueden ser:

Circuitos de la unidad aritmética y lógica, es la parte del microprocesador donde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas para controlar al PLC.

Circuitos de la unidad de control, organiza todas las tareas del microprocesador. Cuando una instrucción del programa codificada en código máquina (ceros y unos) llega al microprocesador, la UC sabe, mediante una pequeña memoria ROM que incluye, qué secuencia de señales tiene que emitir para que se ejecute la instrucción. Los registros del microprocesador son memorias en las que se almacenan temporalmente datos, instrucciones o direcciones

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