Autómatas programables

Podemos definir los autómatas programables como  maquinas que ejecutan correlativamente instrucciones almacenadas por el usuario en su memoria. Además estas ordenes se combinarán con la generación de una serie de órdenes y señales  de mando a partir de las diferentes entradas de las que dispondrá el dispositivo.  

Como podemos ver en la anterior imagen, el PLC estará compuesto por diferentes cajas de plástico unidas entre sí mecánica y eléctricamente. En cuanto a su funcionamiento, la secuencia básica de operación de un autómata será la que se muestra a continuación:

1. Lectura de las señale de entrada.
2. Procesado del programa.
3. Obtención de las señales de control.
4. Escritura de las señales en el interfaz de salida.

En la siguiente gráfica queda reflejada la arquitectura básica de un PLC.

Y a continuación tambien podemos observado los diferentes tipos de cableado que se podrán llevar a cabo con los automatas. Diferenciaremos el cableado directo I/O y el cableado por bus de campo.

Si nos disponemos a analizar los componentes principales de un autómata programable, debemos de tener en cuenta especialmente los detallados a continuación:

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

La fuente de alimentación se encargará de adaptar la tensión de la red eléctrica, de forma que pueda ser correctamente utilizada por el autómata. Lo más normal es que se produzca una conversión de 220 V de corriente alterna a 24 V de corriente continua.

CPU

La CPU podrá ser considerada como el verdadero cerebro del automata. En el se encontrará residente el programa introducido por el usuario que servirá para controlar el proceso. Básicamente, se encargará de recibir ordenes del operario a traves de una consola de programación y enviar la respuesta correspondiente en cada caso al modulo de salidas.

MODULO DE ENTRADAS

Conectados a este modulo encontraremos los captadores, que podrán ser de diferentes tipos como por ejemplo interruptores, finales de carrera, etc.. Mediante estos dispositivos se recibirá una determinada información que será enviada a la CPU para su posterior tratamiento.

Si nos disponemos a diferenciar entre diferentes tipos de captadores, no podemos dejar de destacar por un lado los activos, y por el otro los pasivos.

- Captadores activos: Dispositivos electrónicos que deberán ser alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico.

- Captadores pasivos: Dispositivos que cambiaran su estado lógico a través de una acción mecánica.

MODULOS DE SALIDA

Básicamente se puede decir que serán los encargados de que la información enviada por la CPU llegue a los actuadores. Esta información habrá sido previamente procesada por la propia CPU y se enviará a este modulo para que las salidas sean desactivadas o activadas.

Seguidamente se diferencia entre los diferentes tipos de módulos de salida que podemos encontrar en los autómatas.

MODULOS DE SALIDA A RELÉS: Se basará en la conmutación mecánica, en este caso pos la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto. (c.c. y c.a.)

MODULOS DE SALIDA A TRIACS: Se utilizará en los casos en los que se quiera realizar operaciones de conmutación muy rápidas. (cc. Y c.a.)

MODULOS DE SALIDA A TRANSISTORES A COLECTOR ABIERTO: De la misma forma que los anteriores, este tipo de módulos también serán utilizados para conexiones y desconexiones muy rápidas, pero en este caso exclusivamente en corriente continua.

TERMINALES DE PROGRAMACIÓN

Se trate del elemento que servirá de puente entre el operario y el autómata. Este podrá utilizarlos para modificar o introducir programas, e informar sobre el funcionamiento de los procesos, entre muchas otras opciones.

Cada autómata podrá disponer de una terminal de control específica, pero también podrán ser utilizadas como tales ordenadores que contengan un determinado software.

PERIFÉRICOS

Serán elementos que interviene directamente en el funcionamiento del autómata. Su función será la de facilitar la labor desempeñada por el operario. Entre ellos podemos encontrar impresoras, cartuchos de memoria, visualizadores, etc.

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

Existirán diferentes lenguajes de programación, tradicionalmente los más utilizados son el diagrama de escalera (Lenguaje Ladder), preferido por los electricistas, lista de instrucciones y programación por estados, aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten implementar algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener.