64426264 Estructura Externa e Interna de Los PLC

8/12/2019 64426264 Estructura Externa e Interna de Los PLC

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2010

YAIR CARDENAS RICO

30/07/2010

EXTRUCTURA EXTERNA E INTERNA DE LOS PLC


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INTRODUCCION

Como ya se hablo anteriormente un poco de historia y se hizo una breve

introduccin de los PLC (controlador lgico programable). Que tambin es

conocido como autmatas programables.

En este caso conoceremos su estructura externa e interna de los autmatas

programables, que es un avance importante ya que anteriormente para cualquier

modificacin en los procesos en una planta, significa re-cablear, agregar rels,

temporizadores, etc. en los tableros de mando y control. Esto implica largas

paradas de mquinas y a menudo los tableros quedan chicos para absorber los

cambios. Tambin es por ustedes conocido que las modificaciones provisorias

no siempre se vuelcan en los planos elctricos, con lo cual se dificulta el

mantenimiento y por lo tanto aumenta el tiempo de parada de las mquinas. A

fines de la dcada del 60, consciente de estos problemas, la General Motor le

encarga a sus proveedores de controladores el diseo de equipos que cumplieran

con sus especificaciones especifica.


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Estructura externa e interna

Estructura internaPara poder interpretar el funcionamiento de un PLC presentamos lasiguiente figura, donde se muestra un esquema de su estructura interna. Eneste caso podemos distinguir cinco bloques en la estructura interna de los

Autmatas programables:

BLOQUE DE ENTRADAS: en l se reciben las seales que proceden de los sensores.

Estas son adaptadas y codificadas de forma tal que sean comprendidas por la CPU.

Tambin tiene misin proteger los circuitos electrnicos internos del PLC,

realizando una separacin elctrica entre estos y los sensores.

Bloque de salida: trabaja de forma inversa al anterior. Este interpreta las

rdenes de la CPU, las descodifica y las amplifica para enviarlas a losactuadores. Tambin tiene una interface para aislar la salida de los circuitos

internos. Unidad Central de Procesamiento CPU: En ella reside la inteligencia del

sistema. En funcin de las instrucciones del usuario (programa) y losvalores de las entradas, activa las salidas.

Fuente de Alimentacin:su emisin es adaptar la tensin de red (120V/60Hz)

a los valores necesarios para los dispositivos electrnicos internos(generalmente 24Vcc y 5Vcc).

E

N

T

R

A

D

A

S

FUNTE DE ALIMENTACION

UNIDAD CENTRAL DE

PROCESAMIENTO (CPU)

INTERFACES

S

A

L

I

D

A

S

E

N

S

O

R

E

S

A

C

T

U

A

D

O

R

E

S

PERIFERICOS

PLC, PC

IMPRESORAS,

ETC.

PROGRAMADOR


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Interfaces: Son los canales de comunicacin con el exterior. Por ejemplocon:

Los equipos de programacin.

Otros autmatas.

Computadoras

Estructura externa

Se refiere al aspecto fsico exterior del PLC o autmata programable. Actualmente en elmercado existen dos tendencias:

Diseo compacto: En un solo bloque residen todos sus elemento (fuente, CPU,entrada/salida, interfaces, etc.). tienen la ventaja de ser generalmente ms baratosy su principal desventaja es que no siempre es posible ampliarlos.

Diseo modular: los distintos elementos se presentan en mdulos con grandesposibilidades de configuracin de acuerdo a las necesidades del usuario. Unaestructura muy popular es tener en un bloque la CPU, la memoria, interfaces y lafuente. En bloques separados las unidades de entradas/salidas que pueden serampliadas segn necesidades.

Memorias: llamamos memorias a cualquier dispositivo que nos permita guardarlas instrucciones escritas por el programador. Su capacidad de almacenamiento semide en Kbyte o en Mbyte y est relacionada con el tamao mximo de programaque podemos escribir. En la mayora de los casos estn diseadas con elementos

electrnicos. Se distinguen varios tipos.

PROM (programmable Read Only Memory). Memorias para ser ledasnicamente. Permiten ser programadas una sola vez. Normalmente seusan para automatismo de equipos fabricados en serie. Ante una falta deenerga mantienen su contenido.

EPROM (Erasable Prog):son iguales a las anteriores, pero est permitidoborrar su contenido para reprogramarlas. El borrado se realiza por laaplicacin de luz ultravioleta, a travs de una ventanilla de cuarzo en suencapsulado.

EEPROM (Electrical Erasebel).Iguales a las anteriores pero el borrado serealiza por la aplicacin de seales elctricas.

RAM (Random Access Memory).O memorias de acceso aleatorio. Estapermitido escribirlas y borrarlas elctricamente. Su lectura y escritura son

muy veloces. Antes una falta de energa su contenido se pierde, por lo quedeben ser alimentadas con pilas de Litio (duracin de la pila ms o menos5 aos). Estas dos ltimas son las ms usadas en la actualidad.


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Unidades de Entradas:

Son los dispositivos bsicos por donde llega la informacin de los sensores. Vienen condistintas posibilidades.

Analgicas:se deben usar cuando la entrada corresponde a una medida sepor ejemplo: temperatura, presin, etc. En su interior tienen un dispositivo queconvierte la seal analgica a digital (conversor A/D). vienen en distintosrangos de tensin e intensidad. (por ejemplo 0 a 10V, 0 a +- 10V, 4 a 20 mA,etc.). la resolucin puede ser de 8 o 12 bits.

Digitales:son las ms utilizadas y corresponde a seales todo/nada. O seala presencia o no de una tensin (por ejemplo de fines de carrera,termostatos, pulsadores, etc.). esta tensin puede ser alterna (0 220V, 0110) o continua (generalmente 0 - 24).

Unidades de salida

Son el bloque bsico que excitaran los actuadores. Al igual que las entradas pueden seranalgicas o digitales.

Analgica: se deben usar cuando el actuador que se debe activar esanalgico (por ejemplo una vlvula modulante, un variador de velocidad;etc.). en este caso se dispone de un dispositivo interno que realiza elproceso inverso al de las entradas analgicas, un conversor D/A.

DIGITALES: vienen de tres tipos. Con salida triac, a rel o a transistor. Enel primer c aso es exclusivamente para corriente alterna. En el segundopuede ser para continua o alterna. En el caso se salida a transistor esexclusivamente para continua. Soportan en todos los casos corrientesentre 0.5 y 2 A

LENGUAJE DE PROGRAMACION

Son las reglas por las cuales se le escribe el programa al PLC. Es ms bien unacaracterstica del dispositivo programador. Existen diferentes lenguajes que elusuario puede elegir de acuerdo a su gusto o experiencia.

Listado de instrucciones: como su nombre lo indica se trata deintroducir una lista de instrucciones que debe cumplir el autmata.

Como smbolo lgico: la programacin se realiza usandosmbolos similares a los que vimos para las compuertas lgicas.

Con smbolos de contactos:es el ms popular y la programacinse lleva a cabo usando redes de contactos (ladder).

Equipos o unidades de programacin: son los dispositivos que nospermitirn entrar el programa. Por lo tanto estos son tres tipos;

Tipo calculadora: constan de un teclado y un visor (como si fuerauna calculadora). En el visor se puede ver una o dos lneas del


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programa. Son muy utiles para realizar modificaciones o ajustes a lapar de la maquina.

Consola: son un tipo intermedio entra los anteriores y las PC.Permite ver hasta 20 o 30 lineas de programa.

PC: normalmente cualquier computadora PC, con el software

correspondiente y la interfaz adecuada permite la programacin delos PLC. Su utilidad es mayor cuando se trabaja con grandesautmatas programndolos en las oficinas de programacin.

Tamao del PLC: el tamao se lo etermina generalmente por lacantidad de entradas y salidas disponibles. Pudiendo variar entr 10E/S hasta varios miles. Las denominaciones son: nanoautomatas,microautomatas, etc

Como funciona un PLCEn la figura se muestra esquemticamente el funcionamiento de un PLC. En ellapodemos distinguir una secuencia que cumple a la puesta en marcha, donde

realiza un auto test para verificar sus conexiones con el exterior (por ejemplo sitiene conectado algn dispositivo de programacin. Adems dentro se este mismoproceso coloca todas

para verificar sus conexiones con el exterior (por ejemplo si tiene conectadoalgn dispositivo de programacin. Adems dentro de este mismo proceso colocatodaslas salidas a 0.

Luego entra en un ciclo que comienza leyendo y fijando ( fotografiando) el valorde lasentradas (hasta que vuelva a pasar por esta etapa no detectar cualquiervariacin enellas).

A continuacin comienza a cumplir instruccin por instruccin del programa(ejecucin).Con los resultados que va obteniendo arma , internamente, una imagen de loque va aser la salida. Una vez que llega al final del programa recin transfiere esa imagena los

bornes de la salida (actualiza salidas

).Cumplida esta tarea, realiza una nueva prueba interna, y vuelve a cargar lasentradas yas sucesivamente.Arranque AutotestInicialLee entradasEjecuta programa


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Actualiza salidasAutotestcicloFigura 2.El tiempo que demora en recorrer el ciclo de trabajo, depende del tamao del

programa(cantidad de instrucciones) pero es muy pequeo, del orden de los milisegundos(unmilisegundo = una milsima parte de un segundo

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