Autómatas Programables: Componentes, Tipos de Memoria y Funcionamiento

Autómatas Programables: Componentes, Tipos y Funcionamiento

Un autómata programable (PLC) es un dispositivo electrónico basado en microprocesadores, diseñado para controlar diferentes operaciones secuenciales en cualquier tipo de proceso.

Elementos que Componen un Autómata Programable

Un autómata programable se compone principalmente de:

• Unidad o interfaz de entrada
• Unidad o interfaz de salida
• Unidad central de procesamiento (CPU)

Detallando los diferentes componentes que forman la unidad de control, encontramos:

• Módulo de entradas
• Módulo de salidas
• Fuente de alimentación
• Unidad de programación
• Unidad central de procesos (CPU)
• Memoria
• Equipos periféricos

Módulos de Entrada

El módulo de entrada enlaza con los órganos exteriores del automatismo o de la instalación. Estos pueden ser:

• Manuales: Pulsadores, conmutadores, interruptores.
• Automáticos: Detectores de movimiento, anemómetros, sensores de luminosidad.

Las entradas pueden clasificarse en:

• Entradas libres de tensión: Como pulsadores y finales de carrera.
• Entradas con tensión: Como células fotoeléctricas y detectores.

Módulos de Salida

Descodifican las señales procedentes de la unidad central de procesamiento, aseguran la puesta a nivel de la señal de salida y su aislamiento de la electrónica del autómata, y transmiten las órdenes a los órganos exteriores. Los principales tipos de salidas son:

• Salida a relé: Se utiliza cuando se requiere un consumo máximo de 2A.
• Salida a triac: Permite conmutaciones más rápidas que las salidas a relé y funciona tanto para corriente continua como para corriente alterna.
• Salida a transistor: Actúa solo en corriente continua. Sus principales ventajas son una rápida respuesta y un alto número de operaciones.

Fuente de Alimentación

La fuente de alimentación adapta la tensión de la red eléctrica a la que necesitan los circuitos electrónicos internos del autómata, así como a las posibles extensiones que se conecten.

Interfaz de Comunicación

Es el conjunto de medios, ya sean hardware o software, mediante los cuales el programador puede dialogar con el autómata. Los dispositivos que la componen son:

• Unidad de programación: Permite programar el autómata y realizar pequeñas modificaciones.
• Consola de programación: Proporciona otra forma de realizar el programa de usuario y observar parámetros internos del autómata.
• Ordenador personal (PC): Permite programar, almacenar en soporte magnético, imprimir el programa y las variables internas.

Estos elementos permiten:

• Escribir el programa, modificarlo o borrarlo.
• Leer el programa contenido en la memoria.
• Cargar o borrar los bloques de memoria del tipo EPROM.

Tipos de Memoria

• RAM (Random Access Memory): Es una memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura-escritura.
• ROM (Read-Only Memory): Es una memoria de solo lectura.
• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Son memorias modificables, programables eléctricamente.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory): Es un tipo básico de memoria EPROM, pero es una memoria de solo lectura borrable electrónicamente.

Equipos Periféricos y Visualizadores

Son aquellos auxiliares que no intervienen directamente en la elaboración del programa ni en la ejecución de la secuencia de control, pero pueden estar enlazados al autómata, como impresoras o lectores de código de barras.

Funcionamiento del Autómata

• Variable: Es un elemento que puede cambiar de estado (por ejemplo, un pulsador puede estar abierto o cerrado).
• Programa: Consiste en una serie de instrucciones que el sistema de automatización elabora una por una.
• Instrucción: Está compuesta por un operador y uno o más operandos separados por comas.

El ciclo de scan de un autómata programable, también conocido como ciclo de barrido, es la secuencia de operaciones que realiza la CPU para ejecutar el programa de control. Este ciclo se repite continuamente y consta de las siguientes fases:

1. Lee las entradas.
2. Ejecuta el programa.
3. Escribe las salidas.
4. Procesa las demandas de comunicación.
5. Realiza el autodiagnóstico de la CPU.