PDF de programación - Entrega 3 - Curso sobre Controladores Lógicos Programables (PLC)

CURSO
Curso sobre Controladores Lógicos
Programables (PLC).

Por Ing. Norberto Molinari.

Entrega Nº 3.

Funciones de la CPU.

En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas
ejecutivos fijos, software del sistema y es a estos programas a los que accederá el
microprocesador para realizar las funciones ejecutivas que correspondan en función del
tiempo en que trabaje.
El software de sistema de cualquier PLC consta de una serie de funciones básicas que
realiza en determinados tiempos de cada ciclo: en el inicio o conexión, durante el ciclo o
ejecución del programa y a la desconexión.
Este software o programa del sistema es ligeramente variable para cada PLC, pero, en
general, contiene las siguientes funciones:

• Supervisión y control de tiempo de ciclo (watchdog), tabla de datos, alimentación,

batería, etc.

Inicio del ciclo de exploración de programa y de la configuración del conjunto.

• Autotest en la conexión y durante la ejecución del programa.
•
• Generación del ciclo base de tiempo.
• Comunicación con periféricos y unidad de programación.
• Etcétera.

Unidades de Entrada y Salida.

Son los dispositivos básicos por donde se toma la información de los captadores, en el caso
de las entradas, y por donde se realiza la activación de los actuadores, en las salidas.
En los PLC´s compactos, las E/S están situadas en un solo bloque junto con el resto del
PLC.
En los modulares, las E/S son módulos o tarjetas independientes con varias E/S, y que se
acoplan al bus de datos por medio de su conductor y conector correspondiente, o bien a un
bastidor o rack, que le proporciona dicha conexión al bus y su soporte mecánico.

Funciones de las unidades de E/S.

Las funciones principales son el adaptar las tensiones e intensidades de trabajo de los
captadores y actuadores a las de trabajo de los circuitos electrónicos del PLC; realizar una
separación eléctrica entre los circuitos lógicos de los de potencia, generalmente a través de
optoacopladores, y proporcionar el medio de identificación de los captadores y actuadores
ante el procesador.

Como funciona la CPU.

El ciclo básico de trabajo en la elaboración del programa por parte de la CPU es el
siguiente:

Antes de iniciar el ciclo de ejecución, el procesador, a través del bus de datos, consulta el
estado 0 ó 1 de la señal de cada una de las entradas y las almacena en los registros de la
memoria de entradas, esto es, en la zona de entradas de la memoria de la tabla de datos.

Esta situación se mantiene durante todo el ciclo del programa. A continuación, el
procesador accede y elabora las sucesivas instrucciones del programa, realizando las
concatenaciones correspondientes de los operandos de estas instrucciones.

Seguidamente asigna el estado de señal a los registros de las salidas de acuerdo a la
concatenación anterior, indicando si dicha salida ha o no de activarse, situándola en la zona
de salida de la tabla de datos.
Al final del ciclo, una vez concluida la elaboración del programa, asigna los estados de las
señales de entrada a los terminales de entrada y los de salida a las salidas, ejecutando el
estado 0 ó 1 en estas últimas.

Entradas.

Las entradas son fácilmente identificables, ya que se caracterizan físicamente por sus
bornes para acoplar los dispositivos de entrada o captadores, por su numeración, y por su
identificación INPUT o ENTRADA; llevan además una indicación luminosa de activado
por medio de un diodo LED.

Esta asignación se mantiene hasta el final del siguiente ciclo, en el que se actualizan las
mismas. Dada la velocidad con que se realiza cada ciclo, del orden de 5 a 10 ms / 1 K
instrucciones, se puede decir que las salidas se ejecutan en función de las variables de
entrada prácticamente en tiempo real.

En cuanto a su tensión, las entradas pueden ser de tres tipos:

• Libres de tensión.
• Corriente continua.
• Corriente alterna.

En cuanto al tipo de señal que reciben, éstas pueden ser: analógicas y digitales.

Analógicas.

Cuando la magnitud que se acopla a la entrada corresponde a una medida de, por ejemplo,
presión, temperatura, velocidad, etc., esto es, analógica, es necesario disponer de este tipo
de módulo de entrada. Su principio de funcionamiento se basa en la conversión de la señal
analógica a código binario mediante un convertidor analógico-digital (AID).
A continuación figura un ejemplo con los parámetros más significativos de este tipo de
módulos.

Digitales.

Son las más utilizadas y corresponden a una señal de entrada todo o nada, esto es, a un
nivel de tensión o a la ausencia de la misma. Ejemplo de elementos de este tipo son los
finales de carrera, interruptores, pulsadores, etc.

Salidas.

La identificación de las salidas se realiza igual que en las entradas, figurando en este caso la
indicación de OUTPUT o SALIDA. Es en las salidas donde se conectan o acoplan los
dispositivos de salida o actuadores, e incluye un indicador luminoso LED de activado.

Tres son los tipos de salidas que se pueden dar:

• A relé.
• A transistor.
• A triac.

Mientras que la salida a transistor se utiliza cuando los actuadores son a CC., las de relés y
triacs suelen utilizarse para actuadores a AC
En cuanto a las intensidades que soportan cada una de las salidas, esta es variable, pero
suele oscilar entre 0,5 y 2 A. Al igual que en las entradas, las salidas pueden ser analógicas
y digitales, si bien esta última es la más utilizada. En las analógicas es necesario un
convertidor digital analógico (D/A) que nos realice la función inversa a la de la entrada.

Continuará........

Nota de Radacción: El lector puede descargar el curso completo desde la sección
“Soporte Técnico” dentro del sitio de EduDevices (www.edudevices.com.ar )