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Estructura Interna del PLC

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by

Vicente Jiménez Juárez

on 23 September 2014

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Transcript of Estructura Interna del PLC

Estructura:
CPU
Entradas/Salidas
Composición interna:
Fuente de alimentación
Interfaces
La unidad o consola de programación
Los dispositivos periféricos




Estructura Interna del PLC
FONTS
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Proporciona tensiones requeridas para el funcionamiento de los distintos circuitos del sistema.

La alimentación a la CPU puede ser
de continua a 24 Vcc o en alterna a 110/220 Vca
. En cualquier caso es la propia CPU la que alimenta las interfaces conectadas a través del bus interno.
Interfaces
Permiten la conexión con elementos muy concretos del proceso de automatización. Se pueden distinguir entre ellas tres grupos:
Entradas / salidas especiales.
Entradas / salidas inteligentes.
Procesadores periféricos inteligentes.

Entradas / salidas especiales
Encargadas de adecuar las E/S para que puedan ser inteligibles por la CPU, si son interpretadas como entradas o salidas.

Entradas / salidas inteligentes.
Permiten múltiples modos de configuración a través de combinaciones binarias. De esta forma se descarga de trabajo a la unidad central, con las ventajas que conlleva

Procesadores periféricos inteligentes.
Módulos que incluyen su propio procesador, memorias y puntos auxiliares de entrada/salida. Contienen un programa especializado en la ejecución de una tarea concreta, de forma autónoma e independiente de la CPU principal.
Entradas y salidas
ENTRADAS
Interfaz que adapta y codifica de forma comprensible para la CPU, las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores.
Hay dos tipos de entradas:

Entradas digitales
Entradas analógicas

Entradas digitales

Permiten conectar al autómata, captadores de todo tipo, etc. Los módulos de entrada digitales trabajan con señales de tensión a 5 volts interpreta un "1" lógico y cuando llegan a 0 volts se interpreta como un "0".

Entradas analógicas

Permite que los autómatas programables trabajen con actuadores de mando analógico y lean señales de tipo analógico como la temperatura, la presión o el caudal.

Realiza conversión A/D, puesto que el autómata solo trabaja con señales digitales. Se realiza con una resolución determinada (número de bits) y cada cierto intervalo de tiempo.
Composición interna
CPU
Interpreta instrucciones del usuario y verifica estado de entradas/salidas.
Componentes
ALU (Unidad Lógica y Aritmética)
Encargada de operaciones como suma, resta, multiplicación, operaciones lógicas como AND, OR NOT, entre otras.
Unidad de control
Su función es habilitar los niveles lógicos adecuados a tiempos y secuencias precisos, con el fin de ejecutar una instrucción completa.
- Sincroniza las tareas del CPU
- Determina rutas de buses
- Interpretación del programa
Estructura
Lenguaje maquina
Conjunto de instrucciones ejecutadas por el propio programa, especifico de cada arquitectura.
Banco de registros
Memoria interna, almacena datos temporales para ejecución del programa.
Buses
Conexiones de flujo de información.
Clasificación:
- Bus de datos
- Bus de direcciones
- Bus de control
CPU
Memorias
Salidas digitales

Módulo de salida digital que permite al autómata actuar sobre los preactuadores y actuadores que admitan ordenes de tipo todo o nada.

Salidas analógicas

Los módulos de salida analógica permiten que el valor de una variable numérica interna del autómata se convierta en tensión o intensidad.

Realiza una conversión D/A de una determinada resolución y por medio de un periodo de muestreo

Memoria interna

Almacena el estado de las variables que maneja el autómata: entradas, salidas, contadores, relés internos, señales de estado, etc. Esta memoria interna se encuentra dividida en varias áreas, cada una de ellas con un cometido y características distintas.

Memoria de programa

La memoria de programa, normalmente externa, se conecta a la CPU ésta, almacena el programa escrito por el usuario para su aplicación.

Las memorias de programa o memorias de usuario son siempre de tipo permanente RAM + batería o EPROM/EEPROM.
Existen varios tipos de memorias:

• RAM. Memoria de lectura y escritura.
• ROM. Memoria de solo lectura, no reprogramable.
• EPROM. Memoria de solo lectura, reprogramables con borrado por ultravioletas.
• EEPROM. Memoria de solo lectura, alterables por medios eléctricos.

La memoria RAM
Usada principalmente como memoria interna, y únicamente como memoria de programa en el caso de que pueda asegurarse el mantenimiento de los datos con una batería exterior.

La memoria ROM
Grabadas por el fabricante del chip y su información no puede ser alterada.

La memoria PROM
Programadas por el usuario una sola vez, no pueden ser borradas y reprogramadas.

Las memorias EPROM
Usadas para almacenar el programa de usuario, pueden ser borradas y reprogramadas.

La memoria EEPROM
Empleada principalmente para almacenar programas, aunque en la actualidad es cada vez más frecuente el uso de combinaciones RAM + EEPROM, utilizando estas últimas como memorias de seguridad que salvan el contenido de las RAM.
Módulos
Se denomina Módulos a los puertos con un mayor grado de sofisticación que la simple transferencia de datos binarios. Los Módulos, son dispositivos especializados diseñados de manera autónoma con muy poca intervención de la CPU. Algunos tipos de módulos son: contadores, temporizadores, Generador Modulador por Ancho de Impulso - PWM Conversor Análogo–Digital (ADC), Conversor Digital–Análogo (DAC) y módulos de comunicaciones seriales.
GRACIAS
MEMORIA
Almacén donde el autómata guarda todo cuanto necesita para ejecutar la tarea de control.

Datos del proceso:

Señales de planta, entradas y salidas.
Variables internas, de bit y de palabra.
Datos alfanuméricos y constantes.

Datos de control:

Instrucciones de usuario (programa).
Configuración del autómata (modo de funcionamiento, número de e/s conectadas).
SALIDAS
Interfaz que trabaja de forma inversa a las entradas, es decir, decodifica las señales procedentes de la CPU y las amplifica hacia los dispositivos de salida o actuadores como lámparas, relés, etc.
Hay dos tipos de salidas:

Salidas digitales
Salidas analógicas
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