Controladores Lógicos Programables (PLC): Componentes, Tipos y Funcionamiento

Estructura de los PLC

Los PLC se pueden clasificar según su estructura en dos tipos principales:

• Estructura compacta: Todos los elementos están contenidos en una sola unidad, con la posibilidad de expansión mediante módulos o unidades compactas adicionales.
• Estructura modular: El PLC se divide en módulos que realizan funciones específicas.

Desventajas de los PLC

• Requiere mano de obra especializada.
• Centraliza el proceso.
• Necesita condiciones ambientales apropiadas.
• Mayor costo para controlar tareas muy pequeñas o sencillas.

Componentes de un PLC

Un PLC típico consta de los siguientes elementos:

• Entradas
• CPU
• Salidas

Estructura Básica de un PLC

La estructura básica de un PLC incluye:

• Fuente de alimentación
• Módulos de interfaces de entradas/salidas
• Módulo de memoria
• Unidad de programación
• Unidad de procesamiento central (CPU)

Función de la Fuente de Alimentación

La fuente de alimentación suministra la energía necesaria a la CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC. Los voltajes típicos incluyen:

• +5V para alimentar todas las tarjetas.
• +5.2V para alimentar al programador.
• +24V para los canales de lazo de corriente de 20 mA.

Módulos o Interfaces de Entrada y Salida (E/S)

Los módulos de E/S proporcionan el vínculo entre la CPU del controlador y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de información, ya sea para la adquisición de datos o para el control de máquinas del proceso.

Unidad de Procesamiento Central (CPU)

La CPU es la parte más compleja e imprescindible del PLC. Se puede considerar el cerebro del controlador. Incluye:

• Microprocesadores y memorias
• Unidad de control
• Memoria interna del programador (RAM)
• Temporizadores
• Contadores
• Memorias internas tipo relé
• Imágenes de procesos (E/S)

Tipos de Módulos de Entrada y Salida

Debido a la gran variedad de dispositivos exteriores, existen diferentes tipos de módulos de entrada y salida, cada uno diseñado para manejar cierto tipo de señal (discreta o analógica) a determinado valor de tensión o corriente en DC o AC. Algunos ejemplos son:

• Módulos de entradas discretas
• Módulos de salidas discretas
• Módulos de entrada analógica

Módulos de Memoria

Los módulos de memoria guardan información de manera provisional o permanente. Existen dos tipos principales:

• Volátiles (RAM): Pierden la información al apagarse.
• No volátiles (EPROM y EEPROM): Conservan la información incluso sin energía.

Unidad de Programación

Los terminales de programación son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina. Están constituidos por teclados y dispositivos de visualización. Existen tres tipos principales:

• Manuales (hand held)
• De video tipo PC
• Computadora

Contadores

Los contadores no existen físicamente, son simulados y pueden ser programados para contar impulsos de forma ascendente o descendente.