Fundamentos de PLCs: Arquitectura, Funcionamiento y Componentes Clave

PAE -> Tabla de registro de entradas

PAA -> Tabla de registro de salidas

Canal MPI

Es un canal de comunicación (en serie) que comunica la CPU con elementos externos (PLCs, displays, etc.). Tiene 9 pines y su función es controlar y programar desde la pantalla.

Ciclo de SCAN

Evalúa las entradas, mira el estado de las entradas y copia el estado en una memoria llamada PAE.

PAE

El PLC reúne en la tabla de registro de entradas cómo se encuentran estas (programa ciclo de scan). Con el programa de usuario calcula las salidas. Si el programa de usuario tiene muchas líneas, tardará más en realizar esta operación.

Bloques de Organización (OB)

OB1: Se ejecuta cíclicamente. OB100: Se ejecuta una sola vez después del arranque, generalmente para inicializaciones o puesta a cero de un valor al arrancar.

Tipos de Bloques

• OB -> Bloques de organización
• FC -> Funciones
• FB -> Funciones con bases de datos asociadas
• DB -> Bases de datos

Funcionamiento de los OB

Los OB se ejecutan automáticamente, el programador no los llama. Se ejecutan en circunstancias especiales o de forma periódica.

Principales OB

• OB1 -> OB principal
• OB35 -> OB cíclico de tiempo
• OB100 -> OB de arranque
• OB10 -> Ejecuta día y hora (una vez)

Arquitectura de los PLCs

Canal MPI

Exclusivo en Siemens.

Bus Cerrado

Fabricado por la marca, con especificaciones exclusivas. La mayoría de los elementos deben ser de la misma marca.

Registros

Un área de la memoria donde se pueden leer o escribir datos. El número de bits determina el tamaño máximo de los valores que se pueden guardar. Por ejemplo, en un registro de 8 bits se puede guardar un valor máximo de 255 en decimal.

Los registros ACU1 y ACU2 son de 16 bits, y VKE es de 1 bit.

VKE

Es el nombre del último bit (el más pequeño) del registro ACU1. (VKE=ALEMÁN / RLO=INGLÉS)

RLO -> Resultado operación lógica. 1 bit -> 8 bits (byte) -> 16 bits (Word) -> 32 bits (Dobleword)

PLC

Controlador lógico programable, basado en microcontrolador y memoria de programa.

Hardware

• Módulos de E/S: pulsadores, sensores, actuadores y serialización. Se conectan a los puertos de entrada y salida.
• Módulos de comunicación.
• Otros periféricos: temporizadores y contadores.

El comportamiento del PLC varía según el programa y la secuencia de instrucciones.

Otros Elementos

• Unidades de E/S analógicas y digitales.
• Unidades de E/S especiales.
• Procesadores de comunicaciones.
• Memoria de acceso aleatorio, con partes volátiles y remanentes.

Clasificación de PLCs

Modulares

Constan de la CPU. Cada PLC se configura para cada equipo con entradas y salidas según las necesidades de cada instalación. Se pueden añadir módulos especializados.

Compactos

Constan de CPU más E/S. Se pueden ampliar con otros módulos.

Micro PLCs

Constan de CPU más E/S. Son más sencillos que los anteriores. Algunos admiten ampliaciones según el fabricante.

Software del PLC

Programa de Usuario

Programa que se ejecuta en el PLC (lo que queremos que haga).

Sistema Operativo (Firmware)

Conjunto de programas que se cargan al iniciar, organizan y corren aplicaciones. Se encarga de coger el programa de usuario y ejecutarlo.

Memoria RAM

Volátil y rápida. No necesita alimentación para guardar datos.