Fundamentos de PLCs y Sensores: Componentes, Memoria y Conectividad

Tipos de PLC y Capacidades

Clasificación por Formato

• PLC Compacto: Integrado en una única unidad.
• PLC Semicompacto: Ofrece cierta modularidad, pero con componentes principales fijos.
• PLC Modular: Permite la expansión y personalización mediante módulos intercambiables.

Clasificación por Capacidad (Entradas/Salidas)

• Micro: Hasta 64 entradas/salidas (E/S).
• Pequeño: Hasta 256 E/S.
• Mediano: Hasta 1024 E/S.
• Grande: Más de 1024 E/S.

Componentes Clave de un PLC

Unidad Central de Procesamiento (CPU)

• ALU (Unidad Aritmético-Lógica): Realiza operaciones aritméticas y lógicas.
• Bus de Datos: Canal por donde viaja la información hacia y desde la CPU.

Módulos de Entrada y Salida

• Módulo de Entrada: Recibe todas las señales de entrada, las digitaliza y las envía a la CPU.
• Módulo de Salida: Entrega las señales de salida, habilitando o deshabilitando dispositivos.

Puertos de Comunicación

• Puerto de Comunicaciones: Permite programar el PLC en modo "stop" o fuera de línea.

Tipos de Memoria en Controladores Lógicos Programables

• RAM (Random Access Memory): Pierde información al perder energía.
• ROM (Read Only Memory): No pierde información al perder energía; solo se puede programar una vez.
• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Se puede borrar y reprogramar con luz ultravioleta.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory): Se puede borrar y reprogramar mediante método eléctrico.

Funciones de la Memoria

• Memoria de Programa: Utilizada para almacenar el sistema operativo y el autodiagnóstico del PLC (generalmente ROM).
• Memoria de Usuario: Utilizada para almacenar el programa de usuario (generalmente RAM).
• Memoria de Datos (Tabla de Registro): Almacena datos en tiempo real (generalmente RAM).

Sensores y Transductores en Automatización

Sensor: Dispositivo que monitoriza el entorno y entrega una señal de salida en respuesta a un estímulo físico.

Transductor: Dispositivo que transforma una forma de energía física en otra (ej., voltaje a peso).

Sensores de Posición o Distancia

• Inductivo: Detecta variaciones de campo magnético de una bobina interna.
• Capacitivo: Detecta la variación de capacitancia de un condensador.
• Óptico: Funciona mediante la detección de señales ópticas (por corte o reflejo de rayo luminoso, o volumétrico con detección de tamaño).
• Ultrasónico: Funciona con detección de onda sonora (aprox. 1 MHz). Permite medir grandes distancias.

Sensores Según su Tipo de Salida

• Sensor Todo o Nada: Indica el resultado de un evento con estados binarios (1 o 0). Actúa cuando sobrepasa un umbral predefinido y cambia su estado.
• Sensor Digital: Transforma una señal analógica en binario. Se pueden conectar en red con otros sistemas de control y utilizan, entre otros, el código GRAY.

El Código GRAY: Conceptos y Aplicación

Tabla de Verdad (Ejemplo de XOR)

Operación XOR (OR Exclusivo):

Conversión Binario a GRAY (Ejemplo)

Binario: 10010010
+ Binario (desplazado): 01001001
--------------------
GRAY: 11011011

Entradas y Salidas en PLCs

Tipos de Salida

• Salida a Transistor (PNP/NPN): Trabaja solo con corriente continua. Ofrece una respuesta rápida (aprox. 1 ms). Cuando el PLC activa una salida, el transistor permite el paso de la corriente. Los transistores tienen una vida útil mayor que los relés.
• Salida TRIAC: Trabaja solo con corriente alterna. Su función es similar a la del transistor para corriente alterna.

Tipos de Entradas y Salidas Comunes

• PNP
• NPN
• Base (común)

Entradas Todo o Nada

• Entradas Todo o Nada: Trabajan en base a estados binarios (0 o 1).
• PNP: Configuración con común negativo (fuente de corriente).
• NPN: Configuración con común positivo (sumidero de corriente).