Fundamentos de E/S y Lenguajes de Programación en Automatización Industrial

Sistemas de Entrada y Salida (E/S) en Automatización Industrial

Los sistemas de entrada y salida (E/S) son componentes fundamentales en la automatización industrial, clasificándose en discretas, analógicas, numéricas o especiales. A continuación, se detallan sus características:

Tipos de Entradas y Salidas

• E/S Discretas (Digitales)

  Se caracterizan por presentar dos estados diferenciados: presencia o ausencia de tensión, o relé abierto o cerrado. Los niveles de tensión de las entradas más comunes son 5 V CC, 24 V CC/CA, 48 V CC/CA y 220 V CA. Los dispositivos de salida más frecuentes son relés, transistores y triacs.

• E/S Analógicas

  Su función principal es la conversión de una magnitud analógica (como tensión o corriente) equivalente a una magnitud física (por ejemplo, temperatura, presión, grado de acidez) en una expresión binaria de 11, 12 o más bits, dependiendo de la precisión deseada. Este proceso se realiza mediante conversores analógico-digitales (ADCs).

• E/S Numéricas

  Permiten la adquisición o generación de información a nivel numérico, utilizando códigos como BCD, Gray u otros (véase código binario). La información numérica puede ser introducida mediante dispositivos electrónicos digitales apropiados. Las salidas numéricas, por su parte, suministran información para ser utilizada en dispositivos visualizadores (de 7 segmentos) u otros equipos digitales.

• E/S Especiales

  Se emplean en procesos donde las E/S previamente descritas resultan poco efectivas, ya sea por la necesidad de un gran número de elementos adicionales o porque el programa requiere de muchas instrucciones específicas.

Lenguajes de Programación para Automatización

Los lenguajes de programación utilizados en automatización han evolucionado significativamente en los últimos tiempos, distanciándose en algunos casos del típico plano eléctrico a relés. Es crucial que el lenguaje sea fácilmente interpretable por los técnicos electricistas familiarizados con la instalación. Los más significativos son:

Tipos de Lenguajes de Programación

• KOP (Ladder Diagram)

  Es el lenguaje que presenta más similitudes con el utilizado tradicionalmente por un electricista, basándose en la lógica de relés.

• AWL (Statement List)

  En los autómatas de gama baja, a menudo es el único modo de programación disponible. Consiste en elaborar una lista de instrucciones o mnemónicos que se asocian a los símbolos y su combinación en un circuito eléctrico de contactos.

• SFC (Sequential Function Chart)

  También conocido como Gráfico de Orden Etapa Transición, está diseñado para resolver problemas de automatismos secuenciales. Este lenguaje resulta enormemente sencillo de interpretar por operarios sin conocimientos profundos de automatismos eléctricos. Se puede utilizar para resolver problemas de automatización de forma teórica y posteriormente convertirlo a un plano de contactos.

• FBD (Function Block Diagram)

  Resulta especialmente cómodo de utilizar para técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas.