AUTOMATAS PROGRAMABLES
En electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. Sin embargo, la rápida evolución de los autómatas hace que esta definición no esté cerrada.
ARQUITECTURA DE UN PLC
ESTRUCTURA DE UN PLC
- La estructura básica de cualquier autómata es la siguiente:
- Fuente de alimentación
- CPU
- Módulo de entrada
- Módulo de salida
- Terminal de programación
- Periféricos.
Respecto a su disposición externa, los autómatas pueden contener varias de estas secciones en un mismo módulo o cada una de ellas separadas por diferentes módulos. Así se pueden distinguir autómatas Compactos y Modulares.
1.2.1 Fuente de alimentación
Es la encargada de convertir la tensión de la red, 220v c.a., a baja tensión de c.c, normalmente 24 v. Siendo esta la tensión de trabajo en los circuitos electrónicos que forma el Autómata.
1.2.2 CPU
La Unidad Central de Procesos es el auténtico cerebro del sistema. Se encarga de recibir las ordenes, del operario por medio de la consola de programación y el modulo de entradas. Posteriormente las procesa para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente el programa destinado a controlar el proceso.
1.2.3 Modulo de entradas
A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de carrera, pulsadores,...).
La información recibida en él, es enviada a la CPU para ser procesada de acuerdo la programación residente.
Se pueden diferenciar dos tipos de captadores conectables al módulo de entradas: los Pasivos y los Activos.
Los Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc.
Los Captadores Activos son dispositivos electrónicos que necesitan ser alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico. Este es el caso de los diferentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos). Muchos de estos aparatos pueden ser alimentados por la propia fuente de alimentación del autómata.
El que conoce circuitos de automatismos industriales realizados por contactores, sabrá que puede utilizar, como captadores, contactos eléctricamente abiertos o eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito. Como ejemplo podemos ver un simple arrancador paro/marcha (Fig 5). En él se distingue el contacto usado como pulsador de marcha que es normalmente abierto y el usado como pulsador de parada que es normalmente cerrado.
Sin embargo en circuitos automatizados por autómatas, los captadores son generalmente abiertos.
El mismo arrancador paro/marcha realizado con un autómata es el de la figura 6. En él se ve que ambos pulsadores y el relé térmico auxiliar son abiertos.
1.2.4 Modulo de salidas
El modulo de salidas del autómata es el encargado de activar y desactivar los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores peque os, etc).
La información enviada por las entradas a la CPU, una vez procesada, se envía al módulo de salidas para que estas sean activadas y a la vez los actuadores que en ellas están conectados.
Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes módulos de salidas.
Existen tres tipo bien diferenciados:
- A relés.
- A triac.
- A transistores.
1.2.4.1 Módulos de salidas a relés.
Son usados en circuitos de corriente continua y alterna. Están basados en la conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto .
1.2.4.2 Módulos de salidas a Triacs
Se utilizan en circuitos de corriente continua y corriente alterna que necesiten maniobras de conmutación muy rápidas.
1.2.4.3 Módulos de salidas a Transistores a colector abierto.
El uso del este tipo de módulos es exclusivo de los circuitos de c.c. Igualmente que en los de Triacs, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras de conexión/desconexión muy rápidas.
La forma de conectar los actuadores a los módulos de salidas, dependerá del tipo de módulo utilizado. Estos son algunos ejemplos:
1.2.5 Terminal de programación
El terminal o consola de programación es el que permite comunicar al operario con el sistema.
Las funciones básicas de éste son las siguientes:
- Transferencia y modificación de programas.
- Verificación de la programación.
- Información del funcionamiento de los procesos.
Como consolas de programación pueden ser utilizadas las construidas específicamente para el autómata, tipo calculadora o bien un ordenador personal, PC, que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control.
1.2.6 Periféricos
Los periféricos no intervienen directamente en el funcionamiento del autómata, pero sin embargo facilitan la labor del operario.
Los más utilizados son:
- Grabadoras a cassettes.
- Impresoras.
- Cartuchos de memoria EEPROM.
- Visualizadores y paneles de operación OP
Lenguajes de Programación:
- LD: Diagrama Ladder de contactos.
- ST: Texto Estructurado.
- FB: Bloques Funcionales.
- IL: Lista de Instrucciones.
- SFC: Grafcet.
Fabricantes de PLC: ABB, Afeisa, Allen Bradley (Rockwell), Entrelec, Exor, Fuji, GE-Fanuc, Hitachi,
Hitech, Ibercomp, Idec, Koan, Mitsubishi, Matsushita, Moeller, National, Omron, Pilz, Siei, Siemens, Sprecher, Telemecanique (Schneider), Tri, Xycom, Yaskawa.
Cableado con PLC: El cableado entre PLCs y con los diferentes módulos, sensores, actuadores, ... se hace mediante redes construídas específicamente para la aplicación determinada.
Por último se expusieron dos trabajos de simulación el primero de ellos acerca del montaje/ensamblaje de aerogeneradores y el otro basado en la fabricación de frigoríficos.
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