Modulos para PLC Especificaciones
MODULOS Y ACCESORIOS DE PLC.
Módulos y accesorios PLC: los componentes básicos
1. PLC compactos/fijos
Estos PLC tienen todos sus componentes (CPU, fuente
de alimentación y un número fijo de módulos de entrada/salida [E/S]) integrados
en una sola carcasa. Son rentables y compactos, lo que los hace ideales para
aplicaciones más pequeñas y menos complejas.
2. PLC modulares
Estos PLC constan de módulos independientes que se
pueden añadir o quitar, lo que ofrece mayor flexibilidad y escalabilidad. Esta
modularidad facilita la expansión de las capacidades de E/S y la
personalización para aplicaciones específicas. Los PLC modulares se utilizan
comúnmente en entornos industriales más grandes y complejos.
Los módulos y accesorios PLC comunes incluyen:
- Bastidor o Chasis: Es la columna vertebral de un sistema PLC modular, que alberga y
conecta todos los módulos. Proporciona distribución de energía y un bus de
comunicación para los módulos.
- Módulo de fuente de alimentación (PS): convierte el voltaje de CA entrante (por ejemplo, 100-240 VCA) en
el voltaje de CC (normalmente 24 VCC) necesario para operar los
componentes internos del PLC y los módulos conectados.
- Unidad Central de Procesamiento (CPU): El "cerebro" del PLC. Ejecuta la lógica programada,
realiza operaciones aritméticas y lógicas, y gestiona el proceso de
control general.
- Módulos de entrada (digitales y analógicos): estos módulos reciben señales de dispositivos de campo (sensores,
interruptores, etc.).
- Los módulos de entrada digital manejan señales de encendido y apagado.
- Los módulos de entrada analógica manejan señales continuas (por ejemplo, temperatura, presión,
flujo).
- Módulos de salida (digitales y analógicos): Estos módulos envían señales de control a los dispositivos de
campo (actuadores, motores, luces, etc.).
- Los módulos de salida digital envían comandos de encendido y apagado.
- Los módulos de salida analógica envían señales de control variables.
- Módulo de interfaz (IM): se utiliza en sistemas PLC modulares para ampliar las capacidades
de E/S conectando racks adicionales o estaciones de E/S remotas a la CPU
principal.
- Módulo de función (FM): módulos especializados que
realizan tareas específicas, como conteo de alta velocidad, control de
movimiento o control PID, descargando estas funciones de la CPU principal.
- Procesador de Comunicaciones (CP) / Módulos de Comunicación: Permiten que el PLC se
comunique con otros dispositivos y sistemas, como interfaces
hombre-máquina (HMI), sistemas de control de supervisión y adquisición de
datos (SCADA), otros PLC o redes empresariales. Los protocolos de
comunicación más comunes incluyen Ethernet, Modbus y Profibus.
- Interfaces hombre-máquina (HMI): paneles táctiles o pantallas que permiten a los operadores
monitorear e interactuar con el proceso controlado por PLC.
- Cables y conectores: esenciales para conectar el PLC a dispositivos de campo,
dispositivos de programación y otros módulos.
- Rieles DIN: rieles de montaje
estandarizados que se utilizan para organizar y asegurar módulos PLC y
otros componentes de control dentro de gabinetes industriales.
VER: Stock 4.0
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| Módulos de PLC |
Unidad Central CPU
La CPU (por sus siglas en inglés, Central Processing Unit) o Unidad Central de Procesamiento es, sin lugar a dudas, el cerebro del PLC. Es el componente principal que se encarga de realizar todas las operaciones lógicas, aritméticas y de control necesarias para que el sistema de automatización funcione según lo programado.
Funciones Principales de la CPU en un PLC
Las funciones de la CPU son el núcleo de la operación de cualquier PLC:
- Ejecución del Programa de Control: Esta es su tarea más importante. La CPU interpreta y ejecuta,
instrucción por instrucción, el programa que el usuario ha creado (en
lenguajes como Ladder, Texto Estructurado, Bloques de Función, etc.). Este
programa define la lógica de control del proceso o la máquina.
- Lectura de Entradas: La
CPU lee el estado actual de todas las entradas
(digitales y analógicas) conectadas al PLC. Esto incluye señales de
sensores, pulsadores, interruptores, termopares, etc.
- Procesamiento de Datos:
Realiza todas las operaciones lógicas (AND, OR, NOT), aritméticas (suma,
resta, multiplicación, división), de comparación (mayor que, menor que),
de temporización y de conteo, basándose en el programa de control y los
valores leídos de las entradas.
- Actualización de Salidas:
Después de procesar la lógica, la CPU determina el estado que deben tener
las salidas (digitales y analógicas) y envía las
señales correspondientes para activar o desactivar actuadores como
motores, válvulas, luces, etc.
- Gestión de Memoria:
Controla el acceso y la gestión de las diferentes áreas de memoria donde
se almacena el programa, los datos del proceso, las configuraciones del
sistema y las variables temporales.
- Gestión de Comunicaciones:
Aunque muchos PLCs tienen módulos de comunicación dedicados (CPs), la CPU
coordina y gestiona la comunicación con otros PLCs, sistemas HMI/SCADA,
computadoras, redes industriales y dispositivos externos.
- Diagnóstico y Supervisión: Constantemente monitorea el propio estado del PLC, detecta posibles errores de hardware o software, y puede activar alarmas o detener el proceso de forma segura si es necesario.
El Ciclo de Scan (Ciclo de Barrido)
La CPU de un PLC opera en un ciclo de scan continuo y repetitivo, que generalmente consta de tres fases principales:
- Lectura de Entradas: La
CPU escanea el estado de todas las entradas y actualiza una imagen en la
memoria (conocida como "Imagen de Proceso de Entradas").
- Ejecución del Programa: La
CPU ejecuta el programa de control secuencialmente, utilizando los valores
de la Imagen de Proceso de Entradas y actualizando los valores de las
salidas en una "Imagen de Proceso de Salidas" en la memoria.
- Actualización de Salidas: Finalmente, la CPU transfiere los valores de la Imagen de Proceso de Salidas a los módulos de salida físicos, activando o desactivando los dispositivos de campo.
Este ciclo se repite miles o millones de veces por
segundo, garantizando una respuesta en tiempo real y un control determinístico
del proceso.
VER: Stock 4.0
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