arquitectura de un plc

ARQUITECTURA DE LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (PLC)
A. CPU (CENTRAL PROCESS UNIT)
El CPU es un elemento inteligente que está en capacidad de leer e interpretar las instrucciones cargadas en la memoria y sobre la base de los estados de las entradas, toma de decisiones sobre las salidas.
Generalmente, todas las unidades de procesamiento de los PLC están basadas en microprocesadores de8, 16 o 32 bits, los cuales tienen capacidad de manejar los comandos e instrucciones de entradas, los estados de las señales, también proveen la capacidad de procesamiento lógico, la cual se encarga de resolver lógica booleana, temporización, secuenciamiento, suma, resta, multiplicación, división y conteo.
Se debe tener cuidado al estudiar los requerimientos de la aplicación de control paradecidir cuáles deben ser las características del equipo que se pretende instalar, y cuáles son las posibles necesidades futuras. Otro factor que debe ser considerado al elegir un PLC es el tiempo que este requiere para hacer el recorrido por todo el programa, este proceso es llamado SCAN.
CICLO DE SCAN
El ciclo de barrido o SCAN es uno de los parámetros más importantes en un PLC y es una de suscaracterísticas que lo diferencian de la RTUs.
Durante un SCAN el PLC ejecuta las siguientes acciones:
Lectura de las Señales de Entradas
En este paso el CPU obtiene las entradas que están presentes en ese instante.
Ejecución de Instrucciones Lógicas
Paso en cual el CPU ejecuta las instrucciones contenidas en la lógica del diagrama escalera (RLL, Relay Logic Ladder), en diagrama de bloqueslógicos o en secuencias de instrucciones.
Escritura de las señales de salida a los módulos de salida específicos.
Servicio de Periféricos, Diagnóstico y Comunicación.
El CPU se comunica con sus periféricos para chequeo de errores para la comunicación. Verifica el estado del procesador en cuanto a: Memoria, Procesador, Batería y Fuente de Poder
B. MEMORIA
La memoria es el lugar en donde sealmacena el programa principal y toda la data inherente a la lógica de control. La memoria varía de acuerdo a su tipo y a su capacidad. Según su tipo pueden ser: ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), PROM (Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory).
Según su capacidad: la memoria de los controladores programables pueden ser vistas comoun conjunto de celdas que almacenan unidades de información, de acuerdo al sistema binario “1” o “0”. La capacidad de la memoria es un elemento vital cuando se está considerando la aplicación del PLC.
Se debe especificar la cantidad justa de memoria que respalde el hardware y al mismo reservar capacidad para requerimientos futuros. La cantidad de memoria de aplicación se especifica entérminos de K unidades, donde cada K representa 1024 palabras (words) de localizaciones, 2K es 2048 localizaciones, 4K es 4096, y así sucesivamente.





C. FUENTE DE PODER
Usualmente los suministros de voltaje de los PLC, requieren fuentes de poder AC; sin embargo, algunos PLC aceptan entradas de fuentes DC, estos son muy solicitados para aplicaciones en las operaciones de las plataformas deoperación que están mar adentro donde comúnmente se usan las fuentes DC.
Los requerimientos más comunes son las fuentes de 120 VAC o 220 VAC, mientras algunos pocos controladores aceptan 24 VDC.
En vista de que es una experiencia común encontrar en las industrias fluctuaciones en las líneas de voltaje y en la frecuencia, una especificación importante para la fuente de poder de un PLC es la detolerar ciertas condiciones de variación en la línea que está entre un 10% y un 15%. Cuando la línea de voltaje excede estos límites ya sea por arriba o por debajo durante un tiempo específico (usualmente de 1 a 3 ciclos), muchas fuentes de poder están diseñadas para emitir un comando de parada (Shutdown) al procesador.
El sistema de suministro de poder provee la tensión DC para el circuito lógico...