Componentes de un PLC

Los Controladores Lógicos Programables (PLC) continúan evolucionando a medida que las nuevas tecnologías se añaden a sus capacidades. El PLC se inició como un reemplazo para los bancos de relevos. Poco a poco, las matemáticas y la manipulación de funciones lógicas se añadieron. Hoy en día son los cerebros de la inmensa mayoría de la automatización, procesos y máquinas especiales en la industria. Los PLCs incorporan ahora más pequeños tamaños, más velocidad de las CPU y redes y tecnologías de comunicación diferentes.

Se puede pensar en un PLC como un pequeño computador industrial que ha sido altamente especializado para prestar la máxima confianza y máximo rendimiento en un ambiente industrial. En su esencia, un PLC mira sensores digitales y analógicos y switches (entradas), lee su programa de control, hace cálculos matemáticos y como resultado controla diferentes tipos de hardware (salidas) tales como válvulas, luces, relés, servomotores, etc. en un marco de tiempo de milisegundos.

Mientras los PLCs son muy buenos con el control rápido de información, no comparten los datos y las señales con facilidad. Comúnmente los PLCs intercambian información con paquetes de software en el nivel de planta como interfaces maquina operador (HMI) o Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA). Todo intercambio de datos con el nivel de negocios de la empresa (servicios de información, programación, sistemas de contabilidad y análisis) tiene que ser recogido, convertido y transmitido a través de un paquete SCADA.

Típicamente en la mayoría de PLCs, las redes de comunicación son exclusivas de la marca y con velocidad limitada. Con la aceptación de Ethernet, las velocidades de comunicación de la red han aumentado, pero todavía a veces usan se usan protocolos de propiedad de cada marca.

En general, los PLC son cada vez más rápidos y más pequeños y como resultado de esto, están ganando capacidades que solían ser dominio exclusivo de la computadora personal (PC) y de las estaciones de trabajo. Esto se traduce en manejo datos críticos de manera rápida que se comparte entre el PLC en el piso de la fábrica y el nivel de negocios de la empresa. Ya no se trata de los PLCs antiguos que únicamente controlaban salidas a partir de una lógica y de unas entradas.

Algunas de las características que un PLC puede aportar a sus proyectos de automatización son los servidores web, servidores FTP, envío de e-mail y Bases de Datos Relacionales Internas. 

a continuación se enumeran los componentes en los cuales la mayoría de los sistemas controlados mediante PLC cuentan con ellos. 

Fuente de alimentación

Tiene como función proporcionar los voltajes necesarios para el funcionamiento de los circuitos electrónicos internos del PLC (+5vcd,+ 24vcd) por lo general esta fuente se alimenta a su vez de 127-220 volts de corriente alterna. 

Rack o chasis

Su  función es alojar al procesador y los módulos de entrada, salida, comunicación etc. También provee el medio para la comunicación entre el procesador y los módulos además de distribuir los voltajes producidos por la fuente de alimentación.

Procesador o CPU

Es quien se encarga de almacenar el programa del usuario, verifica el estado de las entradas y en base a esta información, activa  o desactiva las salidas  según lo indica el programa. Algunos procesadores poseen la capacidad de comunicarse con dispositivos externos.

Módulos de entrada 

Por el tipo de señales que manejan se dividen en:

• Digitales o discretos. señales producidas por botones, sensores, contactos de relevadores etc. que sólo pueden tener dos estados, activado o desactivado. Existen módulos para manejar señales de 127 vac, 24vcd y algunos otros niveles de voltaje.
• Análogos. Señales que pueden tomar un número infinito de valores entre un máximo y un mínimo determinados. Por ejemplo 0 a 10 V, 4 a 20 mA , 1 a 5 V etc. Estas señales provienen de sensores, drives, etc.

Módulos de salida 

Al igual que los módulos de entrada se clasifican por el tipo de señales que manejan

• Digitales o discretos. Son útiles para accionar relevadores , contactores, solenoides de válvulas hidráulicas o neumáticas, etc. Los  elementos que activan el dispositivo de salida pueden  ser relevadores, triacs o transistores. 
• Análogos. Se utilizan para dar señales de referencia de velocidad a drives de corriente alterna o directa, control de apertura de válvulas proporcionales etc.

Módulos especiales 

Existen algunas operaciones que requieren de una velocidad de procesamiento muy demandante para el CPU, como por ejemplo el control de la posición de una máquina, la medición de la longitud de una pieza que se mueve con rapidez, etc. Para estas aplicaciones se utilizan módulos de control de movimiento, tarjetas de contador rápido, tarjetas de control de posición de cortina de una prensa hidráulica. Todos estos módulos se conocen como módulos especiales y tienen capacidad de procesamiento de datos.

Módulos de comunicación 

Algunas ocasiones es necesario comunicar el PLC con otros PLC, computadoras, etc. para compartir datos. Cuando el procesador no es capaz de comunicarse por si mismo con estos dispositivos, se adiciona un módulo de comunicación. Estos módulos contienen los circuitos electrónicos necesarios para traducir el lenguaje del PLC al lenguaje del dispositivo con el cual se necesita compartir la información.

Cabe mencionar que las ilustraciones compartidas, no necesariamente son así los componentes del PLC, si no que depende del modelo y configuración de cada fabricante.