Un autómata programable se compone básicamente de un microprocesador (CPU), una fuente de alimentación (FA) y entradas y salidas, tanto analógicas como digitales. Veamos estas partes:
  Entradas y salidas

 

Partes de un PLC o autómata programable

Módulos de entradas y salidas

Los módulos de entradas y salidas de autómatas programables en función del tipo de dato empleado pueden ser:

  •  Módulos de E/S digitales: usan datos a nivel de bit: 0 ó 1.
  •  Módulos de E/S analógicos: usan datos a nivel de un rango de tensiones o intensidades. Las entradas analógicas se emplean para leer magnitudes que no se pueden expresar en valores binarios como: temperatura, presión, elasticidad, velocidad, etc.

  Así, estos componentes constituyen el interface de conexión entre la CPU del autómata y el proceso físico de trabajo. Están formados por una serie de módulos, estructuras de conexionado y soporte cuyas principales funciones son:

  • Adaptar la tensión de trabajo de los actuadores y captadores a los dispositivos electrónicos del autómata, que trabajan a diferentes tensiones.
  • Aislar eléctricamente los circuitos lógicos de los de potencia. Esto se realiza generalmente a través de optoacopladores.
  • Identificar los actuadores y captadores ante la CPU del autómata.

Los optoacopladores son dispositivos que evitan el contacto físico entre los circuitos internos del autómata y las corrientes que gobiernan los dispositivos conectados a las entradas y salidas del autómata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Los captadores pueden ser pasivos o activos:


 Pasivos: no necesitan conexión electrica: interruptor, final de carrera, etc.

Es decir son aquellos constituidos por un contacto libre de tensión, es decir, no necesitan alimentación para realizar su función, abrir o establecer un circuito, realizándose esta operación por medio de una acción mecánica.


 Activos: que necesitan conexión eléctrica, que puede ser una fuente de alimentación externa o del propio autómata: un sensor inductivo, una barrera fotoeléctrica, etc.

Son dispositivos electrónicos que necesitan alimentación eléctrica para realizar su función. Estos detectores están, permanentemente, consultando variables de su entorno, como temperatura (termostatos), recepción de un haz infrarrojo (células fotoeléctricas), estabilidad de un campo magnético o eléctrico (detectores inductivos y capacitivos), etc, que al variar generan un nivel de tensión en su borne de señal, generando un "1" lógico. Si esta tensión se corresponde con la tensión de las entradas del autómata se puede conectar directamente el sensor, si no es así, se deberá intercalar un relé.

Generalmente la alimentación de los captadores activos es de 24 Vcc, tomándose directamente de la fuente auxiliar proporcionada por el PLC, teniendo especial cuidado de no saturarla si existiesen varios captadores. Si fuera este el caso, se hace necesaria una fuente exterior.

 

 

 

 Captadores Pasivos:
  Captador pasivo: Final de carrera

Captadores activos:

  Captador activo: Sensor de proximidad

 

Detalle de conexión de los dos tipos de captadores

 

 

 

El módulo de salidas es el encargado de enviar las señales de activación y desactivación a los actuadores (bobinas de contactores, relés, lámparas, émbolos, etc.).

En la figura siguiente se muestra un esquema típico de cableado de salidas, en este caso "libres de tensión" del tipo relé.


 

Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes módulos de salidas:

  • Las salidas digitales envían señales todo o nada a los actuadotes, conectado o desconectado, pudiéndose distinguir los siguientes tipos: a relés, triac y a transistor:
    • Salidas a relé: Son las más utilizadas, libres de tensión, pudiendo gobernar cualquier actuador, ya sea a corriente continua o alterna.
      Conexión de salidas a relé 

      Se emplean cuando el consumo de los elementos alimentados tiene un cierto valor y las conmutaciones no exigen demasiada rapidez.

    • Salidas a triac: Se utilizan para actuadores a corriente alterna o a corriente continua. Puesto que el funcionamiento del triac dependerá de la tensión de alimentación del actuador, este deberá operar a la tensión precisada.
      Conexión de salidas a triac 

      Se emplean en conmutaciones muy rápidas, soporta consumos moderados y tiene una vida media mayor que el relé.

    • Salidas a transistor: Se utilizan cuando los actuadores son a corriente continua. Al igual que con las salidas a triac, dependen de la tensión de alimentación del captador.
      Conexión de salidas a transistor 

      Se emplean cuando se requiere rapidez y gran número de conmutaciones con respuestas muy rápidas. No soportan consumos medios.

  • Las salidas analógicas entregan una señal de salida, de acuerdo a los estándares indicados en un apartado anterior, sobre los actuadores, también analógicos, conectados a sus bornes. Al igual que para las entradas, se hace necesario un conversor, en este caso digital-analógico (D/A), que realice la función inversa.
    Conexión de salidas analógicas 

 

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