- Origen y
perspectivas - Estructura de un
autómata - Selección
del autómata - Configuración,
instalación y puesta a punto - Identificación
y resolución de averías - Equipos de
programación
1.-
Introducción
En nuestros días, los constructores de equipos de
control y los
ingenieros automatistas no ignoran ya nada referente a los
autómatas programables con memoria "
Programable Controllers " (PC). El punto de
equilibrio a partir del cual su precio es
comparable, o incluso inferior a los tradicionales de lógica
cableada disminuye constantemente. En numerosos problemas es
conveniente, pues, determinar el modo de gobierno
más apropiado y con esta consideración la
elección se torna cada vez más hacia los
autómatas programables con memoria. Por otro lado se
trata, no solamente de una cuestión de precio, sino,
también de una mejora en tiempo,
flexibilidad incrementada con el manejo, alta fiabilidad,
localización y eliminación rápida de fallos,
etc. Simultáneamente, el producto
final, es decir, la maquina o la instalación equipada con
uno de tales autómatas alcanza un nivel tecnológico
más elevado.
2.- Origen y
perspectivas
Los autómatas programables aparecieron en los
Estados Unidos
de América
en los años 1969 – 70, y más particularmente
en el sector de la industria del
automóvil; fueron empleados en Europa alrededor
de dos años más tarde. Su fecha de creación
coincide, pues con le comienzo de la era del microprocesador y
con la generación de la lógica cableada
modular.
El autómata es la primera máquina con
lenguaje, es
decir, un calculador lógico cuyo juego de
instrucciones se orienta hacia los sistemas de
evolución secuencial. Hay que apreciar que,
cada vez más, la universalidad de los ordenadores tiende a
desaparecer, el futuro parece abrirse hacia esta nueva clase de
dispositivos: maquina para proceso de
señales, para la gestión
de bases de
datos…etc.
El autómata programable es, pues en este
sentido un percusor y constituye para los automatistas un esbozo
de la maquina ideal.
La creciente difusión de aplicaciones de la
electrónica, la fantástica
disminución del precio de los componentes, el nacimiento y
el desarrollo de
los microprocesadores
y, sobretodo, la miniaturización de los circuitos de
memoria permiten presagiar una introducción de los autómatas
programables, cuyo precio es atractivo incluso para equipos de
prestaciones
modestas, en una inmensa gama de nuevos campos de
aplicación.
El autómata programable satisface las exigencias
tanto de procesos
continuos como discontinuos. Regula presiones, temperaturas,
niveles y caudales así como todas las funciones
asociadas de temporización, cadencia, conteo y
lógica. También incluye una tarjeta de comunicación adicional, el autómata
se transforma en un poderoso satélite dentro de una red de control
distribuida.
El autómata programable es un aparato
electrónico programable por un usuario programador y
destinado a gobernar, dentro de un entorno industrial, maquinas o
procesos lógicos secuenciales.
3.- Estructura de
un autómata programable
3.1.- Constitución.
Un autómata programable propiamente dicho
está constituido por:
– Un dispositivo de alimentación: que
proporciona la transformación de la energía
eléctrica suministrada por la red de alimentación
en las tensiones continuas exigidas por los componentes
electrónicos.
– Una tarjeta procesadora: es el cerebro del
autómata programable que interpreta las instrucciones que
constituyen el programa grabado
en la memoria y
deduce las operaciones a
realizar.
– Una tarjeta de memoria: contiene los
componentes electrónicos que permiten memorizar el
programa, los datos
(señales de entrada) y los accionadores (señales de
salida).
Por otro lado es necesario utilizar una consola de
programación para escribir y modificar el
programa, así como para los procesos de puesta a punto y
pruebas. Esta
consola es. Por el contrario, inútil en la
explotación industrial del autómata
3.2.- Conclusión general.
Los autómatas son equipos electrónicos de
cableado interno independiente del proceso a controlar (hardware). Un
autómata se integra a la maquina o instalación a
controlar mediante un programa que define la solución de
las operaciones que se desea
(Software) y de un cableado
directo a los elementos de entrada y de salida del
autómata. El autómata programable realiza funciones
de control de tipo lógico y secuencial dentro de las
fabricas, es decir, en la proximidad de las maquinas en un
entorno industrial.
El funcionamiento de un autómata industrial puede
adaptarse plenamente a la formación y hábitos del
personal de
fabricación y mantenimiento.
El número de instrucciones procesadas difiere de
un autómata a otro. El programa es directamente concebido
por un automatista, electricista o mecánico. Este trabajo se
facilita aún más mediante el empleo de
consolas de programación.
Un autómata programable se convierte en un equipo
específico una vez dotado de un programa y acoplado con
los elementos de entrada y salida. Para que el autómata
pueda trabajar, el programa debe esta alojado en una memoria
interna de programa, dispositivos de semiconductores.
Según el tipo de memoria interna de programa, se distingue
entre autómatas de programación libre y
autómatas de programación
intercambiable.
Los autómatas de programación libre van
equipados con una memoria de lectura /
escritura
(RAM o memorias
vivas) en donde puede introducirse el programa sin más
dispositivos adicionales que la consola de programación.
Ello permite también leer un programa ya introducido. La
memoria RAM
pierde su contenido en caso de caída de tensión,
pero ello puede evitarse mediante una batería
tampón.
Los autómatas de programación
intercambiable van equipados con una memoria de solo lectura
(PROM o EPROM), también denominada memoria muerta que debe
cambiarse en caso de modificación del programa. Las
memorias EPROM pueden borrarse mediante una radiación
ultravioleta y posteriormente reprogramadas, mientras que las
PROM no pueden modificarse una vez ya se hayan programado. Si se
desea realizar modificaciones será preciso programar una
nueva memoria PROM que sustituirá a la antigua.
Un autómata se presenta bajo la forma de un
conjunto de tarjetas o
circuitos impresos en los que se han montado componentes
electrónicos integrados. Estos se alojan en paneles o
RAC´s que las protegen mecánicamente. Las conexiones
entre las diferentes tarjetas se realizan por medio de un
circuito impreso denominado BUS en la parte posterior de
los paneles.
El bloque de entradas / salidas sirve de órgano
de enlace con la periferia. Memoriza los valores
presentes en las líneas de entrada en el momento de la
toma en consideración de los datos; así mismo
sitúa los valores
calculados sobre las líneas de salida.
El procesador es la
unidad de tratamiento lógico que ejecuta los
cálculos booleanos en función de
las instrucciones del programa. La CPU lleva
igualmente consigo un conjunto de variables
internas utilizables para las memorizaciones intermedias,
registros de
tiempo y de conteo, registros de índice,
etc.
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