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El PLC utiliza la memoria del sistema (actualmente utiliza principalmente tecnología de memoria flash) para los sistemas de control de procesos. Deja atrás el formulario. El sistema operativo también contiene un programa de usuario que traduce diagramas de contactos a formato binario. El contenido de la memoria flash sólo se puede cambiar si se cambia el programa de usuario. Al principio se utilizaban controladores PLC en lugar de memoria PLASH y memoria EPROM en lugar de memoria flash, que debía borrarse con una lámpara UV y programarse en un programador. Con el uso de la tecnología de memoria flash, este proceso se acorta enormemente. La reprogramación de la memoria del programa se realiza a través del cable serie dentro del programa de desarrollo de aplicaciones.
La memoria de usuario se divide en bloques con funciones especiales. Partes de la memoria se utilizan para almacenar estados de entrada y salida. El estado real de la entrada se almacena en un bit de memoria específico como '1' o '0'/Cada entrada o salida tiene un bit correspondiente en la memoria. Otras partes de la memoria se utilizan para almacenar el contenido variable de las variables en el programa que utiliza. Por ejemplo, en esta parte de la memoria se almacenarán valores de tiempo o valores de contador.
Los controladores PLC se pueden reprogramar a través de un ordenador (de la forma habitual) o mediante un programador manual (consola). Lo que esto significa esencialmente es que cada controlador PLC se puede programar a través de una computadora si se tiene el software necesario para programarlo. Las computadoras de transferencia actuales son ideales para reprogramar controladores PLC en la fábrica. Esto es muy importante para la industria. Una vez corregido el sistema, también es importante volver a leer el programa correcto en el PLC. También es beneficioso comprobar de vez en cuando que el programa en el PLC no haya cambiado. Esto ayuda a evitar situaciones peligrosas en la fábrica (algunos fabricantes de automóviles han establecido redes de comunicación que verifican periódicamente los programas en el controlador PLC para garantizar que solo se ejecuten buenos programas).
Casi todos los programas para programar controladores PLC tienen una variedad de opciones útiles, tales como: conmutación forzada de entrada/salida del sistema (líneas de E/S), seguimiento de programas en tiempo real y registro de gráficos. Dichos registros son necesarios para comprender y definir fallas y mal funcionamiento. El programador puede agregar comentarios, nombres de dispositivos de entrada o salida y comentarios útiles para encontrar errores o realizar el mantenimiento del sistema. Agregar comentarios y notas permite que cualquier técnico (no solo aquellos que desarrollan el sistema) comprenda inmediatamente el diagrama de escalera. Los comentarios y notas pueden incluso citar el número de pieza exacto si es necesario reemplazarlo. Esto acelerará la reparación de cualquier problema causado por piezas defectuosas. La forma antigua era que una persona que desarrollaba el sistema tenía protección sobre el programa, de modo que nadie excepto esa persona podía entender cómo se hacía. Un diagrama de escalera debidamente documentado permite a cualquier técnico comprender a fondo cómo funciona un sistema.
La fuente de alimentación se utiliza para entregar energía eléctrica a la CPU. La mayoría de los controladores PLC funcionan con 24 voltios CC o 220 voltios CA. En algunos controladores PLC, encontrará que la fuente de alimentación es un módulo independiente. Suelen ser controladores PLC de mayor tamaño, mientras que las series pequeñas y medianas ya incluyen módulos de potencia. El usuario debe determinar cuánta corriente extraer del módulo de E/S para garantizar que la fuente de alimentación proporcione la cantidad adecuada de corriente. Los diferentes tipos de módulos utilizan diferentes cantidades de corriente.
Esta fuente de alimentación no se suele utilizar para habilitar entradas o salidas externas. El usuario debe proporcionar una fuente de alimentación independiente al iniciar la entrada del controlador PLC, ya que esto garantiza la llamada fuente de alimentación "pura" del controlador PLC. Por fuentes de alimentación puras nos referimos a fuentes de alimentación que no se ven gravemente afectadas por el entorno industrial.
Algunos controladores PLC más pequeños proporcionan voltaje a sus entradas desde una pequeña fuente de alimentación que se ha incorporado al PLC.
Desde el punto de vista estructural, los PLC se pueden dividir en fijos y modulares. El PLC fijo incluye placa de CPU, placa de E/S, panel de visualización, bloque de memoria, fuente de alimentación, etc. Estos elementos se combinan en un todo indivisible. El PLC modular incluye módulos de CPU, módulos de E/S, memoria, módulos de alimentación, backplanes o bastidores, que se pueden combinar y configurar según ciertas reglas.
Desde la perspectiva del usuario, no es necesario analizar en detalle el circuito interno de la CPU, pero sí es necesario comprender completamente el mecanismo de funcionamiento de cada parte. El controlador de la CPU controla el trabajo de la CPU, que lee, interpreta y ejecuta instrucciones. Pero el ritmo de trabajo está controlado por señales oscilantes. La unidad aritmética se utiliza para operaciones numéricas o lógicas y funciona según el comando del controlador. El registro participa en la operación y almacena los resultados intermedios de la operación. También funciona bajo el mando del controlador. La velocidad de la CPU y la capacidad de la memoria son parámetros importantes del PLC, que determinan la velocidad de trabajo, la cantidad de E/S y la capacidad del software del PLC, limitando así la escala de control.
El PLC utiliza la memoria del sistema (ahora utiliza principalmente tecnología de memoria flash) para los sistemas de control de procesos. Además de este sistema operativo, también incluye un programa de usuario traducido del diagrama de escalera al formato binario. Sólo cuando cambia el programa de usuario se puede cambiar el contenido de la memoria FLASH. Los controladores PLC se utilizaron antes que la memoria flash, y las memorias EPROM también se utilizaron antes que la memoria flash. La memoria flash debe borrarse con una lámpara UV y programarse en un programador. Debido a la aplicación de la tecnología de memoria flash, este proceso se acorta considerablemente. Durante el desarrollo de la aplicación, la memoria del programa se puede reprogramar mediante el cable serie.
La memoria de usuario se divide en bloques con funciones especiales. Una parte de la memoria se utiliza para almacenar estados de entrada y salida. El estado real de la entrada se almacena en bits de memoria dedicados, ya sea "1" o "0". Cada entrada y salida tiene un bit correspondiente en la memoria. Otra parte de la memoria se utiliza para almacenar el contenido de las variables en el programa de usuario. Por ejemplo, los valores del temporizador o del contador se almacenan en esta parte de la memoria.
Los controladores PLC se pueden reprogramar mediante un ordenador (normalmente) pero también se pueden programar mediante una consola de programación manual 9. En términos prácticos, esto significa que los primeros controladores PLC se pueden programar a través de una computadora si se tiene el software necesario para programarlos. Las computadoras de transferencia actuales son dispositivos ideales para la reprogramación en fábrica del propio controlador PLC. Esto es muy importante para las empresas industriales. Una vez completada la modificación del sistema, también es muy importante volver a leer el programa correcto en el controlador PLC. Es muy bueno comprobar periódicamente si el programa en el PLC ha cambiado. Esto ayuda a evitar situaciones peligrosas en el taller (algunos fabricantes de automóviles han establecido redes de comunicación que pueden verificar periódicamente el programa en el PLC para garantizar que se esté ejecutando correctamente).
Casi todos los programas utilizados para programar controladores PLC tienen varias opciones, como conmutación forzada de entrada/salida del sistema (líneas de E/S), seguimiento en tiempo real del programa y verificación de gráficos. La validación del diagrama es necesaria para comprender y definir fallas y errores. Los programadores pueden agregar etiquetas, reservar fechas y nombres de dispositivos de salida, así como comentarios para ayudar a encontrar errores o realizar el mantenimiento del sistema. Agregar comentarios y etiquetas permite a los técnicos (no solo a los desarrolladores) comprender rápidamente los diagramas de escalera. Si es necesario reemplazar una pieza, las notas y marcas pueden incluso indicar el número de pieza. Esto acelerará la reparación de cualquier problema causado por piezas dañadas. La vieja respuesta es que la persona que desarrolla el sistema debe proteger el programa para que nadie a su alrededor sepa cómo se hace el sistema. Los diagramas de escalera adecuados con documentación de respaldo permiten que cualquier técnico comprenda a fondo la funcionalidad del sistema.
La fuente de alimentación suministra energía a la unidad central de procesamiento. La mayoría de los controladores PLC funcionan con 24 VCC o 220 VCA. En algunos controladores PLC, puede tratar la fuente de alimentación como un módulo independiente. El usuario debe determinar cuánta corriente extraer del módulo de E/S para garantizar que la fuente de alimentación proporcione la corriente adecuada. Diferentes módulos utilizan diferentes cantidades de corriente.
Esta fuente de alimentación no se suele utilizar para habilitar entradas o salidas externas. El usuario debe proporcionar una fuente de alimentación independiente para iniciar la entrada y salida del controlador PLC, porque esto puede garantizar la llamada "fuente de alimentación pura" del controlador PLC. El uso de electricidad pura significa que el suministro de energía al entorno industrial no tendrá un impacto grave en él. Algunos controladores PLC más pequeños proporcionan una fuente de voltaje a sus entradas desde una pequeña fuente de alimentación integrada con el controlador PLC.
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