Es evidente que, cada vez más, las industrias están automatizando tanto sus líneas de producción, como las máquinas asociadas a ellas. Asimismo, en el hogar también se están implantando sistemas de automatización que permiten un control de diferentes electrodomésticos, máquinas, elementos de alumbrado, etc...

Durante la realización de este curso se tratarán todos estos temas, y para ello utilizaremos unos equipos llamados "autómatas programables", que nos permitirán realizar todo este tipo de automatización, sin tener por ello la necesidad de saber lenguajes informáticos.

A la finalización del curso, el alumno tendrá la capacidad de realizar cualquier programa (de nivel I) para un autómata programable, por tanto, podrá automatizar máquinas, barreras automáticas, alumbrado, persianas, riego de jardín, etc...

Un autómata programable es un equipo electrónico que dispone de una CPU, y que en función del estado de las diferentes entradas al módulo de entrada, según el programa introducido, resultarán activadas una o varias salidas del módulo de salidas.

El lenguaje del programa introducido en el autómata no es necesariamente un programa informático, y la función principal es la de tratar procesos en tiempo real.

Los autómatas están compuestos por un procesador (CPU), un módulo de entradas, un módulo de salidas, una fuente de alimentación, una memoria y un interfaz para otros dispositivos (por ejemplo, impresora, pantalla táctil, etc...).

Todos dispositivos pueden estar integrados totalmente en un mismo contenedor, o bien modular, en función del modelo de autómata.

En la siguiente imagen queda reflejada la estructura que se ha comentado anteriormente:

A continuación se explica cada uno de los módulos que componen el autómata.

Es el módulo que suministra la tensión eléctrica necesaria tanto al circuito electrónico interno, como a las entradas del autómata. La entrada de tensión acostumbra a ser de 220V - 230V de corriente alterna (AC), y la tensión de salida será de 24V de corriente continua (DC).

Es el módulo donde se conectan todas las señales de sensores, que pueden ser interruptores, pulsadores, finales de carrera, detectores inductivos, fotocélulas, etc... Las entradas disponen de un común, dónde se conecta el positivo de 24V, y la entrada propia dónde se conecta la señal del sensor, el cual tendrá que suministrar el negativo de los 24V. De esta forma, cuando el sensor actúe, estará cerrando un circuito eléctrico positivo-negativo. Todo esto se puede observar en la siguiente imagen:

Circuito electrónico de entrada y método de activación

Es el módulo donde se conectan todas los elementos de carga -o receptores-, como pueden ser lámparas, motores, electro-válvulas, etc... es decir, aquellos dispositivos que queremos que funcionen. Las salidas de los autómatas pueden ser de dos formas diferentes:

1. Salida a relé
   
   Este tipo es el recomendado si no se tiene conocimientos de electricidad i/o electrónica. Cuando una salida determinada del autómata está activada, se comporta como si se dispusiera de un interruptor normal, es decir, el interruptor estará cerrado.
   
                                              
    
2. Salida colector abierto
   
   Cuando una salida determinada del autómata está activada, se cierra un el emisor-colector de un transistor (elemento de electrónica), con el que se puede "atacar" cualquier otro dispositivo electrónico.

Circuito electrónico de salida y conexión de la carga

Este módulo lo podemos comparar con un ordenador personal (PC). La función del procesador es la de tratar los datos que residen en las memorias RAM, EPROM y EEPROM, y en función del programa cargado (el que realizaremos nosotros), y según el estado de las entradas, se activarán-desactivarán las salidas correspondientes.

Todo lo comentado anteriormente se puede observar en la siguiente imagen, donde el modelo de autómata es un Omron CPM1A-20CDR, correspondiente a la gama baja, pero suficiente para todas las aplicaciones que se van a realizar en este curso.

En la figura anterior también se puede observar que existe un puerto de comunicaciones, un adaptador para puerto RS-232, con el que se establece la comunicación entre el ordenador (PC) i el autómata (PLC). A través de este puerto se transfiere el programa y se puede obtener una visualización en tiempo real del estado de las entradas, salidas, contadores, temporizadores, etc... que se muestra en pantalla del ordenador, mediante el entorno de programación Cx-Programer de Omron.

También se observa unos indicadores luminosos, llamados leds, que indican el estado de las entradas y salidas. Cuando estos leds están encendidos, significa que la entrada o salida correspondiente, está activada. En el caso de una entrada significará que el sensor conectado habrá cerrado el contacto eléctrico, mientras que en el caso de una salida indicará que el contacto asociado estará cerrado, y por tanto, la carga conectada (electroválvula, motor, etc), se activará.

Identificación de los módulos del autómata

La mayoría de modelos de autómatas disponen de una conexión para poder conectar módulos de ampliación. Así se pueden conectar módulos de entradas, módulos de salidas, módulos de red, etc... Sólo los de gama más baja no disponen de esta opción, y por tanto, no podremos realizar ninguna ampliación.

Es conveniente tener en cuenta esta posibilidad, ya que en la etapa inicial de nuestro proyecto tengamos suficiente número de entradas y salidas, pero puede ser que en un futuro se realice una ampliación / modificación del programa, y si no se dispone de más entradas y/o salidas, debemos tener la opción de comprar el módulo correspondiente y acoplarlo al autómata.

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