Este documento describe el sistema de entrada/salida (E/S) de un autómata programable. Explica que las entradas reciben señales del entorno y las salidas controlan procesos. Los módulos de E/S conectan los circuitos físicos al autómata mediante tablas de direcciones. También describe los diferentes tipos de módulos de entrada y salida y sus funciones en el intercambio continuo de información entre el autómata y el proceso controlado.

1. C U R S O D E A U T Ó M ATA S P ROGRAMABLES
P LC
L ECCIÓN Nº5:
E L S ISTEMA D E E NTRADA/ SALIDA
del Autómata
T
al como hemos definido al co- De esta manera, la forma en que es-
mienzo de esta serie, un autómata tán definidas tanto las entradas como
programable es un sistema que las salidas es fundamental para definir
basa su funcionamiento en el uso de el funcionamiento del equipo. En este
controladores lógicos programables capítulo nos ocuparemos del sistema
que realizan tareas de acuerdo con E/S (entradas y salidas).
un programa interno, en función de
determinados estados que se en-
cuentran en las entradas, sin descui- Por Horacio D. Vallejo
dar la información de dichas salidas. e-mail:hvquark@internet.siscotel.com
as entradas y las salidas de Existe una correspondencia de E/S, ya que según como esté
L un PLC son los vínculos
con que se comunican los
registros de datos y las variables
directa entre las direcciones de
la tabla de E/S grabada en el in-
terior del autómata y los bornes
definida será el tipo de instruc-
ciones que deberemos emplear
para la programación; ya que al
definidas en la memoria de un de los módulos o tarjetas de en- leer las instrucciones, el proce-
PLC. Las instrucciones que de- tradas y salidas, tal como se ilus- sador acude a las direcciones de
be ejecutar la CPU, que se re- tra en la figura 1. Los fabrican- la tabla de E/S para tomar el es-
fieren a operaciones con estados tes de PLCs comerciales indican tado de las variables asociadas al
tanto de las entradas como de cuál es la relación, señalando código de operación (operan-
las salidas, mediante el uso de qué zonas corresponden a en- dos).
registros de datos y variables in- tradas y cuáles a salidas. El estado de las variables se
ternas, además del código que Es muy importante tener almacena en la memoria de da-
define la operación a efectuar presente esta correspondencia tos como "1" (activado/ON)
llevan asociada la dirección de entre la tabla de datos de E/S y cuando existe un nivel de ten-
una variable. los circuitos físicos del sistema sión en el borne del circuito de
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2. Curso de P LC s
que al espe-
Figura 1
cificar la
función in-
versa, el pro-
cesador exa-
mina el esta-
do desactiva-
do de la va-
riable asocia-
da a la fun-
ción (X1)
que se cum-
ple en dicha
situación de
reposo.
Cuando se
accione el
interruptor
S1, se activa-
rá el circuito
de entrada
entrada, y como "0" (desactiva- rá el estado desactivado (OFF) (ON) tomando el valor 1 la va-
do/OFF) cuando no hay ten- de la variable. riable X1 con lo que dejará de
sión. Para entender lo que estamos cumplirse la condición de exa-
Vea en la figura 1 que en las diciendo, vea el dibujo de la fi- men programada (NO X1) y en
entradas asignadas al registro n, gura 2. consecuencia se desactiva la sali-
el valor del bit 12 corresponderá Sea el estado de una salida Y da al tomar Y el valor 0.
a “1” cuando se cierre el contac- que corresponde a la ecuación El lector puede deducir en-
to del contacto conectado al lógica: tonces, que el control de un
borne 12 del módulo de entra- — proceso manejado por un autó-
das (también llamado dispositivo Y = X1 (negado) mata se basa en un continuo in-
de campo en distintos países del tercambio de información entre
continente), y por tanto se apli- La salida Y está activada, ya el equipo de control y dicho
que tensión al mismo, del mis-
mo modo, para las salidas asig-
nadas al registro m, cuando el Figura 2
valor del bit 5 sea “1” se activará
el circuito correspondiente al
borne 5 del módulo de salidas y
por tanto se energizará el dispo-
sitivo de salida asociado a ese
terminal.
Normalmente se establece
que el procesador vigila el esta-
do activado (ON) de las varia-
bles. Si se especifica la función
inversa o como elemento de la
variable, el procesador examina-
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3. Lección Nº 5: El Sistema de Entradas/Salidas del PLC
Fig. 3 Fig. 4
las siguientes funciones: las secuencias de control programa-
das.
1) Preparar los datos suminis-
trados por los diferentes sensores de Los bastidores , o racks, pro-
entrada (señales de entrada) a los porcionan un soporte mecánico
Fig. 5 elementos electrónicos del PLC. a los módulos donde se encuen-
2) Actuar con una debida sepa- tra la denominada "placa base"
proceso. La información que se ración (buffer) eléctrica entre los en la que se encuentran los co-
recoge del entorno recibe el circuitos lógicos y los circuitos de po- nectores del bus de datos. En las
nombre genérico de Entrada y tencia. figuras 3, 4 y 5 se pueden obser-
llega al PLC por medio del sis- 3) Identificar, mediante el so- var diferentes modelos de autó-
tema de ENTRADAS, mientras porte físico del "direccionamiento" matas comerciales en los que se
que las acciones de control so- la identificación de los dispositivos puede apreciar el bastidor o rack
bre el proceso se denominan Sa- de E/S para la correcta ejecución de de E/S. Note que se pueden ver
lida y se acciona mediante
las SALIDAS. Fig. 6
Los dispositivos de en-
trada corresponden a un
amplio conjunto de elemen-
tos como, interruptores co-
munes o tipo final de carre-
ra, pulsadores, reostatos, pi-
rómetros, detectores de hu-
mo, detectores de posición,
sensores, etc., mientras que
los dispositivos de salida se
encargan de energizar a los
dispositivos constituyentes
del sistema de control y co-
rresponden a relés, triacs,
optoacopladores, electrovál-
vulas, etc.
El Sistema de E/S de un
Autómata Programable co-
mercial o industrial está for-
mado por un conjunto de
módulos (rack) que tiene
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4. Curso de P LC s
puede tratarse de un den ser de 8, 16, o 32 circuitos,
Realmente quiere conjunto de bits que y pueden trabajar con distintos
Aprender Electr nica?
nica representan una pala- niveles de tensión de trabajo, ta-
bra de información. les como: TTL, 24Vca/cc,
Esta es una nica oportunidad: Los sistemas discretos 48Vca/cc, 110Vca/cc, y 220Vca,
Enciclopedia Visual de E/S son aquellos en etc.
los que, tanto las en- Los módulos de salidas son
de Electrónica tradas como las salidas, tarjetas electrónicas que al igual
CONTIENE: pueden tener única- que las de entrada disponen de
1) Enciclopedia de Electrónica a Color en 3 Tomos im- mente dos niveles, es una regleta de bornes enchufa-
presos en papel ilustración a todo color.
2) Video Kit de Electrónica con el que aprende esta decir presencia o au- bles y de indicadores LED para
materia fácilmente sin cansarse. sencia de un nivel de la visualización del estado de la
3) Video Kit de Computación con el que aprende
computadoras y puede armar sus propios equipos. tensión, ya sea en cc o salida. Normalmente incorporan
4) CD Manual de Electrónica 2001 con más de 1000 ca. algún tipo de protección de la
páginas de información y 300 Montajes de Electrónica.
Los módulos de entra- etapa de potencia, que puede ser
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Federal o escriba un e-mail a: ateclien@vianetworks.net.ar
ponen de una regleta cendido de un Led mediante la
de bornes para el co- conexión de un borne del módu-
equipos compactos y equipos en nexionado de los dispositivos de lo con un punto común de las
el que el bastidor está separado entrada, tal como se muestra en cargas.
del resto del sistema. la figura 6, y un conjunto de Los módulos de salida pue-
Generalmente, los autómatas Leds que indican la presencia de den ser de 8, 16, o 32 circuitos,
pequeños poseen una configura- señal de entrada. y pueden trabajar con distintos
ción compacta que incluye la En la figura 7 se muestra el niveles de tensión de trabajo, ta-
Unidad Central de Proceso y esquema circuital típico de los les como: TTL, 24Vca/cc,
parte del Sistema de E/S en un circuitos de entrada de un mó- 48Vca/cc, 110Vca/cc, y 220Vca,
sólo gabinete, que a su vez son dulo, en el que se puede obser- etc. También puede ser la activa-
expandibles mediante unidades var el acoplador óptico que pro- ción de un relé o un triac.
compactas o módulos de E/S. porciona la separación eléctrica La corriente máxima de salida
entre el circuito lógico y el de es variable en función del modelo
campo. del autómata, pudiendo ser desde
SISTEMAS E/S DISCRETOS Los módulos de entrada pue- 0,5A hasta 10A o más. ✪
La señal de entrada de Fig. 7
un PLC puede ser la que
suministra un interruptor
On-Off o diferentes nive-
les de tensión suministra-
dos por un sensor de tem-
peratura, por ejemplo. Lo
mismo ocurre con las sali-
das, es decir, una señal
procedente del PLC puede
ser simplemente un estado
“1” o “0”, pero también
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