Arquitectura interna del PLC


Estructura modular:
Su característica principal es la de que existe un módulo para cada uno de los diferentes elementos que componen el autómata como puede ser una fuente de alimentación, CPU, E/S, etc. La sujeción de los mismos se hace por carril DIN, placa perforada o sobre RACK, en donde va alojado el BUS externo de unión de los distintos módulos que lo componen.
Son los autómatas de gamaalta los que suelen tener una estructura modular, que permiten una gran flexibilidad en su constitución.
Estructura interna:
En este apartado vamos a estudiar la estructura interna de cada uno de los diferentes elementos que componen el autómata, las funciones y funcionamiento de cada una de ellas.
El autómata está constituido por diferentes elementos, pero tres son los básicos:
CPU
EntradasSalidas
Con las partes mencionadas podemos decir que tenemos un autómata pero para que sea operativo son necesarios otros elementos tales como:
Fuente de alimentación
Interfaces
La unidad o consola de programación
Los dispositivos periféricos

CPU :
CPU(Central Procesing Unit) es la parte inteligente del sistema. Interpreta las instrucciones del programa de usuario y consulta el estado de lasentradas. Dependiendo de dichos estados y del programa, ordena la activación de las salidas deseadas.
La CPU está constituida por los siguientes elementos:
Procesador
Memoria monitor del sistema
Circuitos auxiliares





• Procesador
Está constituido por el microprocesador, el reloj(generador de onda cuadrada) y algún chip auxiliar.
El micropocesador es un circuito integrado (chip), que realizauna gran cantidad de operaciones, que podemos agrupar en:
Operaciones de tipo lógico.
Operaciones de tipo aritmético.
Operaciones de control de la transferencia de la información dentro del autómata.
Para que el microprocesador pueda realizar todas estas operaciones está dotado de unos circuitos internos que son los siguientes:
Circuitos de la unidad aritmética y lógica o ALU: Es la parte del µpdonde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas para controlar el autómata.
Circuitos de la unidad de control (UC) o Decodificador de instrucciones: Decodifica las instrucciones leídas en memoria y se generan las señales de control.
Acumulador: Es la encargada de almacenar el resultado de la última operación realizada por el ALU.

Flags:
Flags, o indicadores de resultado, que pueden serconsultados por el programa.
Contador de programa: Encargada de la lectura de las instrucciones de usuario.
Bus(interno): No son circuitos en si, sino zonas conductoras en paralelo que transmiten datos, direcciones, instrucciones y señales de control entre las diferentes partes del m p.

• Memoria monitor del sistema
Es una memoria de tipo ROM, y además del sistema operativo del autómata contienelas siguientes rutinas, incluidas por el fabricante.
Inicialización tras puesta en tensión o reset.
Rutinas de test y de respuesta a error de funcionamiento.
Intercambio de información con unidades exteriores.
Lectura y escritura en las interfaces de E/S.
• Funciones básicas de la CPU
En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas ejecutivos, software del sistema yes a estos programas a los que accederá el µp para realizar las funciones.
El software del sistema de cualquier autómata consta de una serie de funciones básicas que realiza en determinados tiempos de cada ciclo.
En general cada autómata contiene y realiza las siguientes funciones:
Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda de un determinado tiempo máximo. A esta funciónse le denomina Watchdog.
Ejecutar el programa usuario.
Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe acceder directamente a dichas entradas.
Renovar el estado de las salidas en función de la imagen de las mismas, obtenida al final del ciclo de ejecución del programa usuario.
Fuente de alimentación:
La fuente de alimentación proporciona las tensiones necesarias para el...