Ancho de la Memoria
Número de bits que conforman una posición de memoria; es usual que las memorias tengan anchos de 8 o 16 bits. En la tabla a continuación, se presentan las denominaciones dadas a grupos de bits; son nombres convencionales en el mundo informático, así como en la vida cotidiana, llamamos docena a un grupo de doce.
Cabe aclarar, que el término Word es usado implícitamente para grupos de 16 bits, sin embargo, cuando un fabricante utiliza grupos de bits no descritos en la tabla anterior puede emplear la expresión para describir el grupo siempre y cuando haga la salvedad de a cuantos bits se esta refiriendo en sus documentos. Por ejemplo, en el caso de memorias con ancho de 14 bits, se pueden mencionar como palabras (Words) de 14 Bits.
Capacidad de Memoria
Indica la cantidad de posiciones que posee la memoria. Para estas cantidades también existen convenciones:
Los valores de capacidad y ancho se integran en una sola notación. Por ejemplo, si una memoria tiene 2.048 posiciones con un ancho de 8 bits se dice que su capacidad es de 2K Bytes o 2KB. A esta última, se le puede agregar la especificación del tipo de memoria. Así se puede hablar, por ejemplo, de una RAM de 8MB.
Estructura Externa
El PLC es una unidad electrónica que reemplaza a los dispositivos auxiliares de automatización y control desempeñando él mismo toda la lógica de automatización.
Está compuesto por:
• Entradas y Salidas Digitales
• Fuentes de Poder.
• Carcasa.
• Control de Operario.
• Interfaz de Programación.
• Módulos de Expansión.
Entradas y Salidas Digitales
Los PLC están provistos de entradas y salidas digitales que les permite conectarse a las diversas señales y actuadores de una aplicación especifica. A las entradas se conectan diversos tipos de interruptores los cuales serán activados por el operario o directamente por la máquina, del tipo fin de carrera. De igual manera, se admite la conexión de sensores.
Cuando se conecta un interruptor o sensor a una entrada, simplemente se está permitiendo que la tensión eléctrica del punto común se presente en la entrada cuando el interruptor está cerrado y que se ausente si el interruptor está abierto.
A las salidas es usual acoplar lámparas, bobinas de contactores, de relevos, de electro válvulas, entre otros. El PLC activa una salida al colocar un voltaje al elemento colocado en el circuito. Como se aprecia en la gráfica, el circuito de salida también incluye un punto común.
Para el caso que estamos estudiando, tanto las salidas como las entradas admiten dos tipos de valores de tensión eléctrica: presente (activa) o ausente (inactiva). A esta bivalencia en los valores de tensión se le llama binaria; pues sólo puede reconocer dos valores distintos de señal; a las entradas y salidas binarias también se les llama entradas y salidas digitales.
Nomenclatura de las Entradas y Salidas Digitales
Para designar las entradas y salidas digitales, éstas se agrupan en conjuntos de 8 bits (octetos) numerados consecutivamente: 0, 1,2…7.
Por su parte, cada uno de los bits de un octeto se numera del 0 al 7.
Tanto los octetos como los circuitos son separados por un punto. A las entradas digitales suele anteponerse la letra I y a las salidas la letra Q.
Ejemplo:
Tenemos dieciocho salidas digitales, estas se repartirían es tres octetos: 0, 1 y 2; cada uno de los bits de un octeto se numera del 0 al 7. Como son salidas se les antepondría la letra Q. En conclusión se nominarían:
Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, Q0.7,
Q1.0, Q1.1, Q1.2, Q1.3, Q1.4, Q1.5, Q1.6, Q1.7, Q2.0 y Q2.1.
Estructura Interna
Un PLC está compuesto netamente por dispositivos electrónicos cuya configuración se asemeja a la de un pequeño computador o procesador digital. La arquitectura interna del PLC se divide en cuatro grandes partes: CPU, Memoria, Puertos y Módulos.
Unidad Central de Proceso – CPU
Lleva a cabo la mayoría de los procesos del sistema, su desempeño depende de una lista de ejecución que se provee, denominada programa. Los programas que se ejecutan son dos, el primero de autoconfiguración cuando el sistema arranca y el segundo de usuario, diseñado para una aplicación específica. Por lo general la CPU viene integrada en un chip semi-conductor caso en el cual recibe el nombre de micro-procesador.
Los principales componentes funcionales de la CPU son:
La Unidad Lógica y Aritmética - ALU:
Realiza operaciones aritméticas como: suma, resta, multiplicación, comparación, desplazamiento, entre otras, y operaciones lógicas como: AND, OR, EXOR, NOT, entre otras.
La Unidad de Control: Se encarga de: a) Sincronizar las tareas de la CPU, b) Determinar todas las rutas por las cuales fluirá la información a través de los buses, y c) Interpreta el programa. La Unidad de Control, tiene como salidas, centenares de líneas de selección, invasión y conmutación requeridas por los diferentes elementos de la CPU. Su función es habilitar los niveles lógicos adecuados a tiempos y secuencias precisos, con el fin de ejecutar una instrucción completa. La entrada de la Unidad de Control cuenta con un decodificador de instrucciones que recibe el código binario correspon-diente a una instrucción de programa. La principal tarea de la Unidad de Control es leer secuencialmente los códigos de instrucción de la memoria del programa y hacer que el resto de la CPU ejecute dichas instrucciones.
Lenguaje de Máquina:
El programa a ejecutar es recibido por la CPU en código binario o lenguaje de máquina.
Banco de Registros:
Es una pequeña memoria interna de la CPU que almacena los datos temporales necesarios para la ejecución del programa.
Buses:
Caminos por los cuales fluye la información hacia los distintos componentes de la CPU. Los Buses se clasifican en:
Bus de Datos: Canal que lleva y trae datos desde y hacia la memoria, los registros internos, la ALU y los puertos.
Bus de Direcciones: Lleva valores de dirección hacia la memoria y el bus de direcciones externo.
Bus de Control: Pone señales de control en los diversos bloques funcionales.
Memoria
Almacén de información del sistema. Contiene datos numéricos en código binario y está dividida en posiciones de memoria, a cada una de las cuales le corresponde una dirección de memoria, cada posición de memoria es un arreglo de una determinada cantidad de bits (8 o 16 bits).
Las posibilidades de acceso se clasifican en:
Memorias de Solo Lectura
Se utilizan para almacenar programas y datos constantes; La manera como están dispuestos los circuitos en la CPU determinan que solo se pueda leer su contenido.
Existen Memorias de Solo Lectura de los siguientes tipos:
Memoria de Solo Lectura - ROM (Read Only Memory):
Son grabadas por el fabricante del chip y su información no puede ser alterada.
Memoria de Solo Lectura Programable – PROM (Programmable Read Only Memory):
Salen de la fábrica en blanco para ser programadas por el usuario por una sola vez.
Memoria de Solo Lectura Programable y Borrable - EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory):
Se diferencia de las PROM en que pueden ser borradas y reprogramadas; generalmente el borrado se efectúa con radiación ultravioleta.
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