Un microprocesador lee y ejecuta la secuencia del programa que reside en la memoria, constituyendo el cerebro del autómata. La memoria nos permite almacenar el programa de usuario mediante algún sistema de programación. El bloque de comunicación permite comunicar al autómata con el mundo exterior para programarlo y para acceder a sus datos internos. La entrada/salida la forman el conjunto de elementos que permiten al autómata conectarse con el proceso que hay que controlar. El control de expansión permite la conexión del autómata con otros módulos para ampliar sus prestaciones. Todo autómata necesita una fuente de alimentación que proporcione la energía necesaria para su funcionamiento, adaptando la tensión de red a las condiciones de tensión de 24 V de corriente continua.

Estructura Externa

Los autómatas compactos son aquellos en los que todos los elementos de su estructura interna están alojados en un único habitáculo o caja. Corresponden a las gamas bajas. Tienen un coste relativamente económico, un número no superior a 16 entradas y 16 salidas, y una o dos entradas analógicas. La fuente de alimentación está integrada, lo que permite conectarlos directamente a la red eléctrica. Disponen de un conjunto suficiente de instrucciones, temporizadores y contadores internos que permiten la programación del autómata para el control de instalaciones y máquinas.

Los autómatas modulares son aquellos en los que los elementos de su estructura interna están distribuidos en diferentes habitáculos o cajas llamados módulos. Corresponden a las gamas medias y altas de los distintos fabricantes. Son más caros y voluminosos que los compactos. Permiten adaptar el tamaño de la instalación al proceso que controlan mediante el acoplamiento de módulos, facilitando posibles ampliaciones o modificaciones de las instalaciones. Disponen de un gran número de entradas y salidas digitales y analógicas. Los módulos se conectan entre sí, ya sea módulo a módulo o sobre un bus común.

Tipos de Estructura Constructiva

En función de la forma constructiva, los autómatas se clasifican en:

Estructura Europea

La fuente de alimentación constituye un módulo independiente. El procesador, la memoria y los controles básicos para la programación constituyen otro módulo, que se acostumbra a llamar CPU. Las entradas y salidas digitales y analógicas constituyen módulos independientes que podemos disponer solo de entradas digitales, solo de salidas digitales o de entradas analógicas.

Estructura Americana

Esta forma constructiva, empleada también por algunos fabricantes japoneses, se caracteriza por separar las salidas del módulo principal que contiene la fuente de alimentación y la CPU.

Memoria de los Autómatas

La memoria está formada por un conjunto de circuitos integrados de tipo RAM y cumple básicamente dos objetivos:

• Almacenar el programa básico de gestión del propio autómata, que podríamos denominar el sistema operativo o gestor de los recursos básicos del autómata, que ocupa muy poco espacio.
• Almacenar el programa del usuario, con la secuencia de operaciones que el autómata debe realizar para controlar el proceso al que se conecta.

La información en memoria contiene básicamente dos tipos de datos:

• Datos del proceso: entradas y salidas del autómata.
• Datos de control: instrucciones del usuario y los datos de configuración del propio autómata.

El tipo de memoria para almacenar el programa de usuario debe permitir la reescritura, de forma que podamos borrarla y volver a grabar en función de las modificaciones del proceso que haya que controlar o para solucionar posibles errores.

• Circuitos integrados de tipo RAM: Permiten la escritura, la lectura y el borrado sin problema tantas veces como sea necesario.
• Circuitos integrados de tipo flash: Es la solución que cada vez se implementa con más frecuencia, puesto que permite un elevado número de ciclos de escritura y se trata de una tecnología muy moderna y madura.

Compartimentación de la Memoria para Datos del Proceso

La memoria interna queda dividida en distintas áreas donde se almacenan datos de diferentes tipos. Las áreas destinadas a almacenar datos del proceso son las siguientes:

• Zonas de almacenamiento de variables internas o señales de 1 solo bit: Relés internos comunes, relés internos especiales y auxiliares, e indicadores. Estos últimos señalizan situaciones internas, bases de tiempo, bit de acarreo, o algún posible error o alarma en el funcionamiento del autómata.
• Zonas de almacenamiento de datos de varios bits (ocho o más bits): Temporizadores y contadores, registros de uso general (para almacenar operandos y resultados en operaciones aritméticas y lógicas de varios bits), y registros para las señales de entradas analógicas (convertidores analógico-digitales).
• Memoria con la imagen de las entradas y salidas: Los valores provenientes del proceso se introducen al autómata por las entradas físicas y se guardan en una zona de la memoria (imagen de entrada/salida). La CPU puede acceder a los valores lógicos de las entradas y salidas mediante tablas. Estos valores se almacenan en la memoria antes de que sean aplicados a los puntos de salida, para ser actualizados cada vez que el programa de usuario se ejecuta.