1. Autómata Programable: Concepto, Aplicaciones y Función

Es un dispositivo electrónico capaz de gestionar circuitos de automatismos eléctricos de forma programada. Su uso es común en el ambiente industrial y en domótica. Permite procesar de forma inteligente las señales procedentes de multitud de variables físicas que existen en los procesos industriales y actuar en consecuencia.

2. Estructura de un Autómata Programable

La estructura básica de un autómata programable incluye los siguientes componentes:

• CPU (Unidad Central de Procesamiento)

  Es la parte inteligente del sistema, formada por un microprocesador que se encarga de ejecutar y procesar los programas de control almacenados en la memoria.

• Memoria

  Es la zona donde se almacena el programa de usuario. Suele ser de tipo no volátil para mantener el programa incluso ante cortes de tensión. La memoria y la CPU se encuentran habitualmente en el mismo módulo.

• Fuente de Alimentación

  Es el elemento que permite adaptar los 230V de la red eléctrica a la tensión necesaria en CC para alimentar el circuito interno. Puede estar integrada o separada de la CPU.

• Interfaces de Entrada y Salida (I/O)

  Son las partes donde se reciben y envían las señales digitales o analógicas de los sensores y los actuadores, respectivamente. El autómata puede disponer de un número variable de entradas y salidas.

• Programador e Interfaz de Programación

  Es el elemento que permite introducir el programa de usuario y realizar las tareas de configuración y parametrización del autómata. Puede ser externo (un ordenador con software específico) o integrado (pantalla y teclado en el propio autómata).

• Accesorios o Periféricos

  Son elementos auxiliares como tarjetas o cartuchos de memoria, paneles de operación, etc., que permiten realizar tareas como la salvaguarda de datos y programas, control y visualización del sistema.

3. Clasificación de los Autómatas Programables

Los autómatas programables se clasifican principalmente en:

• Modulares

  Los elementos que los forman están separados por módulos que se instalan sobre un rack común. Ofrecen gran posibilidad de expansión y comunicación, aunque su coste es más elevado. Se utilizan en entornos industriales o aplicaciones domóticas de edificios y del sector terciario.

• Compactos

  Contienen todos sus elementos en un mismo módulo. Se pueden ampliar con diferentes tipos de módulos de entrada/salidas y/o de comunicación. Suelen ser de tamaño reducido, facilitando su instalación en cuadros de protección y distribución, incluso en viviendas.

4. Relé Programable: Concepto, Ventajas e Inconvenientes

Similares a los autómatas programables de tipo compacto, se utilizan para aplicaciones domésticas y para el control de sencillas automatizaciones en maquinaria industrial y del sector terciario.

Inconvenientes:

• La ejecución de programas en memoria es más lenta.
• Disponen de menor potencia de cálculo que los autómatas programables.
• La conexión de módulos de ampliación es limitada, aunque suficiente para instalaciones domóticas de viviendas.

Ventajas:

• Son más económicos.
• La mayoría de los modelos llevan una pantalla y un teclado para realizar todas las tareas de programación y parametrización sin necesidad de un ordenador.
• Fácil instalación en cuadros de protección y distribución doméstica.
• Disponen de funciones de programación específicas para instalaciones domésticas (telerruptor, reloj horario, temporizador de escalera, etc.).
• Existen modelos con conexión a redes Ethernet y buses domóticos.

5. Partes de un Relé Programable

Las partes principales de un relé programable son: CPU, memoria, interfaz de programación, entradas/salidas y fuente de alimentación.

6. Tipos de Conexión de un Relé Programable

Los tres tipos de conexión principales son:

• De alimentación eléctrica.
• De los sensores de entrada.
• De los actuadores con salidas.

8. Entradas de Alimentación Eléctrica: Tensiones y Características

Algunos modelos se conectan directamente a la red de alimentación de 230V, mientras que otros necesitan una fuente de alimentación externa que convierte los 230V de corriente alterna en 12 o 24 V de corriente continua.

9. Interfaz de Entradas (I): Concepto, Tipos y Características

Es la parte del autómata o relé programable que recibe la señal de los sensores.

Tipos de Entradas:

• Digitales

  Trabajan con tensiones de 230V en CA y 12 o 24V en CC.

• Analógicas

  Se conectan a las entradas del autómata del mismo tipo. Dependiendo del modelo, las entradas son configurables o disponen de un valor fijo de fábrica. Es fundamental que el sensor y el autómata trabajen con el mismo rango de valor analógico (ej. 0-10V, 4-20mA).

10. Interfaz de Salidas (Q): Concepto, Tipos y Características

Es la parte del autómata o del relé programable que envía señales a los actuadores, que pueden ser digitales o analógicas. Las salidas suelen ser libres de tensión y pueden controlar actuadores tanto en CC como en CA a diferentes tensiones.