Un controlador lógico programable (PLC) es, en esencia, una computadora especializada diseñada específicamente para aplicaciones de control industrial. Su arquitectura de hardware es fundamentalmente idéntica a la de un microordenador. Su estructura básica se ilustra en la Figura 1 y sus componentes constituyentes se describen en detalle a continuación:
Fuente de alimentación
La unidad de fuente de alimentación convierte la energía CA entrante en energía CC requerida para las operaciones internas del PLC. La mayoría de los PLC utilizan una fuente de alimentación regulada en modo-conmutado.
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
La Unidad Central de Procesamiento (CPU) sirve como centro de control-y, de hecho, el componente central-del PLC; su rendimiento determina directamente el rendimiento general del sistema PLC.
La CPU consta de una unidad de control, una unidad lógica aritmética (ALU) y registros. Estos circuitos están integrados en un solo chip y están interconectados con la memoria y los circuitos de interfaz de entrada/salida a través de buses de direcciones y buses de control. La función principal de la CPU es procesar y ejecutar programas de usuario, realizar operaciones lógicas y matemáticas y coordinar todo el sistema para garantizar un funcionamiento armonioso.
Memoria
La memoria es un circuito semiconductor dotado de capacidades de almacenamiento de datos. Su función es almacenar programas del sistema, programas de usuario, variables lógicas y otra información pertinente. El programa del sistema, específicamente, comprende el software que permite al PLC ejecutar sus diversas funciones; lo desarrolla el fabricante del PLC y está integrado permanentemente (cableado) en la memoria de sólo lectura (ROM), lo que la hace inaccesible para el usuario final.
Unidad de entrada
La unidad de entrada sirve como interfaz que conecta el PLC con el equipo controlado, actuando como conducto a través del cual las señales externas ingresan al PLC. Su función es recibir señales transmitidas desde dispositivos de comando (como botones e interruptores) y elementos sensores (como sensores y detectores). Los tipos de entrada comunes incluyen entradas de CC, entradas de CA y entradas universales de CA/CC.
Unidad de salida
La unidad de salida también actúa como un componente de interfaz que conecta el PLC al equipo controlado. Su función es transmitir señales de salida generadas por el PLC a los dispositivos controlados-específicamente, convirtiendo las señales de control de bajo-voltaje generadas por la CPU en señales de nivel de potencia-adecuado capaces de accionar los actuadores y elementos de ejecución del equipo controlado. Los tipos de salida comunes incluyen salidas de relé, salidas de transistor y salidas de tiristores.
Además de los componentes mencionados anteriormente, los PLC pueden incorporar diversos periféricos externos, según el modelo concreto. Estos periféricos sirven para facilitar la programación, permitir el monitoreo del sistema y soportar la comunicación de red. Los dispositivos externos de uso común incluyen consolas de programación, impresoras, grabadoras de casetes y computadoras.