Tratamiento de datos
Lógica programable
Principio de funcionamiento
– actualización de todas las salidas.
Se repite automáticamente mientras no se dé orden de parada.
La adquisición previa de entradas tiene como objetivo evitar
imprevistos durante el tratamiento. Dado que el estado físico
de las entradas puede cambiar durante el ciclo, el tratamiento
se lleva a cabo sobre las entradas en estado memorizado y,
por tanto, invariable.
La actualización de las salidas se efectúa al finalizar el ciclo,
cuando todos los comandos que se transmiten hacia el
exterior están definidos.
La adquisición de las entradas y la actualización de las
salidas son implícitas, el procesador las lleva a cabo sin
necesidad de que el usuario las programe.
Formato de una instrucción
Una instrucción es una orden que debe ejecutar el
procesador del autómata. Por tanto, debe indicar al
procesador “lo que debe hacer” y “con qué debe hacerlo”.
Para ello, toda instrucción consta de dos partes:
– un código de operación que indica el tipo de tratamiento:
asignar el valor 1 a un bit, incrementar el contenido de una
palabra, etc.,
– un operando que indica el tipo de objeto, bit o palabra, al que
se refiere la instrucción y su dirección en la memoria de datos.
Tratamiento de una instrucción
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Estructuras de tratamiento
Un programa se compone de una serie de instrucciones. Una
vez identificado el código de operación y situado el operando
en la memoria de datos, el procesador ejecuta la instrucción
en función del microsoftware programado en la memoria de
control. El microsoftware contiene todos los programas de
tratamiento del conjunto de instrucciones situadas en la
memoria del procesador. El resultado de la instrucción puede
utilizarse para actualizar el operando de manera automática
o almacenarse en memoria para su uso posterior.
Una vez finalizado el tratamiento de una instrucción, el
procesador pasa automáticamente a la siguiente.
El tiempo de tratamiento varía en función de la instrucción y del
modelo de autómata. Puede situarse entre algunos centenares
de nanosegundos (1 nanosegundo = 1 milmillonésima de
segundo), en el caso de instrucciones simples, como examinar
un bit o asignarle el valor 0 o 1, y varias decenas de
microsegundos (1 microsegundo = 1 millonésima de segundo)
en el caso de instrucciones más complejas.
Un autómata programable dotado de un solo procesador de
estructura monotarea ejecuta secuencialmente el conjunto de
los tratamientos. Esta estructura monoprocesador y monotarea
es sencilla de instalar y ofrece buenos resultados para
automatismos de complejidad baja o media. El tiempo de ciclo
no suele superar algunas decenas de milisegundos y el tiempo
de respuesta del autómata es, por tanto, compatible con las
exigencias del proceso (el tiempo de respuesta de un
autómata programable es el tiempo que transcurre entre el
cambio de estado de una entrada y el de la salida
correspondiente; varía de una a dos veces el tiempo del ciclo).
En el caso de instalaciones complejas que requieren elevados
volúmenes de proceso, una estructura monotarea tiende a llevar
a tiempos de ciclo, y por tanto de respuesta, que pueden ser
inaceptables. Por otra parte, ciertas operaciones deben poder
ejecutarse prioritariamente en el momento en que, por ejemplo,
se produce un suceso exterior, o bien a intervalos regulares
definidos por el usuario. En estos casos una estructura
monotarea es completamente inservible. Estas limitaciones han
llevado a estructurar los automatismos y los autómatas
programables siguiendo un concepto de inteligencia distribuida.
La primera solución consiste en distribuir el proceso entre
varios autómatas, lo que sólo es posible si existen medios de
comunicación que permitan el intercambio de datos entre los
autómatas.
Ciclo de un autómata programable
El tiempo de ciclo de un autómata de escrutación cíclica es el
tiempo necesario para una ejecución completa del programa.
Depende directamente del número y de la naturaleza de las
instrucciones que se tratan.
El ciclo consta de tres fases que se ejecutan en este orden:
– adquisición de todas las entradas,
– tratamiento (o escrutación) del programa,
adquisición de datos
A
I
actualización de salidas
tratamiento
012
tiempo de ciclo
Característica
(I = Entrada)
Cambio de estado de
una entrada
Dirección
(entrada12)
tiempo mínimo de respuesta
Operando
Código de operación
actualización de la
salida correspondiente
(A = ET)
Instrucción
tiempo máximo de respuesta
Formato de una instrucción
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Ciclo y tiempo de respuesta de un autómata programable
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