Una matriz lógica programable (PLA) es un dispositivo que proporciona un nivel o niveles de salida lógica basados en un conjunto de entradas. Al ser un circuito lógico combinacional, la matriz lógica programable puede implementarse utilizando dispositivos de memoria programables. La matriz lógica programable es una alternativa simple al uso de puertas y tediosas simplificaciones de ecuaciones lógicas.
El diseño lógico programable es una mejor alternativa a las soluciones implementadas en puertas lógicas porque un inconveniente del diseño lógico tradicional es la dificultad de realizar cambios en el diseño existente. Más tarde, se hizo evidente que las herramientas de software eran más prácticas dados los desafíos para actualizar las funciones y optimizar el rendimiento de los nuevos productos digitales. La matriz lógica programable es similar a un chip de memoria con un bus de direcciones y un bus de datos. Para cada combinación de entradas, hay una salida de nivel lógico para tantas salidas como sea necesario. La matriz lógica programable, al ser un dispositivo lógico programable, brinda muchas soluciones prácticas a los desafíos de la automatización.
La aplicación común de un PLA es implementar una tabla de verdad que proporcione condiciones basadas en combinaciones de entradas y salidas basadas en estas entradas. Por ejemplo, al controlar una bomba de agua, puede haber varios sensores que detecten las condiciones de bombeo. Una entrada es un indicador de que el tanque de agua está lleno, otra entrada es un indicador si hay agua entrante disponible, otra entrada es un nivel lógico que indica si el motor de la bomba está demasiado caliente y otra entrada es un indicador si el motor está energizado. Estos indicadores son generados por circuitos de sensores separados.
Los circuitos de sensores típicos utilizan comparadores analógicos para generar niveles lógicos activos altos o activos bajos para la matriz lógica programable. Un nivel lógico de “tanque de agua lleno” puede producirse mediante un simple interruptor de flotador. Un interruptor de flotador puede abrirse cuando el tanque está lleno. En caso de que el circuito del tanque de agua lleno esté defectuoso, tenderá a informar que el tanque está lleno incluso si no es así.
El hecho de que los niveles lógicos sean activos altos o activos bajos generalmente implica varios factores. Al usar resistencias pull-up, el nivel normal tiende a asignarse al estado alto activo, lo que significa que la resistencia conectada a la línea de suministro positiva no consume corriente la mayor parte del tiempo. Estas consideraciones son muy importantes para los dispositivos que pueden funcionar con energía limitada, como los dispositivos lógicos que extraen energía de sistemas externos. Por ejemplo, los controladores solares fotovoltaicos necesitan consumir una corriente mínima para un funcionamiento prolongado cuando los voltajes de la batería se están agotando.
Un controlador lógico programable (PLC) puede manejar los requisitos de automatización basados en entradas detectadas e instrucciones programadas. Hace uso de lógica basada en un conjunto de instrucciones limitado. Los microcontroladores son microprocesadores que tienen un conjunto de instrucciones definido para manejar la adquisición de datos y el control de supervisión.