«Descubre cómo el escalado de entradas analógicas de tu PLC puede mejorar el rendimiento y eficiencia de tus procesos industriales. En este artículo te mostraremos todo lo que necesitas saber sobre la conversión de PLC y cómo esta tecnología puede revolucionar tu negocio. ¡No te lo pierdas!»
En este artículo, discutiremos el escalado de entrada analógica del PLC y su importancia. La tarjeta de entrada analógica de un controlador lógico programable (PLC) Allen-Bradley SLC500 utiliza un convertidor de analógico a digital de 16 bits (en su modelo 1746-NI4). La tarjeta de entrada analógica convierte una señal de 4-20 mA en un número digital cuyo rango es de 3277 (correspondiente a 4 mA) a 16384 (correspondiente a 20 mA).
El controlador lógico programable (PLC) tiene 4 tipos de entrada y salida. Entrada y salida analógica, así como entrada y salida digital. La Entrada Digital, así como la Salida digital, tienen solo 2 valores definidos en el PLC; ya sea un valor bajo o un valor alto. Por lo tanto, las señales digitales no necesitan escalado.
Pero en el caso de la entrada analógica y la salida analógica, el valor debe escalarse debido a los valores infinitos entre los valores de rango inferior y superior. La entrada analógica es muy importante porque los dispositivos de campo como los transmisores de presión, los transmisores de flujo, los transmisores de nivel y los transmisores de temperatura transfieren valores analógicos a la tarjeta de entrada analógica del PLC. Los valores analógicos están en forma de mA cuyo rango es de 4 mA a 20 mA.
Consideremos un caso en el que nuestro parámetro real de interés es la temperatura cuyo rango es de 0 grados centígrados a 1000 grados centígrados.
Escalado de entradas analógicas de PLC
El instrumento de campo (transmisor de temperatura en nuestro caso) recibe información del detector de temperatura de resistencia (RTD) o termopar u otro elemento de detección de temperatura principal. El valor de la temperatura está en el rango de 0 grados centígrados a 1000 grados centígrados. El valor de la temperatura se convierte a una escala de 4 mA a 20 mA usando la electrónica del transmisor o el microprocesador y se envía al PLC. El convertidor analógico a digital (ADC) de PLC convierte este valor de 4 mA a 20 mA en valores adecuados para su posterior procesamiento.
La siguiente tabla muestra varios valores correspondientes para valores de temperatura de campo de 0 grados centígrados a 1000 grados centígrados convertidos a una escala de 4 mA a 20 mA. También hay una columna que muestra los valores escalados analógicos de 3277 a 16384 conteos.
| Temperatura Value | Valor mA | Escalado analógico |
| 0 | 4 | 3277 |
| 250 | 8 | 6553.75 |
| 500 | 12 | 9830.5 |
| 750 | dieciséis | 13107.25 |
| 1000 | 20 | 16384 |
Aquí podemos calcular la pendiente de la línea usando la fórmula estándar:
y = mx + b
dónde
x = valor de rango inferior de escala analógica
m= pendiente de la recta
b es la intersección de la línea en el eje Y o simplemente la intersección en y de la línea
Resolvamos este ejemplo
Resolviendo para el intercepto en y
Por lo tanto, la ecuación de la recta es;
El escalado es muy común en todos los tipos de PLC. En Allen Bradley PLC, se proporciona un bloque especial para escalar. El bloque para escalar es SCL. El bloque solicita la tasa y las compensaciones para escalar en lugar de la pendiente (m) y la intersección (b) que calculamos en el ejemplo anterior. Por lo tanto, el programador debe tener el valor de la tasa y la compensación.
Una cosa importante a tener en cuenta es que la tasa en el bloque SCL se multiplicó por 10000 como se menciona claramente en el bloque. Esto se hace para convertir el número en fracciones en un número entero. El programa interno del bloque SCL hace que el valor sea normal al dividir el valor por 10000 y luego usarlo en los cálculos.
Para calcular el valor de la tasa para nuestro ejemplo, necesitamos la pendiente, es decir (1000/13107). Luego, debemos multiplicar el valor por 10000 para usar el valor directamente en el bloque de escala SCL.
También necesitamos poner el valor de compensación que es «-250» en nuestro caso, es decir, b de nuestros cálculos anteriores. El bloque SCL también tiene un campo de Origen y Destino. La fuente es el número de canal de entrada analógica o cualquier otra dirección de donde necesitamos el valor. En la dirección de destino, el valor se almacenará.
Diferentes tarjetas de entradas analógicas de PLC tienen diferentes valores de escalado analógico o conteos sin procesar. El cálculo de la tasa, así como la compensación, juega un papel muy importante. Cualquier pequeño error también puede conducir a grandes problemas.
Un punto importante a considerar al cambiar el valor del bloque de escala es que nunca cambie el valor del bloque de escala cuando el programa está en línea. Si se cambia el valor cuando el programa está en línea, los cambios afectarán el funcionamiento de la planta.
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