<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><rss version="2.0" xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/" xmlns:wfw="http://wellformedweb.org/CommentAPI/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom" xmlns:sy="http://purl.org/rss/1.0/modules/syndication/" xmlns:slash="http://purl.org/rss/1.0/modules/slash/" > <channel> <title>Artículos de Jorge Daniel Titos en el Canal Gestión Integrada</title> <atom:link href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/autores/jorge-titos/feed/" rel="self" type="application/rss+xml" /> <link>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada</link> <description>Canal de Noticias gestionado por el Departamento Docente de Gestión Integrada de INESEM</description> <lastBuildDate>Thu, 09 Sep 2021 15:41:08 +0000</lastBuildDate> <language>es</language> <sy:updatePeriod> hourly </sy:updatePeriod> <sy:updateFrequency> 1 </sy:updateFrequency> <generator>https://wordpress.org/?v=5.9.3</generator> <item> <title>Entradas analógicas en los PLC. Sensores y conversión analógico-digital.</title> <link>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/tratamiento-entradas-analogicas-plc/</link> <comments>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/tratamiento-entradas-analogicas-plc/#respond</comments> <dc:creator><![CDATA[Jorge Daniel Titos]]></dc:creator> <pubDate>Fri, 20 Jul 2018 09:00:29 +0000</pubDate> <category><![CDATA[Instalaciones y Mantenimiento]]></category> <category><![CDATA[automatas]]></category> <category><![CDATA[Automatización]]></category> <category><![CDATA[entradas analógicas]]></category> <category><![CDATA[escalado]]></category> <category><![CDATA[normalización]]></category> <guid isPermaLink="false">http://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/?p=969</guid> <description><![CDATA[<p><img width="345" height="180" src="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/06/iStock_000038124684_Large-345x180.jpg?x34481" class="attachment-thumbnail size-thumbnail wp-post-image" alt="El uso de las entradas analógicas en los PLC les permite interactuar con el mundo externo." style="float:left; margin:0 15px 15px 0;" />Las entradas analógicas en los PLC les permiten interactuar con el mundo físico. Estas entradas se conectaran a sensores con los que obtenemos los datos necesarios que posteriormente se convertirán a digital. Una vez convertidos a digital el autómata los usará según la programación que tenga impuesta.</p> <p>El artículo <a rel="nofollow" href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/tratamiento-entradas-analogicas-plc/">Entradas analógicas en los PLC. Sensores y conversión analógico-digital.</a> aparece primero en <a rel="nofollow" href="http://www.inesem.es/revistadigital/">Revista Digital INESEM</a></p> ]]></description> <content:encoded><![CDATA[<img width="345" height="180" src="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/06/iStock_000038124684_Large-345x180.jpg?x34481" class="attachment-thumbnail size-thumbnail wp-post-image" alt="El uso de las entradas analógicas en los PLC les permite interactuar con el mundo externo." loading="lazy" style="float:left; margin:0 15px 15px 0;" /> <p style="text-align: justify;">La automatización cada vez se posiciona con mas fuerza en el ámbito industrial. Una de la necesidades más importantes de los autómatas es relacionarse con el mundo real y entre ellos mediante los <a href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">buses de campo</a>. Para adquirir datos externos, procesarlos y generar una respuesta. La forma de adquirir estos datos es mediante las <strong>entradas analógicas en los PLC.</strong></p> <p style="text-align: justify;">Estas entradas permiten la conexión con sensores o dispositivos de medición. Estos elementos realizaran una conversión entre la magnitud física que midan y una magnitud eléctrica que el PLC pueda trabajar.</p> <p style="text-align: justify;">El PLC trabajara con estos datos en función de la <a href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/programacion-plc-robot/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">programación interna</a> que se le haya establecido. Y generara una señal de salida que volcará sobre un elemento <a href="https://www.aie.cl/files/file/comites/ca/abc/actuadores.pdf" target="_blank" rel="nofollow noopener noreferrer">actuador</a> que realizara la acción deseada.</p> <p style="text-align: justify;">Por ello el comprender el uso de las <strong>entradas analógicas en los PLC </strong>es vital para su correcto uso. Debido a que el resultado final depende directamente de que hayamos configurado de forma adecuada nuestra entrada inicial.</p> <p style="text-align: justify;">Para ello veremos alguno de los sensores que podemos conectar a las <strong>entradas analógicas en los PLC</strong>. Además de ver las distintas conversiones que se deben realizar para que el sistema las gestione de forma adecuada.</p> <h2 style="text-align: justify;">Uso de sensores para la conexión con los PLC.</h2> <p style="text-align: justify;">Los sensores miden una variable física y ofrecen voltaje o intensidad a la salida para que sea leída por las entradas analógicas en los PLC.</p> <p style="text-align: justify;">La forma mas habitual de gestionar las variaciones de estas magnitudes eléctricas es mediante un puente de Wheatstone . Un puente es una configuración de cuatro resistencias alimentadas por tensión o corriente y en la que medimos el voltaje de salida entre ambos pares de resistencias. Una de estas resistencias será variable respecto a una magnitud física, la que nosotros medimos. Al variar esta resistencia el voltaje de salida será distinto y esa tensión será leída por la entrada analógica de nuestro PLC.</p> <p style="text-align: justify;"><img loading="lazy" class="aligncenter wp-image-3063 size-full" src="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/06/wheatstone-40465_960_720.jpg?x34481" alt="Puente de wheatstone para entradas analógicas en los PLC" width="500" height="330" srcset="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/06/wheatstone-40465_960_720.jpg 500w, https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/06/wheatstone-40465_960_720-300x198.jpg 300w" sizes="(max-width: 500px) 100vw, 500px" /></p> <p style="text-align: justify;"> </p> <p style="text-align: justify;">Ciertos sensores ofrecen la medición de las variables físicas mediante la variación en una capacidad en vez de una resistencia. En este caso se construirá un puente capacitivo que seguirá la misma filosofía que los puentes resistivos. Aunque tendrá capacidades en lugar de resistencias.</p> <h3 style="text-align: justify;">Algunos de los sensores más usados</h3> <ul style="text-align: justify;"> <li><strong>Sensor de humedad</strong>: Estos sensores miden la cantidad de agua que está contenida en el ambiente o en gases de forma general. Generalmente esta medición se observa sobre el cambio de la capacidad en un condensador o una resistencia. Esta capacidad o resistencia varía en función de la permitividad del aire que le rodea. Esta a su vez variará con la cantidad de agua que contenga. La variación de la capacidad es lenta, por lo que no suelen usarse para cambios bruscos de humedad. Se suelen limitar entre un 5% y un 90% de humedad relativa con una exactitud del 3% para los modelos mas estándares.</li> </ul> <ul style="text-align: justify;"> <li><strong>Sensor de temperatura</strong>: Los mas usuales son los de carácter resistivo. Estos varían el valor de su resistencia con la temperatura que tengan. Existen en ambos sentidos es decir, que aumenten su resistencia con la temperatura o que la disminuyan. Las mas usadas son las NTC, PTC y RTD. Todas tienen un carácter exponencial por lo que se intenta trabajar siempre entre sus tramos lineales.</li> </ul> <ul style="text-align: justify;"> <li><strong>Sensor de presión</strong>: Se basan en el cambio de magnitud de una resistencia. Se medirá sobre un material deformable, al aumentar la presión del ambiente esta variará la forma de la superficie. Este cambio de superficie modificará también el valor de la resistencia. Se puede calcular también sobre una capacidad. La presión varía la longitud entre las placas planoparalelas del condensador y varía su capacidad.</li> <li><strong>Célula de peso</strong>: Las células de peso funcionan mediante el <a href="https://www.nisenet.org/sites/default/files/catalog/uploads/spanish/12194/electricsqueeze_images_13nov13_sp.pdf" target="_blank" rel="nofollow noopener noreferrer">efecto piezoelectrico</a>. Este efecto provoca que al variar la proximidad entre dos cristales, estos se polarizan electricamente. Lo que genera una diferencia de potencial entre ellos que podemos medir y relacionar con la fuerza que se le ha aplicado.</li> </ul> <h2 style="text-align: justify;">Conversión entre datos analógicos y digitales.</h2> <p style="text-align: justify;">Para que el autómata procese las variaciones de corriente o voltaje deben pasar de analógico a digital mediante un conversor. El valor digital que se obtiene es una palabra de un numero determinado de bits cuyo valor binario cambia en función del valor analógico que tengamos. Si, por ejemplo, la salida de un sensor nos da un valor de 5 voltios cuando esta encendido y 0 voltios cuando esta desactivado. Las entradas analogicas en los PLC codificarán esta información con un 1 o un 0 para cada situación.</p> <p style="text-align: justify;">Estos valores pueden ser muy variables por lo que el PLC normaliza los valores que adquiere sobre una escala interna. Realizandole una interpolación rectilínea. Tomando como pendiente la ganancia de la conversión del valor real al normalizado. Esta se calcula como el cociente entre la diferencia de los valores limites normalizados y la diferencia de los limites de los valores que tomamos en la entrada analógica.</p> <p style="text-align: justify;">Se le añade una compensación para corregir el error en el 0 que ocasionaria el offset que se pueda introducir por parte de los sensores. Esta compensación se calcula como el valor de offset por la ganancia.</p> <p style="text-align: justify;">Con este procedimiento obtendríamos un valor normalizado. Sería el cociente entre la diferencia del valor analógico real y la compensación y la ganancia. Ese valor se codificara con n bits y pasará por el conversor analógico-digital obteniendo un valor discretizado del mismo con el que el autómata podrá trabajar.</p> <h2 style="text-align: justify;">Conclusiones</h2> <p style="text-align: justify;">Como conclusión podemos entender todos los puntos críticos que hay antes incluso de que comience la función especifica para la que hemos designado a nuestro autómata. La simple elección de como medir las variables que vamos a monitorizar o como gestionarla condicionara todo el funcionamiento posterior. Controlar factores como la tensión de offset, la precisión de nuestros sensores o el rango de valores admisibles de nuestro autómata serán los puntos de partida en la elección de los componentes de <a href="https://www.inesem.es/revistadigital/informatica-y-tics/tendencias-en-robotica-en-2018/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">nuestro sistema</a>.</p> <p style="text-align: justify;">En el punto de la conversión analógico-digital existen muchos tipos de conversores con distintas prestaciones. Habitualmente las entradas analógicos en los PLC los llevan incorporados. Controlar y conocer este tipo de conversores puede suponer una mejora en el rendimiento o un abaratamiento en los costes.</p> <div class="wpulike wpulike-default " ><div class="wp_ulike_general_class wp_ulike_is_not_liked"><button type="button" aria-label="Like Button" data-ulike-id="969" data-ulike-nonce="8024ac02af" data-ulike-type="post" data-ulike-template="wpulike-default" data-ulike-display-likers="0" data-ulike-likers-style="popover" class="wp_ulike_btn wp_ulike_put_image wp_post_btn_969"></button><span class="count-box wp_ulike_counter_up" data-ulike-counter-value="+2"></span> </div></div> <p>El artículo <a rel="nofollow" href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/tratamiento-entradas-analogicas-plc/">Entradas analógicas en los PLC. Sensores y conversión analógico-digital.</a> aparece primero en <a rel="nofollow" href="http://www.inesem.es/revistadigital/">Revista Digital INESEM</a></p> ]]></content:encoded> <wfw:commentRss>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/tratamiento-entradas-analogicas-plc/feed/</wfw:commentRss> <slash:comments>0</slash:comments> </item> <item> <title>Buses de campo. Definición, estándares habituales y sus ventajas.</title> <link>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/</link> <comments>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/#respond</comments> <dc:creator><![CDATA[Jorge Daniel Titos]]></dc:creator> <pubDate>Thu, 24 May 2018 08:51:44 +0000</pubDate> <category><![CDATA[Instalaciones y Mantenimiento]]></category> <category><![CDATA[Automatización]]></category> <category><![CDATA[CIM]]></category> <category><![CDATA[comunicación industrial]]></category> <guid isPermaLink="false">https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/?p=3006</guid> <description><![CDATA[<p><img width="345" height="180" src="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/05/f-345x180.jpg?x34481" class="attachment-thumbnail size-thumbnail wp-post-image" alt="Buses de campo, sus conexiones" loading="lazy" style="float:left; margin:0 15px 15px 0;" />Los buses de campo son los encargados de comunicar los distintos niveles de la piramide CIM y los dispositivos que se encuentran en ella. Entre los mas importantes podemos encontrar AS-i, BITBUS y PROFIBUS.</p> <p>El artículo <a rel="nofollow" href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/">Buses de campo. Definición, estándares habituales y sus ventajas.</a> aparece primero en <a rel="nofollow" href="http://www.inesem.es/revistadigital/">Revista Digital INESEM</a></p> ]]></description> <content:encoded><![CDATA[<img width="345" height="180" src="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/files/2018/05/f-345x180.jpg?x34481" class="attachment-thumbnail size-thumbnail wp-post-image" alt="Buses de campo, sus conexiones" loading="lazy" style="float:left; margin:0 15px 15px 0;" /><p style="text-align: justify;">En cualquier industria las comunicaciones entre los dispositivos se distribuyen mediante una jerarquía especial denominada pirámide CIM. Los medios que conectan los niveles de la pirámide y los elementos de cada nivel se denominan <strong>buses de campo.</strong></p> <p style="text-align: justify;">Según la <a href="https://www.isa.org/">ISA-InstrumentSociety of A</a><a href="https://www.isa.org/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">merica</a> se definen como <em>una conexión serie, digital, que permite la transferencia de datos entre elementos primarios de automatización (elementos de campo) empleados en fabricación de procesos, y elementos de automatización y control de más alto nivel.</em></p> <p style="text-align: justify;">Los <strong>buses de campo</strong> fueron un desarrollo tecnológico que surgió entre las décadas de los 80 y los 90. Revolucionaron el mundo de las comunicaciones industriales. Estos han logrado una gran simplificación respecto a los sistemas anteriores en cuanto a la instalación y operación de la estructura industrial.</p> <p style="text-align: justify;">Esta mejora se basa en el cambio que supuso el uso de un bus de campo que cumple la misma función que un gran numero de bucles de corriente estándar. La cantidad de elementos que puede soportar el mismo bus o los tiempos de respuesta considerablemente mayores que obtenemos con el uso de estos sistemas de comunicación son sus principales ventajas.</p> <p style="text-align: justify;">Con el desarrollo de esta tecnología surgieron estándares y tipos concretos de <strong>buses de campo.</strong> A continuación veremos los mas importantes, las definiciones, características y estructura. También encontrarás los más usados y las diferencias entre ambos.</p> <h2 style="text-align: justify;">Algunos tipos de buses, características y partes de la estructura donde se instalan.</h2> <p style="text-align: justify;">El tejido industrial se ha adaptado a nuevos dispositivos de control. Esto ha hecho que lejos de los rudimentarios conductores eléctricos simples se hayan ido desarrollando distintos buses de campo especializados para ciertos sectores y funcionalidades, algunos de los mas importantes son los siguientes.</p> <ul style="text-align: justify;"> <li>AS-i (Actuator Sensor Inferface). Este bus se encarga de la conexión entre los sensores y actuadores. Funciona como un camino común para las transmisiones de datos. Esta interfaz de conexión conecta los módulos que se encuentran en los niveles mas bajos del proceso de automatización. El bus se compone de dos cables internos, uno para el intercambio de datos y otro para la alimentación. Es un bus con unos tiempos de respuesta muy rápidos, entre 5 y 10 milisegundos por ciclo. La comunicación se realiza entre solo 1 maestro y hasta 62 esclavos por cada uno. Cada uno de estos esclavos puede tener entre 4 entradas y 4 salidas. Aunque pueden ampliarte hasta 8. Permite hasta una instalación de 100 metros de cable o hasta 300 si se usan repetidores.</li> <li>BITBUS. Es uno de los buses de campo mas antiguos que existen. Se usa en un nivel superior al AS-i. Es usado para la comunicación entre PLC’s y autómatas. Está basado en el RS-485 como sistema de transmisión y en SLDC (un protocolo desarrollado por <a href="https://www.ibm.com/es-es/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">IBM</a>) que controla el proceso de desarrollo del <a href="https://www.inesem.es/revistadigital/informatica-y-tics/las-principales-amenazas-la-red/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">software</a>. Se pueden tener hasta 250 nodos por cada segmento de bus, siendo 1 de ellos el maestro y el resto esclavos. Pueden sincronizarse de dos modos, de forma síncrona donde los datos usan un reloj adicional o como auto-reloj, donde cada nodo tienen un reloj interno que se sincroniza con los datos. Se puede distribuir en estructuras básicas, de árbol o de árbol multinivel. Puede instalarse hasta un total de 13,2 kilómetros.</li> </ul> <h2 style="text-align: justify;">PROFIBUS, uno de los buses de campo más usados.</h2> <p style="text-align: justify;">Este estándar se desarrolló entre 1987 y 1990 por BMBF, es un estándar de red, el cual se encuentra en niveles superiores respecto a los vistos anteriormente. Es independiente de los proveedores y se puede aplicar en prácticamente cualquier proceso industrial. Actualmente es el bus mas utilizado. Podemos dividir la topología PROFIBUS en 3 distintas.</p> <ul style="text-align: justify;"> <li>PROFIBUS DP. Es la estructura mas rápida, se utiliza para la comunicación entre sistemas de automatización y equipos desvinculados del núcleo del proceso como elementos de entrada/salida. Es capaz de transmitir 1 megabyte en aproximadamente 2 milisegundos por lo que su uso en aplicaciones con tiempos estrictos esta muy extendida. Su protocolo se establece como maestro-esclavo, el cual puede ser mono o multi. En aplicaciones mono maestro, solo un elemento es maestro, el resto son esclavos, sus ciclos de lectura son mas cortos. El uso de multi maestro se usa para aplicaciones en las que el sistema global se puede dividir en subsistemas. Cada maestro tendrá sus propios esclavos independientes del resto.</li> <li>PROFIBUS FMS. Es un bus de carácter genérico usado para una comunicación versátil en sistemas de <a href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/programacion-plc-robot/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">automatización</a> para su control. Por su funcionalidad se aplica normalmente en la comunicación maestro – maestro. Cada vez más, se está viendo en desuso debido a la Ethernet</li> <li>PROFIBUS PA. Se utiliza para la comunicación de los elementos del proceso encargados de trabajar con señales analógicas como humedad, temperatura, intensidad lumínica u otros. El uso de este bus se debe principalmente a su confiabilidad a la hora de la transmisión, su sistema de seguridad, la posibilidad de integrarse en sistemas de control a alta velocidad y a su coste relativamente bajo. Mediante dos hilos simples realiza la comunicación, además para el mantenimiento permite la conexión/desconexión de los equipos durante la operación.</li> </ul> <h3 style="text-align: justify;">Conexión entre PROFIBUS DP y PROFIBUS PA.</h3> <p style="text-align: justify;">La unión de las partes de la instalación de proceso y de muestreo se realiza con un acoplador DP/DA. Para poder continuar la comunicación y que ambas partes estén unidas y el proceso se desarrolle de forma dinámica. La finalidad de esta unión es realizar una instalación más fácil unificando los elementos usados y reduciendo costes en hardware. Podemos diferenciar entre dos situaciones posibles a la hora de realizar la unión de ambas redes.</p> <ul style="text-align: justify;"> <li>Si la velocidad de PROFIBUS DP y PROFIBUS PA es similar. En este caso solo se usa un conversor de medios, el resto de la conexión es directa. La red DP accede con las mismas direcciones a los esclavos de la red PA. La cantidad de nodos que se pueden unir en una red simple sería de 126.</li> <li>Si la velocidad de PROFIBUS DP supera a PROFIBUS PA. La comunicación se realiza mediante una interfaz especial. La red PA se convierte en el maestro de la comunicación y la DP sería el esclavo de la comunicación. La finalidad de este proceso es que la alta velocidad de la red DP se reparta con la red PA.</li> </ul> <p>En conclusión, dentro de las estandarizaciónes existentes cada bus es apropiado para unas aplicaciones o procesos concretos.Deberemos tener en cuenta que no solo las prestaciones son las responsables de nuestra elección, el precio o la disponibilidad harán que nos decidamos finalmente por un tipo concreto. Esperamos que haya solucionado tus dudas y te haya servido de ayuda. Si tienes cualquier duda acerca de este tema, no dudes en poner un comentario y se te responderá cuanto antes, brindándote la ayuda necesaria.</p> <div class="wpulike wpulike-default " ><div class="wp_ulike_general_class wp_ulike_is_not_liked"><button type="button" aria-label="Like Button" data-ulike-id="3006" data-ulike-nonce="54866921a9" data-ulike-type="post" data-ulike-template="wpulike-default" data-ulike-display-likers="0" data-ulike-likers-style="popover" class="wp_ulike_btn wp_ulike_put_image wp_post_btn_3006"></button><span class="count-box wp_ulike_counter_up" data-ulike-counter-value="0"></span> </div></div> <p>El artículo <a rel="nofollow" href="https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/">Buses de campo. Definición, estándares habituales y sus ventajas.</a> aparece primero en <a rel="nofollow" href="http://www.inesem.es/revistadigital/">Revista Digital INESEM</a></p> ]]></content:encoded> <wfw:commentRss>https://www.inesem.es/revistadigital/gestion-integrada/buses-de-campo/feed/</wfw:commentRss> <slash:comments>0</slash:comments> </item> </channel> </rss> <!-- Performance optimized by W3 Total Cache. Learn more: https://www.boldgrid.com/w3-total-cache/ Caché de objetos 83/253 objetos usando disk Almacenamiento en caché de páginas con disk Served from: www.inesem.es @ 2024-09-08 03:46:23 by W3 Total Cache -->