{"id":969,"date":"2018-07-20T11:00:29","date_gmt":"2018-07-20T09:00:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/?p=969"},"modified":"2019-12-12T16:42:01","modified_gmt":"2019-12-12T15:42:01","slug":"tratamiento-entradas-analogicas-plc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc","title":{"rendered":"Entradas anal\u00f3gicas en los PLC. Sensores y conversi\u00f3n anal\u00f3gico-digital."},"content":{"rendered":"\n<p style=\"text-align: justify;\">La automatizaci\u00f3n cada vez se posiciona con mas fuerza en el \u00e1mbito industrial. Una de la necesidades m\u00e1s importantes de los aut\u00f3matas 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\u00a0<strong>entradas anal\u00f3gicas en los PLC.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Estas entradas permiten la conexi\u00f3n con sensores o dispositivos de medici\u00f3n. Estos elementos realizaran una conversi\u00f3n entre la magnitud f\u00edsica que midan y una magnitud el\u00e9ctrica que el PLC pueda trabajar.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El PLC trabajara con estos datos en funci\u00f3n de la <a href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/programacion-plc-robot\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">programaci\u00f3n interna<\/a> que se le haya establecido. Y generara una se\u00f1al de salida que volcar\u00e1 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 acci\u00f3n deseada.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Por ello el comprender el uso de las\u00a0<strong>entradas anal\u00f3gicas en los PLC\u00a0<\/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>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para ello veremos alguno de los sensores que podemos conectar a las\u00a0\u00a0<strong>entradas anal\u00f3gicas en los PLC<\/strong>. Adem\u00e1s de ver las distintas conversiones que se deben realizar para que el sistema las gestione de forma adecuada.<\/p>\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_72 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Table of Contents<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc\/#Uso_de_sensores_para_la_conexion_con_los_PLC\" title=\"Uso de sensores para la conexi\u00f3n con los PLC.\">Uso de sensores para la conexi\u00f3n con los PLC.<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc\/#Algunos_de_los_sensores_mas_usados\" title=\"Algunos de los sensores m\u00e1s usados\">Algunos de los sensores m\u00e1s usados<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc\/#Conversion_entre_datos_analogicos_y_digitales\" title=\"Conversi\u00f3n entre datos anal\u00f3gicos y digitales.\">Conversi\u00f3n entre datos anal\u00f3gicos y digitales.<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc\/#Conclusiones\" title=\"Conclusiones\">Conclusiones<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Uso_de_sensores_para_la_conexion_con_los_PLC\"><\/span>Uso de sensores para la conexi\u00f3n con los PLC.<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los sensores miden una variable f\u00edsica y ofrecen voltaje o intensidad a la salida para que sea le\u00edda por las\u00a0entradas anal\u00f3gicas en los PLC.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La forma mas habitual de gestionar las variaciones de estas magnitudes el\u00e9ctricas es mediante un puente de\u00a0\u00a0Wheatstone . Un puente es una configuraci\u00f3n de cuatro resistencias\u00a0 alimentadas por tensi\u00f3n o corriente y en la que medimos el voltaje de salida entre ambos pares de resistencias. Una de estas resistencias ser\u00e1 variable respecto a una magnitud f\u00edsica, la que nosotros medimos. Al variar esta resistencia el voltaje de salida ser\u00e1 distinto y esa tensi\u00f3n ser\u00e1 le\u00edda por la entrada anal\u00f3gica de nuestro PLC.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3063 size-full\" src=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/files\/2018\/06\/wheatstone-40465_960_720.jpg\" alt=\"Puente de wheatstone para entradas anal\u00f3gicas 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>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ciertos sensores ofrecen la medici\u00f3n de las variables f\u00edsicas mediante la variaci\u00f3n en una capacidad en vez de una resistencia. En este caso se construir\u00e1 un puente capacitivo que seguir\u00e1 la misma filosof\u00eda que los puentes resistivos. Aunque tendr\u00e1 capacidades en lugar de resistencias.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Algunos_de_los_sensores_mas_usados\"><\/span>Algunos de los sensores m\u00e1s usados<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li><strong>Sensor de humedad<\/strong>: Estos sensores miden la cantidad de agua que est\u00e1 contenida en el ambiente o en gases de forma general. Generalmente esta medici\u00f3n se observa sobre el cambio de la capacidad en un condensador o una resistencia. Esta capacidad o resistencia var\u00eda en funci\u00f3n de la permitividad del aire que le rodea. Esta a su vez variar\u00e1 con la cantidad de agua que contenga. La variaci\u00f3n de la capacidad es lenta, por lo que no suelen usarse para cambios bruscos de humedad.\u00a0 Se suelen limitar entre un 5% y un 90% de humedad relativa con una exactitud del 3% para los modelos mas est\u00e1ndares.<\/li>\n<\/ul>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li><strong>Sensor de temperatura<\/strong>: Los mas usuales son los de car\u00e1cter resistivo. Estos var\u00edan 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 car\u00e1cter exponencial por lo que se intenta trabajar siempre entre sus tramos lineales.<\/li>\n<\/ul>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li><strong>Sensor de presi\u00f3n<\/strong>: Se basan en el cambio de magnitud de una resistencia. Se medir\u00e1 sobre un material deformable, al aumentar la presi\u00f3n del ambiente esta variar\u00e1 la forma de la superficie. Este cambio de superficie modificar\u00e1 tambi\u00e9n el valor de la resistencia. Se puede calcular tambi\u00e9n sobre una capacidad. La presi\u00f3n var\u00eda la longitud entre las placas planoparalelas del condensador y var\u00eda su capacidad.<\/li>\n<li><strong>C\u00e9lula de peso<\/strong>: Las c\u00e9lulas 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>\n<\/ul>\n<h2 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conversion_entre_datos_analogicos_y_digitales\"><\/span>Conversi\u00f3n entre datos anal\u00f3gicos y digitales.<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para que el aut\u00f3mata procese las variaciones de corriente o voltaje deben pasar de anal\u00f3gico 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 funci\u00f3n del valor anal\u00f3gico 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 codificar\u00e1n esta informaci\u00f3n con un 1 o un 0 para cada situaci\u00f3n.<\/p>\n<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 interpolaci\u00f3n rectil\u00ednea. Tomando como pendiente la ganancia de la conversi\u00f3n 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 anal\u00f3gica.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Se le a\u00f1ade una compensaci\u00f3n para corregir el error en el 0 que ocasionaria el offset que se pueda introducir por parte de los sensores. Esta compensaci\u00f3n se calcula como el valor de offset por la ganancia.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Con este procedimiento obtendr\u00edamos un valor normalizado. Ser\u00eda el cociente entre la diferencia del valor anal\u00f3gico real y la compensaci\u00f3n y la ganancia. Ese valor se codificara con n bits y pasar\u00e1 por el conversor anal\u00f3gico-digital obteniendo un valor discretizado del mismo con el que el aut\u00f3mata podr\u00e1 trabajar.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conclusiones\"><\/span>Conclusiones<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Como conclusi\u00f3n podemos entender todos los puntos cr\u00edticos que hay antes incluso de que comience la funci\u00f3n especifica para la que hemos designado a nuestro aut\u00f3mata. La simple elecci\u00f3n de como medir las variables que vamos a monitorizar o como gestionarla condicionara todo el funcionamiento posterior. Controlar factores como la tensi\u00f3n de offset, la precisi\u00f3n de nuestros sensores o el rango de valores admisibles de nuestro aut\u00f3mata ser\u00e1n los puntos de partida en la elecci\u00f3n 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>\n<p style=\"text-align: justify;\">En el punto de la conversi\u00f3n anal\u00f3gico-digital existen muchos tipos de conversores con distintas prestaciones. Habitualmente las entradas anal\u00f3gicos 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>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Las entradas anal\u00f3gicas en los PLC les permiten interactuar con el mundo f\u00edsico. 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Estas entradas se conectaran a sensores con los que obtenemos los datos necesarios que posteriormente se convertir\u00e1n a digital. Una vez convertidos a digital el aut\u00f3mata los usar\u00e1 seg\u00fan la programaci\u00f3n que tenga impuesta.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/tratamiento-entradas-analogicas-plc\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Como comprender y usar las entradas anal\u00f3gicas en los PLC.\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Las entradas anal\u00f3gicas en los PLC les permiten interactuar con el mundo f\u00edsico. Estas entradas se conectaran a sensores con los que obtenemos los datos necesarios que posteriormente se convertir\u00e1n a digital. 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