Configuración Modular. El sistema básico modular de hardware consiste en un RACK (gabinete con varios puestos de enchufe llamados slots en donde se insertan los módulos! una fuente de alimentación la unidad central de proceso (C"#! $ los módulos de entrada $ salida (%&'!. os sistemas modulares pueden ser configurados con un má)imo de tres RACK* ( +, slots en total! desde - puntos de %&' hasta un má)imo de /0 puntos %&'.
C"# modular proporcionada por 1'2EME3 *.A de C.4. RACK*. os RACK* alo5an a la C"# $ a los módulos de %&' la fuente de alimentación se monta en el lado i67uierdo del RACK. 2odos los componentes son fácilmente empotrables en el RACK gracias al riel 7ue esta empotrado en el gabinete $ las u8as 7ue tienen los dispositivos gracias a estos rieles no es necesario tener herramientas especiales para poder remover la C"#.
9isposición de *lots en RACK. :#E;2E 9E A%ME;2AC%<;. a fuente de alimentación proporciona energ=a a la C"# $ a cada spot del RACK. Cada RACK de un sistema modular re7uiere de una fuente de alimentación la fuente de alimentación no ocupa un spot en el RACK simplemente se monta del lado i67uierdo del RACK como se muestra en la figura anterior. #;%9A9 9E;2RA 9E "R'CE*' (C"#! A C"# siempre ocupa la primera ranura del primer RACK. E módulo de la C"# tiene integrados al frente leds de diagnostico> ?"C R#;> indica 7ue el procesador se encuentra en el modo R#;. ?C"# :A#2> parpadea cuando se alimenta por primera ve6 indicando 7ue el procesador no ha sido configurado. 2ambi@n lo hace cuando detecta un error en el procesador o en memoria. ?:'RCE9 %&'> parpadea cuando una o más direcciones de entradas o salidas han sido for6adas del estado '; a ':: pero sin estar habilitado el for6amiento. El led mantendrá su lu6 cuando el for6amiento este habilitado $ se apagara cuando no e)ista tal. ?1A2ER%A 1AA> El led avisará cuando la bater=a est@ lo suficientemente ba5a o bien cuando el conector de bater=a no este conectado. Esta disposición de leds variara dependiendo del modelo de unidad 7ue se use.
9isposición de led para *C /. *EECC%<; 9E C"#. as diferentes opciones de C"# se encuentran básicamente en la siguiente tabla nótese 7ue se esta hablando en este desarrollo de tema de un *C?/,, de AE;?1RA9EB para configuraciones con otro modelo es recomendable acudir a las referencias del fabricante.
2ipos de C"# para sistema *C?/,, M<9#'* 9E E;2RA9A* B *A%9A*. E)isten tres tipos de módulos de %&' discretas> ?Módulos de entradas. ?Módulos de salidas. ?Módulos de entradas $ salidas. E)isten módulos de - D D0 $ + puntos de cone)ión cada módulo tiene un panel frontal de leds los cuales indican el estado de cada punto de %&' las terminales en los módulos tienen placas de cone)ión rápida tipo clema 7ue aceptan alambres de calibre D-AF.
Módulos de entrada $ salida En la siguiente tabla se muestran los nGmeros de parte o catalogo con los cuales podemos identificar el tipo de módulo de entrada $ salida.
Relación de módulos %.
A continuación se muestra la relación de módulos de salida.
Relación de módulos '.
2ambi@n e)isten módulos combinados los cuales contienen entradas $ salidas en la siguiente figura se pueden ver los nGmeros de catálogo.
Relación de módulos combinados.
C'M#;%CAC%<; C'; A "C "ara este dispositivo Allen?1radle$ contamos con una interfa6 de comunicación conector 91H hembra en los dos e)tremos 7ue se conectará a un puerto de comunicación R*+ en la siguiente figura se muestran diversa interfaces.
%nterfa6 de comunicación R*+ $ #*1.
9e igual forma debemos contar con una "C para poder acceder al dispositivo $ el software para monitoreo o programación posteriormente se describirá la secuencia básica para el acceso al C"# AE;?1RA9EB *C?/.
aptop $ ventana principal del software. Como paso principal debemos hacer una cone)ión f=sica con la interfa6 entre la "C $ el C"# como se muestra en la siguiente figura.
Cone)ión "C?C"#.
Corroborando 7ue la cone)ión esta correcta $ 7ue los dispositivos estan conectados a la fuente de alimentación $ alimentados procedemos a hacer uso del software de programación $ monitoreo para este e7uipo *C?/ es necesario el software 7ue la empresa R'CKE A#2'MA2%'; R* in) Classic tambi@n llamado :actor$ 2alI. En la siguiente figura se muestra el fabricante del software de comunicación.
"antalla de inicio de :actor$ 2alI.
9espu@s de desplegar la pantalla de inicio debemos de verificar los módulos conectados el tipo de C"# si es 7ue e)istiera uno de lo contrario debemos configurar la comunicación.
4entana donde se aprecia 7ue no e)iste ningGn elemento conectado. "osteriormente se deben configurar los drivers de comunicación en esta imagen se muestra la ventana de configuración en la cual por default puede aparecer un dispositivo tenemos 7ue seleccionarlo $ con la tecla supr del teclado de la "C eliminarlo.
4entana
de
configuración
con
dispositivo
seleccionado.
En la siguiente ventana se muestra como dar de alta los nuevos dispositivos tenemos 7ue dar clic en el =cono Add;ew $ seleccionar la el tipo de comunicación para este caso es el R*?+ 9:% devices.
Agregar dispositivo R*?+. *e puede configurar otros tipos de dispositivos para este caso damos clic en Add ;ew aparecerá la descripción del dispositivo seleccionar el dispositivo adecuado $ dar 'K.
*elección de dispositivo.
%nmediatamente despu@s de seleccionar el dispositivo aparecerá la ventana de configuración del dispositivo para este caso nos indica el puerto de configuración 7ue por default será C'MD la selección del 9evice el 1ad etc puede no ser necesario 7ue se configure de forma manual $a 7ue esta ventana cuenta con una opción de auto configuración la cual seleccionaremos para 7ue se auto detecte el dispositivo $ configure el puerto de comunicación de ambos e7uipos la "C $ la C"#.
Auto Configuración. "osterior a la Auto configuración el la sección de nombres $ 9escripciones aparecerá el dispositivo 7ue acabamos de configurar lo seleccionamos $ lo habilitamos con la función *tartup o simplemente *tar.
*tartup.
2enemos la opción de dar de alta de forma automática o manual el modo de inicio para este caso la siguiente ventana nos a$udara en esta cuestión de preferencia debemos dar clic en automático $ aceptar desde este momento la C"# $ la "C están comunicados
:inali6ación de la configuración de comunicación. 9espu@s de hacer esto debemos cerrar la ventana o minimi6arla. A continuación se muestran las imágenes de una configuración para una C"# de una l=nea de proceso en la empresa #ME3.
Configuración de una C"# en planta de proceso.
9isposición de dispositivos comunicados se aprecia la "C $ la C"#. "osterior a la configuración de la comunicación entre la C"# $ la "C debemos abrir otro programa 7ue nos a$udará a monitorear la C"# o programarla.
*oftware de monitoreo o programación.
El mismo fabricante cuenta con el software para el monitoreo o la programación de la C"# esto solo podrá reali6arse siempre $ cuando con anterioridad configuramos el software de comunicación. "ara este caso el software es el R* ogi) / en la figura +. se muestra la ventana del fabricante.
*elección de archivo.
Al iniciar el monitoreo o programación el sistema solicita seleccione el archivo adecuado a abrir este software cuenta con la función de monitoreo para usarse en l=nea de igual forma podemos hacer modificaciones mientras el software este corriendo claro esta 7ue siempre $ cuando el programa de la C"# sea el mismo 7ue el de la "C si no es as= no se podrá acceder a @l. Este software por su versatilidad nos puede a$udar a visuali6ar diversas versiones de programas estas las podemos ver con respecto a su e)tensión $a 7ue la e)tensión nos indican la versión o modelo de C"# o "C. En la siguiente figura se muestra la selección de un archivo para ser monitoreado nótese las versiones con las 7ue puede traba5ar.
*elección de tipo de archivo por e)tensión. Al seleccionar el archivo $ ponernos en l=nea podemos observar si el archivo es compatible con la C"# 7ue estamos traba5ando es fácil hacer esto $a 7ue en los =conos 7ue están en el ángulo superior derecho esta la opción '::%;E ó F'%;E si podemos ponernos en l=nea 7uiere decir 7ue el archivo es el correcto este software cuenta con un modo de comparación de archivos o ficheros antes de tratar de ponernos en l=nea as= podemos comparar el archivo de la C"# con el de la má7uina para este caso solo es mencionado.
Archivo comparado $ listo para ponerse en l=nea.
En la figura anterior se muestra el archivo comparado 7ue en este caso se llama H $ 7ue esta listo para ponerse en l=nea.
"rograma corriendo $ en opción monitoreo? programación. a opción REM'2E R#; no solo pone en l=nea el programa contenido en la C"# si no 7ue tambi@n nos da la opción de poder hacer modificaciones en l=nea en la figura anterior se muestra el diagrama de programación con l=neas verdes indicando 7ue se esta en l=nea cuando no se esta en l=nea podemos acceder al programa de la "C pero este no se pondrá en color verde aun as= podemos hacer modificaciones. A "%9 #n "%9 ("roporcional %ntegral 9erivativo! es un mecanismo de control por realimentación 7ue calcula la desviación o error entre un valor medido $ el valor 7ue se 7uiere obtener para aplicar una acción correctora 7ue a5uste el proceso. El algoritmo de cálculo del control "%9 se da en tres parámetros distintos> el proporcional el integral $ el derivativo. El valor "roporcional determina la reacción del error actual. El %ntegral genera una corrección proporcional a la integral del error esto nos asegura 7ue aplicando un esfuer6o de control suficiente el error de seguimiento se reduce a cero. El 9erivativo determina la reacción del tiempo en el 7ue el error se produce. a suma de estas tres acciones es usada para a5ustar al proceso v=a un elemento de control como la posición de una válvula de control o la energ=a suministrada a un calentador por e5emplo. A5ustando estas tres variables en el algoritmo de control del "%9 el controlador puede proveer un control dise8ado para lo 7ue re7uiera el proceso a reali6ar. a respuesta del controlador puede ser descrita en t@rminos de respuesta del control ante un error el grado el cual el controlador llega al Jset pointJ $ el grado de oscilación del sistema. ;ótese 7ue el uso del "%9 para control no garanti6a control óptimo del sistema o la estabilidad del mismo. Algunas aplicaciones pueden solo
re7uerir de uno o dos modos de los 7ue provee este sistema de control. #n controlador "%9 puede ser llamado tambi@n "% "9 " o % en la ausencia de las acciones de control respectivas. os controladores "% son particularmente comunes $a 7ue la acción derivativa es mu$ sensible al ruido $ la ausencia del proceso integral puede evitar 7ue se alcance al valor deseado debido a la acción de control.
A "M a modulación por ancho de pulsos (tambi@n conocida como "M siglas en ingl@s de pulse-width modulation ! de una se8al o fuente de energ=a es una t@cnica en la 7ue se modifica el ciclo de traba5o de una se8al periódica (una senoidal o una cuadrada por e5emplo! $a sea para transmitir información a trav@s de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energ=a 7ue se env=a a una carga. El ciclo de traba5o de una se8al periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el per=odo. E)presado matemáticamente>
D es el ciclo de traba5o
es el tiempo en 7ue la función es positiva (ancho del pulso! T es el per=odo de la función a construcción t=pica de un circuito "M se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas $ una salida. #na de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra mientras 7ue la otra 7ueda disponible para la se8al moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la se8al dientes de sierra $ el ciclo de traba5o está en función de la portadora. a principal desventa5a 7ue presentan los circuitos "M es la posibilidad de 7ue ha$a interferencias generadas por radiofrecuencia. Lstas pueden minimi6arse ubicando el controlador cerca de la carga $ reali6ando un filtrado de la fuente de alimentación.
*E;*'RE* %;9#*2R%AE* A;A'F%C'*.
"R'2'C''* 9E C'M#;%CAC%<;. RS-232
Recommended *tandard + tambi@n conocido como Electronic %ndustries Alliance R*?+C es una interfa6 7ue designa una norma para el intercambio serie de datos binarios entre un 92E (E7uipo 2erminal de datos! $ un 9CE ( Data Communication Equipment E7uipo de Comunicación de datos! aun7ue e)isten otras en las 7ue tambi@n se utili6a la interfa6 R*?+.
Conector 91H
RS-485
2ambi@n conocido como EIA-485 7ue lleva el nombre del comit@ 7ue lo convirtió en estándar en DH+. Es un estándar de comunicaciones en bus de la capa f=sica del Modelo '*%. Está definido como un sistema en bus de transmisión multipunto diferencial es ideal para transmitir a altas velocidades sobre largas distancias (+/ Mbps hasta D, metros $ D,, Kbps en D.,, metros! $ a trav@s de canales ruidosos $a 7ue reduce los ruidos 7ue aparecen en los volta5es producidos en la l=nea de transmisión. El medio f=sico de transmisión es un par entrela6ado 7ue admite hasta + estaciones en D solo hilo con una longitud má)ima de D.,, metros operando entre +,, $ DH.,, bps $ la comunicación half?duple) (semiduple)!. *oporta + transmisiones $ + receptores. a transmisión diferencial permite mGltiples drivers dando la posibilidad de una configuración multipunto. Al tratarse de un estándar bastante abierto permite muchas $ mu$ diferentes configuraciones $ utili6aciones. 9esde ,,+ está siendo administrado por la 2elecommunications %ndustr$ Association (2%A! $ titulado como 2%A?-/?A.
