El Sensor Inductivo y Su Conexión Como Entrada de PLC

30/12/2016

El sensor inductivo y su conexión como entrada de PLC | Yo Ingenieria

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El sensor inductivo y su conexión como entrada de PLC Dentro de todas las realimentaciones que podemos esperar de un proceso parece inevitable tener que considerar la posición relativa de diferentes partes de una máquina, dentro de la evolución normal de su funcionamiento. Justamente el sensor inductivo se utiliza, entre otras aplicaciones, como sensor de proximidad. Hoy vamos a hacer un rápido análisis de lo que se requiere para su utilización. Un sensor inductivo detecta materiales ferromagnéticos que puedan modificar el campo magnético que se genera en su cabezal de detección. Se trata de una detección del tipo ON/OFF, que en este caso sería una indicación de que detecta la proximidad de un objeto metálico o no.

Introducción La idea acá es conocer e implementar lo necesario como para contar con la señal del sensor como una entrada más del PLC. No es tan sencillo. Debemos tener en claro que estos sensores necesitan alimentación, por lo que tenemos que tener en cuenta su provisión. Además de esto debemos decidir el tipo de salida que debe tener si es NPN o PNP. Finalmente, se supone que el sensor tiene un montaje de acuerdo a los requerimientos del fabricante, ya que es indispensable respetar las consideraciones de montaje según se indica para asegurar una correcta detección además de evitar la destrucción del sensor. Esto último es muy habitual cuando el montaje no ha sido pensado.

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Lo que están viendo en la foto de arriba es un montaje típico de un sensor inductivo montado como pick up. Esta forma de montaje sirve para detectar el giro de un eje, en este caso se controlaba que estuviera girando una turbina dentro de una autoclave para la recirculación forzada del aire en su interior. Captador activo y captador pasivo Esta disquisición es importante porque nos anoticia de la necesidad de alimentación o no de lo que vamos a conectar a las entradas del PLC. Podemos decir entonces que un captador es pasivo si no requiere de tensión para funcionar como tal. Este sería el caso de los pulsadores, interruptores, finales de carrera, etc. La conexión es, entonces, más sencilla. Pero para el caso de los captadores activos se requiere que esté conectado a una fuente de tensión para obtener su señal, justamente para conectarlo como una entrada al PLC. En este caso estamos hablando, por ejemplo, de un detector de proximidad inductivo. Selección PNP o NPN Para sensores discretos, como el nuestro, existen dos tipos de salida: los NPN o salida que consumen corriente, y las PNP o salida que entrega corriente. Los nombres se corresponden con conceptos más electrónicos sobre los que no vamos a explayarnos. Anteriormente, se debía determinar de antemano, en el proyecto de automatización, el tipo de sensores que se iba a utilizar. Además, los módulos de conexiones de entradas al PLC debían ser elegidos para uno u otro tipo de sensor, es decir que había módulos que aceptaban solo sensores PNP y otros que aceptaban solo sensores NPN.


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Con el avance de la tecnología y la capacidad de integración, hoy ya contamos con el diseño de entradas del PLC del tipo Sink/Source que permiten la circulación de corriente en cualquiera de los dos sentidos, así que esto ya no es un problema. Esto ocurre con cualquier marca de PLC. Lo único que sigue importando es que la forma de conectar uno u otro sensor a la entrada del PLC sigue siendo diferente. En la foto de abajo lo que tienen que tener en cuenta es que el rectángulo blanco, representativa de la carga para que circule corriente, en nuestro caso es la entrada del PLC. Pueden ver que la conexión es distinta según el tipo de sensor que se trate.

Por último, si se fijan en la configuración de dispositivos del TIA Portal, van a ver que en las especificaciones de las entradas digitales de cualquier módulo de la línea S71200 se especifica esta característica Sink/Source de las entradas. Marcas Existen muchísimas marcas de sensores así que sólo voy a nombrar sólo dos, como para que tengan una referencia. Los links que les dejo son de catálogos de sensores en castellano e incluyen muchos otros tipos de sensores. Véanlos con detenimiento. Yo estoy acostumbrado a trabajar con sensores de la firma Schneider,así que aquí les dejo un link para que puedan evaluar los sensores en general que ofrecen y dentro de estos, los sensores inductivos en particular. Otra marca reconocida con la que he trabajado es IFM, empresa alemana fundada en el año 1969, de gran presencia mundial. Cableado Bueno, en el esquema que presento acá puede verse el conexionado de sensores inductivos a entradas digitales de una CPU 1212C de S71200. En este caso debe quedar claro que el bloque de entradas digitales tiene un común (1M) conectado a masa, a 0Vdc. Por esta razón sólo los sensores PNP van a funcionar directamente. Este es el caso del sensor que está a la derecha. Les comento que estos esquemas se logran adentro del software AutoCAD Electrical o con el famoso Eplan. Estaría bueno que aprendieran a usarlos.


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Para el caso del sensor NPN, el de la izquierda, utilizamos un truco para lograr que funcione conectando a la entrada digital un resistor de 2KOhm a +24Vdc, para permitir que circule corriente según la lógica NPN. Cuando no hay señal del sensor tenemos presente un nivel alto en la entrada. Cuando hay señal, esta se da por nivel bajo, así que sólo hay que cambiar la lógica en el programa. Consideraciones de montaje y el alcance Para no aburrir y para no extenderme mucho dentro de este post solo diré aquí que hay muchas consideraciones de montaje, por lo que es importante leer la forma correcta de montar este tipo de dispositivos. Acuérdense que su principio de funcionamiento es en base a la deformación de un campo magnético que se genera en el cabezal del sensor y, por lo tanto, hay que tener las consideraciones del caso. Aparte de lo dicho anteriormente en los manuales se define y se trata el concepto del alcance relacionado con la sensibilidad del sensor a la detección de la pieza de metal que se le aproxima. Este aspecto es de vital importancia para el correcto funcionamiento del sensor. Programación Justamente por tratarse de una señal digital solamente se la trata como un contacto más asociado a una entrada del PLC. Muy simple. No hay mayores consideraciones en este punto. Conclusiones A un sensor inductivo hay que tratarlo desde varios puntos de vista. No hay que subestimar el montaje ni las consideraciones con respecto al alcance.


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Hoy por hoy, ya no importa que sensor tenga, si es NPN o PNP. Lo vamos a poder conectar independientemente de la arquitectura de PLC que tengamos, si es que esta es moderna. Léase, que cuenta con entradas del tipo Sink/Source. Les queda un esquema de conexión y dos link a archivos por demás interesantes. Aprovechenlos e investiguen un poco más. No se olviden de suscribirse, así los tengo en cuenta para nuevas entradas al blog. Los insto a que hagan el curso más básico, “PLC´s para principiantes”, está muy completo y sirve como un puntapié inicial dentro del mundo de los automatismos. Nos vemos Esta entrada fue publicada 22 noviembre, 2015

Categorías Todas las Categorías Automatismos Gestion de Proyectos Finanzas Personales

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