Descripción. En el presente reporte se muestra la actividad realizada para conocer y familiarizarse con el escalamiento numérico que se da para los valores de las entradas y salidas analógicas del PLC Twido de Telemecanique, además de la modificación de este escalamiento con el fin de aprender a emplear dicha disponibilidad disponibilidad que presenta este PLC para utilizarse en el proyecto final del curso.
Objetivo. Corroborar la teoría mencionada en clase acerca de los escalamientos que el PLC Twido dispone haciendo empleo de las entradas analógicas del módulo TM2AMM6HT y una fuente variable de voltaje para observar el valor generado por el PLC a un determinado valor de voltaje suministrado por la fuente.
Teoría. Direccionamiento de entradas y salidas analógicas Se asignan direcciones a los canales analógicos según su ubicación en el bus de ampliación. Un módulo TWDLMDA40DUK posee un potenciómetro de ajuste analógico de 10 bits y un canal analógico de 9 bits en el módulo de ampliación se configuran: un módulo analógico TWDAMM3HT, y un módulo de relé numérico de E/S TWDDMM8DRT así como un módulo analógico WDAMM3HT (ver Figura 1).
Figura 1. Módulos en el PLC Telemecanique.
Descripción
Base
Modulo 1
Modulo 2
Modulo 3
potenciónamiento %IW0.0.0 analógico Canal analogico integrado
%IW0.0.1
Canal 1 de entrada analogica
%IW0.1.0
%IW0.3.0
Canal 2 de entrada analógica
%IW0.1.1
%IW0.3.1
Canal 1 de salida analógica
%QW0.1.0
%QW0.3.0
Canales de entrada digital
%I0.2.0 - %I0.2.3
Canales de salida digital
%Q0.2.0-%Q0.2.3
Configuración de entradas y salidas analógicas Los parámetros solo se pueden pueden modificar en estado offline cuando no este conectado conectado al controlador. Se asignan asignan direcciones a los canales analógicos analógicos según su ubicación ubicación en el bus de ampliación. Para obtener ayuda durante la fase de programación y facilitar el uso de los datos de la aplicación de usuario se pueden emplear símbolos predefinidos. Se pueden configurar los tipos de canal para que el único canal de salida de los modelos TWDAM01HT, TWDAMM3HT y TWDALM3LT sea: No utilizado, 0-10V , 4-20 mA. Es posible configurar los tipos de canal para que los dos canales de entrada de los modelos TWDAMI2HT y TWDAMM3HT sean: No utilizado, 0-10V, 4-20mA. Si se conecta una entrada de tención en un modulo configurado mediante Twidosoft y recibe alimentación, puede que se ocasionen daños irreversibles al modulo analógico. Los dos canales de entrada del modelo TWDALM3LT se puede configurar como: No utilizado, termopar K, termopar J, termopar T, PT 100. Cuando se realiza la configuración de un canal, puede elegir entre asignar unidades y asignar el rango de entradas.
Rango
Unidades
Descripción
Normal
Ninguna
Rango establecido desde un mínimo de 0 hasta 4.095
Personalizado
Ninguna
Definido por el usuario, con un mínimo no inferior a -32.768 y un máximo no superior a 32.767
Centígrados
0.1C
Escala termométrica internacional. solo esta disponible para los canales de entrada TWDALM3LT
Fahrenheit
0.1F
Escala termométrica en la que el punto de ebullición del agua se fija a 212 F (100 C) y el punto de congelación a 32 F (0 C). Solo esta disponible para los canales de entrada TWDALM3LT.
Material.
-
1 PLC marca Telemecanique modelo Twido TWDLCAA24DRF con módulo de entradas/salidas analógicas TM2AMM6HT. Cable interfaz para la comunicación entre PLC y PC. Fuente de voltaje variable. Cable (el necesario).
Desarrollo. Para el desarrollo de esta práctica primero se inició un nuevo proyecto en TwidoSoft, nombrado “práctica señal analógica”. Primero se rea lizó la configuración de qué PLC utilizar, colocando el Twido TWDLCAA24DRF y su módulo de entradas y salidas analógicas TWDAMM6HT (ver Figura 2). Una vez descrito el equipo a utilizar se pasó a la configuración de las entradas analógicas; dentro de la ruta Programar/Configurar, seleccionando la figura del módulo de señales analógicas. Al seleccionar dicho módulo y visualizando la parte inferior del programa, se muestra la tabla de entradas y salidas de señales analógicas (ver Figura 3).
Figura 2. Configuración del módulo compacto PLC Twido TWDLCAA24DRF y módulo de señales analógicas TWDAMM6HT.
Figura 3. Tabla de entradas y salidas para la configuración del módulo analógico TWDAMM6HT.
Dentro de la tabla de entradas y salidas analógicas se configuraron los rangos de valores para la primer entrada analógica (ver Figura 4). Como se puede observar en la imagen anterior, dentro de la tabla hay tres variables modificadas directamente rara la configuración del primer rango valores: Símbolo, tipo y señal ampliada. En símbolo, se colocó el mismo nombre que el direccionamiento de la señal analógica, en tipo se seleccionó como una entrada de voltaje de 0 a 10V y en ampliada se seleccionó el tipo de rango a emplear como “Normal” de 0 a 4095.
Figura 4. Configuración de la entrada analógica para voltaje a una escala normal de valores.
Para la prueba con el segundo rango de valores solamente se cambió la opción de “Normal” a “Personalizado” de la tabla de valores, quedando el rango establecido desde 0 hasta 1000 (ver Figura 5). Teóricamente, este rango de valores debe resultar en 100 por cada volt.
Figura 5. Configuración de la entrada analógica para voltaje a una escala personalizada de valores.
El programa en escalera tuvo una extensión total de un renglón, debido a que solo fue necesario colocar una entrada analógica y una salida tipo digital (ver Figura 6). Para direccionar una entrada analógica y visualizar el valor del voltaje en su equivalente numérico se colocó una instrucción de comparación, seguido de la salida digital. La comparación fue realizada para un valor mayor a cero; el colocar la salida digital no era del todo necesario, si es que solamente se quería observar el funcionamiento de equivalencia de valores.
Figura 6. Programa en escalera para la prueba de una señal de entrada analógica.
La realización de las pruebas para conocer el valor de escalamiento respecto un valor de voltaje en la entrada se realizó empleando una de las fuentes de voltaje variable del laboratorio (ver Figura 7), la cual fue variándose gradualmente entre un rango de 0 – 10 V de CD.
Figura. 7 Conexión entre el PLC y la fuente de voltaje variable empleada.
La conexión con el PLC se hizo de acuerdo a la entrada analógica establecida en el programa (IW0.0 o entrada 0 del módulo analógico), sin embargo el módulo empleado, para cada entrada numerada dispone físicamente de 2 entradas, una para voltaje y otra para corriente, por lo que se tuvo que poner atención en esto y conectar la entrada dedicada a voltaje, pues es el tipo de señal que se suministrara así cómo es la configurada antes en la configuración del módulo en Twido Suite; en la Figura 8 puede observarse la entrada empleada como se menciono anteriormente directamente en el módulo analógico y en la Figura 9 se observa la conexión que en realidad se realizó debido a la disposición de “clemas” que tenía el PLC; cabe mencionar que la terminal que aparece conectada y que no corresponde específicamente a la entrada 0 de voltaje, es la terminal correspondiente a tierra o 0V.
Figuras 8 y 9. Vistas de la entrada física empleada en el módulo analógico y su respectiva clema (rojo), además de la terminal común para la tierra (azul).
Modificando gradualmente el voltaje suministrado por la fuente se fue observando en pantalla el valor que detectaba el bloque de comparación del programa y se realizó esto para las dos escalas utilizadas, con lo que se obtuvieron los datos de la Tabla 1.
Voltaje de entrada (V)
Valor en escala normal (0 - 4095) 2 427 839 1249 1655 2074 2474 2887 3290 3694 4095
0 1.01 2.02 3.02 4.01 5.03 6.01 7.02 8.01 9 10
Valor en escala personalizada (0 - 1000) 0 104 205 304 403 505 603 704 803 903 1000
Tabla 1. Valores obtenidos en ambas escalas para cada voltaje suministrado en la entrada analógica.
Como puede observarse en los resultados de la Tabla 1, los valores obtenidos en ambas escalas resultan tener un comportamiento más o menos lineal, parecido a la linealidad que se trato de dar para la señal de entrada, especialmente en los valores de la escala personalizada, ya que por tratarse una escala que en realidad amplifica el valor de entrada en 100, el comportamiento resulta ser casi el mismo que el de la señal de entrada. Sin embargo los valores obtenidos en las escalas no asemejan a una linealidad como la de la señal de entrada debido a que la fuente variable utilizada pudiera que en realidad no generara el voltaje que se indicaba en el display correspondiente, por lo que una determinación teórica, mediante reglas de tres, de los valores correspondientes en las escalas podría definir un comportamiento con la misma linealidad que la linealidad teórica de la señal de entrada (ver Tabla 2). Las reglas empleadas para definir los valores teóricos de las escalas son:
V e.normal Voltaje de entrada (V) 0 1.01 2.02 3.02 4.01 5.03 6.01 7.02 8.01 9 10
V i 4095
10
V e. personalizada personalizada
Valor en escala normal (0 - 4095) 0 413.595 827.19 1236.69 1642.095 2059.785 2461.095 2874.69 3280.095 3685.5 4095
V i 1000
10
Valor en escala personalizada (0 - 1000) 0 101 202 302 401 503 601 702 801 900 1000
Tabla 2. Valores obtenidos en ambas escalas para cada voltaje suministrado en la entrada analógica.
Comparando los datos de la Tabla 1 con los de la Tabla 2, podemos ver que varían bastante, especialmente los valores con la escala predeterminada de Twido Suite, una vez más se hace hincapié en que esto puede deberse a que en realidad r ealidad el voltaje suministrado en la entrada analógica pudo no haber sido el indicado en el display de la fuente y debido a esto se obtuvieron los resultados de la Tabla 1.
Bibliografía.
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Hoja de datos del PLC Twido TWDLCAA24DRF de Telemecanique. Hoja de datos del módulo de entradas/salidas analógicas TM2AMM6HT. TM2AMM6HT.
