Practica en tia portal

PLAN DE PRÁCTICA

NO. DE PRÁCTICA: 1

TSU EN MECATR ÓNICA Y SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLES TITULO DE LA PRÁCTICA:

FECHA: 05-03-2018

ESCALAMIENTO DE VALORES DE CORRIENTE Y VOLTAJE PARA ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS FECHA DE EMISIÓN: 05 de Marzo del 2018 FECHA DE REALIZACIÓN: 05 de Marzo del 2018 ASIGNATURA: Control De Procesos De De Manufactura

P ÁGINA 1 DE 8

ELABORÓ: Francisco Ángel Flores REVISÓ: Francisco Ángel Flores APROBÓ: Francisco Ángel Flores

UNIDAD TEMÁTICA: CONTROL LOGICO AVANZADO TEMA: Escalamiento de valores

CUATRIMESTRE: 8°

NÚMERO DE PARTICIPANTES RECOMENDABLE: 3 DURACIÓN: 5H LUGAR: Laboratorio

Profesor: Francisco Ángel Flores

Alumno: Samuel De La Cruz Navarrete Navarrete

INTRODUCCION Para comprender el concepto de entradas y salidas podemos pensar en señales de voltaje. Una entrada es un terminal que permite que se le aplique una señal de voltaje, lo cual le permite al microcontrolador interpretar que algo está sucediendo y que se debe comportar de una forma determinada. Las entradas permiten al microcontrolador percibir señales e interpretar fenómenos a partir de ellas. Las salidas le permiten al microcontrolador interactuar con el mundo real a través de los circuitos electrónicos, al poder entregar una señal de voltaje. OBJETIVO Los alumnos aprenderán como realizar el escalamiento de los valores de entradas y salidas para señales analógicas.

MATERIALES Software TIA PORTAL MA R C O TE ÓR IC O

Señales analógicas y digitales

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ESCALAMIENTO DE VALORES DE CORRIENTE Y VOLTAJE PARA ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS

FECHA: 05-03-2018 P ÁGINA 2 DE 8

Las señales analógicas y digitales son dos mundos completamente distintos, pero que a su vez están estrechamente relacionados. Pensemos, por ejemplo, en un termómetro. Si tenemos termómetros, uno analógico (de aquellos con mercurio en su interior) y uno digital, ambos cumplen con la misma tarea de medir la temperatura. Sin embargo, la metodología que utilizan es completamente distinta, así como la forma como presentan los resultados de las mediciones. Las señales digitales están basadas en secuencias de pulsos a alta velocidad que permiten la comunicación entre dos o más dispositivos. Son el principio básico de las computadoras tal como las conocemos hoy (incluyendo celulares, tabletas, etc.). La transmisión de información por Internet se da a través de secuencias de unos y ceros. PR OCEDIMIENTO Y R ES ULTADOS

Escalado de una señal analógica de forma calculada Tenemos un valor analógico de una sonda de presión entre 0 y 6bar que nos da la medida en 4-20mA. Necesitaremos dos parejas de puntos para poder calcular la relación: 

El valor mínimo de la entrada analógica (para los 4mA) y el valor ingenieril que toma (0 bares)

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ESCALAMIENTO DE VALORES DE CORRIENTE Y VOLTAJE PARA ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS 


El valor máximo de la entrada analógica (para los 20mA) y el valor asociado (6 bares)

Las tarjetas de las CPU 1200 Aquí debemos tener una consideración. Las tarjetas de entradas analógicas para las CPU 1200 sólo están disponibles en 0-20mA. El PLC lee valores entre [0; 27648] como valores dentro de rango. Una lectura fuera de este rango es que hay algún problema (rotura de hilo, por ejemplo) Ahora bien, puede que la tarjeta solo admita 0-20mA o esté configurada entre 020mA (cosa que vamos a suponer para darle más interés). El “0”, por tanto, está pensado para 0mA, y nosotros vamos a tener un rango de 4-20mA como entrada. Pues bien, los 4mA se corresponden con 5530. Lógicamente si la configuración de la tarjeta estuviera en vez de 0-20mA en 4-20mA, esto desaparece, y el límite inferior será un 0. Pero como hay tarjetas aún por ahí que sólo tienen 0-20mA, vamos a suponer este caso, ya que es un poco más especial, y a la vez, más genérico. Por tanto, nuestro valor mínimo va a ser 5530 (4mA) para 0 Bar ¿sí? Ahora aplicaremos la famosa fórmula de recta que pasa por dos puntos:

Y ahora, usaremos la función CALCULATE de TIA Portal:

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La fórmula que usaremos será: IN1 +(IN2-IN1) *(IN3-IN4) /(IN5-IN4) En el valor mínimo de la escala meteremos 0 Bar en este caso, y 6 Bar en el Valor máximo escalado. Lógicamente en #Valor analógico introduciremos la lectura del sensor, y en #” Valor escalado” obtendremos un valor entre 0 y 6 bares. Escalado usando SCALE_X y NORM_X Dentro del amplísimo curso de TIA Portal sobre programación de TIA Portal, he revisado junto a mis alumnos que no existe una función que escale las señales analógicas directamente para CPU de la serie 1200, como lo hay para las CPU 300 y 400. Pero lo que sí podemos usar las funciones que aporta de serie TIA Portal, Scale_X y Norm_X para realizar el escalado de la señal. Para que se entienda bien, se usan estas dos herramientas ya que el escalado se hace en dos pasos: 

Pasamos nuestro valor entre 5530 y 27648 a un valor real entre 0 y 1.

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ESCALAMIENTO DE VALORES DE CORRIENTE Y VOLTAJE PARA ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS 


Tomamos este valor entre 0 y 1 y que nos dé un valor proporcional en nuestro ejemplo entre 0 y 6 bares.

NORM_X: Normalizar La instrucción “Normalizar” normaliza el valor de la variable de la entrada VALUE

representándolo en una escala lineal. Los parámetros MIN y MAX sirven para definir los límites de un rango de valores que se refleja en la escala. En función de la posición del valor que se debe normalizar en este rango de valores, se calcula el resultado y se deposita como número en coma flotante en la salida OUT. Si el valor que se debe normalizar es igual al valor de la entrada MIN, la salida OUT devuelve el valor “0.0”. Si el valor que se debe normalizar es igual al valor de la entrada MAX, la salida OUT devuelve el valor “1.0”.

La figura siguiente muestra un ejemplo de cómo pueden normalizarse los valores:

SCALE_X: Escalar La instrucción “Escalar” escala el valor de la entrada VALUE mapeándolo en un determinado rango de valores. Al ejecutar la instrucción “Escalar”, el número en

coma flotante de la entrada VALUE se escala al rango de valores definido por los parámetros MIN y MAX. El resultado de la escala es un número entero que se deposita en la salida OUT.

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Con lo cual, combinando estas dos operaciones vamos a poder escalar una señal analógica en TIA Portal sin ningún problema:

Escalar una salida analógica Evidentemente, al revés ambos casos son válidos: podremos escalar una señal analógica pasando de un valor físico a la señal que hay que mandar a la tarjeta analógica. A continuación, el ejemplo de cómo realizar el escalado inverso:

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A NÁ LIS IS DE R E S ULTA DOS .

Generalmente los dispositivos de entrada, los de salida y el microprocesador trabajan en diferentes niveles de tensión y corriente. En este caso las señales que entran y salen del PLC deben ser acondicionadas a las tensiones y corrientes que maneja el microprocesador, para que éste las pueda reconocer. Ésta es la tarea de las interfaces o módulos de entrada o salida.

CONCLUSIONES Una señal eléctrica analógica es aquella en la que los valores de la tensión o voltaje varían constantemente y pueden tomar cualquier valor. En el caso de la corriente alterna, la señal analógica incrementa su valor con signo eléctrico positivo (+) durante medio ciclo y disminuye a continuación con signo eléctrico negativo ( –) en el medio ciclo siguiente.

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Un microcontrolador no tiene capacidad alguna para trabajar con señales analógicas, de modo que necesita convertirlas en señales digitales para poder trabajar con ellas.

CUESTIONARIO 1. ¿Qué es una señal analógica? Es señal eléctrica analógica es aquella en la que los valores de la tensión o voltaje varían constantemente y pueden tomar cualquier valor 2. ¿Qué es una señal digital? Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético; que es representable por una función matemática continua 3. ¿Cuánta corriente puede admitir la tarjeta CPU 1200? De 0-20 mA 4. Escribe la formula para el escalamiento: IN1 +(IN2-IN1) *(IN3-IN4) /(IN5-IN4) 5. ¿Qué función se usa para el escalamiento? CALCULATE

BIBLIOGRAF A http://panamahitek.com/entradas-y-salidas-analogicas-y-digitales/ https://es.slideshare.net/johnpir/manual-manejo-tia-portal-siemens

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