Gama PLCs Siemens Safety-Profisafe

GAMA PLC’S SIEMENS SAFETY-PROFISAFE

Descubre la gama más completa de PLC’s safety SIEMENS

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Desde los micro-PLC’s S7-1200F, hasta los Open controller safety (soft PLC), pasando por los S7-1500SP-F y los S7-1500F, Siemens nos ofrece una amplia gama de PLC’s safety con perfil profisafe, que nos permiten:

  • Escalabilidad y consistencia. Todos se programan con la misma herramienta (TIA PORTAL) y todo lo programado en un modelo de PLC es reutilizable para los superiores
  • PLC’s híbrido para control estandar y safety en un solo equipo (Reducción de costes hardware)
  • Único entorno de desarrollo (TIA PORTAL) para la parte estandar y safety (Reducción de costes de ingeniería)
  • Único bus de comunicaciones para la parte estandar y safety, gracias al perfil PROFISAFE dentro de Profinet/Profibus (Reducción de costes de cableado y de costes hardware)

Muchas gracias por leernos

Saludos

Aplicación de pesaje con PLC Fatek

Una aplicación típica de pesaje en automatización es leer con un PLC el peso proporcionado por una báscula. Un claro ejemplo es el mostrado a continuación donde, una vez tenemos el dato del peso enviado desde la báscula al PLC, es posible transmitirlo al display (por ejemplo, una panel de operador HMI) y visualizarlo.

aplicacion-plc-bascula

Aplicación típica de pesaje

 

A continuación, y siempre considerando el sistema anterior, se explica la distribución de la báscula. Básicamente, ésta es una plataforma donde se deposita la carga. Esta plataforma está atornillada a una o varias células de carga, las cuales convierten la fuerza aplicada sobre ella en una señal eléctrica analógica de unos pocos milivoltios.

 

Detalle de báscula y célula de carga

Detalle de báscula y célula de carga

 

Cómo dimensionar la aplicación de pesaje

Si se desea dimensionar correctamente la anterior aplicación de pesaje, es necesario tener en cuenta tanto el número de células de carga de la báscula como el tamaño de las mismas.

Normalmente, en una báscula se instalan entre tres y cuatro células de carga conectadas en paralelo (es decir, todos los “+” juntos y todos los “-“juntos).

Esquema célula de carga

Esquema célula de carga(puente de Wheatstone)

 

Por otra parte, es importante conocer que cualquier célula de carga tiene un dato en su ficha técnica correspondiente al valor total de su resistencia de entrada. Si conectamos varias de éstas en paralelo tendremos una resistencia equivalente total de entrada (Rt) según la ecuación del cálculo de resistencias en paralelo. Este valor de resistencia de entrada equivalente no puede ser menor que el dato proporcionado por el módulo de célula de carga (en nuestro ejemplo, el caso de Fatek, 100Ω).

Rt Fatek ≥ 100Ω

Cálculo resistencia equivalente en paralelo

Cálculo resistencia equivalente en paralelo

 

 

Con los datos anteriormente comentados se puede calcular el número máximo de células de carga a usar. Así, si se conectaran tres células de carga de resistencia de entrada 400Ω, a un módulo de célula de carga de Fatek (mínimo 100Ω), la resistencia total equivalente sería, aplicando la fórmula de resistencias en paralelo, 133Ω. Como 133 Ω es mayor que 100 Ω, la configuración sería válida.

En otro orden de cosas, también es esencial dimensionar correctamente el tamaño de las células de carga. Este parámetro dependerá de la carga máxima a colocar en la báscula y de la manera de posicionarla; en consecuencia, un dimensionamiento incorrecto nos dará una lectura de peso errónea. Por ejemplo, no es lo mismo poner en la plataforma un saco de 100 kg suavemente, que dejándolo caer desde una altura de 1 metro ya que se podría producir un pico de señal que rompa la célula de carga.

Para calibrar correctamente las células de carga consideraremos que el Fondo de Escala Total  tiene que ser entre 1.5 y 2 veces el valor del peso máximo real que va a medir la báscula:

1,5 x Peso máx. carga < Fondo Escala Total < 2 x Peso máx. carga

NOTA: Fondo de escala = Valor máximo teórico que puede medir el conjunto de células

Una vez sepamos el Fondo de Escala Total lo dividiremos por el número de células de carga para saber el tamaño de cada una.

Imaginemos que se desea pesar una carga máxima de 2.000 kg con cuatro células de carga. El Fondo de Escala Total debería de encontrarse entre:

(1,5 x 2000) Kg < Fondo Escala Total < (2 x 2000) Kg

3000 Kg < Fondo Escala Total < 4000 Kg

Si se utilizaran cuatro células de carga, cada una de ellas se ubicaría en el rango:

3000/4 Kg < Célula de carga <  4000/4Kg

750 Kg < Célula de carga < 1000 Kg

 

Otros puntos útiles a tener en cuenta para evitar ruidos serían: usar los cables lo más cortos posible, separar los cables de datos y potencia y filtrar las posibles cargas inductivas (electroválvulas, relés, contactores…)

 

Solución de ejemplo con PLC Fatek

Una solución completa  para implementar la solución de pesaje de manera económica, sencilla precisa y robusta es la formada por la configuración:

  • CPU FBs de mínimo 20 puntos, por ejemplo Fatek FBs-20MA
  • Módulo de célula de carga Fatek FBs-1LC 

solucion-plc-fatek

Conexiones:

Esquema de conexiones

Esquema de conexiones

El módulo FBs-1LC alimenta a la(s) célula(s) de carga con una señal de 5VDC.

El módulo de célula de carga proporciona una resolución de 16 bits y permite trabajar con células de carga de resoluciones 2mV/V, 5mV/V, 10mV/V y 20mV/V. El módulo permite conectar varias células de carga en paralelo hasta una resistencia equivalente mínima de 100Ω. A una misma CPU podemos conectar hasta un máximo de 16 módulos de célula de carga.

La configuración del módulo, el taraje y la calibración se pueden realizar de manera sencilla desde el programa de desarrollo de Fatek Winproladder:

fatek winproladder

 

Circuito de configuración módulo de pesaje

Circuito de configuración módulo de pesaje

 

 

Con estas configuraciones se termina nuestra entrada sobre aplicaciones de pesaje. Si te ha surgido alguna duda, no olvides dejar tu comentario ¡hasta la próxima!

Programación tipo ladder

En esta nueva entrada de blog vamos a tratar el lenguaje más utilizado en la programación de autómatas; el denominado lenguaje en escalera, ladder o de contactos.

Este sistema, estandarizado en IEC 61131-3, es un lenguaje gráfico basado en los esquemas de control de conmutación clásicos siguiendo lógica matemática. La programación ladder se encuentra presente en la mayoría de autómatas o PLCs (Program Logic controller) debido a su simplicidad y amplio abanico de posibilidades.

plc fatek  programacion ladder siemens

El esquema eléctrico se representa con dos líneas verticales a derecha e izquierda representando:

  • Las línea 24V y 0V en sistemas de corriente continua
  • L1 y L2 en sistemas de corriente alterna.

La CPU realiza la lectura de izquierda a derecha y de arriba abajo, por lo que las instrucciones de entrada o contactos se introducen en el lado izquierdo y las de salida o bobinas en el lado derecho. Las condiciones de entrada determinan si las instrucciones de salida son activadas o no.

esquema-electrico-programacion-ladder

Al representar los contactos clásicos podemos encontrar cuatro posibilidades de condiciones de entrada:

Contacto normalmente abierto: El contacto o entrada se encuentra en circuito abierto cuando su valor lógico es 0 y en circuito cerrado cuando su valor lógico es 1. Es el contacto más empleado en todo tipo de interruptores o selectores.

Contacto normalmente cerrado: El contacto o entrada se encuentra en cortocircuito cuando su valor lógico es 0 y en circuito abierto cuando su valor lógico es 1. La utilidad de este tipo de equipos es la activación de los mismos si hay algún fallo en ellos lo que permite detectar fallos de alimentación, cableado…

Flanco positivo: Se activa en el momento que el estado lógico de un contacto pasa de 0 a 1. Se suele emplear en pulsadores, donde lo importante no es el estado, sino el número de pulsaciones.

Flanco negativo: Se activa en el momento que el estado lógico de un contacto pasa de 1 a 0. Se suele emplear igualmente en pulsadores pero en el momento de soltar el pulsador.

Las representaciones gráficas de los elementos están normalizadas según normas NEMA. En particular los símbolos empleados para los contactos de entradas que hemos visto son los siguientes:

simbolos-entrada-ladder

En cuanto a las salidas o bobinas también nos encontramos con cuatro posibilidades:

Bobina normalmente abierta: al activarse pondrá a nivel lógico 1 la bobina.

Bobina normalmente cerrada: al activarse pondrá a nivel lógico 0 la bobina.

Enclavar bobina: al activarse pondrá a nivel lógico 1 la bobina y aunque las condiciones de entrada cambien, la bobina se quedará en este este estado.

Resetear bobina: al activarse pondrá a nivel lógico 0 la bobina y aunque las condiciones de entrada cambien, la bobina se quedará en este estado.

La representación de estas cuatro opciones es la que se puede ver a continuación:

simbolos-salida-ladder

En la parte superior de los elementos se suele indicar la entrada/salida/marca interna empleada.

Empleando estos elementos, podemos realizar combinaciones entre ellos para crear diferentes lógicas de activación/desactivación tales como elementos en serie o paralelo:

ejemplo-programacion-ladder

Además de estas bobinas, las condiciones de entrada pueden ejecutar funciones que nos permiten ejecutar diferentes operaciones, ya sean matemáticas (sumas, restas, multiplicaciones, divisiones…), de temporización, de contaje, etc.

Como hemos comentado este lenguaje se emplea en numerosos softwares de programación de PLCs como pueden ser el WinProLadder de Fatek o el TIA Portal de Siemens.

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