Señales Analógicas Cap.11 (Práctica-Parte 7)

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En las dos entradas anteriores, hemos realizado:

  • Conexión con el PAC y descarga de un programa básico.
  • Conexión entre el Separador Galvánico y el PAC y verificado de la señal.

A continuación vamos a realizar el escalado de la señal analógica.

1. Escalado de Señal Analógica.

Trabajar en unidades de ingeniería (m, mca, rpm, %, ppm….) es más intuitivo para los integradores que hacerlo con las unidades internas de los PLC o PAC, las llamadas “números de cuentas”, además éstas últimas presentan el problema que dependen de la resolución de la tarjeta y de cada tipo y marca, por lo que se suele convertir a unidades de ingeniería. Además es necesario hacer esta conversión, para representar estos valores en los HMI’s, de esta manera, explotación-producción podrá interpretar más fácilmente los valores de proceso.

Podemos realizar el escalado de tres formas diferentes:

  • En PAC’s de alta gama como es el Control Logix de Allen Bradley, el escalado se realiza en la propia tarjeta de analógicas, por lo que obtenemos directamente el valor en unidades de ingeniería, sin tener que realizar ningún tipo de programación adicional.
  • Realizar el escalado mediante funciones y librerias propias de los PLC’s-PAC’s.
  • Mediante un algoritmo que realice el cálculo.

En nuestro caso, disponemos de un PAC que no dispone de escalado en la tarjeta, por lo que el escalado lo tenemos que realizar mediante una función interna o un algoritmo, esta segunda opción la dejamos para entradas posteriores.

2. Modificar Aplicación.

Vamos a usar la aplicación creada anteriormente “SE_ANALOGICAS.ACD”, como base para realizar el escalado mediante instrucción en lenguaje de diagrama de funciones.

2.1 Escalado mediante función SCL en lenguaje FBD (Function Block Diagram).
  • Si estamos “online” salimos a modo “offline” o en su defecto abriríamos el fichero “.ACD”.

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  • Desplegamos la carpeta y subcarpeta “Tasks” en el “Controller Organizer”.

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  • Hacemos click en botón derecho sobre “Main Program” y seleccionamos en el menú desplegado “New Routine”.

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  • En el diálogo que aparece, seleccionamos el nombre de la rutina “ESCALADO” y el tipo (lenguaje) “Function BLock Diagram”.

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  • Hacemos click en botón derecho sobre “Main Routine” y seleccionamos en el menú desplegado “Open”. Abriendo la rutina principal para realizar el salto a la subrutina “ESCALADO”.

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  • Si no aparece un “RUNG”, damos a botón derecho y damos click sobre “Add Rung”

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  • Sobre el “RUNG”, pulsamos la tecla “Insert” y nos aparece la ventana “Add Ladder Element”, otra opción es hacerlo mediante el menú de instrucciones.

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  • En “Ladder ELement” introducimos “JSR” (Jump To Subroutine) y “OK”.

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  • Desplegamos “Routine Name” y nos aparecerán las rutinas declaradas, seleccionamos “ESCALADO”.

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  • Con botón derecho, quitamos los parámetros de la instrucción que no son necesarios. Hasta que la verificación de la escalera sea correcta, para ello debe desaparecer la letra “e”.

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  • Hacemos click en botón derecho sobre “ESCALADO” y seleccionamos en el menú desplegado “Open”. Abriendo la rutina “ESCALADO” y modificarla.

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  •  En el menú de instrucciones, seleccionamos “Process/SCL”. 

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  • Al introducir esta instrucción, nos genera automáticamente una estructura tipo “SCALE” en “Program Tags”.

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  • Seleccionamos en el menú de instrucciones “Input Reference”. Esta instrucción sirve para direccionar una variable de entrada a la instrucción.

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  • Seleccionamos la variable a direccionar “Local:2:I.Ch0Data”.

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  • Realizamos la conexión de ambas instruciones.

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  • Seleccionamos en el menú de instrucciones “Output Reference”. Esta instrucción sirve para direccionar una salida de la instrucción, a una variable.

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  • Realizamos la conexión de ambas instruciones.

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  • Escribimos “NIVEL”, que es el nombre que le vamos a dar a la variable de salida de la instrucción y que nos va a dar el valor analógico escalado en unidades de ingeniería. Esta variable no la hemos declarado aún y por ello sale el “aspa roja”

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  • Para declarar la variable, hacemos click sobre botón derecho y seleccionamos “New “NIVEL””. Por defecto la crea con alcance de controlador y tipo “REAL”.

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  • Hacemos click sobre botón derecho en “MainProgram” y pulsamos “Verify”, de esta manera comprobamos que no tenemos ningún error en el programa.

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  • Procedemos a realizar la descarga sobre el PAC, como tenemos el “Path” guardado de la otra descarga y si tenemos arrancado el driver, sólo tenemos que pulsar “Communications/Download”.

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  • Pasamos a modo “RUN” el PAC.

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2.2 Configuración de la instrucción SCL.

Una vez que hemos realizado la modificación del programa, debemos parametrizar la instrucción de escalado. Para ello es importante que recordemos los rangos de los equipos, indicados en una entrada anterior:

  • Instrumento. Transmisor de presión relativa de la marca SIEMENS, Serie 7MF4021 con salida 4-20 mA. Ajustado de 0 a 200 mbar (0 a 2,04 mca).
  • Visualizador de Proceso de Omron (equipo antiguo). Ajustado de 4-20 mA y de 0 a 100 %.

Para entrar en la parametrización de la instrucción, pulsamos sobre el cuadrado con puntos suspensivos al lado de las letras SCL.

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Se nos abre la ventana “Properties-SCL_01”.

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Los valores fundamentales que hay que introducir en la instrucción son:

  • InRawMax. Número de cuentas altas, que para la configuración del canal de la tarjeta que configuramos es “20000”.
  • InRawMin. Número de cuentas bajas, que para la configuración del canal de la tarjeta que configuramos es “4000”.
  • InEUMax. Valor superior de las unidades de ingeniería del instrumento, siendo 2,04 mca, elegimos el rango en mca por ser más intuitivas para una medida de nivel.
  • InEUMin. Valor inferior de las unidades de ingeniería del instrumento 0 mca.

Introducimos los valores y aplicamos y aceptamos.

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3. Verificación de Señal Analógica Escalada.

Como realizamos en la entrada anterior, tras realizar la conexión de SG2 y el PAC, vamos a proceder a simular la señal con el Módulo de configuración JUMPFLEX®

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  • Entramos en el submenú “Simulate”.

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  • Simulamos el valor “0.000 mA” (-25% Rango) Razonabilidad Inferior. Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “3200”, indicador de lazo abierto, ya que es el valor inferior RAW del canal analógico. Y en la variable “NIVEL” el valor -0.102 mca, indicando que está en fallo el canal.

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  • Simulamos el valor “4.000 mA” (0% Rango). Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “4003” y en la variable “NIVEL” un valor muy pequeño, aproximadamente 0 mca.

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  • Simulamos el valor “8.000 mA” (25% Rango). Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “8005” y en la variable “NIVEL” un valor de 0,51 mca.

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  • Simulamos el valor “12.000 mA” (50% Rango). Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “12007” y en la variable “NIVEL” un valor de 1,02 mca.

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  • Simulamos el valor “16.000 mA” (75% Rango). Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “16012” y en la variable “NIVEL” un valor de 1,53 mca.

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  • Simulamos el valor “20.000 mA” (100% Rango). Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “20013” y en la variable “NIVEL” un valor de 2,04 mca.

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  • Simulamos el valor “24.000 mA” (125% Rango) Razonabilidad Superior. Obteniendo en el PAC en la variable “Local:2:I.Ch0Data” el valor “20513”, ya que es el valor superior RAW del canal analógico. Y en la variable “NIVEL” un valor de 2,105 mca.

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Tabla con los valores obtenidos:

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Con esta prueba hemos podido verificar que es es correcto el escalado.

Aplicación de PAC: “SE_ANALOGICAS_ESCALADO.ACD”

Para finalizar esta serie, en la siguiente entrada del blog, “Señales Analógicas Cap.12 (Práctica-Parte 12)”, veremos como usar la utilidad “TRENDS” (Tendencias) de RSLogix 5000, una herramienta muy útil para depurar y reparación de averías.

Saludos!!!!

 

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