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MÓDULOS O INTERFACES DE ENTRADA Y SALIDA

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Edgar Najera

on 9 September 2013

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MÓDULOS O INTERFACES DE ENTRADA Y SALIDA
(E/S) – (I/O)
MÓDULOS O INTERFACES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S) – (I/O)
Los módulos de entrada o salida son las tarjetas electrónicas que proporcionan el vínculo entre la CPU del controlador programable y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellas se origina el intercambio de información, ya sea con la finalidad de adquirir datos, o para el mando o control de las máquinas presentes en el proceso.
Tipos de Interfaces
Entradas / salidas especiales
Entradas / salidas inteligentes
Procesadores periféricos inteligentes
Entradas - Salidas
Digitales o Discretas
Analogicas
Entradas y Salidas Discretas
Estas interfases tiene la simple función de informar a la CPU, de la presencia o ausencia de señal, tensión o corriente, en un circuito, apertura o cierre de un contacto, pulsador, limite de carera, etc. En el caso de las salidas estas conectan o desconectan
al circuito de actuación de un solenoide, contactor, lámpara, etc

Los módulos de entrada digitales trabajan con señales de tensión, por ejemplo cuando por una vía llegan 24 voltios se interpreta como un "1" y cuando llegan cero voltios se interpreta como un "0".
El proceso de adquisición de la señal digital consta de varias etapas.

-Protección contra sobre tensiones
-Filtrado
-Puesta en forma de la onda
-Aislamiento galvánico o por opto acoplador
.
Entradas Discretas
Estas interfases tienen la simple función de informar a la CPU del estado de presencia o ausencia de tensión en un circuito (cierre o apertura de un Contactor, pulsador, etc.). Las interfases discretas abarcan un amplio rango de opciones, un contacto externo puede estar conectado a distintos voltajes, según la máquina o el proceso. Existen interfases para corriente continua o alterna, y a su vez para distintos niveles de tensiones. Las interfases están construidas de forma de módulos que se alojan en bases de montaje, estructura semimodular o modular, o formando parte del conjunto estructura compacta
Módulos de entrada discreta de la familia Simatic-S5 -
Salidas Discretas
Un módulo de salida digital permite al Controlador Lógico Programable actuar sobre los preaccionadores y accionador
es que admitan ordenes de tipo todo o nada.
El valor binario de las salidas digitales se convierte en la apertura o cierre de un relee interno del autómata en el caso de módulos de salidas a relee.
En los módulos estáticos (bornero), los elementos que conmutan son los componentes electrónicos como transistores o triacs, y en los módulos electromecánicos son contactos de relees internos al módulo.
Circuito equivalente de una interfase de salida discreta en DC (Tipo transistor)

Salidas de Palabras
Las salidas de este tipo activan grupos de 8 o 16 bits, que forman palabras binarias. Se usan para manejar elementos como display de siete segmentos y otros elementos del proceso capaz de procesar este tipo de señales.
Generalmente cuentan con una única bornera de 8/16 bornes y de una señal para sincronizar la lectura de varios canales por esa misma bornera. Las salidas son opto aisladas y poseen un sistema para evitar la actualización de los canales mientras se están siendo leídos
Entradas Analógicas
Los módulos de entrada analógicas permiten que los Controlador Lógico Programable
trabajen con accionadores de mando analógico y lean señales de tipo analógico como pueden
ser la temperatura, la presión, el caudal, tensión o intensidad, etc.
Los módulos de entradas analógicas convierten una magnitud analógica en un número que se deposita en una variable interna del Controlador Lógico Programable. Lo que realiza es una
conversión A/D, puesto que el autómata solo trabajar con señales digitales. Esta conversión se
realiza con una precisión o resolución determinada (numero de bits) y cada cierto intervalo de
tiempo (periodo muestreo).

El proceso de adquisición de la señal analógica consta de varias etapas:
- Filtrado
- Conversión A/D
- Memoria interna

Un modulo clásico de entrada analógica puede tener, por ejemplo cuatro u ocho canales de
entrada multiplexado.
Salidas Analógicas
Los módulos de salida analógica permiten que el valor de una variable numérica interna del autómata se convierta en tensión o intensidad.
Lo que realiza es una conversión D/A, puesto que el Controlador Lógico Programable solo trabaja con señales digitales. Esta conversión se realiza con una precisión o resolución determinada (numero de bits) y cada cierto intervalo de tiempo (periodo muestreo).
Esta tensión o intensidad puede servir de referencia de mando para actuadores que admitan mando analógico como pueden ser los variadores de velocidad, las etapas de los tiristores de los hornos, reguladores de temperatura... permitiendo al Controlador Lógico Programable realiza funciones de regulación y control de procesos continuos.
Módulos de Funciones Especiales
Cuando los PLC deben controlar procesos o máquinas que requieren tareas mas complejas, como por ejemplo, resolución de ecuaciones que requieren aritmética avanzada, emisión de informes en códigos ASCII, control de velocidades superiores al barrido del equipo, repuestas
a señales que no pueden aceptar demoras, control de lazos PID, estas tipo de tareas pueden resultar limitaciones que estén dadas por la falta de capacidad de los controladores para atender en un tiempo razonable esas operaciones sin dejar de lado la resolución de la lógica de contacto
Tipos Módulos Especiales
Modulo de Entrada de Pulsos de Alta Velocidad

Permite conectar al sistema dispositivos que producen trenes de pulsos demasiado rápidos para que el barrido del controlador, pueda reaccionar o efectuar conteos, ejemplo, caudalímetro, turbinas, tacómetros, etc. Este tipo de módulos tiene entradas/salidas, por las que ingresan las señales de frecuencias hasta 100 Khz., y las salidas pueden adopta resultados de conexión/desconexión de acuerdo al programa que el usuario carga en la memoria del modulo.
Modulo de Control de Ejes

Este módulo tiene generalmente la función de controlar la posición punto a punto de servomotores en lazos cerrados, tienen la posibilidad de manejar el posicionamiento de varios ejes a la vez. La tarea principal del módulo es el cómputo de velocidad y posición independientemente del barrido del PLC. Para ello el modulo, cuenta con su propia CPU y se programa con el lenguaje de alto nivel por medio de una PC o una terminal sin inteligencia.

Modulo de Entrada de Termocuplas

Proveen de alta precisión en las lecturas de termocuplas, usando resoluciones de hasta catorce bits, la señal que se le envía al PLC puede ser expresada en grados Celsius, grados Fahrenheit, o en milivolts.
La calibración del módulo, ajuste de cero y rango se realizan de manera similar a los métodos de calibración de transmisores, estos ajustes dan la posibilidad de lograr una alta resolución en bajas temperaturas manteniendo el rango al máximo.

Modulo de Entrada de Termo resistencias

Mediante la lectura de un valor de resistencia y su posterior conversión, este modulo es capaz de enviar señales a la CPU del PLC en varios formatos, grados Celsius, grados Fahrenheit, Ohm o valor numérico. El módulo posee una inteligencia necesaria para convertir el valor de resistencia leído en formato útil para el usuario sin el empleo de tablas de conversiones.

Modulo BASIC Programable

Cuando se necesitan cálculos complejos, estadística, etc. se puede utilizar este tipo de módulo, que no es mas que una pequeña computadora con su propia CPU, y memorias que acepta pro-gramas escritos en lenguaje BASIC. El módulo posee una comunicación directa con la CPU del PLC y otros pórticos para poder conectar periféricos tales como terminales sin inteligencia, lectores de códigos de barra, impresoras, etc

Gracias .....

Buenas Noches .....
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