Tipos de cartas para un autómata PLC

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Cateogría del artículo Automatización Basica
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Estas son las principales cartas que puedes incorporar en tu autómata dependiendo de las necesidades del proyecto de automatización

Tipos de cartas para un autómata PLC

Un PLC (Controlador Lógico Programable) necesita de cartas o tarjetas que sean capaces de captar señales del exterior (fotocélulas, sensores de presión) y tambien de enviar acciones (activar motores, electro valvulas etc)

Las cartas se acoplan en el rack del PLC, en en el lateral derecho CPU, en función del moldeo del PLC se podrán incorporar mas o menos cartas.

Dependiendo del proyecto requeriremos un numero determinado de cartas y tipos. Antes de empezar el proyecto es necesario evaluar concienzudamente todas las entradas y salidas que vamos a necesitar controlar así como su tipo.

Estas son las principales cartas que te puedes incorporar a un PLC:

CARTAS DIGITLES

Son las más usuales y con ellas controlamos señales digitales, es decir, señales discretas que tienen dos estados, 0 o 1. Las cartas digitales pueden ser de Entradas (conectar sensores, detectores, fortocélulas) y Salidas (conectar motores, electrovalvulas etc).

Las cartas digitales pueden ser de lógica PNC o NPN o mixta, hay que prestar atención con este tema, para saber mas sobre la diferencia entre PNP y NPN consulta este artículo.

EL numero de entradas y  salidas digitales puede variar según el modelo la carta pudiendo ser de 8, 16, 32 o 64.

CARTAS ANALOGICAS

Este tipo de cartas las utilizaremos para señales analógicas, la señal pueden tomar diferentes valores dentro de un rango y existen varios tipos -10 to 10 V, -5 to 5 V, 0 to 10 V, 0 to 20 mA, 0 to 5 V, 1 to 5 V, 4 to 20 mA. y tambien diferentes resoluciones.

Un ejemplo de señal analógica es por ejemplo una fotocélula de reflexión directa que nos indicar la distancia exacta desde la fotocélula hasta el objeto que se mueve (al contrario que la señal digital que nos dice únicamente si hay o no objeto)

Las cartas analógicas pueden ser de Entradas (fotocélulas analógicas) y Salidas (electrovalvulas proporcioanal).

Este tipo de cartas necesitan realizar un escalado en el programa del PLC para convertir la magnitud de entrada o salida. Por ejemplo una fotocélula que mida de 40 a 160 mm y nos entregue una señal de 4 a 20 mA. Este ejemplo de escalado pueda ayudarte a entender como se programa en el PLC un escalado de señal analógica.

CARTAS DE TEMPERATURA

Unos de los parámetros habituales en tareas de automatización es el de control de temperatura, este tipo de cartas podríamos haberlas incluido dentro del grupo de cartas analógicas pero hemos preferido distinguirlas.

Existen diferentes tipos de cartas con entradas para Termopar R, S, K, J, T, L, B y tambien para Pt100 y para JPt100

Estas cartas tambien ofrecen salidas capaces de controlar por PID los procesos de temperatura, por ejemplo un horno, tendremos la señal de entrada a la carta con la sondas PT100 y las salidas de la carta controloran las resistencias electricas del horno.

CARTAS DE COMUNICACIONES

Este tipo de cartas se utilizan para dotar de comunicación al PLC, esto permite que pueda comunicar con otros dispositivos (robots, reguladores de temperatura, variadores de velocidad) y con otros autómatas para intercambiarse datos.

Existen muchos tipos de cartas de comunicaciones: SERIE, Modbus, Profibus, Profinet, DeviceNet, EtherCAT, EthernetIP, CC-Link, IO-Link etc

CARTAS DE E/S RAPIDAS - ENCODERS

En algunas aplicaciones de automatización es necesario utilizar Entradas de Alta Velocidad, por ejemplo encoders para controlar el movimiento de una cintra trasportadora. Este tipo de cartas tienen un refresco mucho más rápido que las cartas de entradas digitales y están pensadas para gestionar este tipo de entradas rápidas.

En el caso del encoder, va a enviar a la carta del PLC una cantidad de pulsos con una frecuencia muy grande por lo que es necesario utilizar este tipo de cartas especiales que sean capaces de leer estos impulsos o entrada rápidas. EL tipo de entrada de encoder pueden ser de diferentes tipos Incremental encoder, Line driver (RS-422), Open collector...

El PLC gestiona este tipo de entradas con los Contadores de Alva Velocidad (High Spedd Counters), aqui puedes ver un par de ejemplo:

El contador rápido para encoder “HSC” del S7-1200

Encoder en carta Omron NX-EC0122 con Sysmac Studio

CARTAS POSICIONAMIENTO - MOTION 

Aunque los PLCs cada vez ofrecen ya integrada en su CPU las funciones de Motion Control (Control de movimiento) existen cartas especificas para este cometido, aunque suelen ser posicionamientos mas sencillos.

Podemos distinguir diferentes tipos de cartas: Por salidas de pulsos (PWM), o por comunicación (Metrolink, Pofinet, EtherCAT), aquí puedes ver algunos ejemplos:

S7-1200 Control por pulsos de SINAMICS V90 (En)

CARTAS DE PESAJE

Los diferentes fabricantes han ido sacando al mercado cartas específicas para la lectura y el control de pesaje. Estas cartas permiten el cableado de Celulas de carga lo que facilita mucho la integración del pesaje en el PLC

Como puedes, un proyecto de automatización con PLC puede requerir de diferentes tipos de cartas de Entrada y Salidas por lo que es muy importante estudiar bien al aplicación para definir que cartas vamos a montar en nuestro autómata.

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