Interfaces de entrada y salida

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Álvaro Pereyra Cabrera
hace 10 años
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1 Interfaces de entrada y salida Las interfaces establecen la comunicación entre la unidad central y el proceso, filtrando, adaptando y codificando de forma comprensible para dicha unidad las señales procedentes de los elementos de entrada, y decodificando y amplificando las señales generadas durante la ejecución del programa antes de enviarlas a los elementos de salida Importancia: o Conexión directa a sensores y actuadores del proceso o 90% fallas en circuitos E/S Clasificación por tipo de señales: o Digitales de 1 bit: lógicas o binarias. o Digitales de varios bits: palabras o Analógicas Entradas salidas digitales Distinción entre otros sistemas de control (robótica, máquinas herramientas, etc) Entradas (todo-nada) proceden de contactos electromecánicos Salidas a la alimentación de bobinas de relés

directa a sensores y actuadores del proceso o 90% fallas en circuitos E/S Clasificación por tipo de señales: o Digitales de 1 bit: lógicas o binarias.

2 Alimentación externa 24 a 220 Vac o 24 a 110 Vcc Alimentación interna 5Vcc Interfaz: adapta niveles de tensión y aísla galvánicamente (inmunidad al ruido y robustez contra sobretensiones) Fuentes de alimentación distintas (provistas por el plc o no) Entradas lógicas Clasificación: o Corriente continua: 12, 24, 50 Vcc Según polaridad conectada al común: o PNP: común al negativo o NPN: común al positivo o Corriente alterna/contínua: 24, 48, 110 y 220 Vac o Con/sin aislamiento galvánico

plc o no) Entradas lógicas Clasificación: o Corriente continua: 12, 24, 50 Vcc Según polaridad conectada al común: o PNP:

3 Margen de ruido: o Rango de valores de la señal dentro los cuales se lee inequívocamente como 1 o como 0 o Margen de ruido estático (T>Tpo. rta. interfaz) o Margen de ruido dinámico (señales transitorias)

4 Entradas de CC PNP (lógica positiva) o Común de campo (positivo) o Común de interfaz (negativo) o Diodo LED o Filtro RC (1 a 10 ms) o Multiplexor de conexión al bus o Detectores de proximidad (PNP) o Producto corriente de fuga Z IN Margen ruido 0

Filtro RC (1 a 10 ms) o Multiplexor de conexión al bus o

6 Entradas de CC NPN (lógica negativa) o Común de campo (negativo) o Común de interfaz (positivo) o Detectores de proximidad (NPN)

7 Entradas de CA/CC o Tensiones normalizadas 24, 48, , Vac o Rectificación y filtro (10 a 20 ms) o Terminal común o Alimentación de red o transformador (opción segura) Salidas lógicas Clasificación: o Estáticas (conmutación a semiconductor) Corriente continua (transistor open colector) o PNP o NPN Corriente alterna (triac) o Por relé o CC y CA o Uso difundido

Salidas lógicas Clasificación: o Estáticas (conmutación a semiconductor) Corriente continua

8 Salidas de CC PNP, sin aislación o Lógica positiva ( 1 => tensión positiva respecto del común) o Común de cargas (negativo) o Dos comunes de interfaz (negativo y positivo) o Negativo de campo = Negativo CPU o Características: Mayor velocidad de respuesta Menor desgaste Protección contra corto circuitos Mayor sensibilidad a picos de corriente Menor capacidad de corriente Requieren una fuente de calidad Mayor caída en conducción (vs contacto relé) Corriente de fuga

Mayor velocidad de respuesta Menor desgaste Protección contra corto circuitos Mayor sensibilidad a picos de

9 Salidas de CC PNP, con aislación Salidas de CC NPN, con aislación o Lógica negativa ( 1 => tensión negativa respecto del común)

10 o Común de cargas (positivo) o Dos comunes de interfaz (negativo y positivo) Salidas por relé o Salidas los contactos del relé o Un contacto NA o MOV y RC para evitar perturbaciones sobre lógica Salidas estáticas de CA o Características (simil relés vs transistores)

contacto NA o MOV y RC para evitar perturbaciones sobre lógica

11 Entradas/Salidas analógicas Módulos de ampliación (compactos) o tarjetas analógicas Intrucciones específicas: comparación, cálculos aritméticos y hasta algoritmos de regulación (PID) Variables analógicas se codifican en binario o BCD Resumen del proceso en la Fig.

cálculos aritméticos y hasta algoritmos de regulación (PID)

12 Interfaces para entradas analógicas Un conversor A/D con entradas multiplexadas Señales normalizadas 4 a 20 ma o de 0 a 10 V Tarjetas específicas (Termopares, encoders) Ajuste de ganancia (opcional) Multiplexer analógico Parámetros principales: o Márgenes de corrientes y/o tensión de entrada o Impedancia de entrada o Nivel de aislamiento o Resolución (número de bits) o Tipo de conversión o Polaridad de la señal de entrada o Tiempo de adquisición del dato o Precisión o margen de error

principales: o Márgenes de corrientes y/o tensión de entrada o Impedancia de entrada o Nivel de aislamiento o Resolución

13 Interfaces para salidas analógicas Un conversor D/A por canal Señales normalizadas 4 a 20 ma o de 0 a 10 V Amplificador de aislamiento (opcional) Señales seleccionables (opcional) Contador bidireccional autónomo para prueba (opcional) Parámetros principales: o Márgenes de corrientes y/o tensión de entrada o Impedancia de salida o Protección contra corto circuitos o Nivel de aislamiento o Resolución (número de bits) o Polaridad de la señal de salida o Precisión o margen de error

Parámetros principales: o Márgenes de corrientes y/o tensión de entrada o Impedancia de salida o Protección contra corto

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