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Controladores Lógicos Programables: Captura y Análisis de Señales

Los Controladores Lógicos Programables (PLCs) no solo se usan para proporcionar información sobre niveles de señal. También pueden capturar y analizar datos, dependiendo del uso del controlador. El uso más básico de los PLCs, la captura de señales, permite a los usuarios capturar y registrar un conjunto de valores para análisis y pruebas.

Los valores capturados por los PLCs pueden ingresarse y mostrarse en gráficos para ver la frecuencia y variaciones en el conjunto de valores reales comparado con el conjunto de valores ideal. Algunos conjuntos de valores necesitarán un esquema de control PID para corregirlos. Esto se muestra via picos en el gráfico representando errores como sobreimpulso o sub-rendimiento.

Usando código ladder-logic, se pueden crear picos o pulsos de muestra similares a los causados por errores para pruebas. Hay cuatro formas diferentes de crear estos pulsos de muestra usando códigos logic-ladder. Cada uno de estos códigos refleja los códigos lógicos incluyendo comparaciones, temporización y código matemático.

Método 1 – Instrucción de carga FIFO

El primer método involucra una instrucción first-in-first-out para crear los pulsos de muestra. La instrucción de carga FIFO está disponible en la mayoría de los procesadores costosos y simplemente aumentando el tamaño del array para permitirle capturar más valores. Esto permite tomar una muestra más grande de datos para análisis.

Método 2 – Promediando Elementos

Este método, comúnmente encontrado en PLCs de gama alta, toma los promedios de todos los elementos en un array. Si se necesita calcular la tasa de cambio entre capturas consecutivas, entonces se usa un código que compara las capturas de señal para determinar las diferencias. Un array puede luego leer el resultado para análisis y capturar cualquier valor pico observado.

Método 3 – Plataformas PLC sin instrucciones FIFO

El tercer método elimina la necesidad de una instrucción FIFO; sin embargo, las capacidades de movimiento de array y archivo siguen siendo requeridas. Nueve elementos son movidos por la primera instrucción, copiando el valor actual de la señal en el elemento más reciente. Cada instrucción de movimiento es luego reemplazada con entradas Vxxx, con un valor en cada entrada representando las ubicaciones de datos deseadas de valor del sensor y ubicación de almacenamiento.

Método 4 – Temporizador de Libre Ejecución

El último método funciona a través de casi cualquier plataforma PLC, no solo las de gama alta. Involucra usar un temporizador para registrar el escaneo y capturar los valores dados durante ese tiempo. Los pulsos resultantes del código no serán tan precisos en el escaneo como en los métodos anteriores, pero una rutina cíclica o interrupción puede resolver este problema.

Cuando las señales están siendo analizadas, es bueno capturar señales a altas frecuencias. La velocidad a la que la tarjeta publica un valor a un registro solo puede ir tan rápido. Sin embargo, la única forma de determinar la tasa de actualización es capturando y almacenando un gran número de valores en un array. Por ejemplo, si la tasa de captura de seis o siete valores consecutivos idénticos es 5ms, la tarjeta actualizaría cada 30 a 35ms. Cuanto más rápido se publican los valores, mayor la probabilidad de que ocurra un pico o error.

Ladder Logic 302

No es difícil ver cuán importante es la lógica ladder, ya que forma la columna vertebral de la recolección y análisis de datos de PLC. Esta recolección y análisis a su vez proporciona información valiosa para controles industriales en uso alrededor del mundo hoy. Entender los diferentes métodos de captura de señales que usan lógica ladder es crítico para entender y usar PLCs para analizar datos.

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