Página 1 ___________________ Procesamiento de valores analógicos Prólogo ___________________ Guía de la documentación ___________ Información importante sobre la tecnología analógica SIMATIC Representación de valores ___________________ analógicos S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro, ET 200eco PN ___________________ Conexión de sensores de medida Procesamiento de valores analógicos ___________________...
Página 2 Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma...
Página 3: Prólogo
Prólogo Finalidad de la documentación En la presente documentación se describen temas generales que no dependen de productos. Además de la información introductoria sobre el procesamiento de valores analógicos, en el manual encontrará los temas siguientes: ● Conexión de sensores de medida a entradas analógicas ●...
Página 4 Dichas funciones son un componente importante de un sistema global de seguridad industrial. En consideración de lo anterior, los productos y soluciones de Siemens son objeto de mejoras continuas. Por ello, le recomendamos que se informe periódicamente sobre las...
Página 5: Tabla De Contenido
Índice Prólogo ..............................3 Guía de la documentación ........................7 Información importante sobre la tecnología analógica ................9 Resumen ............................9 Precisión/resolución ........................13 Normalización de valores analógicos ..................17 Desnormalización de valores analógicos ..................19 Error de linealidad ........................21 Repetibilidad ..........................
Página 6 Índice Conexión de sensores de medida ......................68 Resumen ............................. 68 Conexión de entradas analógicas con conexión MANA ............. 70 Conexión de entradas analógicas sin conexión MANA .............. 72 Conexión de sensores de tensión ....................74 Conexión de sensores tipo intensidad ..................75 Conexión de termorresistencias y resistencias................
Página 7: Guía De La Documentación
Tema Documentación Contenidos más destacados Descripción del Manual de sistema Pasos previos a la • sistema Sistema de automatización S7-1500 instalación (http://support.automation.siemens.com/WW/vi Montaje • ew/es/59191792) Conexión • Manual de sistema Sistema de periferia descentralizada Puesta en servicio • ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/vi...
Página 8 Datos técnicos • Registro de parámetros • Tablas de valores • analógicos Manuales SIMATIC En Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support) están disponibles todos los manuales actualizados de los productos SIMATIC para su descarga gratuita. Procesamiento de valores analógicos Manual de funciones, 06/2014, A5E03461441-AC...
Página 9: Información Importante Sobre La Tecnología Analógica
Información importante sobre la tecnología analógica Resumen Introducción El propósito de este capítulo es explicarle, partiendo de los principios básicos de la tecnología analógica, las características más importantes de los módulos de entradas y salidas analógicas. Las explicaciones y ejemplos ofrecidos en las páginas siguientes pretenden establecer una relación con los manuales del módulo analógico empleado y facilitarle el manejo de dichos manuales.
Página 10 Información importante sobre la tecnología analógica 2.1 Resumen Sensores de medida Los controladores solo pueden procesar valores analógicos en forma de patrones de bits. Para ello, los sensores de medida que pueden conectarse al módulo analógico capturan magnitudes físicas, p. ej. presión o temperatura. Este valor analógico es medido por el módulo de entradas analógicas en forma de corriente, tensión o resistencia.
Página 11 Información importante sobre la tecnología analógica 2.1 Resumen Conversión analógico-digital Una CPU únicamente procesa información en forma digital. Por este motivo, el valor analógico se convierte a un patrón de bits. La conversión se realiza por medio de un convertidor analógico-digital (convertidor A/D) integrado en el módulo de entradas analógicas.
Página 12 Información importante sobre la tecnología analógica 2.1 Resumen Principales características de los módulos analógicos Además del tipo y el rango de medición, a la hora de seleccionar el módulo analógico adecuado son importantes sobre todo la precisión, la resolución y el tiempo de conversión. Para determinados campos de aplicación, p.
Página 13: Precisión/Resolución
Información importante sobre la tecnología analógica 2.2 Precisión/resolución Precisión/resolución La resolución de un módulo analógico depende del transductor utilizado y de su cableado externo. La aproximación a la señal analógica que se quiere capturar o emitir se realiza mediante una curva en escalera. La resolución indica en cuántos incrementos se divide el valor analógico en esta curva en escalera.
Página 14 Información importante sobre la tecnología analógica 2.2 Precisión/resolución Rangos de medición En la representación del rango de medición, SIMATIC S7 distingue entre el rango nominal, el margen de tolerancia por encima o por debajo y el rebase por exceso o por defecto. Gracias a esta diferenciación se puede reconocer si el valor medido se encuentra dentro del rango de medición especificado en los datos técnicos o si se ha rebasado el rango de medición.
Página 15 Información importante sobre la tecnología analógica 2.2 Precisión/resolución Margen de tolerancia por encima y por debajo En procesos de regulación con escalones de señal elevados, puede ocurrir que la curva de estabilización de la señal abandone brevemente el rango nominal antes de alcanzar la consigna.
Página 16 Información importante sobre la tecnología analógica 2.2 Precisión/resolución Relación entre resolución y precisión Para conseguir una precisión concreta (error práctico) es necesario disponer de una determinada resolución. Ejemplo Error de medición mediante digitalización con una resolución de 8 y 14 bits El rango de medición de un módulo analógico va de 0 a 10 V.
Página 17: Normalización De Valores Analógicos
Información importante sobre la tecnología analógica 2.3 Normalización de valores analógicos Normalización de valores analógicos Normalización Para el procesamiento posterior de los valores analógicos digitalizados, suele ser necesario calcular la magnitud de proceso real en lugar de incrementos (p. ej., 10 V = 27648 incrementos). La conversión de un rango de valores (p.
Página 18 Información importante sobre la tecnología analógica 2.3 Normalización de valores analógicos Rangos de medición unipolares y bipolares En el ejemplo se medía el nivel en un rango de medición bipolar. Para ello, el sensor de medida suministra una tensión negativa, además de la positiva. Dado que el volumen del tanque se convierte al rango de incrementos de -27648 a +27648, la medición del nivel se efectúa con el doble de resolución (Δ) en comparación con el rango de medición unipolar.
Página 19: Desnormalización De Valores Analógicos
Información importante sobre la tecnología analógica 2.4 Desnormalización de valores analógicos Desnormalización de valores analógicos Desnormalización Para emitir valores analógicos normalizados suele ser necesario convertir el valor analógico calculado por el programa de usuario al rango de valores del módulo de salidas analógicas. Esta conversión se denomina desnormalización o desescalado.
Página 20 Información importante sobre la tecnología analógica 2.4 Desnormalización de valores analógicos Rangos de medición unipolares y bipolares En la figura siguiente se muestra la normalización de un actuador que se acciona con el valor mínimo 0 (0 V o 0 mA) para un valor del programa del 0% y con el valor máximo (10 V o 20 mA) para un valor del programa del 100% (+27648).
Página 21: Error De Linealidad
Información importante sobre la tecnología analógica 2.5 Error de linealidad Error de linealidad Definición La linealidad señala la desviación de la conversión A/D o D/A real respecto de la recta ideal dentro de un rango de medición específico. El error de linealidad es la medida de la desviación de la función de transferencia real respecto de la recta ideal.
Página 22: 2.6 Repetibilidad
Información importante sobre la tecnología analógica 2.6 Repetibilidad Repetibilidad Definición La repetibilidad es la desviación máxima de los valores medidos/valores de salida con una misma señal de entrada o un mismo valor de salida después de haber aplicado o emitido un valor distinto.
Página 23: Límite De Error Práctico Y Básico
Información importante sobre la tecnología analógica 2.7 Límite de error práctico y básico Límite de error práctico y básico Introducción A continuación se explica cómo determinar el límite de error práctico o básico y, por tanto, el error de medición o de salida utilizando los datos técnicos. Partiendo del peor caso, se asegura que el módulo no rebase por exceso el valor especificado en todo el rango de operación admisible.
Página 24 Información importante sobre la tecnología analógica 2.7 Límite de error práctico y básico Límite de error básico El límite de error básico es el error total de medición o de salida en el rango nominal a una temperatura ambiente de 25 °C y en estado estacionario tras alcanzar la temperatura de régimen.
Página 25 Información importante sobre la tecnología analógica 2.7 Límite de error práctico y básico Ejemplo de determinación del error de salida Para indicar la tensión en el rango que va de 0 a 10 V se utiliza un módulo de salidas analógicas.
Página 26: Error De Temperatura
Información importante sobre la tecnología analógica 2.8 Error de temperatura Error de temperatura Introducción Durante el funcionamiento, los módulos analógicos están expuestos a condiciones que repercuten en su precisión y, por consiguiente, en los resultados de medición proporcionados. Si, p. ej., la temperatura de empleo del módulo difiere de la temperatura ambiente de 25 °C, se producen errores de temperatura.
Página 27: Supresión De Frecuencias Perturbadoras
Información importante sobre la tecnología analógica 2.9 Supresión de frecuencias perturbadoras Supresión de frecuencias perturbadoras Definición En los módulos de entradas analógicas, la supresión de frecuencias perturbadoras suprime las perturbaciones causadas por la frecuencia de la red de corriente alterna utilizada. La frecuencia de la red de corriente alterna puede repercutir desfavorablemente en los valores medidos sobre todo al medir en pequeños rangos de tensión y con termopares.
Página 28 Información importante sobre la tecnología analógica 2.9 Supresión de frecuencias perturbadoras Frecuencias de red utilizadas La frecuencia de red es la frecuencia utilizada dentro de una red eléctrica para alimentación mediante tensión alterna. La unidad de medida es el hercio, que indica el número de oscilaciones de una señal periódica en un segundo.
Página 29: Perturbaciones En Modo Común (Ucm)
Información importante sobre la tecnología analógica 2.10 Perturbaciones en modo común (UCM) 2.10 Perturbaciones en modo común (UCM) Definición Las perturbaciones en modo común son tensiones e intensidades perturbadoras en las líneas de conexión entre dispositivos eléctricos y otros componentes de la instalación. Se propagan con la misma posición de fase y la misma amplitud tanto en la línea de ida como en la línea de retorno.
Página 30 Información importante sobre la tecnología analógica 2.10 Perturbaciones en modo común (UCM) Ejemplo En la figura siguiente de un módulo analógico con dos entradas (Ch ) se muestran las tensiones perturbadoras acopladas en las entradas (U ) y una tensión perturbadora acoplada entre estas entradas (U ).
Página 31: Perturbaciones En Modo Serie (Usm)
Información importante sobre la tecnología analógica 2.11 Perturbaciones en modo serie (USM) 2.11 Perturbaciones en modo serie (USM) Definición Las perturbaciones en modo serie son tensiones e intensidades perturbadoras en las líneas de conexión que se propagan en ellas en sentido contrario. Tienen sentidos opuestos en la línea de ida y en la línea de retorno.
Página 32 Información importante sobre la tecnología analógica 2.11 Perturbaciones en modo serie (USM) Nota La supresión de perturbaciones en modo serie (SMR) se indica bajo "Perturbación en modo serie", en los datos técnicos del manual de producto del módulo analógico utilizado. El valor de la resistencia de entrada (R ) también se indica en los datos técnicos.
Página 33: Supresión De Tensiones Perturbadoras
Información importante sobre la tecnología analógica 2.12 Supresión de tensiones perturbadoras 2.12 Supresión de tensiones perturbadoras Definición La supresión de tensiones perturbadoras indica el factor en el que se inhibe la señal perturbadora al capturar el valor medido. Cuanto mayor sea este valor, menos falsificarán las perturbaciones la señal medida.
Página 34 En el manual de funciones Instalación de controladores con inmunidad a las perturbaciones (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/59193566) encontrará una descripción detallada para prevenir perturbaciones. Procesamiento de valores analógicos...
Página 35 Información importante sobre la tecnología analógica 2.13 Interferencias entre los canales Supresión de perturbaciones en modo común La tabla siguiente muestra, a modo de ejemplo, las indicaciones que figuran en los datos técnicos de un módulo de entradas analógicas en lo que respecta a la supresión de perturbaciones en modo común: Supresión de tensiones perturbadoras para f = n x (f1 ±...
Página 36: Interferencias Entre Los Canales
Información importante sobre la tecnología analógica 2.13 Interferencias entre los canales 2.13 Interferencias entre los canales Origen del término En las telecomunicaciones, el término "interferencia" (en inglés "crosstalk", abreviado XT) designaba originariamente el acoplamiento no deseado de señales de voz entre los hilos de cable de dos abonados telefónicos distintos.
Página 37 Información importante sobre la tecnología analógica 2.13 Interferencias entre los canales Ejemplo de atenuación de interferencias La indicación de "Interferencias entre las entradas" en los datos técnicos de un módulo de entradas analógicas de ocho canales es, p. ej., -100 dB con un rango de medición de -10 V a +10 V en el canal 1.
Página 38: Diagnóstico
Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico 2.14 Diagnóstico Tipos de diagnóstico de los módulos analógicos Los módulos analógicos SIMATIC pueden diagnosticar errores. STEP 7 ofrece varios tipos de diagnóstico para módulos analógicos. Tenga presente que los parámetros configurables varían según el módulo analógico utilizado y la familia de productos.
Página 39 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Diagnóstico de módulos de entradas analógicas Tabla 2- 3 Tipos de diagnóstico configurables de un módulo de entradas analógicas en función del tipo de medición "Tensión" Falta Rotura de hilo Rebase por Rebase por Error en Unión fría...
Página 40 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Tabla 2- 5 Tipos de diagnóstico configurables de un módulo de entradas analógicas en función del tipo de medición "Intensidad (transductor de medida a 2 hilos)" Falta Rotura de hilo Rebase por Rebase por Error en Unión fría...
Página 41 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Tabla 2- 8 Tipos de diagnóstico configurables de un módulo de entradas analógicas en función del tipo de medición "Resistencia (conexión a 2 hilos)" Falta Rotura de hilo Rebase por Rebase por Error en Unión fría Cortocircuito...
Página 42 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Tabla 2- 11 Tipos de diagnóstico configurables de un módulo de entradas analógicas en función del tipo de medición "Termorresistencia (conexión a 2 hilos)" Falta Rotura de hilo Rebase por Rebase por Error en Unión fría Cortocircuito...
Página 43 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Diagnóstico de los módulos de salidas analógicas Tabla 2- 13 Tipos de diagnóstico configurables de un módulo de salidas analógicas en función del tipo de medición "Tensión" Falta Rotura de hilo Rebase por Rebase por Cortocircuito Sobrecarga...
Página 44 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Falta tensión de alimentación L+ Si desea que se emita un diagnóstico en caso de que la tensión de alimentación L+ en el módulo analógico falte o sea demasiado baja, marque la casilla de verificación "Falta tensión de alimentación L+".
Página 45 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Para los tipos de medición "Resistencia", "Termorresistencia" y "Termopar" se aplica una corriente sobre la línea. Si se produce una rotura de hilo, este flujo de corriente se interrumpe y entonces el módulo de entradas analógicas detecta la rotura. Rotura de hilo en módulos de salidas analógicas Para detectar una rotura de hilo se utiliza la señal analógica emitida.
Página 46 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Error en modo común Si la casilla de verificación "Modo común" está marcada, se emitirá un diagnóstico en caso de rebasarse por exceso la diferencia de potencial permitida U . El rebase de la diferencia de potencial permitida U ocurre, p.
Página 47 Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Cortocircuito Al marcar la casilla de verificación "Cortocircuito" se activa el diagnóstico de cortocircuito de un canal analógico. El diagnóstico se activa en caso de sobrecarga del canal. Posibles causas: ● error de cableado (p. ej. cortocircuito entre conductores individuales en los puntos de conexión o a lo largo del cable) ●...
Página 48: Sobrecarga
Información importante sobre la tecnología analógica 2.14 Diagnóstico Sobrecarga Al marcar la casilla de verificación "Sobrecarga" se activa el diagnóstico de la vigilancia térmica de la etapa de salida. El diagnóstico "Sobrecarga" se activa al superarse la temperatura admisible en la salida y se detecta por canales. Posibles causas de que se supere la temperatura admisible: ●...
Página 49: Información De Calidad
Información importante sobre la tecnología analógica 2.15 Información de calidad 2.15 Información de calidad Información de calidad En el caso de un valor analógico incorrecto, el módulo analógico del canal afectado emite los valores de error 0x7FFF (valor de error para el rebase por exceso y todos los demás estados de error) o 0x8000 (valor de error para el rebase por defecto).
Página 50 Información importante sobre la tecnología analógica 2.15 Información de calidad Figura 2-20 Habilitación de la información de calidad en STEP 7 Cuando se habilita la información de calidad, se asigna un byte en el área de direcciones de entrada del módulo correspondiente. Cada bit de ese byte está asignado a un canal e informa, p.
Página 51 Información importante sobre la tecnología analógica 2.15 Información de calidad Avisos de diagnóstico e información de calidad Si se configuran módulos analógicos en un producto de terceros con un archivo GSD y no se evalúan los avisos de diagnóstico en función de eventos, resulta adecuado el uso de la información de calidad.
Página 52: Tiempo De Conversión De Un Módulo Analógico
Información importante sobre la tecnología analógica 2.16 Tiempo de conversión de un módulo analógico 2.16 Tiempo de conversión de un módulo analógico Tiempo de conversión básico y tiempo de conversión de un canal de entrada analógica El tiempo de conversión básico es el tiempo mínimo que necesita un canal para la conversión de valores analógicos.
Página 53 Información importante sobre la tecnología analógica 2.16 Tiempo de conversión de un módulo analógico Tiempo de conversión en módulos analógicos de alta velocidad Los módulos analógicos de alta velocidad (módulos HS) están diseñados para un procesamiento rápido de las señales. Por este motivo, los módulos HS disponen de menos tipos de diagnóstico y medición que los módulos estándar (módulos ST).
Página 54: Tiempo De Ciclo De Un Módulo Analógico
Información importante sobre la tecnología analógica 2.17 Tiempo de ciclo de un módulo analógico 2.17 Tiempo de ciclo de un módulo analógico Definición El tiempo de ciclo de un módulo analógico es el tiempo que necesita el módulo para procesar todos los canales utilizados. El tiempo de ciclo depende del método utilizado para la captura de valores medidos, p.
Página 55: Tiempo De Estabilización Y Respuesta De Los Módulos De Salidas Analógicas
Información importante sobre la tecnología analógica 2.18 Tiempo de estabilización y respuesta de los módulos de salidas analógicas 2.18 Tiempo de estabilización y respuesta de los módulos de salidas analógicas Los tiempos de estabilización y de respuesta informan de la rapidez con la que aparece en la salida analógica la magnitud de salida analógica especificada y está...
Página 56 Información importante sobre la tecnología analógica 2.18 Tiempo de estabilización y respuesta de los módulos de salidas analógicas Tiempo de transferencia La CPU/el IM (Interface Module) registra valores de salida nuevos en la memoria interna del módulo de salidas analógicas. El tiempo necesario para ello no depende de la CPU o del IM. Estos valores de salida se convierten de manera asíncrona con su aparición en la memoria de transferencia.
Página 57: Alisamiento
Información importante sobre la tecnología analógica 2.19 Alisamiento 2.19 Alisamiento Uso del alisamiento La mayoría de los módulos de entradas analógicas ofrecen la posibilidad de parametrizar un alisamiento de la señal medida en STEP 7. El alisamiento de valores analógicos reduce la influencia de señales perturbadoras.
Página 58 Información importante sobre la tecnología analógica 2.19 Alisamiento Ejemplo 1: alisamiento lineal La figura siguiente muestra, dependiendo del alisamiento ajustado, tras cuántos ciclos del módulo (k) el valor analógico alisado se aproxima al 100% con una respuesta indicial. Esto rige para cada cambio de señal en la entrada analógica. ①...
Página 59: Ejemplo 2: Alisamiento Exponencial
Información importante sobre la tecnología analógica 2.19 Alisamiento Ejemplo 2: alisamiento exponencial La figura siguiente muestra la respuesta indicial del alisamiento ajustado en función del número de ciclos del módulo. ① Sin alisamiento (k = 1) ② Alisamiento débil (k = 4) ③...
Página 60: Carga Con Transductores De Medida A 2 Hilos
Información importante sobre la tecnología analógica 2.20 Carga con transductores de medida a 2 hilos 2.20 Carga con transductores de medida a 2 hilos Transductores de medida a 2 hilos Los transductores de medida a 2 hilos son sensores de corriente que transforman la magnitud medida en una señal de intensidad de 4 a 20 mA.
Página 61: Ejemplo 1: Integración De Un Transductor De Medida En El Circuito
Información importante sobre la tecnología analógica 2.20 Carga con transductores de medida a 2 hilos Ejemplo 1: integración de un transductor de medida en el circuito Según los datos técnicos del transductor de medida a 2 hilos empleado, este necesita al menos una tensión de alimentación (U ) de 8,5 V.
Página 62: Ejemplo 2: Integración De Un Transductor De Medida Y Otros Instrumentos
Información importante sobre la tecnología analógica 2.20 Carga con transductores de medida a 2 hilos Ejemplo 2: integración de un transductor de medida y otros instrumentos Si en un bucle de corriente hay varios instrumentos de medición conectados en serie, la suma de todas las resistencias conectadas no debe superar el valor de la carga máxima admisible.
Página 63: Representación De Valores Analógicos
Representación de valores analógicos Resumen Conversión de valores analógicos Los valores analógicos son procesados por la CPU únicamente en forma digitalizada. Los módulos de entrada analógicos convierten la señal analógica en un valor digital que puede ser procesado por la CPU. Los módulos de salidas analógicas convierten el valor de salida digital de la CPU en una señal analógica.
Página 64 Representación de valores analógicos 3.1 Resumen Ejemplo En el ejemplo siguiente se aprecia cómo, cuando la resolución es más baja, las posiciones menos significativas se rellenan con "0": ● El módulo con una resolución de 16 bits puede incrementar los valores en incrementos de una unidad (2 = 1).
Página 65: Representación De Los Rangos De Entrada
Representación de valores analógicos 3.2 Representación de los rangos de entrada Representación de los rangos de entrada Las tablas siguientes contienen la representación digitalizada de los rangos de entrada, separados por rangos de entrada bipolares y unipolares. La resolución es de 16 bits. La asignación de los valores a los valores medidos concretos de los rangos correspondientes figura en el manual de producto del módulo de entradas analógicas correspondiente.
Página 66: Representación De Los Rangos De Salida
Representación de valores analógicos 3.3 Representación de los rangos de salida Representación de los rangos de salida Las tablas siguientes contienen la representación digitalizada de los rangos de salida, separados por rangos de salida bipolares y unipolares. La resolución es de 16 bits. La asignación de los valores a valores de salida concretos de los rangos correspondientes figura en el manual de producto del módulo de salidas analógicas correspondiente.
Página 67 Representación de valores analógicos 3.3 Representación de los rangos de salida Valor dec. Valor de Palabra de datos Rango salida en % 27648 100,000 Rango nominal 0,003617 0,000 0,000 Valor de salida mínimo** * Si se especifica un valor > 32511, el valor de salida se limita a 117,589% o a 0% (0,0 V / 0,0 mA) en función del módulo empleado.
Página 68: Conexión De Sensores De Medida
Instalación de controladores con inmunidad a las perturbaciones (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/59193566). Sensores de medida conectables a entradas analógicas Según el tipo de medición, es posible conectar los siguientes sensores de medida a los módulos de entradas analógicas:...
Página 69 Conexión de sensores de medida 4.1 Resumen Abreviaturas utilizadas en las figuras Las abreviaturas utilizadas en las figuras siguientes tienen los significados expuestos a continuación: Módulo de entradas analógicas Conexión de masa Conexión de la tensión de alimentación Entrada de medición canal n Salida de intensidad energización termorresistencia (RTD) canal n Entrada de tensión de canal n Entrada de intensidad de canal n...
Página 70: Conexión De Entradas Analógicas Con Conexión Mana
Conexión de sensores de medida 4.2 Conexión de entradas analógicas con conexión MANA Conexión de entradas analógicas con conexión MANA En los módulos de entradas analógicas con conexión M , los potenciales de referencia de las entradas de medición y el punto central de puesta a tierra están aislados eléctricamente entre sí.
Página 71 Conexión de sensores de medida 4.2 Conexión de entradas analógicas con conexión MANA ① Cable equipotencial ② Línea principal de tierra ③ Punto central de puesta a tierra Figura 4-1 Ejemplo: potencial de referencia para módulos de entradas analógicas con conexión M Procesamiento de valores analógicos Manual de funciones, 06/2014, A5E03461441-AC...
Página 72: Conexión De Entradas Analógicas Sin Conexión Mana
Conexión de sensores de medida 4.3 Conexión de entradas analógicas sin conexión MANA Conexión de entradas analógicas sin conexión MANA En los módulos de entradas analógicas sin conexión M , los potenciales de referencia de las entradas de medición y el punto central de puesta a tierra están aislados eléctricamente entre sí.
Página 73 Conexión de sensores de medida 4.3 Conexión de entradas analógicas sin conexión MANA Diferencia de potencial limitada U (tensión en modo común/Common Mode) Asegúrese de que entre los puntos de referencia de las entradas de medición no se rebasa la diferencia de potencial admisible U Las diferencias de potencial U pueden deberse a lo siguiente: ●...
Página 74: Conexión De Sensores De Tensión
Conexión de sensores de medida 4.4 Conexión de sensores de tensión Conexión de sensores de tensión La siguiente figura muestra la manera de conectar los sensores de tensión. Si desea asegurarse de que no se rebasa por exceso el valor permitido U , tienda un cable equipotencial entre los puntos de referencia de las entradas de medición y la masa analógica M...
Página 75: Conexión De Sensores Tipo Intensidad
Conexión de sensores de medida 4.5 Conexión de sensores tipo intensidad Conexión de sensores tipo intensidad Hay dos tipos de sensores de corriente: los transductores de medida a 2 hilos y los transductores de medida a 4 hilos. A continuación se indican las formas posibles de suministrar tensión a los sensores de corriente.
Página 76: Conectar Un Transductor De Medida A 4 Hilos
Conexión de sensores de medida 4.5 Conexión de sensores tipo intensidad Conexión de un transductor de medida a 2 hilos en la entrada analógica de un transductor de medida a 4 hilos Como alternativa al tipo de conexión de la figura anterior, la siguiente figura muestra la forma de alimentar un transductor de medida a 2 hilos a través de la alimentación L+ del módulo.
Página 77: Conexión De Termorresistencias Y Resistencias
Conexión de sensores de medida 4.6 Conexión de termorresistencias y resistencias Conexión de termorresistencias y resistencias En una medición de resistencia, el módulo suministra una intensidad constante a través de los bornes I + y I -. La corriente constante se conduce a través de la resistencia que debe medirse, y a continuación se mide como caída de tensión.
Página 78 Conexión de sensores de medida 4.6 Conexión de termorresistencias y resistencias Conexión a 3 hilos de una termorresistencia Según el módulo, en caso de conexión a tres hilos a módulos con 4 bornes (por canal) es preciso hacer un puente entre M - e I - (v.
Página 79: Conexión De Termopares
Conexión de sensores de medida 4.7 Conexión de termopares Conexión de termopares Introducción Los termopares generalmente se suministran listos para ser utilizados. Las vainas de protección impiden, p. ej., la destrucción de los termopares debido a fuerzas mecánicas. Cables de compensación Los cables de compensación pertenecientes a cada termopar están marcados con colores específicos, puesto que para cada termopar solo debe utilizarse el cable de compensación del material adecuado.
Página 80: Termopares
Termopares Selección de termopares Introducción Los termopares son dispositivos eléctricos para medir la temperatura de forma precisa. Se componen de dos metales diferentes unidos en un punto. Una temperatura que actúe sobre este punto genera una diferencia de tensión a partir de la cual es posible calcular la temperatura.
Página 81: Tipo Y Rango De Temperatura
Termopares 5.1 Selección de termopares Tipo y rango de temperatura Debido a las diferentes composiciones de material, existen diferentes tipos de termopares. Nota Por motivos físicos, los termopares presentan una elevada imprecisión de medida fuera del rango de temperatura especificado. Los termopares deben utilizarse exclusivamente dentro del rango de temperatura indicado por el fabricante.
Página 82: Diseño Y Funcionamiento De Los Termopares
Termopares 5.2 Diseño y funcionamiento de los termopares Diseño y funcionamiento de los termopares Diseño del termopar Un termopar se compone de una sonda y de las piezas de montaje y unión requeridas en cada caso. Dos hilos de diferentes metales o aleaciones se sueldan entre sí por los extremos (extremo caliente).
Página 83 Termopares 5.2 Diseño y funcionamiento de los termopares Funcionamiento de los termopares Si se expone el punto de medición a una temperatura diferente a la de los extremos libres del termopar (punto de unión), se genera una tensión entre los extremos libres, la tensión termoeléctrica.
Página 84: Compensación De La Temperatura En La Unión Fría
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.1 Resumen Introducción Existen varias posibilidades de registrar la temperatura de la unión fría para obtener un valor de temperatura correcto a partir de la diferencia de temperatura entre la unión fría y el punto de medición.
Página 85 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Opciones de compensación Explicación Caso de aplicación/particularidad Canal de referencia del Propiedades La temperatura se registra • módulo directamente en la unión fría. En esta compensación, la temperatura de la unión fría se determina con una termorresistencia Las temperaturas medidas de todos •...
Página 86 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Opciones de compensación Explicación Caso de aplicación/particularidad Temperatura de referencia Propiedades Utilizando varios módulos en la • dinámica unión fría se pueden compensar En esta compensación, la temperatura de la unión fría se determina a través de un módulo.
Página 87: Compensación Por Unión Fría Interna
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.2 Compensación por unión fría interna Funcionamiento En la compensación por unión fría interna, la unión fría está en los bornes del módulo de entradas analógicas. Para ello una los termopares o cables de compensación directamente a las entradas del módulo.
Página 88 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Conexión de termopares Conecte los termopares a las entradas del módulo directamente o a través de cables de compensación. ① Termopar sin cable de compensación ② Termopar con cable de compensación ③...
Página 89: Compensación Por Canal De Referencia Del Módulo
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.3 Compensación por canal de referencia del módulo Funcionamiento En esta compensación, la temperatura de la unión fría se determina con una termorresistencia externa (RTD). Algunos módulos disponen de un canal de referencia propio.
Página 90: Conexión De Termopar/Termorresistencia
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Conexión de termopar/termorresistencia Una el termopar, directamente o con cables de compensación, a la unión fría con los cables de entrada. Conecte los cables de entrada a los bornes correspondientes del módulo. Conecte la termorresistencia a los bornes correspondientes del módulo utilizando cables de entrada de cualquier material.
Página 91: Compensación Por Canal De Referencia Del Grupo 0
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.4 Compensación por canal de referencia del grupo 0 Funcionamiento Con este tipo de compensación, un canal de un módulo con una termorresistencia (RTD) conectada actúa como "emisor de la temperatura de referencia", y otros canales con termopares conectados (receptores de la temperatura de referencia) pueden compensarse con esta temperatura de referencia.
Página 92 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 6. Para los canales que desee definir como receptores: Como "Tipo de medición", seleccione la opción "Termopar". Como "Unión fría", seleccione la opción "Canal de referencia del grupo 0". Figura 5-7 Receptor: canal de referencia del grupo 0 Procesamiento de valores analógicos Manual de funciones, 06/2014, A5E03461441-AC...
Página 93 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Conexión de termopar/termorresistencia El siguiente ejemplo muestra: ● un módulo analógico con termorresistencia como emisor de la temperatura de referencia ● dos módulos analógicos con termopar como receptores de la temperatura de referencia. Una los termopares, directamente o con cables de compensación, a la unión fría con los cables de entrada.
Página 94: Compensación Por Temperatura De Referencia Fija
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.5 Compensación por temperatura de referencia fija Funcionamiento Con esta compensación, la temperatura de la unión fría se almacena como valor fijo en el módulo. Procedimiento Pasos necesarios para la parametrización: 1.
Página 95 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Condiciones de temperatura para el ajuste "Temperatura de referencia fija" La siguiente figura muestra las posibilidades de conexión de termopares con la condición de que la temperatura del módulo (p. ej., mediante montaje en un armario eléctrico climatizado) se mantenga a una temperatura de referencia fija (20 °C).
Página 96 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría La siguiente figura muestra las posibilidades de conexión de termopares con la condición de que la temperatura de la unión fría (fuera del módulo) se mantenga en una temperatura de referencia fija (20 °C).
Página 97: Compensación Por Temperatura De Referencia Dinámica
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.6 Compensación por temperatura de referencia dinámica Funcionamiento Este tipo de compensación permite manipular el valor de temperatura de la unión fría para compensar la temperatura a través del programa de usuario. El valor de temperatura puede obtenerse, p.
Página 98 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Módulo analógico para captura de la temperatura de proceso mediante termopar (TC) Pasos necesarios para la parametrización: 1. Abra el proyecto en STEP 7. 2. En la vista de dispositivos, marque el módulo analógico deseado y el canal correspondiente.
Página 99 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Módulo analógico para medición de la temperatura en la unión fría mediante termorresistencia (RTD) Pasos necesarios para la parametrización: 1. Abra el proyecto en STEP 7. 2. En la vista de dispositivos, marque el módulo analógico deseado y el canal correspondiente.
Página 100 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Conexión de termopar/termorresistencia En caso de compensación de temperatura mediante una temperatura de referencia dinámica, una p. ej. los termopares a las entradas del módulo mediante cables de entrada. En este caso, la temperatura se determina en la unión fría con una termorresistencia (RTD). La temperatura determinada de este modo en la unión fría se transfiere con la instrucción WRREC mediante registros al módulo analógico con termopar.
Página 101: Sin Compensación O Compensación Externa
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.7 Sin compensación o compensación externa Funcionamiento La temperatura en la unión fría de los termopares se mide fuera del módulo de entradas analógicas, p. ej., mediante una caja de compensación en el termopar. La temperatura de la unión fría se define con 0 °C para este tipo de compensación.
Página 102 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Conexión de la caja de compensación La caja de compensación se conecta directamente a los cables de entrada de un termopar individual y debe alimentarse con aislamiento galvánico. La fuente de alimentación debe filtrar las perturbaciones de forma suficiente, p.
Página 103: Tipo De Compensación Rtd (0)
Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría 5.3.8 Tipo de compensación RTD (0) Funcionamiento La temperatura de la unión fría se determina midiendo el valor de resistencia de una Pt1000 en el elemento de apriete del conector de compensación M12. La medición de resistencia solo está...
Página 104 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría Ejemplo de conexión Conexión con conector de compensación M12 Conecte el termopar al conector de compensación M12 directamente o con cables de compensación. Monte el conector de compensación M12 en el conector hembra redondo X1 (canal 0) del CM IO 4 x M12 en el 4 AI TC High Feature.
Página 105 Termopares 5.3 Compensación de la temperatura en la unión fría La figura siguiente muestra un ejemplo de conexión "RTD (0)" como unión fría con termorresistencia externa Pt1000: ① Conector M12 solo en conector hembra redondo X1 ② Pt1000 externa (α = 0,003851) en la zona de la unión fría con cables de cobre en los bornes 1 y 3.
Página 106: Conexión De Cargas/Actuadores
Encontrará una descripción detallada del tendido de cables, el apantallamiento de cables, la conexión equipotencial, etc. en el manual de funciones Instalación de controladores con inmunidad a las perturbaciones (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/59193566). Abreviaturas utilizadas en las figuras Las abreviaturas utilizadas en las figuras siguientes tienen los significados expuestos a continuación:...
Página 107: Conexión De Cargas/Actuadores
Conexión de cargas/actuadores 6.2 Conexión de cargas/actuadores Conexión de cargas/actuadores Potencial de referencia para módulos de salidas analógicas con conexión M En los módulos de salidas analógicas no hay unión galvánica entre el punto de referencia de la masa analógica M y el punto central de puesta a tierra.
Página 108: Potencial De Referencia Para Módulos De Salidas Analógicas Sin Conexión M
Conexión de cargas/actuadores 6.2 Conexión de cargas/actuadores Potencial de referencia para módulos de salidas analógicas sin conexión M En los módulos de salidas analógicas no hay unión galvánica entre los puntos de referencia de los circuitos de salida analógica y el punto central de puesta a tierra. Asegúrese de que entre los puntos de referencia de los circuitos de salida analógica y el punto central de puesta a tierra no se rebasa por exceso la diferencia de potencial admisible La causa de una diferencia de potencial U...
Página 109: Funciones Soportadas
Funciones soportadas Calibración de módulos analógicos 7.1.1 Resumen Calibración Una calibración comprueba los valores de proceso medidos por el módulo de entradas analógicas o emitidos por el módulo de salidas analógicas, determina su desviación respecto de los valores reales y compensa los errores de medición o de salida. Calibración de módulos analógicos Los módulos analógicos SIMATIC se calibran antes de la entrega y poseen una elevada estabilidad a largo plazo, de manera que no es necesario realizar una calibración durante el...
Página 110: Funciones
Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos En el manual de producto del módulo analógico correspondiente se indica si se soporta la función "Calibración". Funciones El grupo "Calibración" ofrece las siguientes funciones: ● Determinar la calibración actual de todos los canales ●...
Página 111: Calibración De Módulos Analógicos
Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos 7.1.2 Calibración de módulos analógicos Calibración manual Para comenzar con la calibración manual, deben cumplirse los siguientes requisitos: ● Existe una conexión online entre STEP 7, la CPU correspondiente y el módulo analógico que se va a calibrar.
Página 112 Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos Procedimiento Al iniciar la función "Calibración", aparece la pantalla básica de la calibración. Cada vez que se selecciona un nuevo canal, el módulo lee los siguientes datos generales y valores de calibración: ● Calibración: indica si los valores de calibración activos son de fábrica o del usuario. ●...
Página 113 Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos Durante la calibración de usuario se vuelven a determinar los valores de calibración necesarios del canal seleccionado, teniendo en cuenta el rango de medición que se parametrizó para ese canal. Nota La calibración se puede realizar en el modo de operación RUN o STOP de la CPU. Si la CPU está...
Página 114: Resultado
Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos ● Instrucción: el campo "Instrucción" muestra qué acciones debe realizar el propio usuario en el paso de calibración actual. Ejecute las acciones indicadas aquí y confirme con el botón "Siguiente". Ahora el módulo ejecuta las acciones necesarias para el paso de calibración actual.
Página 115: Cancelación Del Proceso De Calibración
Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos 7.1.3 Cancelación del proceso de calibración Requisitos ● Se ha abierto la vista "Online y diagnóstico" del módulo analógico marcado desde el contexto del proyecto y el usuario está en el área "Funciones > Calibración". ●...
Página 116: Restablecer La Configuración De Fábrica De Los Módulos Analógicos
Funciones soportadas 7.1 Calibración de módulos analógicos 7.1.4 Restablecer la configuración de fábrica de los módulos analógicos Requisitos ● Se ha abierto la vista "Online y diagnóstico" del módulo analógico marcado desde el contexto del proyecto y el usuario está en el área "Funciones > Calibración". ●...
Página 117: Módulos Analógicos De Alta Velocidad
Módulos analógicos de alta velocidad Principios básicos Para necesidades elevadas en cuanto a potencia y velocidad, el usuario dispone de módulos analógicos de alta velocidad (HS). La principal característica de estos módulos analógicos HS frente a los módulos analógicos estándar (ST) es que sus tiempos de ciclo son más cortos.
Página 118 Módulos analógicos de alta velocidad 8.1 Principios básicos Ciclos de emisión Si se configura el modo isócrono, los datos de entrada o de salida se sincronizan dentro de un mismo ciclo de emisión. Los datos de los módulos de entradas se capturan en el ciclo n y se transmiten al IM simultáneamente.
Página 119 Módulos analógicos de alta velocidad 8.1 Principios básicos Dado que por principio los subciclos deben encontrarse en un mismo ciclo, el sobremuestreo (oversampling), a diferencia del modelo de 3 ciclos del modo isócrono, requiere un ciclo adicional para copiar los datos en el IM. De ahí surge un modelo de 5 ciclos.
Página 120: Tiempo De Ciclo De Un Módulo De Salidas Analógicas
Módulos analógicos de alta velocidad 8.1 Principios básicos Tiempo de ciclo de un módulo de salidas analógicas Si ha configurado la propiedad del sistema "Modo isócrono" en módulos HS, todos los módulos de entradas analógicas se sincronizarán en un mismo instante del ciclo de ①...
Página 121 Módulos analógicos de alta velocidad 8.1 Principios básicos Tiempo de ciclo del módulo de salidas analógicas En los módulos de salidas analógicas, el tiempo de sincronización se refiere a la salida del ② convertidor analógico-digital . Como en los módulos de salida se desconoce la impedancia del actuador conectado junto con el cable de conexión, pero estos tienen una influencia esencial en el tiempo de propagación de señal, el tiempo de estabilización no se puede calcular como valor fijo.
Página 122 Módulos analógicos de alta velocidad 8.1 Principios básicos Aplicaciones típicas En general, el modo isócrono puede utilizarse donde sea necesario registrar valores medidos con sincronismo, coordinar movimientos y lanzar reacciones del proceso de forma definida y simultánea. Por ello, el modo isócrono se utiliza en los más diversos campos de aplicación.
Página 123: Módulos St Vs. Módulos Hs
Módulos analógicos de alta velocidad 8.2 Módulos ST vs. módulos HS Módulos ST vs. módulos HS El siguiente capítulo ofrece un resumen de otras diferencias importantes entre los módulos analógicos estándar y de alta velocidad. Los valores numéricos indicados son ejemplos de módulos específicos.
Página 124 Módulos analógicos de alta velocidad 8.2 Módulos ST vs. módulos HS Las entradas analógicas con procesos por integración son de uso universal. En estas entradas analógicas debe tenderse el cableado con cuidado, pero debido a su captura de señales más lenta y, en principio, inmune a perturbaciones, los requisitos no son comparables a las entradas analógicas que convierten valores instantáneos.
Página 125: Compatibilidad Electromagnética
● Disponer un bucle de cable corto entre el contacto de pantalla y la conexión en borne. Nota Instalación inmune a las perturbaciones Cuando utilice módulos HS, tenga especialmente en cuenta las indicaciones del manual de funciones Instalación de controladores con inmunidad a las perturbaciones (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/59193566). Procesamiento de valores analógicos Manual de funciones, 06/2014, A5E03461441-AC...
Página 126 Módulos analógicos de alta velocidad 8.2 Módulos ST vs. módulos HS Influencia de la carga sobre el tiempo de estabilización Los tiempos de estabilización de la consigna alcanzables con módulos de salidas analógicas dependen, entre otros, de la carga aplicada. Para aprovechar la rapidez de los tiempos de conversión, para los módulos HS solo se permiten cargas pequeñas, indicadas en los datos técnicos (p.
Página 127: Influencia De La Longitud Del Cable Sobre El Tiempo De Estabilización
Módulos analógicos de alta velocidad 8.2 Módulos ST vs. módulos HS Influencia de la longitud del cable sobre el tiempo de estabilización Los cables largos entre la fuente de señal y el módulo son más vulnerables a las perturbaciones. Por tanto, deben utilizarse cables con la menor longitud posible, especialmente para los módulos HS.
Página 128 Módulos analógicos de alta velocidad 8.2 Módulos ST vs. módulos HS Influencia del escalón sobre el tiempo de estabilización La figura siguiente muestra la influencia de la altura del escalón existente entre distintos valores de salida sobre el tiempo de estabilización en módulos de salidas analógicas. La línea discontinua indica en qué...
Página 129: Índice Alfabético
Índice alfabético Resumen, 86 Compensación por canal de referencia del módulo, 89 RDT(0), 103 Abreviaturas, 69, 106 temperatura de referencia dinámica, 97 Acoplamiento temperatura de referencia fija, 94 capacitivo, 36 unión fría interna, 87 galvánico, 31 Composición inductivo, 31, 36 de termopares, 81 Actuadores, 11, 106, 107 Conexión a masa, 31...
Página 130 Índice alfabético Punto de medición, 82 Frecuencia de red 16 2/3 Hz, 28 400 Hz, 28 50 Hz, 28 Quality Information (QI), 49 60 Hz, 28 Funcionamiento de los termopares, 83 Rango de medición bipolar, 25 Rango de medición de temperatura de termopares, 81 Impedancia del receptor, 31 Rango de tensión, 27...
Página 131 Índice alfabético binarias, 9 procesar, 12 Unión fría, 82 Signo (sig.), 63 Unión fría interna, 87 Soporte adicional, 4 resumen, 84 Step 7, 4 Supresión de frecuencias perturbadoras, 27 Supresión de perturbaciones en modo común, 30, 35 Supresión de perturbaciones en modo serie, 31, 35 velocidad, 9 Temperatura, 9 Temperatura de la unión fría, 84...

Este manual también es adecuado para:

Simatic et 200mp Simatic et 200sp Simatic et 200al Simatic et 200pro Simatic et 200eco pn

Siemens SIMATIC S7-1500 Manual De Funciones

1 Guía de la Documentación

3 Representación de Valores Analógicos

4 Conexión de Sensores de Medida

5 Termopares

6 Conexión de Cargas/Actuadores

7 Funciones Soportadas

8 Módulos Analógicos de Alta Velocidad

Enlaces rápidos

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