Valores escaladosMax

Min

3277 16384

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

By P.G.F.

ESCALAMIENTO

La instrucción escalamientoesta relacionada con la adaptación delos valores de tensión o de corriente queestán normalizados en diversosestándares para medir un determinadofenómeno físico.

Los sensores o Transductores en la mayoria delos casos vienen linealizados por el fabricante, para unaaplicación en particular por lo tanto se trabaja con líneasrectas.

Tratamiento de las señales análogas

Lo mismo rige para losactuadores que en su mayoria respondena los estándares ya mencionados Paraaclarar el punto anterior se puedemencionar como ejemplo :

Se desea medir:

Un rango de temperatura entre 0”C y 200”C Un nivel de un liquido entre 2 y 16 mts La velocidad de un motor entre 500 y 3000 RPM

Aplicación de las variables análogas en la industria

Las preguntas son: ¿Cómo adaptamos estos rangos defenómenos físicos diferentes a 4 y 20ma. que es un estándar de corrientepara entradas y salidas enprogramadores?

¿Cómo adaptamos a 0 y 10v que es otro estándar?

La respuesta esta en el concepto de escalamiento

Cada entrada y salidaanalógica cuenta con un determinadonúmero de bits que da la resolución ydepende del fabricante y del modelo aemplear

El uso de la aritmética en el escalamiento

Los siguientes datos usados en el módulo de entradasanálogas muestran el direccionamiento de entrada, rango dechequeo y escalamiento de las entradas análogas a las unidades deingeniería.

La gráfica es una función matemática del tipo

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

Valor escalado significara adecuar la variable a medir a su lecturamáxima y mínima en el proceso con la salida o entrada análoga y su númerode bits respectivos.

Valores escaladosMax

Min

3277 16384

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

By P.G.F.

Valor escalado significara adecuar la variable a medir a su lecturamáxima y mínima en el proceso con la salida o entrada análoga y su númerode bits respectivos.

Valores escaladosMax200°C

Min0°C

3277 16384

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

By P.G.F.

Entrada mínima 4 mA Entrada máxima 20 mA

N° de Cuentas

Variable

Variables

𝑦 = 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎

𝑚 = 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝑅𝑎𝑡𝑒)

𝑥 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑛á𝑙𝑜𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

𝑏 = 𝑂𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡

Estructura

𝑅𝑎𝑡𝑒 =𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑎𝑥 − 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑖𝑛

𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑎𝑥 − 𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑖𝑛

𝑂𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 = 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑖𝑛 − (𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑖𝑛 ∗ 𝑅𝑎𝑡𝑒)

Finalmente se obtiene lo siguiente

𝑦 =𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑎𝑥−𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑖𝑛

𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑎𝑥−𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑖𝑛* x + 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜_𝑀𝑖𝑛 − (𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡_𝑀𝑖𝑛 ∗ 𝑅𝑎𝑡𝑒)

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

By P.G.F.

Como ya han podido apreciar eluso de la aritmética en PLC´s esfundamental, para el desarrollo deaplicaciones en donde se requiera evaluarla información de variables análogas.

Una de las formas más eficientes para podermodelar el escalamiento de una variable análoga es:

Estructurar su método mediante bloques y funciones

Aritmética en PLC´s

Rango variable ingenieril Unidad de medida#LO_LIM #HI_LIM

0,0 100,0 psi

Ingrese resolución del sensor 11

Numero de cuentas 2048

Ingrese lectura del sensor en N° de cuentas

#IN

560 FC 1

ESCALADO PGF

EN ENO

560 IN Ret_Val 1010

100,0 HI_LIM

0,0 LO_LIM Out 27,4

0 BIPOLAR

Función de escalamiento

Datos del sensor

Escalamiento para PLC Siemens S7 300, 400 y 1200

VERIFCACIÓN DE ESCALADO

CORRECTO INCORRECTO

A F

1010 1111

NORM_X

Int to Real

0 En Eno

-2047 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

NORM_X

Int to Real

1 En Eno

0 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

SCALE_X

Real to Real

En Eno

0,0 Min Out 27,4

0,273 Value

100,0 Max

OUT_RANGE

Real

En

0 Min 1

27,4 Val

100,0 Max

Move1 En Eno

A In Out1 1010

Move0 En Eno

F In Out1 0

LIMIT

Real

En Eno

0,0 Min Out 27,3

27,4 In

100,0 Max

Not

Escalado OK

Escalado erróneo

Escalado de una variable Unipolar

Dentro de la Función FC1Se ha configurado el

escalamiento

NORM_X

Int to Real

0 En Eno

-2047 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

NORM_X

Int to Real

1 En Eno

0 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

Value

1,0

0,0

min max

Out

Bloque NORM_X

Operación NORM_X

La operación permite normalizar el valor de la entrada“Value” mapeando en una escala lineal.

Los parámetros Min y Max sirven para definir loslímites de un rango de valores que se refleja en laescala.

• En función de la posición del valor que se debenormalizar en este rango de valores, el resultado secálcula en la salida Out y se deposita como número decoma flotante.

• Si el valor que se debe normalizar es igual al valor de laentrada Min, la salida adopta el valor 0,0.

• Si el valor que se debe normalizar adopta el valor de laentrada Max, la salida Out devuelve el valor 1,0

NORM_X

Int to Real

0 En Eno

-2047 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

NORM_X

Int to Real

1 En Eno

0 Min Out 0,273

560 Value

2047 Max

SCALE_X

Real to Real

En Eno

0,0 Min Out 27,4

0,273 Value

100,0 Max

Operación SCALE_X

Value

Max

Min

0,0 1,0

Out

Esta operación permite escalar el valor deentrada Value, mapeándolo en un determinado rangode valores

Al ejecutar la operación “Escalar”, elnúmero de coma flotante de la entrada Value seescala al rango de valores definidos por losparámetros Min y Max.

El resultado de la escala es un númeroentero que se deposita en la salida Out

OUT_RANGE

Real

En

0 Min 1

27,4 Val

100,0 Max

Operación OUT_RANGE

La operación “Valor fuera de rango”,permite consultar si el valor de la entrada Val está fuerade un determinado rango de valores.

Los limites del rango de valores se determinanmediante los parametros Min y Max.Al procesar la consulta, la operación compara el valorde la entrada Val con los parametros Min y Max, ytransfiere el resultado a la salida del cuadro

Si el valor de la entrada Val cumple con la comparaciónMin > Val o Val < Max, la salida del cuadro devuelve elestado lógico 1.

Si no cumple la comparación, la salida del cuadrodevuelve el estado lógico 0

Operación LIMIT

LIMIT

Real

En Eno

0,0 Min Out 27,3

27,4 In

100,0 Max

La operación “Ajustar valor limite”, permitelimitar el valor de la entrada IN a los valores de lasentradas Min y Max.

Si el valor de la entrada IN cumple con la condición Min< IN < Max, se recibe en la salida OUT.

Si no se cumple la condición y el valor de entradarebasa por defecto el limite inferior, la salida adopta elvalor de entrada Min.

Si el limite superior se rebasa por exceso, la salida OUTadopta el valor de la entrada Max