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Entrada de celda |
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Entrada de celda (CP12x)
Es una entrada analógica exclusiva para celdas de carga. También provee alimentación de 10v hasta 3 celdas (CP121 y CP123) de 4 o 6 hilos. A su vez provee amortiguamiento digital o que permite usar celdas comunes en muchos lugares donde se requiere amortiguadas.
En el caso de la figura la celda de 4 hilos se conecta puenteando las realimentaciones de fuente para simular una celda de 6 hilos. El amortiguado se selecciona con la variable nFilt (área SM, ver áreas de memoria).
La tensión para las celdas es de 10v. En algunos modelos va desde -5v a +5v, y en otros desde 0v a +10v. Para cualquiera de los casos es conexionado es el mismo.
Medición
Normalmente el rango de entrada es de -7.4mV a 22.3mV. En algunos puntuales es de -5.2mV a 15.6mV, y en otros según lo que se halla especificado. Con 0mV a la entrada la lectura será aproximadamente 16334 (en 16 bit, AI0_fil) y 8167 (en 15 bit, AI0). Los valores son aproximados, pues no tienen calibración ya que siempre el valor final es escalado en el programa del usuario.
Para CP121 2.73 y CP123 2.20 en adelante el rango cambia de -10mV a 30mV y -6.7mV a 20mV respectivamente.
Filtrado
Elección del filtro digital (nFilt en área SM): se muestran las atenuaciones, los tiempos que se tarda en completar un filtrado y la frecuencia de mejor atenuación.
nFilt Amortiguación Respuesta(2) Mejor
atenuación 0 -30bB @ 15Hz ~120ms 15Hz 1 -25dB @ 10Hz ~170ms 14Hz 2 -35dB @ 15Hz ~190ms 12Hz 3 -40dB @ 15Hz ~210ms 11Hz 4 -40dB @ 15Hz ~220ms 10Hz 5 -30dB @ 15Hz ~320ms 5Hz 6 -65dB @ 10Hz ~320ms 7Hz 7 -47dB @ 6.5Hz ~370ms 5.6Hz 8 -85dB @ 10Hz ~420ms 8Hz
A partir del CP121 BIOS 2.06, CP123 BIOS 2.20 el filtrado responde a esta tabla:
¿15 o 16 bit? El valor máximo obtenido de ai0(1) es de 15 bit (32767) para que no provoque desbordamientos en la aritmética con enteros de 16bit. El valor total en 16bit puede obtenerse de
AI0_fil(1) (o sin filtrar en
AI0_nf(1)) para ser usado en aritmética con enteros de 32bit o real. Es este último caso se requiere hacer una conversión. La instrucción TARA se
relaciona con esta entada. En algunos modelos debe
observarse el valor máximo leído para ésta. (1) Consultar el
área de memoria correspondiente a cada modelo. Entrada no filtrada (_nf) Entre el ADC y AMORTIGUADOR DIGITAL se obtiene una lectura llamada ai0_nf. Esta se caracteriza por no tener la demora del filtrado digital, y por lo tanto mas "ruidosa". Es lo más cercano a una medición instantánea. Puede leerse en
el área SM. En algunos PLCs (mas antiguos) está definida en 16 bits, por lo que
se recomienda pasarlo a 32 bits para evitar problemas aritméticos. Ofrece alimentación para
celdas de 4 hilos solamente (si es de 6, entonces cada alimentación con su respectivo retorno se
conectan juntos). Cada entrada con su
fuente es para una sola celda. El rango de entrada es
de 20mV (o celdas de hasta 2mV/V), abarcando desde los -10mV hasta 20mV.
La lectura es en 18 bit, pudiendo ser en bruto, o filtrada y tarada (coma
flotante). Esta última se puede escalar para proporcionar una lectura a gusto
del usuario. El corrimiento de 10mV representa una lectura de conversor de
43863
(0mV de entrada).
Para ver conexión de celda,
aquí. Se pueden aplicar 4 filtros (el mismo a
todos)
(2)
Es el tiempo total en que tarda en
establecerse el valor a partir de que se aplica una entrada constante, lo que
tarda en responder.
Es indispensable contar con un
multímetro para medir los voltajes. El primero que se mide es la alimentación,
que debe estar alrededor de los 10.0v. En el caso para celdas de 6 hilos, la
alimentación son 4 bornes (2 salidas y 2 retornos). En este caso, en los
retornos debe medirse lo mismo que en las salidas. Si las mediciones no
coinciden con lo esperado, entonces hay un problema con el cableado o la
celda. El CP121 hardware 3.03 y CP123 hardware
2.01, y siguientes, cuentan con un mecanismo de protección que corta la
tensión si no mide dentro de lo esperado. Alrededor de cada 1.5 segundos
vuelve a intentar, y si la tensión sigue fuera de rango vuelve a desconectar.
Esto también indica un problema de cableado o de celda. Estando bien la tensión de alimentación de
celda (alrededor de 10.0v), y estando la celda sin carga (NADA puesto arriba),
debe medirse alrededor de 0mv en la entrada de celda, y alrededor de 5v entre
la entrada y cualquiera de los bornes de alimentación. Si esto no se cumple,
puede que esté mal conectada o esté fallada la celda. Si las tensiones medidas están dentro del
rango esperado, se puede verificar el funcionamiento de la celda. Las celdas
tienen una marca que indica en que dirección se debe ejercer la fuerza. Al
ejercer fuerza en esa dirección, debe medirse un incremento de la tensión (en
mv, según la polaridad indicada en la bornera). Si la tensión disminuye,
simplemente la celda está conectada al revés. Cuando hay celdas en paralelo, se deben
probar individualmente, especialmente en la evaluación de ejercer fuerza. Para corroborar si la magnitud de tensión a
la entrada se corresponde con el peso, se requiere conocer el peso máximo y
los mv/v. Supongamos que se trata de una celda de 1000kg de 3mv/v. Esto
significa que se deberá medir 30mv cuando se le coloca un peso de 1000kg
(porque se alimenta con 10v). El cálculo es 30/100
* peso . Entonces, para 100kg debería medirse 3mv. Si se añaden 100kg
mas habrá un incremento de 3mv, totalizando 6mv. Si el procedimiento fue correcto y las
mediciones no son las esperadas, entonces la celda está dañada.
nFilt
Respuesta(2)
Mejor atenuación
0
202ms
27Hz
1
302ms
15Hz
2
382ms
10Hz
3
457ms
8Hz
4
577ms
7Hz
5
801ms
6Hz
6
1207ms
4.5Hz
7
1596ms
3.5Hz
A partir del CP121 BIOS 2.53,
CP123 BIOS 2.20 se han añadido estos filtros (son los mismos que el de la placa de entrada de celda para el SCD80):
nFilt
Respuesta(2)
Mejor atenuación
8
162ms
50Hz
9
197ms
30Hz
10
217ms
25Hz
11
247ms
20Hz
12
277ms
16.5Hz
13
377ms
13Hz
También se añadieron los 2 primeros filtros anteriores al
CP121 BIOS 2.06, CP123 BIOS 2.20
nFilt
Respuesta(2)
Mejor atenuación
14
132ms
49Hz
15
137ms
50Hz
Estos filtros están calculados para atenuar la interferencia de las vibraciones mecánicas de frecuencias cercanas a la del proceso. cuando más alto es el filtro mejor, pero el tiempo que se requiere para tener el valor final también crece. La elección del filtro es a criterio del diseñador, y se corrige experimentalmente.
El tiempo de respuesta es la duración de la variación del valor de la salida del filtro. Este se mide estableciendo un valor fijo a la entrada, y cuando la salida se establece (se queda "quieta") es el tiempo de respuesta. El tiempo, la frecuencia y la atenuación están relacionados entre si, por lo que NO es posible filtrar más con menos tiempo.
(2) Es el tiempo total en que tarda en
establecerse el valor a partir de que se aplica una entrada constante, lo que
tarda en responder.
Uso
Debe detectarse el objeto a ser pesado en el momento que se considera estable (o quieto), y a partir de ese momento esperar como mínimo el tiempo de respuesta correspondiente al filtro selecto.
nFilt
Respuesta(2)
Mejor atenuación
0
40ms
11Hz
1
47ms
11Hz
2
53ms
11Hz
3
66ms
11Hz
4
91ms
11Hz