Guia rapida modulos analogicos ad003 da003-da004-mad01 OMRON

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OMRON ELECTRONICS, S.A. NEWADDA.DOC INFORME TÉCNICO. FECHA: 303 / 1003 /95 7 NÚMERO: SANFEL-97 11118069 . DE: FELIX SANZ. PARA: JEFES Y TÉCNICOS DE INTEGRACIÓN Y TÉCNICOS INTERNOS. CC : F. COLÁS, F. BENITEZ, I. MARTÍN Y SOPORTE TÉCNICO, I. RUBIO, A. MARCOS Y M. BEGUER . RE: RE: GR MÓDULOS ANALÓGICOS AD003/DA003/DA004/MAD01. En esta Guía Rápida se explican en el primer apartado las características de los nuevos módulos analógicos mostrando también unas tablas de comparación con los anteriores módulos analógicos y las gráficas de conversión. En el apartado 2 Proceso de Operación se explican los pasos que hay que realizar para configurar los módulos y todas las funciones necesarias para poner el módulo en marcha. En el apartado 3 Tratamiento de Errores se explican brevemente los posibles errores que se pueden producir y como resetearlos en cada caso. Por último se muestran algunos ejemplos tanto para las entradas analógicas como para las salidas analógicas. Un saludo:

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OMRON ELECTRONICS, S.A. NEWADDA.DOC

INFORME TÉCNICO. FECHA: 303/1003/957 NÚMERO: SANFEL-9711118069. DE: FELIX SANZ. PARA: JEFES Y TÉCNICOS DE INTEGRACIÓN Y TÉCNICOS INTERNOS. CC : F. COLÁS, F. BENITEZ, I. MARTÍN Y SOPORTE TÉCNICO, I. RUBIO, A.

MARCOS Y M. BEGUER.

RE: RE: GR MÓDULOS ANALÓGICOS AD003/DA003/DA004/MAD01. En esta Guía Rápida se explican en el primer apartado las características de los nuevos módulos analógicos mostrando también unas tablas de comparación con los anteriores módulos analógicos y las gráficas de conversión. En el apartado 2 Proceso de Operación se explican los pasos que hay que realizar para configurar los módulos y todas las funciones necesarias para poner el módulo en marcha. En el apartado 3 Tratamiento de Errores se explican brevemente los posibles errores que se pueden producir y como resetearlos en cada caso. Por último se muestran algunos ejemplos tanto para las entradas analógicas como para las salidas analógicas.

Un saludo:

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Un saludo:

Fdo: FELIX SANZ

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GUÍA RÁPIDA MÓDULOS ANALÓGICOS C200H-

AD003/DA003/DA004/MAD01

ESTE MANUAL CONTIENE: 1 NUEVAS CARACTERÍSTICAS Y

FUNCIONES 2 PROCESO DE OPERACIÓN 3 TRATAMIENTO DE ERRORES 4 PROGRAMAS EJEMPLO

1 Nuevas características y funciones GUÍA RÁPIDA NUEVOS MÓDULOS ANALÓGICOS

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1 Nuevas características y funciones

Estos módulos analógicos se pueden conectar en los autómatas C200H, C200HS y C200Hα. El número de puntos de conversión y los rangos disponibles para cada uno de los nuevos módulos se describen en la siguiente tabla.

C200H-AD003 C200H-DA003 C200H-DA004 C200H-MAD01 Nº puntos 8 --- --- 2 Entradas

analógicas Rango de señal

-10 a +10V 0 a 10V 1 a 5V

4 a 20 mA

--- --- -10 a +10V 0 a 10V 1 a 5V

4 a 20 mA Nº puntos --- 8 8 2 Salidas

analógicas Rango de señal

--- -10 a +10V 0 a 10V 1 a 5V

4 a 20 mA -10 a +10V 0 a 10V 1 a 5V

4 a 20 mA Nota.- Se puede seleccionar un rango distinto para cada punto de las tarjetas. A continuación se van a analizar las principales características y compararlas con los anteriores módulos analógicos C200H-AD002 y C200H-DA002.

Entradas/salidas utilizadas. En los nuevos módulos hay que habilitar los puntos de entrada o de salida que se van a utilizar poniéndolos a 1, ya que por defecto están todos deshabilitados. Sin embargo, en los módulos anteriores (AD002 y DA002) hay que deshabilitar los que no se vayan a utilizar.

Tipo de datos de conversión. En las AD002 se puede seleccionar que los datos convertidos se obtengan en BCD o en hexadecimal. La AD003 no tiene esta posibilidad, el dato se obtiene siempre en formato hexadecimal de 16 bits. Mediante el programa ladder se puede realizar la conversión a BCD.

Velocidad de conversión. Estos nuevos módulos proporcionan una velocidad de conversión de los datos más alta que los anteriores (1 mseg. por punto). El periodo de muestreo también puede acortarse dejando deshabilitados los puntos que no están siendo utilizados.

Detección de desconexión. La función de Detección de desconexión se puede utilizar para las entradas analógicas cuando se utilizan los rangos de 1 a 5V ó de 4 a 20 mA. Cuando se utiliza esta función, una entrada por debajo de 0.3V ó 1.2 mA se considera como una desconexión.

Función de valor máximo. Esta función se puede utilizar con las entradas analógicas. Cuando se habilita, se retiene el máximo valor digital convertido para cada una de las entradas del módulo.

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Función de retención del valor de salida. Esta función se puede utilizar en las salidas analógicas para retener el valor de salida o el valor máximo cuando se produce un error en la CPU y se para la conversión. Esta función no existe en el módulo DA002.

Función de valor medio. En la tarjeta AD002 hay que esperar hasta que todas las muestras de la entrada se han completado para calcular el Valor medio. La nueva AD003 tienen un buffer interno que almacena los datos y calcula el valor medio ya desde la primera muestra, sin tener que esperar hasta que se almacenen todas, con lo que el dato de salida se refresca cada ciclo de conversión.

Funciones de raíz cuadrada y escalado. El módulo AD003 no soporta estas funciones, pero se pueden realizar mediante el diagrama de relés. El módulo AD002 si soporta estas funciones.

Ajuste del Offset y de la Ganancia. Se pueden ajustar, independientemente para cada entrada o salida analógica, las desviaciones en el Offset y en la Ganancia, cuando los dispositivos conectados (sensores, actuadores, etc..) tienen que ser calibrados. Para ello, hay que poner el módulo en Modo de Ajuste y los datos se almacenarán en la Eeprom interna del módulo. Esta función sólo está disponible en los nuevos módulos analógicos.

Límites de alarmas. Esta función sólo está disponible en la AD002. El módulo AD003 no tiene esta función, pero se puede realizar mediante diagrama de relés.

Valores analógicos de entrada/salida. Los nuevos módulos analógicos pueden convertir hasta un ±5% más del rango total de la señal. Esto se puede apreciar en las siguientes tablas, en las que se muestra para los rangos de entrada y salida, este 5% más en los valores entre paréntesis y en la que se comparan con los anteriores módulos analógicos.

Rango de Entrada AD003 AD002 AD001 -10 a +10V F830 a 07D0

(-11.0 a 11.0V: F768 a 0898) 87D0 a 07D0 ---

0 a 10V 0000 a 0FA0 (-0.5 a 10.5V: FF38 a 1068)

0000 a 0FA0 0000 a 0FA0

1 a 5V / 4 a 20mA 0000 a 0FA0 (0.8 a 5.2V / 3.2 a 20.8 mA: FF38 a 1068)

0000 a 0FA0 0000 a 0FA0

Rango de Salida

DA003 DA004 DA002 DA001

-10 a +10V F830 a 07D0 (-11.0 a 11.0V: F768 a 0898)

--- 8FFF a 0FFF

---

0 a 10V 0000 a 0FA0 (-0.5 a 10.5V: FF38 a 1068)

--- 0000 a 0FFF

0000 a 0FFF

1 a 5V 0000 a 0FA0 (0.8 a 5.2V: FF38 a 1068)

--- 0000 a 0FFF

0000 a 0FFF

4 a 20mA --- 0000 a 0FA0 (3.2 a 20.8 mA: FF38 a 1068)

0000 a 0FFF

0000 a 0FFF

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Códigos de error. Los nuevos módulos analógicos disponen de una serie de códigos de error que se almacenan en el área IR cuando surge un error y se enciende el indicador ERR. El módulo AD003 no dispone de indicador Broken Wire. Utiliza el indicador ERR, los códigos de error y el Flag de deteccción de desconexión para esta función.

Función de conversión por coeficiente. El módulo MAD01 puede proporcionar en la salida analógica un valor en relación con la entrada analógica. Aparte de ésta última, el C200H-MAD01 tiene todas las características antes mencionadas, ya que en el mismo módulo hay 2 entradas y 2 salidas analógicas y cada una de ellas tiene las mismas características que los módulos AD003 y DA003/DA004.

1.1 Tablas comparativas En las siguientes tablas se muestran las principales características y funciones de los nuevos módulos analógicos comparandolos con los anteriores.

Entradas analógicas

Modelo C200H-AD002 C200H-AD003 C200H-MAD01 Nº Puntos 8 8 2 Tipo de señal V/I V/I V/I Rangos +/-10V, 0 a 10V,

1 a 5V, 4 a 20 mA +/-10V, 0 a 10V,

1 a 5V, 4 a 20 mA +/-10V, 0 a 10V,

1 a 5V, 4 a 20 mA Funciones Escalado, Valor medio,

Ret. valor pico, Raíz cuadrada, dato en BCD o HEX, Alarmas de limites

Valor medio, Razón de conversión, Reten. valor pico, Ajuste del offset,

dato en HEX

Valor medio, Razón de conversión, Reten. valor pico, Ajuste del offset,

dato en HEX

Precisión ±0.25%(V), ±0.4%(I) ±0.2%(V), ±0.4%(I) ±0.2%(V), ±0.4%(I) Resolución 4000 4000 4000 T. conv. (ms/pto) 2.5 ms. max. 1.0 ms. max. 1.0 ms. max.

Las funciones que no tienen las nuevas analógicas con respecto a las anteriores se pueden realizar mediante diagrama de relés.

Coeficiente de conversión

Entrada 1 Salida 1

Entrada 2 Salida 2 Coeficiente de conversión

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0000FFF38F

-5% +5%

+5%

-5%

Salidas analógicas

Modelo C200H-DA002 C200H-DA003 C200H-DA004 C200H-MAD01 Nº Puntos 4 8 8 2 Tipo de señal V/I V I V/I Rangos +/-10V, 4 a 20 mA +/-10V, 0 a 10V,

1 a 5V 4 a 20 mA +/-10V, 0 a 10V,

1 a 5V, 4 a 20 mA

Funciones Reten. valor salida, Ajuste del offset

Reten. valor salida, Ajuste del offset

Reten. valor salida, Ajuste del offset,

Razón de conversión

Precisión ±0.3%(V), ±0.5%(I) ±0.3%(V) ±0.5%(I) ±0.3%(V), ±0.5%(I)

Resolución 4000 4000 4000 4000 T. conv. (ms/pto) 2.5 ms. max. 1.0 ms. max. 1.0 ms. max. 1.0 ms. max.

1.2 Gráficos de conversión

Entradas analógicas. Los gráficos de conversión que se muestran a continuación corresponden tanto al módulo C200H-AD003 como a las entradas analógicas del módulo C200H-MAD01. Rangos de 0 a 10V, 1 a 5V y 4 a 20 mA. Rango de -10 a +10V.

Salidas analógicas.

Dato convertido

1068H 0FA0FFF

0 1 V 4 mAV

100 V 55 V 20

Rangos de entradaDato -0.5 V

0.8V 3.2 mA

10.5 V 5.2V 20.8

0898800

00800H 0V

F0768H

+10V -10V

Dato convertido

Rango de entrada

+11V

07D080

-11V

Resolución: 4000 puntosDato convertido

Resolución: 4000 puntosDato

F0830H

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0000FFF38F

-5%

+5%

-5%

+5%

Los gráficos de conversión que se muestran a continuación corresponden tanto a los módulos C200H-DA003/DA004 como a las salidas analógicas del módulo C200H-MAD01. Rangos de 0 a 10V, 1 a 5V y 4 a 20 mA. Rango de -10 a +10V. MUY IMPORTANTE. Tanto en las entradas como en las salidas analógicas, los rangos negativos están codificados en complemento a 2. Esto incluye tanto el rango de –10 a +10V como el –5% que se puede obtener en todos los rangos. Tener esto en cuenta, ya que los módulos C200H-AD002/DA002 trabajan en hexadecimal con signo y no en complemento a 2.

1.3 Máximo número de módulos Las nuevas tarjetas analógicas reciben dos tipos de alimentación a través del rack, 5vdc para el circuito interno de la tarjeta y 26vdc para alimentación de los circuitos de entrada y de salida. Según esto, el número máximo de módulos analógicos que se pueden conectar en cada rack (principal o de expansión) dependen del PLC o de la fuente de alimentación en el que estén conectados. Esto se muestra en la tabla 1.

Rangos de salida

1068H 0FA0FFF

0V/1V/4 mAV

100V/5V/20m

Dato de entradaDato

-0.5 V 0.8V 3.2 mA

10.5 V 5.2V 20.8

089880000800H

0V F0768H

+10V

-10V

Rango de salida

Dato de entrada

+11V

07D080F0830H

-11V

Resolución: 4000

Resolución: 4000

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Familia PLC / F.A. AD003 DA003 DA004 MAD01 C200H- CPU01/11

RT001-P / RT201 PS221 (0.3)

3

C200H- CPU21/31 (0.5) C200HS- CPU01/21/31 (0.5)

5

C200HS- CPU01-C CPU21-C (0.6)

C200H- PS221-C RT201-C (0.6)

6

C200HW- PA204 / PA204S PD024 (0.6)

6

3 2 3

C200H- CPU03/23 PS211

RT002-P / RT202 C200HS- CPU03/23/33

1 1 1 1

Tabla 1

La corriente que cada uno de los módulos necesita de estas alimentaciones se muestra en la siguiente tabla.

Tipo 5vdc 26vdc C200H-AD003 100mA 100mA C200H-DA003 / MAD01 200mA C200H-DA004 250mA

Tabla 2

Si se utilizan sólo módulos de un tipo, el número máximo que se pueden conectar es el que viene dado en la tabla 1. Si se tienen que combinar distintos tipos de módulos, la corriente total que consumen entre todos (según los consumos de la tabla 2), tiene que ser menor o igual que los que suministra la fuente de alimentación que tengan conectada en cada caso. Estos consumos aproximados se muestran en la tabla 1 entre paréntesis. Ejemplo 1: ¿Se pueden conectar en un C200HS-CPU31 dos módulos MAD01 y un módulo AD003? (2 x MAD01) + (1 x AD003)= (2 x 200) + (1 x 100)= 500 mA Corriente máxima en la fuente del C200HS-CPU31= 500 Ma ¡¡ SI SE PUEDEN CONECTAR !! Ejemplo 2: ¿Se pueden conectar en un C200Hα dos módulos DA004 y un módulo MAD01? (2 x DA004) + (1 x MAD01)= (2 x 250) + (1 x 200)= 700 mA Corriente máxima en la fuente del C200Hα= 600 mA ¡¡ NO SE PUEDEN CONECTAR !!

2 Proceso de operación GUÍA RÁPIDA NUEVOS MÓDULOS ANALÓGICOS

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2 Proceso de operación

A continuación se explican los pasos generales a realizar para la puesta en marcha de cualquiera de los módulos analógicos.

Proceso de instalación y configuración. 1. Seleccionar el switch de la parte posterior en Modo normal. 2. Seleccionar el interruptor de número de unidad en la parte frontal con el

número correcto. 3. Aplicar alimentación al PLC. 4. En los DM’s asignados para cada unidad realizar las siguientes

selecciones. ü Definir los puntos de entrada/salida que se van a utilizar. ü Configurar los rangos de entrada y de salida. ü Seleccionar el número de buffers a utilizar en el cálculo del valor

medio y con que entradas analógicas se va a utilizar dicha función (sólo para los módulos AD003 y MAD01).

ü Seleccionar la función de retención del valor de salida (sólo para los módulos DA003, DA004 y MAD01).

ü Seleccionar los parámetros de configuración de la conversión por coeficiente (sólo para el módulo MAD01).

5. Quitar y volver a dar alimentación al PLC o poner a ON el bit de reinicio de módulo especial correspondiente al módulo con el que se está trabajando.

El paso número 5 es necesario para que el módulo se configure con los nuevos parámetros seleccionados. Cuando es necesario calibrar los dispositivos conectados a las entradas o salidas analógicas, seguir los pasos explicados en Ajuste del Offset y de la Ganancia. En caso contrario, saltar al apartado de Operación.

Ajuste del Offset y de la Ganancia. 1. Seleccionar el switch de la parte posterior en Modo de Ajuste. 2. Aplicar alimentación al PLC. 3. Ajustar el offset y la ganancia. 4. Quitar alimentación al PLC. 5. Cambiar el switch de la parte posterior a Modo normal.

Operación. El proceso de operación se realiza mediante instrucciones desde el diagrama de relés. § Lectura de los valores convertidos y/o escritura de los valores a

convertir. § Iniciar y parar la conversión para cada una de las salidas analógicas. § Habilitar la función de valor máximo (sólo para los módulos AD003 y

MAD01). § Lectura de los códigos de error (si los hay) y de las notificaciones de

desconexión. En los siguientes apartados se explica como realizar la configuración de los módulos y los pasos anteriores.

2 Proceso de operación GUÍA RÁPIDA NUEVOS MÓDULOS ANALÓGICOS

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IMPORTANTE. Las salidas analógicas que no se utilicen (tanto en los módulos DA003/004 como en el MAD01) no deben ser cableadas. Si alguna de estas salidas no utilizadas se encuentra conectada a una entrada analógica de algún equipo, el valor de esta señal puede llegar a alcanzar con el tiempo (máximo unas pocas horas) hasta 15V.

2.1 Asignación de canales Cada módulo especial tiene asignados 10 canales de E/S (del canal n a n+9) según las siguientes fórmulas: n= 100 + (10 x nº unidad). Para nº de unidad de # 0 a # 9. n= 400 + (10 x (nº unidad – 10)). Para nº de unidad de # A a # F. Al mismo tiempo, para la configuración de los rangos y de los puntos a utilizar, a cada módulo se asignan también 10 DM’s (del DM m a m+9) según la siguiente fórmula: m= 1000 + (100 x nº unidad) (Los nº de unidad de # A a # F corresponden

del 10 al 15). En los canales IR se leen o escriben los datos a convertir, se habilita la función de valor máximo, se obtienen los códigos de error, etc.. En los canales DM se configuran los rangos, se habilitan los puntos a utilizar, se define el número de buffers para el valor medio, etc.. Para más información, referirse al Manual de Operación W325-E1.

2.2 Configuración de rangos Las entradas/salidas analógicas se encuentran todas deshabilitadas por defecto. Para habilitarlas, por ejemplo mediante consola, se utiliza el DM (m).

Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

DM (m)

E 2

E 1

S 2

S 1

Ent

8

Ent

7

Ent

6

Ent

5

Ent

4

Ent

3

Ent

2

Ent

1

Esta configuración sirve tanto para el módulo AD003 como para los módulos DA003 y DA004. Para habilitar las entradas analógicas en el módulo MAD01 se utilizan sólo los bits 4 y 5 del mismo canal (bit 4= 1 para habilitar la entrada 1 (E1) y bit 5 para (E2)). Para habilitar las salidas analógicas del mismo módulo se utilizan los bits 0 y 1 (bit 0= 1 para habilitar la salida 1 (S1) y bit 1 para (S2)). No habilitar los puntos que no se vayan a utilizar, ya que en caso contrario el ciclo de conversión se hace más grande innecesariamente. El tiempo del ciclo de conversión sigue la siguiente fórmula: Ciclo de conversión = 1 ms. x Nº de entradas/salidas utilizadas.

0: Entrada/Salida no utilizada 1: Entrada/Salida habilitada

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En el módulo MAD01 este ciclo de conversión se ve incrementado cuando se utiliza la función de conversión por coeficiente sobre alguno de los lazos. Ciclo de conversión = (1 ms. x Nº de entradas/salidas utilizadas) + 0.5 ms. x Nº de lazos utilizado. En cuanto a la configuración de los rangos, se configura en el canal DM m+1 siguiendo el siguiente formato.

Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

DM (m+1) E 2 E 1 S 2 S 1

Ent

8

Ent

7

Ent

6

Ent

5

Ent

4

Ent

3

Ent

2

Ent

1

Esta configuración sirve tanto para el módulo AD003 como para las salidas del módulo DA003 (éste no tiene la opción de salida en corriente). En el módulo DA004, puesto que sólo tiene salida en corriente de 4 a 20 mA, no influye la selección que se haga en este DM. Para definir los rangos en el módulo MAD01 se utilizan los bits 0-3 para las salidas analógicas (S1 y S2) y los bits 8-11 para las entradas analógicas (E1 y E2).

2.3 Configuración de la función de valor medio Los módulos analógicos AD003 y MAD01 realizan el cálculo del valor medio en base a valores convertidos ya almacenados. Estos valores se almacenan en un buffer interno, de tal manera que el cálculo del valor medio no afecta al refresco del dato de salida. Desde el primer dato convertido ya realiza el cálculo del valor medio. El dato convertido se va almacenando en el buffer, de tal forma que el cálculo del valor medio se realiza desde la primera muestra y no hay que esperar hasta que se toman todas las muestras que se haya especificado. Cuando se arranca el módulo se almacena el mismo dato en todos los buffers y a partir de aquí van entrando datos nuevos. Para el cálculo del valor medio sobre cualquiera de las entradas, lo único que hay que configurar es el número de buffers que se van a utilizar en el cálculo del valor medio para cada una de las entradas independientemente.

00: -10V a +10V 01: 0 a 10V 10: 1 a 5V / 4 a 20 mA 11: 1 a 5V / 4 a 20 mA

Dato convertido Buffer 1

Buffer 2

Buffer 3

Buffer n

(Descartado)

Cálculo del valor medio

Valor obtenido

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Canal Función Valor

DM(m+2) Calculo del v. med. en Entrada 1 0000: No realiza el cálculo DM(m+3) Calculo del v. med. en Entrada 2 0001: 2 buffers para el cálculo DM(m+4) Calculo del v. med. en Entrada 3 0002: 4 buffers para el cálculo DM(m+5) Calculo del v. med. en Entrada 4 0003: 8 buffers para el cálculo DM(m+6) Calculo del v. med. en Entrada 5 0004: 16 buffers para el cálculo DM(m+7) Calculo del v. med. en Entrada 6 DM(m+8) Calculo del v. med. en Entrada 7 DM(m+9) Calculo del v. med. en Entrada 8 Para configurar la función de valor medio en las entradas analógicas en el módulo MAD01 se utilizan sólo los canales DM(m+6) para la Entrada 1 y DM(m+7) para la Entrada 2. Cuando se utilizan las funciones de valor máximo y cálculo del valor medio al mismo tiempo, en vez de retenerse el valor máximo, se retiene el valor medio.

2.4 Configuración de la función de retención del valor de salida Cuando se para la conversión en los módulos DA003, DA004 y MAD01, por ejemplo porque el bit de habilitación de la conversión está a OFF o porque ha ocurrido un error fatal en el PLC, se puede seleccionar el estado de la salida a los valores CLR, HOLD o MAX. Cuando se selecciona al valor HOLD, la salida mantiene el valor anterior al momento en que se paró la conversión. Cuando se selecciona el valor CLR mantiene el valor mínimo – 5% y cuando se selecciona el valor MAX mantiene el v. max + 5%.

Rango de salida CLR MAX 0 a 10V - 0.5V (V. min. – 5%) 10.5V (V. max. + 5%)

-10 a +10V 0.0V 11.0V (V. max. + 5%) 1 a 5V 0.8V (V. min. – 5%) 5.2V (V. max. + 5%)

4 a 20 mA 3.2mA (V. min. – 5%)

20.8 mA (V. max. + 5%)

Para configurar el estado para cada una de las salidas analógicas en los módulos DA003 y DA004 independientemente, se utilizan los siguientes canales:

Canal Función Valor DM(m+2) Estado de la Salida 1 xx00: CLR DM(m+3) Estado de la Salida 2 xx01: HOLD DM(m+4) Estado de la Salida 3 xx02: MAX. DM(m+5) Estado de la Salida 4 DM(m+6) Estado de la Salida 5 DM(m+7) Estado de la Salida 6 DM(m+8) Estado de la Salida 7 DM(m+9) Estado de la Salida 8

Para configurar el estado de las salidas analógicas del módulo MAD01 se utilizan los canales DM(m+2) para la Salida 1 y DM(m+3) para la Salida 2.

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2.5 Configuración de la Conversión por coeficiente En el módulo MAD01 se pueden configurar las salidas analógicas para que tengan un valor relacionado con las entradas analógicas. La relación entre la entrada y la salida se establece mediante las siguientes fórmulas según el gradiente sea positivo o negativo:

Gradiente positivo. Salida analógica = (A x Entrada analógica) + B siendo A: Coeficiente de 0 a 99.99 (BCD) B: Desviación de 8000 a 7FFF (binario 16 bits) En la siguiente gráfica se puede apreciar la relación entre las dos señales.

Gradiente negativo. Salida analógica = F - (A x Entrada analógica) + B siendo A: Coeficiente de 0 a 99.99 (BCD) B: Desviación de 8000 a 7FFF (binario 16 bits) F: Rango máximo de salida En la siguiente gráfica se puede apreciar la relación entre las dos señales si el gradiente es negativo. Para definir el tipo de conversión por coeficiente para el lazo 1 y/o para el lazo 2 en el módulo MAD01, se utilizan bits del canal DM (m) según el siguiente formato.

F+B

Salida analógica

Entrada analógica

A B

A= DY / DX

DX

DY

Salida analógica

Entrada analógica

A A= DY / DX

DX

DY

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Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

Lazo

2

Lazo

1

El tiempo de respuesta cuando se utiliza esta función (tiempo de conversión analógica - analógica), es de 2.5 mseg. Para definir los coeficientes según las gráficas anteriores se utilizan los DM(m+10) a DM(m+13) según la siguiente tabla.

Canal Función Valor DM (m+10) Coeficiente A para lazo 1 De 0 a 9999 en BCD (0.00 a 99.99) DM (m+11) Desviación B para lazo 1 16 bits en formato binario DM (m+12) Coeficiente A para lazo 2 De 0 a 9999 en BCD (0.00 a 99.99) DM (m+13) Desviación B para lazo 2 16 bits en formato binario

2.6 Proceso de arranque Una vez configurados todos los parámetros anteriores, en el módulo AD003 se pueden leer las entradas analógicas convertidas, en los canales IR (n+1) para la entrada 1 hasta el IR (n+8) para la entrada 8, en formato binario de 16 bits. Si se ha habilitado la función de valor medio, en estos canales se lee directamente el valor medio obtenido para cada entrada. En el módulo MAD01, el valor de las dos entradas convertidas se puede leer en los canales IR (n+5) para la entrada 1 e IR (n+6) para la entrada 2. En cuanto a los módulos DA003 y DA004, en los canales IR (n+1) a IR (n+8) para las salidas 1 a 8 respectivamente, se escriben en formato de 16 bits en binario los datos a convertir en valor analógico. Para las salidas analógicas del MAD01 se utilizan los canales IR (n+1) e IR (n+2) para las salidas 1 y 2 respectivamente. En los módulos DA003 y DA004 después de escrito el dato a convertir en el canal antes especificado, para iniciar la conversión hay que poner a 1 el bit correspondiente del canal IR (n) según el siguiente formato.

Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

IR (n) S 2

S 1

Sal

8

Sal

7

Sal

6

Sal

5

Sal

4

Sal

3

Sal

2

Sal

1

En el MAD01, para iniciar la conversión en las salidas 1 y 2, hay que poner a 1 los bits 00 y 01 respectivamente, según la figura anterior. Estos bits se pueden activar desde el diagrama de relés programándolos directamente como bobinas de salida.

00: Función no utilizada 01: Conversión con gradiente positivo 10: Conversión con gradiente negativo 11: Igual que la anterior

0: Conversión parada 1: Empieza la conversión

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2.7 Habilitar la función de valor máximo Cuando se habilita la función de valor máximo para alguna entrada en los módulos AD003 o MAD01, se retiene el valor digital de conversión máximo (incluyendo el proceso de valor medio) en los canales en los que normalmente se lee el valor convertido (IR (n+1) a IR (n+8)). El modo de trabajo de esta función se aprecia mejor en el siguiente diagrama. Para habilitar esta función para alguna de las entradas del módulo AD003 hay que poner a 1 el bit correspondiente en el canal IR (n) según el siguiente formato.

Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

IR (n) E 2

E 1

Ent

8

Ent

7

Ent

6

Ent

5

Ent

4

Ent

3

Ent

2

Ent

1

Para habilitar esta función en las entradas analógicas del MAD01 se utilizan los bits 4 y 5 del canal (n). Esta función también se puede habilitar directamente desde diagrama de relés programando estos bits como bobinas de salida.

2.8 Ajuste del Offset y de la Ganancia Esta función se utiliza cuando es necesario calibrar las entradas o salidas analógicas dependiendo de los dispositivos conectados a ellas. Todos los nuevos módulos analógicos tienen unos interruptores en la parte posterior para configurar el módulo en Modo de Ajuste o Modo Normal.

SW201-1 Modo de Ajuste ON Modo Normal OFF

Hay que configurar el módulo en Modo de Ajuste sólo si es necesario realizar un ajuste del Offset y de la Ganancia para calibrar las entradas o salidas.

0: Función de valor máximo deshabilitada 1: Función habilitada

Valor máximo retenido t (Tiempo)

Valor digital de conversión

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El contenido de los canales IR y DM asignados al módulo cuando éste se configura en Modo de Ajuste, es distinto a cuando se configura en Modo Normal durante el funcionamiento en régimen de trabajo del módulo. Para más información acerca del Modo de Ajuste y de los ajustes del Offset y de la Ganancia referirse al manual W325-E1.

3 Tratamiento de errores GUÍA RÁPIDA NUEVOS MÓDULOS ANALÓGICOS

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3 Tratamiento de errores

Existen dos tipos de errores. Si se enciende el indicador ERROR en el frontal del módulo, se trata de un error del módulo analógico. En este caso el código de error se almacenará en los dos dígitos de mayor peso del canal IR (n+9). Si no se enciende el indicador de RUN, se trata de un error detectado por la CPU. Ante un error de este tipo, se activa el bit IR 254.15 y también el bit correspondiente (según el número de unidad del módulo) del canal IR 282. (Cuando se trabaja con un C200H/S se utilizan los bits AR 00.00 a AR 00.09). Si están encendidos los dos indicadores ERROR y RUN, comprobar que los interruptores de la parte posterior se encuentran seleccionados correctamente. Para las entradas analógicas del módulo AD003, en los bits 00-07 del canal IR (n+9) se puede detectar una desconexión en cualquiera de las entradas cuando el bit correspondiente se pone a 1. En el módulo MAD01 hay que utilizar para ello los bits 4 y 5 del mismo canal para las entradas 1 y 2 respectivamente. Esta función sólo se puede utilizar cuando se utilizan los rangos de 1 a 5V ó de 4 a 20 mA, y será considerado como desconexión una entrada por debajo de 0.3V ó 1.2 mA.

3.1 Errores detectados por el módulo analógico Cuando se enciende el indicador de ERROR porque se ha producido un error en el módulo, en los dos dígitos de mayor peso del canal IR (n+9) se puede leer un código de error. En las tablas que aparecen en el manual se describen los contenidos del error y las medidas correctoras a llevar a cabo para eliminar el error.

Bit 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

IR (n+9)

E 2

E 1

Ent

8

Ent

7

Ent

6

Ent

5

Ent

4

Ent

3

Ent

2

Ent

1

Los errores indicados con códigos 8x se resetean automáticamente cuando se han tomado las medidas oportunas para corregirlos. Los errores indicados con códigos Fx se borran cuando se vuelve a conectar la alimentación después de realizar las selecciones correctas o cuando se pone a ON y a OFF sucesivamente el bit de rearranque de módulo especial de E/S. Los bits del canal IR 281 (según el número de unidad), se utilizan con este fin. Cuando se emplean con un C200H/S, hay que utilizan para este fin los bits AR 01.00 al AR 01.09.

Detección de desconexión (sólo para las entradas analógicas)

Códigos de error

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4 Programas ejemplo

En las páginas siguientes se muestran algunos ejemplos de cómo configurar y trabajar con los módulos analógicos. Estos ejemplos están orientados a realizar mediante diagrama de relés las funciones que no tienen los nuevos módulos con respecto a los anteriores DA/AD002. Todos los ejemplos se van a realizar sobre el módulo C200H-MAD01, ya que las características son las mismas que para los otros módulos, lo único que cambia es el mapeado y funciones de los canales de configuración. Todos los programas se puede utilizar sólo en los C200HS y C200Hα debido a las funciones utilizadas. EJEMPLO 1. Este ejemplo sustituye a la función Límites de alarma que tienen los módulos C200H-AD002. Se habilita sólo la entrada 1 y el rango configurado es de 0 a 10V. En los DM0 y DM1 se escriben los límites de alarma que se quieren definir para dicho rango. La detección de sobrepaso de los límites sólo se ejecuta cuando el valor convertido ha pasado al menos una vez dentro del rango permitido. También se ha configurado el módulo para realizar el cálculo del valor medio utilizando 16 buffers. El número de unidad del módulo MAD01 es 00. EJEMPLO 2. Este ejemplo ofrece una forma de realizar un escalado del valor digital convertido. En todos los rangos se puede tener un +/- 5% del rango total de la señal. Esto hay que tenerlo ahora en cuenta al hacer el escalado, ya que la función SCL no puede utilizar valores negativos como parámetros de la conversión. El rango definido para la entrada 1 es de 0 a 10V. Este rango se escala entre 0000 y 4000 como se puede apreciar en la siguiente figura. Para solucionar el problema de los valores negativos, se le suma al dato convertido un offset para que todos los parámetros BCD de la función SCL sean positivos. Al sumarle un offset (valor necesario para que –0.5V equivalga a 0000bin) todos los valores se encuentran en el rango positivo y se puede aplicar la función SCL. El offset que hay que sumar es 00C8 (BIN). Este offset sirve también para los rangos de 1 a 5V (0.8 a 5.2V: FF38 a 1068) y 4 a 20 mA (3.2 a 20.8 mA: FF38 a 1068). En el rango de –10V a +10V habrá que sumar un offset equivalente a todo el rango negativo, por lo tanto habrá que sumar 898 (BIN) (0000-F768= 0898). Esto se aprecia mejor en la siguiente figura.

-0.5V

+10.5V

0.0V

+10.0V 1068(BIN) 0FAD(BIN)

0000(BIN) FF38(BIN)

1130(BIN) 1068(BIN)

00C8(BIN) 0000(BIN)

4400(BCD) 4200(BCD)

0200(BCD) 0000(BCD)

Valor convertido (canal 101)

Valor escalado (canal 200)

Más el Offset (canal DM0001)

10.5V -0.5V

200

4000

Valor convertido (canal 101)

Valor escalado (canal 200)

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Si el uso de la función de valor medio que incorpora el módulo no es suficiente para estabilizar el dato, se puede utilizar la función AVG, que permite especificar hasta 64 muestras para el cálculo del valor medio. Tener en cuenta que según el número de muestras que se especifique, se ocuparán tantos canales a partir del canal de destino. Por ejemplo, en el programa Ejemplo 2 se especifican 15 muestras, por tanto en la función AVG a partir del DM0030 se ocupan 15+2= 17 canales y por tanto hasta el DM0046. EJEMPLO 3. Este programa realiza una conversión del dato obtenido en binario a BCD con signo. En el DM0000 se almacena el dato en BCD y en el DM0001 se almacena el signo (0: +, F: -). El rango definido para la entrada 1 es de –10V a +10V. Puesto que los rangos negativos se expresan en complemento a 2, mediante la función NEG se vuelve a realizar el complemento a 2 antes de la conversión a BCD. EJEMPLO 4. Este ejemplo muestra como realizar una linealización de valores cuadráticos que puedan venir por ejemplo de un termopar. Para linealizar un dato cuadrático, se multiplica éste por el fondo de escala (en este ejemplo el fondo de escala configurado es de 4400), y se obtiene la raíz cuadrada del producto. Antes de linealizar el dato, se le suma un offset para evitar los datos negativos y se escala entre 0 y 4400. EJEMPLO 5. Este ejemplo trabaja con la salida analógica 1 configurada en el rango de 0 a 10V. El dato a convertir en señal analógica se escribe por ejemplo mediante consola directamente en el canal IR101. Si el dato a convertir se sale del rango definido en los canales DM1 y DM2 se para la conversión. Cuando se para la conversión, se ha configurado la salida analógica para que mantenga el valor analógico justo antes a cuando se para la conversión (modo HOLD). En el ejemplo se ha definido un rango de conversión entre 2V (0320H) y 8V (0C80H). Fuera de este rango se mantiene el valor anterior. EJEMPLO 6. En este ejemplo se va a utilizar la función de conversión por coeficiente aplicada al lazo 1. Puesto que sólo hay que modificar los DM’s de configuración, para este ejemplo no se necesita programa en el PLC. Se aplica a la entrada analógica 1 una señal en el rango de 4 a 20 mA, mientras que la salida se configura en el rango de 0 a 10V. La relación entre la entrada analógica 1 y la salida analógica 1 es la que se muestra en la siguiente figura.

2000

-11V

+11V

-10V

+10V0898(BIN) 07D0(BIN)

F830(BIN) F768(BIN)

1130(BIN) 1068(BIN)

00C8(BIN) 0000(BIN)

4400(BCD) 3800(BCD)

0200(BCD) 0000(BCD)

Más el Offset (canal DM0001)

-11V

4400

Salida analógica 10V

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Según las tablas de la página 3: Rango 4 a 20 mA: 0000H a 0FA0H= 0000D a 4000D. DX = 4000 – 0000= 4000. Rango 0 a 10V: 0000H a 0FA0H= 0000D a 4000D. Por tanto 5V: 2000D. y 1V: 0400D. DY = 5V – 1V= 2000 – 0400= 1600. A= DY / DX = 1600 / 4000= 0.4. A=0.4. F= Rango máximo de salida= 10V= 4000D. F+B= 5V= 2000D. ⇒ B= 2000 – 4000= -2000D= F7D0H. B= F7D0H. Con estos parámetros ya se pueden modificar los canales de configuración tal y como se muestra a continuación. DM1000= 0211 Se habilita la Entrada 1 (E1) y la Salida 1 (S1). Con el 2

se configura la función de conversión por coeficiente con gradiente negativo. (Apartados 2.2 y 2.5).

DM1001= 0201 Se configura la Entrada 1 en el rango de 4 a 20 mA y la

Salida 1 en el rango de 0 a 10V. (Apartado 2.2). DM1010= 0040 Se configura el Coeficiente A= 0.4. (Apartado 2.5). DM1011= 0211 Se configura la Desviación B= F7D0H. (Apartado 2.5).

Una vez configurados estos canales hay que quitar alimentación o poner a ON y después a OFF el bit IR281.00 para resetear el módulo y que tome los nuevos parámetros de configuración. Después de esto, hay que iniciar la conversión para la salida analógica 1 poniendo el IR100.00 a ON. Sólo mientras esté habilitada la conversión, se tendrá en la salida analógica 1 un valor proporcional a la entrada analógica 1 con los coeficientes según la gráfica anterior.

DY

20 mA

5V

Entrada analógica

F+B

Salida analógica

Entrada analógica

A

A= DY / DX

DX 1V

4 mA