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Relés
Aunque los
relés raramente se usan raramente para control lógico, son todavía esenciales
para conmutar grandes cargas. Algunos términos importantes relacionados con los
relés son los siguientes:
- Contactor – Relés especiales para conmutar cargas de grandes corrientes.
- Arrancador de motor – Básicamente un contactor en serie con un relé que corta cuando la corriente es demasiado grande.
- Supresión del arco – Cuando cualquier relé se abre o cierra salta un arco. Esto puede ser un problema mayor con grandes relés. En relés conmutando AC este problema puede ser superado abriendo el relé cuando el voltaje va a cero (mientras se cruzan entre negativo y positivo). Cuando se conmutan cargas DC este problema puede ser minimizado inyectando gas presurizado durante la operación para suprimir la formación del arco.
- Bobinas AC – Si una bobina de relé normal es impulsada por potencia AC los contactos vibrarían abriéndose y cerrándose a la frecuencia de la energía AC. Este problema se supera añadiendo un polo sombreado en el relé.
- Voltaje nominal – Voltaje de operación sugerido para la bobina. Los niveles inferiores pueden resultar en un fallo en la operación, voltajes superiores acortan la vida.
- Corriente nominal – Máxima corriente antes de que ocurran daños por contacto (soldadura o fusión).
Sensores lógicos
Los sensores
permiten a los PLC detectar el estado de un proceso. Los sensores lógicos sólo
pueden detectar un estado que es verdadero o falso. Algunos ejemplos de
fenómenos físicos que son típicamente detectados como se lista a continuación:
- Proximidad inductiva - ¿es un objeto metálico próximo?
- Proximidad capacitiva - ¿Es un objeto dieléctrico próximo?
- Presencia óptica - ¿está un objeto interrumpiendo un haz de luz o reflejando luz?
- Contacto mecánico - ¿Está un objeto tocando un conmutador?
Cableado del sensor
Cuando un
sensor detecta un cambio lógico debe señalar ese cambio al PLC. Esto se hace
típicamente conmutando un voltaje o corriente on en off. En algunos casos la
salida del sensor se usa para conmutar la carga directamente, eliminando
completamente el PLC.
- Sinking/Sourcing: Interrumpen corriente on u off.
- Interruptores planos – Interrupen el voltaje.
- Relés de estado sólido – Estos interrumpen salidas AC.
- TTL (Transistor Transistor Logic) – Usa 0 V y 5 V para indicar niveles lógicos.
Interruptores
El ejemplo
más simple de salidas de sensores son interruptores y relés. Un ejemplo simple
es el que mostramos en la figura con la que abrimos este artículo.
En la figura
mostramos un interruptor de contacto NO conectado a la entrada 01. También se
muestra un sensor con un relé. El sensor debe ser alimentado separadamente, por
lo tanto los terminales V+ y V- se conectan a la fuente de alimentación. La salida del sensor se activará cuando se
detecte un fenómeno. Esto significa que el interruptor interno (probablemente
un relé) que se cerrará permitiendo que el voltaje fluya y el voltaje positivo
se aplique a la entrada 06.
Lógica transistor transistor (TTL)
La lógica
transistor transistor (TTL) se basa en dos niveles de voltaje, 0V para falso y
5 V para verdadero. Los voltajes pueden actualmente ser ligeramente más grandes
que 0 V, o ligeramente menores que 5 V y todavía pueden detectarse
correctamente. Este método es muy susceptible al ruido eléctrico en el suelo de
la factoría, y sólo se usará cuando sea necesario. Las salidas TTL son comunes
en dispositivos electrónicos y computadores, y serán necesarios a veces. Cuando
se conectan a otros circuitos simples de dispositivos pueden usarse para
mejorar la señal.
Sinking/sourcing
Los sensores
sinking permiten a la corriente fluir desde el sensor al común de voltaje,
mientras que los sensores de sourcing permiten a la corriente fluir al sensor
desde una fuente positiva. Para los dos métodos el énfasis está en el flujo de
corriente, no en el voltaje. Usando el flujo de corriente, en vez del voltaje,
se reducen muchos problemas de ruido eléctrico.
Cuando
discutimos sourcing o sinking no estamos refiriendo a la salida del sensor que
está actuando como un interruptor. En realidad la salida del sensor es
normalmente un transistor, que actuará como un interruptor (con alguna pérdida
de voltaje). Un transistor PNP se usa para la salida del sourcing, y un
transistor NPN se usa para entrada de sinking. Cuando discutimos estos sensores
a menudo el término sourcing se intercambia con PNP, y sinking con NPN.
La mayoría
de los sensores NPN/PNP son capaces de manejar corrientes de hasta unos pocos
amperios, y pueden usarse para conmutar cargas directamente.
Relés de estado sólido
Los relés de
estado sólido interrumpen corrientes AC. Son relativamente baratos y están
disponibles para grandes cargas. Algunos sensores y dispositivos están disponibles
con estos como salida.
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