Módulos de Entradas para PLC

 MODULOS DE ENTRADAS DIGITALES O ANALOGICAS

Los módulos de entrada en un PLC son los "sentidos" del controlador, los encargados de recibir la información del mundo exterior (el proceso industrial) y convertirla en un formato que la Unidad Central de Procesamiento (CPU) del PLC pueda entender y utilizar para ejecutar el programa.

Existen principalmente dos tipos de módulos de entrada, que se diferencian en el tipo de señal que pueden procesar:

1. Módulos de Entrada Digitales (Discretas)

• Son los módulos que detectan el estado de señales que solo pueden tener dos estados posibles: ON (encendido) u OFF (apagado).
• Tipo de señales que procesan:
• Voltaje presente (ON) o ausente (OFF): Por ejemplo, un sensor que emite 24V DC cuando detecta algo y 0V DC cuando no lo detecta.
• Conexión cerrada (ON) o abierta (OFF): Un contacto seco de un pulsador que cierra un circuito cuando se presiona y lo abre cuando se suelta.
• Ejemplos de dispositivos de campo conectados:
• Pulsadores: De arranque, parada, emergencia.
• Interruptores de límite (final de carrera): Para detectar la posición de un objeto o el final de un movimiento.
• Sensores de proximidad: Detectan la presencia de objetos (inductivos, capacitivos, fotoeléctricos).
• Interruptores selectores: Para elegir modos de operación.
• Contactos auxiliares de relés o contactores: Para conocer el estado de un elemento de control.
• Sensores de nivel: Que indican si un tanque está lleno o vacío (no el nivel exacto).
• Funcionamiento básico:

1. Un dispositivo de campo envía una señal (por ejemplo, 24V DC o un cierre de contacto).
2. El módulo de entrada digital recibe esta señal.
3. Internamente, el módulo tiene circuitos de acondicionamiento de señal (protección contra sobretensiones, filtrado, aislamiento galvánico por optoacopladores) para proteger el PLC y asegurar una señal limpia.
4. Convierte la presencia/ausencia de la señal física en un valor lógico binario (1 para ON, 0 para OFF) que la CPU del PLC puede leer y utilizar en su programa.

2. Módulos de Entrada Analógicos

• Son los módulos que detectan y procesan señales que varían continuamente dentro de un rango determinado, no solo dos estados. Proporcionan una "medida" en lugar de un simple "sí/no".
• Tipo de señales que procesan:
• Corriente: Comúnmente 4-20 mA (miliamperios). El rango de 4-20 mA es muy popular porque 4 mA indica un valor mínimo (0% de la señal) y permite detectar fallas en el cableado (un valor por debajo de 4 mA indica un cable roto).
• Voltaje: Comúnmente 0-10V DC, 0-5V DC, +/-10V DC.
• Resistencia: De termorresistencias (RTD) como PT100.
• Milivoltios: De termopares.
• Ejemplos de dispositivos de campo conectados:
• Sensores de temperatura: Termopares, PT100, que dan una señal proporcional a la temperatura.
• Sensores de presión: Miden la presión en tuberías o tanques.
• Sensores de flujo: Miden la velocidad o el volumen de un líquido o gas.
• Sensores de nivel continuo: Indican el nivel exacto de un líquido en un tanque (no solo si está lleno o vacío).
• Potenciómetros: Para control manual de velocidad o posición.
• Transductores: Que convierten una magnitud física en una señal eléctrica analógica.
• Funcionamiento básico:

1. Un sensor analógico mide una magnitud física (temperatura, presión, etc.) y genera una señal eléctrica analógica proporcional (ej. 4-20 mA).
2. El módulo de entrada analógica recibe esta señal variable.
3. Acondiciona la señal (filtrado, amplificación, aislamiento).
4. Lo más importante: utiliza un Convertidor Analógico a Digital (ADC - Analog-to-Digital Converter) para transformar esa señal analógica continua en un valor digital discreto (un número binario) que el PLC puede procesar. La "resolución" de este ADC (ej. 12 bits, 16 bits) determina la precisión de la medición.
5. Este valor digital se almacena en una palabra (Word) de memoria del PLC, y el programador puede escalarlo en el programa para que represente la magnitud física real (ej. de 0-27648 a 0-100°C).

Diferencias clave resumidas:

Característica	Módulos de Entrada Digitales	Módulos de Entrada Analógicos
Tipo de señal	Binaria (ON/OFF, 1/0, Abierto/Cerrado)	Continua (rango de valores: voltaje, corriente, resistencia)
Información	Estado (¿Está encendido? ¿Está presente?)	Medida (¿Qué valor tiene? ¿Cuánta temperatura hay?)
Precisión	Baja (solo dos estados)	Alta (depende de la resolución del ADC)
Costo	Generalmente más económicos	Generalmente más caros debido a la complejidad de la conversión
Aplicaciones	Control de arranque/parada, detección de posición	Control de temperatura, presión, flujo, velocidad del motor

En cualquier sistema de automatización industrial, es común encontrar una combinación de ambos tipos de módulos de entrada para monitorear y controlar eficazmente los procesos.

Módulos de Entradas Digitales y Analógicas