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El cableado de una célula de carga a un PLC comienza por identificar la salida del sensor. Una célula de carga de galgas extensométricas marcada en mV/V es un sensor de puente: necesita excitación y una entrada diseñada para medir una pequeña señal diferencial. Conectarla a una entrada convencional de 4-20 mA no proporciona ninguna de esas dos funciones. Decida dónde se realizarán la excitación, la calibración y la conversión a peso antes de asignar los terminales del PLC.
Decida dónde se convierte la señal del puente en un valor de peso
| Ruta de entrada | Equipo en el sensor | Lo que recibe el PLC |
|---|---|---|
| Módulo de pesaje específico para PLC | Un módulo compatible con el puente, la excitación y la calibración especificados | Un valor de peso o sin procesar, con el estado y la configuración propios del módulo. |
| Transmisor de peso externo | Un transmisor para puente y, cuando sea necesaria, una caja de conexiones | Una salida analógica o digital admitida por el transmisor solicitado. |
| Indicador de pesaje con salida | Un indicador que proporciona visualización local, calibración y la interfaz especificada | La salida configurada; confirme si representa peso bruto, neto u otro valor. |
Una entrada específica de pesaje difiere de una entrada analógica de uso general. Confirme la especificación exacta del módulo, en vez de suponer que una entrada con rango de milivoltios también puede excitar un puente y cumplir las condiciones necesarias de ruido, modo común y calibración. Para un instrumento externo, empiece por la gama de indicadores de pesaje METRAVON y revise la configuración concreta. El nombre de la categoría no garantiza ningún protocolo determinado.
Defina con claridad la magnitud transmitida. Si el indicador aplica la tara y envía peso neto, el PLC no debe restar de nuevo la misma tara. Documente dónde se aplican el ajuste de cero, el ajuste del alcance, la conversión de unidades y el filtrado, para que una sustitución posterior no introduzca otra conversión.
Calcule la señal del puente y la demanda de excitación
La variación nominal de señal a fondo de escala es la sensibilidad en mV/V multiplicada por la excitación en voltios. MV-LC0030 tiene una sensibilidad nominal de 2 mV/V. Con una excitación de 10 V, la variación calculada entre cero y carga nominal es 20 mV. La entrada de medición también necesita margen para el desplazamiento del cero, las tolerancias y cualquier exceso de señal permitido.
Varios puentes conectados en paralelo mediante una caja de conexiones aumentan la corriente de excitación. Cuatro puentes con una resistencia nominal de entrada de 400 ohm cada uno presentan unos 100 ohms a la alimentación y consumen unos 100 mA a 10 V. Es un cálculo del circuito, no un resultado medido en una instalación. Compruebe las tolerancias de resistencia, la caída de tensión del cable y la capacidad de excitación del instrumento. La corriente disponible debe ser adecuada para los sensores realmente conectados.
No sume las salidas nominales de 20 mV de cuatro células en paralelo para configurar con esa base un rango de entrada de 80 mV. Una disposición pasiva de suma en paralelo combina las salidas del puente conforme a su circuito; no es una conexión de tensiones en serie. Siga las instrucciones de la caja de conexiones y calibre el sistema terminado.
En MV-LC0190, la sensibilidad nominal es 0.5 mV/V para 1 kg y 1.0 mV/V para 5, 20 y 50 kg. A 10 V, las variaciones calculadas a fondo de escala correspondientes son 5 mV y 10 mV. Por tanto, el nombre común de la familia de modelos no basta para fijar la ganancia. Utilice la capacidad solicitada y sus datos de calibración.
Separe el cableado de señales de bajo nivel del cableado de potencia
Utilice las funciones documentadas de los terminales de excitación, señal y, si existen, detección de tensión. Un puente de cuatro hilos no dispone de conductores independientes para detectar remotamente la tensión; una disposición de seis hilos puede incorporarlos si el instrumento de medición los admite. Siga las instrucciones de conexión del instrumento, incluidos los puentes necesarios para el esquema elegido. Los colores de los hilos, por sí solos, no son un esquema de terminales.
Aleje el cable del sensor de los conductores de motores, variadores de frecuencia, calentadores y cargas conmutadas. Sujete el cable para evitar esfuerzos de tracción y proteja las uniones de la humedad. La conexión de la pantalla debe seguir el diseño completo de puesta a tierra y las instrucciones del instrumento. No use la pantalla del cable como sustituto del retorno de señal ni del conductor de protección.
Mantenga las extensiones de cable y las cajas de conexiones accesibles para su inspección. Documente la disposición final, ya que los cambios de longitud, resistencia o apantallamiento pueden afectar a la medición. Al diagnosticar ruido, compare estados operativos como motor parado y en marcha; no retire la puesta a tierra de protección para estabilizar la lectura.
Cableado de células de carga a PLC mediante un transmisor de 4-20 mA
Especifique el peso asignado a cada extremo de la salida analógica. Para un alcance configurado de 0-10 000 kg, 4 mA representan 0 kg y 20 mA representan 10 000 kg. La conversión es: peso = (corriente en mA - 4) / 16 x 10 000 kg. En esta configuración de ejemplo, 12 mA corresponden a 5 000 kg. Son ejemplos de puesta en servicio, no ajustes predeterminados de un instrumento METRAVON.
| Corriente de prueba de ejemplo | Peso esperado | Lo que comprueba |
|---|---|---|
| 4 mA | 0 kg | Escalado del cero vivo en la entrada del PLC. |
| 12 mA | 5 000 kg | Conversión en el punto medio, independiente de una prueba mecánica con carga. |
| 20 mA | 10 000 kg | Conversión del alcance para los ajustes del ejemplo indicado. |
Una prueba eléctrica del lazo verifica el tramo entre la salida del transmisor y el PLC. No calibra las células de carga ni demuestra que el montaje sea correcto. Tras comprobar la conversión del lazo, aplique cargas conocidas adecuadas al sistema mecánico y compare las lecturas del transmisor, el PLC y el HMI.
Compruebe si la salida del transmisor es activa o se alimenta por el lazo y si la entrada receptora es pasiva o suministra alimentación. Verifique tensión de alimentación, carga de entrada y pérdidas del cable con los dispositivos reales. Defina cómo se representan los pesos netos negativos, los excesos de rango y los fallos. No suponga que todos los transmisores utilizan la misma convención de corriente de fallo.
Para RS485, obtenga el mapa de registros antes de programar
RS485 identifica una interfaz eléctrica; Modbus RTU especifica un formato de comunicación. El instrumento elegido debe admitir ambos. Ajuste los parámetros serie, la dirección y el cableado conforme a su documentación. Un sensor de puente sin electrónica digital no adquiere compatibilidad con Modbus porque el PLC tenga un puerto RS485.
La especificación del protocolo de aplicación Modbus define registros de 16 bits. El mapa de registros del dispositivo debe identificar la dirección del peso, la función de lectura, el uso de valores con o sin signo, el escalado y cualquier representación que abarque varios registros. Compruebe la notación de direcciones del controlador de comunicación del PLC; la referencia de la documentación y el desplazamiento transmitido pueden usar convenciones distintas.
Pruebe un valor negativo cuando la aplicación lo permita, un valor que permita comprobar el escalado decimal y el orden de las palabras de cualquier dato que abarque varios registros. Obtenga estos detalles del mapa del dispositivo seleccionado, en vez de probar al azar hasta que aparezca un número plausible. La lectura también debe incluir una evaluación de validez o de actualidad adecuada a la tarea de control.
Compruebe el valor, la respuesta temporal y el comportamiento ante fallos durante la puesta en servicio
Siga una carga conocida por toda la cadena: entrada mecánica, medición del puente, valor del transmisor, variable del PLC y pantalla del operador. Confirme unidades y tara en cada etapa. Guarde la configuración del dispositivo y la conversión del PLC junto con los resultados de calibración del sistema instalado.
Mida la respuesta durante la acción de proceso relevante, por ejemplo, el final del llenado. Los filtros del transmisor, del PLC y del HMI pueden añadir retardo cada uno. Una indicación estable no demuestra que el corte se produzca a tiempo. Pruebe los ajustes finales en condiciones representativas y conserve por separado valores sin procesar y filtrados cuando el diseño del control los necesite.
Utilice un plan de pruebas aprobado para simular la pérdida de comunicación y otros fallos admitidos con la planta en un estado seguro. Un último valor retenido no debe seguir considerándose silenciosamente una medición actual válida. Verifique la gestión de alarmas, la inhibición del control y la recuperación. Elimine los modos de simulación y los valores forzados antes de la entrega.
Preguntas sobre la puesta en servicio del PLC
P1. ¿Por qué la pantalla muestra la mitad del peso esperado?
Compruebe sensibilidad, excitación, rango del transmisor y conversión del PLC antes de ajustar la mecánica. Sensibilidades distintas pueden producir un error de un factor de dos al reutilizar una configuración. Siga el valor etapa por etapa con una carga conocida para localizar dónde aparece la primera discrepancia.
P2. ¿Aumentar la excitación mejora siempre el resultado?
No. La excitación debe permanecer dentro de las especificaciones del sensor y del instrumento. Una tensión mayor aumenta la corriente del puente y puede superar la capacidad de la alimentación o generar calentamiento adicional. Evalúe el ruido y el rango de señal con la excitación permitida; no utilice una tensión excesiva para compensar electrónica inadecuada.
P3. ¿Pueden cuatro células compartir una entrada?
Las células compatibles pueden combinarse mediante una caja de conexiones adecuada si el instrumento admite la carga total de los puentes. Confirme la disposición de suma y ajuste y las pruebas de posición necesarias. Para diagnosticar los apoyos por separado pueden necesitarse canales independientes, en lugar de una única señal combinada.
P4. ¿Qué debe incluir una solicitud de presupuesto para un transmisor?
Enumere modelos de sensores, capacidades, sensibilidades mV/V, resistencias de puente, número de sensores y longitudes de cable. Añada tipo de entrada del PLC, comportamiento de actualización necesario, magnitud de salida y condiciones ambientales. Envíe estos datos mediante la página de consultas de METRAVON, para contrastar el instrumento propuesto con toda la cadena de medición.
Resumen
Proporcione al puente una entrada de medición compatible, defina una conversión a peso y pruebe todo el recorrido hasta el PLC. Un número plausible no basta: el sistema instalado también debe comunicar las unidades correctas, responder a tiempo y hacer visible una medición perdida o no válida para la lógica de control.
