Conexión Adquisidores

●   OBJETIVO: Exponer la metodología de conexión del adquisidor de datos a los sensores de la máquina o al los sensores/relé adaptados a la misma.

●   ALCANCE: Todas las terminales de SisPro que posean adquisición automática de datos

●   DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:

1.      El adquisidor de datos es el dispositivo que permitirá obtener las señales de la máquina y traducir las mismas a instrucciones entendibles para el sistema.

2.      La forma de conexión del ADQ con la PC es a través de un conector USB estándar y se precisa de la instalación de un driver/controlador (provisto por Up Software) en la PC.

3.      En la figura se muestra un ejemplo del adquisidor en donde se puede apreciar que el mismo cuenta con diferentes bornes en los cuales se deberán conectar las señales de la máquina.

4.      A continuación se enumeran las señales más habituales que se pueden obtener y enviar al adquisidor de datos:

                                                    i. Conteo (P2.0): el ADQ capturará los pulsos que recibe en el puerto P2.0 y estos podrán ser interpretados de dos maneras:

● Conteo de pulsos para ser contabilizados como unidades enteras. Ejemplo: unidades, pliegos, etc.

● Conteo de pulsos para ser transformados en otra unidad configurando una relación de medida que permite obtener la medición deseada. Ejemplo:

metros, centímetros, etc

Nota: se recomienda la instalación de optoacopladores o relays de estado sólido para esta conexión

                                                   ii. Producción / Parada (P2.1): en el puerto P2.1 se deberá realizar la conexión que permitirá al sistema identificar si la máquina se encuentra en Producción o Parada. Si bien esta conexión es necesaria, en ciertos casos es opcional (consultar con Up Software).

Nota 1: Es importante NO confundir si la máquina se encuentra encendida o apagada.

Nota 2: se recomienda la utilización de relés electromecánicos para esta conexión.

iii. Preparación (P1.X): el adquisidor cuenta con puertos digitales que permiten la conexión de diferentes señales entre las cuales podemos definir la “Preparación”. Esta señal  puede ser obtenida de una llave selectora estándar (SI/NO). Esta conexión es opcional ya que puede definirse este y cualquier otro estado por software.

iv. Mantenimiento (P1.X): esta señal es similar a la anterior pero se recomienda la instalación de una llave selectora con cerradura a fin de que solo el personal de mantenimiento tenga acceso a activar/desactivar esta señal.

v. Control Sistema Abierto (P1.X): esta señal de salida permite el bloqueo de las máquinas en el caso que el sistema no se encuentre en funcionamiento. (Solicitar instructivo).

vi. Recurso Bloqueado / Alarma (P1.X): esta señal de salida permite el bloqueo de la máquina o encendido de una alarma sonora o lumínica cuando el operario no indica un motivo de paro en el tiempo preestablecido.

Especificaciones Técnicas:

● Entradas Digitales

1. NPN (negativo-positivo-negativo). 

2. Resistores de Pull Up Internos: 10K

3. Tensión de entrada para nivel bajo (VIL): 0,0 V a 1,1 VCC. Esto quiere decir que el voltaje recibido en esta amplitud será detectado como negativo y es en esta amplitud de voltaje en donde el adquisidor no detectará el pulso

4. Tensión de entrada para nivel alto (VIH): 2,4V a 26,0 VCC. Esto quiere decir que en esta amplitud de voltaje lo detecta como positivo. En esta amplitud de voltaje el adquisidor detecta los pulsos. 

5. Corriente de entrada para VIH: 5V:400mA

6. Máxima tensión inversa de entrada (2): -08VCC

7. Máxima corriente inversa de entrada (2): = 25 mA

a

Ejemplo:

• Si el sensor envía una señal de 1 voltio a la entrada, el dispositivo la interpreta como "nivel bajo" (0).

• Si el sensor envía una señal de 5 voltios a la entrada, el dispositivo la interpreta como "nivel alto" (1).

• Si el sensor no envía ninguna señal o envía una señal cercana a 0 voltios, el dispositivo lo interpretará como un cero lógico.

• Si el sensor envía 24 voltios (por ejemplo, un voltaje típico en muchas aplicaciones industriales), el dispositivo lo interpretará como un uno lógico.

Si el sensor de la máquina solo puede enviar voltajes de Cero o Uno, es importante la incorporación de un relé que permita traducir estas señales al adquisidor. 

● Salidas Digitales

1. Salida colector abierto con transistor Darlington

2. Máxima corriente de colector para VOL<1.3V:400mA

3. Tensión de colector, directa máxima: 48V

4. Tensión inversa de colector máxima (2): 0,8V

5. Máxima corriente inversa (2): -25mA

Consideraciones especiales: 

• ES REQUISITO QUE TODA LA INSTALACION A LA CUAL SE CONECTE EL ADQUISIDOR DE DATOS POSEA UNA CORRECTA PUESTA A TIERRA. 

• SE RECOMIENDA INSTALAR EL ADQUISIDOR DE DATOS EN UN LUGAR SEGURO A FIN DE EVITAR DESCONEXIONES Y MANIPULACION. LA UTILIZACION DE CAJAS ESTANCAS O GABINETES ES ALTAMENTE ACONSEJABLE. 

Velocidades de lectura 

El sensor instalado en el recurso tiene dos velocidades de lectura diferentes dependiendo del tipo de recurso.

Contador tipo 5: Esta configuración se usa principalmente para máquinas que procesan pliegos o unidades. La capacidad de conteo máxima es de 80.000 pulsos por hora. 

Contador tipo 4: Esta configuración se usa principalmente para máquinas que procesan metros lineales. La capacidad de conteo puede ser superior a 80.000 pulsos por hora. Se debe establecer una relación para calcular la cantidad de pulsos que equivalen a cada metro.

Para recursos que tienen una variabilidad muy alta en la velocidad de procesamiento, como por ej., procesan material a 40.000 p/h pero también pueden operar a 90.000 p/h, se puede quitar una resistencia del adquisidor para poder registrar pulsos a diferentes velocidades, pero no es aconsejable.

Tipos de conexión desde el sensor hacia el adquisidor

Es posible conectar los adquisidores de múltiples maneras para en función de los recursos y la necesidad del cliente. A continuación se detallan las diferentes posibilidades con sus respectivos gráficos.

Instalación Mínima

En esta instalación se debe conectar el contador del recurso en el puerto 2.0 y la pc del terminal por puerto USB.

En este caso, la máquina detectará si está produciendo o si está detenida a partir de la recepción de señal en el puerto 2.0.

Cuando el adquisidor detecta que el contador de la máquina está enviando unos 3 o 4 pulsos dentro de un lapso de 250 ms, entiende que la misma ya está produciendo y cambia el estado de máquina parada a producción.

La ventaja de esta instalación, es la simplicidad de la conexión, ya que solo es necesario conectar con el sensor, por otro lado la desventaja es que los primeros pulsos se pierden al ser utilizados para detectar el estado de la máquina, por lo tanto, dará siempre mediciones de 4 pulsos menos aproximadamente por cada parada de la máquina.

Instalación Básica (recomendada)

En esta instalación se debe conectar el contador del recurso en el puerto 2.0 como también conectar en el puerto 2.1 la señal propia de la máquina correspondiente a su estado ON/OFF. Al igual que en todas las instalaciones también es necesario conectar la pc del terminal por puerto USB.

La ventaja de esta instalación con respecto a la mínima, es que no se perderán los primeros pulsos cada vez que la máquina se detenga y vuelva a producción. Por lo tanto la lectura de las cantidades procesadas será mucho más exacta. La desventaja apreciable es que el proceso de extraer el pulso ON/OFF puede ser simple en máquinas más rudimentarias, pero en caso de realizarlo en recursos de alta complejidad electrónica, posiblemente sea necesario contactar con técnicos especializados para poder extraer el pulso.

Instalación con señal de salida 

Además de la recepción de información del recurso, el adquisidor de datos también cuenta con la posibilidad de enviar señales de salida a diferentes componentes electrónicos.

Un ejemplo de uso sería conectar un lámpara que indique cuando la máquina no tiene un motivo ingresado en determinados estados, alertando así de falta de data entry.

Para realizar esta conexión es posible utilizar cualquiera de los puertos de salida del adq, siendo estos todos los puertos que comienzan con 0 y 1, en conjunto con los puertos GND de salida.

Se debe primero hacer la instalación de las señales de entrada y posteriormente agregar algunos componentes adicionales.

A continuación se detallan los mismos y se muestra como conectarlos.

● Un relay, el cual hará de interruptor para apagar y encender la lámpara

● Fuente de la cual el relay tomará la energía

● Lámpara

● Fuente de la cual el la lámpara tomará energía

● El bloqueo / desbloqueo de la máquina o la activación / desactivación de la señal se deberá conectar al relay en los bornes correspondientes (Normal Abierto / Normal Cerrado).

● El voltaje de entrada ó activación de relés no debe superar los 24V.

● Se deberá conectar salida negativa de la fuente de 12V al GND del adquisidor y del P1.X a  la entrada negativa del Relay

● Se deberá conectar la salida positiva de la fuente a la entrada positiva del relay y al positivo de la lámpara.

Posteriormente se debe realizar la configuración a nivel software para que la instalación funcione correctamente:

Consideraciones especiales:

● ES REQUISITO QUE TODA LA INSTALACIÓN A LA CUAL SE CONECTE EL ADQUISIDOR DE DATOS POSEA UNA CORRECTA PUESTA A TIERRA.

● SE RECOMIENDA INSTALAR EL ADQUISIDOR DE DATOS EN UN LUGAR SEGURO A FIN DE EVITAR DESCONEXIONES Y MANIPULACIÓN. LA UTILIZACIÓN DE CAJAS ESTANCAS O GABINETES ES ALTAMENTE ACONSEJABLE. 

● SE DEBE UTILIZAR EL CABLE USB PROVISTO PARA CONECTAR EL ADQUISIDOR.

Prueba de conexión de adquisidores a la Máquina

Este apartado muestra como realizar las diferentes pruebas de conexión y conteo del adquisidor una vez instalado en el recurso. Es recomendable repetir las pruebas descritas por lo menos cinco veces a diferentes velocidades operativas, con el fin de verificar que la configuración establecida es valida para todas las velocidades posibles del recurso.

1. Abrir el programa Test ADQ que debería estar localizado en el escritorio del terminal.

2. Establecer el tipo de Contador, siendo 4 para recursos de tipo bobina y 5 para recursos de tipo pliego.

3. Por defecto el puerto “COM” utilizado por el adquisidor es el número 3, pero pudiese ser otro dependiendo en donde haya detectado la PC la conexión del dispositivo. Si se tienen dudas del puerto, se puede conocer por medio del Administrador de Dispositivos de Windows. 

Verificar que tenemos conexión con el mismo en ese puerto, seleccionando el número 3 del desplegable “PUERTO COM:” y tocando el botón “Contactar ADQ”. Esta operación nos debe devolver el nombre del adquisidor (RIAC-QMA1000…) en color verde. En caso de que nos devuelva el mensaje “SIN CONEXIÓN” en color rojo, significa que hay un problema de conexión entre el adquisidor y el terminal. 

4. El siguiente punto va a depender del tipo de recurso, en el caso de recursos que procesen pliegos/unidades, establecer el contador en 5. Se deben pasar 100 unidades y verificar que el contador de pulsos haya registrado ese mismo valor.

5. En el caso de recursos que procesan metros lineales hay que establecer el contador en tipo 4, como también ajustar la relación del adquisidor para convertir las unidades de tipo pulso que registra el adq en metros.

6. Con el recurso detenido, reseteamos el contador de metros del mismo, para que quede en cero, también realizamos este proceso en el TestADQ, tocando el botón con la cruz roja que dejará el contador de pulsos en cero.

7. Luego ponemos en marcha el recurso y aguardamos a que procese 100 metros de material, observando rápidamente el contador de pulsos al cumplirlos y anotando cuantos pulsos se realizaron.

8. Ingresamos 100 (metros) en la cantidad del apartado “Cálculo Manual de Relación” y en “Pulsos:” ingresamos la cantidad de pulsos relevada previamente. 

9. Presionar Calcular relación y se mostrará un numero al lado del botón, ese valor se debe ingresar en el recuadro "relación” abajo del contador de pulsos.

10. Una vez calculada e ingresada la relación correcta, el valor de “cantidad” debería ser lo mas cercano a 100 metros en cada prueba que se realice, siempre pasando 100 metros.

11. Por ultimo con la relación previamente calculada, debemos grabarla en la configuración del recurso. 

12. Abrir configurador de Sispro Terminal e ingresar el valor de relación calculado en la parte superior derecha en el recuadro Factor, guardar con el diskette y aceptar con el tilde verde en la esquina inferior izquierda.

Conexión de los sensores al adquisidor y relé (Consideraciones generales)

Recomendaciones para todas las máquinas en general: 

Si la máquina cuenta con un PLC, se recomienda que en primera instancia con ayuda del manual, se obtenga el pulso a partir de este sensor.

Si el pulso que se logra obtener de la máquina no se encuentra en el rango requerido por el adquisidor, se utiliza un relé de por medio que traduzca la señal  del sensor de la máquina al adquisidor de datos. Se recomienda el uso de un relé sólido. En este sentido la conexión será sensor - relé - adquisidor.

La recomendación del relé sólido se basa en la posibilidad que tienen estos de poder recibir las señales del sensor en aquellos casos que la misma sea muy rápida. Por ejemplo en el caso de los sensores cuenten Metros o unidades en una pegadora. 

Para máquina que cuenta a pliegos: Si no es posible conseguir relé sólidos, se puede optar por probar con algún relé mecánico disponible siempre y cuando responda tan rápido como reciba la señal del sensor (puede ocasionar problemas en la recepción de los pulsos al adquisidor, ocasionando que se dejen de registrar pliegos). 

Si con ayuda del manual y el personal de mantenimiento interno de la empresa no es factible la obtención del pulso por medio del sensor de la máquina, se recomienda colocarse en contacto con el fabricante de la marca para así obtener asesoramiento. 

En caso de no poder optar con ninguna de las opciones mencionadas anteriormente, se debe optar por incorporar un sensor adicional a la máquina (ya sea óptico o inductivo según sea el caso). 

A continuación explicaremos algunas características generales  para la conexión de los adquisidores al sensor según cada tipo de máquina en caso de no ser posible obtener el pulso del sensor de la máquina.

1. Máquinas que cuentan metros: 

Se recomienda la conexión del adquisidor a sensores inductivos. 

Estos sensores cuentan piezas metálicas, por lo cual, es posible colocar una pieza metálica en algún engranaje de la máquina cuyo giro se asocie directamente al paso de los metros. 

A continuación, este sensor de no encontrarse en la amplitud de voltaje requerida por el adquisidor deberá conectarse un relé que traduzca la información al adquisidor. 

Posteriormente desde SisPro, realizaremos el cálculo de la relación entre el giro y los metros. 

2. Máquinas a pliegos: 

Se recomienda la conexión del adquisidor a sensores ópticos. 

• En los recursos que procesan pliegos utilizando pinzas, es necesario configurar el sensor para que registre cuando pasa un pliego y también cuando la maquina registra presión operativa, ya que si únicamente se toma la lectura del paso de la pinza, al esta pasar vacía contará como una unidad. 

• Para identificar solo cuando pasa el papel (Diferenciar la impresión del paso de la pinza sola) por la máquina, hay que obtener el pulso en alguna ubicación de la prensa. Se recomienda pedir asesoramiento al fabricante de la marca del equipo para conocer este punto exacto. 

• Idealmente se debería sacar el pulso del PLC para que sea lo mas fiable posible, en el caso de no poder ser así, colocar el sensor lo más cerca posible al punto de censado original del contador de la maquina. (para tomar como referencia el mismo criterio de conteo del fabricante). 

3. Guillotinas 

Este tipo de máquina no requiere adquisidor de datos.

Posibles problemas usuales

• Cable USB defectuoso: Es posible que el cable que conecta la pc al adq este dañado. Siempre es recomendable tener un cable adicional para verificar en caso de que alguna unidad este fallando.

• Puerto USB defectuoso: Es posible que el puerto de la pc a la cual se esta conectando tenga algún tipo de falla, es posible cambiar el cable del adquisidor de puerto USB para descartar este problema

• Sensor sucio: Es posible que el sensor ubicado dentro del recurso este expuesto a grasa o polvo, presentando fallas en el conteo.

• Vibraciones: Es posible que el adq no cuente adecuadamente debido a las vibraciones propias de la operación del recurso. Verificar que el mismo se encuentre físicamente instalado en un lugar firme.

• Distancia del punto de censado: Es posible que el adq no registre pulsos correctamente si se encuentra muy distanciado del punto de lectura. Siempre posicionarlo lo mas cerca posible sin interferir con la operación del recurso.

• Pc de bajos recursos: Tener en cuenta que la pc que procese la información del recurso debe contar necesariamente con cierta capacidad de procesamiento, en el caso de ser menor a los requisitos de Sispro Terminal, es posible que el conteo presente errores.