Cómo convertir una señal 4-20mA a 0-10V en un PLC Arduino
Conversor de señal 4-20mA a 0-10v en entradas analógicas Arduino
9 enero, 2019 por
Cómo convertir una señal 4-20mA a 0-10V en un PLC Arduino
Boot & Work Corp. S.L., Support Team


 
 

¿Qué es una señal 4-20mA?

¿Por qué es una entrada 4-20mA estándar?

Una señal de 4-20 mA es una señal analógica que si está conectada a una placa Arduino o un controlador PLC industrial basado en Arduino identifica el valor del sensor. El controlador recibe una corriente del sensor, lo que permite que el PLC transforme esa señal eléctrica a un valor comprensible listo para ser utilizado en el código de software. Este valor se utiliza para que el programador conozca las unidades de medida correctas recibidas de ese sensor y comprenda la situación del proyecto industrial.

4-20mA se utiliza principalmente para cables de larga distancia porque la señal de corriente recibe menos interferencias por ruido o problemas de EMC que una señal de voltaje como las entradas analógicas de 0-10 Vdc.

Arduino no puede recibir una señal analógica actual porque las señales analógicas de Arduino funcionan de 0 a 5Vdc, por lo que es necesario transformar la señal analógica actual en un voltaje. Es importante saber que los estándares de señales analógicas de voltaje de la industria funcionan de 0 a 10 Vdc, por lo que la forma de transformar un 4-20mA en Arduino es bastante diferente a la de un PLC basado en Arduino que funciona a 0-10 Vdc.

Diagrama del circuito del convertidor para sensor analógico de 4-20 mA a 0-10 Vdc

Es necesario convertir una señal de 4-20 mA en una de 0-10 Vdc. Como puedes ver en el diagrama de abajo, puedes comprender cómo transformar un 4-20mA a 0-10v usando la Ley de Ohm.

Las familias de productos Ardbox Analog and Ethernet industrial PLC tienen algunas señales de entrada configurables analógicas/digitales.

Converter circuit diagram Arduino Industrial application for Analog Signals Diagram

 

Para hacer esto es necesario conectar una impedancia de 500Ohm entre la señal analógica de 4-20 mA y la señal de tierra como se muestra en el diagrama. Si lo haces, el valor analógico cambiará de corriente a voltaje.

¿Cómo puedes realizar una conversión de señal de 4-20 mA a 0-10 V en tu controlador industrial Arduino para automatización industrial?

PLC basado en Arduino
Módulo conversor de 4-20mA a 0-10V
Arduino IDE

          Utiliza un PLC basado en Arduino

Arduino como una placa única no se puede utilizar en entornos industriales. Por ese motivo Industrial Shields ha desarrollado un PLC con una placa Arduino original en su interior y es totalmente compatible con los estándares industriales.

                        Módulo conversor de 4-20mA a 0-10V

Es fácil entender cómo transformar una señal 4-20mA a 0-10Vdc a través de una resistencia de 500Ohm a través de la Ley de Ohm. Si necesitas probarlo usando una placa Arduino Uno, Arduino Mega o Arduino Leonardo, debes reemplazar los 500Ohms a 250Ohms para transformar 4-20mA a 0-5Vdc.

                          Arduino IDE

If you want to test it easily you can use the Arduino IDE using the example "Analog Input" which allows the user to read the 10bits Analog inputs from the Arduino to
0 - 1023 values.
Si no has utilizado Arduino IDE antes, también puedesunirte al curso gratuito.

Requisitos


¿Cómo cambiar el valor de entrada a Arduino?


Cuando tienes una señal de 4-20 mA para 10 bits, obtienes los siguientes datos:

Señal 4-20mA

10 bits

4mA

Valor 0

20mA

Valor 1023


Pero, si conviertes esta señal a 0-10Vdc, los resultados son:

4-20mA

0-10Vdc10 bits
4mA2Vdc

Valor 204* (aprox)

20mA10Vdc

Valor 1023


Como puedes ver, el resultado de 4mA (2Vdc) está cerca de 204. A continuación, se muestra el gráfico lineal de donde provienen los resultados:


Resultado de 4mA (2Vdc) -Gráfico lineal
 

Este proceso puede ser fácilmente automatizado.

Contacta con nosotros para implementar la solución completa o para más información.


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9 enero, 2019
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