Blog de Toty - Ingeniería

Corrige errores de registros modbus en Ovation

belen — Tue, 11 Jun 2024 21:21:27 +0000

Hace unos meses necesitaba llevar unas señales de los AVRs (reguladores automáticos de voltaje) de mi lugar de trabajo al sistema de control Ovation utilizando un módulo ELC (Ethernet Link Controller).

El AVR utiliza protocolo MODBUS, por tanto para configurar estas señales únicamente necesitaba las direcciones IP de los AVRs y los registros modbus de las variables que iba a ingresar, et voilá. Sin embargo, después de cargar la configuración, esas variables mostraban valores que no tenían sentido.

Personal de Ingeniería y Servicio de Emerson Process Management nos brindó soporte y el problema quedó resuelto. En este post les comparto los "trucos" que utilizaron.

Para entrar en contexto, estas son las especificaciones tanto del hardware como del software con que se trabajó:

Versión de Ovation: 3.5.1.
Modelo de módulo ELC: 5X00419G02.
Modelo de AVR: DECS250 de Basler.

El módulo ELC ya había sido añadido previamente, debido a que ya llevaba al DCS señales de otros equipos. Por tanto fue necesario ingresar a su configuración y agregar al AVR como otro cliente y configurar sus Scan points. Esto se realizó en Ovation Developer Studio.

Utilizando los registros del manual de fabricante se realizó la prueba con un scan point, el cual daba un valor erróneo.

Para comprobar que estábamos usando el registro correcto o que no existía problemas en el regulador automático de voltaje, se utilizó la aplicación ModScan64. Corrimos la aplicación desde un PC que conectamos al switch entre los AVRs y la ELC.

Los valores que mostraban los registros no eran coherentes, por lo que utilizamos un registro alternativo por indicaciones del fabricante, estos registros se suelen encontrar en los manuales de los equipos como Modbus heredado o Legacy Modbus. Debido a que tampoco funcionó dejamos el scan point con el registro original y dentro de su configuración marcamos la opción "swap words". Esta vez si funcionó y nuestro sistema de control mostraba la variable que necesitábamos sin problemas.

Después de esto añadimos cuatro registros más, asegurándonos de que la opción swap words estuviera seleccionada. Sin embargo, después de cargar la configuración, los valores nuevamente no eran correctos. Revisando los registros, notamos que una parte de ellos tenían como dirección 410XX y la otra parte 413XX; por lo que creamos dos grupos de scan points por separado, uno para los registros con direcciones que iniciaban en 410 y otro para los que iniciaban en 413. Esta vez si funcionó sin problemas después de cargar los cambios en los controladores.

Al parecer el problema de las palabras invertidas es bastante común, así que si están teniendo problemas al agregar registros modbus ya sea en Ovation u otro sistema de control, esta info les puede servir.

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Ingeniería

Modulador por ancho de pulsos con un NE555

belen — Thu, 19 Feb 2015 21:39:57 +0000

El circuito integrado NE555 es muy popular debido a su bajo costo y sus múltiples aplicaciones, una de ellas es la modulación por ancho de pulsos. En este artículo te mostraremos como constriur un modulador por ancho de pulsos utilizando este CI.

La modulación por ancho de pulsos (o PWM, por las siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D = τ/T, donde

D es el ciclo de trabajo

τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)

T es el período de la función

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra, y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

Entre sus principales aplicaciones está la de controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos.

Circuito integrado 555

El circuito integrado 555 inicialmente fue desarrollado por la firma Signetics. En la actualidad es construido por muchos otros fabricantes. Entre sus aplicaciones principales cabe destacar las de multivibrador estable (dos estados metaestables) y monoestable (un estado estable y otro metaestable), detector de impulsos, etcétera.

Este Circuito Integrado es para los experimentadores y aficionados, un dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en Amplitud Modulada (A.M.)

Está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops (biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida.

Las tensiones de referencia de los comparadores se establecen en 2/3 V para el primer comparador C1 y en 1/3 V para el segundo comparador C2, por medio del divisor de tensión compuesto por 3 resistores iguales R. En el gráfico se muestra el número de pin con su correspondiente función.

En estos días se fabrica una versión CMOS del 555 original, como el Motorola MC1455, que es muy popular. Pero la versión original de los 555 sigue produciéndose con mejoras y algunas variaciones a sus circuitos internos. El 555 esta compuesto por 23 transistores, 2 diodos, y 16 resistores encapsulados en silicio. Hay un circuito integrado que se compone de dos temporizadores en una misma unidad, el 556, de 14 pines y el poco conocido 558 que integra cuatro 555 y tiene 16 pines.

Descripción de las terminales del Temporizador 555

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.
Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable.
Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro.
Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".
Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.
Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.
Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
V+ (normalmente la 8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo).

Modulación del ancho de pulso:

Aplicando una señal de nivel variable a la entrada de CONTROL el pulso de salida aumenta de ancho al aumentar el nivel de esa tensión.

Para construir nuestro propio modulador por ancho de pulsos necesitamos armar el siguiente circuito

Los materiales utilizados son los siguientes:

C1, C2 100nF, cerámico
C3 420uF, 25V, electrolítico
D1, D2 N4148, diodo rápido de proposito general
D3 Diodo Zener, 24V
R1 47 ohm
R3 1k ohm
R2 50k ohm, Potenciometro
Q1 BUZ11, 30V 15A, MOSFET, de swticheo rápido, Canal-N
IC1 NE555, DIP8, Timer/Oscilador
Fuente de alimentación
Carga (un motor pequeño de corriente continua, una pequeña bombilla)

El pin de salida nº 3 del circuito integrado 555 nos provee una onda cuadrada con un duty-cycle ajustable, lo que básicamente significa que podemos variar el ancho de pulso de la onda, lo que provoca cambios en la velocidad del motor o intensidad de la bombilla.

La salida del 555 excita el MOSFET por medio de una resistencia (R1) que limita la corriente, el transistor actua como switch por lo que la perdida de energía en él es despreciable.

Los terminales de alimentación del ne555 son el 1 y el 8

De no encontrar los componentes necesarios, buscar sus respectivos reemplazos, en nuestro caso al no haber un Diodo Zener de 24V, se utilizaron 2 de 12 en paralelo.

El BUZ11 necesita un disipador de calor, que puede ser pequeño, a menos que se use el modulador por un período extendido de tiempo.

En este vídeo podrás ver con más detalle su funcionamiento y algunas recomendaciones:

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modulador por ancho de pulsos

ne555

Herramienta para aprender sobre energía solar fotovoltaica

belen — Thu, 16 May 2024 11:37:27 +0000

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable de la cual se puede obtener electricidad convirtiendo directamente radiación solar en electricidad mediante células solares.

Hoy en día es una alternativa de rápido crecimiento y cada vez más importante. Por tanto conocer un poco más sobre ella se vuelve necesario.

Tanto si eres un estudiante de física, ingeniería o de política energética y deseas profundizar tus conocimientos o si simplemente te interesa el tema aunque tu ocupación no esté relacionada de manera directa a la energía solar fotovoltaica, PVEducation (PVCDROM) es una herramienta de mucho valor para ti.

La herramienta es una página web desarrollada por Stuart Bowden y Christiana Honsberg del laboratorio de energía solar de la ASU (Arizona State University). El proyecto empezó como un libro texto electrónico distribuido en CDs, razón por la que han mantenido el nombre de PVCDROM y contiene información que va desde las propiedades de la luz del sol, semiconductores hasta todo lo relacionado al funcionamiento y diseño de celdas solares y arreglos.

El contenido tiene varias calculadoras y gráficos interactivos que hacen más sencilla su comprensión y se encuentra disponible en varios idiomas, aunque personalmente prefiero la versión inglés porque está completa y libre de errores.

Para ingresar a PVEducation solo debes acceder a este enlace.

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