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Controlador lógico programable por PLC
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| Lugar de origen | Alemania |
| Nombre de la marca | SIMENS |
| Certificación | CE RoHS |
| Número de modelo | 6ES7350-2AH01-0AE0 |
El Siemens 6ES7350-2AH01-0AE0 es el FM 350-2 — el módulo de función de medición y contador de ocho canales de Siemens para el sistema SIMATIC S7-300.
Mientras que las entradas de contador de alta velocidad integradas de las CPU S7-300 compactas ofrecen dos canales a 10kHz, el FM 350-2 eleva la capacidad a ocho canales independientes a 20kHz, cada uno capaz de operar en su propio modo seleccionado independientemente, configurando independientemente sus propias funciones de puerta y asignaciones de salida.
Para máquinas que necesitan monitorear múltiples codificadores, contar productos en múltiples puntos de medición o medir la velocidad en varios ejes de máquina simultáneamente, el FM 350-2 reemplaza lo que de otro modo requeriría una colección de hardware de conteo inteligente separado.
Los ocho canales operan completamente en el propio procesador del FM 350-2 — independiente del ciclo de escaneo de la CPU S7-300. Una señal de codificador a 20kHz completa un pulso completo en 50 microsegundos; ningún ciclo de escaneo de PLC que funcione a 10ms podría capturar de manera confiable cada pulso a esta velocidad utilizando el procesamiento normal de entrada digital.
Los contadores de hardware del FM 350-2 registran cada pulso independientemente de la carga de trabajo actual de la CPU, y el valor contado, la frecuencia medida o la velocidad calculada están disponibles en la memoria intermedia del módulo para que la CPU los lea en el próximo escaneo — con precisión hasta el último pulso.
Los cinco modos de operación — conteo, medición de frecuencia, medición de velocidad, medición de duración de período y dosificación — hacen del FM 350-2 un motor de medición multipropósito dentro del rack S7-300.
El modo de cada canal se establece de forma independiente, por lo que un solo FM 350-2 puede ejecutar simultáneamente un canal como contador de longitud para una cinta transportadora, otro como medidor de frecuencia para un sensor de flujo y dos más como monitores de velocidad para diferentes ejes de máquina — todo desde el mismo módulo.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Canales | 8 |
| Frecuencia máx. | 20kHz |
| Tipos de codificador | NAMUR, 24VDC |
| Entradas digitales | 8 × NAMUR, 20kHz máx. |
| Salidas digitales | 8 × 24VDC, 500mA |
| Ancho del contador | 32 bits |
| Modos de operación | Conteo, freq., velocidad, período, dosificación |
| Ancho del módulo | 80mm |
| Peso | 0.5kg |
| Conector | 40 pines (se pide por separado) |
Conteo es el modo más fundamental. El contador acumula pulsos de la entrada del codificador, incrementando o decrementando el valor del contador de 32 bits en cada flanco de pulso. Las entradas de puerta (señales externas o comandos de software) controlan cuándo el conteo está activo.
Al final de un intervalo de conteo o cuando se alcanza un valor preestablecido, la salida configurada se activa — activando una puerta, un relé o una alarma en la máquina. Las variantes de conteo continuo, único y periódico cubren diferentes necesidades de aplicación.
Medición de frecuencia cuenta pulsos durante un tiempo de puerta definido e informa la frecuencia en Hertz. El tiempo de puerta es configurable — tiempos de puerta más largos dan mayor precisión a bajas frecuencias, tiempos de puerta más cortos dan una respuesta más rápida a altas frecuencias.
Un sensor de flujo que genera 100 pulsos por litro a una tasa de flujo de 5 litros por minuto produce 500 pulsos por minuto (8.33Hz); el FM 350-2 mide esto y proporciona el valor de frecuencia para el cálculo de la tasa de flujo en el programa de la CPU.
Medición de velocidad extiende la medición de frecuencia al convertir la frecuencia de pulso a un valor de velocidad utilizando la resolución del codificador configurada (pulsos por revolución). La CPU lee el registro de velocidad en el búfer de datos del FM 350-2 y tiene un valor directo de RPM o velocidad periférica para visualización, registro o control de bucle cerrado.
Medición de duración de período mide el tiempo entre pulsos sucesivos del codificador, proporcionando una medición de frecuencia inversa que es más precisa a bajas velocidades que el conteo de frecuencia directo.
A velocidades muy bajas — donde una puerta de conteo de un segundo podría capturar solo unos pocos pulsos y, por lo tanto, dar una baja resolución de frecuencia — medir el período entre pulsos da una precisión mucho mayor.
Modo de dosificación es la característica más específica de la aplicación del FM 350-2. El módulo cuenta pulsos de un medidor de flujo, transmite el total acumulado y activa una salida cuando se alcanza un recuento total programado (la "dosis").
La salida controla directamente la válvula dispensadora, el solenoide o la bomba — sin pasar por el ciclo de escaneo del PLC.
Esta dosificación directa por hardware evita la latencia de leer el recuento en el programa del PLC y escribir la salida en el siguiente escaneo, lo cual es crítico en aplicaciones de dosificación de alta velocidad donde unos pocos milisegundos de latencia representan un error de volumen significativo.
La interfaz de entrada del FM 350-2 acepta sensores NAMUR — una interfaz de dos hilos definida en IEC 60947-5-6, ampliamente utilizada para sensores de proximidad en instalaciones de áreas peligrosas.
Los sensores NAMUR se alimentan desde el dispositivo de campo (no desde el sensor en sí) y varían su consumo de corriente para representar los dos estados lógicos: aproximadamente 1mA para el estado inactivo y aproximadamente 8mA para el estado activo.
La interfaz NAMUR en el FM 350-2 evalúa esta variación de corriente, permitiendo la conexión de sensores instalados en áreas peligrosas de Zona 1 o Zona 2 cuando se utilizan con barreras de seguridad intrínseca compatibles con NAMUR apropiadas (barreras Zener o aisladores galvánicos) entre el sensor y el módulo.
Esto hace que el FM 350-2 sea adecuado para la medición de velocidad y el conteo en plantas de procesamiento químico y refinerías donde la maquinaria rotatoria en áreas peligrosas requiere monitoreo de velocidad.
Los interruptores de proximidad y codificadores estándar de 24V CC también se pueden conectar a las entradas del FM 350-2, operando en el modo de codificador de 24V que acepta señales digitales estándar de tipo PNP en lugar de señales de corriente NAMUR.
Las ocho salidas digitales del FM 350-2 operan a una frecuencia de conmutación de hasta 500Hz y pueden activarse basándose en que el contador alcance un valor de comparación programable, sin intervención de la CPU. Esta capacidad de salida de interrupción de hardware es la clave para las operaciones de dosificación y activadas por comparación donde el tiempo de ciclo es importante.
En una configuración de comparación, la CPU escribe un valor de recuento objetivo en el registro de comparación del FM 350-2 a través de la comunicación K-Bus.
A medida que el contador acumula pulsos, el FM 350-2 compara internamente el total acumulado con el objetivo. Cuando coinciden, el FM 350-2 activa directamente la salida correspondiente — sin intervención del ciclo de escaneo del PLC.
El tiempo de reacción de la salida está determinado por hardware: típicamente en el rango de microsegundos para la lógica de comparación y el controlador de salida, en lugar del tiempo de ciclo del PLC en el rango de milisegundos que se aplicaría si la CPU tuviera que leer el recuento, compararlo en el programa y escribir la salida en un escaneo posterior.
P1: ¿El FM 350-2 requiere algún conector frontal o cable de codificador específico, o son accesorios estándar del S7-300?
El FM 350-2 utiliza el conector frontal estándar de 40 polos del S7-300 (6ES7392-1AM00-0AA0 para contactos de tornillo, o 6ES7392-1BM01-0AA0 para contactos de resorte) — el mismo conector utilizado por otros módulos de señal de 40 polos del S7-300. Se pide por separado y no se incluye con el módulo.
Para el cableado del codificador, es apropiado un cable de par trenzado blindado estándar; no se requiere un cable propietario ni un conector de codificador especializado.
El cableado se conecta a los terminales del conector frontal de 40 polos según la tabla de asignación de terminales del FM 350-2 en la documentación de configuración.
P2: ¿Se puede instalar el FM 350-2 en un rack de expansión S7-300 conectado a través de IM 361, o debe estar en el rack central?
El FM 350-2 es un módulo de función (FM) que se comunica con la CPU a través del K-Bus. El K-Bus se enruta a los racks de expansión conectados a través del par IM 360/361, pero no a través del par IM 365 más simple.
Por lo tanto: el FM 350-2 se puede instalar en racks de expansión conectados con módulos de interfaz IM 361 (K-Bus presente), pero no puede operar correctamente en racks de expansión conectados a través de IM 365 (sin K-Bus).
Esta es una de las restricciones específicas de la aplicación que determinan si el par IM 365 o IM 360/361 es apropiado para una configuración multirack S7-300 dada.
P3: ¿Qué software de configuración se incluye con el FM 350-2 y es compatible con TIA Portal?
El 6ES7350-2AH01-0AE0 incluye un paquete de configuración en CD-ROM — esta es la biblioteca de bloques de función y la herramienta de configuración de STEP 7 específica para el FM 350-2, utilizada con STEP 7 Classic (v5.x).
El soporte de TIA Portal para el FM 350-2 está disponible a través de STEP 7 en TIA Portal (cuando se utiliza TIA Portal junto con el paquete STEP 7 Professional) o a través de la herramienta de configuración de TIA Portal para el FM 350-2 disponible en Siemens Industry Online Support.
Para sistemas que ya se están diseñando en STEP 7 Classic, el CD-ROM incluido proporciona todas las herramientas de configuración necesarias; para los usuarios de TIA Portal, se debe verificar y obtener el paquete compatible con TIA Portal apropiado de Siemens.
P4: ¿Se pueden utilizar los canales del FM 350-2 simultáneamente en diferentes modos de operación?
Sí. Cada uno de los ocho canales es configurable de forma independiente. Dentro de un solo módulo FM 350-2, los canales pueden operar simultáneamente en diferentes modos — por ejemplo, los canales 1-4 en modo de conteo continuo para monitoreo de cantidad de producción, los canales 5-6 en modo de medición de velocidad para monitoreo de velocidades de motor, y los canales 7-8 en modo de dosificación para control de dispensación.
La configuración se establece durante la puesta en marcha a través de la herramienta de configuración y se descarga en el módulo.
El programa de la CPU lee los datos de cada canal de forma independiente, accediendo a las estructuras de bloques de datos apropiadas para el modo de operación de cada canal.
P5: ¿Qué sucede con los valores del contador del FM 350-2 si la CPU S7-300 entra en modo STOP?
Cuando la CPU S7-300 pasa a STOP, el hardware del contador del FM 350-2 continúa operando — los contadores siguen funcionando, acumulando pulsos de los codificadores conectados.
La comunicación de la CPU con el FM 350-2 a través del K-Bus cesa en modo STOP, por lo que la CPU no puede leer los valores de contador actualizados ni escribir nuevos puntos de ajuste durante el período de STOP.
Sin embargo, el propio FM 350-2 y sus contadores de hardware permanecen alimentados y activos. Cuando la CPU regresa a RUN, la comunicación K-Bus se reanuda y la CPU puede leer los valores de contador actuales, que reflejan los recuentos acumulados durante el intervalo de STOP.
Este comportamiento es importante para aplicaciones de dosificación y conteo donde el material puede continuar moviéndose a través de la máquina durante una breve parada de la CPU — los datos de recuento no se pierden.
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