Sensores en la Automatización Industrial
Un sensor es un dispositivo diseñado para detectar una variable física y convertirla en una señal eléctrica que un PLC o sistema de control pueda procesar.
1. Parámetros Eléctricos de Operación
Voltaje Estándar: Aunque existen sensores de bajo voltaje, el estándar industrial absoluto es de 10 a 30 VDC (con 24 VDC como valor nominal).
Tipos de Señal:
Digitales: Funcionan como un interruptor (Encendido/Apagado). Utilizan lógica PNP (envía positivo) o NPN (envía negativo).
Analógicas: Entregan un rango continuo para medir variables exactas. Los estándares son 4-20 mA (el más confiable contra ruido) y 0-10 VDC.
2. ¿Cómo seleccionar el sensor adecuado?
La selección no debe ser al azar; depende de la compatibilidad con el proceso y el hardware:
Variable a monitorear: Posición, temperatura, presión, caudal o presencia.
Tipo de Salida: Debe coincidir con la tarjeta de entradas del PLC (Sinking/Sourcing).
Condiciones Ambientales: Presencia de polvo, humedad (grado IP67/IP69K), vibración o altas temperaturas.
Distancia de Detección: El rango de medición (Sn) debe ser mayor a la vibración mecánica del objeto para evitar colisiones.
3. Anatomía y Conexión Estándar (IEC 60947-5-2)
Casi todos los sensores industriales de 3 hilos (como la línea Pubang) utilizan este código de colores universal:
Color | Función | Conexión |
Marrón (Café) | Alimentación Positiva | +24 VDC |
Azul | Alimentación Negativa | 0 VDC (GND) |
Negro | Señal de Salida | Entrada del PLC |
Nota técnica: Si el sensor tiene un cuarto hilo (Blanco), suele ser una salida complementaria o de aprendizaje (Teach-in).
4. Componentes Complementarios del Sistema
A. Elementos Pasivos (Mando y Detección Mecánica)
A diferencia de los sensores electrónicos, estos no requieren alimentación para funcionar:
Pulsadores y Selectores: Interfaz hombre-máquina.
Interruptores de Límite (Limit Switches): Sensores mecánicos robustos para finales de carrera.
B. Acondicionamiento de Señales
Se utilizan cuando la señal del sensor no es compatible con el PLC o requiere protección:
Optoacopladores: Aíslan eléctricamente el sensor del PLC para proteger al controlador contra picos de voltaje o cortocircuitos.
Convertidores de Señal: Transforman señales de sensores especiales (como Termopares o celdas de carga) a estándares de 4-20 mA.
Relés de Acoplamiento: Permiten que una señal débil de un sensor active cargas de mayor potencia.