Tipos de Señales mas usadas en Automatización Industrial
En el mundo de la instrumentación y control industrial, el correcto manejo de señales es fundamental para garantizar un proceso eficiente y seguro. Los sistemas de control, especialmente aquellos basados en PLCs (Controladores Lógicos Programables), dependen de una variedad de tipos de señales, como las analógicas, digitales y discretas, que transportan información crítica desde y hacia el campo.
Cada tipo de señal tiene características únicas y se utiliza para distintos fines, ya sea para monitorear continuamente variables de proceso, detectar la presencia o ausencia de objetos, o enviar comandos de control a equipos como solenoides, válvulas y actuadores. Comprender la función y la configuración de estos dispositivos, junto con sus representaciones y símbolos comunes, es crucial para cualquier ingeniero o técnico que desee optimizar sus sistemas de control industrial.
1. Señales Analógicas
Las señales analógicas representan valores continuos y pueden variar dentro de un rango. Son las más comunes para medir variables de proceso como temperatura, presión, flujo y nivel. En instrumentación, estas señales suelen estar en formato de corriente (4-20 mA) o voltaje (0-10 V) y son muy útiles en aplicaciones donde se necesita medir una variable de manera precisa y en tiempo real.
- Ventajas: Proporcionan una medición continua, detallada y permiten ajustar los procesos con mayor precisión.
- Desventajas: Las señales pueden degradarse debido a interferencias o pérdidas en la transmisión.
Ejemplos de uso:
- Transmisores de presión o temperatura que envían una señal 4-20 mA a un PLC.
- Sensores de nivel que varían su salida en función de la altura del líquido en el tanque.
2. Señales Digitales
Las señales digitales representan valores binarios (0 o 1) y son útiles para transmitir información que se encuentra en estado encendido/apagado, o abierto/cerrado. En PLCs, estas señales suelen provenir de sensores y actuadores que indican si algo está en una condición específica.
- Ventajas: Mayor resistencia a interferencias y degradación de la señal durante la transmisión, lo cual las hace muy fiables.
- Desventajas: Solo representan estados fijos, por lo que no sirven para medir variables continuas.
Ejemplos de uso:
- Sensores de proximidad que detectan la presencia o ausencia de un objeto.
- Finales de carrera en aplicaciones de automatización para indicar posiciones específicas de un equipo.
3. Señales Discretas
Las señales discretas son un tipo específico de señales digitales que operan en valores definidos, como señales multietapa o señales que representan un rango limitado de valores. Estas señales son menos comunes que las analógicas y digitales puras, pero en algunos sistemas de control permiten representar condiciones más complejas o estados múltiples.
- Ventajas: Útiles para indicar etapas en un proceso o condiciones de varios estados.
- Desventajas: Más complejas de implementar y leer que las señales digitales simples.
Ejemplos de uso:
- Sensores de posición de válvulas que pueden indicar múltiples posiciones (como cerrado, intermedio, y abierto).
- Codificadores que envían una serie de pulsos para representar una posición o velocidad en sistemas de movimiento.
| Tipo de Señal | Dispositivos de Entrada | Dispositivos de Salida | Rango de valores |
|---|
| Analógica | – Transmisores de presión, temperatura, flujo, nivel – Sensores de velocidad – Analizadores de gases y humedad | – Válvulas de control con posicionador analógico – Actuadores neumáticos y eléctricos de control continuo – Variadores de frecuencia (VFD) para motores – Posicionadores de válvulas de control | 4-20 mA, 0-10 V |
| Digital | – Sensores de proximidad (inductivos, capacitivos) – Interruptores de nivel – Sensores ópticos – Finales de carrera – Switches de presión/temperatura – Pulsadores de arranque y parada – Paradas de emergencia – Botones de selección | – Solenoides para activación de válvulas – Relés de interposición – Indicadores de estado LED – Alarmas sonoras – Lámparas indicadoras (verde/rojo) para estado del proceso | 0/1, On/Off |
| Discreta | – Codificadores rotativos (encoders) – Sensores de posición multietapa – Detectores de paso (barrera óptica) – Sensores de distancia con múltiples puntos | – Actuadores con posiciones predefinidas – Válvulas de control con posiciones fijas – Indicadores de nivel con etapas de referencia | 0-1-2, Pulsos |
| Alarma/Señalización | – Contactos de alarma (presión, nivel, temperatura) – Termostatos de corte – Sensores de humo/calor – Detectores de gas | – Sirenas y alarmas – Luces indicadoras (verde, rojo, amarillo) – Pantallas de alarma o HMI | On/Off, Luz Roja/Verde |
| Estado y Control Manual | – Pulsadores de inicio/parada – Switches selectores (Auto/Manual, Encendido/Apagado) – Paradas de emergencia | – Lámparas indicadoras de estado – Alarmas sonoras para condiciones de seguridad – Relés para enclavamiento de procesos | Push, Stop, LED |
