¿Qué es un contador de PLC (CTU / CTD)?

Volver al glosario

CTU, CTD, preset, acumulador y el bit de hecho

Un contador lleva un pequeño conjunto de valores que reflejan los de un temporizador. El preset es el número objetivo de eventos que le importa. El acumulador es el conteo acumulado de eventos vistos hasta ahora. El bit de hecho se enciende cuando el acumulador alcanza o excede el preset, y una entrada de restablecimiento lleva el acumulador de vuelta a cero. Mientras un temporizador cuenta el tiempo transcurrido por sí solo, un contador solo se mueve cuando el mundo exterior le entrega un evento, así que es enteramente manejado por eventos y no por reloj.

El comportamiento crucial de un contador es que responde a transiciones, no a niveles. Un CTU suma uno cada vez que su entrada de conteo pasa de falso a verdadero, y luego no hace nada más sin importar cuánto tiempo esa entrada permanezca verdadera. Esta detección de flancos incorporada es lo que hace que un contador cuente eventos discretos en lugar de acumular un número enorme en cada barrido mientras una entrada está sostenida en encendido. También significa que una señal de cambio lento o con rebote puede contarse mal si produce transiciones extra, y por eso las entradas limpias y sin rebote importan para conteos exactos.

Los contadores ascendente y descendente a menudo se emparejan para que uno lleve un total neto. Un CTU podría incrementar conforme llegan piezas, emboladas o camiones, mientras que un CTD decrementa conforme salen o se consumen, y el acumulador compartido rastrea cuántos quedan. El restablecimiento se mantiene deliberadamente separado y usualmente se le da prioridad, para que un cambio de turno, una finalización de lote o un reconocimiento del operador pueda forzar el conteo de vuelta a un punto de arranque conocido sin importar qué estén haciendo las entradas de conteo.

Contar emboladas, llegadas, pulsos y arranques

En petróleo y gas, los contadores rastrean en silencio buena parte de lo que hace un sitio. El contador de una unidad de bombeo de varillas cuenta emboladas, ya sea para programar intervalos de mantenimiento o para alimentar estimaciones de producción cuando se combina con un desplazamiento por embolada. Un pozo de bombeo neumático por pistón viajero usa un contador para registrar las llegadas del pistón a superficie, que es una entrada central para la lógica de control de ciclo que decide cuándo cerrar y cuándo abrir el pozo. En ambos casos el contador convierte un movimiento físico repetitivo en un número sobre el que un ingeniero puede actuar.

Los contadores también respaldan los totales de flujo y de eventos. Un medidor que emite un pulso por unidad de volumen puede totalizarse contando esos pulsos, aunque la velocidad del tren de pulsos decide si un contador de escalera ordinario puede seguir el ritmo. Los controles de compresores y motores cuentan el número de arranques, porque el conteo de arranques es una métrica de mantenimiento y confiabilidad por derecho propio - una máquina que ha reiniciado muchas veces en una ventana corta le está diciendo algo sobre el proceso que la alimenta. Contar ocurrencias de alarma o ciclos de válvula sirve al mismo propósito de diagnóstico.

Como los contadores acumulan un valor que sobrevive a cualquier evento individual, son candidatos naturales para el almacenamiento retentivo. Un conteo de emboladas o de arranques que se restablece a cero cada vez que el controlador pierde energía sería casi inútil para la planeación de mantenimiento, así que estos conteos a menudo se mantienen en memoria retentiva que sobrevive a un corte de energía. Esa elección, más una estrategia de restablecimiento deliberada, es lo que separa un contador que produce totales confiables de largo plazo de uno que solo parpadea un bit de hecho y olvida.

Contadores de escalera frente a contadores de hardware de alta velocidad

Un contador escrito en lógica de escalera solo puede ver un cambio de entrada cuando el controlador hace el barrido de ese renglón, así que su tasa máxima confiable de conteo está atada al tiempo de barrido. Si el barrido tarda unos milisegundos y un pulso llega y se va dentro de esa ventana, el contador puede perderlo por completo, o contar un evento donde ocurrieron dos. Para fenómenos lentos - emboladas de bombeo de varillas, llegadas de pistón, cargas de camión, conteos de lote - esto no es limitación alguna, porque los eventos ocurren mucho más lento que el barrido. Un contador de software es la herramienta correcta y simple ahí.

Los trenes de pulsos rápidos son un problema distinto. Un medidor de flujo turbina o de desplazamiento positivo, un encoder de eje o un captador de proximidad de alta frecuencia pueden producir pulsos mucho más rápido de lo que cualquier programa puede barrer, y pedir a un contador de escalera que siga el ritmo garantiza conteos perdidos y un total que deriva bajo. La respuesta es un contador dedicado de alta velocidad, usualmente un canal de hardware en la CPU o un módulo de entrada que cuenta pulsos en silicio, independiente del barrido del programa, y simplemente presenta el total actual a la lógica para que lo lea.

Elegir entre los dos se reduce a la tasa de pulsos contra la tasa de barrido, con margen para el temblor. Si el evento más rápido que debe contar es cómodamente más lento que el barrido y está bien espaciado, un CTU o CTD de escalera está bien y mantiene simple el diseño. Si los pulsos pueden agruparse o exceder lo que el barrido puede resolver, un canal contador de alta velocidad no es opcional - es la única forma de obtener un conteo sobre el que pueda facturar o controlar. Muchos diseños de campo usan ambos: conteo por hardware para los pulsos de medidor, y contadores de software para los conteos de eventos más lentos alrededor de ellos.

Preguntas frecuentes