Practicas de automatizacion

Saturnino Soria Tello
Prácticas de
Automatización
CONTENIDOS
WEB
,,.
lz
Í1.Alfaomega
Contenido
2.7 Instrucciones bMlcas en
el PLC Slemens .......................................... 23
Reporte de préctlca.................................... 25
2.8 Trabll,lo pr6ctlco................................... 25
2.8.1 Tra~ pnictlco 2.1................... 26
Práctica S.
lntroduocl&I al Laboratorio
deAutomatlzaol6n _ _ _ _
1
1.10bJet'------
2
1.2
1.3un&ultilet6cnlco_____
Reporte de prá:tlca _...............................
1.4 Trabll¡jo
2
Manlote6rlco---··......._........
pnictlco_____
2
7
7
1.4.1 Tra~ pnictlco con RuldSlm
deFEST0-------
7
1.4.2 Trabajo práctico con el PLC
<!eSlemAns---------
10
1.4.3 Trabajo práctico con el PLC
FX de Mttsublshl
.
2.2...................
2.3...................
2.8.2 Trabajo práctico
28
2.8.3 Tra~ práctico
30
2.8.4 Tra~ práctico 2.4................... 30
13
Práctica 3
Slstama secuenclales con
Un Estado de Memoria ........................ 35
3.1m,Jetlnli-------- 36
3.2 Marco
36
3.3 Método Un Elltado de Memoda .......... 36
3.4 Tipos de entrada de veo en un PLC... 40
3.6 Tipos de salida en un PLC ................... 41
te6rlco.......................................
Reporte de préctlca _ _ _ _ _ ... 42
Práctica 2
Slstama comblnaclonalN y
secuenclales ............._ _ _ _ _ 17
2.2.0bjellvlll.__ _ _ _ _ _ 18
2.2 Marcote6rlco ______ 18
3.6Trabll,lopr6c:UcoU.----... 42
3.7 Trabll,lo pr6c:Uco de
lóglcaPfOll'llmadll _ _ _ _ .......... 43
3.7.1 Trabajo práctico 3.2................... 42
3.7.2 Trabajo práctico 3.3,___ 46
2.3 Slltemucomblnaclonales--- 19
2.4 SlltemM secuenclllles ..,_ _ _ _ 19
2.6 Funciones 16(1cas.............._ _ _ 20
2.5.1 Negacl6n 16&1ca---- 20
2.5.2 Multlpllcaclón l6glca....__ _ 21
2.5.3 Sumatoria l6gJca · · · · · - - - 22
2.6Ecuaclonel 16g!cas, _ _ _ _ _ 22
Prácdc:a4
MModo Un Estado de Memoria
con e1 PLC Fx de Mltsublahl .............. 49
4.1CHljetMls., _ _ _ _ _ _ .......... 50
4.2 Marco
pRAcmc:,,s DE AUTOMATIZAClóN / SAl\JRNINO $ORlA TELLO
l-
te6rlco.......................................
50
XIII
Contenido _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
4.3 llllti'UcclonN b6llcas en el
PLC Mltsubllhl.
.
·-........ 50
4.4 Transfiriendo un PfOlll'8m8 del
PLCS!e,-. al Mltsubllhl ......................... 50
4.6 ~ de entradal en el
PLCMltsubllhl.-.........,_ _ _ _ .... 51
Reporte de
práctica-----.. . 53
4.6 TrabeJo pnktlco _...__ _ _ .... 53
4.6.1 Tra~pr6ctlco,U ..............,.... 53
4.6.2 Tra~ pr6ctlco 4.2 ................... 55
Práctica 6
................................
Práctica&
6.3 Memoria
Interna----.. . . .
60
6.4 si.ema ..r-............................... 61
6.6 M6todo de II Memoria lntema............ 61
Reporte de práctica .................................... 63
6.8 TrabeJo pr6ctlco ...................................
5.6.1 Tra~ pr6ctlco 5.1...................
5.6.2 Tra~ práctico 5.2 ...................
5.6.3 Trabajo práctico 5.3 ...................
63
63
66
69
Práctica 6
11.1 ObjetlYoa.--•
11.2 Marco te6rlco
8.3 Funciones de tiempo, contador
Ycomparac16n _ _ _ _ _ _ .......... 106
Reporte de pr6ctlca _ _ _ _............ 113
Reporte de práctica - - - - - - 1 6 1
11.4 Trablt,lo pnictlco-----161
11.4.1 Trabajo práctico 11.1 .............. 162
11.4.2 Trabajo práctico 11.2 .............. 165
8.4 Trabe,lo pr6ctlco ............_ .........:.......... 113
8.4.1 Trabajo práctico 8.1................... 113
8.4.2 Trabajo pric:tlco 8.2................... 116
8.4.3 Trabajo práctico 8 3
118
Práctica 9
Aill918yw11Draodeparálllltrol*uallraclordemtoaTD200................... 121
9 . 1 ~ - - - - -............... 122
9.2 Marco te6rlco ..__.._ ..................... 122
9.3 Vlauallzador ele taxtoa 1D200
ele&le,-...............,_ _ _ _ _ _ 122
9.4.,....
6 . 1 ~ .................- - -......... 76
6.2 Marco te6l1co ...· - - - - - · · · ·.. 76
8.3 Trabe.lo pr6ctlco s.,..___ _ _ ,... 77
Reporte de práctica _ _ _ _ _ ....... 83
8.4 Trabe.lo pr6ctlco ................................... 83
Práctica 7
ClraullNNCIINGlalN ........ ........ 87
7.1()bJetlvol ..,_ _ _ _ _.............. 88
7.2 Marco
te611co-----.
. . . 88
no............................. 93
Reporte de práctica ....
7.4 TrabeJo pr6ctlco · · - - - - -.... 93
7.4.1 Tra~ práctico 7.1 ................... 94
7.4.2 Tra~ práctico 7.2 ................... 96
7.4.3 Tra~ práctico 7.3................... 98
7.4.4 Tra~ práctico 7.4 ................... 100
7.4.5 Tra~ práctico 7.5 ................... 102
158
158
11.3 M6todo temporlzad«N
encaecada,--------158
Práctica U
PnlduatD .....,._el6cbloo--....J.75
12.lObjetlVoli.-------176
12.2 Marcote6rlco----........... 176
12.3 Conceptos prevtos..___ _ _ _ 176
Reporte de práctlc:a - - - - - - ~ 7 8
12A Trabe,lo pr6c:tlco _ _ _ _ _ 178
12.4.1 Trabajo práctico 12.1 .............. 178
12.4.2 ,:rabajo práctico 12.2 ..............188
Reporte de pr6ctlca ..................- ............... 126
pnictlco _ _ _ ............ 126
9.4.1 Trabajo práctico 9.1................... 126
9.4.2 Trabajo práctico 9.2................... 130
9.4.3 Trabajo l)ric:tlco 9.3................... 133
9.4.4 Trabajo práctico 9...................... 135
COINlalol- de falla en un
........ _,nolalaelllOIOIIO ................. 75
Práctlcall
._
. ._
. ._
. detempariadoNa
_ _ _ _ _ _ _ _ _ 157
Fanci-de11empo,-.tadory
...................- .........- - - - 1 0 5
8.lQbJetlvas---....;........... 106
8.2 !'tlan=ote6rlco-----........... 106
. . . . _ _ _ _ _ . _ _ . . de
Un Elllldo de Memoria ............................. 59
6 . 1 ~ ............................................... 60
5.2 Marco te6l1co ............._____... 60
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas c1eAutomat1zacl6n
Prác:tlca10
Apllcacl6n de funclonN arllm6llcaa ....... 139
10.10bjau- ...............
10.2 Marco te6rlco·----........... 140
10.3 Funciones arltm6tlcal....................... 140
Reporte ele pr6ctlca ............,_ _ _ _ 142
-----·140
Práctica 13
Pnlductv IIIIIIOador
~-------189
13.1
.190
OlljetMll;.__ _ _ _ _ _
13.2 Marcote6rlco------190
13.3 Conceptos prevtos..___ _ _ _ 190
Reporte de práctica _ _ _ _ _ _ 192
13.4 Trabe,lo prictlco
192
13.4.1 Trabajo práctico 13.1 .............. 192
13.4.2 Aplicación de modo
autométlco, semlautométlco
ymanual _ _ _ _ _ _ _ ... 196
10.4 Trabajo pnictlco ........._ ...........- ..... 142
10.4.1 Trabajo práctico 10.1 .............. 144
10.4.2 Trabajo pric:tlco 10.2
con la funcl6n sustraccl6n .................. 145
10.4.3 Trabajo práctico 10.3
con la función multlpllcacl6n.............. 148
10.4.4 Trabajo práctico 10.4
con la función dlvlsl6n ......................... 149
10.4.5 Trabajo práctico 10.5 .............. 144
PRACTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
PRAcTlc:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SAT\JRNINO SORIA TELLO
I XIII
Prefado
El propósito de las máquinas autónomas es el desarrollar una tarea sin depender de
operadores humanos, tomando las decisiones que ellos mismos tomarían de una
manera independiente. Este tipo de mecanismos son respuesta a una de las
características principales de la naturaleza humana: la capacidad para entender
problemas y plantear soluciones a los mismos. En este sentido, la elaboración de los
dispositivos que permiten el desarrollo de una tarea substituyendo las decisiones de
un operador humano ha acompañado al hOmbre desde sus inicios y no desde hace
algunas décadas.
Durante siglos, la mayoría de estos dispositivos automáticos utilizó determinada
forma de energía para realizar dichas tareas; anteriormente predominaba el uso de
energías del tipo renovable o mecánica; la inteligencia automática radicaba en el
uso de diversos dispositivos mecánicos. Durante la primera mitad del siglo XX. la
mayoría de los sistemas automatizados lógicos se controlaban por medio de
circuitos de dispositivos electromecánicos llamados relevadores. En este tipo de
sistemas, la función lógica a realizar depende de la conexión eléctrica entre los
dispositivos. Hoy en día, es común encontrar sistemas automatizados operando
bajo estos esquemas. Posteriormente, el controlador lógico programable (PLC) fue
desarrollado en la década de 1960, es un dispositivo electrónico programable que
tjene entre sus bondades: la facilidad de re-programación, el autodiagn6stico y
detección de fallas, un menor consumo de espacio y menor costo de
mantenimiento. Y aunque en un principio el PLC fue concebido como un remplazo a
los circuitos a base de relevadores, sus capacidades actuales son mucho mayores.
El panorama actual de la automatización no solamente comprende el desarrollo
de algoritmos ªinteligentes• de control para el desarrollo de cierta tarea automática
basados en PLC; la automatización comprende el uso de manera integral de
instrumentación tan variada como son sensores, actuadores y dispositivos
electrónicos de control. La automatización abarca problemas tan sencillos como el
control de nivel en un deposito mediante un flotador o tan complejos como el
monitoreo y control de una red de robots industriales a distancia. Actualmente, la
. automatización como rama de la ingeniería se encuentra en continuo desarrollo
debido al constante cambio en los mercados, los cuales son cada vez más
competitivos y con mayores necesidades. Generalmente, un producto proveniente
de un sistema automatizado es de una calidad superior debido a que no existen
PRÁCT1CAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA Ta.LO
1
Pr6ct1cas c1e Automatlzad6n I XVII
XVIIPrefaclo _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
---------------
errores de factor humano en su desarrollo, además el costo de su fabricación suele
ser menor.
se diseñan sistemas secuenciales síncronos basados e~ E:I m~~o
"Temporizadores en cascada•, éste método es también una co~nbuc1ón original
del autor. Finalmente, las prácticas 12 y 13 representan productos_ m!egradores que
permiten al lector el aplicar los distintos temas revisados con antenondad.
El objetivo de este compendio de prácticas es brindarle al lector un panorama de
la automatización en los procesos industriales con un enfoque teórico-práctico. El
libro está diseñado para ser un primer encuentro con la automatización, para
utilizarse principalmente como apoyo en el laboratorio para un primer curso en
automatización a nivel licenciatura. Es importante recalcar que -gracias al software
de simuiaci6n usadq- este libro también es idóneo para ingenieros que se dedican
profesionalmente a esta interesante área y que desean incrementar . sus
conocimientos. El texto se encuentra redactado con un estilo claro y directo,
facilitando la comprensión para quienes se inician en el tema.
El enfoque principal de esta obra es por medio del uso de una serie de
herramientas prácticas en software y hardware para ayudar al lector a comprender
los temas; entre las mismas destaca el uso del software FluidSIM® ·de FESTO para
desarrollar simulaciones de sistemas eléctricos, neumáticos, electroneumáticos,
hidráulicos y electrohidráullcos. También se presentan diversas herramientas en
hardware que serán sin duda invaluables para el lector interesado en el tema,
destacando el uso de distintos sistemas de Controladores Lógico Programables
(PLC) como la plataforma S7-200 de Siemens, incluyendo la interface de texto TD200.
Sin duda alguna, este libro será de gran utilidad para el lector interesad? en
conocer acerca del tema. El contenido de este texto presenta un acercamiento
general del área de la automatización, en el cual cada tema es expuesto de una
manera práctica y teórica.
Dr. Miguel Angel Platas Garza
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
La respuesta al problema de diseño abierto de sistemas lógicos secuenciales
asíncronos, se presentada en las primeras seis prácticas mediante un método
llamado "Método de la memoria interna•, el cual es una es una contribución original
del Mtro. Saturnino S. Soria Tello. La •memoria interna• segmenta la secuencia de
una máquina automatizada en estados, y relaciona a cada estado con una memoria.
La efectividad del método se basa en que para activar el estado, se necesita que la
secuencia se encuentre en el estado anterior, asegurando así el orden correcto de
la secuencia. Cabe destacar que seguramente este método resultará interesante
para el lector ya que éste no depende de la experiencia y se puede desarrollar
cualquier sistema secuencial síncrono siguiendo una serie de pasos de manera
uniforme.
Los sistemas neumáticos, y el método de la memoria interna aplicado a los
mismos, son presentados en la Práctica 7. Al igual que el método cascada, el
método de diseño caracteriza al sistema por un conjunto de ecuaciones lógicas y no
depende de la experiencia del usuario.
De las prácticas 8 a la 11 se presenta el diseño de sistemas secuenciales
síncronos, en los cuales la duración de cada estado en la secuencia es de tiempo
fija y sincronizada. Regularmente dichos intervalos de duración son regulados
mediante dispositivos llamados temporizadores. Además se revisa en la Práctica 8
el uso de funciones contador para contabilizar eventos. Cabe resaltar que a partir de
la Práctica 9, el autor hace uso de la interfaz de texto TD-200, la cual le permite al
usuario un mayor grado de interacción con el proceso al modificar valores
preestablecidos y acumulados en las distintas funciones del PLC. En la Práctica 11
PRACTICAs DE AUTOMATIZACIÓN/ SATIJRNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATIJRNINO SORIA TELLO
Antes de comenzar a leer
En este libro el lector encontrará materiales complementarlos, cuya finalidad es apoyar
el proceso del aprendizaje y la práctica, ya sea por medio de ejercicios o vid~.
Este material se encuentra disponible en nuestra página de Internet, para
descargarlo, siga los pasos de la primera página dei libro.
A lo largo_ de toda _la obra, encontrará 1,m .ícono, el cual le Indicará que ese material
está en nuestra plataforma. ·
·
PRÁCTICA1
INTRODUCCIÓN AL
LABORATORIO DE
AlITOMATlZACIÓN
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
-~~rn~r~L,:.,. :-:-,,.-~~,...,,.-~~-............M,trfqu!a:._·"··----------------........-------------·.Grupo:_-- - - - - - - - - - - -
.Fecha:_··_·---------..,..;..-----~
1
1·
_:
·:.·. ; .. .'.
__
2 1Pr6c:tk:a 1 • lntroduccl6n al Laboratorio de Autornatlzacl6n _ _ _ _ _ _ __
r
Pn\ctlcas de Automatlzacl6n
13
!;,
1
1.1 OBJETIVOS
•
Conocer la terminología empleada en el uso de lógica programada.
•
Comprender el programa de simulación FluldSlm de FESTO en su versión
neumática.
·
•
Aprender los comandos básicos n89858rlos para desarrollar un circuito
eléctrico con FluldSlm. .
.
•
Tiempo de Sean
Es el tiempo que necesita el CPU del PLC para realizar un diagnóstico Interno e
Identificar fallas en el funcionamiento del CPU, así como leer los estados actuales
de las entradas, ejecutar el programa lógico almacenado en la memoria y actualizar
datos en los módulos de salidas.
Velocldad de transmlsl6n
Velocidad de transmisión (300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 y 38400 bits
por segundo). Es la velocidad de transmisión que se usará para el puerto serle, Y
que debe ser Igual a la configurada en los otros dispositivos del bus.
Utilizar los programas de lógica programada para el PLC S7-200 de Slemens
y Fx de Mltsublshi.
•
PLC Compacto
Identificar las diferencias entre las Instrucciones de lógica programada entre
el PLC de la marca Slemens y el PLC de la marca Mltsublshl.
•
Establecer el tipo de Interface que deberá utilizarse en el PLC Slemens y
Mltsubishi.
•
Escribir y leer un programa en el PLC Sle,mens y Mltsublshl.
Este tipo de PLC es un módulo que Incluye el CPU, una cantidad reducida de
entradas y salidas, puerto de comunicación, la fuente de voltaje y en algunos casos
Incluyen un conector para agregar módulos de expansión.
La Figura 1.1 muestra un ejemplo del PLC compacto al CPU 222 de Slmatlc S7200 de la marca Slemens, el cual Incorpora un microprocesador, una fuente de
alimentación integrada, circuitos de entrada y de salida que conforman un PLC del
tipo compacto.
1.2 MARCO TEÓRICO
SIEMENS
sÍMA'nc
La lógica programada basada en PLC requiere del uso de la tecnología y del
conocimiento de lenguaje técnico. Para estandarizar este lenguaje, es necesario
87-ffO
lill lill E!I
aam
QD.D . •1JIJIA·.I
CPU.212
D®QDC
li:!""""8
a-
conocer tanto el hardware como el software aplicado en la automatización Industrial
así como el significado de los términos técnicos más utilizados.
ª*""'
1.3 LENGUAJE TÉCNICO
Enseguida se define el lenguaje técnico básico que deberá de conocer el estudiante
para comenzar a trabajar en el laboratorio de automatización:
Raura U
&tructura del PLC compacto
PLC
Son las siglas en Inglés de Programmable Loglc Controller (Controlador Lógico
Programable). Existen varias marcas en et mercado, cada una divide a sus
productos en familias para abarcar la mayoña de los procesos industriales. Ante la
necesidad de reducir costos de los PLC's, son fabricados en dos tamaños: compacto
y modular.
PRAcTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PLCModular
Está estructurado con un rack principal que contiene varias ranuras, en las cuales
se insertan los módulos. Comúnmente la primera posición es dedicada para fuente
de alimentación (PS, Power Source); en la siguiente ranura se localiza el CPU
(Central Process/ng Unlt), el cual contiene el puerto de comunicación donde se
conecta la interfaz para la computadora. Después se ubican los módulos de
L
PRAc'ncAs DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
4
Prácticas de Automatización 1 5
1 Práctica 1 • Introducción al Laboratorio de Automatización _ _ _ _ _ _ _ _ __
entradas, salidas y los módulos especiales como: de posicionamiento, de entradas o
salidas analógicas. También tienen un conector para agregar módulos de
expansiones. La Figura 1.2 muestra un ejemplo de PLC modular de la familia S?300 de Siemens.
o o o o o
RS2 32
Por sus siglas en inglés (Recommended Standard 232) nos indica que es una
norma recomendada, es una interfaz que designa una norma para el intercambio
de una serie de datos binarios entre un DTE (Data terminal equipmenVEquipo
terminal de datos) y un DCE (Distributed Computing EnvironmenVEquipo de
Comunicación de datos). Es común que físicamente se identifique en un conector de
estándar DB-9.
D89
Conector agregado a una computadora como comunicación al exterior, con equipos
periféricos o equipo industrial, comúnmente identificado como puerto serial Y en
algunos PLC's es el puerto de programación. Existen las dos versiones: conector
hembra y conector macho y cada uno tiene una geometría muy particular que ayuda
a evitar errores en la conexión . Por la naturaleza de la comunicación, es llamado
puerto serie.
use
(Universal Serial Bus/ Bus Un iversal en Serie) es un estándar de comun icación
Figura 1.2 Estructura del PLC modular
Interfaz
Es un dispositivo físico encargado de transferir la información entre el PLC y la
computadora. Estos no son dispositivos estandarizados, pues cada marca tiene su
propia interfaz y en ocasiones hay diferencias entre las familias de PLC de la misma
marca; por ejemplo, la interfaz requerida para el PLC Siemens de la familia S?-200
es distinta a la que requiere la familia S?-300. La interfaz utiliza electrónica para
realizar la transferencia de la información, la cual se da entre protocolos
comúnmente RS232 en la computadora y RS422 o RS485 en el PLC.
industrial desarrollado en los años noventa y define los cables y conectores usados
en un bus de comunicación digital para comunicar, conectar y proveer energía
eléctrica entre computadores y periféricos electrónicos. Este tipo de comunicación
es adoptado por la mayoría de los equipos electrónicos de uso doméstico y en muy
pocos equipos electrónicos de t ipo industrial.
Comunicación Industrial Ethernet
Físicamente está localizado en un conector RJ45 del tipo telefónico. El medio de
comunicación se realiza a través de un cableado t renzado en pa res o una red óptica
sobre la base de un conductor de fibras ópticas. En el sistema de comunicación
abierto SIMATIC NET de Siemens, Industrial Ethernet es la red para el nivel de
control y para el nivel de célula.
Protocolo de comunicación
Mlnldin PS/2 8 pines
Conjunto de reglas y normas que permiten a dos o más entidades de un sistema de
comunicación, transferir información entre ellos por medio de cualquier tipo de
va riación de una magnitud física.
Algunos PLC's suelen utilizar este tipo de conector en lugar del 089 , tiene una
geometría interna muy singular que hace fáci l su conexión.
Puerto de comunicación
Lógica programada
Son conectores integrados a las computadoras y a los equipos indust riales. Su
función principal es la de comunicarse con otros equipos. Por ejemplo, al conectar
entre sí el puerto de comunicación del PLC y de la computadora, es posible escribir,
leer y monitorear un programa en un controlador.
Es la lógica basada en PLC, el circuito de control es programado lo que hace flexible
que un circu ito de lógica programada se interprete a través de ecuaciones lógicas.
La programación consiste en comandos propios del PLC. Algunas funciones como
temporizadores tienen una alta precisión que puede tener una resolución de 0.001
segundo. El PLC tiene funciones y memorias especiales para estructurar secuencias
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
6 1Pr6ctlca 1. • lntraduccl6n al Laboratorio de Automatlzacl6n ________
Pr6ctlcas de Automatlzacl6n
t6glcas más complejas. Este tipo de 16glca es la más solicitada en la solucl6n de
problemas de automatlzac¡t6n.
17
REPORTE DE PRÁCTICA
1.611cacableada
Nombm:
También llamada 16glca de control eléctrico. Debido a la falta de rapídez en ta
adaptación a tos cambios de modelo o actualizaciones de equipo, se ha disminuido
el Interés para solucionar problemas de automatlzaci6n. La estructura de la 16glca
está basada en componentes físicos, lo que hace inflexible el cambio de modelo, es
decir, que una ·modlflcacl6n requiere de cambios de componentes y de tiempos más
largos comparada con ta t6gtca programada:
·
Matrfcula: - - - - - - - - - Grupo: - - - - Fecha: - - - - - - - - - - .C81ificaci6n: - - - Rima del prml!SOI. - - - - - - -
HMI
(Human Machlne Interface/Interface Humano-Máquina). Es un dispositivo capaz de
comunicar el estado del proceso a un operador de manera gráfica o bien, de
manera numérica. Existen varias marcas que ofrecen una gran variedad de equipos.
Con la finalidad de hacer la lnteraccl6n más Intuitiva entre el equipo y el operador,
es común que tengan pantalla táctil. Dentro de estos equipos se considera a los
visualizadores de texto como la TD200 de s1,mens.
1.4 TRABAJO PRÁCTICO
Se presentan tres prácticas que el estudiante deberá de desarrollar.
MATERIAL REQUERIDO
Computadora con los siguientes programas:
eFluidSlm
• MicroWIN para el PLC S7-200 de Slemens
• GPPWIN para el PLC Fx de Mltsublshl
• Simulador para el PLC S7-200
• Simulador para el PLC Fx de Mltsublshl
• Programa del circuito establecido para el AuidSim
• Programa del circuito establecido para el PLC S7-200
• Programa del circuito establecido para el PLC Mltsublshi
1.4.1 TRABAJO PRÁCTICO CON AJJIDSIM DE FESTO
Este trabajo consiste en aplicar el programa FluidSim de FESTO en su versión
neumática. Como primer paso, se debe identificar el icono del programa,
conocer su ambiente de trabajo, las funciones básicas para simular un
circuito del tipo eléctrico e identificar las librerías que contienen los
componentes eléctricos y neumáticos.
PRAcTic:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
8
1 Práctica 1 • Introducción al Laboratorio de Automatización _ _ _ _ _ _ _ _ __
El icono que identifica al programa puede variar de acuerdo a la versión que se
tenga disponible. La singularidad que tienen todas las versiones es que utilizan el
símbolo de un actuador y el nombre FESTO. La Figura 1.3 muestra los iconos de las
versiones 3.6 y 4.2.
,,,,. ,.,,.
FESTO
FluidSIM
Prácticas de Automatización 1 9
El circuito desarrollado con FluidSim es considerado lógica cableada,
básicamente porque tiene los símbolos eléctricos de los componentes y porque la
mayoría de las funciones de lógica programada no se pueden desarrollar con este
programa, aunque el relevador de FluidSim tenga las características de esta lógica.
Después de realizar la simulación correspondiente del circuito de la Figura 1.4,
conteste las siguientes preguntas:
FESTO
FluidSIM
1.- ¿Por qué es considerado el circuito desarrollado con FluidSIM como un
Figura 1.3 Iconos del programa FluldSlm versiones 3.6 y 4.2
circuito de lógica cableada?
Con este programa se pueden desarrollar circuitos eléctricos, neumáticos Y
electroneumáticos. Los tres tipos de circuitos pueden ser simulados dando
resultados efectivos en función. Como todo programa de simulación, requiere de la
entrada de datos en el programa; en FluidSim la entrada de datos se realiza
activando y desactivando las entradas del circuito que deben de activ~rs~ por
funciones externas. Un ejemplo de estas entradas son los botones que act1vana un
operador o el sensor que activaría un producto, en la aplicación física del sistema
automático.
2.- ¿Por qué la secc1on del circuito identificada como arranque y paro, se
determina como un circuito de lógica programada?
El circuito de la Figura 1.4 deberá de implementarse con FluidSim de FESTO Y
comprobar su funcionamiento. Como se puede observar, el circuito _e tá
estructurado en tres secciones, teniendo una similitud con un diagrama de log1ca
programada, en el que se tienen las entradas, la lógica y las salidas .
Circuito de Lógica Cableada conFluidSim
Lógica cableada
.,
7
3.- ¿Cuál es la diferencia entre un relevador de lógica programada y uno de
~
4.- Explique los pasos a seguir para poner en operación un circuito con FluidSim.
T1
T1
A
C1
Figura 1.4 Circuito eléctrico a simular con FluldSlm
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
10
Prácticas de Automatización 1 1.1
1 Práctica 1 • Introducción al Laboratorio de Automatización _ _ _ _ _ _ _ __
5.- Explique lo que sucede en los contactos identificados como P, al momento de
poner en operación el circuito
El trabajo a desarrollar será el escribir y monitorear en el PLC S7-200 el programa mostrado
en la Figura 1.6.
6.- La función de conteo en C1 es ¿ascendente o descendente?
7 .- ¿Qué tipo de función de tiempo son T1 y T2, TON o TOF?
Figura 1.6 Diagrama de lógica programada para el PLC 5lemens 57-200
Después de haber desarrollado el circuito con el programa MicroWIN de Siemens
y haber realizado la simulación correspondiente con el simulador del PLC S7-200
(también de Siemens), conteste las siguientes preguntas.
1.4.2 TRABAJO PRÁCTICO CON EL PLC SIEMENS
Después de realizar la simulación del circuito con FluidSim de FESTO ahora se
puede hacer la preparación para transferir el circuito a lógica programada . Este
trabajo se desarrolla con el PLC Siemens de la familia S7-200. Para iniciar esta
actividad es necesario conocer el icono del MicroWin, este puede variar
dependiendo de la versión del software que tenga disponible. La singularidad es que
muestra un PLC compacto de Siemens con un fondo de lógica programada. La
Figura 1.5 muestra el ícono de la versión 4.0. Una peculiaridad de esta versión es
que t iene la opción de utilizar una interfaz con conector USB del lado de la
computadora.
8.- Comparando los circuitos de las Figuras 1.4 y 1.6, indique en el circuito de
lógica programada en qué direcciones se encuentran los botones A y P
además de los temporizadores Ti y T2 del circuito desarrollado con FluidSim.
A= _ _ _ __ P=_ _ _ __
Ti=_ _ _ __ T2=_ _ _ __
9.- Describa en un máximo de siete pasos la transferencia del programa al PLC y
el monitoreo del mismo.
Paso 1:
Paso 2:
Paso 3:
Paso 4:
Figura 1.5 Icono del programa MlcroWln para PLC 57-200
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
12 1Pr6ct1c:a 1 • lntroduccl6n al LabOnltorlo de Automatlzacl6n _ _ _ _ _ _ __
,
¡
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prictlcas de Automatlzacl6n 113
'
14.- ¿Qué tipo de función de conteo tiene C1, ascendente o descendente?
Pasos:
Paso6:
Paso7:
15.- ¿Qué sucede al activar la entrada to.o yel contador no ha llegado a su valor
preestablecido?
10.- ¿Qué tipo de funclqn de tiempo son T37 y T38, TON o TOF?
16.- ¿Qué condiciones se deben de cumplir para restablecer el contador C1?
11.- ¿Qué sucede con el contacto abierto de la entrada 10.1 al poner en RUN el
PLC?
.
17.- ¿Qué tipo de Interface utiliza el PLC Slemens?
12.- ¿Qué resolución de tiempo tienen los temporizadores T37 y T38?
13.- ¿Cuál es la razón de que exista un contacto de C1 en la red de la función
Reset (R) de C1?
1.4.3 TRABAJO PRÁCTICO CON B.PLC FX DE MRSUBISHI
La actMdad consiste en comparar las instrucciones entre dos diferentes marcas de
·,
PLC. Se propone utilizar la marca Mitsubishi con la familia FX. Para iniciar es
necesario conocer el ícono del programa GPPWIN del PLC de la marca Mltsubishi. La
Figura 1.7 muestra el ícono que lo identifica con las letra~ GPP.
1
• 1
\j
'!
PRAc'nC:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
l
PRAc'ncAs DE AUTOMATIZACKlN / SATURNINO SORIA TELL0
14
Prácticas de Automatización 1 15
1 Práctica 1 • Introducción al Laboratorio de Automatización _ _ _ _ _ _ _ __
Paso 2:
GX
Developer--FX
Paso 3:
Figura 1. 7 Icono para el programa GX Developer para el PLC Mltsublshl
El trabajo a desarrollar consiste en utilizar el programa GPPWIN para escrit¡ir y
monitorear el circuito ya establecido mostrado en la Figura 1.8 con el PLC Mitsubishi
de la familia FX.
Paso 4:
Paso 5:
Paso 6:
Paso 7:
20.- ¿Qué t ipo de f unción de tiempo son T100 y T101, TON o TOF?
Figura 1.8 Diagrama para el PLC Mltsublshl familia Fx
21.- ¿Qué resolución de t iempo t ienen los temporizadores T100 y T101?
Después de haber desarrollado el circuito con el programa GPPWIN de
Mitsubishi y haber realizado la simulación correspond iente con el programa Fx
Trainer también de Mitsubishi, conteste las sigu ientes preguntas:
18.- Comparando los circuitos de las Figuras 1.4 y 1.8, indique la equivalencia en
dirección para el PLC Mitsubishi de los dispositivos identificados como A, P,
T1, T2 y Mi.O.
A=__
P=__
T1=__
T2=__
Mi.O=_ _
22.- ¿Qué sucede con el contacto abierto de la entrada X1 al poner en RUN el
PLC?
19.- Describa en un máximo de siete pasos la transferencia del programa al PLC
y el monitoreo del mismo.
Paso 1:
PRÁCTICAS OE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS OE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
16 1Pr6ctlca 1 •
lntnlCluccl6n al Laboratorio de Automatizacl6n
--------
23.- ¿Qué sucede al activar la entrada XO cuando el contador C1 no haya llegado
a su valor p~blecldo?
1
i
1
1
24.- ¿Qué tipo de funcl6n de conteo tiene C1, ascendente o descendente?
1
1
PRÁCTICA2
SISTEMAS
COMBINACIONALES
YSECUENCIALES
25.- ¿Qué condiciones se deben de cumplir para reestablecer el contedor C1?
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
26.- ¿Qué tipo de Interface utiliza el PLC Mltsublshl?
..... ; ./1'.
·:_,,· ... ;.;.; .. .-··.·::-: .·.·
éalificaci6n: __.;___..,;....,.......;....-......
PRACTICAS DE AUTOMATlZACIÓN / SATURNINO SORIA Tal.O
¡
L
18
1 Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
Prácticas de Automatización 1 19
2.1 OBJETIVOS
•
Distinguir las diferencias entre los Sistemas Combinacionales y Secuenciales
•
Identificar las características de operación de ambos sistemas
•
Entender el funcionamiento de los tres operadores lógicos básicos
•
Obtener las ecuaciones lógicas utilizando los tres operadores básicos
•
Transferir las ecuaciones lógicas a un circuíto de lógica programada
•
Aplicar el FluidSim para simular el circuito eléctrico
•
Desarrollar conexiones básicas de entradas y salidas con el PLC S7-200 de
Siemens
Figura 2.1 Figura y tabla de combinaciones de un sistema combinacional
El número de combinaciones posibles en un sistema combinacional está
definido por el número de entradas del sistema y se obtiene aplicando la siguiente
ecuación:
# Combinaciones
= 2n
(Donde
n es el número de entradas del sistema)
2.2 MARCO TEÓRICO
La lógica de un sistema automático está basada en los dos sistemas lógicos que
existen: Combinacional y Secuencial. Para identificarlos es importante conocer las
características que los diferencian para aplicar el método más apropiado en la
solución de la lógica.
2.4 SISTEMAS SECUENCIALES
Un sistema secuencial está dividido en estados o pasos. El valor de las salidas en
cada estado depende de:
a. Los valores que tengan las entradas en ese estado
2.3 SISTEMAS COMBINACIONALES
Un sistema combinacional es aquel donde el valor de las salidas de cada
combinación sólo depende del valor que tengan las entradas en esa misma
combinación; no recuerda valores lógicos de combinaciones anteriores, es decir, no
tiene memoria.
La representación de un sistema combinacional con dos entradas y una salida
se muestra en la Figura 2.1, en donde la interpretación de los valores lógicos de la
tabla se realiza utilizando lógica positiva. En las entradas, el contacto cerrado es
identificado con el valor lógico "1" y el contacto abierto es el valor lógico "O";
aplicando la misma lógica para la salida F(AP), el "1" indica que la función está
encendida y el "O" que la función está apagada.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
b. Los valores que hayan tenido en estados anteriores
Se considera que un sistema secuencial tiene memoria por lo que se establece
que valores idénticos en las entradas pueden generar valores diferentes en las
salidas, en distintos estados del sistema.
Los sistemas secuenciales -a diferencia de los sistemas combinacionales- no
siguen un arreglo de combinaciones, siguen los pasos que conforman la secuencia
(también llamados estados) los cuales aparecerán en forma secuencial progresiva.
La Figura 2.2 muestra el esquema y la tabla de estados del sistema de paro y
arranque. Los estados que requieren de la aplicación de memoria son los estados
El Y E3, debido a que los valores lógicos de las entradas A y P son los mismos, pero
el valor lógico de la salida F(AP) es diferente.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
20
Prácticas de Automatización
J
Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
J
21
La representación de la negación en una ecuación lógica es por medio de una
línea superior en la variable de entrada lógica.
F(A)=A
___,...__-<
Sistem a Secuencial
con PLC SIEMENS
S7-200
La expresión de resultados lógicos de la función de salida se puede resumir
como la función de salida es "1" si y solo sí la entrada tiene un valor lógico de "O".
1, A=O
F(A) {
O, A=I
Figura 2.2 Figura y tabla de estados que representan al sistema de arranque y
paro
2.5.2
2.5 FUNCIONES LÓGICAS
MULTIPLICACIÓN LÓGICA
Es una función con dos o más entradas y una salida, se puede expresar con
cualquiera de las dos ecuaciones lógicas:
Las funciones lógicas son fundamentales para representar la lógica de un sistema;
estas funciones estructuran las ecuaciones lógicas que representan al sistema y a
su vez, estas ecuaciones son transferidas a un diagrama de lógica programada.
Las funciones básicas son la negación, multiplicación y sumatoria lógica y es
importante conocer el comportamiento de cada función y el circuito equivalente
eléctrico que la representa, ya que esto facilitará el entendimiento en la operación
de las funciones lógicas.
F(ABCD ) =A• B • C • D
F(ABCD)=ABCD
La expresión de resultados lógicos de la función de salida se puede resumir
como la función de salida es "1" si y solo sí todos las entradas tienen un valor lógico
de "1".
1, A=B=C=D=l
F(ABCD)
2.5.1
NEGACIÓN LÓGICA
{
O, A=B=C =D=t-1
Es una función de una sola entrada y una salida. El resultado lógico de la función de
salida es el opuesto a la entrada, es decir, si el valor lógico de la entrada es "1" el
valor de la salida es "O". Esta función es fundamental en el uso de la lógica negada.
El circuito eléctrico que representa a este operador lógico es el circuito serie. Las
cuatro entradas (A, B, C y D) son conectadas en serie para dar como resultado la
función F(ABCD).
El circuito equivalente eléctrico es el contacto normalmente cerrado, la Figura
2.3 muestra el operador lógico NOT en un circuito de lógica de contactos obtenido
con el programa FluidSim.
El circuito resultante es mostrado en la Figura 2.4. El funcionamiento del circuito
es claro: para que la función de salida se encienda es necesario que los cuatro
interruptores estén cerrados, si alguno de ellos está abierto, tendremos como
resultado el que se apague la función de salida.
A
F(A
Figura 2.3 Circuito eléctrico equivalente de la negación lógica
e~
7 ,f,., ___;,,,.,~e
U ______
Figura 2.4 Circuito eléctrico equivalente de la multiplicación lógica
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
22
1
2.5.3
Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciai"es
Prácticas de Automatización 1 23
----------
SUMATORIA LÓGICA
F(AB) =A B+B A
Es una función con dos o más entradas y una salida; para que el resultado sea
verdadero se requiere que al menos una de sus entradas sea verdadera. Esta
función se expresa con la siguiente ecuación lógica:
F(ABCD) =A+ B +C + D
La expresión de ·resultados_lógicos de. la función de salida se puede resumir
como la función de salida es "1" si y solo si al menos una de las entradas tiene un
valor lógico de "1".
F(ABCD)
l
J, A=l OR B=l OR
C=l OR D=l
O, A=B=C=D=O
El circuito eléctrico equivalente es el circuito paralelo (Figura 2.5). Las cuatro
entradas son representadas por interruptores, con uno que se cierre es suficiente
para que el indicador luminoso se encienda •sin importar la condición de los demás
interruptores.
De la ecuación se puede deducir que F (AB) es un circuito paralelo de dos
circuitos serie de las variables discretas A y B; la Figura 2.6 muestra el circuito
obtenido al aplicar los circuitos equivalentes a las funciones lógicas.
24V
-~
,-,
<
~
,-,
<
CD
r,
<
F(AB)
tlJ
r,
<
Figura 2.6 Circuito eléctrico que representa la ecuación lógica F (AB}
Al representar esta ecuación en un diagrama de lógica de contactos, se obtiene
el diagrama mostrado en la Figura 2.7
24V
A
r,
<
B
r,
<
e
r,
<
Figura 2. 7 Circuito de lógica programada de la ecuación lógica F (AB}
D
<
Una vez representada la ecuación en un diagrama de contactos, es posible
realizar la simulación correspondiente con FluidSim. Para comprobar el correcto
funcionamiento del sistema, una vez comprobada la función se inicia la
implementación física a través de un PLC.
r,
Figura 2.5 Circuito eléctrico equivalente de la sumatoria lógica
2. 7 INSTRUCCIONES BÁSICAS EN EL PLC SIEMENS
2.6 ECUACIONES LÓGICAS
Su representación se realiza con una o más funciones lógicas, tal como se muestra
en la siguiente ecuación lógica que da como resultado la función F (AB):
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Las instrucciones, nomenclatura y direcciones de memoria en un PLC deben de ser
dadas de acuerdo a las ya establecidas en el software de programación, estas
difieren entre marcas.
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
24 1Práctica 2 • Sistemas Comblnaclonales y Secuenclaies
--------
~
j
Pr6ctlcas c1e Automatlzacl6n
j
125
+¡
'!
La solucl6n del sistema propuesto se va a desarrollar con el PLC Slemens: para
esto, es necesario conocer la nomenclatura de las entradas, salidas, memorias así
como de algunas funciones especiales. La Figura 2.8 muestra símbolos y sintaxis.
SMO.O SMD.1
~
1--
10.0
I0.1
JO.O
IO.:l
1---f 1--
Nambnl: - - - - - - - - - - - - - Mlllldcula: - - - - - - - - - Grupo: - - - - -
Punciones espc.!:ialea como SM0.6-SM0.7
Fecha: - -_
-_
-_
-_- - - - Calificaci6n:
Lis emndill tienen düección de_ I0.0-IO.7, 11.0-ll.7
Ml.7
t--1 t--{ )
LasmcmoriuticnendireccióndeMO.O-M0.7,Ml.0-11.7
QO: 1 91.0
~ t--{ )
Las llllidu inician en. Q0.0 a®·7, y de Ql.O a Ql.7
MO.•O
REPORTE DE PRÁCTI<:A
SM0.1 VB14.7 VB14.6
~ t--{ ) Bobinas especiales de localización de memoria VB
fllura 2.8 lnstrucclon• bálca de lóallca PfOll'llmada con el PLC 57-200
Firma del profesol. - - - - - - -
2.8 TRABAJO PRÁCTICO
Enseguida se exponen trabajos prácticos que serán resueltos aplicando lógica
programada con el PLC S7-200. Como primer paso se obtendrán las ecuaciones
lógicas, después se hará el desarrollo del circuito con la lógica utilizada por
FluldSlm, Identificando las tres etapas establecidas: Entradas, Lógica programada y
Salidas. Una vez comprobado el circuito se hará la transferencia apropiada a lógica
programada con el PLC S7-200.
MATERIAL REQUERIDO
Computadora con los siguientes programas:
•
FluldSlm de Festo
•
MlcroWln Step 7 de Slemens
• Simulador de PLC S7-200 de Slemens
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELi.O
•
PLC Siemens
•
Interfaz para el PLC S7-200
•
Interruptores
•
Indicador luminoso
•
Cables
•
Herramientas varias
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SOR1A TELLO
26
Prácticas de Automatización 1 27
1 Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
2.8.1 TRABAJO PRÁCTICO 2.1
Circuito de lógica programada
La Tabla 2.1 muestra la operación del sistema de paro y arranque que da como
resultado la función F(AP). El trabajo a desarrollar consiste en implementar el
circuito con lógica programada que cumpla con la tabla de estados. En la tabla ya
está aplicado el método "Un Estado de Memoria":
Tabla 2.1 Valores lógicos del trabajo práctico
A
E1~liCJ):'
E2 1
.El , 1-· o
E4
p
F(AP)
L: F(AP)
l
I
l F{AP)
o o
Ef 1 O·.
El circuito obtenido con FluidSim es transferido a lógica programada con el PLC S7200 de la marca Siemens. Conteste las siguientes preguntas:
1.- Asigne la nomenclatura al circuito identificado como lógica programada de la
Figura 2.9 para que sea transferido al PLC S7-200.
A=_ _ __
P=_ _ __
F(AP)=_ _ __
2.- En la Figura 2.10 agregue el circuito resultante de lógica programada con el
PLCS7-200.
o
1 F(AP)_
Ecuación lógica de F {AP)
La Tabla 2.1 muestra que los estados que memorizan su estado anterior son E1 Y
E3, los dos estados tienen mismos valores en las entradas pero diferente valor en la
salida, E1 tiene un valor lógico de "O" y E3 tiene un valor lógico de "1". La ecuación
resultante se obtiene considerando los estados E1 y E2:
F(AP )=AP+AP F(AP)
Figura 2.10 Circuito resultante desarrollado con PLC Slemens del trabajo práctico 2.1
3.- Defina qué tipo de sistema es el circuito resultante: Combinacional o
Secuencial y explique por qué.
Circuito con FluldSlm
La ecuación resultante es transferida a un circuito eléctrico utilizando el programa
FluidSim, obteniendo la simulación correspondiente. El diagrama se muestra en la
Figura 2.9.
4.- ¿Qué sucede con el contacto de la entrada donde conectó la función P al
poner en RUN el PLC?
Figura 2.9 Circuito resultante desarrollado con FluldSlm
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
28
Prácticas de Automatización 1 29
1 Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
7.- De la tabla de valores lógicos obtenga la ecuación lógica de F(AB)
5.- ¿Qué tiempo de Sean tiene el circuito?
F(AB)=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Considere el diagrama de conexiones eléctricas mostrado en la Figura 2.12,
como resultado de la implementación física con el PLC S7-200 de Siemens.
+
2.8.2 TRABAJO PRÁCTICO 2.2
El circuito eléctrico mostrado en la Figura 2.11, es el circuito escalera utilizado en
instalaciones eléctricas del servicio doméstico. Los interruptores A y B son de un
polo dos tiros, el interruptor A esta localizado en la planta alta y mientras que el
interruptor B en la planta baja, por lo que F(AB) es la resultante del circuito.
PLCSJEMENS
$7-200
1
A O
Figura 2.12 Circuito de conexiones eléctricas con el PLC s7-200 de Slemens
F(AB)
8.- Considere el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 2.12 para
.desarrollar el diagrama de lógica programada como resultado de la aplicación
de la ecuación lógica de F (AB), y agregue el diagrama en la Figura 2.13.
Figura 2.11 Circuito de lógica cableada
Después de analizar el circuito responda a las siguientes preguntas:
6.- La Tabla 2.2 muestra las posibles combinaciones que tiene el circuito
mostrado en la Figura 2.11. Analizando la operación del circuito, complete la
tabla de valores lógicos en la columna F (AB).
Diagrama de lógica progiarrada con el PLC S7-200 de Siemens dela ecuación resultante deF(AB)
Netwurkl
I"
Tabla 2.2 Valores lógicos del trabajo práctico 2.2
A
Cl
C2
C3
C4
B
F(AB)
o o
o 1
1
o
1
1
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
I'
i'
,,
~
-
¡
-,, ..,..
't
,..
Figura 2.13 Circuito de lógica programada
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
1
!
-
30
1
Prácticas de Automatización 1 31
Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
9.- Explique los motivos por los cuales este circuito es considerado del tipo
combinacional.
10.- Después de analizar el circuito de la Figura 2.14, complete la tabla de
valores lógicos que determina la operación del sistema.
Tabla 2.3 Valores lógicos del trabajo práctico 2.3
D
A
1
1
1
1
1
2.8.3
1
TRABAJO PRÁCTICO 2.3
El trabajo a desarrollar consiste en interpretar la lógica de funcionamiento del
circuito electroneumático mostrado en la Figura 2.14.
El circuito pertenece a una prensa industrial. La operación de prensado se
realiza con un actuador neumático activado por una electroválvula; el interruptor D
debe de estar cerrado para que funcione el 'Circuito mientras que los sensores A y B
determinan la posición del émbolo del actuador 1A.
B
o
o o
o 1
o o
1 o
vs
1
o
1
11.- Aplicando el método un estado de memoria, obtenga la ecuación de la
función de salida VS
VS= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
En la Figura 2.15 se propone el circuito de conexiones eléctricas para
implementar físicamente el trabajo práctico 2.3 con el PLC Siemens.
Interruptor
D
-~
<
Figura 2.14 Circuito de lógica programada
Como parte de la actividad a realizar, conteste las siguientes preguntas:
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO $ORIA TELLO
Figura 2.15 Circuito de lógica programada
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
32
1 Práctica 2 • Sistemas Combinacionales y Secuenciales
Prácticas de Automatización
12.- Utilizando el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 2.15, transfiera
la nomenclatura de las siguientes entradas y salidas.
D=_ _ __
A=_ _ _ __
B=_ _ _ __
VS= _ _ __
13.- En la Figura 2.16 agregue el diagrama de lógica programada resultante de
transferir la ecuación obtenida
Diagramad8 lógicapro11amada con el PLC s:1:290 de Siemen• de la ecuación re~ultante de VS
N-rkl
2.8.4
TRABAJO PRÁCTICO 2.4
Consiste en obtener las ecuaciones y la tabla de valores lógicos que muestren la
operación del sistema del circuito ya establecido. La Figura 2.17 expone el circuito
obtenido con FluidSim, y como resultado están las salidas 81 (Bomba 1) y Vs
(Solenoide).
.ti
v
14.- Considerando que antes de operar el circuito el sensor A tiene un valor
lógico de
al igual que B. ¿Puede operar el sistema?
·o·
ov
Entrad.;
";'
NA
,...,
NB
<
Figura 2 .16 Circuito de lógica programada con el PLC Slemens del trabajo práctico 2.3
133
Figura 2.17 Circuito de lógica con FluldSlm
16.- Utilizando el diagrama de la Figura 2.17 y siguiendo la secuencia definida
por las entradas NA y NB, complete la Tabla 2.4 y aplique el método un
estado de memoria para obtener los valores de 81 y VS.
Tabla 2.4 Valores lógicos del trabajo práctico 2.4
NA NB
Bl
o o
o 1
15.- Considerando que el circuito está funcionando correctamente ¿Qué sucede
al desconectarse el interruptor D y el actuador esta en movimiento?
1
vs
1
o 1
o o
17.- De la Tabla 2.4 obtenga las ecuaciones lógicas de cada función de salida y
de acuerdo al funcionamiento, defina el tipo de ecuación: Combinacional o
Secuencial.
81=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
¿Qué tipo de ecuación es: Combinacional o Secuencial?
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO $0RIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO $0RIA TELLO
34 I Metica 2 • SlstemM Comblnaclonales y Secuenclales
_ _ _ _ _ __
VS•_ _ _ _ _ _ _ _ __
¿Qué tipo de ecuación es: Combinacional o Secuencial?
PRÁCTICA3
SISTEMAS SECUENCIALES
CON UN ESTADO DE MEMORIA
·'Í,;
t;
'1
!
l
~i
1
l.
:.
,.
1
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
:¡:
r
1
,1
.··:-Ñ·6fubte:Y'.'.2'.\ti:'.<::::<:r:,t;z;,.!,:}fi)iti\'•·
'·: f\4airlcut~:,,;..::.__,...,;.;.~..;....;.,.;...,..;,;.,...;..___,;,----
=~~---------..;.;....-
.· Grupo:._.:..-;.;_·--------------Fecha:._.__
. -.....
: ¡
' i
PRAcT1cAs DEAUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
,¡,
j
36
Prácticas de Automatización 1 37
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
Límites de aplicación
3.1 OBJETIVOS
•
Entender de manera integral el funcionamiento de los sistemas secuenciales.
•
Practicar el método "Un Estado de Memoria".
•
Conocer la limitante de este método.
•
Obtener las ecuaciones lógicas de una tabla de estados.
•
Conocer los dos tipos de entradas discretas que tiene un PLC.
•
Diferenciar la aplicación de los dos tipos de entradas.
•
Realizar conexiones eléctricas utilizando los dos tipos de entradas.
•
Conocer los tipos de salida del tipo discreto en un PLC.
3.2 MARCO TEÓRICO
Un tema relevante es la solución de la secuencia lógica en un sistema secuencial.
La mayoría de las veces se resuelve por métodos heurísticos con deficiencia en
efectividad en tiempo y función, por esta razón se propone utilizar el método "Un
Estado de Memoria".
Este método aplica sólo a sistemas de lógica programada de contactos basados en
PLC Y la ecuación resultante para cada función de salida es transferida y
programada con esta lógica.
Al tener solamente un estado de memoria, su aplicación es limitada a sistemas
con muy pocos estados.
Tabla natural del proceso
Es la representación de los estados de un sistema secuencial; cada estado está
estructurado por los valores lógicos que determinan la activación y desactivación de
· las variables de entrada y de salida. Los estados en una tabla natural del proceso
son cada uno de los pasos que tiene un sistema secuencial.
La tabla natural del proceso comienza con el estado inicial, pasa por los estados
intermedios, llega al estado final y termina la tabla con el estado inicial del segundo
ciclo: los estados iniciales tanto del primer ciclo como del segundo ciclo deben de
tener los mismos valores lógicos en todas las variables, lo que asegura que el
sistema sea secuencial y que está considerando todos los estados o pasos
analizados. La Tabla 3.1 muestra la tabla natural del proceso de un sistema
secuencial.
Tabla 3.1 Proceso de un sistema secuencia! con dos entradas y una salida
Tabla natural del proceso
:útado
3.3 MÉTODO UN ESTADO DE MEMORIA
Es un método analítico aplicado en la solución de sistemas automáticos del tipo
secuencial, y que consiste en memorizar un cambio de estado. Los pasos para su
implementación son los siguientes:
1. Se obtiene la tabla de valores lógicos que determinan el funcionamiento del
sistema.
2. Se localizan los estados con "conflicto" en valor lógico, esto indica que
mismos valores de entrada tienen valores diferentes en la salida.
3. Una vez localizados los estados y los valores lógicos "Diferentes", se
identifica si es aplicable el método, verificando que el valor lógico de la
función de salida sea el mismo del estado inmediato anterior.
Variables de Entrada
VEl
.. VE.21
VS1
1
o
2
1
1
1
3
o
o
o
l
1
4
1
..
o
o
o
1
o
Para solucionar el sistema secuencial es necesario obtener una ecuación lógica
que represente a la función de salida VS1, para después transferir esta ecuación a
un diagrama de lógica de contactos y finalmente transferirlo a un diagrama de
lógica programada basado en PLC.
4. Se sustituye el valor lógico por la variable discreta de salida.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELL O
Variables de
S.alida
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
38
Prácticas de Automatización 1 39
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
Aplicación del método
En la Tabla 3.1 se observa que los estados 1 y 3 son los que definen al sistema
como secuencial. Con la tabla natural del proceso ya desarrollada y con el sistema
identificado como secuencial, el siguiente paso es la aplicación del método "Un
estado de memoria". Se toma como punto de inicio los estados 1 y 3, se realiza el
siguiente razonamiento en los valores lógicos de la función de salida: el valor lógico
de la función de salida en el estado 3 es idéntico al estado inmediato anterior, si la
respuesta es sí, entonces el valor lógico puede ser cambiado por la misma var_iable
de salida. El mismo análisis se ·realiza con -el estado 1, concluyendo que es posible
aplicar el método, dando como resultante la Tabla 3.2.
Tabla 3.2 Aplicación del método "Un Estado de Memoria"
Tabla natural del prooe,so
Estado
2
3•
,._
4
1
1
1
_l
o
o
J.
I•
o ...
,.
l _.
El proyecto se concluye con la implementación física y puesta en marcha del
sistema secuencial. La implementación se realiza con el PLC Siemens, dando como
resultado el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 3.2.
vs1 ·
1
o ''
Diagrama de conexiones eléctricas
VSl
VE2
-1"r· o
Figura 3.1 Diagrama de lógica de contactos resultado de la ecuación VS1
Variable, de
Salida
Variables de Entrada
VEl
'1
'
1
-,
VS:1
o
.,~-
VS1
Ecuación del sistema
Al no existir estados con conflicto en el valor lógico se procede a obtener una
ecuación lógica para cada una de las funciones de salida, en este caso se obtiene la
ecuación de la única función de salida VS1
VSI =VEIVE2+VEIVE2VSl
Diagrama de lógica de contactos con FluldSlm
La Figura 3.1 muestra el diagrama de lógica de contactos resultante de transferir la
ecuación. La ecuación está estructurada por dos entradas (VE1 y VE2) y una salida
(VS1).
Figura 3.2 Diagrama de conexiones eléctricas con el PLC Slemens
3.4 TIPOS DE ENTRADA DE VCD EN UN PLC
Existen dos tipos de configuraciones para las entradas de VCD en un PLC: Sink y
Source. Para su correcto funcionamiento el primero requiere de una señal positiva y
el segundo de una señal negativa. La selección se realiza conectando el común del
módulo de entradas al negativo de la fuente, para las entradas Sink y conectar el
común al positivo de la fuente para entradas Source.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
\
40
J
Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización 1 41
+
N
L
l!OVCA
+24V
Para que exista flujo de corriente entre el módulo y los dispositivos de entrada,
existen dos posibles confi~uraciones en las conexiones eléctricas:
1. Entrada Sink (Drenador)-Sensor Source (Surtidor)
2. Entrada Source (Surtidor)-Sensor Sink (Drenador)
PLC SIEMENS
S7-200
Módulo de entradas·Sink y sensores Source (PNP)
Estos módulos de entradas también . son llamados Drenador, para su
funcionamiento requieren que se les aplique el positivo de la fuente a través de un
sensor tipo Source, los cuales también son conocidos como Sensor con salida PNP y
Sensor con salida positiva.
Existen dispositivos eléctricos que pueden interrumpir cualquiera de las dos
terminales de la fuente de 24VCD, por ejemplo: un interruptor, un botón y un
contacto de un relevador electromecánico. En la Figura 3.3 se muestra la conexión
eléctrica del arreglo Módulo de Entradas Sink-Sensor Source (PNP).
+
L
N
Figura 3.4 Conexión eléctrica entre sensor SINK y entrada configurada como SOURCE en
elPLC
3.5 TIPOS DE SALIDA EN UN PLC
llOVCA
+24V
Las salidas en un PLC pueden ser del tipo Relevador, Transistor y TRIAC. La primera
puede conducir voltaje de corriente directa o corriente alterna; la segunda sólo
voltaje de corriente directa y la tercera sólo voltaje de corriente alterna. El tipo de
salida más común es el tipo Relevador, por su versatilidad en conducir cualquier
tipo de voltaje pero su problema es su respuesta a la frecuencia, por lo que no es
una opción en aplicaciones de dispositivos que requieren respuestas de alta
velocidad. La Figura 3.5 muestra las salidas de un PLC Siemens; observe que los
relevadores electromecánicos son acoplados al CPU del PLC mediante dispositivos
ópticos.
PLC SIEMENS
S7-200
N
Figura 3.3 Conexión eléctrica entre sensor SOURCE y entrada configurada como SINK en
elPLC
PLC SIEMENS (S7-200)
CPU 221 (AC/DC/Relevador)
Módulo de entradas Source y sensores Slnk(NPN)
Estas entradas son llamadas tipo Surtidor, para su funcionamiento requieren QJe se les
aplique el negativo de la fuente a través de un sensor tipo Sink. Estos sensores también son
conocidos como sensor con salida NPN y sensor con salida negativa.
En la Figura 3.4 se muestra la conexión eléctrica del arreglo Módulo de Entradas SourceSensor Sink (NPN).
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
Figura 3.5 Salidas tipo Relevador en el PLC Slemens
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
42
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
REPORTE DE PRÁCTICA
Nombre:
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: _ _ _ _ _ __
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización 1 43
3. 7 TRABAJO PRÁCTICO DE LÓGICA PROGRAMADA
A continuación se muestran dos ejemplos que serán resueltos utilizando el PLC
Siemens con la familia S7-200.
MATERIAL REQUERIDO
Calificación: _ _ _ __
•
Computadora con el programa MicroWIN para el PLC Siemens y FluidSim de
Festo
•
PLC Siemens
•
Fuente de voltaje de 24VCD
•
Interface para PLC Siemens
•
Interruptores varios
•
Cables varios
•
Herramientas varias
•
2 Motores de CA máximo 0.1Amp. También puede utilizar Relevadores o
Contactares para motores de mayor consumo eléctrico.
•
Indicadores luminosos
Firma del profesor: _ _ _ _ _ _ __
3.6 TRABAJO PRÁCTICO 3.1
Como parte de la interpretación de la conexión eléctrica entre las entradas de VCD
de un PLC y los componentes de entrada, es importante que ponga en práctica las
dos posibles conexiones eléctricas que existen.
Conexiones eléctrlcas Slnk y Source
En cada circuito de la Figura 3.6 desarrolle las conexiones eléctricas correctas entre
la fuente de voltaje de 24 VCD y los dispositivos de entrada. Considere que los
sensores son de corriente directa, y que debe de configurar como Sink las entradas
del PLC en el circuito A y como Source las entradas del PLC en el circuito B. La unión
entre la fuente de voltaje y los dispositivos se debe de realizar agregándole un
círculo a la unión para indicar que existe una conexión física entre los cables.
C'~exfone; eléctricas entré d PLC y d1s~ositivos de entrada 0
3. 7.1 TRABAJO PRÁCTICO 3.2
La secuencia mostrada en la Tabla 3.3, está estructurada por dos tablas de valores
lógicos; la primera muestra la secuencia del sistema de encendido del sistema.
Tabla 3.3 Estados de la situación práctica 3.2
Secuencia del Sistema
de Encendido
l\!Ódili 11.t &lndls S OURCE
CIRCUITÓ A
CIR.CUlT O B
Figura 3.6 Conexiones eléctricas entre dispositivos de entrada y módulos de PLC
Secuencia de encendido y apagado de Motores
MI y M2 incluyendo el Encendido del sistema
A
p
ON
ON
X
y
R
MI
M2
o
1
o
1
o
1
1
1
1
o
o
o
1
1
1
1
o
o
1
1
1
1
o
o
o
o
o
o
o
o
-o
o
o
o
o
o
1
o
o
o
1
o
1
1
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
1
o
o
o
1
o
1
1
1
o
o
o
o
44
Prácticas de Automatización 1 45
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
La segunda tabla muestra el encendido y apagado de los motores con la función
de encendido incluyente. Las entradas son identificadas como A, P, X, Y y R, las
salidas son identificadas como F (AP), Mi y M2. Las tablas son identificadas como
Tablas de estados.
2.- De las tablas, obtenga las sigu ientes ecuaciones:
ON= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Mi= _______________
Diagrama de conexiones eléctricas
M2= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
El diagrama de conexiones eléctricas sugerido es mostrado en la Figu ra 3.7; está
estructurado por tres botones del tipo empuja r para activa r (X, Y y R). los dos
botones del sistema de encendido, dos motores eléctricos (Mi y M2) y un foco
indicador de encendido del sistema (ON).
llOVCA
3.- Explique qué características definen a las tres ecuaciones como de tipo
secuencial:
N
4 .- En la Figura 3.8 se muestra el circuito con FluidSim resultante de transferir
las ecuaciones Mi, M2 y ON ; el circu ito está incompleto y su actividad
consiste en completarlo e identificar cada componente. Considere que las
ecuaciones de Mi y M2 han sido minim izadas para implementar el circuito.
PLC SIEMENS
S7-200
V
Figura 3.7 Conexiones eléctricas del trabajo práctico 3.2
1.- Complete las siguientes tablas aplicando el método "Un Estado de Memoria ".
D
DD
--+<- --+<-
Tabla 3.4 Resultados al aplicar el método "Un Estado de Memoria"
A
p
o
1
1
1
o
o
o
o
ON
1
1
1
o
ON
X
y
R
1
o
1
1
1
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
1
1
1
1
1
o
o
o
1
----i J--
Ml
M2
1
o
1
1
o
o
g g g
DO
--+<-
DD
-N---
----i 1--
---1 1--
D
CJ D
--+<- --+<-
--i 1--
Figura 3.8 Circuito obtenido con FluidSim para el trabajo práctico 3.2
o
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
P RACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO S ORIA T ELLO
46
Prácticas de Automatización
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
5.- En la Figura 3.9 dibuje el diagrama que obtuvo al utilizar el programa
MicroWin,del PLC Siemens. Anote las direcciones que se definieron para cada
una de las entradas de acuerdo al diagrama de conexiones eléctricas de la
Figura 3.7.
14 7
6.- Complete la tabla de valores lógicos, considerando que el trabajo a realizar es
trasladar el producto hasta el deslizador localizado al final de la banda
transportadora 2, considerando que existen estados donde el producto no es
detectado por ningún sensor y la distancia entre los sensores S y T es de 1.5
veces con respecto al producto.
A=_ P=_ X=_ Y=_ R= __. ON=_ Mi=_ M2=_
Tabla 3.5 Estados resultantes al aplicar el método "Un Estado de Memoria"
Secuencia del Sistema
de Arranque y Paro
p
A
ON
-.
'
1
·,
Secuencia de encendido de Motores de Bandas
Transportadoras
ON
-o._:
'¡
s
o
,·o-'.
1
1
1
o
o
i
1 -
le,,, 0
o
o~
o
1
o
o
i "'
I
"' o
o
o
o
o
o
-o
o
o
o
O,
o
-
1
1
a.
1. .
1
~
o
-
u
T
I1
1
1
Figura 3.9 Diagrama de lógica programada resultante de transferir las ecuaciones
minimizadas
R
'
o
o
o
o
1
MI
-
-ºo
o
o
1>
M2
,;::·
'"
-
o
o
o
-~
1
o
7.- Después de aplicar el método un estado de memoria, obtenga la ecuación
para cada salida.
ON=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
3. 7.2 TRABAJO PRÁCTICO 3.3
La Figura 3.10 muestra un sistema de bandas transportadoras; el funcionamiento
consiste en trasladar a través de las dos bandas un producto a la vez. El sistema
tiene seis entradas y dos salidas. Como opción puede agregar una tercera salida, un
indicador luminoso para mostrar que el sistema está encendido.
Mi= _______________
M2=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
El diagrama de conexiones eléctricas sugerido es mostrado en la Figura 3.11,
está estructurado por los dos botones del sistema de encendido, cuatro
sensores, dos motores eléctricos (M1 y M2) y un foco indicador de encendido del
sistema (ON).
Figura 3.9 Sistema de bandas transportadoras de traslado de producto
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
48
1 Práctica 3 • Sistemas secuenciales con Un Estado de memoria _ _ _ _ _ _ __
l)iagrama de conexiones eléctricas paiia el trabajo práctico 3.3
PRÁCTICA4
MÉTODO UN ESTADO DE MEMORIA
CON EL PLC FX DE MITSUBISHI
Figura 3.11 Diagrama de conexiones eléctricas del trabajo 3.3
8.- En la Figura 3.12 dibuje el diagrama obtenido para el PLC Siemens S7-200.
Es necesario que transfiera la nomenclatura de acuerdo al diagrama de
conexiones eléctricas de la Figura 3.11
A=_ P=_ R=_ S=_ T=_ U=_ ON=_ M1=_ M2=_
Diagrama de lógica programada con el PLC S7-200 de Siemcns de las ecuaciones obtenidas
del Trabajo PúcticoJ .3
Networlc
Netwo
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
.3
Netwo
Nombre: _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Matrícula:
Grupo : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
-------------
Figura 3.12 Diagrama de lógica programada para el PLC Slemens
para el trabajo práctico 3.3
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Calificación : __________
50 1 Práctica 4 • Método Un Estado de Memoria con el PLC Fx de Mitsubishl
Prácticas de Automatización 1 51
4.1 OBJETIVOS
•
Conocer y utilizar las instrucciones básicas del PLC de la marca Mitsubishi.
•
Programar el PLC Mitsubishi de la línea Fx.
•
Leer y escribir un programa en el PLC MitsÚbishi.
•
Realizar la conexión eléctrica para configurar las entradas como Sink o
Source.
•
Conocer ventajas y desventajas en la programación, entre las marcas de PLC
Siemens y Mitsubishi.
\
Losterriporizadores-sondet tipo TONylaresoluciánmás
comm es rle O.1 [email protected]
4.2 MARCO TEÓRICO
KlO
~:...;..:_;_----.:.___;;_----'-<Cl)
Al actualizar maquinaria y procesos industriales basados en PLC, una de las tareas
principales es la evaluación del desempeño de la marca actual del equipo,
específicamente el PLC. En ocasiones se decide cambiar oe marca de PLC,
principalmente por razones de estandarización de marca, y por los beneficios
económicos que aporta.
4.3 INSTRUCCIONES BÁSICAS EN EL PLC MITSUBISHI
Las direcciones de entradas, salidas y memorias difieren entre marcas de PLC. Es
importante conocer como están distribuidas en el PLC Mitsubishi. En la Figura ~-1
se muestran las direcciones de las funciones básicas para resolver los trabaJos
prácticos.
4.4 TRANSFIRIENDO UN PROGRAMA DEL PLC SIEMENS AL
MITSUBISHI
Para cambiar un programa del PLC Siemens al PLC Mitsubishi es necesario conocer
las direcciones de las entradas, salidas, temporizadores, contadores y funciones
especiales de ambas marcas de PLC.
Los contadores son del_tipo ascendente y la activación del reset
se r.eal.iza. en otro rengf ón a través de la instrucci án RST seguida
"--'=--=---.....¡ RST Cl } rlel contador a reestabl ecer
Figura 4.1 Instrucciones de contactos de entradas, memorias, salidas y funciones
especiales
La Figura 4.2 muestra una secuencia programada con el PLC Siemens y
Mitsubishi; los dos diagramas son comparados con las funciones equivalentes en
cada uno de los programas. Es importante notar la diferencia en la programación
entre los temporizadores y contadores, las funciones de entradas y salidas no tiene
una gran diferencia, sólo las direcciones.
4.5 CONFIGURACIÓN DE ENTRADAS EN EL PLC MITSUBISHI
Para realizar la configuración de las entradas, el PLC Mitsubishi tiene un borne
identificado como S/S; dependiendo a qué borne de la fuente de corriente directa
sea conectado (positivo o negativo) será el t ipo de entradas que acepte.
Módulo de entradas S/nk
La terminal S/S es conectada al negativo de la fuente indicando que el módulo de
entradas del PLC es configurado como Sink y los dispositivos de entrada aplicarán
una señal positiva a la entrada del PLC.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
52
1 Práctica 4 • Método Un Estado de Memoria con el PLC Fx de Mitsubishi
Prácticas de Automatización 1 53
Módulo de entradas Source
La terminal S/S es conectada al positivo de la fuente indicando que el módulo de
entradas del PLC es configurado como Source y los dispositivos de entrada
aplicarán el negativo de la fuente a la entrada del PLC.
PLC S7 -200 de Siemens
REPORTE DE PRÁCTICA
Nombre:
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: _ _ _ _ _ __
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Calificación: _ _ _ __
PLC Mitsubishi Fx
Network 1
l0.0
l0.1
---j ~
Ml.O
1
-#-tH
Network2
Ml.O T38
J
1
T37
IOOj:
IOOj:
IJ
T38
HI
----i :
XOOO
T38
Network4
T37
Network5
T37
XOOl
lj
1H
1
XOOl
(Mo)MJ
Firma del profesor: _ _ _ _ _ _ __
f--,
MO
T2
Cl
r--v1---VI
klOO
(n}-
4.6 TRABAJO PRÁCTICO
En seguida se presentan dos trabajos prácticos que deberán de resolverse con
lógica programada utilízando el PLC Mitsubishi.
Network3
T37
HI
Cl
H f---i
xooo
·o ---j ~
1----Vf---i
CI
H 1--Vf----Yl
l0.0
( )
1
Jl
QO.O
)
Tl
¡l3 H :
Tl
:177 :
xooo
CI
~l ----i f---i 1
Tl
24H;
klOO
n)-
MATERIAL REQUERIDO
•
Computadora con el programa GPP WIN para el PLC Mitsubishi, programa
simulador de Mitsubish i (Fx Trainer) y Flu idSim de FESTO.
•
PLC Mitsubishi de la familia Fx.
c1)-
•
Fuente de voltaje de 24VCD.
[RSr ci}-
•
Interface para PLC Mitsubishi.
•
Botones varios.
•
2 Motores de CA máximo 0.1Amp. También puede util izar Relevadores o
Contactores para motores de mayor consumo eléctrico.
•
Un indicador luminoso de CA.
•
Tres botones del tipo activar para empujar.
•
Botón de paro y arranque.
klO
YOO~
Figura 4.2 Comparación de un circuito de ¡lógica programada entre el PLC Slemens Y
Mltsl).lblshl
4.6.1 TRABAJO PRÁCTICO 4.1
La secuencia a desarrollar es mostrada en la Tabla 4.1. Muestran la secuencia de
arranque del sistema y la secuencia del encendido y apagado de los dos motores
Mly M2.
pRAc;;TICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
54
Prácticas de Automatización 1 55
1 Práctica 4 • Método Un Estado de Memoria con el PLC Fx de Mitsubishi
1.- De la Tabla 4.1 obtenga las ecuaciones lógicas del sistema .
Tabla 4.1 Estados de la situación 4.1 con estados de memoria definidos
Estado
p
A
-;e
ON
ON
Estado
1
2
·1 )i.':
l
D
rl
2
1
1
3
O · 1, .1 , ON
'(- i ,if:
o
4
4
1
o
·~·n;
~1
ON=_______________________
Secuencia de encendido de Motores
Ml y M2 con Paro y Arranque incluyente
Secuencia del Sistema
de Paro y Arranque
o
"ON '
5
--
..
M1=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
ON
.X
y
R
Ml
M2
1
o
o
M2
·1
1
o
º~
Ml
o
1
o
:_: o
o
o
MI.
M2
o
1
o
o
o
o
o
o
1
Ml ·''
M2
1 ~·
1
l
6
1
l
l
1,·
o
o
1
l
o
o
o
Mj
M2
\
M2=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
2.- En la Figura 4.4 agregue el diagrama con lógica programada para el PLC
Mitsubishi resultado de transferir las ecuaciones lógicas.
Diagrama de conexiones eléctricas
La Figura 4.3 muestra el diagrama de conexiones eléctricas para el desarrollo del
proyecto.
Qiagr~a de .conexiones eléctrica_s del trabajo prácti_co 4. 1
Figura 4.4 Diagrama de lóglca programada resultado de trabajo práctico 4.1
4.6.2 TRABAJO PRÁCTICO 4.2
El trabajo a desarrollar es mostrado en la Tabla 4.2, ahora son considerados cuatro
estados de memorias en el motor M1.
Figura 4.3 Conexiones eléctricas del trabajo práctico 4.1
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
56
Prácticas de Automatización
1 Práctica 4 • Método Un Estado de Memoria con el PLC Fx de Mitsubishi
Tabla 4.2 Estados de la situación 4.2 con estados de memoria definidos
Secuencia de encendido de Motores
con cuatro estados de memoria en Ml
Secuencia del Sistema
de Paro y Arranque
ON
X
y
R
Ml
M2
1
ON
ON
.1
o
M2
1
1
1
1
o
1
·· O
Ml
M2
o
o
o
o
Ml
1
o
o
o
o
o
o
Ml
1
o
o
o
Ml
M2
o
o
1
o
o
o
Ml
M2
A
p
o
1
-O ,.,
o
o
.l
ON
L
o
o
1
]
ON
1
1
1
1
5.- Después de haber desarrollado los dos circuitos con el PLC Mitsubishi y haber
programado el PLC Siemens en la práctica 3, mencione algunas ventajas y
desventajas de los dos PLC.
• PLC Mitsubishi
Ventajas:
Desventajas
3 .- Obtenga la ecuación lógica de la salida de M1.
M1=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
4.- Utilizando la figura 4.5 agregue el diagrama de lógica programada para el PLC
Mitsubishi, resultante de modificar la salída M1.
• PLC Siemens
<,~
.·:·· • .
e
.
.
•
. :
Lógica.Programada con e1 PLC Mitsubishi Familia Fx del trabajo práctico 4 2
Ventajas:
.<
Desventajas:
Figura 4.5 Diagrama de lógica programada resultado de trabajo práctico 4.2
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
157
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
,
PRACTICAS
SISTEMAS SECUENCIALES
CON MÁS DE
UN ESTADO DE MEMORIA
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
.·:- -.
.
_...·· ;_ ·., --......:·. ·..·-. ·:· ···-;,-· ---~ ..,,_----~· _-., ·r:·:-:c· ..
; ::t:%:it',é.::/;·t:,\':··~:;·;~_:;~;' ~':::;i,';'.:'.2_:·····
;. Grupo: :· i.. . . _.
·· . F~ha:
.,
L.
;
. !
'
,.
<
i
!
J
i . ·· · :
·
• ,,caliticaéión:
·,,;., ,..
::.--------,---~......-
60
1 Práctica 5 • Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria _ _ _ __
5.1 OBJETIVOS
Prácticas de Automatización 1 61
La memoria interna en un PLC es llamada relevador interno, también llamada
memoria y bits.
•
Entender el método "Memoria Interna·, método propio del libro que facilita el
desarrollo de la lógica secuencial.
•
Aplicar el método a los problemas propuestos.
•
Comparar el método "Memoria Interna· con el método heurístico o práctico
que haya desarrollado.
•
Comparar la efectividad del resultado en tiempo y función al aplicar el
método.
•
Identificar los límites de aplicación del método.
•
Entender el funcionamiento de un sistema secuencial asíncrono.
•
Transferir un grupo de ecuaciones lógicas a un circuito de lógica programada.
•
Conocer y aplicará la transición negativa de una entrada discreta.
5.4 SISTEMA ASÍNCRONO
Es un sistema secuencial en el cual el cambio de estado de las salidas depende de
que existan cambios en los estados lógicos de las entradas . . Estos cambios
provocan activaciones de memorias que a su vez activan o desactivan a las
funciones de salida del sistema. Al no existir cambios en las funciones de entrada,
se entiende que el sistema se ha quedado estable y puede quedarse en ese estado
por tiempo indefinido, hasta que suceda un cambio de estado en alguna de las
entradas.
De acuerdo a la secuencia lógica, existen dos tipos de sistemas: lineal y con
derivación. Ambos sistemas son mostrados a través del esquema de la Figura 5.1.
Sistema Lineal
5.2 MARCO TEÓRICO
El alumno comprenderá que la mayoría de las aplicaciones de los sistemas
secuenciales requieren la generación de más de un estado de memoria y el método
"Un Estado de Memoria" no es suficiente para dar solución a este tipo de
problemas, por la cual se propone el método "Memoria Interna·, para generar las
memorias necesarias y solucionar sistemas secuenciales con n estados.
Figura 5.1 Estructura del PLC compacto
5.5 MÉTODO DE LA MEMORIA INTERNA
5.3 MEMORIA INTERNA
Es un dispositivo del tipo binario que sólo tiene dos estados: encendido y apagado.
Consta de una bobina la cual debe de ser activada para que los contactos que
dependen de ella puedan cambiar de estado lógico. Con estos cambios de estado
se activan o desactivan funciones; ya sea de salidas o de memorias.
La memoria interna es utilizada como medio para solucionar la lógica de un
sistema secuencial, debido a que es difícil obtener una solución para la(s)
variable(s) de salida aplicando solamente los valores lógicos de las variables de
entrada. Se le describe como interna, debido a que es una variable discreta que no
sale al exterior en forma directa, sino en forma indirecta al formar parte de una
ecuación lógica que representa a una variable de salida.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Está basado en generar n estados de memoria. La función consiste en memorizar
los cambios de estado del sistema, los cuales son el resultado del cambio lógico de
una o más funciones de entrada. El número de memorias a generar es igual al
número de estados que tenga la secuencia.
Para aplicar el método, es necesario conocer la siguiente información del
sistema a resolver:
1. Número de entradas discretas
2. Número de salidas discretas
3. Número de pasos de la secuencia a desarrollar
4. Los valores lógicos de todas las variables discretas en cada estado
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
62 1Pr6ctlca 5 • Slstem• secuenclales con rn6s de un Estado de Memoria _ _ __
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas deAutomatlzacl6n
Con la lnformacl6n obtenida, se estructura la tabla natural del proceso. Después
se aplica el método para desarrollar la tabla de memorias.
REPORTE DE PRÁCTICA
Umltea de apllcaclón
Nomln::
Este método aplica s61o a sistemas de lógica programada basados en PLC. B grupo
de ecuaciones lógicas resultantes de aplicar el método son transferidas y
programadas con esta lógica. El número de estados es igual al número de memorias
a desarrollar.
·
·
Matrfcula: - - - - - - - - - - Grupo:
-_
-_
-_
-_
Í'ePhll: _
_ _ __
Arma del ¡pmfw¡w. - - - - - - -
La Tabla 5.1 muestra una tabla de memorias de un sistema con n entradas, n
estados y n salidas. El resultado es la generación de n memorias. El objetivo de esta
tabla es obtener ecuaciones lógicas una para cada memoria y una para cada
función de salida, para después representarlas en un diagrama de lóglca
programada basada en PLC.
.
...-...
...
•
• ...
...
'
Vm-1111111 LálCII de latnda
Vu-1 Vea
Vel VeJ
2
3
Vel,2 \112,2
Vol,3 \112,3
• ••
• Vel,n
•
•
D
1
•
\112,n
Vel,1 Ve2,l
.........
...
......
Vll"lal11 LálCII de Salida
v....1 Va
VII Vt2
~1.1 Ven,1 Vll,1 V12,1
~1; Vea,2 Vll,2 Vl2,2
Mn-1,l Vta,3 V11,3 v,2,3
•• •• •• ••
• • Val,n
•
• V12,n
vm-l,1
Vlll,D
vm-1, Ven,l Vll,l v,2,1
M1
~l. Vm,1
1
r,'a-1 Vn,2 MI
r."111-U Vlll,3 o
......
......
•
método ·Memoria Interna• y reportar los resultados observados.
Meall'ill
M2
Ma-1 Ma
o
o Mn
1
M2
o
o
o
o
• •• •• •
• •
• •
• • • o• ... Mn-1• •1
r,ran-1,1 V1111,n o
•
~111-1, Vm,l
1
o
••• o
5.6 TRABAJO PRÁCTICO
Se presentan cuatro trabajos prácticos. Ceda uno debe de ser solucionado con el
Tabla 5.1 Sletema con n NtaclN, n variables de entrada y n variables de Nllda
Vel,l \112,1
.\
C8lificaci6n: - - - -
Tabla de fflNIOllu
1
163
Mn
MATERIAL REQUERIDO
•
Computadora con los programas FluidSim y MicroWln
•
PLC Slemens
•
Fuente de voltaje de 24VCD
•
lnteñace pa~ PLC Slemens
•
Estación de trabajo con Interruptores y lámparas
•
Cebles
•
Herramientas varias
•
3 Motores de CA máximo 0.1Amp. También puede utilizar Rele~dores o
Contactores para motores de mayor consumo eléctrico.
5.6.1 lRABAJO PRÁCTICO 5.1
El esquema de la Figura 5.2 muestra un sistema secuencial asíncrono con una
entrada y una salida. La entrada es del tipo •empujar para activar no retentivo• y la
función de salida es un indicador luminoso.
PRAC'ncAs DE AUTOMATIZACION / SATURNINO S0RIA TELLO
PRAcT1c:As DE AUTOMATIZACION / SA1URNINO SORIA TELLO
¡:
¡¡
1
!l.
l
"
'
1
!
'
¡
!
64
Prácticas de Automatización 1 65
1 Práctica 5 • Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria _ _ _ __
Ml=A•M2•M3 + A•Ml
..
Secuencial
Asíncrono
M2= A•Ml + A•M2
M3=A•M2 + A•M3
Figura 5.2 Tabla natural del Trabajo práctico 5.1
-
La Tabla 5.2 describe el funcionamiento del sistema a desarrollar y se muestran
los valores lógicos de las variables de entrada y de salida del sistema· en cada
estado. La tabla inicia con .el estado estable, estado inicial, y termina con el mismo
estado del segundo ciclo, mostrando de esta manera todos los estados de la
secuencia.
Tabla 5.2 Tabla natural del trabajo práctico 5.1
Estado
1
2
A
F(A)
o
o
1
3
o
1
1
4
1
o
1
Ml=A•M3 + A•M4
La ecuación de la función F(A) está estructurada por las memorias y se obtiene
aplicando el método de la memoria interna a estados compartidos, dando como
resultado la siguiente ecuación.
F(A)= M2
Diagrama con FluidSim del trabajo práctico 5.1
El grupo de ecuaciones es transferido a un diagrama de lógica de contactos con el
FluidSim Y con el fin de comprobar el buen funcionamiento del sistema con este
mismo programa, se realiza la simulación. La Figura 5.3 muestra el diagrama
resultante al transferir las ecuaciones lógicas del sistema.
o
o
Lógica de Contactos .
Tabla de memorias
El número de estados que muestra la tabla natural del proceso es 4. Por lo tanto es
necesario generar 4 memorias. Al aplicarlas a la tabla natural del proceso da como
resultado la Tabla 5.3.
ov
e •- e
w~_S ali~
Tabla 5.3 Tabla completa de memorias del trabajo práctico 5.1
Estado
A ·,
F(A) ~:Ml ·
M2.
M3
M4
o
o
M4
1
o
o
1
o
2
1
Ml
3
4
o
1
1
1
M2
1
1
o
o
o
o
o
1
1
o
o
o
M3
1
o
o
M4
Ecuaciones del trabajo práctico 5.1
Figura 5.3 Diagrama resultante de lógica de contactos del trabajo práctico 5.1
Las ecuaciones de las memorias están estructuradas por las entradas y las propias
memorias.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
66 1Práctica 5 •
Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria --,.._;s..
·· ~-- - -
Diagrama de lógica programada con el PLC Slemens
•
1.- En la Figura 5.4 agregue el diagrama de lógica programada con el PLC S7200. Para esto primero debe de transferir la nomenclatura del sistema al PLC
Siemens.
Prácticas de Automatización
167
. En la F..igura 5 .5 se muestra las conexiones eléctricas sugeridas con el PLC S7200 áe Siémens.
-
A= _ _ F(A)= _ _ Mi=_ _ M2= _ _ M3= _ _ M4=_ _
\
Figura 5.5 Conexiones eléctricas propuestas para resolver el trabajo práctico 5.2 con el
PLCS7-200
Figura 5.4 Diagrama de lóglca de contactos .para el PLC Slemens del trabajo práctico 5.1
2.- Aplicando el método "Memoria Interna" termine de llenar la Tabla 5.5
Tabla 5.5 Memorias que representan a la lógica del trabajo práctico 5.2
5.6.2 TRABAJO PRÁCTICO 5.2
La secuencia de este trabajo es mostrada en la Tabla 5.4. La secuencia consiste en
utilizar una entrada identificada como X para encender y apagar los motores MT1,
MT2y MT3.
Tabla 5.4 Tabla natural del proceso del trabajo práctico 5.2
Estado
1
2
3
4
5
6
1
X . MTI
o
1
1
1
o
1
o
o
o
o
o
1
1
o
MT2
MT3
o
o
o
o
o
o
1
1
o
o
o
1
1
o
Estado
X
MTl
MT2
MT3
1
o
1
1
o
o
1
1
o
o
o
o
2
1
3
4
5
6
o
¡
o
o
o
o
1
o
1
1
o
o
o
o
MI
M2
M3 '
M4
1
·· M5
M6
1
1
o
3 .- Obtenga las ecuaciones lógicas de las memorias y de las funciones de salida.
M1=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
M2=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
M3=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRÁCTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
68
Prácticas de Automatización 1 69
1 Práctica 5 • Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria _ _ _ __
M4
5.- En la Figura 5.7 agregue el diagrama de lógica programada resultante para el
PLC Siemens.
MS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; - - M6 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Diagrama de lógica programada con el PLCS7.-200 de Sicmens resul!antc del trabajo práctico 5.2
MT1-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
MU-----------~-----------MT3
4.- Complete las conexiones eléctricas e identifique a cada componen~e en el
diagrama de la Figura 5.6. Este circuito es el resultado obtenido con
FludSim.
Diag..una resultante con el FluidSim
D~
-O-
o
-O-
o
-0-il-
DO
--11- --11D
O
--N- --11-
D
-0D
D D
-N- --11DO
-0-
D D
DO
-0-
--11- --11--11- --11-
Figura 5.7 Diagrama resultado con lógica programada del trabajo práctico 5.2
D
-N- --11-
Figura 5.6 Circuito resultante con FluldSlm del trabajo práctico 5.2
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
5.6.3 TRABAJO PRÁCTICO 5.3
Este trabajo consiste en agregarle la función de paro y arranque al ejercicio 5.2,
pero con la diferencia de que el sistema será activado a través de una transición
negativa del botón de arranque (A).
Se considera una transición negativa al pulso obtenido de una entrada que
sucede cuando el valor lógico del dispositivo pasa de un valor lógico · 1" a un valor
lógico ·o·. En la Figura 5.11 se muestra el encendido de la función ON a través de la
transición negativa en el dispositivo A.
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
70
Prácticas de Automatización 1 71.
1 Práctica 5 • Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria _ _ _ __
M3=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
M5=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
ON=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
\
Figura
s.s·Diagrama de estados d~ la transición negativa del botón A
6.- Aplicando el Método de la Memoria Interna complete la Tabla 5.6
Tabla 5.6 Tabla de memorias del trabajo práctico 5.23
Circuito con FluidSlm
Considere el circuito mostrado en la Figura 5.9 como el resultado de apl icar el
"Método de la Memoria Interna" para obt ener la t ransición negativa del botón A.
Como el sistema es del tipo asíncrono, es necesario cortar la tabla de memorias
hasta la memoria M3.
Estado ON .·
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
1
X
,MTI · MT2
o
o
1
1
1
o
1
o
1
o
o
o
o
o
MT3 . Mli v M l 2
o
o
1
1
o
o
o
M13
M14
;MIS
Ml6 ·
o
o
o
1
1
o
o
Diagrama de conexiones eléctricas
En la Figura 5.10 se propone el diagrama de conexiones eléctricas.
Diagrama de c~nexiones eléctricas del trabajo práctico .5.3
L
24V
.+
FI
Figura 5.9 Diagrama resultante al aplicar el método de la memoria Interna para
obtener el encendido por medio de una transición negativa de A
5.- Del diagrama de la Figura 5.9 obtenga las ecuaciones lógicas de las
memorias y de la función de sal ida.
M1- _________________
M2-_________________
+24V
Figura 5.10 Diagrama de conexiones eléctricas propuesto para el trabajo
práctico 5.3
P RÁCTI CAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATU RNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
72
1
Prácticas de Automatización 1 73
Práctica 5 • Sistemas secuenciales con más de un Estado de Memoria _ _ _ _ __
7.- Obtenga las ecuaciones de las memorias y funciones de salida del sistema.
Diagrania~e lógicayrograjf,~da con e1 _P!JC·S7-,200°de·ÍÜemens resultante del trabajo_; rácñco 5 .3
...
.
s,;:''
·._
.
9·
~
M11=________________________
M12=________________________
M13=________________________
MJ4=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
M15= ________________________
M16= _______ _________________
MT1=________________________
MU=________________________
M~=-----------------------8.- En la Figura 5.11 agregue el diagrama de lógica programada para el PLC
Siemens resultante de transferir las ecuaciones lógicas o agréguelo en hojas
separadas.
Figura 5.11 Diagrama de lógica programada resultado de transferir las ecuaciones lógicas
del trabajo práctico 5 .3
P RACTI CAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO S ORIA TELLO
P RACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA T ELLO
1
PRÁCTICA6
CONDICIONES DE FALLA
EN UN SISTEMA
SECUENCIAL ASÍNCRONO
'
j LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
;::Jtifubi~?Jf :);:/:-/:J,,:B'.}:C:,;Df,J\\!f!f<?;:,_· · . ·. ·
· MatrfcuJ~:
, ,..: ' J :~:r;- .> ·
'. ··arupo:_-:.:__
•. ··.__
,< ___
., ..........~ - - - - - - -
l
'
\
76
1 Práctica 6 • Condiciones de falla en un Sistema secuencial asíncrono _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización
6.1 OBJETIVOS
177
6.3 TRABAJO PRÁCTICO 6.1
•
Diferenciar las funciones aplicadas cuando un proceso automático entra en
condiciones de falla: "Regreso a Condiciones de Operación" (RCO) y "Regreso
a Condiciones Iniciales" (RCI).
•
Aplicar la función RCO a un sistema secuencial asíncrono por medio de un
botón identificado como "Restablecer" a un proceso de trasvase de líquido.
•
Comprobar la sensibilidad de desc·onexión de las memorias en el método
"Memoria Interna" al existir una falla.
•
Obtener la transición negativa a las funciones de arranque y reestablecer con
el método "Memoria Interna".
•
Comprobar la seguridad implícita que tiene la función de la transición
negativa.
El esquema mostrado en la Figura 6.1 corresponde a un proceso de trasvase de
líquido. Se aplicará el método "Memoria Interna " para resolver el problema de lógica
programada aplicando el PLC Siemens.
6.2 MARCO TEÓRICO
Es importante considerar que existe la posibilidad de que un proceso automatizado
pierda la secuencia y esto se debe a la pérdida del ciclo automático, lo cual puede
de la energía motriz. Una vez restablecidas las alarmas o la energía, se procede a
poner en operación al sistema ya sea por RCO o por RCI.
Figura 6.1 Proceso de trasvase de líquido
RCO
Regresa a condiciones de operación los procesos que al momento de suceder la
falla tienen materia prima en proceso y se dificulta llevarlo a condiciones iniciales
porque significa remover la materia prima y tirarla, esto genera desperdicio cada vez
que exista una falla. A estos procesos se les llama procesos continuos. Un ejemplo
es el sistema de trasvase de líquido mostrado en la Figura 6.1, que se desarrolla
basado en esta condición.
Descripción del Funcionamiento del Sistema
La descripción del funcionamiento del sistema se muestra en la Tabla 6.1 de
valores lógicos. El sistema tiene ocho estados en su ciclo de operación normal. La
memoria M2.O es el resultado de que el sistema esté operando en modo normal.
Tabla 6.1 Memorias del sistema de trasvase de líquido
Estado M2.0
RCI
Regresa a condiciones iniciales, después de que se presentó una alarma en un
proceso industrial; es posible cuando se puede remover sin mucha complicación la
materia prima que haya quedado en los procesos intermedios.
Un ejemplo es la operación de un robot articulado, que al estar operando de
forma continua puede interrumpir su trayectoria al momento de suceder una alarma
y la manera más simple de sacarlo del modo de falla es pasarlo a manual y
regresarlo a las condiciones iniciales. También es llamado regreso a posición inicial.
1
2
3
4
5
6
7
8
1
NA
NB
l
1
1
o
o
o
1
1
1
1
1
1
o
o
o
l
1
o
o
1
1
1
o
1
1
1
o
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Bl
1
1
o
o
o
o
o
o
1
B2
VS
o
o
o
o
o
o
1
1
o
o
o
o
o
1
1
1
1
o
78
1
Prácticas de Automatización 1 79
Práctica 6 • Condiciones de falla en un Sistema secuencial asíncrono _ _ _ _ __
Tabla 6.2 Transición negativa del botón A
Diagrama de conexiones eléctricas
En la Figura 6.2 se muestra el diagrama de conexiones eléctricas propuesto
Es"tad0 .' 10.:0
1
2
o
3
o
10
1
M0.3 . M0.1 M0.2 .
1
o
o
o MO.l 1
1
o M0.2
Ecuaciones de la Tabla 6.2
M0.I=( JO.0•M0.2 + IO.0•M0.I) M0.3
M0.2=( IO.0•M0.l + IO.0•M0.2)M0.3
M0.3= M0.l•M0.2
Tabla para obtener la ecuación de la salida QO.O
La memoria M0.3 es utilizada para obtener la ecuación de Q0.0. Esta función es la
salida del circuito de paro y arranque. La Tabla 6.3 muestra los valores lógicos de la
secuencia de paro y arranque.
Tabla 6.3 Función de encendido con salida QO.O
Estádó M0.3
llOVCA N
Figura 6.2 Conexiones eléctricas con el CPU 224 del PLC S7-200
1
o
2
1
3
4
o
o
o
1
Tablas de valores lógicos y ecuaciones del sistema
El sistema es estructurado en etapas, para tener una mejor precIsIon en la
explicación y solución del problema. En cada una de las etapas se obtienen las
ecuaciones lógicas que serán transferidas a un diagrama de lógica programada .
· to.1 ..
1
1
1
, QO.O
QO.O
1
QO.O
o
o
1
QO.O
Aplicando el método un estado de memoria se obtiene la ecuación de la Tabla
6.3, teniendo como resultante a Q0.0.
Q0.0= (M0.3•10.1) + ( M0.3•10.l•QO.0)
Tabla para obtener la transición negativa del botón A
En la Tabla 6.2 se muestran las memorias para obtener la transición negativa de A.
La tabla es reducida en número de estados hasta el estado 3 (E3). La razón es que
en este estado es donde se obtiene ·la transición negativa de A. Como no se
completa un ciclo de operación, esto obliga a multiplicar las ecuaciones de M0.1 y
M0.2 por el negado de la memoria resultante M0.3 para regresar la tabla a
condiciones iniciales.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Tabla para obtener la transición negativa del botón R
La transición negativa del botón R se obtiene con la Tabla 6.4. La memoria
resultante es M0.6, y como no se completa un ciclo de operación, la tabla es
regresada a condiciones iniciales desde el estado 3.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Pnlcllcas de Autornat1rac16n
80 1Pr6ctlca 6 • Condlclonel de falla en un Sistema secuencia! asíncrono _ _ _ __
1
o
O
1
O
2
3
1
O
M0.4
o
1
O-
1
MO.S
181
M2.0 es la ecuación resultante de la tabla 6.6
que
Ecuaciones resultantes de la Tabla 6.4 considerando
la tabla es cortada
para obtener la translcl6n negativa de la funcl6n Reset con la memoria M0:6
M2.0= QO.O • Q0.1
Aplicando el método ·Memoria Interna· a la Tabla 6.1, da como resultado la
_Tabla 6.7, en ella se muestran las ocho memorias a desarrollar para solucionar la
lógica del problema.
M0.4=(1lJJ•l1113 + 10.2•M0.4) M0.6
M0.5=( 10.2•M0.4 + 10.2•M0.5) M0.6
Tabla 8.7 Tabla de 1118111011a del ......... detr.... de lfquldo
M0.6= M0.4 • M0.5
1
2
Actlvllcl6n de Alarma
La alarma será activada cuando existan condiciones diferentes a la operacl6n
normal; la condlcl6n de falla sucede cuando las entradas tengan los siguientes
valores: NA•1 y NB•O. La alarma podrá restablecerse cuando el sistema haya salido
del modo de falla y a través de la transición negativa del botón de Reset. La Tabla
6.5 muestra la operacl6n de la funcl6n de alarma.
3
4
5
6
7
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
o
o
1
o
o
o
1
o
o
o
1
1
1
o
1
1
1
o
1
1
o
o
o
o
o
o
1
o
o
o
o
1
1
o
o
o
o
o
1
1
o
o
1
1
o
1
o
MU
1
o
o
Ml.2
1
o
o
o
o
o
o
1
o
o
o
o
o
o
Ml.3
o
o
o
o
o
o
o
o
1
Ml.4
o
o
o
o
o
o
o
o
1
Ml.S
o
o
o
o
o
o
o
o
1
Ml.6
o
o
o
o
1
o
1
o Ml.7
o
o
M2.1
o
o
o
o
o
o
1
M2.1
Tabla 8.& Operacl6n de la alanna del....,.
Las ecuaciones de las memorias y de las funciones de salida se obtienen de la
Tabla6.7
2
o
Q0.1
1
o
O
QO.l
La ecuaci6n de la función de alarma se obtiene sumando la ecuacl6n resultante
de las dos tablas.
Q0.1=(10.3•'llfA) + (QO.l•M0.6)
Ml.1=[(10.3•10.4•Ml.4) + (10.3•10.4•Ml.l))•M2.0
Ml.2=[(10.3•10.4•Ml.1) + (10.3•10.4•Ml.2)J•M2.0
Ml.3=[(10.3•10.4 •Ml.2) +(10.3•10.4•Ml.3)) •M2.0
Ml.4=[ (I0.3•10.4•Ml.3) +(10.3•10.4•Ml.4) J •M2.0
Ml.5=[ (I0.3•/0A•Ml.4)+(10.3•10.4 •Ml.5)) •M2.0
La multipllcacl6n lógica entre la condición de encendido y de alarma da como
resultado la memoria M2.0. Hay dos opciones de aplicar la condición de la memoria
M2.0, una es aplicarla a todas las memorias, y la segunda es aplicarla a las
ecuaciones de las funciones de salida.
Ml.6=[(10.3•10.4•Ml.5) +(10.3•10-4-Ml.6) J•M2.0
Ml.7=[ (I0.3•10.4•Ml.6) +(ió]•I0.4•Ml.7) J •M2.0
M2.1 = [ (10.3 • 10.4 • Ml.7) +(10.3 • 10.4 • Mll) ]• M2.0
PRAcTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO S0RIA TELLO
PRAcTlcAs DE AUTOMATIZACIÓN/ SAl\JRNINO SORIA TELi.O
82 1Pnicllca 6 • Condlclonel de falla• un Sistema secuencia! asíncrono _ _ _ __
- - - - - - - - - - - - - - - PráctlcasdeAutomatlzacl6n
183
Q0.4=Ml.l
REPORTE DE PRÁCTICA
Q0.5= Ml.5
Namln:
Q0.6 = MJ.3+Ml.7
Matrlcula: - - - - - - - - - - Grupo: - - - - - - -
Es Importante que_ la función de ·Restablecer" funcione sólo cuando suceda una
falla. Cuando el sistema entra en modo de falla, las ocho memorias se desconectan.
Tomando lo anterior eri cuenta, es necesario obtener una tabla que represente a las
memorias desconectadas. Así pues, tenemos la Tabla 6.8 que muestra la memoria
MO.7 como la memoria resultante de memorias desconectadas. Para reducir el
número de componentes se consideran cuatro memorias, esto debido a que una
memoria representa a dos memorias por ejemplo: M1.1 representa a la propia
memoria M1.1 y a M1.2.
Tabla 8.8 M0.7 Memoria l'9lldtante cuando toda las memorias esbin deNonec:tada
Fecha:----------
Caüficaci6n:
----
Firma del pRJfesOII. - - - - - - -
6.4 TRABAJO PRÁCTICO
El trabajo consiste en transferir las ecuaciones obtenidas a lógica de contactos con
AuldSlm y comprobar su funcionamiento.
La ecuación resultanta de la Tabla 6.8 es MO.7
MATERIAL REQUERIDO
• · Computadora con los siguientes programas: RuldSlm, GPP WIN y MlcroWln
M0.7= Ml.1• Ml.3•Ml.5 •Ml.7
•
Interface y PLC Slemens
•
Fuente de voltaje de 24VCD
Apllcaclón de la función RCO
•
Estación de trabajo control de nivel
El regreso a condiciones de operación después de una falla y considerando que el
nivel sobrepasa el nivel bajo, es decir, NA•O y NB•1, la función RCO se aplica a
través del segundo término de la memoria M1.1, dando como resultado la siguiente
ecuación, que sustituye a la obtenida en el anterior grupo de ecuaciones.
•
Herramientas varias
•
cables eléctricos
MU=[ (103•10.4•Ml4) + (103•10.4•(M1.l+M0.1))] M20
Ahora considerando que el tanque está lleno, NA•1 y NB•1, la función RCO se
aplica a través de la memoria M1.2 en su segundo término, dando como resultado
la siguiente ecuación que sustituye a la obtenida en el anterior grupo de ecuaciones.
Ml.2=[ (I0.3•10.4•Ml.1) + (I0.3•10.4•(Ml.2+M0.7 )) ] M2.0
PRAcTIC:AS DEAUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
\
84
1 Práctica 6 • Condiciones de falla en
un Sistema secuencial asíncrono _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización 1 85
1.- La Figura 6.3 muestra el circuito resultante de transferir las ecuaciones a
lógica de contactos con FluidSim. Identifique la dirección de cada
componente.
,
2.- En la Figura 6.4 dibuje el diagrama de lógica programada para el PLC
Siemens o agréguelo en hojas separadas.
..
..
'·
_
.. ......rlll5
·~mi-.rl<"
_l\i.,,.,.(k:.J.~
Diagrama de lógica programada con el PLC S7-200 de Siemms delas ccuacioru:s del trabajo práctico 6 .1
,.,
N-orlr.l
i-.' l <Ol:od<.2
I~·
Networll 10
,_
Nmr_orll 4
-.... - ¡ ; t r ..
--..retwork:,
-N'crwo..a.:
_,,.
..
orle
=
.Netffnrlf-11
rii'ª
-=
"'-ork 1 -1:
'
--
..... .,
·,o, . • . •
:N ~·1g
~.Ndwnrk,12
~
.
"
.,
· 111.tworlcl0
111
-erk...,-"
..
,.:
.,.
Figura 6.3 Diagrama de lógica de contactos con FluldSlm
Figura 6.4 Diagrama de lógica programada para el PLC Slemens del trabajo práctico 6.1
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
P RACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA T ELLO
PRÁCTICA 7
CIRCUITOS
SECUENCIALES
NEUMÁTICOS
'
...
.- .
.
.
....
'
-
-
~tupo:_.,··'....
·. · .__
,. ·-----~....._________
_·Fecha:.___·......
-.·'.__·. _
·:-.::-·
\
•
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
..
1
_.,_¡._ _ _ _ _ _ _ ___
1
88 1Pr6c:tlca 7 •
Circuitos secuencia• neum6tlcos _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
- - - - - - - - - - - - - - Prác:tlcasc(eAutomatllllcl6n
t 89
Utilizando 16glca positiva, la operación de apertura y cierre de la energía neumática
se representa con los siguientes niveles l6glcos:
7.1 OBJETIVOS
a. Presión abierta • 1 l6glco
• Aplicar la neumática pura para resolver secuencias con circuitos neum6tk:os.
•
Conocer y aplicar las válwlas dlrecclonal8$, 16glcas, de retardo de tiempo y
contador.
•
Conocer el comportamlefrt() discreto de las válwlas neumáticas.
•
Diferenciar la operación de una vélwla · direccional del tipo biestable y
monoestable
•
Conocer y aplicar el diagrama de funcionamiento que representa la opere.clón
de un circuito neumático.
.
• Aplicar métodos analíticos para solucionar el problema de la lógica
establecida.
•
Obtener el grupo de ecuaciones lógicas que representan la lógica del circuito
neumático
•
Utilizar el programa FluldSlm de FESTO para comprobar el buen
funcionamiento del circuito neum6tlco.
b. Presión cerrada • O 16glco
Y61vulMBINtablN
Válwlas con dos activaciones externas y dos posiciones. Esta válvula es la memoria
neumática. En la Figura 7.1 se muestra su comportamiento discreto aplicando tas
dos 16glcas: positiva y negativa.
·-t·· r
Y:d
Yzl
O,
Yzl,
··-t-· r
J,';;cl
.if•l,B•O
.if • O,B • l
.if•O,B•O
Yzl
1,
Yzl,
.if • l,B-,. O
.if•O,B•l
.if • O,B • O
V6~1M MonoeatablN
7.2 MARCO TEÓRICO
Aún con el avance tecnológico existente hoy en día se siguen utilizando sistemas
secuenciales basados en neum6tlca pura (también llamada neumática tradicional) y
su apllcacl6n está dirigida a los ambientes de trabajo de alto riesgo o condiciones
ambientales extremas.
El diseño de automatismos neumáticos se puede realizar en base a la
experiencia del dlsef\ador, lo cual no es muy recomendable, o en base a un método
analítico. El uso de estos Qltlmos tiene una gran ventaja comparado con el diseño
basado en la experiencia, ya que se logran diseños con muy buenos resultados en el
funcionamiento y se reduce significativamente el tiempo de dlsefio.
Válwlas de dos posiciones con una activación externa en A y regreso por resorte en
B. Esta válvula no tiene memoria y comllnmente su aplicacl6n es como: límites de
carrera, pulsadores de mano, sensores magnéticos y temporizadores. El
comportamiento discreto de esta válvula se muestra en la Figura 7.2.
Vxl
Vxl
t
1
1
~-~
Vxl
{1'o,
t
A=l
A =0
1
1
A--~
Vxl
{º·
1,
A=l
A=O
COMPORTAMIENTO DISCRETO DE YÁLWW NEUMATICAS
El inherente comportamiento discreto de las válwlas neumáticas facilita la
representación de una secuencia neumática a traws de un grupo de ecuaciones
16glcas y la aplicacl6n de métodos analíticos para obtener estas ecuaciones.
PRAcTICAs DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
V61vu1M de funclon• 16&1cas
Son válwlas que realizan las funciones básicas de multiplicación y suma 16gica; con
estas válwlas se puede realizar la representación de un circuito neumático con
PRAc'ncAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLo
90 1Pn\c:llca 7 •
Clrcaltassecuenclales neumMlcos _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
ecuaciones lóglcas. Se Identifican como válvulas de simultaneidad y selectora de
circuitos respectivamente.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ PráctlcasdeAutomatlzacl6nl91-
complejos requiere de la combinación de las dos funciones. La Figura 7.5 muestra
algunas combinaciones desarrolladas con las dos funciones 16glcas.
a) Válvula de Simultaneidad
Esta válvula realiza la operación 16gica de la multlpllcaclón, es una válvula de
dos entradas y una salida, su función consiste en hacer la salida Igual a ·1·
16glco siempre y cuando las dos entradas {E1 y E2) tengan un •1• lógico. La
Agura 7.3 muestra el símbolo neumático y el comportamiento discreto ~ la
válvula. La ecu~clón resu~nte de la-válvula es la multiplicación lógica de las
dos entradas.
SJ
S2
,----4---,
1
1
1
1
,----B----,
1
1
A.-é---B C~
S3
S=El•E2
El-{ffi-
E2
r
E1=0,E2=0
E1=0,E2=1
s o,
o,
El=l,E2=0
1,
El=l,E2=1
b) Válwla Selectora de Circuitos
Esta válvula realiza la sumatoria 16gica, y es una válwla de dos entradas y
una salida, su función consiste en hacef la salida Igual a •1• cuando al
menos una de las dos entradas {E1 y E2) sea Igual a •1•. La Figura 7.4
muestra el símbolo neumático y el comportamiento discreto de la válwla. La
ecuación resultante de la válwla es la sumatoria lógica de las dos entradas.
¡~:
E l ~ E2 S
1
A--é}.B c.-é]-D
Fl¡ura 7.& suma de multlpllcaclonN
Flpra 7.3 Multlpllcad6n lállca
s;_¡:,s2
r---B----¡
1
El=0,E2=0
J,
El=O,E2=1
El=l,E2=0
1,
El=l,E2=1
Las ecuaciones resultantes son las siguientes:
SI =(A•B)+(C•D)
S2=(.A+B)•(C+D)
S3=(.A+B)•(C•D)
S4=(.A+B)+(C•D)
Válvula de 11empo
Es una fi.lnclón Importante en los sistemas secuenciales neumáticos, ya que con ella
se realizan retardos en la conexión y desconexión de funciones neumáticas; esta
función tiene los dos tipos de operación en que se basa la función tiempo: Retardo a
la conexión y Retardo a la desconexión.
La Agura 7.6 muestra los símbolos neumáticos de ambas funciones y los valores
lógicos de operación.
Fl&ura 7A Suma lállca con Ylllvula Nlectoraa de clrcultas
Colllblnacl6n de I • funclonea 16&1cas
Las dos operaciones lógicas por sí mismas pueden resolver problemas secuenciales
neumáticos de baja complejidad mientras que la solución de sistemas más
Flpra 7.8 Funciones de tiempo en rilvula neum6tlcas
PRA.c'ncAs DEAUTOMATIZACION / SA'T\.IRNINO $ORlA TELLO
PRAcncAs DE AUTOMATIZACION / SAT\JRNINO SORIA TELLO
\
92 1Pr6ctlca 7 • Cln:ultm secuencllllel neum6tlcos _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
- - - - - - - - - - - - - - - Pn\dlcasdeAutomatlzacl6n
193
v,1vu1a de Conteo
REPORTE DE PRÁCTICA
Es del tipo descendente. Tiene cuatro puertos de conexl6n neumétlca:
1. Entrada de pulso de conteo (12)
Nanlln:
2. Restablecer conteo (10)
Mllblaula: - - - - - - - - - Grupo: - - - - - - -
3. Entrada de energía neumática principal (1) ·
4. Salida de presión de tra~o (2)
Fecha: - - - - - - - - - - C81ificaci6n: - - - -
La vélwla reducirá unitariamente su valor prestablecldo al recibir un· pulso de
energía néumátlpa por el p1,1erto 12, al llegar al valor de cero conteos por realizar, la
presl6n neumétlca aplicada en el puerto 1 es conducida al puerto 2. La v61wla
welve a cargar el valor preestablecido al aplicar un pulso de energía neumática al
puerto 10. Vea la Figura 7. 7.
Firma del p1ufmal. - - - - - - -
7.4 TRABAJO PRÁCTICO
Cl
12
G)
IJ«:,-,/Ddu:artm, 12=1,10=0
lO
cada sltuacl6n es representada a partir del ·Diagrama Espacio-Fase·, el cual es la
representaci6n gr6ftca de la interaccl6n de los actuadores del sistema neumático. A
partir de éste se debe de obtener el ·Diagrama de Mando•. La lntegracl6n de ambos
diagramas da como resultado el •01agrama de Funcionamiento•, del cual se
obtienen las ecuaciones 16gicas del sistema.
¡º·
Cl 1, , 12=0,10•0
12-0.10 .. 1
O, 12-=0,10=0
cada actlvacl6n neumática sera representada por una ecuacl6n 16gica,
resultante de considerar todas las condiciones de operacl6n. Estas ecuaciones
ser6n plasmadas en un diagrama de conexiones neumáticas y podr6 simularse con
FluidSlm para comprobar su funcionamiento.
Aaura 7.7 Wlvula de oonlN
MATERIAL REQUERIDO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELi.O
II
AJ.
•
2 Actuadores neumático de doble efecto
•
2 Válwlas biestables 5/2
•
Válwlas biestables 3/2
•
Válwlas de simultaneidad
•
Válwlas selectoras de circuitos
•
Válwlas de rodillo 3/2 con retomo por resorte
•
Válwlas reguladoras de flujo con vélwla unidireccional
•
Varios (Conectores, mangueras neumáticas)
•
1 Compresor
PRAcl1CAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SAl\lRNIIO SORIA TELL0
94
1 Práctica 7 • Circuitos secuenciales neumáticos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización 1 95
7.4.1 TRABAJO PRÁCTICO 7.1
Cl(C)
El diagrama de funcionamiento de la Figura 7.8 muestra un actuador lineal. El
circuito es puesto en operación por medio de una válvula manual identificada como
VM. La operación del circuito consiste en que el actuador salga hasta el fin de
carrera y regrese a inicio de carrera cuatro veces consecutivas sin necesidad de
volver a operar la vál_vula VM , al terminar debe de parar.
Cl(R)
= LS2
= VM(A)
Diagrama de conexiones neumáticas
\
Las ecuaciones son transferidas a un circuito de conexiones neumáticas. El circuito
resultante es mostrado en la Figura 7.9, e incluye el diagrama de funcionamiento
obtenido con el mismo programa FluidSim de FESTO.
·- - - - - - -- -- -- --- - -.,
' l--
:
r
I
•
1
-- -- - - --------- - --- -.
1
:-------~---------~----r-- ----- ---,
: Vxl
•-
2
•
-------- -~----~---- --,
'
Figura 7.8 Funcionamiento de trabajo práctico 7.1
'
¡
- - - + - +-4s!.....,,....+.,,.........,!,.,jff
......iacr.»i"-
.
. . . . . . . si., . .
:
• f---
:
: 11nu1,.,..,. ..
'
----t--+~~=F"F"'<=t,--,,,¡,,¡.,.;-,ti
L __ _ __L--1.......a:!,±==l=±==l=c==l
Figura 7.9 Conexiones neumáticas resultado de las ecuaciones lógicas del trabajo
práctico 7_1
En el diagrama de conexiones neumáticas cambie la ecuación de C1(10) por la
sigu iente ecuación.
Ecuaciones del sistema
Se considera que la válvula principal es del tipo biestable, por lo tanto es necesario
encontrar una ecuación lógica para cada posición.
~l(A)
~l(B)
= Vx •
= LS2
LSI
Cl(lO) = VM • Cl
1.- ¿Qué beneficios tiene utilizar esta ecuación comparada con la que sólo tiene
como condición a la válvula manual (VM)?
Como Vx es una memoria entonces se deben de obtener dos ecuaciones lógicas
Vx(A)
Vx(B)
= VM.
= Cl
Para el contador se debe de obtener una ecuación para el conteo (12) y una
ecuación para restablecer el conteo (10)
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
96 1Pr6ctlca 7 •
- - - - - - - - - - - - - - Pr6c:tlcasdeAutomatlzacl6n
Cln:ultos secuenciales neurn6tlcos _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Vx2(A)= LS2
Vx3(A)= LS4
7.4.2 TRABAJO PRAcnco 7.2
La secuencia de un sistema neumático con dos actuadoras 1A y 2A se muestra en
el diagrama de funcionamiento de la Rgura 7.10. El sistema tiene dos pulsos
Instantáneos de LS2 y LS4. La solución del proble_ma se realiza aplicando el método
ªMemort•6n de Dos Pulsos" (MDP).
_____.__
_.,_
Vx2(B)= LS4
Vx3(B)= LS1LS3
2.- En la Figura 7 .11 complete las conexiones neumáticas utilizando las
ecuaciones lógicas del sistema.
'
1.
Cilindro doble efec1o
--=~-.......---"'---..............-
197
_.___ Vüvula biestable Sa
_..,__VüvulabiestableSa
,Vüvula de rodillo bidireccional 3
.
-==:+-----li--.....l..--"----=-- Vüvula de rodillo bidireccional 3
Vüvµ]a de rodillo bidireccional 3
-=:..:+-----'-.....1..------=-- Vüvula de rodillo bidireccional 3
....;.;;_;;p1L-----,:-~---:----:-- Vüvula manual 3a
_.....;..
_____~_
Vüvula biestable 3a
biestable 3a
------- Vüvula
Vüvula biestable 3a
1
·. 1
,.,..... 7.Ut FUnclonamlenlo del trabaJo prWoo 7.2
3.- Antes de poner en operación el circuito, active la válvula LS4. Explique lo que
observa y describa el por qué.
Ecuaclonee ló8lcas del trabaJo pnlctlco 7.Z
Del diagrama de funcionamiento se define que es necesario obtener 10 ecuaciones;
4 para las activaciones neumáticas de las válwlas prlncipales (VP1 y VP2) y 6 para
las válwlas auxiliares Identificadas como Vx.
V .Pl(A)=J'x 1
V P2(A) = LSl Vx 2
Vxl(A) = LSl LS3 VM
VPJ(B)=Yx2
V P2(B)= Vx3
Vxl(B)=LS2
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
1
1
l
PRAcTK:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SATIJRNINO S0RIA TELLO
98 1Pr6ct1ca 7 •
Clraultos secuencia• neumitk:os _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
7.4.3 TRABAJO PRÁCTICO 7.3
La secuencia de un sistema neumático con dos actuadores 1A y 2A se muestra en
el diagrama de funcionamiento de la Fl¡ura 7.12. Observe que el slstema'tlene un
retardo de tiempo en la función de retomo del actuador 2A. La soiucl6n del
problema se realiza aplicando el método ·Memoria de Estado" (ME).
-=.;;.¡.__ _.__--'-_ _.¡..._~--1----
Cilindro doble efecto
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas deAutomatlzacl6n 199
VPJ(A)= _ _ _ _ _ __
VPJ(B)= _ _ _ _ _ __
VP2(A)= _ _ _ _ _ __
VP2(B)= _ _ _ _ _ __
Vxl(A)= _ _ _ _ _ __
Vxl(B)= _ _ _ _ _ __
Vx2(A)= _ _ _ _ _ __
Vx2(B)= _ _ _ _ _ __
Vx3(A)= _ _ _ _ _ __
Vx3(B)= _ _ _ _ _ __
Vx4(A)= _ _ _ _ _ __
Vx4(B)= _ _ _ _ _ __
Vx5(A)= _ _ _ _ _ __
Vx5(B)= _ _ _ _ _ __
Tl(Z)= _ _ _ _ _ __
Válvula biestable 5/2
_...,_--J.,._VálvulabiestableS/2
Válvula de rodillo 3/2
_ _ _ Válvula de rodillo 3/2
Válvula de rodillo 3/2
_ _ _ _ · Válvula de rodillo 3/2
______.__.......___ __._____.__.....___ Válvula manual
5.- Complete el diagrama de conexiones neumáticas de la Figura 7.13,
basándose en las ecuaciones 16¡icas que obtuvo.
'
--=-=--+---...------,,-----4--.---,.-- Válvula temporizadora
Válvula bies1able 3/2
-------'--"'"-- - - - - - - Válvula biestable 3/2
Vx3
Vx4
VxS
§i·
___...____.__ Válvula bies1able 3/2
---'--
Válvula biestable 3/2
Válvula biestable 3/2
fllura 7.12 Funcionamiento del trabllJo pnícllco 7.3
4.- Del dla¡rama de funcionamiento que Incluyen las memorias, se define la
necesidad de obtener 15 ecuaciones 16¡icas, recordando que cada válvula
biestable requiere de dos ecuaciones. Obten¡a las ecuaciones 16¡icas del
sistema.
PRAcTlcAs DE .AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRAcTlcAs DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
100 1Pr6c:t1ca 7 • Cln:ultol secuenclales neurn6tlcoa _ _ _ _ _ _ _ _ __
- - - - - - - - - - - - - - PrictlcascleAutornatlzllcl6
6.- Compruebe en la operacl6n del circuito, que el temporizador se puede
representar con las siguientes dos ecuaciones.
TJ(Z)=LS4
Tl(Z)=Vx3
7.- Anote sus conclusiones al utlllzár las dos ecuaciones del temporizador.
¿Existe alguna diferencia en la operacl6n del circuito entre las dos
ecuaciones propuestas?
-éJ-~--
-éJ-~--
7.4.4 lRABAJO PRÁCTICO 7.4
Utilizando la secuencia del sistema neumático del diagrama mostrado en la Rgura
7.13, las válvulas prtnclpales VP1 y VP2 son cambiadas por válvulas monoestables,
con lo que ahora las ecuaciones de ambas válvulas son resultado de una sumatoria
16glca, esto debido a que t.lnlcamente requieren de una actlvacl6n neumática en la
poslc16nA.
8.- Con el cambio de válvulas biestables a monoestables de VP1 y VP2, las
ecuaciones cambian pues ahora s61o requieren de una actlvacl6n en la
poslc16n A, por lo que por el momento se considera que todas las memorias
permanecen. Tomando esto en cuenta, encuentre las ecuaciones de las
válvulas principales.
VPJ(A)= _ _ _ _ _ _ _ _ __
VP2(A)= _ _ _ _ _ _ _ __
9.- En la Rgura 7.14 complete el diagrama de conexiones neumáticas
considerando válvulas monoestables en VP1 y VP2.
...
¡
PRAcTic:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELL0
¡
1
¡,
11
PRAc'ncAs DEAUTOMATIZAClóN/ SAl\lRNINO SORIA TELL0
1101
102 1Pr'°11ca 7 •
ClrcultoaNCUenelales neum6tlcos _ _ _ _ _ _ _ _ __
7.4.5 lRABAIO PRÁCTICO 7.5
El diagrama de ~nexlones neumáticas mostrado en la Figura 7.15 muestra un
mando blmanual para operar la actlvacl6n del actuador lineal 1A.
.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Pr6ctlcasdeAutomatlzacl6nl103
11.- Del circuito neumático, explique la funcl6n en la secuencia de los
temporizadores Identificados como T1 y T2.
T1
'
'
--e---------1
-1.:,.--·-·-·-·~--
~----i.fr:::i!.r---------~
:
1
1
----------------------~
T2
--.---. :
1
:
1
'
1
r _.. ..,1
Flpra 7.1.1
.,..,,.11111 de conexiones neum6tlcaa del trabajo pnictloo 7.1
10.- Obtenga las ecuaciones del circuito neumático mostrado en la Figura 7 .15
VPJ(A)=----------~---VPJ(B)= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Tl(Z)= _____________________
T2(Z)= __________________
PRACTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TEI.LO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
'.\
PRÁCTICAS
LÓGICA PROGRAMADA BASADA
EN LAS FUNCIONES DE TIEMPO,
CONTADOR YCOMPARACIÓN
j LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
¡·}-¡tJkJJ,~f:~X~J~~l!fi'.t1F.:•·
;'. ·~:ti:f;~:f'{/~é/; '({';(,)t;J\\_'i,: '{' >... : · :.
~• {~t¡¡J~~~;,'.?:\}ft,i<?{;~;;:(,:'.\~·:./(t.·.··.:. ·.~",
: ;:- ...
1
>
J
~.
.'
.:. _,... _.--_·.'_
106
Prácticas de Automatización
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
1 107
Esta función en el PLC Siemens S7-200 tiene tres modos de operación, estos
son mostrados en la Figura 8.1. Los tipos de función son:*TON, TOF y TONR.
8.1 OBJETIVOS
•
Conocer y aplicar las funciones Tiempo, Contador y Comparación para
resolver sistemas secuenciales.
•
Programar estas funciones con el PLC S7-200 de Siemens.
•
Conocer y aplicar el cronograma de funciones para representar un sistema
secuencial.
•
Obtener el grupo de ecuaciones lógicas de los trabajos propuestos.
•
Diferenciar la aplicación de las tres funciones de tiempo del PLC S7-200:
TON, TOF y TONR.
•
Conocer y aplicar las funciones de comparación para realizar rangos de
operación con las funciones de tiempo y conteo.
'
Figura 8.1. Funciones tiempo en lógica programada y cableada
./ Temporizador tipo TON
TON son siglas en inglés que en español significa: Temporizador con
retardo al encendido. Su funcionamiento es de la siguiente manera:
-
Al activar el valor preestablecido inmediatamente comienza a contar
el tiempo.
-
Para seguir contando, es necesario mantener encendido el valor
preestablecido.
8.2 MARCO TEÓRICO
Al aplicar las funciones de tiempo, conteo y funciones de comparación en un
sistema automático, la solución de éste se complica pero el campo de aplicación se
hace más extenso. Aplicaciones de automatización de una complejidad desde
simple hasta una superlativa, · requieren de estas funciones para solucionar el
problema de lógica programada.
Algunos ejemplos de la aplicación de estas funciones son: el tiempo de ciclo de
un proceso industrial; la cantidad de productos que serán elaborados en un
proceso; el encendido de funciones o memorias en rangos de operación de tiempo o
conteo en un proceso industrial.
Al llegar al valor preestablecido, cambian de estado los contactos que
dependen de él.
La Figura 8.2 muestra un circuito básico con lógica cableada y
programada.
8.3 FUNCIONES DE TIEMPO, CONTADOR Y COMPARACIÓN
Son funciones comúnmente utilizadas en la automatización de procesos Y
maquinaria industrial. Cada función tiene más de una forma de operar Y para
aplicarlas, es necesario conocer cada una de ellas. A continuación se describen las
funciones acompañadas con un ejemplo con la finalidad de comprender mejor la
operación de cada una.
'T37
QO.O
r--{
Q
)
o.J::
JI
.(1
0--.. D _,, 1' J 1 • O
J,I D ~-O :" 1 . 1' J 7 .. O
M O D :a:- J .T -J 7 .. l
1;~
JI0() • 0 , T'.37 •0
M D .O • O , TJ 1
MO.O
T37
Q0.1
r-1 d-~--'-{
y2 •.
[ ~:
J : :
o.o •
M
.M O. O
e:.
.-.. o
I . TJ7 • O
J , TJ1 = 1
M0 . 0 • 0 . TJ7 • 0
o Función tiempo
La función principal de un temporizador en un sistema secuencial es el
realizar un retardo en el encendido o apagado de funciones.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Figura 8.2 Circuito básico con temporizador TON
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
'
108
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 109
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
Del diagrama de lógica programada se obtienen las siguientes ecuaciones
lógicas que representan al circuito. Se deben de obtener cuatro
ecuaciones, una para cada función:
Memoria MO.O, temporizador T37 y las dos funciones de salida QO.O y
Q0.1.
De este circuito se obtiene el cronograma de funciones. En él se
representan las funciones de salida. La entrada 10.0 que es un botón no
retentivo. La Figura 8.4 muestra el cronograma de funciones resultante
del circuito. Se observa que el valor preestablecido de 10 segundos, inicia
cuando la entrada 10.0 pasa de "1" lógico a "O" lógico.
MO.O =(/O.O+ MO.O) • 10.1
T37 = MO.O
QO.O = T37
Q0.1 = MO.O • T':,7
./ Temporizador tipo TOF
TOF son siglas en inglés que en español significa: Temporizador con
Retardo a la desconexión. El funcionamiento de este temporizador es de
la siguiente manera:
-
Al activarse la entrada digital del valor preestablecido inmediatamente
cambia de estados los contactos que dependen de él, pero no inicia el
conteo de tiempo.
-
Si se desconecta la entrada digital del valor preestablecido
inmediatamente inicia el conteo de tiempo.
-
Llegando a su valor preestablecido, los contactos cambian a su valor
lógico inicial.
La Figura 8.3 muestra un circuito básico con el temporizador TOF.
.
Valores lógicos de !'as
Funciones de Salida
.
Circuito con Lógica Cableada .
Circuito con Lógical'rogramada
'TJi
{
I37
QO.O
1--{ )
T'l7
T37
/1--{
O,
JO.O• O
O,
JO . O • J
1.
10 . 0 - 0
O, JO.O• O~T!? • O
J,T37 •0
go.o_J1,, 10.0•
ID.O• O,TJ7 • J
{
11, 10.0 • 0,TJ7 •O
1,
Q0.1
)
QO. I 0,
O,
1,
1
JO .O• o,rH- O
JO.O• l ,TJ7s"'O
IO.O.J.TJ1•l
JO .O•O.TJ1 ». 0
Figura 8.3 Circuito básico con temporizador TOF
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
OScg
lOScg
Figura 8.4 Cronograma de funciones del circuito de la Figura 8.3
./ Temporizador tipo TONR
TONR son siglas en inglés que en español significa: Temporizador con
retardo al encendido del tipo retentivo.
Esta función de tiempo no está disponible en lógica cableada, el circuito
mostrado en la Figura 8.5 es desarrollado con lógica programada con el
PLC S7-200 de Siemens. La función retentiva de este temporizador
consiste en mantener en memoria el valor de tiempo acumulado del
temporizador al momento que exista una desconexión de la energía
eléctrica al PLC.
Su operación es similar al TON sólo con la ventaja de que al momento que
se desconecte la energía eléctrica del PLC y esté operando el
temporizador, al regreso de la energía eléctrica el temporizador iniciara su
conteo de tiempo en el valor acumulado que se quedó
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
110
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización
1111
La Figura 8.5 muestra el circuito con lógica programada con el PLC S7200, incluye las ecuaciones lógicas.
Ecuaciones Lógicas .
. '.,
Figura 8.6 Circuito básico con la función contador descendente
o Función Comparación
Figura 8.5 Circuito básico con temporizador T0NR
o Función Contador
su función consiste en contar eventos o frecuencias de señales eléctricas
provenientes de dispositivos que tengan la capacidad de mandar estas
señales. Por ejemplo; sensores, interruptores de límite, contactos de
relevadores y temporizadores, entre otros dispositivos. Este dispositivo tiene
dos entradas lógicas permisivas: entrada para el conteo de eventos y entrada
para restablecer al contador.
Existen dos funciones básicas conteo; ascendente y descendente. En lógica
desarrollada con FluidSim, el contador es del tipo descendente.
La Figura 8.6 muestra dos circuitos con el contador descendente con el
FluidSim y con el PLC S7-200.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
Las funciones de comparación son funciones que están incluidas en la
programación del PLC Siemens. Se utilizan en sistemas secuenciales para
comparar funciones de tiempo, funciones de conteo, datos en direcciones de
memoria y valores numéricos. El resultado de la comparación se utiliza para
condicionar el encendido o apagado de cualquier tipo de función. Requiere
de la declaración de dos valores numéricos o funciones, que son los valores a
comparar. Sí la comparación es afirmada, el contacto estará cerrado y sí es
negada el contacto estará abierto.
En la Figura 8. 7 se muestran las seis funciones de comparación que el PLC
S7-200 incluye en su programación.
Función / Valor
~ >=I f- ~<=If-
~
If- ~<>If- ~<I f-
~
>I f-
Función / Valor
Figura 8. 7 Funciones de comparación en el PLC 57-200
La Figura 8.8 muestra un circuito básico con las funciones de comparac1on
utilizando como función base un contador descendente y controlando el encendido y
apagado de tres funciones de salida.
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
112
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 113
REPORTE DE PRÁCTICA
Cl(.CD)= 10.0
Nombre:
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: _ _ _ _ _ __
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Cl(LDf= lD.JJ-
Calificación: _ _ __ _
Firma del profesor: _ _ _ _ _ _ __
Q0.l= C1=3
Q0.2=C1>=5
Figura 8.8 Circuito con funciones de comparación con lógica programada
8.4 TRABAJO PRÁCTICO
Se presentan trabajos prácticos que serán resueltos utilizando el cronograma de
funciones para representar el funcionamiento del sistema secuencial
MATERIAL REQUERIDO
o Computadora con el programa MicroWIN STEP7 y FluidSim
o PLC S7-200 de Siemens
o Interface para el PLC S7-200
o Lámparas
o Botones
o Cables varios
o Herramientas varias
8.4.1 TRABAJO PRÁCTICO 8.1
El cronograma de funciones de la Figura 8.9 muestra la operación de un sistema
secuencial con la función de tiempo relativa al encend ido de funciones. El
temporizador a ut ilizar es del tipo TON.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
114
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización
1115
2.- Complete el diagrama de lógica cableada de la Figura 8.10 e identifique cada
uno de los componentes.
I
Fl
T1
Tl(NA)
T {NC)
F2
T2
T2(NA)
"It(NC)
F3
T3
T3(NA)
T3(NC)
1
80 Seg
1
1
1110 Seg1
Figura 8.9 Cronograma del trabajo práctico 8.1
Figura 8.10 Lógica cableada del trabajo práctico 8.1
3.- En la Figura 8.11 agregue el diagrama de lógica programada con el PLC
Siemens S7-200 o agréguelo en hojas separadas.
1.- Obtenga las ecuaciones lógicas:
Fl= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Tl= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
F2= ________________
T2= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
F3= ________________
T3= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Figura 8.11 Lógica programada del trabajo práctico 8.1
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
116
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 117
5.- Complete el diagrama de lógica desarrollada con FluidSim en la Figura 8.13 e
identifique los componentes con recuadro en blanco.
8.4.2 TRABAJO PRÁCTICO 8.2
El cronograma de funciones mostrado en la Figura 8.12, es parecido al de la Figura
8 .9, sólo que ahora el circuito está basado en la función tiempo del tipo TOF.
T2(NC)
T2(NA)
F3
Figura 8.13 Lógica cableada del trabajo práctico 8.2
6.- Transfiera las ecuaciones a un diagrama de lógica programada con el PLC
Siemens S7-200. Agréguelo en la Figura 8.14 o en hojas separadas.
T3(NC)
'q(NA)
1
30 Seg 1
80 Seg
Diagrama de lógica .p rogramada con el PLC S7-200 de Siemeos del trabajo práctico 8.2
Figura 8.12 Cronograma del trabajo analítlco 8.2
Net,r_orl, 1
4.- Obtenga las ecuaciones del sistema
Fl= - - - - - - - - - - - - - - - - -
.l'(étworlr.2
~
...
-~
Tl= ________________
F2= ________________
..i'letworlr.3
T2=
----------------
F3= ________________
f,
..,
T3= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Figura 8.14 Lógica programada del trabajo práctico 8.2
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
118
1 Práctica 8 • Lógica programada basada en las funciones ...
8.4.3 TRABAJO PRÁCTICO 8.3
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 119
8.- ¿Qué tipo de función de conteo tiene C1 y explique por qué?, ¿Ascendente o
descendente?
En el cronograma de funciones mostrado en la Figura 8.15 represente la operación
de un sistema secuencial.
!O.O
9.- Transfiera las ecuaciones obtenidas a un diagrama de lógica programada
para el PLC S7-200 de Siemens y agréguelo en la Figura 8.16 o en hojas
separadas.
Díagrama de lógica programada con .el PLC S7-200 de Sicmens del trabajo práctico 8.3
etw
1,nmrJ~e.
"- - - - - - - - - - i - ~....1
Figura 8.15 Cronograma de funciones del trabajo práctico 8.3
7.- Obtenga las ecuaciones del sistema, tomando en cuenta que el contador_~e
restablece a través de una transición negativa de 10.1 (Reset). Esta acc1on
debe de considerarse en la ecuación de C1 en la entrada LD.
MO.O
T37= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
T38= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Cl(CD)
Figura 8.16 Lógica programada resultante del trabajo práctico 8.3
Cl(W)- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Q0.0= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
10.- ¿Qué consideraciones se deben hacer al utilizar las funciones de tiempo y
conteo?
Q0.1
Q0.2= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
120 1Pr6ctlca 8 • L6&ICa Pfllll'llmada balada en las funciones'" _ _ _ __
1i- Considerando que el PLC no tiene las funciones de comparacl6n. ¿Qué
tendña que hacer para desarrollar el circuito?
'
PRÁCTICA9
AJUSTE YMONrrGREO DE PARÁMElROS
CON VISUALIZADOR DE TEXFOS TD2OO
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
'." :!fJ:¿~:~:;'
!
t;~j
:
'
.
~~t~~~~::····(
>\, ,: , ,
GruJ>ci:
i,,,,;.,,c;:;:,/::: },,•r~é>,
, :.-. ,, · ·
fecha:. _ _ _ _ _ _ _ _ __
-~-------------
~~~ái~(,,
PRACTICAs DEAUTOMATIZACION / SA1\JRNINO SORIA TEU-0
122
1
Práctica 9 • Ajuste y monltoreo de parámetros con visualizador de textos T0200 _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 123
dándole versatilidad a una amplia variedad de aplicaciones de tipo industrial. La
aplicación de este visualizador de textos es una de las preferidas al tener un bajo
costo y ofrecer un amplio campo de aplicaciones.
9.1 OBJETIVOS
•
Conocer qué es una HMI (Human-Machine Interface, Interfaz HumanoMáquina).
•
Conocer y familiarizarse con el visualizado'r de textos TD200 de Siemens,
considerado un.a HMI.
•
Aprender a programar er PLC S7-2ÓP incluyendo al visualizador de textos
TD200.
•
Comprobar lo versátil que es utilizar el visualizador de textos TD200.
•
Utilizar funciones MOV para mover datos.
•
Conocer y programar memorias especiales del PLC S7-200.
•
Utilizar un diagrama de flujo para mostrar las vías de navegación entre
mensajes.
•
Programar mensajes utilizando el bit asociado a cada mensaje.
Memorias Especiales en el PLC Slemens
•
Conocer y programar las funciones de "Set· y "Reset".
•
Programar el visualizador de textos TD200 para ajustar y leer valores de
temporizadores.
Tiene varias memorias especiales, pero las requeridas para desarrollar esta práctica
son las memorias que indican el estado del PLC y básicamente es la memoria
SM0.1. Este bit se activa sólo en el primer tiempo de Sean y se utiliza para mandar
llamar el primer aviso. Otra memoria es SMO.O, la cual esta siempre activa, desde el
primer tiempo de Sean. De estas memorias especiales se obtienen contactos
abiertos y cerrados, que al suceder la condición de operación, cambian de estado
lógico y pueden colocarse dentro de la lógica.
9.2 MARCO TEÓRICO
Figura 9.1 Visualizador de textos TD 200
Diagrama de Flujo
Con la finalidad de proporcionarle autonomía al operador en el manejo de la
maquinaria industrial, y además, generar una interacción intuitiva entre el operador
y el equipo, es necesario agregar a los proyectos de automatización una HMI para
que el operador pueda realizar ajustes de parámetros de proceso. En caso de no
tener disponible una HMI, se complica la interacción operador-maquina industrial
por lo que los ajustes son realizados por el personal especializado, lo que a su vez
evita la flexibilidad en la operación al realizar cambios de parámetros en el
momento requerido, obteniendo como resultado paros prolongados del equ ipo.
9.3 VISUALIZADOR DE TEXTOS TD2OO DE SIEMENS
Es la herramienta utilizada para mostrar las condiciones necesarias para activar
cada uno de los mensajes que componen el sistema. En este diagrama se muestra
información relevante en cada uno de los avisos, que es considerada en el
desarrollo de la lógica programada.
La TD200 tiene 4 funciones, que incluyendo la tecla Shift se convierten en ocho
funciones, las cuales son seleccionadas con los botones que tiene la TD200. Cada
función está asociada con una memoria interna y son del tipo retentivas.
La Figura 9.2 muestra el diagrama de flujo para mostrar dos mensajes, en cada
mensaje se agrega la información proporcionada en el momento en el que el
mensaje esta mostrado en el visualizador de textos.
En la Figura 9.1 se muestra el visualizador de texto TO 200 de Siemens, el cual es
considerado una HMI de bajo costo para el PLC S7-200. Este visual izador de textos
tiene la capacidad de mostrar 80 mensajes de 20 o 40 caracteres cada uno,
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
124
Prácticas de Automatización 1 125
1 Práctica 9 • Ajuste y monitoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
MOV_B
Activación lógica
Entrada de datos
Dirección de memoria
Salida lógica
EN
IN
OUT
Salida de datos
Dirección de memoria
_ Figura 9.3 Funciones MOV para mover mensajes a la TD200
Bit de babllitlcióD dci avilo J ou.oa6a dd avba
V!U
VB====
24= = = = = l
p·
BitdeKUH
. No aplica
1
MENSAJE2
Bit de babilhaci6o de avilo
VIU
I
ou.oci6a do! avbo
~-VB::::::64::====~
Bitdeacuse
. No aplica
1
La entrada de activación lógica se encargada precisamente de activar la función
de acuerdo a la lógica establecida. En caso de que la lógica lo requiera, se pueden
conectar funciones de salida en la salida lógica. Al activarse la función MOV, los
·datos de entrada son transferidos a la dirección de salida y se quedan hasta que se
almacene nueva información en la dirección de salida.
La Tabla 9.1 muestra las direcciones en hexadecimal para mostrar máximo 8
mensajes. En caso de que sea necesario mostrar más de 8 mensajes, se deberá
incrementar el valor de la dirección de entrada. Por ejemplo, iniciando con la
dirección 16#800 se pueden programar 12 mensajes, y así seguir incrementando la
dirección de entrada de datos hasta llegar a los 80 mensajes, que pueden
programarse con la TD200. Utilizando la función MOV_B se puede programar hasta
8 mensajes.
Figura 9.2 Diagrama de flujo para mostrar 2 mensajes
Tabla 9.1 Equlvalenclas en direcciones de datos y mensajes
Bit de habilitación de aviso. Cada mensaje tiene asignado un bit, el cual estará
activado mientras esté mostrado el mensaje en la TD200. De él se pueden obtener
contactos abiertos y cerrados que cambian de estado al cambiar de mensaje en la
TD200.
Dirección del aviso. Es la ubicación de la dirección inicial de memoria donde se
ubica cada mensaje. En los ajustes definidos, el primer mensaje inicia en la
dirección VB24 y a partir de este valor los incrementos son de 20 si son
seleccionados mensajes de 20 caracteres e incrementos de 40 si los mensajes son
de 40 caracteres.
Dirección de valor de datos. Se tendrá una dirección de valor de datos siempre y
cuando se muestren o se modifiquen valores a través de la TD200.
Bit de acuse. Es un bit que se activa al momento de dar acuse a los valores que
se están introduciendo a través de la TD200.
Funciones MOV
Dirección
Mensaje mostrado
Entrada de datos en TD200
16#80
Mensaje 1
VB14
16#40
Mensaje 2
VB14
16#20
Mensaje 3
VB14
16#10
Mensaje 4
VB14
16#08
Mensaje 5
VB14
16#04
Mensaje 6
VB14
16#02
Mensaje 7
VB14
16#01
Mensaje 8
VB14
La función utilizada para mover mensajes es la función M0V_B. En el ambiente de
trabajo del MicroWin se localiza en el menú de transferencia. La Figura 9.2 muestra
la función MOV_B. El tamaño de información es presentada como Byte.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELL O
Dirección
Salida de datos
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
126 1PNcllca 9 • Aillllte y mon1ton1o de par6melnls coli wsuellzador de textm lD200
_
- - - - - - - - - - - - - - Pnictlc:as c1e Automatlzacl6n
REPORTE DE PRÁCTICA
1127
Los mensajes a mostrar en la TD200 son de 40 caracteres y son los siguientes:
Mensaje1
Nambnt:
llatrfcufa: _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: - - - - - - -
Fecha: - - - - - - - - - - C81fficac:i6n: - - - -
Finna del profesar.
Mensaje2
-------
Mensaje3
9.4 TRABAJO PRÁCTICO
En seguida se presentan tral)¡ijos prácticos que deben de resolverse, se Utilizará el
diagrama de flujo para mostrar las condlclores de activación de cada mensaje con
16glca programada y el visualizador de textos TD200 de la marca Slemens.
Diagrama de flujo
Este trabajo consiste en mostrar tres mensajes a través del visualizador de textos
TD200. .Al encender el PLC se mostrará el mensaje 1, al oprimir la función F1 se
mostrará el mensaje 2 y para mostrar el mensaje 3 es necesario oprimir F3. El
ejemplo consiste en navegar entre los tres mensajes.
MA'IERW. REQUERIDO
•
Computadora con el programa MlcroWln para el PLC Slemens
•
Interfaz para el PLCS7-200
•
PLCS7-200
•
TD200
•
Indicadores luminosos
•
Botones e Interruptores
•
Herramientas varias
•
Cables varios
El diagrama de flujo es desarrollado con las condiciones de avance entre los
mensajes. La Figura 9.4 muestra el diagrama de flujo resultante al colocar las
condiciones de operación en cada mensaje.
9.4.1 lRABAIO PRÁC11CO 9.1
Este trabajo consiste en mostrar y navegar entre tres mensajes a través del
visualizador de textos TD200. Al encender el PLC se mostrará el mensaje 1. Al
oprimir la función F1 se mostrará el mensaje 2, y para mostrar el mensaje 3 es
necesario oprimir F3. Debe tener presente que cada mensaje está asociado con el
encendido de una salida.
1
1;
PRAcTlcAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
j
PRAcncAs DE AUTOMATlZACIÓN / SATURNINO SORIA TEI.LO
128
Prácticas de Automatización 1 129
1 Práctica 9 • Ajuste y monltoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
.MSG2 =Yl4.7 •M 0.0
MENSAJB2
lr~-:.•-,1,,1;-iliDdd,. -. -.-_. -,11
~*lnito
1:=•.cr•--11 :;.;@.
=-.. . _
MSG3c:,VJ4.6•M0.J ·
MENSAlB3
lre"-,t-,""""'-.- . -.-_. -,11
1=·--·--11 :;.;-
Figura 9.5 Circuito de lógica programada para mostrar los tres mensajes con la función
MOV_B
Como cada mensaje está asociado a una salida, las salidas estarán encendidas
mientras el mensaje asociado es mostrado en ta TD200. Considerando estas
condiciones, el diagrama de lógica programada que controla las salidas es mostrado
en la Figura 9.6
1
1
Figura 9.4 Flujo de la situación práctica 9.1
Diagrama de Lógica Programada utilizando la función MOV_B
El diagrama de lógica programada para mostrar los mensajes se obtiene de
transferir las ecuaciones lógicas mostradas en la Figura 9.4. Como las memorias
activadas por las funciones de la TD200 son retentivas, es necesario utilizar la
función R {Reset) para restablecer las memorias utilizadas en la navegación de
mensajes.
Network5
Network6
Como cada mensaje está asociado a una salida, las salidas estarán encendidas
mientras el mensaje asociado es mostrado en la TD200. Considerando estas
condiciones, el diagrama de lógica programada que controla las salidas es mostrado
en la Figura 9.6.
Figura 9.6 Circuito de lógica programada para encender las tres funciones
1.- Explique cómo opera la función M0V_B.
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
130
1 Práctica 9 • Ajuste y monitoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 131
2.- Defina si la función MOV_B es del tipo retentivo o instantáneo y explique el
por qué.
3.- ¿Cuál es la razón para utilizar el bit V?
4.- Observe lo que sucede en el circuito de la Figura 9.5 si no se siguen las
instrucciones de activación de las funciones F para pasar de mensaje a
mensaje. Por ejemplo al mostrar el mensaje 1 active las funciones F2 y F3,
posteriormente F1 y así de manera aleatoria. Explique lo que sucede y cuál es
la razón.
Figura 9. 7 Circuito de lógica programada para mostrar los tres mensajes con el
bit asociado
Las ecuaciones lógicas que representan el funcionamiento de los mensajes son
las siguientes:
Sn
1
47
·
= Rv145 = RMO.I = SM0.1
1
SVl4.6
1
+ (V14.5 • M0.2)
1
= RVl4.1 = RM0.2 = V14.7
1
• MO.0
1
SVl4.5 = RVl4.6 = RMO.O = V14.6 • M0.0
9.4.2 TRABAJO PRÁCTICO 9.2
1
Otro método para mostrar mensajes en la TD200, es utilizar el bit asociado al
mensaje identificado como V. Es necesario considerar que este bit permanezca
activado para que el mensaje se visualice permanentemente en la TD200. Una de
las ventajas del bit asociado es que se puede manejar como memoria retentiva
utilizando las funciones de Set y Reset. La Figura 9.7 muestra el ejemplo que fue
resuelto con las funciones MOV_B. Ahora lo resolveremos utilizando el bit asociado
al mensaje. El circuito de la Figura 9.6, que condiciona el encendido de las tres
funciones de salida se mantiene sin cambio.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
1
1
5.- Explique cómo es posible saber cuál es el bit V asociado a cada mensaje
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
132
Prácticas de Automatización 1 133
1 Práctica 9 • Ajuste y monitoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
6.- Describa la diferencia de utilizar la función MOV y el bit V asociado al mensaje
7.- Defina qué tipo de función es el bit V,'¿retentivo o momentáneo?
MQO
MOj
MIU
/ f----j / f----j
~
MO.O
.R )
3
8.- Indique cuál de los circuitos que muestran los mensajes de las Figuras 9.5 y
9.7, es el más apropiado sin tener como limitante el número de mensajes y
explique el por qué.
Figura 9.8 Circuito de lógica programada para mostrar los tres mensajes con el
bit asociado
9.- Observe que sucede en el circuito de la f igura 9.7 al no seguir las
instrucciones de activación de las funciones F para pasar de mensaje a
mensaje. Por ejemplo al mostrar el mensaje 1 active F2 y F3, posteriormente
F1 y así de manera aleatoria. Expl ique lo que sucede y ¿por qué?
10.- Comparando los circuitos de las Figuras 9.7 y 9.8, explique cuál de los dos
~ircuito~ es el de mayor confianza en la situación de fallos, si no se siguen las
instrucciones de los mensajes en la activación de las funciones F para pasar
de mensaje a mensaje.
11.- Explique cuál es la razón de los con-actos normalmente cerrados de las
memorias MO.O, M0.1 y M0.2 en la activación del Reset de las memorias
9.4.3 TRABAJO PRÁCTICO 9.3
Considere desarrollar una solución más robusta al momento de seleccionar las
funciones F de la TD200 para navegar entre los mensajes. En la Figura 9.8 se
propone el diagrama de lógica programada, que evita errores en la secuencia al no
seguir las instrucciones de selección de las funciones.
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
134
1 Práctica 9 • Ajuste y monltoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización
1135
12.- Obtenga las ecuaciones lógicas de las funciones:
9.4.4 TRABAJO PRÁCTICO 9.4
Network 1
SV14.7
1
Este trabajo consiste en desarrollar un programa para ajustar valores
preestablecidos y leer los valores actuales de los temporizadores, por medio de la
TD200. Se desarrollarán tres mensajes: uno de bienvenida, otro de ajuste de
valores preestablecidos de temporizadores y finalmente el de lectura de valores
instantáneos.
= RV14.5 = RMO.l
1
1
El diagrama de lógica programada deberá de desarrollarse con las siguientes
ecuaciones lógicas:
Network 2
T37 = Ml.O T39
T38 = Ml.O T37
T39 = Ml.O T38
QO.O= Ml.O T38
QO.l = T38 T39
Los tres mensajes a mostrar en la TD200 son los siguientes:
Network 3
S V14.6
1
Ml.0=10.0( 10.1 ++Mi.O)
= RV14.7
Mensaje 1
1
Es de bienvenida y menciona brevemente en qué consiste el programa y qué
función van a realizar los mensajes dentro de la lógica programada. Este
mensaje deberá de mostrarse al encender el PLC.
E J e r e
e
A J u s t a r
1
o
e o n
T D 2 O O
V a 1 o r e s
F 1 A v
Mensaje2
Con F1 se pasa del mensaje 1 al mensaje 2. En las ventanas sombreadas se
ajustarán los valores preestablecidos de los temporizadores T37, T38 y T39.
Network 4
8 1v14.5 = R 1v14.6
T 3 7
T 3 9
F 1 Av
Mensaje 3
Con la función F1 se podrá pasar del mensaje 2 al mensaje 3. En este mensaje
se podrá ver los valores instantáneos de los tres temporizadores, en caso de
requerir regresar al mensaje 2 se hará oprimiendo la función F2.
RMO.O
3
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELL O
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
136
Prácticas de Automatización 1 13 7
1 Práctica 9 • Ajuste y monitoreo de parámetros con visualizador de textos TD200 _
13.- Anote las ecuaciones lógicas para mostrar cada mensaje
Diagrama de flujo
La Figura 9.9 muestra el diagrama de flujo que incluye las condiciones lógicas para
seleccionar los mensajes.
MSG 1= - - - - - - - - - - - - - - - - MSG 2= - - - - - - - - - - - - - - - - MSG 3= - - - - - - - - - - - - - - - - 14.- En la Figura 9.11 agregue el diagrama de lógica programada resultante de
transferir las ecuaciones lógicas de la secuencia, y el diagrama que
mostrarán los tres mensajes incluidos en el trabajo práctico 9.4 o si lo
prefiere agréguelo en hojas separadas.
Dibuje el diagrama delógica.prograrm.da resultante de transferirlas 6:Uaciones lógicas dela
secuencia y el diagrarm. que mostrará los tres mens,j es.incluidos en el trabajo práctico- 9.4
MENSAJE 3
8 it d•lr.•lti1'ici6• d•ffilo
I Dilwcd6n dtl ffbo
Direcd611d, vllor d, d• •
V.1 21, Vwlll, Vwl]6
1Bit d1KUM
. No 1f&.
V1'~
o
~-V=::
B I°': ::===;
Figura 9.9 Diagrama de flujo con las condiciones para mostrar los tres mensajes
Para ajustar y mostrar los valores, se debe de utilizar la función MOV_W, la cual
se muestra en la Figura 9.10. La entrada de datos puede ser una dirección de
memoria, o la dirección de una función tiempo o contador.
EN
Activación lógica
MOVW
ENO
Salida lógica
Figura 9.11 Lógica programada resultado del trabajo práctico 9.4
Entrada de dalos
Dir=ión de memoria
IN
OUT
Salida de dalos
Dirección de memoria
Figura 9.10 Función MOV_W
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICA 10
APLICACIÓN DE ,
FUNCIONES ARRMETICAS
.
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
rJ;Jig~e.iZ:'/\f :é.,;x;~T:>tt::f?}))\(z~:ft · ··., ·
-Matricula:/',
Grupo: \:_c'.· .,
:>\\.r:·,//r~~::""~>/t'-{.1;,· .
':\·'>'-':/,,:: .. >·_./
•. !
140 1Metica 10 • Apllcacl6n defunctones arltm6tlcas _ _ _ _ _ _ _ _ __
- - - - - - - - - - - - - - Pr6ctlcesdeAutomatlzacl6n
1141
10.1 OBJETIVOS
palabra. De manera frecuente se requiere el uso de las funciones aritméticas para
generar algoritmos en sistemas secuenciales basados en el PLC.
•
Conocer las funciones aritméticas de suma, sustraccl6n, multlpllcacl6n y
dlvlsl6n de valores enteros.
La suma puede utilizarse para sumar dos valores preestablecidos de
temporizadores y depositar el resultado en el valor preestablecido de un tercer
temporizador.
•
Aplicar estas funciones a un sistema ·secuencial resuelto con 16glca
programada.
La sustracc16n se puede utlllzar en un sistema secuencial como conteo de ciclos
restantes, restando los ciclos actuales de ciclos totaleS para mostrarlo en una
•
Programar mensajes para realizar el "ajuste de valores preestablecidos de
ten,porlzadores.
·
•
Utilizar las funciones de comparación para hacer rangos de conteo.
•
Programar las funciones de •Set" y ·Reser.
•
Programar la funcl6n especial SM0.1.
•
Obtener la translcl6n negativa a una entrada y la aplicara a 16¡1ca
programada.
10.2 MARCO TEORICO
En el desarrollo de 16glca programada basada en PLC y trabajando con
temporizadores y el visualizador de textos TD200, se pueden resolver problemas de
automatlzacl6n que requieran de la generacl6n de algoritmos de tiempo, los cuales
son desarrollados con las funciones aritméticas.
Un ejemplo de la apllcacl6n de los algoritmos de tiempos es cuando el valor
preestablecido de tiempo de T2 depende proporcionalmente del valor
preestablecido de T1, y el valor de T1 es dado a través de la TD200.
T2=!!_
2
10.3 FUNCIONES ARITMEJÍCAS
Las f1Jnciones de suma, sustracc16n, multipllcacl6n y dlvisl6n son habilitadas por
una activaci6n J6glca, si su actlvaci6n es temporal, o bien desde la puesta en
marcha del PLC o si la funci6n estará siempre encendida. En este caso se utiliza el
contacto siempre encendido (SMO.O).
Las operaciones suma, resta, multlpllcaci6n y divlsl6n de dos enteros de 16 bitS
arroja un resultado de 16 bits, esto Indica que los datos de entrada serán dados por
PRAClK:M DE AUTOMATllACION / SATURNINO S0RIA TEIJ.O
TD200 como ciclos restantés.
La multlpllcacl6n se puede utilizar multiplicando un valor preestablecido de. un
temporizador por un factor definido y el resultado depositarlo como valor
preestablecido de un temporizador.
Al dividir el valor preestableckto de un temporizador (T1) y depositarlo en una
dlrecc16n de memoria, colocando posteriormente esa dlreccl6n de memoria al valor
preestablecido del temporizador (T2), es la apllcaci6n que se le dará a la dlvlsl6n en
esta práctica.
La Agura 10.1 muestra el bloque que representa las funciones aritméticas.
fr fr rr:-1=1-)
IN 1: Yalcr Nímerico'f'mci(&l[)irecclilll de Memoria 1
lN2: Val« NÍllllericdFuncit;nlDinccicln de Memoria 2
OQT: Dlrecciclnde M&maria/ f1111Cicln
flllura 10.1 Funclonea artlm6llcaa en
el.....,.
del PLC S7-200
Las entradas IN1 e IN2 de las cuatro funciones, acepta valores del tipo entero
con signo positivo. También puede manejar los valores enteros por medio de una
dlreccl6n de memoria en formato de palabra (VW). Otra fuente para asignar valores
consiste en utilizar las propias funciones de conteo y tiempo; s61o es necesario
·
escribir la funcl6n en IN1 o IN2.
142
1
Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
REPORTE DE PRÁCTICA
Prácticas de Automatización 1 143
Conexiones eléctricas
Considere el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 10.2 para los trabajos
prácticos a desarrollar.
Nombre:
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: _ _ _ _ _ __
+
N
L
+24V
llOVCA
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Calificación: _ _ _ __
Firma del profesor: _ _ _ _ _ _ __
QO.l
o
•o
o
QO
2L
PLC SIEMENS
S7-200
10.4 TRABAJO PRÁCTICO
Q0.3
O
• O
.o
<ti-©
En seguida se presentan varios trabajos prácticos que deberán de resolverse,
exponiendo también una situación por medio de la cual sea comprobado el
resultado obtenido.
Figura :10.2 Conexiones eléctricas para los trabajos prácticos
MATERIAL REQUERIDO
•
Computadora con el programa MicroWin para el PLC Siemens Y simulador del
S7-200
•
Interfaz para el PLC S7-200
•
PLC S7-200
•
TO 200
•
Indicadores luminosos
•
Botones
•
Interruptor con enclavamiento mecánico
•
Herramientas varias
•
Cables varios
1.- Identifique cuál de los dos dispositivos es conectado como SINK, el PLC o S1,
¿porqué?
2.- En el diagrama de conexiones de la Figura 10.2, agregue un botón del tipo
empujar para activar de acuerdo a lo requerido en el Trabajo práctico 10.2.
3.- Considerando como opción 2 el cambiar de entrada de 10.0 a la entrada 10.4
interrumpiendo el negativo de la fuente, ¿Qué conexiones eléctricas se tienen
que realizar? Muéstrelos en la Figura 10.5 y explique por qué.
10.4.1 TRABAJO PRÁCTICO 10.1
Este trabajo consiste en utilizar la función suma como parte de la secuencia de un
sistema; para esto es necesario implementar el diagrama de lógica programada de
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
144
1 Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas
------------
la Figura 10.3. Puede observar que está estructurado con tres temporizadores y los
ajustes del valor preestablecido de T37 y T39 se realizan por medio de la TD200, y
el resultado de la multiplicación se deposita como valor preestablecido a T38.
Prácticas de Automatización 1 145
5.- Indique la distribución de los valores preestablecidos, considerando que el
primer caracter del mensaje se localiza en la dirección de datos VW26.
Temporizador en Mensaje
Temporizador en Lógica
Dirección de Datos
T1
T2
6.- ¿Qué pasa si cambia la dirección VW100, por VW1000?, ¿Es posible
cambiarla por cualquier otra dirección de memoria?, ¿Cuál es la limitante que
existe?
Q0.0
f---"----1(
)
Figura 10.3 Lógica programada con la función suma
7.- Al ajustar los siguientes valores T1=10 y T2=25, ¿cuánto tiempo estará
encendida la salida Q0.0 y cuánto tiempo está apagada la función?
Apagada=
A través del siguiente mensaje se realiza el ajuste de valor preestablecido de dos
temporizadores. Note que la identificación de los temporizadores es diferente entre
el diagrama lógico y el mensaje de la TD200.
_ _ _ _ _ _ Segundos
Encendida= _ _ _ _ _ _ Segundos
10.4.2 Trabajo práctico 10.2 con la función sustracción
4.- Explique cómo opera la función SM0.0
lmplement: el diagrama de lógica programada de la Figura 10.4, en el que
comprobara el resultado al aplicar la función sustracción que consiste en ajustar un
valor preestablecido de conteos de ciclo de un proceso y mostrar el número de
eventos restantes. El circuito utiliza un contador del tipo ascendente.
Figura 10.4 Lógica programada con la función sustracción
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO $ORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
r
148 1 Pnktlca 10 •
Aplcecl6n defuncloWarltm6tlcas _ _ _ _ _ _ _ _ __
El ajuste de parámetros del contador y lectura de ciclos restantes se realiza a
·
través de la TD200 en el siguiente merlSlije:
l
- - - - - - - - - - - - - - Pr6alcasdeAutomatlzacl6n
1147
11.- ¿Inició de cero el contador?
, _;\
12.- ¿Cuál es la razón de lo que observó?
Considere la siguiente prueba.
a. Ajuste un ~lor pequt;tño en Total, por ejemplo un valor de 10 conteos
b. Ponga en marcha el circuito
c. Cuando el contador haya contado dos o más eventos, simule un corte de
energía eléctrica desconectando el PLC.
d. Reconecte la energía eléctrica al PLC.
Después de realizar los pasos sugerldos,y de acuerdo a lo observado conteste
los siguientes Incisos.
·
13.- ¿Cuál es la función del contacto SM0.1 en paralelo con las condiciones que
restablecen el contador?
8.- ¿Cuántos eventos restan por concluir?
14.- ¿Cuál es la razón de tener como condición al contacto de C1 para
restablecer al contador?
9.- ¿Inició de cero el contador?
15.- ¿Cuál es la razón de tener una transición negativa de 10.1, como condición
para restablecer al contador C1?
Removiendo el contacto SM0.1, haga la misma prueba, y observe que sucede
al encender el PLC.
10.- ¿Cuántos eventos restan por concluir?
PRAcTICAS DE AUTOMATIZACION / SAllJRNINO SORIA TEIJ.O
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TEU.0
148
1 Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
16.- Considerando una programac1on de 10 eventos en el campo de Total,
¿cuántos e:ventos permanece encendida la función Q0.0 y por qué?
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 149
17.- ¿Cuál de los dos temporizadores, T37 ó T38, su valor preestablecido es
ajustado a través de la TD200, y como lo definió?
18.- ¿Qué relación de tiempo existe entre los Temporizadores T37 y T38 y por
qué?
10.4.3 TRABAJO PRÁCTICO 10.3 CON LA FUNCIÓN MULTIPLICACIÓN
Implemente el diagrama de la Figura 10.5. En él, comprobará los resultados al
aplicar la función multiplicación a un circuito de tres temporizadores. El valor
preesta blecido de dos temporizadores será ajustado a través de la TD200. El
resultado se verá reflejado en el tiempo de encendido de la función de salida Q0.0.
T38
19.- Considerando un valor de ajuste de 20 segundos en T37, ¿cuánto tiempo
está encendida la función de salida?
T39
Nctworlc S
T37
T38
1---l /
Q0.0
- 1- - (
10.4.4 TRABAJO PRÁCTICO 10.4 CON LA FUNCIÓN DIVISIÓN
)
Figura 10.5 Lógica programada con la función multiplicación
Implemente el diagrama de la Figura 10.6. En él comprobará los resultados al
aplicar la función división a un circuito de dos temporizadores. El valor
preestablecido de uno de ellos será ajustado a través de la TD200. El resultado de
la división será depositado como valor preestablecido en uno de los dos
temporizadores.
El ajuste de parámetro se realiza a través de la TD200 en el siguiente mensaje.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
150
1
Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización
1151
22.- Considerando un valor de ajuste de 20, ¿cuánto tiempo está encendida la
función de salida?
1
\
) 1
10.4.5 TRABAJO PRÁCTICO 10.5
Figura 10.6 Lógica programada con la función división
El ajuste de parámetro se realiza a través de la TD200 en el siguiente mensaje.
Un sistema secuencial cuenta con los temporizadores T37 y T38; el sistema es
activado y desactivado por un botón del tipo empujar para activar conectado en la
entrada JO.O del PLC Siemens. Las funciones de tiempo activan a la función de
salida QO.O de una forma intermitente, el periodo de apagado tiene un valor en
tiempo A y el periodo de encendido tiene un valor de tiempo 8, el funcionamiento
del sistema se muestra conectando a la salida un indicador luminoso. Los valores
de tiempo están dados en función de A y 8 para que sean ajustados mediante el
visualizador de textos TD200 del PLC Siemens.
El diagrama de tiempos mostrado en la Figura 10.7, muestra la operación del
sistema secuencial, y en él se muestran 4 memorias (Mi.O, M2.0, M3.0 y M4.0) Y
una memoria resultante (M5.0) de aplicar el método "Memoria Interna·.
20.- ¿Cuál de los dos temporizadores T37 o T38 su valor preestablecido es
ajustado a través de la TD200 y como lo definió?
JO.O
MI.O
M2.0
M3.0
M4.0
21.- ¿Qué relación de tiempo existe entre los dos Temporizadores y porque?
M5.0
T37
T38
QO.O
!Segundos
Figura 10.7 Cronograma de funciones del trabajo práctico 10.5
El sistema debe de mostrar los siguientes cinco mensajes:
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELL O
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
i1
152
1 Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Mensaje1
Ecuaciones del Sistema
Debe mostrarse al encender el PLC, se podrá regresar a él cuando el mensaje 5
esté mostrado en la TD200 y sea activada F1. Pulsando la tecla de la función F1
se podrá pasar al mensaje 2 o al mensaje 3, dependiendo del estado del
sistema.
1:1
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 153
Considere la Tabla 10.1 como resultado de encender y apagar el sistema con la
entrada 10.0 y el resultado de la tabla es la memoria M5.0
Tabla 10.1 Memorias del ejemplo de encendido con 10.0
~ 1!1: 1: 1~ 1e 1: 1e l 1 I ~ 1i I e Im I P 1°1~ l 1 I A I v 1
M3 .0
o
o
Mensaje 2
Será mostrado cuando el sistema esté en operación, y se podrá pasar al
mensaje 4 pulsando la tecla de la función F1.
o
o
o
1
M3 .0
o
1
o
o
M4.0
M4.0
o
o
1
M4.0
Considere las siguientes ecuaciones obtenidas de la Tabla 10.1. No es necesario
considerar las memorias M3.0 y M4.0 porque la memoria M5.0 es afirmada hasta el
estado 3 y está es la razón por la cual se considera sólo hasta la memoria M2.0.
Mensaje 3
Será mostrado cuando el sistema esté apagado, y se podrá pasar al mensaje 4
pulsando la tecla de la función F1.
Ml.O = (JO.O M2.0) + (JO.O Ml.O)
M2.0 = (JO.OMl.O) + (JO.OM2.0)
M5.0=M2.0
Considere las siguientes ecuaciones lógicas para los temporizadores.
Mensaje 4
Se ajustarán los valores preestablecidos de T37 y T38, que estructuran el
sistema secuencial, de este mensaje se pasa al mensaje 5 pulsando la tecla de
"Enter" o la función F1.
T37=T38 M5.0
T38 = T37
Considere la siguiente ecuación de la función de salida Q0.0.
Q0.0=T37TJ8
Considere las siguientes ecuaciones que mostrarán los cinco mensajes
Mensaje 5
El mensaje 5 es mostrado una vez que se pulso la tecla • Enter" y el mensaje 4
esté mostrado en la TD200. El mensaje 5 mostrará el tiempo de ciclo de
operación del sistema secuencial, de este mensaje se pasa al mensaje 1
pulsando la función F1.
MSG 1=R ~40 = SM 0.1 +(V14.5 MO.O) +(V14.3 MO.O)
MSG 2=R 14º =V14.7 MO.OM5.0
MSG 3=R 1º·0 =V14.7 MO.OMrO
MSG 4=R~ 40 =V14.6MO.O
MSG 5=R im.2 =R im.2v14. 6 MO.O
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
164 1Pr'*81.0 • Apllcacl6n de funclonesarltm6tlcas _ _ _ _ _ _ _ _ __
l
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Pnlctlcas deAutornatlzael6n 11.55
Se utilizan dos funciones aritméticas de suma, una para el tiempo de ciclo total y
·
otra para el tiempo de cicló Instantáneo.
(1) ADD _ I = 1'W169+1'W111
(2) ADD_I =1'31 + 7'38
La funcl6n aritmética debe de estar siempre encendida, la condlc16n 16glca de
encendido es I funcl6n especial SMO.O que opera como siempre encendido.
ADD _I =SMO.O
27.- Considerando la siguiente ecuacl6n para la memoria M5.0
MS.O = (M2.0 +MS.0)1'38
compare el desempeño de este circuito con el de M5.0 sin memorizar y
observe lo que sucede al activar la entrada 10.0 durante la operacl6n del
circuito. ¿En cuál de los dos circuitos se desconecta la salida QO.0 de manera
Inmediata y cual se espera hasta terminar el ciclo? Explique el por qué.
23.- Obtenga las ecuaciones de las cuatro memorias considerando que todas las
memorias son requeridas para resolver el problema
Ml.0=-------------------M2.0=--------------------M3.0= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
M4.0= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
24.- ¿Cuál es la funcl6n del cronograma de funciones?
28.- Considerando las dos funciones de suma ¿en cuál de las dos funciones de
suma mostrará el tiempo de ciclo total y en cuál estará mostrando el tiempo
de ciclo Instantáneo? Explique el por qué.
25.- Considere un ajuste de T37•20 y T38-= 40. ¿Cuantos segundos está
encendida la funcl6n de salida QO.0 y porque?
26.- Considerando la siguiente ecuacl6n
Q0.0=M5.01T!
y los ajustes de tiempo de T37•10 y T38-=15. ¿Cuánto tiempo está
encendida la funcl6n QO.0 y explique por qué?
PRACnc:ASDE AUTOMATIZACION /SATURNINO SORIA TELL0
PAACTICAS DE AUTOW.TIZACION / SATURNINO SORIA TELL0
156
1 Práctica 10 • Aplicación de funciones aritméticas _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
29.- En la Figura 10.8 agregue el diagrama de lógica programada que se generó
al transferir las ecuaciones y el diagrama resultante para mostrar los
mensajes considerando el bit asociado de cada mensaje o agréguelo en
hojas separadas.
PRÁCTICA 11
SISTEMAS DE
TEMPORIZADORES
ENCASCADA
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
Nombre: _ _ _ _ _ _ _---'-----"--Matrfcula:_ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Fecha: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Calificación : _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
158
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 159
Cuadrante de contactos
11.1 OBJETIVOS
•
Conocer y aplicar el método "Temporizadores en Cascada".
•
Resolver sistemas secuenciales aplicando el método "Temporizadores en
Cascada ".
•
Comprobar la eficacia del método aplicado a sistemas secuenciales
complejos y estructurados con la función tiempo.
•
Programar subrutinas de tiempo.
•
Utilizar el visualizador de textos TD200 para ajustar valores preestablecidos
de temporizadores.
•
Obtener las ecuaciones lógicas de un sistema de "Temporizadores en
Cascada".
El método "Temporizadores en Cascada" es del tipo gráfico, en él se muestra el flujo
de la secuencia. Para obtener las ecuaciones lógicas, el método tiene una
herramienta llamada Cuadrante de contactos, con la cual se interpreta la dirección
de los conectores de enlace, y sirve para identificar como contactos abiertos y
cerrados cada conector de enlace y para poder expresar un gráfico con ecuaciones
lógicas.
Los conectores de enlace son asociados a la variable lógica de donde proviene;
siendo ésta la variable que identificará al conector de enlace, el cual se colocará en
el origen del cuadrante y su dirección identificará el tipo de contacto que va a
representar en una ecuación lógica y estos son: contacto normalmente abierto (NA)
o normalmente cerrado (NC). La Figura 11.2 muestra el cuadrante de contactos.
NC
Contacto Normalmente
Cerrado (NC)
11.2 MARCO TEÓRICO
Contacto Normalmente
Abierto (NA)
Cuadrante 11
Los sistemas secuenciales requieren de la aplicación de la función tiempo y si bien
el cronograma de funciones es una herramienta que ayuda a solucionar el problema
de la lógica a desarrollar, su uso requiere de habilidad para interpretarlo. Por esta
razón se propone el método "Temporizadores en Cascada", es un método gráfico
que soluciona la lógica de cualquier tipo de sistema que incluya la función tiempo
en su estructura secuencial.
11.3 MÉTODO TEMPORIZADORES EN CASCADA
El método "Temporizadores en Cascada" es del tipo gráfico, la Figura 11.1 muestra
la simbología del método. Cabe destacar que este método ha sido creado por el
autor.
Simbología
--. Conector de Enlace
O Funciones de entrada, suma y multiplicación
Cuadrante!
Cuadrante ID
Contacto Normalmente
Cerrado (NC)
NC
Figura 11.2 Cuadrante de contactos
Los conectores de enlace son ubicados en el cuadrante de contactos de acuerdo
a la dirección propia del conector. Puede tener 8 posibles direcciones, las cuales
son mostradas en la Figura 11.3, donde CH, CE2 y CES son conectores de enlace,
que dan como resultado contactos normalmente abiertos. En una ecuación se
expresan como funciones afirmadas. Los conectores de enlace CE3, CE4, CE5, CE6
y CE? son conectores de enlace que dan como resultado un contacto normalmente
cerrado; y en una ecuación es representado por el negado de la función.
Q Funciones de tiempo, salida, memorias y subrutinas
Figura 11.1 Simbología del método Temporizadores en Cascada
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
160
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
Prácticas de Automatización 1 161
NC
REPORTE DE PRÁCTICA
CE2 (NA)
Nombre:
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Grupo: - - - - - - Fechoc _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Calificación: _ _ _ __
Firma del profesor: _ _ _ _ _ _ __
NC
Figura 11.3 Cuadrante de contactos y las ocho posibles direcciones de un conector de
enlace
Límites de apllcaclón
Como cualquier método, es conveniente reconocer los límites de aplicación. El
método está basado en el temporizador con retardo al encendido (TON) y la razón es
por lo sencillo que es operar este temporizador. Su aplicación abarca desde
sistemas de lógica cableada (sistemas de control electromecánico con relevadores),
hasta sistemas de lógica programada, (sistemas basados en PLC); también llamada
programación de lógica escalera. No aplica a sistemas basados en componentes
electrónicos como: circuitos integrados de tiempo, de arreglos lógicos genéricos
(GAL) o dispositivos lógicos programables (DLP).
11.4 TRABAJO PRÁCTICO
Enseguida se presentan varios trabajos prácticos que serán resueltos aplicando el
método "Temporizadores en Cascada". Cada trabajo deberá de ser resuelto
obteniendo el grupo de ecuaciones lógicas que representa al sistema. Después
comprobará el funcionamiento del circuito con FluidSim de FESTO. Finalmente
realizará la implementación física con lógica programada con el PLC S7-200 y el
visualizador de textos TD200 de Siemens.
MATERIAL REQUERIDO
•
Computadora con los siguientes programas:
•
FluidSim de FESTO
•
MicroWin Step 7 de Siemens
•
Simulador del Step 7 de Siemens
•
Interfaz para el PLC S7-200
•
PLCS7-200
•
Visualizador de textos TD 200
•
Indicadores luminosos
•
Botones e interruptores
•
Herramientas varias
•
Cables varios
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS OE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
162
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 163
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
11.4.1 TRABAJO PRÁCTICO 11.1
El diagrama de temporizadores en cascada mostrado en la Figura 11.4, es el
resultado de un sistema secuencial basado en la función tiempo, el cual está
estructurado por cinco temporizadores formando una línea principal. El encendido
del circuito depende de la entrada identificada como l. Considere que esta entrada
es un interruptor con_enclavamiento mecánico.
2.- Después de obtener el grupo de ecuaciones lógicas del sistema es necesario
transferirlas a un diagrama con el programa FluidSim de FESTO. Complete el
diagrama mostrado en la Figura 11.5. Identifique cada una de las variables
de acuerdo a las ecuaciones obtenidas.
Complete el diagrama de lógica cableada, identificando cada uno de los componentes del circuito
de acuerdo a las ecuaciones obtenidas.
Temporizadores
, Salidas
CJ
CJ
--NCJ
--N~
CJ
Figura 1.1.4 Temporizadores en Cascada del trabajo práctico 1.1.1
Se sugieren los siguientes valores preestablecidos de los temporizadores.
T1=0.1s
f1
Figura 1.1.5 Lógica cableada con el programa FluldSlm de FESTO
1
1
T2=8.0s
T3=10s
T4= 5s
T5=3s
1.- Aplicando el método "Temporizadores en Cascada" es posible obtener las
ecuaciones lógicas de cada función, por lo _que es necesario obtener una
ecuación por cada función de tiempo y cada función de salida. Debe de
aplicar el cuadrante de contactos para obtener las ecuaciones lógicas.
Escriba las ecuaciones obtenidas.
Ecuaciones lógicas del sistema
TI= - - - - - -
T4= _ _ _ __
F2= _ _ _ __
T2= _ _ _ __
T5= - - - - - -
F3= _ _ _ __
T3= - - - - - -
Fl= _ _ _ __
F4= _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
3.- Después de simular el circuito con FluidSim y comprobar su funcionamiento,
ahora es necesario transferirlo a lógica programada. En la Figura 11.6
agregue el diagrama de lógica programada resultante de las ecuaciones
lógicas. Para esto es necesario transferir la nomenclatura del sistema a la
nomenclatura del PLC S7- 200. El diagrama también lo puede agregar en
hojas separadas.
Nomenclatura para el PLC S7-200
Ti= _ _ _ __
T4= _ _ _ __
F2= _ _ _ __
1'2=_ _ _ __
TS= _ _ _ __
F3= - - - - -
T3= _ _ _ __
Fl= _ _ _ __
F4= - - - - -
]= _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
1
'1,
164
Prácticas de Automatización 1 165
1 Práctica 11. • Sistemas de temporizadores en cascada
11.4.2 TRABAJO PRÁCTICO 11.2
Network 7
El diagrama mostrado en la Figura 11.7 es la representación de un sistema
secuencial con dos subrutinas de tiempo (SUB1 y SUB2). La SUB1 está estructurada
por los temporizadores T2,1, T2,2 y T2,3. Los números 1, 2 y 3 muestran el arreglo
monótono ascendente que debe mantenerse aún en los temporizadores que
estructuran a la subrutina. Los dos temporizadores T4,1 y T4,2 componen a la
subrutina SUB2. La puesta en marcha del circuito está a cargo de la única entrada
que tiene el circuito identificada como l. Considere que esta entrada es un
interruptor con enclavamiento mecánico.
Network 8
Network 9
Network4
Network 5
Figura 11.6 Lógica programada con el PLC S7-200 de Slemens
4.- Después de poner en operación el circuito con lógica programada, compruebe
que con la siguiente fórmul a es posible calcular el tiempo de ciclo, Y
compárelo con el tiempo real de operación.
Ec. 11.1 Tcido =
5.- Obtenga las ecuaciones del sistema aplicando el método "Temporizadores en
Cascada".
Ecuaciones lógicas del sistema
•
¿Pn
t=
Figura 11. 7 Temporizadores en Cascada del trabajo práctico 11.2
TI=
T4=
Tl.3=
Tl =
11.1=
T4)=
1'3=
1'2,2=
T4;2=
Fl=
Fl;l=
F2=
F<\.1=
F2.1=
F4,2=
i
Tiempo de ciclo calculado:, __________________
nempo de ciclo real:. ____________________
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
l'f
166
Prácticas de Automatización
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
6.- Después de obtener el grupo de ecuaciones lógicas del sistema es necesario
transferirlas a un diagrama de lógica cableada con el programa FluidSim de
FESTO. Complete el diagrama de lógica cableada de la Figura 11.8,
identificando cada una de las variables y term inando las conexiones
eléctricas de cada circuito. La identificación debe de coincidir con las
ecuaciones lógicas del sistema.
1 167
n
Ec.11.2
Pn =k ¿Pn,z
z= 1
PT2=_ _ _ _ _ _ _ _ __
PT4=_ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Después de obtener el grupo de ecuaciones lógicas del sistema es necesario
transferirlas a un diagrama de lógica programada con el PLC S7-200 de
Siemens. Se recomienda que el diagrama sea desarrollado utilizando dos
subruti nas. En el principa l se desarrollará el circuito identificado como "Línea
Principal ", los ci rcuitos identificados como "Subrutina 1 • y "Subrutina 2"
serán localizados en la subrutina llamada con el mismo nombre en el
programa del S7-200.
8.- Para desarrollar el diagrama de lógica programada, es necesario transferir la
nomenclatura de las ecuaciones a las instrucciones del PLC S7-200. En la
Figura 11.9 o en hojas separadas, agregue el diagrama de lógica programada
resultante de la línea principal.
Nomenclatura pa ra el PLC S7-200
Tl=
T4=
T2.3=
T4.2=
Considere los siguientes-valores
preestaqled dos. ·
T2=
T2)=
T4J=
Fl=
PTl=3s - Pf2=?
PT3=3s Pf4=?
PT2,l=ls Pf2,2=3s
PT2,3=2s Pf4,l=ls
PT4,2=2s .KSUB1=2
KSUB2=3
T3=
T2.,2-
T4,2=
F2=
F2,l=
F2.2=
F4)=
F4,2-
1=
11
F4 ,1
-©F4,2
1
1
Figura 11.8 Lógica cable.ada con el programa FluldSlm de FESTO
7.- Con la ecuación Ec.11.2 se calcula el valor preestablecido de un
temporizador que controla una subrutina. En esta aplicación es necesario
calcular el valor preestablecido de los temporizadores T2 y T4 considerando
que la subrutina 1 debe de operar dos ciclos y la subrutina 2 debe de operar
3 ciclos.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
168
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
Prácticas de Automatización 1 169
Diagrama de lógica programada de la Línea Principal con el PLC S7-200 de Siemens del
trabajo práctico 11.2
Network 1
Network 5
Network l
"
•;
- '~ ,_.
Network 4
.,
'
--
Prograrra de lógica progran:a dela Subrutina 1
Netwurkl
Netwark4
Netwurk2
Net\\'arkS
Network 6
'
Network 3
,.
••
,·,_ ',
. il\
Network 7
.
Network 8
.. --~-
'
.. -,.
Net,..arkJ
'
.
Figura 11.10 Lógica cableada con el programa FluldSlm de FESTO
.
,.
.
.'
' '
'
..
10.- En la Figura 11.11 agregue el diagrama de lógica programada resultante de
la subrutina 2.
Figura 11.9 Lógica cableada con el programa FluldSlm de FESTO
9.- El diagrama de la subrutina 1 deberá de ser dibujado en el siguiente espacio,
considere que una subrutina en el PLC S7-200 es llamada SBR iniciando
desde cero pero usted puede cambiar el número de inicio que en este caso
debe de iniciar en 1 (SBR_1). Agregue en la figura 11.10 o en hojas
separadas, el diagrama de lógica programada resultante de la subrutina 1.
Programa de lógicaprogram11 de loSubrutina2
Nevorkl
NetwarkJ
Neiwork2
Netwark4
Figura 11.11 Lógica cableada con el programa FluidSlm de FESTO
11.- Defina cuales son los temporizadores que activan a la subrutina 1 y cuáles a
la subrutina 2
SBR_1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
SBR_2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
170
1 Práctica 1.1 • Sistemas de temporizadores en cascada
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Prácticas de Automatización 1 171
12.- Observe qué sucede con la salida F4,1 después de encender la entrada I y
desconectarla mientras la salida está encendida. Anote sus observaciones.
36 37 38 39 40 ~l 42 43 44 45 4E 47 48 4~ 50 51 52 53 54 55
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6f 67 68 69 70 71 72 73 74 75
Figura 11.13 Direcciones de memoria del mensaje Iniciando con el Byte 34
13.- Después de realizar la comprobación de lo sucedido·con la salida F4,1, haga
el siguiente procedimiento: Copie el Network 3 de la subrutina 2 y péguelo al
final de la línea principal, anote sus observaciones.
Se va a utilizar las funciones aritméticas de suma, multiplicación y división para
realizar el cálculo requerido del valor preestablecido del temporizador T2 y de los
valores preestablecidos de T4,1 y T4,2. El valor preestablecido de T4 debe de
distribuirse en partes iguales a los dos temporizadores T4,1 y T4,2.
Para calcular el valor preestablecido de T2 se aplica la Ecuación 11.2. Esto da
como resultado la siguiente ecuación:
T2= (VW39 +VW46 +VW59 )xVW52
Nótese que los sumandos y el factor están representados por las direcciones de
memoria .
. Considere que los valores preestablecidos y el número de ciclos que debe de
operar cada subrutina son ajustados a través de la TD200 del PLC Siemens, para
esto es necesario programar un mensaje como el mostrado en la Figura 11.12
Figura 11.12 Mensaje para ajustar K y valores preestablecidos en cada subrutina
Las direcciones de los valores son dadas por el mismo programa al desarrollar el
mensaje con el asistente de la TD200. Considerando que la ubicación de los valores
es como lo muestra el mensaje de la figura 11.12 y que el "Byte inicial para la
información de los avisos" es igual a 34, este dato es posible ajustarlo en la pantalla
"Asignar Memoria" del asistente de la TD200. Compruebe que se obtienen las
siguientes direcciones de memoria.
T21=VW39
T22=VW46
K1=VW52
T23=VW59
T4=VW65
K2=VW71
Como la función suma en el PLC S7-200 sólo se puede realizar con dos
sumandos, y entre los paréntesis hay tres, entonces es necesario utilizar la siguiente
segmentación. Para esto es necesario utilizar direcciones de memoria para colocar
los resultados parciales. Estas direcciones no deben de utilizarse en otra sección de
la lógica del programa.
VW200 = VW39 + VW46
VW 210 = VW200+ VW59
Después de resolver la suma, ahora se aplica la función de multiplicación donde
los factores son VW210 y VW52, dando como resultado el valor preestablecido de
T2. Sin embargo, no es posible desarrollar la igualdad. Se requiere de una dirección
de memoria para colocar el resultado parcial.
VW220= VW210x VW52
El resultado se logra igualando la dirección de memoria VW220 a T2.
T2= VW220
Al iniciar el Byte en 34, las direcciones del mensaje inician en 36 como lo
muestra la Figura 11.13. En esta figura se identifica las direcciones de memoria de
los valores ajustados para los temporizadores y las constantes de las subrutinas. Se
observa que coinciden.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
El cálculo de los valores preestablecidos de T4,1 y T4,2 se realiza con la
siguiente ecuación:
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
,
,,
l
172
- - - - - - - - - - - - - - - - - - Prácticas de Automatización 1 173
1 Práctica l l • Sistemas de temporizadores en cascada
T4,l = T4,2 =
(VW 65 x VW71 )! 2
La siguiente segmentación es requerida al tener dos funciones aritméticas.
vw230 = (vw 65 x vwn)
VW240 = VW230 / 2
El resultado se logra Igualando a T4,1 y T4,2 con VW240.
T4,l = T4,2 = YW240
Mostrar mensaje
Para mostrar el mensaje puede hacerlo utilizando el bit asociado al mensaje o la
función MOV_B. En este caso se utilizará la función MOV_B.
13.- Complete el diagrama de lógica programada de la línea principal, mostrado
en la Figura 11.14, y el diagrama de la subrutina 1 y 2, mostrados en las
Figuras 11.15 y 11.16 respectivamente. También lo puede agregar en hojas
separadas.
Figura 11.14 Lógica programada de la línea prlnclpal Incluyendo las funciones aritméticas
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
174
1 Práctica 11 • Sistemas de temporizadores en cascada
Lógica progrom ada de la Subrutina 1
!
Notwark4
Netwark2
NotworkS
PRÁCTICA 12
PRODUCTO
INTEGRADOR
ELÉCTRICO
1
¡
1
Figura 11.15 Diagrama de lógica programada de la subrutina 1
1
1
Netwod,:l
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
!
Network2
Nombre: ___________
Matrícula: _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Figura 11.16 Diagrama de lógica programada de la subrutina 2 sin la salida F4,1 lnclulda
Grupo :_ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Fecha :_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Calificación : _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
:¡
I¡
11
176
1 Práctica 12 • Producto Integrador eléctrico _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Prácticas de Automatización 1 177
12.1 OBJETIVOS
•
Aplicar el método "Temporizadores en Cascada " a sistemas secuenciales con
dos o más ramales.
•
Transferir una secuencia establecida a un diagrama de temporizadores en
cascada.
•
Escribir y leer datos a través del visualizador de textos TD200.
•
Programar el PLC y TD200 para seleccionar la receta adecuada de acuerdo al
producto requerido.
•
Aplicar las funciones aritméticas para desarrollar algoritmos de t iempo en el
PLCS7-200.
Figura 12.1 Temporizadores en Cascada con m ramales
12.2 MARCO TEÓRICO
Un sistema automático puede estar estructurado con dos o más trayectorias en la
secuencia a seguir y como ejemplo se puede mencionar a una maquina industrial
que puede procesar más de un producto sin realizar grandes cambios en su
estructura física.
En los sistemas secuenciales basados en la función tiempo es posible solucionar
el problema de la secuencia lógica aplicando el método "Temporizadores en
Cascada ", el cual permite trabajar sistemas secuenciales con m ramales donde:
m ramales= m productos
12.3 CONCEPTOS PREVIOS
El método "Temporizadores en Cascada " aplicado a procesos estructurados por
ramales se muestra en la Figura 12.1; este sistema tiene m ramales y n-1
temporizadores en cada uno. La selección de cada ramal se realiza a través de
dispositivos externos y la forma más simple es hacerlo con interruptores pero
también es posible utilizar el visualizador de textos TD200.
De los temporizadores se pueden derivar salidas, subrutinas de tiempo, y
memorias dentro de cada ramal, dependiendo de la secuencia establecida.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
!')11
ii
178 1"'*- 12 •
PnMluctO lnteeradOr el6ctrlco - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - Prácticas c1eAutornatllaCl6n
La Rgura 12.2 muestra el cronograma de las dos pruebas. En la prueba
regulatorla la secuencia ya está definida pero los tiempos pueden ajustarse. En la
prueba de evaluacl6n libre la secuencia y los tiempos los determina la persona que
va a realizar la prueba.
REPORTE DE PRÁCTICA ·
l'NIIIJ&Raplatoria
.. ·~
.,
' ...
1
1
1
1
, ••• 1
1
1
1
1
•••• 1
l
F1rntadel tNulíascll- _ _ _ _ _ __
01.
1 1
1
1
lz
12.4 TRABAJO PRACTICO
D
El tra~o de laboratorio será resuelto aplicando el método "Temporizadores en
cascac:ta" con varios ramales. Para desarrollar el trabajo propuesto se requiere el
siguiente material
•
PLCS7-200
• 10200
•
Indicadores luminosos
•
Botones activar para empujar
•
Herramientas varias
1
... ,
•
1
1
1
1
•••'
1
,
1
1
1•••
'
;-:.;:,;<"
1
1
1
'
•••••
·.:•..;:.,
• C&bles varios
12.4.1 TRABAJO PRÁCTICO 12.1
Un equipo de prueba de calidad tiene la capacidad para desarrollar dos tipos de
prueba a tres tamaños de ruedas de plástico, una es regulatoria y la segunda es de
evaluaci6n libre. Esta prueba es seleccionada por la entrada Ev. La prueba consiste
en determinar el tiempo de vida de la rueda de plástico. La prueba de evaluaci6n
libre es para determinar mejoras al proceso de fabricacl6n.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
1
1
~
,u,12:11,a:
'SalD • posible selecciona' ... dilecci6D a la vez
La Rgura 12.3 muestra el esquema del equipo de prueba. Básicamente es
construido con una banda transportadora que tiene rotacl6n bldlrecclonal. Los
sensores S1, S2 y 53, detectan el tamaño de la rueda y son: grande, mediana Y
pequeña respectivamente. Hay dos posibilidades en la conexl6n de los sensores:
desarrollar físicamente la conexl6n serle de los cinco sensores. o conectar
Individualmente cada sensor a una entrada. Para la primera opcl6n se requiere de
tres·entradas y para la segunda opcl6n se requiere de 15 entradas, La primera
reduce significativamente el número de entradas requeridas por el PLC.
• Computadora con el programa Micro Wln para el PLC Slemens
Interfaz para el PLC S7-200
.,1
,
•
1
.,
CM) Selección del tipo de prueba
MATERIAL REQUERIDQ
•
1179
j
PRAcTK:As DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
180 1Pr6c:llca 12 • Ploducto ........... e16c1r1co - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - PrictlcM ... Alltomatlzaol6n
1181
IJama Vectiua
n-737-PRO
7'2-T31-b+l{W60)(0.025})
n - 7'39 -
-1s +((wcso Xo.s)]
T4-T40-2f+{(cw) (2f+[(PB1iO)(o.ms)} )1
Llanlapeqada
n-n1-VJnD
n-m-b+({vno Xo.ous )]
Tl-7'39-4.s+[ {YW60) (G..25)]
tio•u-~·
Rueda Orande
T4-T40•Js+({0.12S )fz,r+[(PR0){0.0125 )]
Dlalrama de lluJo de loa ............ ......,....,
Se programarán doce mensajes para monltorear la prueba, seleccionar. tipo de
prueba Y asignar el valor preestablecldo al temporizador 1'37. Los mensajes serán
mostrados de acuerdo a las condiciones establecidas en el diagrama de flujo de la
Agura 12.4. Considere que el byte Inicial para los avisos es 24.
Ruoda Pequella
o
-
Il
__..._ ... ....
Se programarán 12 mensajes para ajustar valores preestablecidos y leer valores del
proceso. Las funciones de comparacl6n serán utlllzadas para selecclonar la
secuencia apropiada de acuerdo al tamaf\o de rueda y tipo de prueba a desarrollar.
Se utilizarán las funciones aritméticas para desarrollar los algoritmos de tiempo ya
establecidos por la propia prueba.
Los algoritmos de tiempo establecidos son los siguientes:
Uan1a Grande
T1 -T37 - Vl,V60
n-T38-2r +Kvw60 )(o.os)
.T3 •T39-(YW60) (L02S)
T4•T'10-1f+({o.s) ps+((VWISO)(ODS)})]
12A .,._.._ de fluJo 11111'11 moatrar
PRAcTICM DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
J
PRAcTlcAS DE AUTOMATIZACION / SATURNINO $OR1A TEU.o
loa.......,.
182
1
Prácticas de Automatización 1 183
Práctica 12 • Producto Integrador eléctrico
. Prueba regulatoria
La Figura 12.5 muestra el contenido de los doce mensajes a programar.
Mensaje I
Mensaje 7
Mensaje 2
Mensaje 8
1~, j :1 ~,~,: 1c1:1· 1, 1~ l'I u¡" l~l~lalvla lnl ~I ;¡ ~, ;1~1 ~ 1:l,ªI di~ 1r;]ol .1 ,1.1 el hl .1 1
.
,~1~1:1:1p1~1:1t1~1r1~1~1b.l
ªrl%h1\l l ll~l~lcWl:l:ljªITl
ltlªITII 1111 j
Mensaje 3
·
,~1~1~1nñ1~1M1:1:1 1~1~1:1:1:ITT~ fj ¡~
.P,r~u.~~~~
2
Mensaje 4
Mensaje I O
1w~1:1~1~1:1 IClhlilcl:IJ~'fllll llTltlbl•i ni1t1~1:1~1:1~1:1zlJrl
Mensaje 5
1~, !1:1:1:1:1 r1 •¡11:1 :1 •1TJ-' Ñg { 11 r
i
1-=+-1~
: t-+-~t,,-t--,;
: t--,--t--+-1~c-+-+--+-1-t-t
Mensaje 6
12.5 Mensajes a mostrar en el vlsuallzador de textos TD200 de Slemens
Aplicación del método "Temporizadores en Cascada"
El diagrama de temporizadores en cascada, que integra las pruebas regulatoria y de
evaluación libre, es mostrado en la Figura 12.6. La prueba regulatoria tiene tres
ramales, uno para cada tamaño de rueda, la selección del ramal se realiza eligiendo
apropiadamente el tamaño de la rueda en la dirección de datos VW121. La prueba
de evaluación libre sólo puede desarrollarse en un sólo sentido de rotación y es
seleccionado dando el dato apropiado en la dirección VW275. C1 es elegido con la
función del tipo descendente para mostrar los ciclos restantes de la prueba.
12.6 Diagrama de Temporizadores en cascada para el trabajo práctico 12.1
En la lógica de la prueba regulatoria, la memoria M2.1 es el dispositivo donde
convergen los tres ramales. La selección del algoritmo de tiempos se define al
seleccionar cada ramal.
Los ciclos reales del equipo son los siguientes:
Rueda Grande= 6000 ciclos
Rueda Mediana= 4000 ciclos
Rueda Pequeña= 2000 ciclos
Para efectos prácticos de prueba de laboratorio, puede considerar valores
menores a los establecidos en la prueba real.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN /SATURNINO SORIA TELLO
1
l
184 1Pr6cllca 12 •
Pnlducto im.,radorel6ctrlco - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - PriotlcasdeAutiond&acl6n
1185
. 1.- Aplicando el método "Temporizadores en cascada• al dla¡rama de la Agura
12.6, obtenga las 89IJ&Clones 16¡1cas de los siguientes dispositivos.
Ml.0=·------------------:--Ml.1 :._______.;._____________
4.- Mencione la condición 16glca que utilizó para reestablecer al contador C1.
Considere que no debe de reestablecerse si no ha llegado a su valor
preestablecido.
Ml.2 :, ___________________
M13=..,__ _ _ _ _.;.__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
=·--------------------
Ml.4
MlJ=-------------------Mll
=·--------------------
5.- Explique c6mo funciona el Network 10 mostrado en la Agura 12.7. ¿En qué
circunstancias de programación de valores prestablecldos estaña
funcionando el Network 10?
MU=·--------------------
M~-'-------------------
7"31= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Network 10
Ml.l
7"38 = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7"39-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
~uow_w
o
T40= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Ml.2
1
INl
VW1SO
Q03=_.........__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Q0.4= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Cl(CD)- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Cl(ID)
12.7 MovlmlMIDdedatNdeladlJNCl6nVW80
=·----------------
El diagrama de 16glca programada de la Agura 12.8 genera el algoritmo de
tiempo para un tamaño de rueda.
2.- ¿Por qué el contador C1 es seleccionado con la función descendente?
3.- ¿Qué función utlllz6 para seleccionar la prueba 3 aun cuando se haya
seleccionado un nllmero mayor al 3 en la dirección de datos VW121?
¡
t
l
PRAcncM DEAUTOMATIZACION / SATURNINO $ORIA TELLO
J
PRAcTlcAs DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO $ORIA TELi.O
186 1Pnlctlca 12. Producto lnteCJ'8dOrel6ctrlco - - - - - - - - - - -
,-:r-. j
Netwerk 1
M2.I
13'1
-
NIIWork 3
- - - - - - - - - - - - - - - Pr6dlcasdeAutomatlzacl6n
1187
N«w0Tk4
9.- El algorttmo obtenido, ¿a qué tipo de prueba pertenece?
10.- ¿Qué venüijas ofrece aplicar la transición negativa en las entradas 1, Ev y R?
11.- En hojas separadas agregue el diagrama completo de lógica programada
que dé como resultado la solución completa del proyecto.
7.- De la figura 12.8 obtenga los algorttmos para las siguientes direcciones de
datos.
i.l
¡:
VW500-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
;¡
12.- ¿CUántos Networks utilizó? , ¿Utilizó subrutinas?
VW505•·-------------------VW515•_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
¡:.¡
'¡
1
¡¡
VW520-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
VW530-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
13.- ¿Qué función aritmética faltó por considerar en los algorltmos de tiempo?
VW535•·-------------------8.- Obtenga el resultado final de cada Network en su ecuación extendida, es
decir debe de considerar todas las funciones aritméticas para obtener el
resultado.
VW510-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
VW525•·------------------VW540-•_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
PRAcTlcAS DEAUTOMATlZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
J
PRAcTtc:As DE AUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA TELLO
1B8 I Nctlce12. Pnlductolntet,adorel6ctrlco
----------
'
ff'
12.4.2 lUBAIO PRÁCl1CO 12.2
Consiste en deearrollar una secuencia utilizando la funcl6n aritmética que no fue
considerada en los algoritmos de tiempo del trabajo practico 12.1.
Para asignarle el valor a 137 se utilizan§ la TD200 para mostrar el mensaje de la
Figura 12.9 y el dato estaré localizado en la dlreccl6n de datos VW50, considerando
que el byte lnlclal se localiza en la dlreccl6~ 24.
Me~1
PRÁCTICA 13
PRODUCTO
INFEGRADOR
ELECTRONEUMÁTICO
La secuencia a desarrollar es la siguiente:
Se utilizan dos temporizadores 137 y T38. El temporizador 137 le permite la
operacl6n a T38. B valor de tiempo que tenga T38 es el tiempo que permanece
encendida la salida QO.O.
El valor de tiempo de T38 es el resultado de aplicar un valor num6rlco, este lo
define el estudiante, y el valor dado a trav6s de la dlreccl6n VW50 a la funcl6n
aritmética a utilizar.
14.- Escriba el algoritmo de tiempos para cada temporizador
l37•_ _ _ _ _ _ _ T38•_ _ _ _ _ __
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN
15.- En hojas separadas agregue el diagrama completo de 16gica programada
que se obtuvo como resultado la solucl6n del trabajo practico 12.2
·Galificaéíón:,...._.-·_ _...,...________
PRAcnc:As DE AUTOMATIZACION / SATURNINO $ORIA TELL0
190 1Mc:aca 13. Producto llltelJ8dor electroneum6tlc
---------
- - - - - - - - - - - - - - Pr6ctlcasdeAutomatlzacl6n 1:191.
13.1 OBJETIVOS
•
Aplicar el diagrama de funcionamiento a un sistema electroneumátlco.
•
Aplicar el método ·Memoria de Estado• a sistemas secuenciales basados en
electroneumátlca.
•
Obtendrá el grupo de ecuaciones 16glcas que representan al sistema
secuenclal.
•
Comprobará que la
significativamente.
•
Programara el PLC y TD200 para solucionar la secuencia establecida.
•
Entenderá la aplicación de las funciones; Automático, Semiautomático y
Manual aplicado a un circuito electroneumático.
complejidad
del
circuito
neumático
'
disminuye
13.2 MARCO TEÓRICO
A diferencia de los sistemas secuenciales basados en neumática pura, en
electronuemátlca la lógica de los circuitos es del tipo eléctrico y comúnmente la
lógica es Implementada en un PLC, esto hace más simple el circuito neumático.
El estudio de sistemas secuenciales del tipo electroneumátlco es de gran Interés
en el área de la Ingeniería. Su aplicación Ofrece un amplio campo de aplicaciones
en el área de la automatización Industrial, solucionando desde sistemas muy
sencillos hasta muy complejos.
13.3 CONCEPTOS PREVIOS
La aplicación de memorias al método "Temporizadores en Cascada• es una de las
variantes en esta metodología, la apllcacl6n de estas memorias se debe
principalmente que los temporizadores no pueden memorizarse, y se genera una
memoria por cada estado de la secuencia electroneumática.
PRACTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SAllJRNINO S0R1A TEU.O
PRAcTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELL0
.
\
T
1921 Pr6ctlca1.3 • ProcluctolfflelradorelectloneurMtlc - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - Pr6ctlcasde~
1193
Memorias
1
1 1 1
REPORTE DE PRÁCTICA
Nomln:
llatrfcuJa:
-_
-_- - - - Gr...,a:
____
Fecha: - - - - - - - - - - Clllificac!i6n: .-----'-Fila del pnñsol. - - - - - - -
13.4 TRABAJO PRÁCTICO
1 1
El trabajo de laboratorio requiere del siguiente material.
1
TI
MATERIAL REQUERIDO
•
computadora con el programa Micro Wln para el PLC Slemens
•
Interfaz para el PLC S7-200
•
PLCS7-20
Del diagrama de funcionamiento de la figura 13.2 se obtiene el diagrama de
memorias de estado mostrado en la figura 13.3, se van a considerar como
condiciones para activar las memorias a todas las entradas, el Inicio de la operacl6n
está a cargo de la transición negativa de l.
• TD200
•
Indicadores luminosos
•
Botones activar para empujar
•
Herramientas varias
•
cables varios
•
Electroválvulas
•
compresor
•
Conectores neumáticos
1
• Sensores
13.4.11RABAJO PRAcnco 13.1
El diagrama de funcionamiento mostrado en la Figura 13.2 representa la secuencia
de dos actuadores neumáticos lineales identificados como 1A y 2A
PRAC1'ICM DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA Tal.O
¡
J
COnsidere la siguiente transferencia de nomenclatura en las entradas y salidas.
PRACTl<:As DEAUTOMATIZACION / SATURNINO SORIA Tal.O
194 1Metica 13 •
Pnlducto lntelrador eleCtrOneum6tlc
--------
- - - - - - - - - - - - - - Pr6ct1c:aB deAutomatlzacl6n 1195
Entradas
1•10.0
LS1•10.1
ON•QO.O
VP1A-Q0.1
LS2•10.2
LS3•10.3
LS4•10.4
VP1B-Q0.2
VP2A•Q0.3
VP2B•Q0.4
Salidas
i- Del diagrama de memor1as de la figura 13.3, obtenga las ecuaciones de las
siguientes fun~lones.
M1.
MÍ.
Mi:3
M1.4
M1.5
M1.6
T37
QO.O
QO.
Q0.2
Q0.3
Q0.4
CIR:ultoNeuméllco
Ul2
L84
2.- Considerando que el sistema es activado a través de la translcl6n negativa de
1 y apoyándose con el diagrama de 16glca de contactos de la figura 13.4,
obtenga las ecuaciones de las memorias.
M1.0 _ _ _ _ _ _ _ __
M2.0,_ _ _ _ _ _ _ __
3.- Considere el diagrama de la figura 13.4 como la solucl6n al diagrama de
funcionamiento de la figura 13.2. De acuerdo a las ecuaciones obtenidas,
Identifique las direcciones de cada dispositivo que estructuran el circuito de
16gtca de secuencia electroneumátlca y las solenoides en las electroválwlas.
Ff&Ura 13.3 MMlorla de Emdo y Temporizadores en Caacada
4.-De las dos funciones básicas de tiempo, TON y TOF, Qué función de tiempo se
está utilizando? Por qué?
PRACTICAS DE AllTOMATIZACK)N / SAl\JRNINO SORIA TELLO
1
1961 Mcllca 13• PnlductobmllfadoreleCtloneum6tlc
---------
- - - - - - - - - - - - - - - PriolkleldeAulamatlzacl6w¡
1197
5.-Expllque qu6 ventajas ofrece Iniciar la operacl6n del sistema con la transición
negativa d~I bot6n de Inicio?
6.-Desarrolle el dta¡rama con 16glca programada para el PLC S7-200 de Slemens
y agrtguelo al reporte en hojas separadas.
13.4.2 APLICACIÓN DE MODO AUTOMATICO, SEMIAUl'OMATICO YMANUAL
Los modos de operación de un sistema automático se describen enseguida.
a. Modo Automático. En este modo, la operación del equipo es continua hasta
negar al namero de ciclos establecidos o puede Interrumpirse cambiando de
modo de operación.
7.- Del diagrama de memorias de la figura 13.5 y considerando que las entradas
Ysalidas son las, obtenga las ecuaciones de las siguientes funciones.
vez,
b. Modo Semiautomático. En este modo se utlllza para trabajar un clcÍo a la
en cada clclo se tiene que activar el bot6n de Inicio. En algunos procesos es
necesario este modo para realizar operaciones manuales y para activar el
ciclo es necesario activar el bot6n de Inicio
c. Modo Manual. Este modo opera paso a paso, la operación Inicia activando el
bot6n de Inicio y el proceso avanza el primer estado, para paser al siguiente
estado es necesario activar nuevamente el bot6n de Inicio hasta completar el
ciclo.
La Agura 13.5 muestra el diagrama de memorias del ejercicio 13.3
Incluyendo los tres modos de operación, seleccionados con un selector de tres
tiros un polo.
M1
M2
M3
M4
M5
M6
T1•T37
QO.O
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Aut
Sem
Man
ASM
8.- B diagrama de la figura 13.6 es la solución al grupo de ecuaciones.
Complételo agregando las direcciones en cada recuadro.
PRAcTICAs DE AUTOMATIZACION / SATURNINO S0RIA TELL0
PRAcT1cAs DE AISTOMATIZAClóN / SATURNINO SORIA TELLO
198
1 Práctica 13 • Producto integrador electroneumático
Prácticas de Automatización 1 199
------------
12.-Desarrolie el diagrama con lógica programada para el PLC S7-200 de
Siemens y agréguelo al reporte en hojas separadas.
'
Fl,ura 1.3.6 Diagrama resultante al transferir el grupo de ecuaciones
10.- Después de desarrollar la simulación, explique qué sucede en la operación
del circuito al pasar del modo automático a modo manual, cuando el primer
actuador se está desplazando hacia la salida
11.- ¿Qué sucede al pasar de modo manual a modo semiautomático, cuando los
dos actuadores están extendidos?
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN/ SATURNINO SORIA TELLO
PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN / SATURNINO SORIA TELLO
.
\
Prácticas de Automatización
El libro está diseñado para ser utilizado en la docencia y en la práctica profesional.
Se abordan temas de gran relevancia como el uso de métodos analíticos.
El método " Memoria Interna", da solución al problema de lógica en un sistema
secuencial asíncrono. El método " Memoria de Estado" es utilizado para solucionar
el problema de la secuencia lógica de un circuito neumático desarrollado con
neumática pura. El método "Temporizadores en Cascada" es de gran ayuda
para solucionar la lógica secuencial de sistemas secuenciales síncronos. Y el
método "Temporizadores en Cascada" con memorias de estado es aplicado para
solucionar problemas de electroneumática. Es importante destacar que todos los
métodos son contribución original del autor.
Se hace uso de la lógica programada basada en PLC y se utiliza la tecnología
de Siemens con el PLC S7-200. Además se utiliza software como apoyo para
comprobar resultados e implementar en la práctica el resultado obtenido. Como
simulador se utiliza el FluidSIM de FESTO y como aplicación se utiliza el Step7
Micro-WIN de Siemens.
Cada práctica está estructurada con objetivos, marco teórico, además se
explica brevemente el método a utilizar; posteriormente se presentan varios ,
trabajos prácticos a desarrollar para finalmente contestar preguntas que ayudan a
evaluar el aprendizaje del estudiante.
En cada problema se busca un equilibrio entre la práctica y la teoría al obtener
ecuaciones que representan la secuencia lógica para después obtener el diagrama
de lógica programada y aplicar la solución de manera física. Este libro es complemento del libro Sistemas Automáticos Industriales de Eventos Discretos.
Saturnino Soria Tello se tituló como Ingeniero en Control y Computación por la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica {FIME) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) y como Maestro en Ciencias
de la Ingeniería Eléctrica con especialidad en Potencia Eléctrica por la misma facultad . Es profesor a tiempo
com pleto de la misma institución en el departamento de Control y Automatización.
( Área )
( Subárea )
Ingeniería
Control
Síguenos en :
Q~ •
www.marcombo.com
9 788 42 6 725998