autor: darwin rolando cisneros santos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD Y CONTROL INDUSTRIAL

“AUTOMATIZACIÓN DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÁSICOS CON INVERSIÓN DE

GIRO BAJO EL MANDO DE UN PROGRAMADOR LÓGICO CONTROLABLE PLC”

MEMORIA TÉCNICA DE TRABAJO PRÁCTICO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD.

AUTOR:

Darwin Rolando Cisneros Santos DIRECTOR:

Ing. Diego Vinicio Orellana Villavicencio Loja - Ecuador

2010

CERTIFICACIÓN

Ingeniero

Diego Orellana Villavicencio.

DIRECTOR DE TESIS.

C E R T I F I C A:

Que el presente trabajo práctico previo a la obtención del título de

tecnólogo en electricidad, que versa sobre “AUTOMATIZACIÓN

DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÁSICOS CON

INVERSIÓN DE GIRO BAJO EL MANDO DE UN

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE PLC” de autoría

de Darwin Cisneros Santos, cumple con los fundamentos de

investigación científica y lo establecido en las normas de titulación

institucionales, por lo que autorizo su presentación y defensa.

Loja, Abril del 2010.

--------------------------------------------

Ing. Diego Vinicio Orellana Villavicencio.

Director de Tesis

AUTORÍA

Las ideas, opiniones y resultados del presente trabajo práctico son de absoluta

responsabilidad del autor.

-------------------------------------

Darwin Rolando Cisneros Santos

A G R A D E C I M I E N T O

Por medio del presente expreso mi imperecedero agradecimiento a las autoridades de la

Universidad Nacional de Loja, del Área de Energía, las Industrias y los Recursos

Naturales No Renovables y, de manera especial a los docentes, quienes con reconocida

capacidad profesional supieron orientarme con sus conocimientos para hacer posible la

culminación de este trabajo práctico.

Un agradecimiento especial al Ingeniero Diego Orellana Villavicencio, quién compartió

sus sabios conocimientos y experiencia profesionales para el desarrollo de este trabajo

teórico - práctico.

Dejo también constancia de reconocimiento y gratitud a todas y cada una de las

personas que, con especial generosidad contribuyeron para así llegar a cristalizar mis

aspiraciones y objetivos.

El Autor

D E D I C A T O R I A

A mis padres que han sido el pilar fundamental para la realización de este proyecto

investigativo, a mi familia; mi querida esposa e hijas que con su infinito cariño me han

apoyado en mi formación humana y profesional para la culminación del presente trabajo

teórico practico.

El Autor

INDICE

CERTIFICACIÓN………………………………………………………………………………………………………………… ..........I

AUTORIA…………………………………………………………………………………………………………………………………. II

AGRADECIMIENTO…………………………………………………………………………………………………………………..III

DEDICATORIA………………………………………………………………………………………………………………………….IV

INDICE………………………………………………………………………………………………………………………………………V

1. TEMA………………………………………………………………………………………………………………………………..1

2. INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………………………………………………………….2

3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA Y UTILIDAD…………………………………………………………………………………….3

PLC LOGO ………………………………………………………………………………………………………………………….3

FUNCIONES DEL PLC ………………………………………………………………………………………………………….5

MONTAJE Y CABLEADO DEL PLC ………………………………………………………………………………………..6

CONCEPTOS GENERALES DE PROGRAMACIÓN……………………………………………………………………6

4. PROCESO METODOLÓGICO EMPLEADO …………………………………………………………………………..11

5. RESULTADOS ……………………………………………………………………………………………………………………12

Guía experimental del Docente para la programación y montaje de los circuitos……………. 12

Orientación de la practica 1 ………………………………………………………………………….13





Orientación de la practica 6 …………………………………………………………………………41

Orientación de la practica 7 …………………………………………………………………………46

6. CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………………………………………….52

7. RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………………….………………….53

8. BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………………………………………………………………….54

9. ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………………………55

1. TEMA

“AUTOMATIZACIÓN DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÁSICOS CON INVERSIÓN DE GIRO BAJO EL MANDO DE UN PROGRAMADOR LÓGICO CONTROLABLE PLC”

2. INTRODUCCIÓN

En la actualidad los cambios que se producen en los sistemas de control

automático son cada vez más notorios, es así que muchos de las fábricas,

residencias y locales comerciales, hacen uso de estos sistemas de control

automático permitiendo una mayor eficiencia y eficacia en el momento de su

aplicación. Hace no mucho tiempo el proceso de control industrial se lo

realizaba con dispositivos electromecánicos como contactores y relés como

únicos implementos de control. El problema de los relés y los contactores es

que cuando los requerimientos de producción cambian, también lo hace el

sistema de control. Esto resulta costoso cuando los cambios son frecuentes.

Dado que los relés y contactores son dispositivos electromecánicos que

poseen una vida útil determinada, requieren un estricto mantenimiento

planificado. Por otra parte, en ocasiones se deben realizar conexiones entre

varios relés y contactores, lo que implica un enorme esfuerzo de diseño y

mantenimiento.

El presente informe tiene como finalidad desarrollar las guías didácticas para

que los estudiantes desarrollen las prácticas necesarias para la automatización

de un sistema de motores trifásicos con inversión de giro bajo el mando de un

programador lógico controlable.

El programador lógico controlable PLC se ha implementado en el que hacer

industrial, permitiendo controlar en forma continúa la velocidad de los motores

monofásicos y trifásicos asíncronos. El PLC moderno se basa en micro

controladores, en módulos de potencia con funciones de protección

automáticas y en unidades de control inteligentes.

En este contexto se puede afirmar que el presente trabajo práctico, aplicado al

control de motores trifásicos aportará en la formación académica, técnico–

práctica de los estudiantes de la Carrera de Tecnología en Electricidad y así

mismo sirve de apoyo a la Carrera de Ingeniería Electromecánica.

INTRODUCTION

At the present time the changes that take place in the systems of automatic

control are more and more notorious, it is so many of the factories, residences

and local commercial, they make use of these systems of automatic control

allowing a bigger efficiency and effectiveness in the moment of their application.

Not a long time ago the process of industrial control was carried out it with

electromechanical devices as contactores and relés like only control

implements. The problem of the relés and the contactores are that when the

production requirements change, he/she also makes it the control system. This

is expensive when the changes are frequent. Since the relés and contactores

are electromechanical devices that possess a certain lifespan, they require a

planned strict maintenance. On the other hand, in occasions they should be

carried out connections between several relés and contactores, what implies an

enormous design effort and maintenance.

The formless present has as purpose to develop the didactic guides so that the

students develop the necessary practices for the automation of a system of

motors trifásicos with turn investment under the control of a logical controllable

programmer.

The logical controllable programmer PLC has been implemented in the one that

to make industrial, allowing to control in form continues the speed of the motors

monofásicos and asynchronous trifásicos. Modern PLC is based on micro

controllers, in modules of power with automatic protection functions and in

intelligent control units.

In this context one can affirm that the present practical work, applied to the

control of motors trifásicos will contribute in the academic formation, the

students' of the Career of Technology técnic, práctical in Electricity and likewise

it serves from support to the Career of Electromechanical Engineering.

3. DESCRIPCION TECNICA Y UTILIDAD

Para el desarrollo y simulación de los circuitos de automatización de un sistema

de motores trifásicos con el mando de controlador lógico programable PLC, se

utilizará el software LOGOSOFT V5.0, a continuación se da a conocer una

conceptualización acerca de los componentes que se utilizan en circuitos de

automatización con autómatas programables de la marca SIEMENS.

3.1. PLC LOGO!

Un PLC (Programable Logic Controller) es un dispositivo de estado sólido1,

diseñado para controlar secuencialmente procesos en tiempo real en un ámbito

industrial como se evidencia en la figura 1.

Es un módulo lógico universal para la electrotecnia, que permite solucionar las

aplicaciones cotidianas con un confort decisivamente mayor y menos gastos.

Mediante PLC se facilitan proyectos en las técnicas de instalaciones en

edificios, industrias y en la construcción de máquinas y aparatos (por ejemplo

controles de puertas, ventilación, bombas de aguas, etc.).

Fig.1 Ejemplo del empleo de un PLC en el control de procesos

Fuente: Manual de usuario del PLC LOGO.

Dentro de las funciones del PLC se puede mencionar:

1 (Dispositivo de Estado Sólido) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria no volátil o memoria volátil como la SDRAM.

Adquirir datos del proceso por medio de las entradas digitales y

analógicas.

Tomar decisiones en base a reglas programadas.

Almacenar datos en memoria.

Generar ciclos de tiempo.

Realizar cálculos matemáticos.

Actuar sobre dispositivos externos mediante las salidas digitales y

analógicas.

Comunicarse con otros sistemas externos.

El PLC LOGO! Lleva integrado los siguientes ámbitos:

Control

Unidad de mando y visualización con retroiluminación

Fuente de alimentación

Interfaz para módulos de ampliación

Interfaz para módulo de programación (Card) y cable para PC

Funciones básicas habituales preprogramadas, por ej. para conexión

retardada, desconexión retardada, relés de corriente, e interruptor de

software

Marcas2 digitales y analógicas.

Temporizador

Entradas y salidas en función del modelo.

Cualquiera de los modelos SIEMENS, permiten ser alojados en cualquier

armario o caja con raíl DIN normalizado. Por lo tanto son ideales para

solucionar requerimientos de automatismos en instalaciones de motores. Toda

la programación se realiza, de una forma sencilla, a través del teclado que está

situado en su frente o a través de una PC y luego descargar la programación

con un cable especial que distribuye la propia Siemens. En el Anexo 1 se

muestra la estructura del PLC LOGO.

2 Registro que memoriza resultados intermedios del programa durante el ciclo de ejecución del autómata.

La visualización del programa, estado de entradas y salidas, parámetros, etc.,

se realiza en una pequeña pantalla LCD de forma gráfica.

MINIPLC LOGO! Basic está disponible para dos niveles de tensión:

Categoría 1 _ 24 es decir, 12 V DC, 24 V DC, 24 V AC

Categoría 2 > 24 V, es decir 115...240 V AC/DC

Y a su vez:

Variante con pantalla: 8 entradas y 4 salidas.

Variante sin pantalla (”MINIPLC LOGO! Puré”): 8 entradas y 4 salidas.

Cada variante está integrada en 4 unidades de división, dispone de una interfaz

de ampliación y le facilita 33 funciones básicas y especiales.

La corriente permanente en los bornes de salida varía según el modelo, siendo

en todos los casos inferior a 10 A, por lo tanto si el poder de corte que

necesitamos es mayor, están disponibles un contactores auxiliares, a 24 ó

230v, de hasta 25A, que puede ser alojado directamente en el raíl del cuadro

de protección.

3.2. Funciones del PLC LOGO!

Las funciones básicas (and, or, nand, nor, etc.) son idénticas en todos los

modelos. La funciones especiales, como relojes, temporizadores, etc., están

limitadas en alguno de los modelos de gama baja, por lo tanto se hace

imprescindible consultar las características técnicas en los catálogos que para

el efecto distribuye los fabricantes.

Existen 3 modos de funcionamiento:

Modo programación: Para elaborar el programa

Modo RUN: Para poner en marcha el PLC.

Modo parametrización: Para modificar los parámetros de algunas de las

funciones, tiempo, cómputo, relojes, etc.

3.3. Montaje y cableado del PLC.

Al montar y cablear el controlador lógico programable PLC LOGO se

recomienda observar los puntos siguientes:

Cumplir todas las normas vigentes y vinculantes cuando realice el

cableado de PLC. Observe las respectivas prescripciones nacionales y

regionales durante la instalación y la operación de los equipos.

Utilizar conductores con la sección adecuada para la respectiva

intensidad. El PLC se puede conectar con cables de una sección entre

1,5 mm2 y 2,5 mm2.

No apriete excesivamente los bornes de conexión. Par de torsión

máximo: 0,5 Nm.

Los conductores han de tenderse siempre lo más cortos posible. Si se

requieren conductores más largos, deberá utilizarse un cable

apantallado. Los conductores se deben tender por pares: un conductor

neutro junto con un conductor de fase o una línea de señal.

Algunos esquemas de conexión de las entradas y salidas en el PLC LOGO se

muestran en el Anexo 2.

3.4 Conceptos Generales de Programación

Antes de iniciar con el proceso de programación, es conveniente tener claro

algunos conceptos preliminares respecto a la organización de los programas en

la memoria del procesador.

Por otro lado, también es importante reconocer las diferentes representaciones

de los lenguajes de programación, así como, su denominación en marcas de

reconocido prestigio.

3.4.1 PROGRAMA, PROGRAMACIÒN Y LENGUAJES DE PROGRAMACIÒN

Desde el punto de vista del Procesador, un programa es un conjunto de

instrucciones o proposiciones bien definidas que le dicen lo que tiene que hacer.

Cada instrucción le indica:

Qué operación realizará a continuación.

De dónde obtendrá los datos que necesita para realizarla

Dónde guardará los resultados de la operación.

Desde el punto de vista del usuario, un programa, son las especificaciones de

un conjunto de operaciones que debe llevar a cabo el computador para lograr

resolver una determinada tarea.

Un programa se escribe en un lenguaje de programación, estos lenguajes

permiten simplificar la creación de programas debido a su fácil descripción de

las instrucciones que ha de ejecutar el procesador; en algunos casos,

agrupando varias instrucciones y dando un solo nombre al conjunto, de tal

forma que la lista de operaciones se reduce considerablemente, resultando fácil

la comprensión y resolución de programas.

En la actualidad cada fabricante diseña su propio lenguaje de programación, lo

que significa, que existe una gran variedad comparable con la cantidad de

PLCs que hay en el mercado. Las formas que adopta el lenguaje de

programación usado para realizar programas se denomina representación del

lenguaje de programación.

Hasta el momento existen tres tipos de representaciones como las más

difundidas a nivel mundial, las cuales cada fabricante la (s) emplea para su

programación, estas son:

Lista de instrucciones.

Plano de funciones y

Diagrama contactos o plano de contactos.

Con el objetivo de uniformizar estas representaciones, se ha establecido una

norma internacional IEC 1131-3 que se encarga de estandarizar los lenguajes

de programación. Esta norma contempla dos tipos de lenguajes de

programación:

Lenguajes Gráficos

Lenguajes Textuales

3.4.2 Lenguajes Gráficos

Se denomina lenguaje gráfico a la representación basada en símbolos gráficos,

de tal forma que según la disposición en que se encuentran cada uno de estos

símbolos y en conformidad a su sintaxis que lo gobierna, expresa una lógica de

mando y control. Dentro de ellos tenemos:

Carta de Funciones Secuénciales o Grafcet

El Grafcet es una representación de análisis gráfico donde se establecen las

funciones de un sistema secuencial. Las etapas representan las acciones a

realizar y las transiciones las condiciones que deben cumplirse para ir

desarrollando acciones. La Etapa - Transición es un conjunto indisociable.

Plano de Funciones.

Es una representación gráfica orientada a las puertas lógicas AND, OR y sus

combinaciones Fig. 2.

Las funciones individuales se representan con un símbolo, donde su lado

izquierdo se ubica las entradas y en el derecho las salidas. Los símbolos

usados son iguales o semejantes a los que se utilizan en los esquemas de

bloques en electrónica digital.

Fig. 2 Representación de compuerta lógica en un plano de funciones

Fuente: Artero F. Autómatas Programables. Ed. Donastierra.1985

Diagrama de Contactos o Plano de Funciones

Es la representación gráfica que tiene cierta analogía a los esquemas de

contactos según la norma NEMA (National Electrical Manufactures Association

USA), véase Fig. 3.

Su estructura obedece a la semejanza que existe con los circuitos de control

con lógica cableada, es decir, utiliza la misma representación de los contactos

normalmente abiertos y normalmente cerrados, con la diferencia que su

interpretación es totalmente diferente.

Además de los simples contactos que dispone, existen otros elementos que

permiten realizar cálculos aritméticos, operaciones de comparación,

implementar algoritmos de regulación, etc. Su gran difusión se debe por facilitar

el trabajo a los usuarios

Fig. 3 Representación de diagrama de contactos Fuente: Manual de usuario del PLC LOGO.

3.4.3 Lenguajes Textuales

Este tipo de lenguaje se refiere básicamente al conjunto de instrucciones

compuesto de letras, códigos y números de acuerdo a una sintaxis establecida

como se puede observar en la figura 4.

Se considera un lenguaje de menor nivel que los gráficos y por lo general se

utilizan para programar pequeños PLCs cuyos programas no son muy

complejos, o para programar instrucciones no programables en modo gráfico.

Fig. 4 Representación de lenguaje textual.

Fuente: Manual de usuario del PLC LOGO.

4. PROCESO METODOLOGICO EMPLEADO

Para el desarrollo de éste proyecto, es necesario utilizar los distintos métodos y

técnicas de investigación los mismos que nos ayudarán a cumplir con el

desarrollo investigativo, los cuales nos proporcionarán un mejor conocimiento

acerca de la aplicación de PLCs en el control de motores eléctricos.

Los principales métodos utilizados para conocer más acerca del tema

redactado, fueron principalmente el Inductivo y el Deductivo, iniciándose desde

el análisis, revisión bibliográfica, estudio de catálogos y manuales de

fabricante, llegando hasta las conclusiones y determinar de esta manera su

verdadera situación, así mismo se siguiere las recomendaciones necesarias

como todas las posibles soluciones a darse.

La información se la obtuvo por medio de la revisión bibliográfica de diversos

libros, revistas, catálogos y la consulta del Internet, luego se procedió a la

clasificación y sistematización de la información obtenida.

También se utilizó la técnica de la Observación Directa para comprobar con

mejor exactitud el funcionamiento de un PLC en otros centros de educación

superior y centros de capacitación profesional como el SECAP, y así poder

realizar prácticas didácticas para que los estudiantes se formen con

conocimientos de acuerdo a los avances que se desarrollen en la tecnología.

Se realizó el diseño de las guías didácticas para el docente con ejercicios

prácticos de programación del PLC LOGO las mismas que se encuentran

estructuradas con el desarrollo completo y los resultados obtenidos. Las guías

para el estudiante están planteadas para que con la supervisión del profesor

desarrolle las diferentes prácticas y finalmente se procedió a realizar el informe

técnico, siguiendo los lineamientos aprobados para la presentación.

5. RESULTADOS

5.1 GUIA EXPERIMENTAL DEL DOCENTE

PRÁCTICA # 1. Arranque directo de dos puestos de mando de un motor

trifásico.

PRÁCTICA # 2. Retardo a la conexión y encendido de dos lugares diferentes

de un motor trifásico.

PRÁCTICA # 3. Retardo a la desconexión y encendido de dos lugares

diferentes de un motor trifásico.

PRÁCTICA # 4. Inversión de giro y activación de dos lugares diferentes de un

motor trifásico.

PRÁCTICA # 5. Inversión de giro con reciclo y encendido de dos puestos de

control de un motor trifásico.

PRÁCTICA # 6. Accionamiento desde dos puestos de mando de dos motores

trifásicos en forma secuencial y paro automático.

PRÁCTICA # 7. Encendido de dos motores trifásicos en forma continua de dos

puestos de mando.

.ORIENTACION DE PRÁCTICA # 1

1. NOMBRE DE LA PRÁCTICA.

Arranque directo de dos puestos de mando de un motor trifásico

2. OBJETIVOS.

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para un arranque

directo.

Desarrollar las habilidades y destrezas en la programación, conexión y

simulación de autómatas programables.

Contrastar los contenidos teóricos aprendidos en las aulas con el

funcionamiento práctico del PLC LOGO.

3. PROCEDIMIENTO.

Descripción del ejercicio

Para el arranque directo de dos puestos de mando de un motor trifásico se

realiza los circuitos de fuerza y de control. El circuito de fuerza empieza desde

la red de Tensión trifásica 220V hacia los fusibles y de los fusibles a las

entradas del contactor; L1, L2, L3 y de las salidas del contactor T1, T2, T3

llegan al motor; Mientras que el circuito de mando empieza desde la red al

PLC, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia los pulsadores de

arranque “NA” o parada “NC” conectándose la salida del primer pulsador “NA”

en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a la entrada “L2” y el

pulsador “NC” a la entrada L3 del PLC y por último de la salida “Q1” del

conecta con la bobina del contactor haciendo que este abra o cierre sus

contactos dando la señal de encendido o apagado al motor.

Esquema del Circuito

Fig.1 Diagrama de bloques de la programación del PLC LOGO

Simbología:

ENTRADAS

Los bloques de entrada representan los bornes de entrada de un PLC. I1 = Estado de control, mando 1. Pulsador de marcha normalmente abierto. I2 = Estado de control, mando 2. Pulsador de marcha normalmente abierto.

I3 = Pulsador de parada normalmente cerrado

Compuerta OR

La salida de OR toma el estado 1 si al menos una entrada tiene el estado 1, es decir, si está cerrada. Si una entrada no se utiliza (x), automáticamente toma el valor x = 0.

NOT

La salida toma el estado 1 si la entrada tiene el estado 0. Not invierte el estado de la entrada, si la entrada es 1 la salida es 0.

RELÉ AUTOENCLAVADOR

(MEMORIA RETENTIVA)

Mediante la entrada S se activa la salida Q: Mediante otra entrada R, la salida Q se pone de nuevo a cero.

Un relé autoenclavador es un simple elemento de memoria binario. El valor de la salida depende del estado de las entradas y del estado anterior de la salida.

SALIDAS

Representa los bornes de salida de un LOGO!.. A través de la parametrización de bloques puede asignar un nuevo borne de salida a un bloque de salida, siempre que el borne de salida no se utilice en el programa.

Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . . 2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F

Fig.2 Esquema de conexión de entradas y salidas del PLC LOGO

Circuito de Fuerza

R

M OTOR 3

1 3

2 4K 1

F

TS

5

6

U 1V1W 1

U2V 2 W 2

U 5V 5W 5

N A N A N A

Fig.3 Diagrama de conexión de los bornes del motor.

Ingreso de datos

Desde la computadora ejecutar el icono “LOGO! Soft Comfort V5.0” y

acceder al programa para el diseño de la practica.

Diseñar el circuito con sus bloques y sus funciones respectivas dentro

del programa mencionado.

Configurar los bloques de entrada para la realización de esta práctica.

Simular el funcionamiento al presionar I1 (el pulsador “NA”) funciona el

motor, luego de un tiempo determinado al presionar I3 (el pulsador “NC”)

debe detenerse el motor. Esto se repite con I2.

4. SISTEMA CATEGORIAL.

Automatización industrial, Electrotecnia, PLC, Corriente alterna, Pulsador,

Contactor, Motor trifásico, Lámpara de señalización.

5. PREGUNTAS DE CONTROL

1. ¿Cuál sería la consecuencia si no se utiliza el bloque NOT? Si no se utilizara un NOT el pulsador normalmente cerrado I3

activaría directamente la entrada R de la memoria retentiva haciendo

que esta se resetee evitando el paso de energía a Q1. 2. ¿Qué sucede si no utilizo una memoria retentiva “RS”?

Si no se utiliza una memoria retentiva RS las salidas Q1 y Q2 se

activarían y se desactivarían al mismo tiempo, ya que el trabajo de

los pulsadores de marcha I1, I2 es de cerrar y abrir un circuito

haciendo necesaria la ubicación de una memoria retentiva RS que al

recibir la señal por la entrada S su salida queda energizada.

3. ¿Qué sucedería si conectamos directamente I3 al temporizador

de retardo a la desconexión? El motor no arrancaría porque I3 es un pulsador normalmente

cerrado y activaría la entrada Trg del temporizador con retardo a la

conexión haciendo que la memoria retentiva RS este en Reset

continuamente a través de la entrada R evitando que Q1 se energice.

6. BIBLIOGRAFIA.

1. SIEMENS, 1998. [en línea]. [http://www.ad.siemens.com/miniplclogo.html],

[Consulta: 18 abril 2008].

2. SIEMENS,1998.[enlínea]. [http://www.ad.siemens.de/miniplc/index_78.htm],


3. Wikipedia, 1998. [en línea]. [http://www.es.wipedia.org./wiki./motor.],


4. Quiminet, 2000. [en línea]. [http://www.quiminet.com.contactor./mx/art.htm],


ORIENTACION DE PRÁCTICA # 2


Retardo a la conexión y encendido de dos lugares diferentes de un

motor trifásico.

2. OBJETIVOS.

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para el retardo a la

conexión.



Simular el funcionamiento del PLC LOGO y observar el comportamiento

de los temporizadores con distintos valores de tiempo.

Establecer diferencias entre la automatización electromecánica y la

automatización electrónica.

3. PROCEDIMIENTO.


Para el retardo a la conexión y encendido de dos lugares diferentes de un

motor trifásico se realiza los circuitos de fuerza y de control. El circuito de

fuerza empieza desde la red de tensión trifásica 220V hacia los fusibles y de

los fusibles a las entradas del contactor; L1, L2, L3 y de las salidas del

contactor T1, T2, T3 llegan al motor; Mientras que el circuito de mando

empieza desde la red al PLC, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia

los pulsadores de arranque “NA” o parada “NC” conectándose la salida del

primer pulsador “NA” en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a

la entrada “L2” y el pulsador “NC” a la entrada L3 del PLC y por último de la

salida “Q1” se conecta con la bobina del contactor haciendo que este abra o

cierre sus contactos dando la señal de encendido o apagado al motor.



Simbología:

ENTRADAS

I1 = Estado de control, mando 1. Pulsador de marcha normalmente abierto. I2 = Estado de control, mando 2. Pulsador de marcha normalmente abierto.


Compuerta OR


NOT


TEMPORIZADOR ELECTRÓNICO

Con el retardo a la conexión, la salida se activa una vez que ha transcurrido un periodo de tiempo parametrizable

RELÉ AUTOENCLAVADOR (MEMORIA RETENTIVA)



SALIDAS

Representa la salida de un LOGO!.. Se pueden utilizar hasta 16 salidas.

Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . . 2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F


Circuito de Fuerza

R

M O T O R 3

1 3

2 4K 1

F

TS

5

6

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5

N A N A N A


Ingreso de datos





Conectar y configurar los diferentes componentes que se va a utilizar

para la realización de esta práctica.

Simular y observar el correcto funcionamiento de la programación en

función de los objetivos planteados


Automatización industrial, Electrotecnia, PLC LOGO!, Corriente alterna,

Pulsador, Contactor, Motor trifásico, Lámpara de señalización, Retardo a la

Conexión.


1. ¿Qué elementos de protección del motor se deben incorporar en la instalación y con qué finalidad?

Se protege al motor contra sobrecorrientes y sobretensiones, para este

objetivo se utiliza fusibles y relés termomagnéticos respectivamente para

evitar que el motor o los conductores se quemen por efecto Joule.

2. ¿Cuáles serian las posibles causas para que un motor no arranque en el tiempo establecido?

La causa seria que no está entrando la señal de activación al

temporizador con retardo a la activación B004 por la entrada Trg

haciendo que el tiempo establecido no transcurra y energice las bobinas

de Q1 y arranque el motor.

3. ¿Qué sucede si conectamos el temporizador electrónico o retardo a la conexión B004 antes de la memoria retentiva “RS” en la entrada S? Si ubicamos el temporizador B004 que active la entrada S de RS la

salida Q no se energizaría por que la entrada Trg del temporizador B004

necesita estar energizado para que el tiempo establecido transcurra y eso

no sucede porque la entrada Trg estará energizada por un pulso de los

pulsadores de marcha que su trabajo es de abrir y cerrar un circuito

volviendo a su estado normal después de ser pulsados o accionados.

6. BIBLIOGRAFIA.











Retardo a la desconexión y encendido de dos lugares diferentes de un

motor trifásico.

2. OBJETIVOS.

Configurar los bloques en el software LOGOSOFT para obtener como

resultado el apagado y encendido de un motor trifásico desde lugares

remotos.

Simular el funcionamiento del PLC y observar el comportamiento del

bloque temporizador con distintos tiempos.



Proponer otra programación distinta a la establecida en la presente

practica con el objeto de alcanzar el mismo resultado en la simulación.

3. PROCEDIMIENTO.


Para el retardo a la desconexión y encendido de dos lugares diferentes de un

motor trifásico se realiza los circuitos de fuerza y de mando. El circuito de

fuerza empieza desde la red de tensión trifásica 220V hacia los fusibles y de

los fusibles a las entradas del contactor; L1, L2, L3 y de las salidas del

contactor T1, T2, T3 llegan al motor; Mientras que el circuito de mando

empieza desde la red al PLC, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia

los pulsadores de arranque “NA” o parada “NC” conectándose la salida del

primer pulsador “NA” en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a

la entrada “L2” y el pulsador “NC” a la entrada L3 del PLC y por último de la

salida “Q1” se conecta con la bobina del contactor haciendo que este abra o

cierre sus contactos dando la señal de encendido o apagado al motor.



Simbología:

ENTRADAS

I1 = Estado de control, mando 1. Pulsador de marcha normalmente abierto. I2 = Estado de control, mando 2. Pulsador de marcha normalmente abierto.


Compuerta OR


NOR

La salida toma el estado 1 si todas las entradas tiene el estado 0. Si una entrada no se conecta automáticamente toma el valor de cero (0)


Con el retardo a la desconexión, la salida se pone a cero una vez que ha transcurrido un periodo de tiempo parametrizable






SALIDAS


Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . . 2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F


Circuito de Fuerza

R

M O T O R 3

1 3

2 4K 1

F

TS

5

6

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5

N A N A N A


Ingreso de datos





Configurar los diferentes componentes que se va a utilizar para la

realización de esta práctica.

Simular el circuito y observar el funcionamiento.


Automatización industrial, PLC, Corriente alterna, Pulsador, Contactor, Motor

trifásico, Lámpara de señalización, Retardo a la desconexión.


1. ¿Cuál sería la posible causa para que un motor no se apague en el

tiempo establecido? La causa seria que no está entrando la señal en la entrada Trg del

temporizador con retardo a la desactivación B005 haciendo que el tiempo

establecido no transcurra y el motor no se apague.

2. ¿Qué sucede si el tiempo del temporizador electrónico con retardo a la desconexión “B005” es cero?

Si el tiempo del temporizador B005 es cero se resetea la memoria retentiva RS

– B001 haciendo que Q2 no se energice sin afectar el circuito.

3. ¿Qué sucedería sí I3 fuera un pulsador normalmente abierto NA? Si I3 fuera un pulsador NA, se activarían directamente los temporizadores B005 y B004 a través del bloque NOR que es una negada, necesitando que

su entrada esté energizada para que su salida sea cero pero si I3 es un

pulsador NA la salida del bloque NOR estará activada o será 1 activando los

temporizadores.

6. BIBLIOGRAFIA.









ORIENTACIÓN DE PRÁCTICA # 4


Inversión de giro y activación de dos lugares diferentes de un motor

trifásico.

2. OBJETIVOS.

Contrastar los resultados de la simulación con los conocimientos

teóricos aprendidos en el aula.



Determinar mediante la simulación del PLC LOGO los parámetros a

considerarse en un sistema de inversión de giro.

Establecer las principales diferencias en la automatización

electromecánica de un sistema de inversión de giro y la automatización

electrónica.

3. PROCEDIMIENTO.


Para la inversión de giro de un motor trifásico se realiza los circuitos de fuerza y

de mando. El circuito de fuerza empieza desde la red de 220V hacia los

fusibles y de los fusibles a las entradas del contactor (KM1), en la entrada L1,

L2 y L3 se conectará las líneas. Mientras que en el contactor (KM2) se cambia

dos de las tres fases y se produce la inversión , las salidas del los contactores

llegan al motor; El circuito de mando empieza desde la red al PLC, luego se

realiza un puente de la línea “L1“ hacia los pulsadores de arranque “NA” o

parada “NC” conectándose la salida del primer pulsador “NA” en la entrada

“L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a la entrada “L2” y la salida del

pulsador “NC” a la entrada “L3” , por último d“Q1” se conecta a la bobina del

contactor (KM1) y de la salida “Q2” se conecta a la bobina del contactor (KM2)

permitiendo este la inversión de giro.

Al energizar las bobinas de los contactores estos abrirán o cerraran sus

contactos dando la señal de encendido, apagado e inversión de giro al motor.


Simbología:

ENTRADAS



Compuerta OR


NOT





SALIDAS


RETARDO A LA CONEXIÓN (TEMPORIZADOR ELECTRÓNICO)


AND

La salida de AND sólo toma el estado 1 si todas las entradas tienen el estado 1, es decir, si están cerradas.

Si una entrada de este bloque no se utiliza (x), se aplica para la entrada: x = 1.

Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . .2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F

K M 2


Circuito de Fuerza

R

M O T O R 3

1 3

2 4K M 1

F

TS

5

6

N A N A N A

1 3

2 4K M 2

5

6

N A N A N A

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5


Ingreso de datos

Desde la computadora ejecutar el icono “LOGO! Soft Confort V5.0” y


Configurar el circuito con sus bloques y sus funciones respectivas dentro


Simular el funcionamiento del sistema, presionar el pulsador “NA” para

que el motor arranque y trabaja 3 segundos luego se apaga por 3

segundos, pasado ese tiempo de apagado el motor vuelve a arrancar

invirtiendo su giro, luego de un tiempo determinado presionar el

pulsador “NC” para detener el motor.


PLC, Corriente alterna, Pulsador, Contactor, Motor trifásico, Lámpara de

señalización, conductor polarizado, Inversión de giro.

5. PREGUNTAS DE CONTROL 1. ¿Qué sucede si las conexiones de KM1 son similares a las de KM2?

Si las conexiones son similares en KM1 y KM2 no se produciría la

inversión de giro, el eje del motor giraría en el mismo sentido.

2. ¿Qué sucede si no se resetea la memoria retentiva “RS” - B0005?

Si no se resetea RS - B005 se produciría una sobre carga en los

bobinados del motor al volver a encenderlo y se activarían las

protecciones.

3. ¿Cuál sería la causa para que no se produzca la inversión de giro?

No se ha producido el cambio de dos de las tres fases.

No sé a energizado la bobina de KM2

La salida del MINIPLC Q2 no está dando la señal a KM2

4. ¿Qué sucede si se energizan KM1 y KM2 simultáneamente?

Si en la práctica se energizan KM1 y KM2 al mismo tiempo pueden

producirse graves daños en los devanados del motor, es por esta motivo

que se recomienda tomar las precauciones del caso, incluso tomando en

consideración no realizar la inversión de giro sin que el motor luego de

parado haya terminado su movimiento inercial.

6. BIBLIOGRAFIA.











Inversión de giro con reciclo y encendido de dos puestos de control de

un motor trifásico.

2. OBJETIVOS.

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para la inversión de giro

de un motor trifásico.



Analizar mediante prácticas de laboratorio los procesos de

automatización con reciclo o ciclo cerrado.

Proponer soluciones alternativas de programación del PLC LOGO, para

la realización de la práctica utilizando el mismo lenguaje de

programación.

3. PROCEDIMIENTO.


Para la inversión de giro continuo de un motor trifásico se realiza los circuitos

de fuerza y de control. El circuito de fuerza empieza desde la red de 220V

hacia los fusibles y de los fusibles a las entradas del contactor (KM1), en las

entradas L1, L2 y L3 se conectarán las líneas. Mientras que en el contactor

(KM2) se cambia dos de las tres fases y se produce la inversión, las salidas del

los contactores T1, T2 y T3 llegan al motor; El circuito de mando empieza

desde la red al PLC, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia los

pulsadores de arranque “NA” o parada “NC” conectándose la salida del primer

pulsador “NA” en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a la

entrada “L2” y la salida del pulsador “NC” a la entrada “L3” del PLC, por último

de las salidas “Q1” se conecta a la bobina del contactor (KM1) y de la salida

“Q2” se conecta a la bobina del contactor (KM2) permitiendo este la inversión

de giro.


Simbología:

ENTRADAS



Compuerta OR


NOT




Un relé autoenclavador es un simple elemento de memoria binario.

SALIDAS




AND



XOR

La salida de XOR (exclusive-OR) toma el estado 1 si las entradas poseen diferentes estados. Si una entrada no se utiliza (x), automáticamente toma el valor x=0.

CONECTORES

Simplifican el esquema de conexión, evitando que las líneas que unen los bloques se crucen, llevan una marca adjunta que representa el sitio donde van conectados

Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . . 2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F

K M 2


Circuito de Fuerza

R

M O T O R 3

1 3

2 4K M 1

F

TS

5

6

N A N A N A

1 3

2 4K M 2

5

6

N A N A N A

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5


Ingreso de datos





Conectar y configurar los diferentes componentes que se va a utilizar

para la realización de esta práctica.

Simular el funcionamiento del PLC, al presionar el pulsador “NA” para

que el motor arranque y trabaja 5 segundos luego se apaga por 3

segundos, pasado ese tiempo de apagado el motor vuelve a arrancar

invirtiendo su giro durante 5 segundo, luego se apaga por 3 segundos

siguiendo un ciclo continuo de inversión. El ciclo puede pararse en

cualquier momento desde I3.


PLC, Temporizador Electrónico con Retardo a la Conexión, Temporizador

Electrónico con Retardo a la Desconexión, Pulsador, Contactor, Constantes o

Bornes, Funciones Básicas, Funciones Especiales.


1. ¿Qué sucede si no se resetea la memoria retentiva “RS”- B011? Si no se resetea RS – B011 no se produciría la inversión continua

porque RS – B011 estaría energizando al temporizador con retardo a

la conexión B007 evitando que transcurra el tiempo establecido y

energice a Q1.

2. ¿Qué sucede si el tiempo del temporizador electrónico con retardo a la conexión “B002” es cero?

Si el tiempo del temporizador B002 es cero se resetea la memoria

retentiva RS – B005 haciendo que Q2 no se energice sin afectar el

sentido y continuidad del circuito.

3. ¿Cuál sería la causa para que no se produzca la inversión de giro continuo de un motor?

Si no se produce la inversión de giro en forma continua es porque no

se han ubicado temporizadores que activen y desactiven las salidas

Q del MiniPLC simultáneamente en diferentes tiempos, o bien no se

realizo el cambio de dos de las tres fases.

5. BIBLIOGRAFIA.











Accionamiento desde dos puestos de mando de dos motores trifásicos

en forma secuencial y paro automático.

2. OBJETIVOS.

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para el encendido de

dos motores en forma secuencial y paro automático.

Verificar si se produce la secuencia de encendido.

Desarrollar en el estudiante las habilidades y destrezas necesarias para

el manejo y programación del PLC LOGO.

Proponer alternativas de programación para la presente practica

utilizando para este efecto el diagrama de funciones FUP.

3. PROCEDIMIENTO.


Para el arranque de dos motores trifásicos en forma continua con parada

automática se realiza los circuitos de fuerza y de control. El circuito de fuerza

empieza desde la red de 220V hacia los fusibles y de los fusibles las entradas

del contactor (KM1), en las entradas L1, L2 y L3 se conectarán las líneas, y el

contactor (KM2) se conectara de la misma manera, las salidas del los

contactores T1, T2 y T3 llegan al motor; El circuito de mando empieza desde la

red al PLC, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia los pulsadores de


en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a la entrada “L2” y la

salida del pulsador “NC” a la entrada “L3” del PLC por último de las salidas

“Q1” se conecta a la bobina del contactor (KM1) y de la salida “Q2” se conecta

a la bobina del contactor (KM2) permitiendo que este se energice. Al energizar

las bobinas de los contactores estos abrirán o cerraran sus contactos dando la

señal de encendido, apagado de los motores.


Simbología:

ENTRADAS



Compuerta OR


NOT





SALIDAS




CONECTORES


Circuito de Mando

L 1 N I 1 I 2 I 3 I 4 I 8I 7I 6I 5

A C / D C 1 1 5 . . 2 4 0 V

L O G O ! 2 3 0 R C

S I E M E N S

E S C O K

L

N

Q 1 Q 2 Q 3 Q 41 2

K M 1

N

L

N A N A N C

1 2 1 2 1 2

N C

F

K M 2


Circuito de Fuerza

R

M O T O R # 1 3

1 3

2 4K M 1

F

TS

5

6

N A N A N A

1 3

2 4K M 2

5

6

N A N A N A

M O T O R # 2 3

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5


Ingreso de datos

Desde la computadora ejecutar el icono “LOGO! Soft Confort V5.0” y


Diseñar y configurar el circuito con sus bloques y sus funciones

respectivas dentro del programa mencionado.

Simular y observar el funcionamiento del programa, al presionar el

pulsador “NA” para que el motor 1 arranque y trabaje 3 segundos luego

se apaga, pasan 3 segundos se enciende el motor 2 por 3 segundos

trabaja, luego de 3 segundos más se produce el paro automático.


MINIPLC LOGO!, Temporizador Electrónico con Retardo a la Conexión,

Temporizador Electrónico con Retardo a la Desconexión, Pulsador, Contactor,

Motor trifásico, Constantes o Bornes, Funciones Básicas, Funciones

Especiales.


1. ¿Qué sucede si no se resetea la memoria retentiva “RS”? Si no se resetea RS – B005 el motor #2 seguirá funcionando aunque

activen el motor #1

2. ¿Qué sucede si la salida del bloque OR-B006 se conectara

también a la entrada del bloque OR-B008?

El motor #1 no arrancaría porque se estaría receteando la memoria

retentiva B001 a través de la salida del bloque OR-B008 que estaría

energizada por la señal de Q1.

3. ¿Cuál sería la causa para que no se produzca el paro

automático?

No se instalo un pulsador normalmente cerrado NA.

No se puso en RESET la memoria retentiva.

La salida Q no está energizando las bobinas de los motores.

6. BIBLIOGRAFIA.









ORIENTACION DE PRÁCTICA 7


Encendido de dos motores trifásico en forma continúa de dos puestos de

mando.

2. OBJETIVOS.

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para el encendido

automático de dos motores en forma continua.

Observar el comportamiento de los bloques de temporizado para

diferentes valores de tiempo.

Desarrollar habilidades y destrezas en la programación del PLC con el

esquema de contactos KOP.

diseñar los circuitos manualmente a través de la pantalla LCD del

MINIPLC LOGO!.

3. PROCEDIMIENTO.


Para el arranque de dos motores trifásicos en forma continua trifásico con

parada automática se realiza los circuitos de fuerza y de control o mando, en

esta práctica se utilizara dos contactores. El circuito de fuerza empieza desde

la red de 220V hacia los fusibles y de los fusibles a las entradas del contactor

(KM1), en las entradas L1, L2 y L3 se conectarán las líneas, y el contactor

(KM2) se conectara de la misma manera, las salidas del los contactores T1, T2

y T3 llegan al motor; El circuito de mando empieza desde la red al MINIPLC

LOGO!, luego se realiza un puente de la línea “L1“ hacia los pulsadores de


en la entrada “L1”, la salida del segundo pulsador “NA” a la entrada “L2” y la

salida del pulsador “NC” a la entrada “L3” del MINIPLC LOGO! por último de

las salidas del MINIPLC LOGO! “Q1” se conecta a la bobina del contactor

(KM1) y de la salida “Q2” se conecta a la bobina del contactor (KM2)

permitiendo este la inversión de giro.

Al energizar las bobinas de los contactores estos abrirán o cerraran sus

contactos dando la señal de encendido, apagado de los motores.


Simbología

ENTRADAS



Compuerta OR


NOT





SALIDAS




AND



CONECTORES


Circuito de Mando

L1 N I1 I2 I3 I4 I8I7I6I5

AC/DC 115..240V

LOGO! 230RC

SIEMENS

ESC OK

L

N

Q1 Q2 Q3 Q41 2

KM1

N

L

NA NA NC

1 2 1 2 1 2

NC

F

KM2


Circuito de Fuerza

R

M OTOR # 1 3

1 3

2 4K M 1

F

TS

5

6

N A NA N A

1 3

2 4KM 2

5

6

N A N A N A

M OTOR # 2 3

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5

U 1V 1W 1

U 2V 2 W 2

U 5V 5W 5


Ingreso de datos





Configurar los diferentes componentes que se va a utilizar para la

realización de esta práctica.

Ejecutar y simular el programa, presionar el pulsador “NA” para que el

motor 1 arranque y trabaje 3 segundos luego se apaga, pasan 2

segundos se enciende el motor 2. Este tiempo de apagado y encendido

es gracias a los temporizadores electrónicos y algunas aplicaciones

existente en el MINIPLC LOGO! luego de un tiempo determinado

presionar el pulsador “NC” para detener el motor.


MINIPLC LOGO!, Temporizador Electrónico con Retardo a la Conexión,

Temporizador Electrónico con Retardo a la Desconexión, Pulsador, Contactor,

Motor trifásico, Constantes o Bornes, Funciones Básicas, Funciones

Especiales.


1. ¿Qué sucede si no se resetea la memoria retentiva “RS” – B004?

Si no se resetea RS el motor seguirá funcionando y no se apagara hasta

que se que energicen la entrada R.

2. ¿Qué sucede si no se conecta la salida de “Q1” con la entrada de retardo a la activación “Trg”? No se desactivaría automáticamente Q1 teniendo que pulsar I3 para

apagar, perdiendo la continuidad del circuito.

3. ¿Cuál sería una aplicación práctica del presente circuito?

En la industria se utilizan muchos procesos en los que es necesario

encender o maniobrar motores desde dos puestos de control, se pude

aplicar este esquema en la maniobra de:

maquinaria industrial del mueble y madera.

maquinaria en procesos de grava, arena y cemento

maquinaria en la industria del plástico

maquinaria en procesos textiles y de confección

maquina herramientas complejas.

6. BIBLIOGRAFIA

1. SIEMENS, 1998. [en línea].

[http://www.ad.siemens.com/miniplclogo.html], [Consulta: 18 abril 2008].

2. SIEMENS,1998.[enlínea].

[http://www.ad.siemens.de/miniplc/index_78.htm], [Consulta: 28 abril

2008].



4. Quiminet, 2000. [en línea].

[http://www.quiminet.com.contactor./mx/art.htm], [Consulta: 23 abril

2008].

1. CONCLUSIONES:

El diseño y la adecuada selección de los distintos componentes

permitió la simulación del sistema de motores trifásicos en el

software LOGO CONFORT 4 constituyéndose el presente trabajo en

material didáctico y cumpliendo con las expectativas planteadas en el

proyecto investigativo.

La simulación del PLC permite analizar su comportamiento y de esta

manera determinar los parámetros y regímenes de trabajo del PLC

SIEMENS.

Es de suma importancia para los estudiantes de la carrera de

Tecnología en Electricidad y Control Industrial, conocer al menos los

principios básicos de un controlador lógico programable PLC, ya que

es un dispositivo de control de uso industrial extenso.

Con un autómata programable se puede controlar una amplia gama

de procesos industriales a la vez, con el mismo sistema; además de

brindar una gran facilidad en la modificación del proceso.

Una adecuada identificación y conexión de los captadores a la

entrada del PLC y los actuadores a la salida del mismo, permitirán el

correcto funcionamiento del circuito y del proceso de automatización.

2. RECOMENDACIONES.

Continuar el estudio y desarrollo de otros esquemas generales de

automatización de motores trifásicos con el PLC SIEMENS, para

obtener nuevos diseños adecuados a las condiciones industriales

de Loja y la Región Sur del País.

Elaborar esquemas de simulación en distintos software, utilizando

para este efecto los diferentes lenguajes de programación y medios

de programación de los PLC.

Es importante prestar especial atención en el momento de conectar

el PLC al contactor y este a su vez al motor, con el objetivo de evitar

cortocircuitos que deriven en lesiones al operador o daños a los

dispositivos.

Para un control integral en la automatización de un proceso con

autómatas programables, se debe tomar en consideración la

protección de los motores contra sobreintensidades y sobrecargas;

utilizando para este cometido fusibles y relés termomagnéticos

respectivamente.

3. BIBLIOGRAFÍA

Libros:

Artero F, Automatismos Eléctricos y electrónicos. Ed. Donastiarra.

San Sebastián. 1985

Ferrán Pig, y otros Autómatas Programables, Revista Automática e

Instrumentación. Marzo 2000.

Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ingeniería.

CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES Domingo Mery.

Noviembre 1994.

Simón A, Autómatas programables. Ed. Paraninfo. Madrid 1988.

Paginas Wed:

www.ad.siemens.com/miniplclogo/index.htm, SIEMENS 1998. [en

línea].

www.ad.siemens.de/miniplc/index_78.htm].SIEMENS, 1998. [en

línea].

[http://www.es.wipedia.org./wiki./motor.]Wikipedia, 1998. [en línea].

http: //www.femz.es/cursos/.

http://www.geocities.com/CollegePark/Den/1108/ /auto5plc.html

www.ingenegros.com PLC. Siemens, Micrologix, Omron Electronics,

SIEMENS, Manual Logo!, Alemania, junio del 2003, 1-3p.

Schneider Electric, Modicon, TSX, Premium, 2005.

4. ANEXOS ANEXO 1

ANEXO 2

CONEXIÓN DE PLC LOGO A LA RED

CONEXIÓN DE SENSORES AL PLC LOGO.

CONEXIÓN DE LAS SALIDAS DEL PLC LOGO.

CONEXIÓN DEL PLC LOGO CON SALIDAS DE TRANSISTOR.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS

RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD Y CONTROL

INDUSTRIAL

ANTEPROYECTO

“AUTOMATIZACIÓN DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÁSICOS CON INVERSIÓN DE GIRO BAJO EL MANDO DE

UN PROGRAMADOR LÓGICO CONTROLABLE PLC”

AUTOR


Loja – ecuador 2010

I. TEMA

AUTOMATIZACION DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÀSICOS

CON INVERSION DE GIRO BAJO EL MANDO DE UN

PROGRAMADOR LOGICO CONTROLABLE PLC

II. INTRODUCCION

El trabajo que a continuación vamos a presentar es acerca de un tema de mucha

importancia para nosotros mismos y en especial para todos y cada uno de los

Estudiantes de la carrera de Tecnología Eléctrica el cual lleva el nombre de

AUTOMATIZACION DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÀSICOS

CON INVERSION DE GIRO BAJO EL MANDO DE UN

PROGRAMADOR LOGICO CONTROLABLE PLC

El tema de automatización nos dará una visión muchísimo más amplia para el

beneficio y aporte del estudiante siendo una herramienta que sea acorde con el

adelanto técnico tecnológico, la misma que se encuentra orientada y enfocada

en el manejo y aplicación del software Logos 4. Permitiendo al estudiante el fácil

desempeño y manejo en cuanto al tema mencionado se refiere.

La automatización nos dará una mayor eficiencia en el sector de maquinaria,

lograra que se disminuya en el trabajo de piezas defectuosas, y que por lo tanto

aumente una mayor cantidad, mediante la exactitud de las maquinas

automatizadas; siendo todo esto una ayuda para la utilización de inversiones

tecnológicas.

Esperamos que con todo esto y más podamos cumplir con todas las expectativas

propuestas antes de investigar este tema y logremos alcanzar el objetivo que es

aprender acerca de la automatización.

III. DESCRIPCION TECNICA

La realización del presente proyecto se basa en el aporte de un mayor grado de

conocimientos en lo que concierne a los avances tecnológicos el mismo que

beneficiara al desarrollo académico en la ciudad de Loja y Región Sur del país.

Debido a la falta de información por la que atraviesa el Área, de Energía

Industrias y Recursos Naturales No Renovables, simultáneamente con los

estudiantes de la carrera de Tecnología Eléctrica. El extenso campo de la

Informática nos ha permitido obtener y utilizar software en nuestra carrera, los

mismos que han sido de gran beneficio hasta llegar así nuestros objetivos.

Teniendo como la principal prioridad aporta con información adecuada sobre la

automatización de un sistema de motores trifásicos con inversión de giro bajo el

mando de un programador lógico controlable PLC, para lo cual vamos a utilizar

el software Logos 4, ya que este programa nos permitirá un fácil desempeño y

entendimiento en beneficio de la colectividad y a su vez un practicable manejo

de los estudiante, que se encuentran inmersos en el estudio de la energía

eléctrica.

Como se dijo anteriormente el principal objetivo de la utilización de este

software es que permite el fácil desenvolvimiento a todas y cada una de las

expectativas que puede tener el estudiante.

IV. METODOLOGIA

1. El método de estudio sistemático de la naturaleza incluye técnicas de

observación, reglas para el razonamiento y la predicción, ideas sobre la

experimentación planificada y de los métodos de comunicar, los

resultados experimentales y teóricos, nos permite llegar de lo más simple

a lo más complejo o viceversa alcanzando nuestros objetivos de estudio.

Como se dijo anteriormente la investigación se orienta con el fin de dar a

conocer todo con lo referente a la automatización siendo así, la metodología que

se utilizara se encuentra basado en métodos y técnicas adecuados para obtener

resultados factibles y de esa manera conseguir los objetivos trazados en el

presente proyecto.

Para la obtención de resultados, primordialmente he investigado sobre un tema

que sea de gran interés en beneficio de la ciudadanía en general,

inmediatamente se derivo a conseguir toda la información que sea necesaria,

para luego comenzar a diseñar el marco teórico fundándose a todo lo que

referente con automatización, constitución, fundamentos, estructuras, etc.

Siendo nuestro principal ayuda libros, revistas, internet.

Así también después de la búsqueda de toda la información obtenida

aplicaremos la información en el software, el mismo que nos ayudara para

obtener nuestros propósitos trazados en el vigente proyecto investigativo,

finalmente con todo esto la presentación de la memoria técnica.

V. REVICION BIBLIOGRAFICA

En el presente trabajo investigativo queremos dar a conocer algunos aspectos que sean de mucha importancia para el fácil entendimiento sobre automatización.

1. AUTOMATIZACIÓN.

1.1 ¿Qué es un Sistema Automatizado?

La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción,

realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos

tecnológicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

Parte de Mando

Parte Operativa

La Parte Operativa.- Es la parte que actúa directamente sobre la máquina.

Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación

deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de

las máquinas como motores, cilindros, compresores, y los captadores como

fotodiodos, finales de carrera.

La Parte de Mando.- Suele ser un autómata programable (tecnología

programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés

electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos

(tecnología cableada).

En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el

centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los

constituyentes de sistema automatizado.

Parte Operativa

Detectores y Captadores

Como las personas necesitan de los sentidos para percibir, lo que ocurre en su

entorno, los sistemas automatizados precisan de los transductores para adquirir

información de:

La variación de ciertas magnitudes físicas del sistema

El estado físico de sus componentes

Los dispositivos encargados de convertir las magnitudes físicas en magnitudes

eléctricas se denominan transductores.

Los transductores se pueden clasificar en función del tipo de señal que

transmiten en:

Transductores todo o nada: Suministran uña señal binaria claramente

diferenciados. Los finales de carrera son transductores de este tipo.

Transductores numéricos: Transmiten valores numéricos en forma de

combinaciones binarias. Los encoders son transductores de este tipo.

Transductores analógicos: Suministran una señal continua que es fiel

reflejo de la variación de la magnitud física medida.

Algunos de los transductores más utilizados son: Final de carrera,

fotocélulas, pulsadores, encoders, etc.

Accionadores y Preaccionadores

El accionador es el elemento final de control que, en respuesta a la señal de

mando que recibe, actúa sobre la variable o elemento final del proceso.

Un accionador transforma la energía de salida del automatismo en otra útil para

el entorno industrial de trabajo.

Los accionadores pueden ser clasificados en eléctricos, neumáticos e

hidráulicos. Los accionadores más utilizados en la industria son: Cilindros,

motores de corriente alterna, motores de corriente continua, etc.

Los accionadores son gobernados por la parte de mando, sin embargo, pueden

estar bajo el control directo de la misma o bien requerir algún preaccionamiento

para amplificar la señal de mando. Esta preamplificación se traduce en

establecer o interrumpir la circulación de energía desde la fuente al accionador.

Los Preaccionadores disponen de:

Parte de mando o de control que se encarga de conmutar la conexión eléctrica,

hidráulica o neumática entre los cables o conductores del circuito de potencia.

Parte de Mando

Tecnologías cableadas Tecnologías programadas

Tecnologías Cableadas:

Con este tipo de tecnología, el automatismo se realiza interconectando los distintos elementos que lo integran. Su funcionamiento es establecido por los elementos que lo componen y por la forma de conectarlos.

Esta fue la primera solución que se utilizo para crear autómatas industriales, pero presenta varios inconvenientes.

Los dispositivos que se utilizan en las tecnologías cableadas para la realización del automatismo son:

Relés electromagnéticos. Módulos lógicos neumáticos. Tarjetas electrónicas.

Tecnologías Programadas:

Los avances en el campo de los microprocesadores de los últimos años han

favorecido la generalización de las tecnologías programadas. En la realización

de automatismos. Los equipos realizados para este fin son:

Los ordenadores

Los autómatas programables.

El ordenador, como parte de mando de un automatismo presenta la ventaja de

ser altamente flexible a modificaciones de proceso. Pero, al mismo tiempo, y

debido a su diseño no específico para su entorno industrial, resulta un elemento

frágil para trabajar en entornos de líneas de producción.

Un autómata programable industrial es un elemento robusto diseñado

especialmente para trabajar en ambientes de talleres, con casi todos los

elementos del ordenador.

1.2 ¿Qué es un P.L.C?

Los P.L.C o CLP (Programmable Logic Controller) significa Controlador Lógico

Programable. Son dispositivos electrónicos muy utilizados en Automatización

Industrial.

Un PLC es un dispositivo usado para controlar. Este control se realiza sobre la

base de una lógica, definida a través de un programa. (Fig. 1).

Fig1. Estructura de un Controlador Lógico Programable

Su historia se remonta a finales de la década de 1960, cuando la industria busco

en las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para

reemplazar los sistemas de control basado en circuitos eléctricos con relés,

interruptor y otros componentes comúnmente utilizados para el control de

lógica combinacional. Hoy en día, los PLC no solo controlan la lógica de

funcionamiento de maquinas, plantas y procesos industriales, sino que también

pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para

realizar estrategias de control, tales como controladores proporcional, integral

derivativo (PID). Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores

en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas

de control distribuido. Existen varios lenguajes de programación,

tradicionalmente los más utilizados son el diagrama de escalera LADDER,

preferido por los electricistas lista de instrucciones y programación por estados,

aunque se han incorporado lenguajes mas intuitivos que permiten implementar

algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de

interpretar y mantener.

Un lenguaje más reciente, preferido por los informáticos y electrónicos, es el

FBD (en ingles Function Block Diagram) que emplea compuertas lógicas y

bloques con distintas funciones conectadas entre sí. En la programación se

pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde los más simples como

manejo de tablas (recetas), apuntadores, algoritmos PID y funciones de

comunicación multiprotocolo que permitirían interconectarse con otros

dispositivos.

1.3 Estructura básica de un PLC

Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas

o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.

El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas

programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica

del hardware de un consolador Programable propiamente dicho está constituido

por:

Fuente de alimentación Unidad de procesamiento central (CPU) Módulos de interfaces de entradas/salidas (E/S) Modulo de memorias Unidad de programación

En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es más

exigente, se incluyen Módulos Inteligentes.

1.4 Fuente de Alimentación

La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la

energía ala CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC.

+ 5 V para alimentar a todas las tarjetas

+ 5.2 V para alimentar al programador

+ 24 V para los canales de lazo de corriente 20 mA.

1.5 Unidad de Procesamiento Central (C.P.U.)

Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en

otros términos podría considerarse el cerebro del controlador. La unidad

central está diseñada a base de microprocesadores y memorias; contiene una

unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores,

contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del proceso entradas/salidas,

etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el

programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a

gran velocidad.

1.6 Módulos o Interfaces de Entrada y Salida (E/S)

Son los que proporciona el vínculo entre la CPU del controlador y los

dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de

información ya sea para la adquisición de datos o la del mando para el control

de maquinas del proceso.

1.6.1 Tipos de módulos de entrada y salida

Debido a que existen gran variedad de dispositivos exteriores (captadores

actuadotes), encontramos diferentes tipos de módulos de entrada y salidas, cada

uno de los cuales sirve para manejar cierto tipo de señal (discreta o análoga) a

determinado valor de tensión o de corriente en DC o AC.

Módulos de entradas discretas Módulos de salidas discretas Módulos de entrada analógica Módulos de salida analógica

1.7 Módulos de Memorias

Son dispositivos destinados a guardar información de manera provisional o

permanente

Se cuenta con dos tipos de memorias,

Volátiles (RAM)

No volátiles (EPROM y EEPROM)

1.8 UNIDAD DE PROGRAMACION

Los terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre

y la máquina; estos aparatos están constituidos por teclados y dispositivos de

visualización

Existen tres tipos de programadores los manuales (Hand Held) tipo de

calculadora, Los de video tipo (PC), y la (computadora).

2. CONCEPTOS GENERALES DE PROGRAMACIÓN

Antes de iniciar con el proceso de programación, es conveniente tener claro

algunos conceptos preliminares respecto a la organización de los programas en

la memoria del procesador.

Por otro lado, también es importante reconocer las diferentes representaciones

de los lenguajes de programación, así como, su denominación en marcas de

reconocido prestigio.

2.1 Programa, Programación y Lenguajes de Programación

Desde el punto de vista del Procesador, un programa es un conjunto de

instrucciones o proposiciones bien definidas que le dicen lo que tiene que hacer.

Cada instrucción le indica, qué operación realizará a continuación

de dónde obtendrá los datos que necesita para realizarla dónde guardará los resultados de la operación.

Desde el punto de vista del usuario, un programa, son las especificaciones de un

conjunto de operaciones que debe llevar a cabo el computador para lograr

resolver una determinada tarea. Un programa se escribe en un lenguaje de

programación, estos lenguajes permiten simplificar la creación de programas

debido a su fácil descripción de las instrucciones que ha de ejecutar el

procesador; en algunos casos, agrupando varias instrucciones y dando un solo

nombre al conjunto, de tal forma que la lista de operaciones se reduce

considerablemente, resultando fácil la comprensión y resolución de programas.

También varios cientos de instrucciones simples se pueden expresar con una

lista de unas cuantas líneas.

Finalmente, a la acción de realizar un programa se le conoce como

programación.

En conclusión, reuniendo estos tres conceptos podemos decir: Un programa se

escribe en un lenguaje de programación y a la actividad de expresar un

algoritmo en forma de programa se le denomina programación.

A menudo, el lenguaje de programación se denomina software de programación

cuando se emplea un término genérico, a fin de distinguirlo del hardware.

2.2 Representación de los Lenguajes de Programación y la

Norma Iec 1131-3

En la actualidad cada fabricante diseña su propio lenguaje de programación, lo

que significa, que existe una gran variedad comparable con la cantidad de PLCs

que hay en el mercado.

Las formas que adopta el lenguaje de programación usado para realizar

programas se denomina representación del lenguaje de programación.

Hasta el momento existen tres tipos de representaciones como las más

difundidas a nivel mundial, las cuales cada fabricante la (s) emplea para su

programación, estas son:

Lista de instrucciones Plano defunciones y Diagrama contactos o plano de contactos

Es obvio, que la gran diversidad de lenguajes de programación da lugar a que

cada fabricante tenga su propia representación, originando cierta incomodidad

al usuario cuando programa más de un PLC.

Con el objetivo de uniformizar estas representaciones, se ha establecido una

norma internacional IEC 1131-3 que se encarga de estandarizar los lenguajes de

programación.

Esta norma contempla dos tipos de lenguajes de programación

Lenguajes Gráficos

Lenguajes Textuales

3. PROGRAMACIÓN DE UN PLC

3.1 Lenguajes Gráficos

Se denomina lenguaje gráfico a la representación basada en símbolos gráficos,

de tal forma que según la disposición en que se encuentran cada uno de estos

símbolos Y en conformidad a su sintaxis que lo gobierna, expresa una lógica de

mando y control dentro de ellos tenemos:

3.3.1 Carta de Funciones Secuénciales o Grafcet

El Grafcet es una representación de análisis gráfico donde se establecen las

funciones de un sistema secuencial. Este lenguaje consiste en una secuencia de

etapas y transiciones, asociadas respectivamente con acciones y condiciones.

(Fig. 2) Las etapas representan las acciones a realizar y las transiciones las

condiciones que deben cumplirse para ir desarrollando acciones. La Etapa -

Transición es un conjunto indisociable.

Fig. 2 Grafcet

3.3.2 Plano de Funciones

Es una representación gráfica orientada a las puertas lógicas AND, OR y sus

combinaciones (Fig. 3). Las funciones individuales se representan con un

símbolo, donde su lado izquierdo se ubica las entradas y en el derecho las

salidas. Los símbolos usados son iguales o semejantes a los que se utilizan en los

esquemas de bloques en electrónica digital.

Fig. 3 Plano de Funciones

3.3.3 Diagrama de Contactos o Plano de Funciones

Es la representación gráfica que tiene cierta analogía a los esquemas de

contactos según la norma Nema (USA).

Su estructura obedece a la semejanza que existe con los circuitos de control con

lógica cableada (Fig.4), es decir, utiliza la misma representación de los contactos

normalmente abiertos y normalmente cerrados, con la diferencia que su

interpretación es totalmente diferente. Además de los simples contactos que

dispone, existen otros elementos que permiten realizar cálculos aritméticos,

operaciones de comparación, implementar algoritmos de regulación, etc. Su

gran difusión se debe por facilitar el trabajo a los usuarios

Fig. 4 Diagrama de contactos

3.2 Lenguajes Textuales

Este tipo de lenguaje se refiere básicamente al conjunto de instrucciones

compuesto de letras, códigos y números de acuerdo a una sintaxis establecida.

Se considera un lenguaje de menor nivel que los gráficos y por lo general se

utilizan para programar pequeños PLCs cuyos programas no son muy

complejos, o para programar instrucciones no programables en modo gráfico.

Existen dos lenguajes diferentes en nivel y tipo de aplicación, ellos son:

3.2.1 Lista de Instrucciones

Son instrucciones del tipo Booleanas, utilizando para su representación letras y

números. Dado que se usan abreviaturas nemotécnicas, no se requiere gran

memoria para tareas de automatización, (Tabla 1).

La desventaja radica en la magnitud del trabajo que es necesario para su

programación, especialmente si el programa consta de unos cientos de

instrucciones.

Representación de un programa en lista de instrucciones para diferentes marcas

de PLCs

Siemens (Simatic) Telemecanique General Electric

U E0.1 U E0.2 O E0.3 = A3.1

L I0.01 A I0.02 O I0.03 = O3.01

LD %I0001 AND %I0002 OR %I0003 OUT %Q0031

Tabla 1. Lista de instrucciones

3.2.2 Texto Estructurado

Es un lenguaje del tipo booleano de alto nivel y estructurado, incluye las típicas

sentencias de selección (IF-THEN-ELSE) y de interacción (FOR, WHILE Y

REPEAT), además de otras funciones específicas para aplicaciones de control.

Su uso es ideal para aplicaciones en las que se requiere realizar cálculos

matemáticos, comparaciones, emular protocolos, etc.

Programa en texto estructurado para un PLC marca Telemecanique TSX-07

LD [%MW10>100] ST %Q0.3 AND [%MW20<%MW35] ST %Q0.2 LD %I0.2 OR [%MW30>=%MW40] ST %Q0.4

3.3 Denominación de los Lenguajes de Programación de

Diferentes PLCs

Cada fabricante ha nombrado mediante siglas o palabras compuestas a su

lenguaje de programación o software de programación que lo identifica del resto

de PLCs (Tabla 2). A continuación se presenta una tabla donde se indican estos

nombres.

Tabla 2. Lenguajes de programación diferentes de PLCs

4. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN

Los Programas de aplicación se estructuran de acuerdo al modo como se

procesan los programas (tareas), éstas pueden ser de dos tipos:

4.1 Programación Lineal

Se emplea para aplicaciones simples de automatización, su procesamiento es

cíclico o secuencial y es suficiente programar las diferentes instrucciones en un

solo bloque o sección de programación. Un procesamiento cíclico o secuencial,

consiste en la lectura, interpretación y ejecución de instrucción por instrucción,

respetando el orden en que se han programado, salvo las instrucciones de salto.

Para ejecutar las instrucciones se utilizan informaciones procedentes de la

imagen de proceso de entradas (IPE), memorias internas, memorias

intermedias, así como los datos actuales de los temporizadores y contadores.

Los resultados se escriben en la imagen de proceso de salidas (IPS).

Después de la ejecución del programa se corre un ciclo de datos, esto significa el

proceso durante el cual los datos de la IPS se transfieren a los módulos de

salida, y simultáneamente, se transfieren a la IPE los datos actuales de los

módulos de entrada. Con esta IPE actualizada, vuelve a lanzarse la ejecución del

programa, lo que significa repetir todo el proceso desde el inicio.

Los PLCs que realizan solamente este tipo de procesamiento, están diseñados

con microprocesadores del tipo (intel 8086/8088) que se caracterizan por su

limitada capacidad para ejecutar un solo programa a la vez.

Estos tipos de PLCs son denominados también PLCs secuénciales, con

capacidad además de ejecutar tareas de regulación, de comunicación, etc.

4.2 Tipos de Señales

Existen dos tipos de señales bien definidas que un PLC puede procesar, estos

son

4.1.1 Señal Discreta

Este tipo de señal es conocido también con los siguientes nombres

señal binaria

señal digital

señal lógica

señal todo o nada (TON)

Se caracteriza porque sólo pueden adoptar uno de dos posibles estados o

niveles. A estos dos estados posibles se le asocia para efectos del procesamiento

el estado de señal “0” y el estado de señal “l”. (Fig. 5)

Así mismo, estos estados cuando se relaciona de acuerdo a su condición

eléctrica se dice: no existe tensión y, existe tensión, la magnitud de la tensión no

interesa ya que dependerá del diseño del componente electrónico que pueda

asumir esta tensión nominal.

Como ejemplo se pueden citar aquellos dispositivos de campo de entrada y

salida de donde provienen o se asigna una señal discreta con respecto a un PLC.

Entrada

Pulsador

Interruptor deposición

Interruptor fotoeléctrico, etc.

Salida

Contactor

Lámpara indicadora, etc.

Fig. 5 Tipos de Señal

4.1.2 SEÑAL ANALOGA

Se conoce como señal análoga, aquella cuyo valor varía con el tiempo y en forma

continua, pudiendo asumir un número infinito de valores entre sus límites

mínimos y máximos. A continuación se citan algunos parámetros físicos muy

utilizados en los procesos industriales, tal que, en forma de señal análoga

pueden ser controlados y medidos. (Fig. 6)

temperatura velocidad presión flujo, nivel, etc.

Fig. 6 Señal Analógica

4.3 REPRESENTACION DE LAS CANTIDADES BINARÍAS

Dado que el PLC recepciòna la información proveniente del proceso ya sea en

forma discreta o análoga, donde la información se almacena en forma de una

agrupación binaria, es preciso por lo tanto, disponer de un medio de

representación que facilite su manejo y mejore la capacidad de procesamiento.

Para ello se emplean con mayor frecuencia tres tipos de representación para la

información, éstos son: bit, byte y palabra, en algunos casos se utilizan la doble

palabra. (Fig. 7)

Bit

El bit es la unidad elemental de información donde sólo puede tomar dos

valores un "1" ó un "0 ", es decir, un bit es suficiente para representar una señal

binaria.

Byte

El byte es una unidad compuesta por una agrupación ordenada de 8 bits, es

decir, ocho dígitos binarios.

Los bits se agrupan de derecha a izquierda tomando como número de bit del 0

al 7. En un byte se puede representar el estado de hasta ocho señales binarias,

puede usarse para almacenar un número cuya magnitud como máximo sería:

Número máximo de un byte = 1 1 1 1 1 1 1 1 = 28 _1 = 255

Palabra

Para obtener mayor capacidad de procesamiento a veces se agrupan los bytes

formando lo que se denomina las palabras. La palabra es una unidad mayor

compuesta de 16 bits = 2 bytes. Los bits de una palabra se agrupan de derecha a

izquierda tomando como número de bit del 0 al 15.

En una palabra se pueden representar hasta 16 señales binarias, puede usarse

para almacenar un número cuya magnitud como máximo sería. Número

máximo en una Palabra = 216 - 1 = 65535

Fig.7 Representación de Cantidades Binarías

5. INSTRUCCIONES

5.1 PROGRAMACION EN LISTA DE INSTRUCCIONES

Es una forma sencilla de programar aplicaciones de automatización sin

necesidad de requerir conocimientos previos de alguna materia, debido a que

los programas están basados por instrucciones del tipo booleano con simbología

elemental y precisa.

No obstante, una de las ventajas que presenta, es que los programadores

diseñados para este propósito no son muy costosos (hand-held) ni requieren

software especial como en el caso de las PCs.

5.2 Ejemplos de Instrucciones de Mando para diferentes Marcas

de PLC’s.

A continuación se detalla para determinadas marcas de PLCs la estructura de su

instrucción de mando dando algunos ejemplos para una mejor comprensión.

(Fig.8)

Fig. 8 Diferentes Marcas de PLC’s

Ejemplos:

Instrucciones Significado

Alemán Ingles

U E 5.3 A I 5.3 Lectura del estado de señal del canal 3, de un modulo de entradas digitales de 8 canales, enchufado en el puerto 5.

= A I10.6 = Q 10.6 Salida del estado de señal por el canal 6, de un modulo de salida digital de 32 canales enchufado en el puesto 2, dirección byte 10.

ON M 3.7 ON F 3.7 Lectura del estado negado de la marca, con dirección 3 y dirección bit 7.

L EB 7 L IB 7 Lectura de los estados de señal de todo los canales, de un modulo digital de entrada de 8 canales enchufado en el puesto 7.

INSTRUCCIONES SIGNIFICADO

A I0.04 Lectura del estado de señal del canal 4, del modulo 0 (modulo básico)

= O2.07 Salida del estado de señal por el canal 7, del modulo 2 (modulo de segunda extensión)

L T5 Lectura del temporizador numero 5

BIBLIOGRAFÍA

Libros:

Autómatas Programables. Autores: Albert Mayol Badia. Editorial

Marcombo 1987.

Autómatas Programables. Autores: Alejandro Porras Criado y A.P

Montanero. Editorial McGranw-Hill.Madrid 1997.

Autómatas Programables. Autores: Josep Balcells y José Luis Romeral.

Editorial Marcombo. Barcelona 1997.

Sitios Web:

www. Autómatas Programables.com

www. electromec.com~elecromec [email protected]

www. grupomaser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20

PRINCIPAL

www. Google.com

www. [email protected] introducción a la programación de PLC

www. mamma.com (automatización)

www.mailxmail.com/informatica/controladores/capitulo3.htm

www. Monografías.com

www. peocitíes.com/automatización industrial

www. Personal3.iddeo.es/joseor/plc.htm

VI. CRONOGRAMA

VII. PRESUPUESTO

Computadora portátil. $ 300.00

Software $ 30.00

PLC’s $ 50. 00

Accesorios de oficina e imprevistos $ 100.00

TOTAL $ 480.00

Tiempo

Actividad

Abril Mayo Junio Julio Agosto

Desarrollo del proyecto

X X X X X X X X

Presentación y aprobación del proyecto

X X X

Recolección de

información X X X

Clasificación y selección del informe

X X

Levantamiento del informe

X X X X

Diseño X X Informe

Final de la Memoria técnica

X

Exposición del proyecto X X X

ÍNDICE

TEMA…………………………………………………………………………………………………...... I

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………….... II

DESCRIPCION TÉCNICA………………………………………………………………………...III

METODOLOGIA……………………………………………………………………………………. IV

REVICION BIBLIOGRAFICA…………………………………………………………………… V

AUTOMATIZACIÓN……………………………………………………………………………….. 5

QUE ES UN SISTEMA AUTOMATIZADO…………………………………………………. 5

PARTE OPERATIVA……………………………………………………………………………….. 6

PARTE DE MANDO………………………………………………………………………………… 7

QUE ES UN PLC’S…………………………………………………………………………………... 8

ESTRUCTURA BASICA DE UN PLC’S………………………………………………………. 9

UNIDAD DE PROGRAMACIÓN……………………………………………………………….. 11

PROGRAMACIÓN DE UN PLC’S……………………………………………………………… 13

LENGUAJES TEXTUALES………………………………………………………………………. 15

DENOMINACIÓN DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN…………………. 17

INTRODUCCION A LA PROGRAMACIÓN LINEAL…………………………………… 19

TIPOS DE SEÑAL……………………………………………………………………………………. 19

REPRESENTACIÓN DE LAS CANTIDADES BINARIAS…………………………….. 21

EJEMPLOS DE INSTRUCCIONES EN PLC’S……………………………………………. 23

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………… 26

CRONOGRAMA……………………………………………………………………………………… 27

PRESUPUESTO………………………………………………………………………………………. 27

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS

NATURALES NO RENOVABLES

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD Y CONTROL INDUSTRIAL

“AUTOMATIZACIÓN DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFÁSICOS CON INVERSIÓN DE

GIRO BAJO EL MANDO DE UN PROGRAMADOR LÓGICO CONTROLABLE PLC”

MEMORIA TÉCNICA DE TRABAJO PRÁCTICO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD.

AUTOR:

Darwin Rolando Cisneros Santos DIRECTOR:

Ing. Diego Vinicio Orellana Villavicencio

Loja - Ecuador 2010

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA BIBLIOTECA A.E.I.R.N.N.R

1. Autor


2. TiTulo

AUTOMATIZACION DE UN SISTEMA DE MOTORES TRIFASICOS CON INVERSIÓN DE GIRO BAJO EL MANDO DE UN PROGRAMADOR LOGIJO CONTROLABLE (PLC).

3. Resumen

Analizar si el esquema diseñado es el adecuado para el retardo a la conexión.

Desarrollar las habilidades y destrezas en la programación, conexión y simulación de autómatas programables.

Simular el funcionamiento del PLC LOGO, y observar el comportamiento de los temporizadores con distintos valores de tiempo.

La técnica que se utilizo en el trabajo de investigación fue la observación en el mes de abril - agosto 2008

Establecer diferencias entre autómatas electromecánica y la autómata electrónica.

En el software LOGO CONFORT 4 permite la adecuada simulación del presente trabajo cumpliendo con las expectativas planteadas.

Es de suma importancia para los estudiantes de la carrera de Tecnología en Electricidad conocer los principios básicos de un PLC ya que es un dispositivo de control de uso industrial extenso.

Con un autómata programable se puede controlar una amplia gama de procesos industriales a la vez, brindar una gran facilidad en la modificación del proceso.

4. Descriptores Plc Temporizador Electrónico Relé Autoenclavador Salida Not Motor Q1 Memoria Retentiva Compuerta Or Retardo Conexión

5. Grado a obtener

Tecnólogo Eléctrico

6. Área académica Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables

7. Nivel

Pregrado

8. Carrera

Tecnología en Electricidad

9. ClasifiCaCión

621.381537

C579a

10. Director De tesis

Ing. Diego Vinicio Orellana Villavicencio

autor: darwin rolando cisneros santos

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