Ejercicios y prcticas.

Programa en KOP el autmata S7-200 para realizar las mismas funcionalidades que los siguientes esquemas de rels, a continuacin cablea las entradas y salidas del autmata y comprobar su funcionamiento:

Ejercicio impulsos. Programar, simular y cablear las entradas y salidas necesarias en el autmata para realizar los siguientes circuitos:

1) Despus de 5 impulsos de la entrada I0.0 active Q0.0. Tras 3 impulsos de I0.0 (estando activado Q0.0) desactive Q0.0 y active Q0.1. Pasados 5 impulsos, estando activado Q0.1, se desactive Q0.1 y active Q0.0... y as sucesivamente.

2) Control del acceso a un recinto con una entrada y una salida, empleando barretas fotoelctricas conectadas a las entradas I0.0 e I0.1, tal como se muestre en la figura. Cuando se supera el aforo del recinto se ha de activar la salida Q0.0 que cierra una puerta y una seal luminosa de aforo completo.

3) Modifica el programa anterior para evitar que falsas detecciones en la barreta fotoelctrica a la salida (hojas de rbol, nios traviesos) provoque aforos con nmeros negativos que permitan la entrada a un nmero mayor de personas en el recinto.

4) Modifica el programa y el montaje para que la entrada y la salida sea por la misma puerta.

Ejercicios Grafcet.

Elabora el grafcet de una puerta de garaje tal como se ve en el esquema; la cual

ha de funcionar de la siguiente forma:

1) En el estado inicial la puerta se encuentra cerrada.

2) Al pulsar el botn abrir del mando, estando activado el FC2:

Motor gira en el sentido para subir la puerta.

Luz baliza se enciende.

3) Cuando la puerta llega arriba del todo se activa el FC1:

Motor se para.

Baliza se apaga.

4) Estando arriba si se pulsa en mando abajo:

Motor baja la puerta

5) Cuando puerta cierra del todo, activa FC2 y para la puerta.

Si el haz fotoelctrico detecta un obstculo, no se puede cerrar la puerta o si

est cerrando, vuelve a abrir la puerta. Y no se puede volver a cerrar (aunque

ya no haya obstculo) hasta que no se pulsa el botn OK.

Programar la funcionalidad Grafcet elaborada en el autmata en KOP y montar

en un cuadro.

Ejercicio riego campo de futbol.

Funcionamiento del sistema:

Cada electrovlvula controla tres aspersores.

a) Si se aprieta pulsador Marcha manual, las electrovlvulas funcionan a la

vez.

b) Si se aprieta pulsador AUTO:

El riego funciona solo cuando no hay sol, no hay humedad.

El riego se ejecuta primero en el sector de la EV1, pasado un

tiempo, la EV2 y final mente EV3, y finalmente se apaga el sistema,

hasta que pasan 12 horas.

Hacer el Grafcet, programar el autmata y montar en un cuadro con pulsadores

y sensores para las entradas y rels y contactores para las salidas.

Ejercicio escalera mecnica:

Funcionamiento:

Estado inicial se

encuentra en reposo.

Cuando una persona

activa la barrera

fotoelctrica, la escalera

empieza a funcionar.

Cuando la persona sale,

activa la barrera del otro

extremo con lo que se

detiene la escalera.

Realizar el Grafcet, y programacin del autmata.

Modificar el programa para permitir que ms de una persona utilice la escalera,

sin que la primera persona detenga la escalera antes de que salgan las anteriores,

se puede emplear para ello contadores incrementales y decrementales.

Ejercicio Pulidora.

Esta mquina funciona mediante el accionamiento de dos motores. Uno de giro de la

pulidora y otro de traslacin de la bandeja-soporte pieza.

El inicio mquina se activa por

deteccin de pieza y pulsando botn de

marcha. Entonces se activa motor de giro,

electroimn y la electrovlvula del pistn

para que ste baje.

Despus de 3-5 seg. aprox.

(temporizacin variable) comienza la

traslacin de la bandeja y con ello el proceso

de pulido.

Al llegar al extremo del recorrido debe

activarse luz de aviso de descarga. Se

desactivar tambin el electroimn, motores

y electrovlvula, por lo que subir el pistn.

Cuando el Detector no detecte pieza activar motor traslacin con sentido invertido,

hasta que la bandeja llegue a posicin inicial.

Ejercicio Taladro columna.

Funcionamiento de la taladradora:

Existe un pulsador B, de inicializacin del sistema, con objeto de que el motor adquiera una velocidad de giro de rgimen permanente, que se obtiene accionando M. El taladro posee varias velocidades en el sentido longitudinal del eje, lase bajada lenta del utensilio del taladro BL, bajada rpida BR y subida rpida SR.

La pieza en la que se va a realizar el taladro se detecta mediante un detector inductivo P, y se sujeta mediante dos sujeciones accionadas por C. La tarea de realizar un taladro sigue la siguiente secuencia: primero se detecta la pieza mediante el detector inductivo, posteriormente se pulsa el botn A de inicio de operacin con lo que actan las sujeciones de la pieza y al mismo tiempo se inicia el descenso rpido de la broca BR.

Antes de empezar a realizar el taladro propiamente dicho a la pieza, el detector Y provoca el paso de descenso rpido de la broca a descenso lento BL, el cual se interrumpe cuando se detecta el final de carrera Z. Inmediatamente se produce la subida rpida de la broca hasta alcanzar la posicin de reposo X.

Ejercicio prensa hidrulica. En el siguiente esquema se pueden ver las partes de que est compuesta una prensa hidrulica.

Proceso: La puesta en marcha se realiza al pulsar el S1 y S2 al mismo tiempo, junto con Detector de pieza activado y FC1 cerrado.

EV-sube se activa.

EV-pasador se activa. Cuando Detector-pasador no detecta el pasador.

EV-baja se activa. Cuando se acciona el FC2, se inicia un temporizador de 5 segundos. Cuando acaba la temporizacin.

EV-sube se activa. Cuando FC1 se activa.

EV-pasador se desactiva. Cuando Detector-pasador detecta el pasador, la maquina se queda en el estado inicial. Existe una seta de emergencia que si se acciona manda a la mquina al estado inicial desde cualquier punto del proceso.

Ejercicio motor Motor de doble giro, arranque estrella-triangulo y freno elctrico de emergencia. A continuacin se puede ver el esquema de fuerza y la botonera de la mquina. El proceso debe ser el siguiente

Estado en reposo. o Botn 1 Motor gira a la izquierda (KM1 y KM3 ON) o Botn 2 Motor gira a la izquierda (KM2 y KM3 ON) o No se pueden pulsar los Botones 1 y 2 a la vez.

Estado siguiente o Se activa un temporizador o Los Botones 1 y 2 no actan. o El botn Paro no acta.

Cuando se termina la temporizacin se desactiva KM3 (Y) y se activa KM4 (A).

o Los botones 1 y 2 no actan. o El botn Paro si acta y pone la mquina en estado inicial.

Si en Pulsa Emergencia en cualquier estado: o Desactiva KM1, KM2, KM3 y KM4 o Activa los contactores KM5 o Cuando se pulsa botn paro, la mquina vuelve al estado inicial.

Ejercicio gra. Se trata de llevar a cabo la automatizacin de unos ciclos fijos de una gra, los ciclos estn representados en la siguiente figura.

Para realizar los movimientos de la gra contaremos con dos motores de doble sentido de giro, los cuales se controlarn mediante contactores. Un motor ser controlado por los contactores de arriba y abajo (KM_UP y KM_DOWN respectivamente), y el otro motor ser controlado por los contactores izquierda y derecha (KM_LEFT y KM_RIGHT respectivamente). Para guiarnos en las posiciones extremas, como siempre utilizaremos tal y como se indica en la figura, finales de carrera (FC1, FC2, FC3 y FC4). Describir a grandes rasgos los ciclos y su modo de funcionamiento. CICLO1: Partiendo de la posicin FC1 y FC3 (es decir abajo y a la izquierda), primeramente subiremos la gra hasta FC2, y una vez hecho esto moveremos la gra hacia la derecha, hasta FC4. Una vez llegado ah, bajaremos la gra hasta FC1 de nuevo. Finalizaremos aqu el ciclo1. CICLO2: Partiendo de la posicin FC1 y FC4 (es decir abajo y a la derecha), subiremos la gra hasta FC2, y una vez hecho esto moveremos la gra hacia la izquierda, hasta FC3. Una vez llegado ah, bajaremos la gra hasta FC1 de nuevo. Finalizamos el ciclo2. Entre el ciclo 1 y el ciclo 2 hay que esperar un tiempo determinado. El ciclo comenzar dndole a un pulsador de marcha o inicio.

Ejercicio alimentador de piezas. La siguiente mquina es un alimentador de piezas con recarga automtica, Las pieza han de ser proporcionadas por la gra del ejercicio anterior, por tanto una de la las salidas del autmata que controla el alimentador de pieza ha de ser una entrada del autmata que controla la gra. A continuacin se puede ver el esquema de la parte del alimentador: Proceso: Cuando se inicia el sistema se supone que no hay piezas en el alimentador; la mquina permanece a la espera de que un operario introduzca una pieza en el alimentador, cuando se introduce, el sensor la detecta y el sistema la contabiliza en el alimentador, es operario puede introducir 1 sola pieza o llenar el alimentador, en cualquier caso cuando se pulse el botn de marcha: Si el detector de piezas detecta pieza el pistn introduce la pieza en la cinta transportadora activando el FC1 con lo que la cinta comienza a funcionar hasta que la pieza cae en el cajn de recogida y activa el FC2. En este momento se pueden dar dos casos:

Si hay 4 o ms pieza contabilizados en el alimentador: o Se vuelve a introducir una pieza en la cinta transportadora hasta

que no se cumpla la condicin.

Si hay menos de 4 piezas se manda un aviso a la gra del problema anterior para que traiga una pieza.

o Cuando el FC1 de la gra se activa y el sensor detecta el paso de una pieza que entra en alimentador se contabiliza. Este proceso se repite hasta que se llega a 4 o ms piezas en el alimentador. Con lo que se vuelven a introducir piezas en la cinta tal como se ha especificado anteriormente.

Ejercicio apilador cajas Debemos llevar a cabo la automatizacin de una mquina que se dedica a reunir cajas de 4 en 4 para su posterior apilado. Para ello utilizaremos tres cilindros A, B y C. En la siguiente figura se muestra el proceso que posteriormente indicaremos su funcionamiento.

Como se ve en la figura, tendremos varios finales de carrera para cada cilindro: El cilindro A, tendr 5 finales de carrera: FCA0, FCA1, FCA2, FCA3 Y FCA4. La motivacin es para reunir 4 cajas una detrs de otra. El cilindro B, tiene 2 finales de carrera, FCB0 y FCB1. Se encarga de apilar las 4 cajas al contenedor. El cilindro C, tiene 2 finales de carrera tambin, FCC0 y FCC1. Se encarga de hacer de tope para el agrupamiento de las primeras 4 cajas. Tenemos un sensor de presencia de cajas (M). Antes de nada, el modo inicial en el que ha de estar dicha automatizacin es el siguiente: el cilindro A y B, han de estar retrados y el C extendido. El modo de funcionamiento es el siguiente: Cuando se detecte una caja (sensor M activo), el cilindro A se extender empujndola primeramente hasta el final de carrera FCA4. Despus de esto retroceder de nuevo el cilindro A. En una nueva deteccin de caja, el cilindro A la apilar tambin, lgicamente hasta FC3 (pues el hueco FC4 est ya ocupado y no se podr empujar ms all gracias al tope que hace el cilindro C al estar extendido). Despus nuevamente A se retroceder. Anlogamente con dos presencias de cajas ms, se apilarn en FCA2 y FCA1. Una vez q las 4 cajas estn agrupadas, el cilindro C retroceder (pues no hace falta hacer tope, y para evitar una posible colisin con el cilindro B), y el cilindro B se extender para apilar las 4 cajas en el contenedor. Posteriormente el cilindro B retroceder, y de nuevo el cilindro C se extender, pasando todo a estar en la situacin inicial, listo para un nuevo ciclo.

Ejercicio bscula. Se desea llevar a cabo la automatizacin de una bscula industrial como la representada en la siguiente figura.

Cuando se active el pulsador de arranque el sistema comenzar un ciclo de pesada. Para ello realizar la apertura de las dos compuertas mediante los cilindros neumticos COMP1 y COMP2. La compuerta 2 permanecer abierta hasta que la bscula marque la lectura L1, pasando inmediatamente a cerrarse. La compuerta 1 permanecer abierta hasta que la bscula marque la lectura L2, pasando entonces a cerrarse. Una vez que se haya alcanzado el peso L2, se proceder al vaciado de la bscula. Para asegurar que se produce un vaciado total de la bscula, el mecanismo de vaciado ha de ser accionado 3 veces. El mecanismo de vaciado est formado por un cilindro neumtico y un sensor (FC_BASC) para detectar cundo la bandeja de la bscula ha alcanzado la inclinacin de descarga. Una vez en esta posicin, la bandeja permanecer en ella durante 3 segundos antes de volver a su posicin de reposo. El paso de la bscula por L1 no debe producir ningn efecto durante el proceso de vaciado. Si durante el ciclo de pesada se pulsa el pulsador de inicio no debe suceder nada. Si en cualquier momento se pulsa el pulsador de paro de emergencia (PARADA), se debern cerrar inmediatamente las compuertas 1 y 2 parndose el sistema. El operario subsanar manualmente la situacin que haya provocado la parada de emergencia llevando al sistema a condiciones iniciales. Acto seguido se accionar el pulsador de REARME, comenzando el ciclo de pesada desde el principio.

Ejercicio depsito.

En la imagen se puede ver el sistema con su cuadro de control. Los contadores de aporte y consumo son elementos que envan un impulso cada 100 litros que pasan por ellos. Su estructura en seccin es la siguiente: La diferencia entre conteos entre ambos proporciona el nivel del depsito. Procedimiento: Inicialmente el depsito est vaco y parado. El funcionamiento bsico de las bombas es:

La bomba 1 o principal arrancar cuando el nivel est a menos de 1500 litros y parar cuando est por encima de 8500 litros.

La bomba 2 o auxiliar arrancar cuando el nivel est por encima de 5000 litros y parar cuando se encuentre por encima de 6000 litros.

Si se llega al sensor de rebose se entiende que la medida es incorrecta y ambas bombas se pararn inmediatamente del nivel. Se ha de encender una piloto de alarma. Si por el contrario el nivel de agua llega al mnimo se desactiva el sensor capacitivo del fondo. Entonces el sistema aprovechar para calibrar el nivel (reiniciar contador CTUD a cero) y se arrancarn ambas bombas. Se ha de encender un piloto de alarma. Adems se inicia un temporizador, que en cado de alcanzar un tiempo en el cual se estima que el deposito debera de dejar de

estar al mnimo, indicar que hay una fuga, con lo cual se apagan las bombas se activa una luz de alarma. En los casos de nivel mnimo y desbordamiento se deber pulsar un botn de reconocimiento, sin embargo en caso de no pulsarse el sistema debe seguir funcionando de la siguiente forma: En caso de nivel mnimo

Si el nivel sigue a menor de 1500 litros se mantiene la alarma, las bombas encendidas y el contador.

En caso de alcanzar un nivel mayor o igual de 1500 litros se vuelve al funcionamiento bsico de las bombas.

Si se rebasa el tiempo prudencial para alcanzar los 1500 litros, se procede como reventn.

En el caso de desbordamiento

Si se mantiene el desbordamiento se mantienen las bombas apagadas y la alarma activada.

Si el nivel baja a 8500 litros se vuelve al funcionamiento bsico de las bombas.

En cualquier momento se puede pulsar el botn de paro y con ello se vuelve al estado a la espera de pulsar el botn de marcha de nuevo, atencin ese estado no debe ser el inicial para no reiniciar el contador.