PLC

KIT DE ENTRENAMIENTO PARA PLC

1Rosas No.139 Col. Bugambilias, Puebla, Pue., C.P. 72580, Tel. (222) 233-1343 Fax (222) 264-1445 Sin costo 01800-211-0060

E-mail: [email protected]


KEP-CPU212-S701




INDICE INTRODUCCIÓN ....................................................................3

1.1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ..........................................................................................................5 1.2 IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES.............................................................................................................6 1.3 PUESTA EN MARCHA...............................................................................................................................7 1.4 CONCEPTOS BÁSICOS....................................................................................................................................9

PROCEDIMIENTOS DE PROGRAMACIÓN............11 2.1 PASOS BÁSICOS PARA EL DESARROLLO DE LA PROGRAMACIÓN...............................................................12 2.2 PROGRAMACIÓN BÁSICA EN DIAGRAMAS DE ESCALERA ...........................................................................15

PRACTICAS DE INICIACIÓN.......................................16

3.1 INSTRUCCIONES CON BITS........................................................................................................................17 3.2 INSTRUCCIONES CON BOBINAS ..................................................................................................................19 3.3 RAMIFICACIONES (LÓGICA A Y O)............................................................................................................20 3.4 INSTRUCCIONES DE TEMPORIZADOR TON, TOF, TONR. .....................................................................22 3.5 INSTRUCCIONES DE CONTADOR CTU, CTD.............................................................................................26 3.6 INSTRUCCIONES DE COMPARACIÓN. EQ, NE, LT, GT, LE, GE. .........................................................28

APLICACIONES ....................................................................30 4.1 ARRANQUE DE UN MOTOR ACCIONADO POR PULSADORES. ......................................................................31 4.2 CONTROL DE LUCES SECUENCIALES...........................................................................................................34 4.3 CONTROL DE UNA PUERTA AUTOMÁTICA CON SENSORES FOTOELÉCTRICOS. .........................................36 4.5 TALADRO SEMIAUTOMÁTICO .......................................................................................................................43 4.6 ESTACIÓN DE LLENADO DE UN RECIPIENTE CON UN LIQUIDO..................................................................47

GUIA DE FALLAS.................................................................49

DIAGRAMAS...........................................................................52




SECCION I INTRODUCCIÓN




1 INTRODUCCIÓN La automatización de los procesos en la industria requieren cada día de

personal calificado; debido al dinamismo que se presenta en esta área.

Existe una relación de distintas áreas para la automatización de procesos,

como son teorías de control, actuadores, sistemas de interfaz máquina

hombre (HMI siglas en inglés), por mencionar algunos. Debido al acelerado

desarrollo de la tecnología de microcontroladores y ordenadores, la

tecnología de automatización se ha convertido en el área más innovadora y

con mayor vida de la electrotecnia. Aunado a las nuevas soluciones

industriales, como control distribuido, HMI; se requieren de programas

educativos que integren esta necesidad.

De estas exigencias a los técnicos de automatización de hoy se desprende la

necesidad de sistemas de entrenamiento orientados a la práctica, que

transmitan al estudiante el estado actual de la tecnología y también la

competencia práctica necesaria para poder enfrentar los problemas

cotidianos que se presentan en la industria.

El kit de entrenamiento para PLC KEP-CPU212-S701 esta fabricado bajo el

concepto antes mencionado, presenta al alumno un cableado estructurado

tipo industrial, en el cual puede identificar señales digitales de entrada y

salida sin problema. El alumno cuenta con un BUS de conexiones de todas

las señales que comprende el sistema, además de contar con la conexión de

8 señales de entrada a 24 Vcd y 6 salidas a relevador.

Una vez comprendido el uso básico, el sistema ofrece una puerta abierta a

profesores y alumnos que requieren hacer automatización a un nivel más

complejo con la opción de conectar actuadores, sensores y un sin fin de

equipos.




1.1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS • Alimentación general 120Vca, 60 Hz

• Basado en CPU222(1) marca Siemens

• 8 entradas digitales a 24 Vdc,

“1” entrada minima 15 Vdc

“0” 0 a 5 Vdc

• 6 salidas a relevador, capacidad de 2Amp, voltaje de operación 24

Vdc/130Vca/230Vca

• Voltaje de 24Vdc, 180 mA para aplicación de alimentación de sensores

integrado en el CPU222(2)

• Fuente de alimentación de 24Vdc, 2Amp

• Software de Programación y edición STEP7 Micro/WIN4

• Interfase Multimaestro RS232/PPI cable

• 4 botones momentáneos (negro NA, rojo NC, verde NA, amarillo NC) con

un solo contacto

• 4 Switches de palanca con dos contactos (NA+NC)

• 30 cables con terminal banana

• Interruptor general de 20 Amp, marca Siemens

• Protección a fusibles para el sistema

• Dimensiones 380x656x160 mm

(1) Se anexan instructivos técnico ó manuales de la marca Siemens para detalle de cada uno de los dispositivos (2) Usar solo sí la fuente de 24 Vdc que incluye el KIT esta en su limite de carga




1.2 Identificación de componentes

1. PLC CPU222. 2. Fuente de poder 24 Vcd, 2 Amp. 3. Interruptor principal 4. Bus de bornes de alimentación 5. Conexión para lámparas indicadoras y botonera 6. Conexión para señales de entrada/salida del PLC 7. Lámparas indicadoras 8. Botonera

1

2 3

6

5

4

7 8




1.3 PUESTA EN MARCHA Antes de operar el equipo asegúrese que la alimentación monofásica sea la correcta 120 Vca. Al encender el equipo, se debe hacer la siguiente secuencia: 1. Revise que el PLC este en modo STOP 2. Encienda el sistema educativo de PLC KEP-CPU212-S701 conmutando el

interruptor principal figura 1.

Figura 1: Encendiendo en sistema

observe el LED de encendido en la fuente de 24 Vcd y en el PLC 3. Conecté al puerto de la CPU222 (PORT 0) a la interfase PPI cable como se

muestra en la figura 2

Figura 2: Conectar el cable multimaestro RS-232/PPI

i. Una el conector RS-232 (identificado con “PC”) del cable multimaestro RS-232/PPI al puerto de comunicación de la unidad de programación. (En el presente ejemplo, conectar a COM 1)

ii. Una el conector RS-485 (identificado con “PPI”) del cable multimaestro RS-232/PPI al puerto 0 ó 1 del S7-200.

Interruptor principal

LED ON

LED ON

Cable Multimaestro RS232/PPI

Unidad de programación

PLC CPU222




iii. Vigile que los interruptores DIP del cable multimaestro RS-232/PPI estén configurados como muestra la figura 3.

Figura 3: Interruptores DIP del Cable Multimestro RS232/PPI

4. Inicie el software SETP 7 Micro/WIN, abrir un proyecto nuevo. En la barra

de navegación encontrara el icono de comunicación 5. Configurar comunicación figura 4

nota: En el proyecto de ejemplo se utilizan los ajustes estándar de STEP 7-Micro/WIN y del cable multimaestro RS-232/PPI. Para verificar los ajustes:

i. Vigile que la dirección del cable PC/PPI esté ajustada a 0 en el cuadro de diálogo

“Comunicación”. ii. Vigile que la interfaz del parámetro de red esté configurada para el cable PC/PPI

(COM1). iii. Vigile que la velocidad de transferencia esté ajustada a 9,6 kbit/s.

Figura 4: Verificar los parámetros de comunicación 6. Realice su programa de aplicación una vez lograda la comunicación 7. Cargar el programa al PLC




1.4 Conceptos básicos

DEFINICION DE PLC. La NEMA ( National Electrical Manufacturers Association ), define a un controlador programable como : “Un aparato electrónico” operado digitalmente, que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones, para implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de entrada / salida digitales (on/off) ó análogos (1-5 Vdc, 4-20 ma, etc.), varios tipos de máquinas o procesos.

CICLO DE UN PROGRAMA

El ciclo de programa es el proceso por el cual PLC lleva acabo el proceso de lectura de señales de entrada hasta la activación de las salidas.

El PLC ejecuta una serie de tareas de forma repetitiva. Esta ejecución se denomina ciclo. Como muestra la siguiente figura, el PLC ejecuta la mayoría de las tareas siguientes (o todas ellas) durante un ciclo:

• Leer las entradas: el PLC copia el estado de las entradas físicas en la imagen del proceso de las entradas.

• Ejecutar la lógica de control en el

programa: el PLC ejecuta las operaciones del programa y guarda los valores en las diversas áreas de memoria.




• Procesar las peticiones de comunicación: el PLC ejecuta las tareas necesarias para la comunicación.

• Efectuar el autodiagnóstico de la CPU: el PLC verifica si el firmware, la

memoria del programa y los módulos de ampliación están trabajando correctamente.

• Escribir en las salidas: los valores almacenados en la imagen del

proceso de las salidas se escriben en las salidas físicas. De esta manera podemos visualizar el trabajo del PLC durante un ciclo de programa.




SECCION II Procedimientos de programación




2.1 Pasos básicos para el desarrollo de la programación 1. Determinación de los objetivos del sistema de control: El paso más importante en el desarrollo de un programa es determinar qué debe hacer el sistema de control y en qué orden las tareas deseadas deben ser cumplidas.

2. Asignación de los dispositivos de entrada y salida: Una vez que las tareas han sido definidas y se han determinado los dispositivos de entrada/salida necesarios para realizarlas, deben asignarse estos dispositivos a puntos de entrada/salida del PLC, esto es, asignar una dirección particular a cada entrada y salida en la forma siguiente; Por ejemplo el pulsador 1 en la entrada 1 de la base del PLC su asignación es la siguiente I0.0 donde:

• I es el identificador de Bit de entrada

• 0.0 es la dirección del bit

3. Creación de diagramas de escalera: Un diagrama de escalera es una representación gráfica de un programa de PLC. Consiste de dos líneas verticales espaciadas simbolizando los soportes de una escalera y representan cables de potencia o BUS. Todos los circuitos conmutadores (contactos de relés) con los que se construyen Condiciones de ejecución, parten del bus izquierdo que es la línea viva de potencia. Todas las Instrucciones a ejecutar se encuentran del lado derecho que es la línea de tierra o neutro. Los peldaños de la escalera son circuitos horizontales llamados Líneas de instrucción (en inglés rungs) que se inician desde el bus izquierdo con contactos de relés pasando a través de varios de éstos y finalizando en el bus derecho con la instrucción.

El diagrama de escalera es preparado secuencialmente en el orden que la acción debe ocurrir.

Ejemplo:

Figura 5. Diagrama de escalera

L1 L2




4. Descarga del programa en la CPU: Después que se ha creado el diagrama de escalera, el mismo debe ser convertido a un lenguaje que el PLC pueda usar. Este lenguaje consiste de instrucciones y operandos, estos últimos se refieren a direcciones y datos. La introducción del programa en la CPU se puede hacer vía Software gráfico, el software se encarga de la conversión, el programa es siempre almacenado en memoria en forma de nemónicos.

5. Verificación del programa: Revisar el programa para corregir, si existen, errores de sintaxis.

6. Ejecución del programa: Poner a prueba el programa para corregir, si existen, errores de ejecución

8. Instalación del sistema: Instalar el sistema de control completo, ejecutar el programa y realizar el ajuste fino si lo requiere.

Nota: Antes de realizar la programación del equipo es necesario conocer como se encuentran identificados las entradas a continuación se muestra la información correspondiente.

Entradas Salidas

D 1/1 NA I0.0 D 0/1 Q0.0

D 1/2 NC I0.1 D 0/2 Q0.1

D 1/3 NA I0.2 D 0/3 Q0.2

D 1/4 NC I0.3 D 0/4 Q0.3

D 1/5 NA/NC I0.4 D 0/5 Q0.4

D 1/6 NA/NC I0.5 D 0/6 Q0.5

D 1/7 NA/NC I0.6

D 1/8 NA/NC I0.7




Para usar cada una de las entradas y salidas del kit es necesario como primer paso realizar el puente correspondiente ,por ejemplo para usar la salida digital D 0/1 es necesario unir las terminales correspondientes D0/1 que se encuentran identificados con esta etiqueta, como se muestra en la figura siguiente:

1

23

6

5

4

7 8




2.2 Programación básica en diagramas de escalera En la figura 4 se muestra el circuito eléctrico emulado en un diagrama de escalera, para el sistema KEP-CPU212-S701 utilizaremos las palabras “Esquema de contactos” en lugar de Diagrama de escalera de aquí en adelante.

Nota: En los ejemplos y ejercicios siguientes se asume un PLC S7 200 (Para mejor referencia consulte los diagramas de conexión y distribución del sistema)

Figura 6. (a) Diagrama eléctrico, (b) equivalente en diagrama de escalera

Diagrama eléctrico

En la representación eléctrica, cuando PB1 es pulsado, la lámpara L1 enciende. Tanto tiempo como PB1 está en ON, la lámpara L1 está en ON.

Esquema de contactos

El pulsador es un dispositivo de entrada y está conectado al módulo de entrada. La lámpara es un dispositivo de salida y está conectado al módulo de salida. Las direcciones usadas en el diagrama de escalera informan al PLC qué entradas son usadas para operar cuáles salidas. Tal como el programa está escrito, sólo la entrada I0.0 opera sobre la salida Q0.0.

PB1

Pulsador

L1

Lámpara Indicadora

Lámpara Indicadora




SECCION III Practicas de iniciación




3.1 Instrucciones con Bits

Objetivo: Identificación del usuario con el sistema educativo de PLC KEP-CPU212-S701

Ejemplo 1

Figura 3: (a) muestra solución mediante control eléctrico (b) equivalente en diagrama de escalera

Funcionamiento

• Si pulsamos P1, L1 se energiza y al soltarlo se corta la energía a L1.

• Si pulsamos P4, L2 se desenergiza y al soltar el pulsador vuelve a energizar.

Material y asignación de direcciones. Cantidad Descripción Dirección Etiqueta

1 Digital 1/1 (24 Vcd) I0.0 P1


1 Digital 0/1 (110 Vca) Q0.0 Lampara1

1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.01 Lampara2

Nota: Para la conexión al PLC vea Diagramas de conexión del sistema.

(a)

(b)




Programa

Realice el siguiente Diagrama de contactos en Step 7 Micro/Win y compruebe su funcionamiento con el sistema KEP-CPU212-S701.




3.2 Instrucciones con bobinas

Objetivo: Conocer el funcionamiento de las instrucciones (Salidas sostenidas, circuitos de memoria).

Funcionamiento

Al presionar el pulsador P1, L1 se energiza y al soltar P1 la salida queda sostenida hasta que se pulsa P2.

Material y asignación de direcciones

Cantidad Descripción Dirección



1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.2 L1

Programa

Realice el siguiente Diagrama de contactos en Step 7 Micro/Win y compruebe su funcionamiento con el sistema KEP-CPU212-S701.




3.3 Ramificaciones (lógica A y O).

Objetivo: Conocer el funcionamiento de ramificaciones de lógica de relé. Ramificación de entrada Use una rama de entrada, para permitir más de una combinación o condición de entrada, para formar ramas paralelas (condiciones de 0 lógica). Si por lo menos una de estas ramas paralelas forman un camino lógico verdadero, se habilita la lógica del renglón. Si ninguna de las ramas paralelas forma un camino lógico verdadero la lógica del renglón no será cierta y la salida no se activará. Ramificación de salida Se pueden programar salidas paralelas en renglón. Cuando se ramifican salidas, no se permite la programación de instrucciones (condicionales) de entrada en la rama de salida. Ver figura 4

Figura 4: Ramificaciones paralelas de entrada y salida

Condiciones de entrada Salidas




Funcionamiento

Tenemos a P1 y P4 ramificadas en paralelo, esto es comparativo a la función OR lógica, si cualquiera de las entradas se hace verdadera la lampara L1 se activara.

P2 y P5 están ramificadas en serie, esta conexión es comparativa a la función AND y para que la lampara L2 se active ambas entradas deberán ser verdaderas.

Material y asignación de direcciones Cantidad Descripción Dirección Etiqueta





1 Digital 0/1 (110 Vca) Q0.0 L1

1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.1 L2

Programa: Realice y compruebe su funcionamiento




Tipos de datos SIMATIC e IEC 1131-3

Tipos de datos Tamaño Descripción Área

BOOL 1 bit Valor booleano 0 a 1 BYTE 8 bits Byte sin signo 0 a 255 WORD 16 bits Entero sin signo 0 a 65.535 INT 16 bits Entero con signo -32768 a +32767 DWORD 32 bits Entero doble sin signo 0 a 4294967295 DINT 32 bits Entero doble con signo -2147483648 a +2147483647 REAL 32 bits Valor de 32 bits en coma flotante +1,175495E-38 a +3,402823E+38 - - 1,175495E-38 a -3,402823E+38 STRING 2 a 255 bytes Literal de constante Caracteres ASCII 128 a 255

Temporizadores y contadores Tipos Descripción Área TON Temporizador con retardo al conectar 1 ms T32, T96 10 ms T33 a T36, T97 a T100 100 ms T37 a T63, T101 a T255 TOF Temporizador con retardo al desconectar 1 ms T32, T96 10 ms T33 a T36, T97 a T100 100 ms T37 - T63, T101 - 255 CTU Contador ascendente 0 a 255 CTD Contador descendente 0 a 255 CTUD Contador ascendente-descendente 0 a 255


23

3.4 Instrucciones de Temporizador TON, TOF, TONR.

Objetivo: Conocer el funcionamiento de las instrucciones de temporizador y reestablecimiento a cero de temporizadores.

Teoría

TON, TONR Las operaciones Temporizador como retardo a la conexión (TON) y Temporizador como retardo a la conexión con memoria (TONR) cuentan el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. El número de temporizador (Txx) determina la resolución del mismo. Ésta se visualiza entonces en el cuadro de la operación.

TOF El Temporizador como retardo a la desconexión (TOF) se utiliza para retardar la puesta a “0” (OFF) de una salida durante un período determinado tras haberse desactivado (OFF) una entrada. El número del temporizador (Txx) determina la resolución del mismo.

La diferencia entre los temporizadores TON, TOF y el temporizador TONR son que este ultimo guarda su valor de acumulador aun después de que la condición del renglón pasa a ser falsa o halla alguna falla de energía.

Funcionamiento

• TON. Al seleccionar la posición 1 de la entrada Digital1/5 se inicia la temporización de conexión del Timer T32, se tiene una base de tiempo de 1mseg. y un preajuste de tiempo de 1000 seg

• TOF. Al seleccionar la posición 1 de la entrada Digital1/6 se inicia la temporización de desconexión del Timer T96, se tiene una base de tiempo de 10 mseg., y un preajuste de tiempo de 100 seg..

• TONR. Al seleccionar la posición 1 de la entrada Digital1/7 se inicia la temporización de conexión de Timer T1, se tiene una base de tiempo de 10 mseg. y un preajuste de tiempo de 100 seg


24

Material y asignación de direcciones


1 Digital 1/5 (24 Vcd) I0.4



1 Digital 0/1 (110 Vca) Q0.0

1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.1

1 Digital 0/3 (110 Vca) Q0.2

Programa: Realizaremos los siguientes programas para comprobar el funcionamiento de estas instrucciones.

1. Temporizador de retardo a la conexión. Realice y compruebe su funcionamiento



2. Temporizador de desconexión, realice y compruebe su funcionamiento.

3. Temporizador de conexión con memoria.



3.5 Instrucciones de contador CTU, CTD.

Objetivo: Conocer el funcionamiento básico de las instrucciones de contador.

Teoría

CTU – Contador ascendente.

CTD – Contador descendente.

Usamos estas instrucciones para incrementar o decrementar un contador en cada transición de falso a verdadero.

Funcionamiento

En esta practica se recomienda usar sensores y actuadores de movimiento como un motor; aun asi se pueden usar las señales de entrada del KIT.

• Cada vez que se activa la entrada Digital1/1 el contador C0 incrementa y si es activado la entrada digtal1/2 el contador C1 incrementa.

• Si activamos la entrada Digital1/3 los contadores se restablecen a sus condiciones iniciales.

Material y asignación de direcciones Cantidad Descripción Dirección




1 Digital 0/1 (110 Vca) Q0.0

1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.1

1 Digital 0/3 (110 Vca) Q0.2




Programa: Realice el siguiente programa y verifique su funcionamiento.

Programa: Realice el siguiente programa y verifique su funcionamiento




3.6 Instrucciones de comparación.

Objetivo: Conocer el funcionamiento básico de las instrucciones de comparación.

Teoría

Las instrucciones de comparación las siguientes:

= I – Compara si IN1 es igual que IN2.

> I – Compara si IN1 es menor que IN2.

< I – Compara si IN1 es mayor que IN2

>= I – Compara si IN1 es menor o igual que IN2

<= I – Compara si INI es mayor o igual que IN2

Donde

INI es la fuente del valor a comparar y IN2 es el valor de comparación.

Se deben comparar datos del mismo tipo.

Funcionamiento

El funcionamiento es el siguiente:

- Cada vez que se activa la entrada Digital1/1 el contador C0 incrementa.

- Al pulsar Digitial 1/2 se restablece el contador a 0 ó condiciones iniciales.

- Si el valor del del contador C0 es igual a 10 la lampara L1 se energiza.

- Si el valor del del contador C0 es menor a 10 la Lampara L2 se energiza.

- Si el valor del contador C0 es mayor a 10 la lampara L3 se energiza.




Material y Asignación de direcciónes



1 Digital 1/2(24 Vcd) I0.2

1 Digital 0/1 (110 Vca) Q0.0

1 Digital 0/2 (110 Vca) Q0.1

1 Digital 0/3 (110 Vca) Q0.2

Programa: Introduzca el siguiente KOP en Step 7 Micro/WIN y verifique su

funcionamiento (Proponer solución).




SECCION IV Aplicaciones




4.1 Arranque de un motor accionado por pulsadores.

Objetivo: Control de un motor accionado por pulsadores

Funcionamiento

Al presionar el pulsador (P1) se alimenta a la bobina del contactor quedando

autoalimentado por uno de sus contactos NA. El paro del motor se produce

pulsando a P4 o si ocurre una sobrecarga en el sistema.

Nota: En esta aplicación existen elementos que no están incluidos en el

sistema, el cableado de estos nuevos elementos para expansión del sistema

se debe realizar con ayuda del instructor o la persona capacitada en el área.

Diagrama de control




Diagrama de potencia

Material

Cantidad Descripción

1 Pulsador NA (P1)

1 Pulsador NC (P4)

1 Interruptor Termomagnético trifasico (QM1)

1 Relé térmico de sobrecarga (FR1)

1 Contactor (KM1)

1 Lampara color ámbar de 110 Vac (L1)

1 Lampara color verde de 110 Vac (L2)

1 Lampara color rojo de 110 Vac. (L3)

1 Motor trifasico (M)




Entradas Salidas

Descripción Dirección

Pulsador NA

Pulsador NC

Contacto NC de FR1

Contacto NA de FR1

Contacto NC de KM1

Programa: Realice el KOP en Step 7 Micro/WIN

Descripción Dirección

L1

L2

L3

KM1 – Bobina




4.2 Control de luces secuenciales

Objetivo: Control de una secuencia de luces 3 luces, aplicación de control

de cruceros vehiculares.

Teoría

Una aplicación común de control mediante periodos de tiempo preestablecido

es la de un semáforo para controlar un crucero vial. En esta practica

veremos el uso de temporizadores en cascada.

Funcionamiento

Se cuenta con dos pulsadores de mando, uno de puesto en marcha y otro de

paro de emergencia. Al iniciar con el botón de marcha la secuencia, esta

inicia en la luz verde durante un periodo de 2 min. al término de este tiempo

se activa la luz amarilla durante un periodo de 30 seg. y al finalizar este

periodo se activa la luz roja durante 60 seg. una vez terminado este periodo,

se debe repetir la secuencia anterior.

En la tabla 4.1 se muestran los tiempos para la secuencia.

Luz Verde Amarillo Rojo Tiempo de encendido

120 seg. 30 seg. 80 seg.

Tabla 4.1 Tiempos de control de cambio de luz.




Esquema

Material


1 Pulsador NA

1 Pulsador NC

1 Lampara color Rojo

1 Lampara color Amarillo

1 Lampara color Verde

Programa

Realice el KOP en Step 7 Micro/WIN

Marcha

Paro de emergencia

Semáforo

Caja de mando




4.3 Control de una puerta automática con sensores fotoeléctricos.

Objetivo: Control de apertura y cierre automático de una puerta.

Funcionamiento

Muy a menudo nos encontramos con sistemas automáticos en las entradas

de supermercados, edificios públicos, bancos, etc.

La puerta funciona de la siguiente manera:

• Cuando alguien se acerca, la puerta debe abrir automáticamente.

• La puerta debe estar abierta mientras haya alguna persona.

• Si no hay persona alguna en la puerta, debe cerrar automáticamente

después de un corto tiempo.

Esquemas

Motor

M

Sensor de limite abierto

Sensor de limite cerrado

Sensor fotoeléctrico

Sensor fotoeléctrico

Marcha

Paro de emergencia




Diagrama de Potencia

Diagrama de control




Material


2 Contactores KM1: Contactor Cierre, KM2: Contactor Apertura

2 Sensores de limite ( final de carrera) SB1 y SB2

1 Pulsador NA, Marcha

1 Pulsador NC, Paro

1 Relé térmico de sobrecarga FR1

1 Chicharra

2 Sensores fotoeléctricos, B1 y B2

Programa

Realize el KOP en Step7 Micro/Win




4.4 Control de entrada a un estacionamiento con cupo

limitado.

Objetivo: Control el acceso a un estacionamiento haciendo uso de sensores

fotoeléctricos a la entrada y salida del estacionamiento y registrar mediante

contadores el cupo existente en el mismo.

Funcionamiento

Cuando en el estacionamiento existe cupo la puerta permanecerá abierta y

encendida una luz verde indicando estacionamiento con cupo.

Al detectar por medio de un sensor fotoeléctrico la entrada de un automóvil

al estacionamiento esto se registrara un incremento en un contador, de la

misma manera al cruzar la salida se registrara un decremento en el

contador, si el contador llega al numero limite de lugares disponibles

automáticamente se cerrara la puerta de acceso y se encenderá una luz roja

indicando que no hay cupo.

Cuando el contador registre menor cantidad que el limite de lugares

disponibles y si la puerta esta cerrada esta se abrirá automáticamente

permaneciendo así mientras haya cupo en el estacionamiento.




Esquemas

Interruptor de limite Abierto

Salida Entrada

Interruptor de limite Cerrado

Motor

Sin cupo

Hay cupo

M

Sensores fotoeléctricos

Marcha

Paro de emergencia




Diagrama de Potencia

Diagrama de Control




Material


2 KM1: Contactor Apertura, KM2: Contactor Cierre

2 KA1: Relé auxiliar 1, KA2: Relé auxiliar 2

2 SB3: Detector fotoeléctrico de entrada (127v)

SB4: Detector fotoeléctrico de salida (127v)

1 M1: Motor apertura y cierre

1 FR1: Relé térmico 1

1 QM1: Interruptor Termomagnetico

1 Interruptor General

1 Sensor de limite (Final de carrera) SB1 y SB2

1 B1 contador

2 Lamparas indicadoras HL1 y HL2

Programa

Realize el KOP en Step 7 Micro/WIN




4.5 Taladro semiautomático

Objetivo: Control semiautomático de un taladro mando por pulsador de

Marcha y paro.

Funcionamiento

El fin de esta practica es controlar la posición en a la cual el taladro debe

bajar para realizar la perforación en la pieza a manufacturar, al llegar a la

posición inferior el interruptor de limite inferior accionara automáticamente el

asenso del taladro, el interruptor de limite arriba detendrá el asenso del

taladro y se quedara estático hasta que sea pulsado nuevamente el botón de

marcha.

Se cuenta con un botón de parada que al ser pulsado detendrá el

funcionamiento del taladro en cualquier instante durante el funcionamiento.

Esquema

Interruptor de posición arriba

Interruptor de posición abajo

Giro M

Arriba Abajo

Pieza

Marcha Paro

M




Diagrama de potencia




Diagrama de control




Material


1 KM1: Contactor bajada

1 KM2: Contactor subida

1 KM3: Contactor giro

1 M1: Motor subida/bajada

1 M2: Contactor giro



1 QM1: Magnetotérmico 1

1 QM2: Magnetotérmico 2

1 SB1: Pulsador de parada

1 SB2: Seta de emergencia

1 SB3: Pulsador de marcha

1 SB4: Final de carrera superior

1 SB5: Final de carrera inferior

1 HL1: Lámpara bajada

1 HL2: Lámpara subida

1 HL3: Lámpara protección térmica

1 HL4: Lámpara giro

Programa

Realice el KOP en Step7 Micro/WIN




4.6 Estación de llenado de un recipiente con un liquido Objetivo: Control de avance y llenado de una caja con una sustancia liquida.

Funcionamiento

Al pulsar el botón de marcha dará inicio el proceso. Al pulsar el botón de

paro de emergencia se detendrá el proceso en cualquier instante. Al llegar la

caja al área de llenado el motor que controla la banda transportadora se

detendrá, inmediatamente se abrirá una electroválvula por un tiempo de 10

min., al termino de este tiempo la banda transportadora entrara nuevamente

en movimiento hasta que otra caja este en el área de llenado.

Esquemas

Conforme avanzamos en nuestras aplicaciones vemos que el uso de

soluciones de control eléctrico de relés y contactores es cada vez mas

complicado por eso el uso de los PLC’s ha ido desarrollándose cada vez mas

ya que su uso nos facilita el control de procesos cada vez más complejos.

Motor de la Banda

M

Marcha

Paro de emergencia

Deposito

Electroválvula

Caja Caja

Rodillos

Caja llena Marcha Paro de emergencia

Banda Transportadora

Sensor de posición




Programa

Realice el KOP en Step 7 Micro/WIN




SECCION V

GUIA DE FALLAS




Guía de Fallas Falla Posible Causa Acción Correcta No enciende la fuente

Los fusibles F1,F2, están dañados

La fuente esta dañada

Cambiar los fusibles Revisar que le este llegando

energía eléctrica 110 Vca Apretar los bornes de 110

Vca Cambiar la fuente de poder

No enciende el PLC Los fusibles F1,F2, están dañados

El PLC esta dañado

Cambiar los fusibles Revisar que le este llegando

energía eléctrica 110 Vca Apretar los bornes de 110

Vca Cambiar el PLC

No existe comunicación con el PLC Step 7

El cable de comunicación Multimaestro RS232/PPI esta dañado

El PLC no esta energizado La configuración del

programa Step 7 no es correcta

Revisar que le este llegando energía eléctrica al PLC

Revisar la configuración de

cable RS232 Energizar el sistema

Revisar configuración de la

comunicación en Step 7

Fallan las salidas de 110 Vac

Foco piloto dañado Modulo de salidas digitales

dañado

Cambiar el foco piloto Cambiar él PLC

Las señales de entrada no funcionan

Falla en la alimentación de 110 Vac

Falla en la fuente de 24 Vdc Revisar que los contacto NA

y NC operen correctamente

Revisar en las bornas de L y N voltaje de 110 Vac

Cambiar fusibles

Cambiar la fuente de poder

El programa no esta

direccionado correctamente Cambiar contactos NA/NC




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52

SECCION VI

DIAGRAMAS

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PLC