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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Tema: DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO BASADO EN UN PLC MICROLOGIX 1000

TESIS DE GRADO PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO INDUSTRIAL

Autor: EDGAR XAVIER RUIZ ROBALINO

Director de Tesis: ING. LUIS HIDALGO Quito, Julio del 2009

II

Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el autor

Edgar Xavier Ruiz Robalino

Revisado por: Ing. Luis Hidalgo

III

AGRADECIMIENTO

A mi esposa e hijos, que fueron un apoyo incondicional para el cumplimiento de un objetivo anhelado por mi persona y por todos aquellos que estiman el alcance de nuevos conocimientos para beneficio del desarrollo profesional.

A mis profesores de la carrera universitaria que lideraron a cabalidad la enseñanza de cada de una de las cátedras por ellos impartidas.

A mi director de tesis Ing. Luis Hidalgo por la comprensión y paciencia hacia el desarrollo de la presente tesis.

IV

DEDICATORIA

A Dios por brindarme con bondad todas las oportunidades que me fueron entregadas con amor

A mi esposa Mónica mi hijo Miguel y mi hija Micaela, por ser el motivo de superación y mejora

A mis padres por su perseverante inclinación hacia el conocimiento de las ciencias de la ingeniería

V

RESUMEN

La presente tesis fue desarrollada en base a la experiencia laboral por parte del autor en General Motors del Ecuador en donde me desempeñe como especialista de mantenimiento durante 9 años en donde se realizo el montaje electromecánico y de control eléctrico de plantas automáticas de pintura en las áreas de primer, esmalte y elpo.

Esta última con controladores lógicos programables (PLC’s) de última generación que fueron uno de los primeros en el país en concebir un sistema totalmente automatizado, claro es que la puesta en marcha, funcionamiento operación y mantenimiento abarcan áreas tan extensas que, a lo largo de los años se fueron profundizando en el conocimiento pleno de un proceso que debe darse a conocer a los estudiantes de la escuela de ingeniería industrial.

Es por esta razón que se decidió desarrollar la presente tesis, con el aval de mis conocimientos teóricos, técnicos obtenidos antes como tecnólogo electromecánico previo a la obtención del titulo de ingeniero industrial.

VI

SUMMARY

The following thesis was development in facts an experience come from de author, who worked for many years ago, in factory of vehicles General Motors of Ecuador. The principal skill was building industrial plants of paint shop based on program control logic.

All kinds of programming control manager show a (PLC´s), for first time in our country, we should know every one of a students of the university because, the “know-how” is a agreement value for the industrial engineer.

This is a main reason and we decide development the present thesis, my previous technical degree was a technologic electromechanical giving knowledge for reach, the up grade industrial engineer

VII

ÍNDICE GENERAL

Pág. Carátula……………………………………………………………………………….... I Revisión……………………………………………………………………………...… II Agradecimiento…………………………………………………...………………….. III Dedicatoria…………………………………………………………………………… IV Resumen………………….……………………………………………………………VI Summary…………………………………………………………………………….. VII

CAPÍTULO I ................................................................................................................... 1

1

Introducción...................................................................................................................................1

1.1 Antecedentes ..................................................................................................................................2 1.2 Objetivo General ..........................................................................................................................2 1.3 Objetivos Específicos ..................................................................................................................2 1.4 Idea a defender .............................................................................................................................3 1.5 Justificación de la Investigación ............................................................................................3 1.6 Marco de referencia ....................................................................................................................3 1.7 Marco conceptual ........................................................................................................................3

VIII

1.8 Metodología de la investigación .............................................................................................4

CAPÍTULO II ................................................................................................................. 5

2.

Introducción a los Controladores Lógicos Programables PLC’s .............................5

2.1. Definición de Controladores Lógicos Programables PLC ..........................................6 2.2. Principio de un Sistema Automático ....................................................................................6 2.3. Fases de un estudio en la elaboración de un Automatismo .........................................7 2.4. Opciones Tecnológicas ...............................................................................................................9 2.5. Campos de Aplicación .............................................................................................................13 2.5.1. Señalización y Control .................................................................................... 13 2.5.2. Maniobra de Máquinas................................................................................... 13 2.5.3. Maniobra de Instalaciones............................................................................... 14 2.6. Ventajas e inconvenientes del PLC.....................................................................................14 2.6.1. Ventajas del PLC ............................................................................................ 14 2.6.2. Desventajas del PLC ....................................................................................... 14 2.7. Estructura de los Autómatas Programables PLC ........................................................15 2.7.1. Estructura Interna ............................................................................................ 15 2.7.1.1. La Sección de Entrada. ............................................................................................16 2.7.1.2. Unidad Central de Procesamiento (CPU). .........................................................16 2.7.1.3. Sección de Salida ......................................................................................................16 IX

2.7.2. Estructura Externa ........................................................................................... 18 2.8. Memorias ......................................................................................................................................19 2.8.1. Tipos de Memorias.......................................................................................... 20 2.9. Utilización de Memorias .........................................................................................................20 2.9.1. Memoria de Usuario........................................................................................ 20 2.9.2. Memoria de la Tabla de Datos ........................................................................ 20 2.9.3. Memoria y Programa del Sistema ................................................................... 21 2.9.4. Memoria EPROM Y EPROM ......................................................................... 21 2.10.Unidad Central de Proceso (CPU). .....................................................................................21 2.10.1.

Procesador ................................................................................................... 21

2.11.Unidades De Entrada – Salida (I/O) ..................................................................................22 2.11.1.

Entradas ....................................................................................................... 23

2.11.1.1. Analógicas...................................................................................................................23 2.11.1.2. Digitales .......................................................................................................................23 2.11.2.

Salidas ......................................................................................................... 23

2.12.Interfaces.......................................................................................................................................24 2.13.Unidad de Programación........................................................................................................24 2.13.1.

Programación .............................................................................................. 24

2.13.2.

Grabación del Programa.............................................................................. 25

2.13.3.

Modos de Servicio ...................................................................................... 25

2.14.Periféricos .....................................................................................................................................25 X

2.15.Tamaño de los Controladores Lógicos Programables PLC’s ..................................26 2.15.1.

Gama Baja ................................................................................................... 26

2.15.2.

Gama Media ................................................................................................ 26

2.15.3.

Gama Alta ................................................................................................... 26

2.16.Tipos................................................................................................................................................27 2.16.1.

Unidades Tipo Calculadora ......................................................................... 27

2.16.2.

Consola de Programación ........................................................................... 27

2.16.3.

Unidad con PC ............................................................................................ 28

2.17.Manejo e Instalación ................................................................................................................28 2.17.1.

Organigrama de Utilización del PLC .......................................................... 28

2.17.2.

Puesta en Funcionamiento .......................................................................... 29

2.17.3.

Programación Básica................................................................................... 31

2.17.3.1. Modos de servicio de un PLC ...............................................................................31 2.17.4.

Funciones de servicio de un PLC ................................................................ 32

2.17.4.1. Borrado del Programa..............................................................................................32 2.17.4.2. Escritura del Programa ............................................................................................32 2.17.4.3. Correcciones ...............................................................................................................32 2.17.4.4. Visualización y lectura de instrucciones ............................................................33 2.17.4.5. Búsqueda o localización de instrucciones del programa ...............................33 2.17.4.6. Revisión o control de sintaxis ...............................................................................34 2.17.4.7. Inspección del programa .........................................................................................34 2.17.4.8. Modificación de contadores y temporizador.....................................................34 2.17.4.9. Forzamiento de estados ...........................................................................................34

XI

2.18.Almacenamiento de la información ....................................................................................37 2.19.Borrado de memoria EPROM .............................................................................................37 2.20.Conexionado de las entradas – salidas ..............................................................................38 2.20.1.

Entradas ....................................................................................................... 38

2.20.1.1. Captadores...................................................................................................................38 2.20.1.2. Principio de funcionamiento ..................................................................................39 2.20.1.3. Conexionado de las entradas .................................................................................39 2.20.1.4. Captadores o contactos libres de tensión. ..........................................................39 2.20.1.5. Captadores o contactos con tensión .....................................................................39 2.20.2.

Salidas ......................................................................................................... 40

2.20.2.1. Actuadores ..................................................................................................................41 2.20.2.2. Circuitos protectores ................................................................................................42 2.20.2.3. Contactos de relés térmicos ...................................................................................42 2.20.2.4. Protecciones en los procesos contactos de confirmación .............................43 2.21.Distintas posibilidades de conexión en las salidas.........................................................44 2.21.1.

Conexión en un grupo de cuatro salidas comunes o de igual tensión ......... 44

2.21.2.

Acoplamiento directo e indirecto de cargas ................................................ 44

2.21.3.

Acoplamiento de actuadores de gran consumo ........................................... 44

2.23.Instalación, puesta a punto y mantenimiento .................................................................45 2.24.Condiciones ambientales del entorno ................................................................................45 2.25.Distribución de componentes ................................................................................................46

XII

2.26.Cableado ........................................................................................................................................47 2.27.Alimentación ................................................................................................................................47 2.28.Puesta a punto y en servicio...................................................................................................48 2.29.Verificación de las partes físicas ..........................................................................................49 2.30.Verificación del sistema automático...................................................................................49 2.31.Mantenimiento ............................................................................................................................50 2.31.2.

Mantenimiento preventivo .......................................................................... 50

2.31.3.

Inspección visual ......................................................................................... 50

2.31.4.

Condiciones ambientales............................................................................. 51

2.31.5.

Medidas de tensión de alimentación ........................................................... 51

2.31.6.

Localización y reparación de averías .......................................................... 51

2.32.Instrucciones y programas .....................................................................................................52 2.33.Tipos de elementos ....................................................................................................................53 2.34.Consideraciones previas a la programación ...................................................................54

CAPÍTULO III .............................................................................................................. 59

3.

Descripción de las partes de un PLC Micrologix 1000 Allen - Bradley ...............59

3.1. Ventajas .........................................................................................................................................60 3.2. Desventajas...................................................................................................................................60 XIII

3.3. Especificaciones técnicas.........................................................................................................60 3.4. Instalación del PLC Micrologix 1000 ................................................................................61 3.5. Funciones de los archivos SLC 500 ....................................................................................61 3.6. Archivos de programas ...........................................................................................................62 3.7. Archivo de datos.........................................................................................................................62 3.8. Direccionamiento .......................................................................................................................64 3.8.1. Direccionamiento de entradas / salidas ........................................................... 64 3.8.2. Direccionamiento de bits................................................................................. 65 3.8.3. Direccionamiento de temporizadores.............................................................. 65 3.8.4. Direccionamiento de contadores ..................................................................... 66 3.9. Instrucciones ................................................................................................................................66 3.9.1. Instrucciones de BIT ....................................................................................... 66 3.9.2. Pantalla de instrucciones / direcciones RS Logix .......................................... 67 3.9.3. Conceptos de la lógica de escalera .................................................................. 68 3.9.4. Continuidad Lógica ......................................................................................... 69 3.9.5. Instrucciones de temporización ....................................................................... 70 3.9.6. Instrucciones de conteo ................................................................................... 71 3.9.7. Uso de temporizadores y contadores............................................................... 71

CAPÍTULO IV .............................................................................................................. 73

XIV

4.

Aplicaciones de circuitos didácticos con el PLC Micrologix 1000 .........................73

4.1. Enlace Serie ..................................................................................................................................73 4.2. Enlace Paralelo ...........................................................................................................................74 4.3. Circuitos Secuenciales..............................................................................................................74 4.4. Practicas de carga y descarga de programas..................................................................75 4.4.1. Cómo crear un archivo de programa ............................................................... 75 4.4.2. Cómo introducir y editar la lógica de escalera ................................................ 77 4.4.3. Cómo crear un programa de control con instrucciones secuenciales .............. 85

CAPÍTULO V ................................................................................................................ 89

5.

Control clásico de procesos ....................................................................................................89 5.1.

Sensores Discretos .......................................................................................... 90

5.2. Sensores final de carrera (switch es).................................................................................90 5.3. Sensores ópticos (fotoeléctricos) ..........................................................................................91 5.4. Sensores capacitivos..................................................................................................................93 5.5. Sensores inductivos ...................................................................................................................94 5.6. Elementos de maniobra a la entrada y salida de un PLC..........................................94 5.6.1. Pulsadores ....................................................................................................... 95 5.6.2. Interruptores de protección ............................................................................. 96 XV

5.6.3. Contactores...................................................................................................... 96

CAPÍTULO VI .............................................................................................................. 98

METODOLOGIA Y DISEÑO DE PRÁCTICAS ...................................................... 98 6.

Elaboración ..................................................................................................................................98

6.1. Estructuración ............................................................................................................................99 6.1.1. Titulo ............................................................................................................... 99 6.1.1. Objetivos ......................................................................................................... 99 6.1.2. Componentes ................................................................................................... 99 6.1.3. Funcionamiento ............................................................................................... 99 6.1.4. Procedimiento ............................................................................................... 100 6.1.5. Programación ................................................................................................ 100 6.1.6. Conclusiones ................................................................................................. 100 6.1.7. Anexo ............................................................................................................ 100

CAPÍTULO VII........................................................................................................... 101

MANUAL DE PRÁCTICAS ...................................................................................... 101 7

Práctica n.1.................................................................................................................................101 7.1

Titulo: encendido y apagado del sensor final de carrera telemecanique ....... 101

7.2 Práctica n.2.................................................................................................................................104 XVI

7.2.1

Título: encendido y apagado del sensor inductivo pepperl – fuchs .............. 104

7.3 Práctica n.3.................................................................................................................................107 7.3.1

Titulo: encendido y apagado del sensor fotoeléctrico telemecanique xul-

m06031 ...................................................................................................................... 107 7.4 Práctica n.4.................................................................................................................................110 7.4.1

Título: encendido y apagado del sensor capacitivo siemens 3rg1614-6ld00. 110

7.5 Práctica n.5.................................................................................................................................113 7.5.1

Título: utilización de instrucciones de secuencia de tiempo (TON) y conteo

(CTU) 113 7.6 Práctica n.6.................................................................................................................................116 7.6.1

Título: enclavamiento y desenclavamiento de una salida ............................. 116

7.7 Práctica n.7.................................................................................................................................119 7.7.1

Título: Programación de contactos auxiliares o bits ..................................... 119

7.8 Práctica n.8.................................................................................................................................122 7.8.1

Título: enclavamiento y desenclavamiento de un bit auxiliar ....................... 122

7.9 Práctica n.9.................................................................................................................................125 7.9.1

Título: Aplicación de un contador ascendente .............................................. 125

7.10 Práctica n.10 .............................................................................................................................. 128 7.10.1

Título: Aplicación de una instrucción de comparación............................. 128

XVII

CAPÍTULO VIII ......................................................................................................... 132

8

Conclusiones .............................................................................................................................. 132

8.1 Recomendaciones ..................................................................................................................... 133

XVIII

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N.2.1 Opciones tecnológicas……......……………………………………………10 Tabla N.2.2 Tipos de elementos que actúan en un programa…………………………..53 Tabla N.3.1 Cuadro de instrucciones de programación Micrologix 1000……………...63

ÍNDICE DE FOTOS

Fotografía N.1 Módulo de control a ser utilizado en el Laboratorio de Control……...138 Fotografía N.2 Módulo de control conectado con el software de programación Rs Logix vía PC………………………………………………………………………………….139

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Lazo cerrado de un sistema automático………………………………………7 Figura 2.2 Organigrama de las fases de estudio en la elaboración de automatismos…....9 Figura 2.3 Organigrama para el desarrollo de un proceso de lógica cableada………….11 Figura 2.4 Organigrama para el desarrollo de un proceso industrial con un controlador lógico programable PLC………………………………………………………………..12 Figura 2.5 Diagrama básico de un PC…………………………………………………..15 Figura 2.6 PLC con sus periféricos y unidades de programación………………………17 Figura 2.7 Diferentes tipos de PLC clasificado de acuerdo a su tamaño……………….27 Figura 2.8 Organigrama simplificado para la utilización de un PLC…………………..29 XIX

Figura 2.9 Organigrama de puesta en funcionamiento de un PLC……………………..30 Figura 2.10 Organigrama de programación de un PLC………………………………...36 Figura 2.11 Organigrama a seguir para la detección de una avería…………………….52 Figura 2.12 Sentido de la programación en una línea de instrucción…………………..54 Figura 2.13 Sentido de programación de los bloques de contactos…………………….55 Figura 2.14 Máxima cantidad de contactos por bloque número 8……………………...56 Figura 2.15 Forma correcta de programar una salida en la línea de instrucción……….57 Figura 2.16 Forma correcta de programar una instrucción de salida…………………..57 Figura 2.17 Programación de dos instrucciones de salida……………………………..58 Figura 2.18 Programación de contactos auxiliares en un bloque es ilimitada…….……58 Figura 3.1 Partes de un PLC Micrologix 1000…………………………………………59 Figura 3.2 Pantalla de instrucciones, direcciones Rs Logix ………………………...…68 Figura 3.3 Descripción instrucciones de programación……………….………………..69 Figura 3.4 Instrucción Temporizador On Delay……………………….……………….70 Figura 3.5 Instrucción Temporizador Off Delay……………………….………………70 Figura 3.6 Instrucción Contador ascendente…………………………………………...71 Figura 3.7 Instrucción Contador descendente………………………………………….71 Figura 4.1 Programación serie en una línea del software Rs Logix…………………....73 Figura 4.2 Programación paralelo en una línea del software Rs Logix……………...…74 Figura 4.3 Programación instrucciones de tiempo y conteo……………………………74 Figura 4.4 Selección de tipo de procesador de acuerdo al modelo del PLC……………75 Figura 4.5 Pantalla inicial de programación software Rs Logix……………………….76 Figura 4.6 Creación de un archivo principal de programación…………………………77 Figura 4.7 Inserción de una línea de programación rung……………………………….78 XX

Figura 4.8 Inserción de una jump sub rutine para unir archivos………………………..79 Figura 4.9 Verificación de la instrucción JSR ……………………..…………………..80 Figura 4.10 Línea de instrucción correctamente programada con la instrucción JSR.....81 Figura 4.11 Creación del archivo práctica n.1………………………………………….82 Figura 4.12 Inserción de una línea de instrucción en el archivo práctica n.1…………..83 Figura 4.13 Programación de una instrucción de entrada I:0/1………………………...84 Figura 4.14 Carga de la programación realizada al PLC mediante la instrucción download………………………………………………………………………………..85 Figura 4.15 Programación de instrucciones de tiempo TON y CTU………………...…86 Figura 4.16. Programación de un BIT auxiliar correspondiente a la instrucción TON...87 Figura 4.17 Programación de la instrucción CTU……………………………………...88 Figura 5.1 Diagrama de cableado a la entrada de un PLC……………………………..91 Figura 5.2 descripción funcionamiento sensor óptico………………………………….92 Figura 5.3 Descripción simplificada de un sensor óptico……………………………...92 Figura 5.4 Principio de funcionamiento de un sensor capacitivo………………………93 Figura 5.5 Comportamiento del campo eléctrico con materiales dieléctrico y conductor………………………………………………………………………………..93 Figura 5.6 Principio de funcionamiento de un sensor inductivo……………………….94 Figura 5.7 Esquema de maniobra de un PLC…………………………………………..97 Figura 7.1 Sensor final de carrera Telemecanique XCK-M……………………..……101 Figura 7.2 Programación, encendido y apagado sensor telemecanique………...…….102 Figura 7.3 Sensor Inductivo pepperl-fuchs………………………………..…………..105 Figura 7.4 Programación encendido y apagado sensor inductivo pepperl-fuchs…..….105 Figura 7.5 Sensor fotoeléctrico telemecanique xul-m06031…………………………..108 XXI

Figura 7.6 Programación encendido y apagado sensor fotoeléctrico telemecanique.…108 Figura 7.7 Sensor capacitivo Siemens 3rg1614-61100……………………….……… 111 Figura 7.8 Programación encendido y apagado sensor capacitivo Siemens…….…….111 Figura 7.9 Programación secuencial de instrucciones de tiempo TON y conteo CTU.114 Figura 7.10 Programación enclavamiento utilizando la instrucción match (L)…….…117 Figura 7.11 Programación de contactos auxiliares o bits……………………………..120 Figura 7.12 Programación enclavamiento y desenclavamiento BIT auxiliar…………123 Figura 7.13 Programación de un contador ascendente que suma con un pulsador…...126 Figura 7.14 Programación de una instrucción de comparación……………………….129

XXII

CAPÍTULO I 1

Introducción

En la actualidad la competitividad en la industria es muy grande y exigente, por lo que se requiere la utilización de tecnologías nuevas, y es de gran utilidad que todo profesional del área industrial debe tener conocimientos de éstas.

Por sus ventajas, el programador lógico programable PLC es de fácil manejo, seguridad, economía y tiempo hacen que sean mucho más útiles en el campo de la industria.

La carencia de especialistas o personas capacitadas con los conocimientos mínimos para su manejo y programación hace no solo aconsejable, sino necesario tener un conocimiento de éste equipo de trabajo, evitando así daños en el mismo, ya sean físicos como internos en su programación.

La versatilidad en su uso para ciertas aplicaciones, dependerá únicamente del ingenio del futuro Ingeniero Industrial.

Las varias aplicaciones que se pueden dar a los PLC’s, hacen de él de gran importancia en la actualidad, y justifican el costo del mismo.

El uso de un PLC se basa principalmente en su programación y su respectiva visualización por medio de leds a las salidas.

1

1.1 Antecedentes

La necesidad de contar con equipos didácticos que guíen a los estudiantes que han recibido materias teóricas de control eléctrico, en donde se conoce los principios de funcionamiento y sus aplicaciones en la industria hace que se plantee el diseño de un sistema de control automático basado en un PLC Micrologix 1000 que servirá como modulo de prácticas tanto en programación, como en conocimiento de dispositivos de control y sensores, que se utilizan en la vida real.

1.2 Objetivo General

Diseñar un sistema de control automático basado en un PLC Micrologix 1000 que servirá como modulo de prácticas de control para la facultad de ingeniería industrial

1.3 Objetivos Específicos

Con el fin de conseguir el objetivo general tenemos que conseguir los siguientes objetivos específicos:

•

Construir el modulo de control eléctrico en el que se montaran los componentes eléctricos para realizar las prácticas.

•

Elaborar el manual de prácticas de control que se inicien con la programación de las instrucciones básicas hasta llegar a las instrucciones mas elaboradas.

2

1.4 Idea a defender

Al desarrollar el sistema de control basado en un PLC, para la facultad de ingeniería industrial con partes y componentes eléctricos y electrónicos que se utilizan en la industria obtendremos un mejor conocimiento del funcionamiento y operación de los mismos por parte de los estudiantes con el fin de crear cultura de mejoramiento de procesos a través de manejo de variables a programar.

1.5 Justificación de la Investigación

La necesidad de realizar prácticas de control que se acerquen a la realidad de las industrias hace que la facultad de ingeniería industrial cuente con modulo de control eléctrico, que realice las mismas, a través de un PLC Micrologix 1000.

1.6 Marco de referencia

•

Marco Teórico: Normas de programación eléctrica, Allen – Bradley, Rockwell Software, RS Logix 500

1.7 Marco conceptual

•

Control Automático: En todos los procesos es absolutamente necesario controlar diversas operaciones como encendido y apagado, espera de tiempo, y conteo de unidades para mantenerlos dentro de los limites requeridos por el 3

proceso. En los inicios de la era industrial, el operario realizaba un control manual de estas variables utilizando elementos de accionamiento de acuerdo a su intuición y experiencia. Debido a la gradual complejidad con que la industria se ha ido desarrollado ha sido necesaria la automatización progresiva (control automático) por medio de elementos de control: pulsadores, selectores, sensores, programadores lógicos controlables que han ido liberando al operador de su intervención directa.

1.8 Metodología de la investigación

Tomando en cuenta las necesidades del laboratorio de control de la facultad de ingeniería industrial nos basaremos en técnicas y métodos que serán de ayuda para el diseño de un sistema de control automático basado en PLC Micrologix 1000 •

Explorativa: Mediante este método vamos a establecer cual es el estado actual del laboratorio de control de la facultad de ingeniería industrial.

•

Inductivo: Una vez implementado el sistema se buscará conocer algún tipo de falencia que se presentaré en el sistema actual.

•

Analítico: Mediante este método se hará un análisis imparcial de los problemas encontrados para llegar al objetivo, el cual será encontrar soluciones óptimas con el sistema implementado.

•

Técnico: Para el desarrollo de la presente tesis se elaborará un manual de prácticas de control para el mejor entendimiento del sistema.

4

CAPÍTULO II

2.

Introducción a los Controladores Lógicos Programables PLC’s

La competencia que existe entre una industria y otra, ha sido la parte fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías con el fin de lograr una mejor producción y productividad. Han existido y seguirán existiendo elementos con los cuales se puede realizar el control de equipos como son temporizadores, relés, contactores, etc. pero en la actualidad con el uso de éstos equipos se incrementan los problemas, ya que van aumentando los elementos, los equipos, y cada vez los armarios de maniobra se incrementan más y más, por ende los riesgos de un posible daño aumentan, siendo su localización difícil de encontrar.

Con la utilización de la electrónica se facilitó el trabajo ya que los componentes se redujeron considerablemente, pero el cableado continuaba siendo importante dificultando su mantenimiento.

Por todo esto la industria veía la necesidad de cambiar los armarios de los equipos eléctricos por los primeros Autómatas también conocidos como Controladores Lógicos Programables (PLC), limitados originalmente a los tratamientos de lógica secuencial, los mismos que se fueron desarrollando en forma rápida y actualmente son muy utilizados en la industria, para el control de procesos y de máquinas.

5

2.1.

Definición de Controladores Lógicos Programables PLC

Un controlador Lógico Programable (PLC) es toda aquella máquina electrónica, diseñada para controlar en tiempo real y en medio industrial procesos secuenciales. Este realiza funciones lógicas tales como son: serie, paralelo, temporizadores, contadores y otros cálculos operacionales.

Un PLC esta constituido por tres partes principales:

Entradas. Son captadores, los mismos que pueden ser pulsadores, relés térmicos, sensores, señales de fin de carrera.

CPU: Es un micro que realiza las operaciones que se requieren.

Salidas: Dependiendo del PLC pueden ser: por Relé, por Transistor, o por Triacs.

Existen PLC’s que tienen sus tres partes separadas y se les conoce con el nombre de PLC Modulares. Y existen PLC’s cuyas partes están juntas o compactas.

2.2.

Principio de un Sistema Automático

Todo sistema se basa en el concepto de bucle o lazo cerrado, ejemplo: 6

Figura 2.1 Lazo Cerrado de un Sistema Automático

Captadores Maquina o proceso operativo

Automatismo o parte de control

Actuadores

Fuente: Allen Bradley – Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida. Autor: Rockwell Automation

2.3.

Fases de un estudio en la elaboración de un Automatismo

El conocimiento previo de los siguientes datos, nos permitirá el desarrollo y la elaboración correcta de un automatismo.

•

Las especificaciones técnicas del sistema o proceso de automatizar y su correcta interpretación.

7

•

La parte económica asignada para no caer en el error de elaborar una buena opción desde el punto de vista técnico, pero no posible económicamente.

•

Los materiales, aparatos, etc., existentes en el mercado que se van utilizar para diseñar el automatismo, en el mismo que se necesita conocer.

•

Calidad de información de los equipos.

•

Disponibilidad de la información técnica de los equipos

•

Disponibilidad y rapidez en cuanto a recambios y asistencia técnica.

8

Figura 2.2 Organigrama de las fases de estudio en la elaboración de automatismos.

Inicio Estudio Previo

Especificaciones funcionales

Planteamiento de las opciones tecnológicas más eficaces

Estudio Técnico Económico

Estudio económico de las opciones

Toma de decisiones

Decisión Final

Lógica Cableada

Lógica Programada

Fin

Fuente: Libro Ingeniería de Control Moderna Autor: Ogata K

2.4.

Opciones Tecnológicas

Mediante la lógica cableada y la lógica programada, se procederá a indicar las posibles opciones tecnológicas de acuerdo a la tabla 2.1. 9

Tabla 2.1 Opciones Tecnológicas

Tipo

Familia tecnológica

Subfamilias especificas Relés Electromagnéticos

Eléctrica

Electro neumática

Lógica cableada Electro hidráulica Electrónica

Electrónica Estática Microordenador Mini ordenados

Lógica Electrónica programable

Microsistemas Autómatas Programables

Fuente: Libro Ingeniería de Control Moderna Autor: Ogata K

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Figura 2.3. Organigrama para el desarrollo de un proceso de lógica cableada

Inicio

Documentación del proceso, especificaciones funcionales

Interpretación del Proceso

Esquema de potencia, mando, del proceso

Especificaciones de materiales, aparatos maniobra

Determinación de tiempos

Montaje y pruebas

Puesta en funcionamiento

Fin

Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley

11

Figura 2.4 Organigrama para el desarrollo de un proceso industrial con un controlador lógico programable PLC Inicio

Documentación del proceso Memoria de función, planos,etc

Interpretación del proceso a controlar

Diagrama del proceso Determinación de I/O, temporizadores, contadores, etc.

Elección del autómata

Asignación de I/O, relés, temporizadores, contadores, etc.

Asignaciónde I/O, reles, temporizadores, contadores

Programación diagrama lista de instrucciones. Diagrama de tiempos

Esquema eléctrico de Potencia de proceso

Autómata puesta en funcionamiento

Plano distribución de componentes automatismo

Puesta en modo RUN

Esquema de conexiones I/O del autómata

Proceso a controlar Montajes

Fin

Fuente: Allen Bradley – Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida. Autor: Rockwell Automation

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2.5.

Campos de Aplicación

Por medio de la evolución que se ha dado del hardware y del software, el campo de los PLC’s va, extendiéndose cada vez más, ya sea por sus características de diseño y construcción o por la facilidad del manejo.

Los campos de aplicación para la utilización de los PLC´s se dan fundamentalmente en aquellas instalaciones en dónde son necesarios procesos de maniobra, control, señalización, etc.

2.5.1.

Señalización y Control

•

Chequeo de programas

•

Señalización de estado de procesos

2.5.2.

Maniobra de Máquinas

•

Industria del plástico

•

Procesos textiles y de confección

•

Procesos de arena y cemente

•

Industria automotriz

13

2.5.3.

Maniobra de Instalaciones

•

Calefacción, aire acondicionado, etc.

•

Almacenamiento

•

Embotelladoras

•

Plantas depuradoras de residuos

2.6.

Ventajas e inconvenientes del PLC

2.6.1.

Ventajas del PLC

Entre las ventajas tenemos:

•

Reducción de los elementos de maniobra electromecánica.

•

Reducción del espacio

•

Confiabilidad del sistema

•

Posibilidad de gobernar uno o más de los sistemas

•

Tiempos de apertura y cierre exactos

•

Consumo de potencia bajo

2.6.2.

Desventajas del PLC

•

Salidas de baja potencia

•

Susceptible a ambientes húmedos, corrosivos.

14

•

Existe un software de programación para cada PLC.

•

Se necesita de personal capacitado

2.7.

Estructura de los Autómatas Programables PLC

Aquí conoceremos la parte física o hardware y también la parte interna de un Autómata.

2.7.1.

Estructura Interna

Para el estudio del hardware interno del PLC se observará el siguiente diagrama de bloques figura 2.5

Figura 2.5 Diagrama básico de un PLC

Dispositivos de entrada o captadores

Sección de Entrada (Inputs)

CPU

Sección de salida (Outputs)

Dispositivos de salida o Actuadores

Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley

Para el entendimiento del Autómata Programable se explicarán cada uno de los bloques:

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2.7.1.1.

La Sección de Entrada.

Los dispositivos de entada y captadores son adaptados y codificados de forma comprensible por el CPU, también se tienen una de los circulitos electrónicos del autómata, realizando una separación eléctrica entre estos y los captadores.

2.7.1.2.

Unidad Central de Procesamiento (CPU).

La unidad central de proceso está diseñada cada día con más frecuencia por un solo circuito integrado llamado microprocesador. En éste, es en donde se lee el programa y se efectúan los cálculos y operaciones de entrada y salida correspondientes, es decir el CPU es el programador del sistema.

2.7.1.3.

Sección de Salida

A la sección salida tenemos la decodificación correspondiente de las señales procedentes del CPU, las mismas que amplifica y controla con ella los dispositivos de salida o actuadotes, como válvulas, lámparas, relés, etc. Con las partes descritas se puede decir que se tiene un Autómata, pero para que sea operativo son necesarios otros elementos como:

•

Unidad de alimentación

•

Unidad o consola de programación

•

Dispositivos Periféricos

•

Interfaces 16

Figura 2.6 PLC con sus periféricos y unidades de programación

Dispositivos de entrada o captadores

Sección de Entrada (Imputs)

Unidad de Alimentación CPU Interfaces

PC Programación

Sección de salida (Outputs)

Dispositivos de salida o Actuadores

Dispositivos periféricos

Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley

Unidad de Alimentación.

También conocida como fuente de alimentación, adaptada a la tensión de funcionamiento de los circuitos electrónicos internos del Autómata, como también a los dispositivos de entrada.

Unidades de Programación.

Se ha dicho que el CPU elabora las salidas en función de las entradas y de las instrucciones del programa. En los Autómatas más sencillos es un teclado con display.

Periféricos. Son todos los elementos auxiliares, que se encuentran independientes del Autómata, que se une al mismo para realizar su función específica y que facilitan su utilización. 17

Interfaces.

Son todos los elementos, circuitos o dispositivos electrónicos que permiten la conexión desde los elementos periféricos hacia el CPU

2.7.2.

Estructura Externa

La estructura externa se refiere a la parte física de un Autómata Programable, siendo la el fabricante el que oferta la magnitud de acuerdo a los requerimientos del proceso a controlar. En la actualidad, nuestro medio existen dos estructuras más significativas, las mismas que son:

•

Estructura Compacta

•

Estructura Modular

Estructura Compacta.

La estructura compacta en los autómatas, es en si la indicación de un solo bloque de todas las partes constitutivas como son: entradas, salidas, fuente de alimentación, CPU, etc. El autómata se podrá colocar en un armario de control mediante sistemas como: carril, placa perforada, DIN, etc.

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Estructura Modular

En la estructura modular tenemos que los Autómatas se dividirán en módulos que realizan funciones específicas. Se tienen dos tipos de estructuras modulares como son:

•

Estructura modular americana

•

Estructura modular europea

Americana.

Se caracteriza por tener en un solo bloque el CPU, fuente de alimentación, memorias y separadas las entradas y salidas.

Europea.

En este tipo de estructura se tiene que cada elemento tiene su propio módulo de trabajo, y la unidad de programación se une mediante cable conector.

2.8.

Memorias

La memoria es cualquier dispositivo que permitirá, almacenar información en forma de bits (0y1).

19

2.8.1.

Tipos de Memorias

En la actualidad existen dos tipos de memorias las cuales son:

Memoria RAM. Es una memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura –escritura.

Memoria ROM Es una memoria sólo de lectura, es decir no tiene acceso a escritura.

2.9.

Utilización de Memorias

Para la utilización de una memoria dependerá de la función asignada:

2.9.1.

Memoria de Usuario

El programa de usuario normalmente se graba en la memoria RAM, ya que ésta además de ser leída por el microprocesador, podrá ser cambiada la información por el usuario.

2.9.2.

Memoria de la Tabla de Datos

Esta memoria también es del tipo RAM: podemos encontrar la imagen de los estados de las entradas y de las salidas, como también los datos numéricos y las variables internas.

20

2.9.3.

Memoria y Programa del Sistema

Esta memoria junto con el procesador forma parte el CPU, se encuentra dividida en dos áreas que son:

•

Memoria del sistema = Memoria RAM

•

Memoria del programa del sistema = Memoria ROM

2.9.4.

Memoria EPROM Y EPROM

Este tipo de memorias son de gran utilidad para la grabación y archivo de programas de usuario

2.10. Unidad Central de Proceso (CPU).

La unidad central de proceso más conocida como CPU esta formada por las siguientes partes: •

Procesador

•

Memoria

•

Circuitos Auxiliares

2.10.1. Procesador

Es un circuito integrado de gran escala. Esta constituido por el microprocesador de impulsos (reloj) y chips auxiliares. El procesador posee las siguientes unidades.

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Unidad Lógica Aritmética.

Es la parte del microprocesador dónde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas para controlar el autómata.

Unidad de Control

Es aquel cuya función es organizar las tareas del microprocesador y controlar los tiempos.

Registros.

Son memorias cuya función es almacenar temporalmente datos, instrucciones, direcciones, etc.

Buses.

Son zonas conductoras en paralelo cuya función es transmitir datos, direcciones, instrucciones y señales de control entre las diferentes partes del microprocesador.

2.11. Unidades De Entrada – Salida (I/O)

Son dispositivos básicos por donde se toma la información de los captadores, en el caso de las entradas y en las salidas es por donde se realiza la activación de los actuadotes.

22

2.11.1. Entradas

Las entradas son fácilmente identificables, ya que se caracterizan fácilmente por sus bornes para acoplar los dispositivos captadores, su identificación se realiza ya sea por Imput o Entrada, en muchos casos llevan la visualización en un led. Dependiendo de la señal a ingresar, las entradas pueden ser :

2.11.1.1. Analógicas Se denominan entradas analógicas cuando la magnitud que es acoplada corresponde a una medida, por ejemplo presión, temperatura, caudal, etc., es decir se necesita disponer de un modulo de entrada.

2.11.1.2. Digitales Son las más utilizadas y corresponden a una señal de entrada todo o nada, es a un nivel de tensión o a la ausencia de la misma, por ejemplo interruptores, pulsadores, etc.

2.11.2. Salidas La identificación de las salidas se realiza igual que en las entradas, indicándonos por medio de un output o salidas van a ser acoplados dispositivos actuadotes y serán indicadas con un led luminoso.

En un PLC se puede tener tres clases o tipos de salidas como son:

23

•

Relé

•

Triac

•

Transistor

Cabe indicar que la salida a relé y triac se utiliza cuando el actuador es de AC y los a transistor se utiliza cuando el actuador es de CC

2.12. Interfaces

Son circuitos cuya función es la comunicación del CPU con el exterior, llevando la información acerca del estado de las entradas y transmitiendo las órdenes de activación a las salidas.

2.13. Unidad de Programación

La unidad de programación, es el medio material del que se auxilia el programador para grabar o introducir en la memoria del usuario las instrucciones del programa.

La unidad de programación realiza otras funciones especiales como son:

2.13.1. Programación

•

Modificación del programa y de instrucciones

•

Borrado de instrucciones 24

•

Inserción de instrucciones

•

Forzamiento del estado de marcas, registros, contadores, temporizadores, etc.

2.13.2. Grabación del Programa

•

El chip de memoria EPROM O EEPROM.

•

En papel mediante impresora

•

En disquete mediante PC

2.13.3. Modos de Servicio

•

STOP (off – line), o salidas en reposo.

•

RUN (on – line), o ejecutando el programa

2.14. Periféricos

Son periféricos todos los elementos auxiliares y físicamente independientes al Autómata, los mismos que realizan funciones concretas y de gran importancia. Entre los periféricos más utilizados en los Autómatas tenemos:

ƒ

Impresoras,

ƒ Unidades de cinta o memoria. ƒ Lectores de código de barra, etc.

25

2.15. Tamaño de los Controladores Lógicos Programables PLC’s

En los PLC, su clasificación se realiza por medio del número de entradas - salidas, entre estas tenemos:

2.15.1. Gama Baja

Hasta un máximo de 128 entradas - salidas. La memoria de usuario de que dispone suele alcanzar un valor máximo de 4K instrucciones. 2.15.2. Gama Media

De 128 a 512 entradas - salidas, la memoria de usuario de que dispone suele alcanzar un valor máximo de hasta 16 K instrucciones.

2.15.3. Gama Alta Más de 512 entradas - salidas. Su memoria de usuario supera en algunos de ellos los 100 K instrucciones.

26

Figura. 2.7 Diferentes tipos de PLC clasificados de acuerdo a su tamaño

Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC) Autor: Rockwell Software

2.16. Tipos Desde el punto de vista constructivo, podemos distinguir tres tipos principales: 2.16.1. Unidades Tipo Calculadora

Son las más comunes utilizadas en los Autómatas de la gama baja, constan de: teclado, conmutador de modos, display de cristal líquido o siete

segmentos de dos o más

líneas, así como de las entradas para la grabación del programa del usuario, éste puede ser totalmente independiente o ser conectado directamente a la CPU. 2.16.2. Consola de Programación

Esta es una posición intermedia entre la unidad tipo calculadora y el PC, consta de: pantalla de plasma o tipo similar y tamaño suficiente para 20 - 30 líneas y 60 -80 caracteres por línea, así como teclado.

27

2.16.3. Unidad con PC

Esta unidad que se adapta al Autómata mediante la interfaz correspondiente lleva incorporado un monitor de tubo de rayos catódicos (TRC) y realiza la misma función que la unidad de programación normal, permitiendo visualizar los esquemas, diagramas o partes importantes de los mismos.

2.17. Manejo e Instalación

El manejo y utilización del Autómata es fundamental si queremos obtener de él una eficacia mínima.

2.17.1. Organigrama de Utilización del PLC

El organigrama general simplificado que nos orientaría en la secuencia que se debe seguir par la utilización correcta del PLC sería el representado en la Fig.2.8

28

Figura 2.8 Organigrama simplificado para la utilización de un PLC

Inicio

Puesta en Funcionamiento

Programación

Conexión de Entradas / Salidas Instalación, puesta a punto y funcionamiento

Fin

Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC) Autor: Rockwell Software

2.17.2. Puesta en Funcionamiento Antes de iniciar cualquier acción para la puesta en funcionamiento del Autómata es necesario tener delante el cuadro de características o especificaciones del mismo, ya que, datos como tensión de alimentación al sistema o tensión de red y el margen de 29

variación admisible de la misma no es necesario. Por medio de la figura 1.10, nos guiaremos para la puesta en funcionamiento inicial del sistema. Figura 2.9 Organigrama de puesta en funcionamiento del PLC

Inicio

Conectar Fuente de Alimentación Conectar Toma a Tierra Verificar tensión de entrada Verificación tensión de red

Verificación led verde run del PLC Pulsar marcha instalación

Fin

Fuente: Rockwell Automation Autor: Allen Bradley

30

2.17.3. Programación Básica

Antes de iniciar el manejo de un Autómata es imprescindible familiarizarse con los modos y funciones específicas mediante el manual de instrucciones del mismo.

2.17.3.1. Modos de servicio de un PLC Existen dos modos principales:

•

STOP

•

RUN

STOP (off-line). Esto es, con el contacto de arranque abierto programa sin ejecutar. Todas las salidas están en reposo, en estas condiciones se pueden escribir, corregir el programa, etc.

En el modo STOP existe tres modos particulares y específicos que son:

Modo ROM.- para programación en memorias. Modo CMT.- (casete), para almacenamiento de programas en cinta. Modo PRT.- (impresora), para impresión de programas sobre papel. RUN (on-line).- o sea, con el contacto de arranque cerrado.

31

El programa se está ejecutando continuamente. Aquí sólo son posibles algunas operaciones. 2.17.4. Funciones de servicio de un PLC Es importante el conocer y manejar correctamente las funciones de servicio que ofrecen los PLC's, para de esta forma conseguir las máximas prestaciones y eficacia de los Autómatas

Se tienen las siguientes funciones: 2.17.4.1. Borrado del Programa

Normalmente en modo STOP, debe realizarse un borrado total del programa, contenido en la memoria antes de introducir uno nuevo, pulsando las correspondientes teclas, se obtiene el borrado, de todas las instrucciones contenidas en la memoria de usuario, poniendo a cero también los relés auxiliares protegidos, temporizadores, contadores, registros, etc.

2.17.4.2. Escritura del Programa Normalmente en modo STOP, el programa se confeccionaría con sus instrucciones específicas. 2.17.4.3. Correcciones

Normalmente en modo STOP, las correcciones posibles son las siguientes: 32

•

Inserción de instrucción.

•

Borrado de instrucción.

•

Modificación de una instrucción

Borrado de programa a partir de una determinada instrucción. En el manual de manejo, encontraremos la forma de proceder en cada tipo de corrección. Tanto en la inserción como en el borrado, el programa enumera automáticamente las direcciones de memoria una vez efectuado

este tipo de corrección.

2.17.4.4. Visualización y lectura de instrucciones Modo STOP y RUN, en este caso, la visualización la obtenemos a partir del número de direcciones de memoria conocido, que habremos de introducir.

2.17.4.5. Búsqueda o localización de instrucciones del programa

Modos STOP y RUN, este caso es distinto al anterior, aquí no conocemos o dudamos de la dirección o direcciones en que se encuentra determinada instrucción. Fijada la instrucción buscada, aparecerá en pantalla ésta indicando la dirección en que se encuentra. En caso de contactos repetidos en varias direcciones, también se visualizarán éstas

en orden ascendente de direcciones de memoria pulsando la correspondiente

función.

33

2.17.4.6. Revisión o control de sintaxis

Modos STOP

y RUN, se controlan para su corrección los posibles errores en la

escritura del programa, como:

•

Correcta numeración de E/S y relés auxiliares.

•

Correcta ordenación de instrucciones en contadores y registros.

•

Verifica que cada instrucción de comienzo de línea tiene su salida.

•

Comprueba que los agrupamientos de apertura y cierre de grupos de contactos con grupos de salidas llevan aparejadas las funciones correspondientes.

2.17.4.7. Inspección del programa Normalmente en modo RUN, con el auxilio de las correspondientes funciones logramos visualizar el estado lógico de E/S, relés auxiliares, temporizadores, contadores, registros, etc.

2.17.4.8. Modificación de contadores y temporizador

Normalmente en modo RUN, a veces en modo RUN es necesario modificar conteos o tiempos para ajustar procesos. 2.17.4.9. Forzamiento de estados Normalmente en modo RUN, ante una modificación, comprobación o avería a veces es necesario forzar a "O

a 1", los estados de 34

determinado contador, registro,

temporizador, marcas protegidas, relés especiales, etc. Una vez conseguido este forzamiento podemos volver al estado primitivo en el momento deseado.

La figura 2.10, muestra el organigrama de programación:

35

Figura 2.10 Organigrama de Programación de un PLC

Inicio

Seleccionar Modo Borrar Memoria Escribir programa

Imprimir

Grabar

Ensayar programa Fin Funciona

Comprobar errores

Buscar y corregir otros errores

Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor Allen Bradley

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2.18. Almacenamiento de la información

Como se conoce, una de las ventajas del Autómata sobre la lógica cableada, es la posibilidad de introducir, borrar y modificar los programas, pero también de poder grabarlos.

En procesos de producción periódicamente cambiantes, en donde programas abandonados vuelven al cabo del tiempo a ser puestos en funcionamiento, papel importante la posibilidad de grabación y

juega

un

archivo de los mismos para su

posible utilización en el futuro, bien con su configuración

actual

o

bien

con

las

modificaciones hechas.

Es por esto, que una vez realizado un programa, comprobado, verificado y dispuesto para ponerlo en funcionamiento, es necesario grabarlos, ya sea los sistemas de acuerdo a lo que se disponga, como

por uno o algunos de

puede ser:

Memoria EPROM o EEPROM, disquete, por medio de la impresora

en

archivo

impreso.

2.19. Borrado de memoria EPROM

Un programa grabado en éste tipo de memorias sólo es posible borrarlo basándose en luz o radiación ultravioleta (UV), este procedimiento se puede realizar exponiendo la ventanilla del CHIP a los rayos solares, resultando un poco lento, o por medio de una lámpara ultravioleta que es más rápida. 37

2.20. Conexionado de las entradas – salidas La eficaz puesta en funcionamiento de un PLC pasa principalmente por una correcta conexión en los captadores en las entradas y en los actuadores a las salidas, así conseguiremos las siguientes ventajas:

•

El buen funcionamiento y la ausencia de averías por esta causa.

•

La limitación en el número de entradas y salidas que se van a utilizar, lo que implica un ahorro en el uso de Autómatas

2.20.1. Entradas

La importancia del conocimiento de las entradas en los Autómatas puede quedar plenamente comprendida, si entendemos que las salidas a los actuadores y por tanto, el estado de reposo o marcha de los elementos acoplados a ellas van a depender del programa con que estemos trabajando y del estado de las entradas. 2.20.1.1. Captadores Se entiende por captadores, aquellos elementos que se acoplan o conectan a las entradas de los Autómatas, los mismos que pueden ser de dos tipos:

•

Analógicos.- Cuya señal eléctrica es variable en el tiempo y que necesariamente han de acoplarse al mismo tipo de entradas

•

Digitales,- En donde la señal responde a (O y 1).

38

2.20.1.2. Principio de funcionamiento En caso de que la señal que se va aplicar a la entrada sea analógica - digital, la entrada ha de ser del mismo tipo, en este tipo de entradas existe un circuito analógico - digital A/D que transforma dichas señales en

digitales, ya que este es el lenguaje que

entiende el procesador. 2.20.1.3. Conexionado de las entradas Dos son los tipos de captadores posibles desde el punto de vista de la tensión: 2.20.1.4. Captadores o contactos libres de tensión.

Los captadores sin tensión que se pueden conectar a un Autómata pueden ser de varios tipos, y entre otros, se podría citar los siguientes:

•

Pulsadores.

•

Interruptores.

•

Finales de carrera.

•

Contactos de relé, etc.

2.20.1.5. Captadores o contactos con tensión Los elementos de éste tipo pueden ser:

•

Detector de proximidad.

•

Micro switch

39

Para la elección de éstos elementos, debemos hacerlo de tal forma que

su

tensión

coincida con la tensión de entrada del Autómata

2.20.2. Salidas

En los contactos de salida de los Autómatas se conectan las cargas o actuadores bien directamente, bien a través de otros elementos de mando como pueden ser los contactores por medio de sus bobinas.

Las salidas se suelen distribuir en varios grupos independientes de 1, 2, 4, 5 etc. contactos, de tal forma que se puede utilizar varias tensiones, según las necesidades de las cargas.

Cada grupo está limitado también por su consumo, que además es distinto en función del tipo de carga, resistiva o inductiva.

Las tarjetas de salidas suelen ser de tres tipos distintos:

•

Salidas a relés.- (AC o CC), este tipo de salidas suelen utilizarse cuando el consumo tiene cierto valor (del orden de amperios), y donde las conmutaciones no son demasiado rápidas, son empleados en cargas de contactores, electro válvulas, etc.

•

Salidas a triac's.- (AC o CC), en conmutaciones muy rápidas en donde el relé no es capaz de realizarlas o su vida se hace corta, se utiliza el triac. Su vida es más larga

40

que la del relé, en cuanto al valor de intensidad, suele tener valores similares a los del relé.

•

Salidas a transistores.- (ce), cuando se utilice en ce, y cuando las cargas sean de poco consumo, rápida respuesta y alto número de operaciones como es el caso de circuitos electrónicos. Su vida es superior a la del relé.

2.20.2.1. Actuadores Actuadores son todos los elementos conectados a la salida, sean éstos de actuación directa o de mando.

Antes de conectar elemento alguno a la salida del Autómata, habremos de utilizar y tener en cuenta las siguientes limitaciones.

La tensión que se vaya aplicar en cada grupo de contactos ha de ser única, por tanto podremos utilizar tantas tensiones distintas como grupos de contactos posea el Autómata.

El margen de los valores de tensiones que se vaya a aplicar tanto en ca como en ce, serán los indicados por el fabricante.

Se sumarán las intensidades demandadas por los elementos conectados a cada grupo de contactos y se comprobará que no supere la intensidad máxima que nos indiquen sus características, los valores son distintos tanto para ce como para ca. Cuando el consumo de una carga o bobina del contactor sobrepase el valor disponible en el grupo de salidas, se colocará un relé intermedio de bajo consumo. 41

2.20.2.2. Circuitos protectores Como sabemos las cargas en las salidas se puede clasificar en: cargas en CC y cargas en CC.

En la mayoría de los casos, las cargas aplicadas a las salidas suelen ser circuitos inductivos como por ejemplo, bobinas de contactores. La desconexión da lugar a picos de tensión transitorios, de alto valor. Para proteger los circuitos internos y los contactos de relés, los fabricantes acoplan internamente un circuitos de protección compuesto por un condensador y una resistencia, circuito RC o bien un varistor. Como en ocasiones estos circuitos internos no son suficientes, lo que se hace

es

acoplar circuitos adicionales exteriores para que supriman mejor y más rápidamente éstas tensiones transitorias. Cuando las cargas son del tipo resistivo, no es necesario acoplar circuito alguno.

2.20.2.3. Contactos de relés térmicos Dos son las posibilidades de conexión de los contactos de los relés térmicos de protección contra sobre intensidades.

•

En las entradas como captadores.

•

En las salidas como actuadores.

Las ventajas e inconvenientes que presentan ambas posibilidades son las siguientes:

42

La conexión en el circuito de entrada o de captadores es la más técnica y segura

desde

el punto de vista del control, ya que su apertura desactivará los correspondientes circuitos de entrada y como consecuencia la salida que ha dado origen a dicha sobre intensidad quedando señalizado en ambos diodos led (E/S) del PLC.

Otra ventaja a tener en cuenta es que en función del programa establecido un contacto de un relé térmico puede tener únicamente el proceso del actuador al cual esté protegiendo o detener el proceso completo.

Las posibilidades que nos prestan los relés térmicos son dos:

•

Utilizar los contactos normalmente cerrados NC.

•

Utilizar los contactos normalmente abiertos NA.

2.20.2.4. Protecciones en los procesos contactos de confirmación En la mayoría de procesos industriales una avería o parada en los elementos

que

los

integran puede traer como consecuencia una pérdidas económicas importantes, si en la programación del mismo no se ha tenido en cuenta estas posibilidades, esto es, la incidencia que en el resto del proceso puede efectuar la paralización o incorrecto funcionamiento de una sola máquina. Un procedimiento utilizado para corregir esta posibilidad es el usar contactos de confirmación, esto es, contactos de determinada parte de un proceso situados sobre otra parte de ese mismo proceso, que condiciona su parada o marcha

43

2.21. Distintas posibilidades de conexión en las salidas

Se citarán algunas posibilidades de conexión de los actuadores a las salidas: 2.21.1. Conexión en un grupo de cuatro salidas comunes o de igual tensión

Para la conexión de cuatro salidas comunes es necesario tener en cuenta dos aspectos fundamentales:

•

Las tensiones de los elementos acoplados sean iguales, y que ésta tensión este dentro de los márgenes indicados por las especificaciones del Autómata.

•

Que la intensidad total y las intensidades parciales se encuentren también dentro de los mimos márgenes

2.21.2. Acoplamiento directo e indirecto de cargas

En algunos casos, cuando el consumo de una carga es muy pequeño se puede acoplar ésta directamente a la salida como por ejemplo lámparas, tubos fluorescentes, etc. en otros casos el mando ha de hacerse a través de relés, contactores, electro válvulas, etc. 2.21.3. Acoplamiento de actuadores de gran consumo

Cuando el consumo de intensidad, por ejemplo de la bobina de un contactor que controla un determinado motor es superior a la que puede soportar salida del Autómata, se puede seguir los siguientes procedimientos: 44

un

contacto

de

•

Utilizar dos o más contactos de salida puenteados. Este procedimiento no es recomendable, en general, debido al valor que económicamente representa un contacto de salida.

•

Situar un relé intermedio, y cuyo consumo de intensidad sea asumible por el contacto de salida del Autómata

2.23. Instalación, puesta a punto y mantenimiento

Una correcta instalación del PLC implica necesariamente tener en cuenta factores como: •

Condiciones ambientales del entorno físico donde se va a situar.

•

Distribución de componentes en el armario que lo va a contener.

•

Una buena alimentación y un cableado correcto

Como también, es necesario su puesta a punto y eficaz mantenimiento.

2.24. Condiciones ambientales del entorno

Normalmente y salvo indicaciones expresa del fabricante, el entorno en dónde se sitúe el PLC deberá cumplir las siguientes condiciones:

•

Ausencia de vibraciones, golpes, etc.

•

No-exposición directo a los rayos solares o focos caloríficos intensos, así como a temperaturas que sobrepasan los 50 a 60 grados centígrados. 45

•

No elegir lugares en donde la temperatura descienda en algún momento por debajo de los 5 grados centígrados, o en donde los cambios bruscos puedan producir condensaciones.

•

Ausencia de polvo y ambientes salinos.

•

Ausencia de gases corrosivos.

2.25. Distribución de componentes Es norma que el PLC se sitúe en un armario metálico, se debe conocer si éste necesita un ventilador incorporado, para forzar la ventilación del aire, se debe tener en cuenta también los elementos que van junto a éste, para un mejor mantenimiento y cableado, entre otros elementos tenemos:

•

Interruptor o interruptores de alimentación.

•

Relés, contactores, temporizadores, etc.

•

Fuente de alimentación.

•

Canales de cableado.

Algunos de los PLC se pueden colocar en distintas maneras o posiciones, pero de forma general éste debe situarse en forma vertical sobre placas perforadas o carril din. Para la distribución se tendrá en cuenta las siguientes condiciones:

•

Los elementos disipadores de calor se situarán en la parte superior del armario, principalmente el PLC y la fuente de alimentación para poder disipar más fácilmente el calor. 46

•

Los elementos electromagnéticos como: relés, contactores, etc. son generadores de campos magnéticos debido a sus bobinas, por lo que es recomendable alejarlos lo más posible de la CPU y de las E/S.

•

Para realizar un buen cableado, se agruparán separadamente los módulos de entrada y los de salida.

2.26. Cableado

Para un correcto cableado hay que tener en cuenta unas reglas mínimas, entre las que se encuentran:

•

Separar los cables que conducen CC de los de AC para evitar interferencias.

•

Separar los cables de entrada de los de salida.

•

Separar los conductos de las entradas - salidas analógicas de las digitales.

En cuanto al cableado externo, se debe tener en cuenta lo siguiente:

•

Los cables de alimentación y los de E/S discurrirán por distinta tubo de canaleta, siendo recomendable entre cada grupo de cable una distancia mínima de 30 centímetros.

2.27. Alimentación

La alimentación del Autómata es otro factor importante a tener en cuenta. Cuatro son las partes que se pueden considerar. 47

•

Una tensión estable del valor indicado por el fabricante y exenta en lo posible de picos provocados por otros aparatos de la instalación.

•

Unas protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos por medio de interruptores magneto térmicos, fusibles, etc. así como derivaciones a tierra por medio de otros interruptores.

•

Una tierra de un valor adecuado y normalmente señalizada mediante conductor amarillo - verde.

•

Un circuito de mando que nos permita conectar y desconectar en el momento preciso el proceso o parte del mismo.

2.28. Puesta a punto y en servicio

Se entiende por puesta a punto la supervisión total del sistema y la realización de todas aquellas tareas que sean necesarias para dejarlo en las condiciones perfectas de poder iniciar su puesta en funcionamiento.

Es por ello que esta tarea se realizará cuando todas las anteriores fases del proyecto se han terminado, incluso la de introducir programa en la unidad central. Esta supervisión es conveniente dividirla en dos partes:

•

Sin tensión.- Verificación de las partes físicas.

•

Con tensión.- Verificación del sistema automático.

48

2.29. Verificación de las partes físicas

ƒ

La correcta conexión de todos los componentes del sistema, incluidos las alimentaciones, de acuerdo con los esquemas correspondientes.

ƒ

La firme sujeción de todos los cables a sus regletas, a la CPU, E/S, fuente de alimentación, etc.

ƒ

La exacta verificación de cables mediante señalización por medio de letras o números.

ƒ

Las correctas y firmes conexiones del cable amarillo - verde de tierra, también han de ser comprobadas.

2.30. Verificación del sistema automático

ƒ

Con el Autómata en modo STOP, alimentar el sistema, pero no las cargas.

ƒ

Comprobar la no indicación de error de los leds del CPU.

ƒ

Comprobar el correcto funcionamiento del circuito de mando de marcha y paro tanto en las entradas y salidas como en la marcha y paro general.

ƒ

Con el Autómata en modo RUN, verificar que las salidas responden de acuerdo al programa al actuar manualmente sobre las entradas, esto es posible verificar por medio de los diodos leds a la salida activada o por medio de la unidad de programación.

49

2.31. Mantenimiento

Al igual que otra máquina, el PLC necesita de un mantenimiento preventivo o inspección periódica, la misma que ha de tener una periodicidad tanto más corta cuanto más complejo sea el sistema, y puede variar desde semanalmente hasta anualmente.

2.31.2. Mantenimiento preventivo

Es conveniente disponer de una carpeta de mantenimiento, con fichas en las cuales se haya confeccionado un cuadro que recoja los datos de las inspecciones periódicas, indicando fecha, y en apartado significativo, las averías detectadas y corregidas. Entre los datos tenemos: 2.31.3. Inspección visual

De elementos mecánicos. ¿Están perfectamente sujetos tanto al PLC como a los demás elementos? ¿Existe algún cable suelto o roto? ¿Están los tornillos debidamente ajustados?

De CPU y E/S. ¿Existe señalización visual para la CPU? ¿Existe señalización visual para las E/S?

50

2.31.4. Condiciones ambientales ¿Se encuentran los valores de temperatura y humedad dentro del margen? ¿Existe polvo sobre los elementos? ¿Existen vibraciones, o golpes? 2.31.5. Medidas de tensión de alimentación

¿La corriente continua y el rizado, se encuentran dentro del margen?

¿Se ha cumplido la vida media de la batería de litio?

¿Las tensiones de E/S son las correctas?

Los elementos y aparatos necesarios para esta labor de mantenimiento preventivo serían:

• Herramientas de instalador. • Termómetro. 2.31.6. Localización y reparación de averías La detección de averías imputables del Autómata se determina generalmente por los dos procedimientos que son:

•

Por la lista de mensajes de error correspondientes a los leds indicadores que se encuentran en el frente de la CPU.

•

Por las indicaciones que se presentan en los display de la consola de programación.

51

En la figura 2.11 se presenta un organigrama de la manera de seguir una avería.

Figura 2.11 Organigrama a seguir para la detección de una avería

Alimentación

Entrada / Salida

Terminales

CPU

Condiciones Ambientales Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor: Allen Bradley

2.32. Instrucciones y programas

Un programa es una sucesión o lista de órdenes de trabajo, también llamadas instrucciones, capaz de hacer ejecutar al Autómata la secuencia de trabajo pretendida. Una instrucción u orden de trabajo es la parte más pequeña de un programa y consta de dos partes principales: operación y operando, y a su vez él operando está dividido en símbolo y parámetro. 52

La operación es el código, de la instrucción, puede venir dado como código numérico. El operando es el complemento al código u operación, mediante el operando se indica la dirección del elemento de que se trata ( E/S, temporizadores, contadores, etc.), por medio de éste indicará a la CPU, donde debe realizar las operaciones correspondientes. 2.33. Tipos de elementos

Los diferentes tipos de elementos (entradas, salidas, temporizadores, contactores), son conectados adecuadamente en el programa. A continuación, indicamos los elementos principales para cada programación:

Tabla N.2.2 Tipos de elementos que actúan en un programa

Tipo de elemento

Símbolo

entradas

-] [-

salidas

]/[

( )

temporizadores

contadores

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

53

2.34. Consideraciones previas a la programación

Antes de acometer los ejemplos prácticos, es necesario tener en cuenta algunas consideraciones que facilitarán la labor de programación y que son las siguientes:

La programación en cada bloque de contactos se realizará en el orden de izquierda a derecha.

Fig. 2.12 Sentido de la programación en una línea de instrucción.

OUT

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

El sentido de programación de los bloques de contactos de un programa se ejecutara en el sentido de arriba hacia abajo

54

Fig. 2.13 Sentido de la programación en una línea de instrucción.

Bloque 1

Bloque 2

Bloque 3

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

El número de contactos que se pueden colocar en un bloque, desde el comienzo de la línea principal hasta la salida OUT, depende del PLC, la única limitación práctica que se podrá encontrar es el ancho del papel, cuando se quiera sacar el programa por impresora, en este caso el número máximo de contactos es ocho.

55

Fig. 2.14 En cada bloque máximo se programan 8 contactos. OUT Línea Principal

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

Al no existir limitación de contactos de los relés, es preferible realizar un circuito claro y comprensible con un número elevado de contactos que uno complicado como consecuencia de reducir el número de éstos. No se puede conectar una salida directamente a la línea principal.

56

Fig. 2.15 Forma correcta de programar una salida en la línea de instrucción OUT

OUT

SI

NO

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

Después de una salida OUT no se pueden colocar contacto alguno Fig. 2.16 Forma correcta de programar una instrucción de salida OUT NO

OUT SI

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

En algunos autómatas es posible programar dos o más bobinas de salida.

57

Fig. 2.17 Programación de dos instrucciones de salida OUT

OUT

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

Los contactos de entrada, el número de contactos abiertos o cerrados que se pueden utilizar en un programa, para cada una de las entradas, es ilimitado, es decir se puede repetir el mismo contacto cuantas veces se desee, tanto abierto como cerrado.

Fig. 2.18 La programación de contactos auxiliares en un bloque es ilimitada

OUT

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

58

CAPÍTULO III

3.

Descripción de las partes de un PLC Micrologix 1000 Allen - Bradley

Figura 3.1 Partes de un PLC Micrologix 1000 1

2

4 5 6

7

3

Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC´s) Autor: Rockwell Software

1. Agujero de ajuste del PLC al riel din. 2. Terminales de entrada (Input) 3. Terminales de salida (Output) 4. Led indicador de encendido 5. Led indicador Run (programa corriendo) 6. Led indicador de falla 7. Pórtico de comunicación

59

1

3.1.

Ventajas

•

Rapidez

•

Ocupa menor espacio

•

Confiabilidad

•

Bajo consumo de potencia

•

Verificación del programa de control antes de instalarlo

•

Posibilidad de conexión en red con otros PLC’s.

3.2.

Desventajas

•

Costo alto para aplicaciones menores

•

Elemento frágil

3.3.

Especificaciones técnicas

•

Voltaje de alimentación 110 a 240 V o 24 V

•

Consumo de potencia 10.4 W

•

Temperatura de operación de 0 a 55 grados centígrados

•

6 entradas AC

•

4 salidas de relé AC

60

3.4.

Instalación del PLC Micrologix 1000

Debe ser instalado en forma horizontal, en una pared vertical y sobre riel DIN, con las temperaturas y condiciones ambientales ya indicadas anteriormente, con la suficiente ventilación en donde no existan vibraciones. Para las entradas y / o salidas se recomienda usar cables calibre 18 AWG, y el conductor del cable a tierra debe tener un calibre 14 AWG.

3.5.

Funciones de los archivos SLC 500

El CPU. O procesador, proporciona control a través del uso de un programa que usted crea, dicho programa se llama archivo del procesador. Este archivo contiene otros archivos que organizan el programa en secciones manejables las cuales presentamos a continuación:

•

Archivo de Programa, proporciona almacenamiento y control del programa principal y subrutinas.

•

Archivo de Datos, confirma el estado de las entradas, salidas, procesador, temporizadores, contadores, etc.

61

3.6.

Archivos de programas

0

Funciones del Sistema

1

Reservado

2

Principal

3-255 Subrutinas

El archivo 0 almacena la configuración del controlador y otras informaciones del sistema, mientras que el archivo 1, es de uso interno del controlador, el archivo 2 se utiliza para almacenar las instrucciones del programa de escalera, y el archivo 3 al 255 son las distintas subrutinas del programa.

3.7.

Archivo de datos

Loa archivos de datos contienen los datos asociados con los archivos de programas. Cada archivo de procesador puede contener hasta 256 archivos de datos. Estos archivos están organizados según el tipo de datos que contienen. Cada unidad de datos en cada uno de estos archivos tienen una dirección asociada con dicho archivo que los identifica para su uso en el archivo de programa, por ejemplo un punto de entrada tiene una dirección que representa su ubicación en el archivo de datos de entrada.

62

Este compuesto por hasta 256 archivos de los cuales los 10 primeros son de uso especifico, mientras que los siguientes son de uso general. La siguiente Tabla N. 3.1 se muestra los usos de los archivos.

Tabla 3.1 Cuadro de Instrucciones de Programación Micrologix 1000

0 Imagen de salidas Almacena el estado de terminales de salida para el “O”

controlador

1 Imagen de entradas Almacena el estado de los terminales de entrada para el “I”

procesador

2 Status “S”

Almacena la información de operación del controlador

3 Bit “B”

Estos se los conoce como relés internos

4 Temporizadores “T”

Archivo de temporizadores

5 Contadores “C”

Archivo de contadores

6 Control “R”

Archivo de control

7 Enteros “N”

Archivo de enteros

8 Reservado

Archivo de datos flotantes

Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor: Allen Bradley

63

3.8.

Direccionamiento

3.8.1. Direccionamiento de entradas / salidas

Las entradas y salidas externas están vinculadas al archivo de datos de entrada y al archivo de datos de salida del procesador. Cada Bit de estado en estos archivos tiene dirección. Las direcciones de entrada / salida tienen el siguiente formato: O:e/b I:e/b Donde: O: Archivo de datos de salida I: Archivo de datos de entrada : Elemento delimitador de ranura e: Número de ranura del módulo /: Delimitador de bit o terminal B: Número de terminal

Ejemplo: O:2/0, correspondería a una salida que se encuentra en el primer terminal de un modulo de salidas, conectado en la segunda posición del bastidor (rack)

64

3.8.2. Direccionamiento de bits

El uso de esta zona de memoria está entendido como relés auxiliares, es decir, su utilización es en el orden de los bits. Sien embargo, su uso a nivel de palabra no esta restringido. Especificando el elemento y el bit b3:200/4 corresponde al (5) quinto bit del elemento (200)

3.8.3. Direccionamiento de temporizadores

Los temporizadores son elementos de tres palabras, la palabra 0 es la de control, la palabra 1 es el valor preset y la palabra 2 es el valor acumulado acc. El formato es el siguiente: T4 ; X / DN Donde: T: Tipo de Temporizador 4: Número de archivo : separador del elemento X: Número del elemento ( 0-255) /: Separador de Bit DN: Bit (DN, EN; TT)

65

3.8.4. Direccionamiento de contadores

Los contadores son elementos de tres palabras. La palabra 0 es la de control, la palabra 1 es la de preset y la palabra 2 es el valor acumulado acc. El formato es el siguiente: C5 : x / DN Donde: C: Tipo Contador 5 : Número de archivo : Separador del elemento / : Separador de bit DN ; Bit (DN, CU, CD) DN : Done bit, es uno siempre que el valor acc sea mayor al valor pre CU: Habilitación de cuenta ascendente CD : Habilitación de cuenta descendente

3.9.

Instrucciones

3.9.1. Instrucciones de BIT

Las siguientes instrucciones operan sobre un solo bit de datos.

-] [- XIC Examina un bit por condición de ON -]/[- XIO Examina un bit por condición OFF -( )- OTE Activa o desactiva un bit 66

-(L)- OTL Activa un bit (enclavamiento “1”) -(U)- OTU Desactiva un bit (enclavamiento “0”) -[OSR]- Evaluación de transición de OFF a ON

Estas instrucciones actúan sobre un bit, el cual puede ser diseccionado cuantas veces sea necesario en el programa.

Los siguientes archivos de datos utilizan instrucciones: archivo de entradas / salidas, archivo de status, archivo de bits, archivo de temporizadores, contadores, archivos de control y enteros.

3.9.2. Pantalla de instrucciones / direcciones RS Logix

La pantalla del RS Logix muestra las direcciones de E/S tal como se muestra en la figura 3.2.

67

Fig. 3.2 Descripción Entrada PLC

Archivo entrada de datos

Ranura 1

Terminal 0 Instrucción XIC Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley

3.9.3. Conceptos de la lógica de escalera

Los programas se escriben en un lenguaje de programación llamado lógica de escalera. Este nombre proviene de la apariencia que aquel tiene con una escalera. Un programa lógico de escalera consiste en un número de renglones, en los cuales se coloca las instrucciones. Cada instrucción tiene una dirección de datos asociada con ella y, en base al estado de instrucciones, se evalúa el renglón.

La figura 3.3 siguiente muestra un programa simple de escalera de un renglón. El renglón incluye dos instrucciones de entrada y una instrucción de salida.

68

Figura 3.3 Descripción instrucciones de programación

Instrucciones de entrada

Instrucciones de salida

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

3.9.4. Continuidad Lógica

Durante la operación del controlador, el procesador evalúa cada renglón, y cambia el estado de las instrucciones de acuerdo a la continuidad lógica de los renglones. Más específicamente, las instrucciones de entrada establecen condiciones bajo las cuales el procesador hará una instrucción de salida verdadera o falsa. Estas condiciones son:

•

Cuando el procesador encuentra un camino continuo de instrucciones de entrada verdaderas en un renglón, la instrucción de salida OTE se hará verdadera. En este caso decimos que las condiciones del renglón son verdaderas.

•

Cuando el procesador no encuentra un camino continuo de instrucciones de entrada verdadera en un renglón, la instrucción de salida OTE se hará falsa. En este caso, decimos que las condiciones del renglón son falsas.

69

3.9.5. Instrucciones de temporización

Temporizador ON DELAY no retentivo (solo temporiza cuando el peldaño correspondiente es verdadero).

Fig. 3.4 Instrucción Temporizador On Delay

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

Temporizador OFF DELAY no retentivo.

Fig. 3.5 Instrucción Temporizador Off Delay

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

70

3.9.6. Instrucciones de conteo

Contadores COUNTER UP, incrementa un contador por cada transición de falso a verdadero. Fig. 3.6: Instrucción Contador ascendente

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

Contadores COUNTER DOWN, decrementa un contador por cada transición de falso a verdadero. Fig. 3.7 Instrucción Contador descendente

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

3.9.7. Uso de temporizadores y contadores Previo a la programación de contadores y temporizadores, es necesario aclarar los siguientes conceptos. 71

•

Valor acumulado ACC: para un temporizador, es el número de intervalos de la base de tiempo que ha transcurrido. Para un contador, es el número de veces que el peldaño ha pasado de falso a verdadero.

•

Valor preset PRE: Es el punto de ajuste que se ingresa en la instrucción de temporizador y/o de contador, cuando este valor es alcanzado el bit DONE pasa a verdadero. El valor preset para temporizadores debe estar en el rango de 0 a + 32767, si se intenta colocar un valor negativo por medio de una instrucción, se presenta un error el momento de correr el programa. El valor de preset y acumulado para los contadores puede estar en el rango de -32768 a + 32767.

•

Base de tiempo: Determina la duración de cada intervalo de conteo de un temporizador.

72

CAPÍTULO IV

4.

Aplicaciones de circuitos didácticos con el PLC Micrologix 1000

En el presente capitulo se realizan algunas aplicaciones de circuitos de control para procesos industriales y secuenciales mediante la utilización del PLC Micrologix 1000.

Antes de proceder a programar y a codificar los circuitos seleccionados vale la pena indicar algunos circuitos básicos que podrían utilizarse en circuitos futuros.

4.1.

Enlace Serie

Circuito

Fig. 4.1 Programación serie en una línea del software RS Logix

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

73

4.2.

Enlace Paralelo

Circuito Fig. 4.2 Programación paralelo en una línea del software RS Logix

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

4.3.

Circuitos Secuenciales

Circuito Fig. 4.3 Programación instrucciones de tiempo y conteo

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

74

4.4.

Practicas de carga y descarga de programas

4.4.1. Cómo crear un archivo de programa

1. Abra el Proyecto RSLogix 500 en el cual desea crear un archivo de programa. Seleccione file del menú principal, haga clic en new, y se desplegara la ventana Select Processor Type que indica cual es el tipo de procesador del PLC Micrologix 10000.

Fig. 4.4 Selección del tipo de procesador de acuerdo al modelo del PLC

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

2. Seleccione con el Mouse Micrologix 1000 y haga clic en el botón OK. A continuación se desplegará la siguiente pantalla

75

Fig. 4.5 Pantalla inicial para programar por primera vez

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

3. Para asignar nombre al archivo creado, escogemos file del menú principal, y hacemos clic en guardar como (save as), y se despliega la ventana save program as…, y escribimos el nombre practicas control ute, y pulsamos el botón guardar.

76

Fig. 4.6 Creación de un archivo principal de programación

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

4.4.2. Cómo introducir y editar la lógica de escalera

1. Del árbol de proyectos, haga clic en LAD 2 (MAIN_PROG) de la carpeta program files, y haga clic derecho del mouse en el inicio de la línea end. Luego escoja la opción Insert Rung.

77

Fig. 4.7 Inserción de una línea de programación “rung”

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

2. Introducimos una función JSR, la misma que sirve para crear un salto a las siguientes archivos ladder (LAD) y se cree un barrido de las instrucciones ingresadas en cada uno de los mismos. Seleccionamos la viñeta Program Control en el menú de instrucciones y escogemos la instrucción JSR haciendo clic y sin soltar el mouse trasladamos la instrucción hasta el indicador verde y luego soltamos el mouse.

78

Fig. 4.8 Inserción de una jump sub rutine que se utiliza para unir archivos

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

3. Escribimos U:6 en el SBR File Number de la instrucción JSR. Adicional hacemos clic derecho sobre el inicio de la línea 0000 y escogemos la opción verify rung.

79

Fig. 4.9 Verificación de la instrucción JSR insertada en la línea de programación

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

En la siguiente pantalla se indica como se ha programado la primera línea de instrucciones

80

Fig. 4.10 Línea de instrucción correctamente programada con la instrucción JSR

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

4. Ahora podemos programar las instrucciones de entrada y salida, para ello hacemos clic derecho del mouse en el archivo LAD 6 y escogemos Rename y escribimos PRACTICA 1.

81

Fig. 4.11 Creación del archivo Practica 1

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

5. Luego de hacer doble clic sobre el archivo PRACTICA 1 iniciamos la programación ladder, insertando una nueva línea de instrucciones, para lo cual hacemos clic derecho sobre el inicio de la línea end en el número 0000, y escogemos insert run.

82

Fig. 4.12 Inserción de una línea de instrucción en el archivo Practica 1

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

6. Escogemos con el mouse la instrucción de entrada contacto abierto ] [ y arrastramos hacia la izquierda de la línea de programación, dejamos de hacer clic cuando aparece una guía de color verde, luego procedemos de manera similar pero esta vez escogemos la instrucción de salida ( ). Ahora procedemos a cada una de las instrucciones direccionar las entradas y salidas correspondientes, ejemplo: I:0 /1 y O:/1. Para verificar si los valores ingresado de direccionamiento son los correctos hacemos clic derecho sobre el inicio de la línea de instrucciones que estamos programando y escogemos la opción verify rung. Si no existen errores la línea de programación el programa RS Logix no mostrará ningún mensaje de error

83

Fig. 4.13 Programación de una instrucción de entrada I:0/1

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

7. Ahora podemos probar en el módulo de control el programa, cada vez que accionemos la entrada 1, tendremos una respuesta en la salida 1. Pero antes de esto debemos descargar el programa en el PLC Micrologix 1000 haciendo clic en la viñeta de OFFLINE y escogemos Download.

84

Fig. 4.14 Carga de la programación realizada al PLC mediante la instrucción Download

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

8. En estos pasos hemos realizado la primera práctica de programación sencilla utilizando únicamente una entrada y una salida.

4.4.3. Cómo crear un programa de control con instrucciones secuenciales

1. Abrir el archivo “practicas control ute”, y renombrar el archivo de escalera 7 (Lad 7) digitando la palabra práctica 2. y procedemos a insertar una línea de instrucciones como lo hicimos en la practica 1. 2. Ingresaremos las instrucciones secuencias TON, y CTU que son un temporizador de tiempo y un contador respectivamente, arrastramos la instrucción de entrada I: 0/2, y

85

luego escogemos del panel de instrucciones Timer / Counter, la instrucción TON y la arrastramos al final de la línea de instrucciones.

Fig. 4.15 Programación de instrucciones de tiempo TON y CTU

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

3. Continuamos programando la línea de instrucciones e ingresamos la instrucción de bit (contacto auxiliar) cerrado correspondiente al temporizador T4:0 (T4:0/DN). Además procedemos a ingresar los valores de Time Base: 0.01 y Preset = 300.

86

Fig. 4.16 Programación de un bit auxiliar correspondiente a la instrucción TON

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

4. Continuamos programando la segunda línea de instrucciones e ingresamos un bit de instrucciones abierto correspondiente al temporizador TON T4:0. y la instrucción de contador CTU( C5:0), ingresando el valor correspondientes de Preset 1000

87

Fig. 4.17 Programación de la instrucción CTU

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

5. Una vez que se realice la descarga del programa (download) hacia el PLC Micrologix 1000, podemos realizar la práctica N.2, sí la entrada número 2 está activa el temporizador T4:0 se activa hasta alcanzar el valor de pre seteo de 300 y activa el contacto auxiliar T4:0/DN sumando las veces que esto suceda en el contador C5:0.

88

CAPÍTULO V

5.

Control clásico de procesos

El control es la función fundamental de la ingeniería y la administración cuyo propósito principal es medir, evaluar y ajustar la operación de un proceso, una máquina o un sistema en condiciones dinámicas, de tal modo que logre objetivos deseados dentro de especificaciones planeadas y de acuerdo con factores de costo y seguridad. El término control automático significa auto corrección o control por retroalimentación; una explicación sencilla de este concepto se puede ilustrar con las siguientes palabras:

1. Algún instrumento de control está monitoreando continuamente ciertas variables de salida de un proceso controlado. 2. Está comparando esta salida con ciertos valores deseados preestablecidos. 3. Cualquier error resultante que se obtenga en esta comparación se usa para calcular la corrección requerida para ajustar el control del equipo controlado. 4. En consecuencia, el valor de la variable de salida se ajustará a su nivel deseado y se mantendrá en él.

Este tipo de control se conoce como servomecanismo. Un lazo de control típico se conforma por el proceso, el instrumento de medición, el instrumento controlador y el elemento final de control (válvula de control, por ejemplo).

89

5.1.

Sensores Discretos

Los Sensores permiten al PLC determinar el estado o condición del proceso y permiten únicamente determinar si son falsos o verdaderos es decir “1” o “0”. Como ejemplo listaremos algunos tipos:

•

Sensores Inductivos, detectan metal en su proximidad

•

Sensores Capacitivos, detectan objetos dieléctricos en su proximidad

•

Sensores Ópticos, detectan objetos si estos interrumpen el haz óptico entre el emisor y receptor.

•

Sensores Final de Carrera, son accionados mediante maniobra de encendido o apagado.

5.2.

Sensores final de carrera (switch es)

La figura 5.1 muestra el cableado de un sensor tipo switch conectado a la entrada de un PLC.

90

Figura 5.1 Diagrama de cableado a la entrada de un PLC

Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo) Autor: Rockwell Software

En la figura 5.1 un contacto normalmente abierto es conectado a la entrada 01 de la tarjeta de entrada del PLC, al igual que un sensor a través de una salida de relé.

5.3.

Sensores ópticos (fotoeléctricos)

Los sensores ópticos están compuestos de un emisor y un receptor, las emisiones son producidas por leds y diodos láser dentro del espectro visible e invisible de frecuencia de luz. Los detectores son construidos en base a fotodiodos o fototransistores, el emisor y el receptor por lo general trabajan uno al frente del otro. A continuación se muestra la figura 5.2 describe la estructura base de este tipo de sensores.

91

Figura 5.2 Descripción funcionamiento sensor óptico

Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique

Para simplificar la explicación mostramos en la figura 5.3, como opera los haces de luz emitida por el sensor.

Figura 5.3 Descripción simplificada del funcionamiento de un sensor óptico

Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique

92

5.4.

Sensores capacitivos

Los sensores capacitivos están habilitados para detectar materiales sobre algunos centímetros de distancia entre sí. A continuación detallamos el principio de funcionamiento en la figura 5.4

Figura 5.4 Principio de funcionamiento de un Sensor Capacitivo

Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens

Los sensores capacitivos tienden a trabajar de mejor manera con materiales dieléctricos tales como el plástico ya que incrementan el campo eléctrico y mejoran su rendimiento a continuación detallamos dos condiciones una con materiales metálicos y dieléctricos.

Figura 5.5 Comportamiento del campo eléctrico con material dieléctrico

Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens

93

5.5.

Sensores inductivos

Los sensores inductivos utilizan un campo magnético que es producido para detectar metales en la periferia del mismo, a través de una bobina magnética de alta frecuencia que produce dicho campo. El detector evalúa la intensidad del campo magnético el momento que se acerca un objeto metálico y procede a la apertura o cierre de sus contactos, según muestra la figura 5.6

Figura 5.6 Principio funcionamiento Sensor Inductivo

Fuente: Sensor Inductive Catalog (Catalogo) Autor: Pepperl Fuchs

5.6.

Elementos de maniobra a la entrada y salida de un PLC

Las entradas son los contactos externos al PLC, que se utilizan en las maniobras. Normalmente, las prácticas se realizarán como contactos pulsadores mecánicos de retorno automático de muelle e interruptores de protección.

94

5.6.1. Pulsadores

Un pulsador es básicamente un botón que actúa sobre un contacto eléctrico accionable mediante una pulsación manual que cierra o abre el circuito durante el tiempo que dura la pulsación. Podemos encontrar dos tipos de pulsadores definidos por sus variables de activación sean estos normalmente abierto (NA) o normalmente cerrado (NC).

Pulsador NA

Pulsador NC

Variable de

Valor lógico del

Variable de

Valor lógico del

activación

contacto

activación

contacto

1

1

1

0

0

0

0

1

El valor lógico de la variable de activación es 1 mientras se este pulsando y 0 mientras el pulsador este en reposo. El valor lógico del contacto es 1 cuando deja pasar intensidad y 0 cuando no deja pasar intensidad. Es usual encontrar botoneras compuestas por dos pulsadores uno NA de color verde y otro NC de color rojo. Estas botoneras también son conocidas como paro marcha, siendo el botón verde utilizado para la puesta en marcha de receptores y el botón rojo para su paro. Para conectar un pulsador a la entrada de un PLC se conectará uno de los terminales a la línea de alimentación en alterna o al positivo en continua y el otro a un borne de entrada disponible en el PLC. No se ocuparán bornes que ya estén utilizados. 95

5.6.2. Interruptores de protección

En las prácticas se realizarán maniobras sobre el modulo de control, el mismo que deberá ser conectado a la red eléctrica con sus respectivas protecciones que aseguren que el dispositivo no sufrirá daños de ocurrir anomalías. Las protecciones térmicas actúan sobre un contacto asociado a ellas cuando el valor de la intensidad absorbida de la línea sobrepasa los límites de seguridad aconsejados para la máquina. El contacto asociado se programa en el esquema de maniobra del autómata para que la máquina deje de alimentarse cuando éste se acciona.

5.6.3. Contactores

Como se conoce el PLC se va a utilizar para realizar maniobras con máquinas eléctricas, dicho PLC no actúa directamente sobre la máquina. Esto se debe a que las máquinas accionadas suelen trabajar con grandes potencias que el PLC no es capaz de soportar en sus contactos. La solución es utilizar el PLC para comandar contactores capaces de actuar directamente sobre los receptores.

El PLC comanda un esquema de potencia mediante la activación y desactivación de las bobinas de los contactores que realizan las funciones de interruptores de mando de la máquina accionada en la potencia. Para la activación de las bobinas de los contactores se toma la tensión que el relé programable suministra en los bornes de las salidas.

96

El mando del esquema de potencia se programa en el PLC mediante el esquema de maniobra que introducimos. Esto quiere decir que la salida O, que programamos en el esquema de maniobra del módulo lógico, se corresponde con la bobina de un contactor

Figura 5.7 Esquema de maniobra de un PLC

Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain Autor: Rockwell Software

97

CAPÍTULO VI METODOLOGÍA Y DISEÑO DE PRÁCTICAS

6.

Elaboración

Las prácticas se han diseñado sobre un soporte informático. El software utilizado en la elaboración de las prácticas incluye el software de programación de autómata que es utilizado para la elaboración y simulación de las prácticas y para la obtención de los esquemas de maniobra programables en el autómata. Cada práctica se compone de las siguientes partes:

•

Título

•

Objetivos

•

Componentes

•

Funcionamiento

•

Ensayo

•

Programación

•

Comentarios

•

Anexo

Se ha procurado ordenar las prácticas de una manera meditada. Con el orden establecido se pretende obtener una familiarización progresiva del alumno con el entorno del laboratorio y las máquinas sobre las que se realizarán las maniobras.

98

6.1.

Estructuración

6.1.1. Título

Cada práctica esta encabezada por un titulo explicativo. El titulo incluye el número de práctica y la maniobra que se tratará en ella.

6.1.1. Objetivos

La introducción a cada práctica incluye una explicación sobre los objetivos perseguidos por la elaboración de la misma, así como algunas justificaciones básicas sobre los fines de la práctica. Sobre este esquema se realizarán las observaciones oportunas para destacar la singularidad de cada práctica.

6.1.2. Componentes

En este apartado se enumeran los distintos componentes que serán necesarios para el montaje de la práctica.

6.1.3. Funcionamiento

Este apartado incluye una serie de explicaciones sobre el funcionamiento de proceso de maniobra. Además de las explicaciones necesarias para elaborarlo, el apartado también incluye dos esquemas de maniobra en lenguaje de contactos tradicional. Uno de los esquemas

99

se elabora con bobinas convencionales mientras que el otro se elabora el lenguaje lader o escalera. De esta manera el alumno podrá observar dos soluciones diferentes. 6.1.4. Procedimiento

En el apartado ensayo se enumeran las actividades a llevar a cabo para considerar que una práctica se ha realizado satisfactoriamente.

6.1.5. Programación

El apartado de programación proporciona al alumno una relación de entradas salidas del PLC Micrologix 1000, donde se relacionan los elementos que se programarán en el PLC con los dispositivos físicos a los que representan.

6.1.6. Conclusiones

En este punto se ofrecen explicaciones de interés sobre la práctica que se realiza. En el apartado se suelen incluir gráficos explicativos del proceso de maniobra donde se pueden observar ejemplos obtenidos mediante la simulación con ordenador.

6.1.7. Anexo

El anexo incluye los esquemas de maniobra en el lenguaje y en la notación Micrologix 1000 resultado de la programación de los esquemas de maniobra facilitados a los alumnos. 100

CAPÍTULO VII MANUAL DE PRÁCTICAS

7

7.1

•

Práctica n.1

Titulo: encendido y apagado del sensor final de carrera telemecanique

Objetivos

En el desarrollo de la práctica a realizarse, se obtendrá una familiarización con la introducción de instrucciones de entrada y salida así como el funcionamiento maniobra del sensor final de carrera Telemecanique XCK-M ver figura 7-1.

Figura 7-1 Sensor Final de Carrera Telemecanique XCK-M

Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique

101

y

La figura 7-2 muestra el esquema de las instrucciones a ejecutar en la programa del PLC.

Figura 7-2 Programación encendido y apagado

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

La activación del contacto I:1/0 se realiza a través del sensor final de carrera Telemecanique XCK-M y adicional se enciende la luz piloto de entrada E1. El cambio de condición en la salida O:0 /0 se refleja en encendido de la luz indicadora piloto 1 S1.

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) 1 Sensor Final de Carrera Telemecanique XCK-M 1 Luz Piloto Entrada E1 1 Luz Piloto Salida S1 102

•

Funcionamiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 1 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Accionar el Sensor Final de Carrera Telemecanique manualmente 9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S1 10. Observar como pasa a una condición verdadera la salida 0:0/0 en el rung # 0000.

•

Programación Entradas I:0/0

Descripción Sensor de Final de Carrera Telemecanique XCK-M

Salidas

Descripción

O:0/0

Luz Indicadora de Salida piloto (S1)

103

•

Conclusiones

La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan una salida. La condición de salida verdadera (encendida) O:0/0, se presenta únicamente si el sensor final de carrera Telemecanique activa el contacto normalmente abierto de programación I: 0/0. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la programación de líneas de instrucciones.

7.2

Práctica n.2

7.2.1

Título: encendido y apagado del sensor inductivo pepperl – fuchs

•

Objetivos

En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual es activada por un sensor tipo inductivo que reacciona a un objeto metálico cuando éste se acerca a la zona de influencia magnética. La figura 7-3 muestra una descripción gráfica de dicho sensor inductivo Pepperl - Fuchs

104

Figura 7-3 Sensor inductivo pepperl-fuchs

Fuente: Sensor Inductive Catalog (Catalogo) Autor: Pepperl Fuchs

El accionamiento del contacto I: 0/1 hace que se active la salida 0: 0/1 en la línea de programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S2. La figura 7-4 muestra las estructura de programación de ésta práctica.

Figura 7- 4 Programación encendido y apagado Sensor inductivo pepperl-fuchs

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

105

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) 1 Sensor Inductivo Pepperl - Fuchs 1 Luz Piloto Entrada E2 1 Luz Piloto Salida S2

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 2 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Accionar el Sensor Inductivo Pepperl Fuchs acercando un objeto metálico a la zona de magnetismo. 9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S1 10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/1

106

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/1

Sensor Inductivo Pepperl - Fuchs

Salidas

Descripción

O:0/1

Luz Indicadora de Salida piloto (S2)

Conclusiones

La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan una salida. La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el sensor inductivo Pepperl – Fuchs. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la programación de líneas de instrucciones.

7.3

Práctica n.3

7.3.1

Titulo: encendido y apagado del sensor fotoeléctrico telemecanique xulm06031

•

Objetivos

En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual es activada por un sensor tipo fotoeléctrico que reacciona al interrumpir la señal emisor receptor que se encuentra a determina distancia el uno con respecto al otro. La

107

figura 7-5 muestra una descripción gráfica de dicho sensor fotoeléctrico Telemecanique. Figura 7-5 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique xul-m06031

Emisor

Receptor

Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique

El accionamiento del contacto I: 0/2 hace que se active la salida 0: 0/2 en la línea de programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S3. La figura 7-6 muestra las estructura de programación de ésta práctica.

Figura 7-6 Programación encendido y apagado sensor fotoeléctrico telemecanique

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

108

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) 1 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL-M06031 1 Luz Piloto Entrada E3 1 Luz Piloto Salida S3

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 3 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Accionar el Sensor Fotoeléctrico Telemecanique interrumpiendo la señal emisor receptor con cualquier objeto pequeño o con la mano. 9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S3 10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/2

109

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/2

Sensor Fotoeléctrico Telemecanique

Salidas

Descripción

O:0/2

Luz Indicadora de Salida piloto (S3)

Conclusiones

La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan una salida. La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el sensor Fotoeléctrico Telemecanique. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la programación de líneas de instrucciones.

7.4

Práctica n.4

7.4.1

Título: encendido y apagado del sensor capacitivo Siemens 3rg1614-6ld00.

•

Objetivos

En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual es activada por un sensor capacitivo que reacciona al acercar un material dieléctrico al 110

área de censado incrementado con esto el campo eléctrico y activando dicho sensor. La figura 7-7 muestra una descripción gráfica del sensor capacitivo Siemens.

Figura 7-7 Sensor capacitivo Siemens 3rg1614-61d00

Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens

El accionamiento del contacto I: 0/3 hace que se active la salida 0: 0/3 en la línea de programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S4. La figura 7-8 muestra las estructura de programación de ésta práctica.

Figura 7-8 Programación encendido y apagado sensor capacitivo

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

111

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) 1 Sensor Capacitivo Siemens 3RG1614-6LD00 1 Luz Piloto Entrada E4 1 Luz Piloto Salida S4

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 4 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Accionar el Sensor Capacitivo Siemens acercando un elemento dieléctrico hecho con algún polímero como caucho y si es cerámico mejora el material ya que es mayor el grado dieléctrico e incluso puede activarse acercando la mano. 9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S4 10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/3

112

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/3

Sensor Capacitivo Siemens 3RG1614-6LD00

Salidas

Descripción

O:0/3

Luz Indicadora de Salida piloto (S4)

Conclusiones

La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan una salida. La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el Sensor Capacitivo Siemens. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la programación de líneas de instrucciones.

7.5

Práctica n.5

7.5.1

Título: utilización de instrucciones de secuencia de tiempo (TON) y conteo (CTU)

•

Objetivos

En el desarrollo de la práctica a realizarse, cuando se acciona el selector de dos posiciones se activa la instrucción de entrada I:0/4, la cual activa a el temporizador 113

T4:0 que está pre consignado a 2 segundos. Generando pulsos que son contados por el contador ascendente C5:0, hasta un valor de 20 para luego encender la salida 1 y resetear el contador presionando el pulsador N.1 En resumen este tipo de programación que se muestra en la figura 7-9 genera pulsos a través de un temporizador que son acumulados en un contador y una vez alcanzado el valor requerido entrega una señal de salida. Figura 7-9 Programación secuencial de instrucciones de tiempo TON y conteo CTU

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo. 1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I:0/4. 114

1 Luz Piloto Entrada E5 1 Luz Piloto Salida S1

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 5 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1 9. Observar como el temporizador T4:0 genera un pulso cada dos segundos a través del contacto T4:0/DN. 10. Observar el acumulamiento en forma ascendente en la instrucción C5:0 hasta alcanzar el valor de consigna 20 e inmediatamente acciona la luz de salida O:0/1 11. Para volver a cero el valor de acumulación del contador es necesario presionar el pulsador N.1

115

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/4

Selector dos posiciones N.1

Salidas

Descripción

O:0/1

Luz Indicadora de Salida piloto (S1)

Conclusiones

La práctica relaciona entre si a dos instrucciones de secuencia de tiempo un temporizador y un contador con esto logramos que el estudiante conozca las instrucciones internas que posee el PLC en su programación interna con el fin que vaya adquiriendo destrezas de estructura de programación para resolver necesidades de automatización externas.

7.6

Práctica n.6

7.6.1

Título: enclavamiento y desenclavamiento de una salida

•

OBJETIVOS

En el desarrollo de la práctica a realizarse, cuando se acciona el selector de dos posiciones I: 0/4 activa la instrucción de enclavamiento (L) la cual hace que la salida 0:0/2 se active de manera permanente hasta que reciba una instrucción que cambie de 116

estado a la anteriormente mencionada como es el caso de la instrucción de desenclavamiento

(U) accionada por el pulsador I:0/5 liberando la condición de

enclavamamiento, como muestra la figura 7-10 en su programación. Figura 7-10 Programación enclavamiento utilizando la instrucción latch (L)

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo. 1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I: 0/4. 1 Luz Piloto Salida S3 1 Pulsador 1 accionamiento de la entrada I: 0/5.

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos: 117

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 6 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1 9. Observar como se enciende la luz de salida 3 adicional pasar a la posición OFF el selector de posiciones N.1 y tomar en cuenta que dicha luz no se apaga debido a la instrucción de enclavamiento (L) O: 0/2. 10. Luego presionar el Pulsador N.1 y dejará sin efecto el enclavamiento ya que es una instrucción que libera la condición anterior a través de la salida (U) 0: 0/2

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/4

Selector dos posiciones N.1

I:0/5

Pulsador N.1

Salidas

Descripción

O:0/2

Luz Indicadora de Salida piloto (S3)

118

•

Conclusiones

La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de una condición de enclavamiento y desenclavamiento de una instrucción de salida la misma que es de gran ayuda en la programación de alarmas, o genera condiciones de no cambio de estado hasta que sean reconocidas en si genera un grado de seguridad en determinados rangos de programación.

7.7

Práctica n.7

7.7.1

Título: Programación de contactos auxiliares o bits

•

Objetivos

En el desarrollo de la presente práctica el selector de dos posiciones I:0/4 activará el Bit Auxiliar N.1 B3:0/0 el mismo que está relacionado con el contacto normalmente abierto perteneciente al mismo bit y este a su vez acciona un Temporizador T4:1 previamente consignado a un valor de 20 segundos como muestra la figura 7-11. La ayuda de estos contactos auxiliares que se encuentran dentro de la programación del software y son utilizados de manera práctica para simplificar el número de entradas y salidas del PLC Micrologix1000.

119

Figura 7-11 Programación de contactos auxiliares o bits

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo. 1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I: 0/4.

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 120

4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 7 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1 9. Observar como se activa el Bit Auxiliar B3: 0/0 bajo la condición de salida (entendiéndose como bobina) y adicional activa su respectivo contacto auxiliar. 10. Luego en la línea de programación 0001 se activa el Temporizador On Delay T4:1 el mismo que luego de 20 segundos activa el contacto normalmente cerrado T4:1/DN y regresa a condiciones iniciales toda la programación.

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/4

Selector dos posiciones N.1

Instrucción

Descripción

T4:1

Temporizador On Delay T4:1

Conclusiones

La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de la aplicación de contactos auxiliares conocidos como Bits en la programación de la mayoría de instrucciones del PLC gracias a ellos se reduce sustancialmente el tamaño de los

121

tableros de control electromecánicos antiguamente utilizados antes de la aparición del los autómatas.

7.8

Práctica n.8

7.8.1

Título: enclavamiento y desenclavamiento de un bit auxiliar

•

OBJETIVOS

En el desarrollo de la presente práctica el pulsador I: 0/5 activará el Bit Auxiliar N.1 B3:0/0 el mismo que está bajo la condición de enclavamiento pero aplicado a un bit de salida como es nuestro caso, B3: 0/0 (Latch) y esta condición no cambia mientras no se accione el Sensor Óptico I: 0/2 Telemecanique como habíamos explicado en prácticas anteriores, y según muestra la figura 7- 12, es ahí donde activamos la condición que libera el enclavamiento del Bit B3: 0/0 (Un latch) y se regresa a la condición inicial cabe señalar y hay que aclarar que si hubiese contactos normalmente abiertos o normalmente cerrados relacionados al Bit B3:0/0 estos tampoco cambian de condición hasta que se aplique la condición unlatch.

122

Figura 7-12 Programación enclavamiento y desenclavamiento BIT auxiliar

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo. 1 Pulsador N. 1 I: 0/5 1 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL – M06031

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 123

6. Escoger el archivo PRACTICA 8 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Presionar el Pulsador N.1 ( I: 0/5 ) 9. Observar como se activa el Bit Auxiliar B3: 0/0 bajo la condición de enclavamiento (Latch) aún cuando se ha dejado de presionar el pulsador N.1 10. Para lograr un cambio de condición en el Bit Auxiliar B3: 0/0 es necesario activar el sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL – M06031 para que se activa la condición unlatch (U). 11. Finalmente toda la programación vuelve a su condición inicial.

•

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/5

Pulsador Telemecanique N.1

I: 0/2

Sensor Fotoeléctrico Telemecanique

Instrucción

Descripción

(L)

Latch – Enclavamiento

(U)

Unlatch - Desenclavamiento

Conclusiones

La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de la aplicación de las condiciones latch y unlatch de los Bits Auxiliares que servirán para simplificar la

124

utilización de entradas y salidas del PLC, también son usados como bit de seguridad, bit de arranque, bit de apagado según sea la necesidad de la instalación o del programador.

7.9

Práctica n.9

7.9.1

Título: Aplicación de un contador ascendente

•

Objetivos

En el desarrollo de la presente práctica vamos a programar la instrucción contador ascendente (CTU) C5:1 la cual se encuentra previamente pre asignado un valor máximo de 6 antes que active el contacto abierto C5:1/ DN, cada vez que presionemos el pulsador N.1 el contador irá sumando de 0 a 6 los pulsos generados en dicho pulsador. Al llegar al valor máximo (6) se activará el contacto normalmente abierto C5:1/DN el mismo que activa la luz piloto de salida N.4: O.0/4. Finalmente para volver a cero el contador debemos pasar a la posición 1 el selector de dos posiciones N.2 y nuevamente esta listo para iniciar el conteo.

125

Figura 7-13 Programación de un contador ascendente que suma con un pulsador

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo. 1 Pulsador N. 1 I: 0/5 1 Selector de dos posiciones encendido – apagado N.2

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 126

3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 9 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Presionar el Pulsador N.1 ( I: 0/5 ) 9. Observar como se inicia el conteo ascendente de cero a seis en el contador C5:1 (acum.), cada vez que se presiona el pulsador N.1. 10. Una vez alcanzado el valor de consigna (6) observar como se acciona la luz piloto de salida 4 a través del contacto normalmente abierto C5:1/DN. 11. Finalmente toda la programación vuelve a su condición inicial si pasamos a la posición 1 el selector de dos posiciones N.2. •

Programación

Entradas

Descripción

I:0/5

Pulsador Telemecanique N.1

I: 0/4

Selector de dos posiciones N.2

Instrucción

Descripción

CTU (C5:1)

Contador Ascendente

C5:1/DN

Contacto Normalmente Abierto del Contador

127

•

Conclusiones

La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la instrucción de conteo ascendente CTU, esta es muy importante en la industria en el control de movimientos oscilatorios en cadenas de montaje de vehículos.

7.10

Práctica n.10

7.10.1 Título: Aplicación de una instrucción de comparación

•

Objetivos

En el desarrollo de la presente práctica vamos a programar la instrucción contador ascendente (CTU) C5:2 la cual se encuentra previamente pre asignado un valor máximo de 10 el mismo que se reflejara en la instrucción de comparación Greater Than (A>B) que activa el Bit Auxiliar 4 B3:0/3, exclusivamente cuando se haya superado el valor de Source B igual a 8. Es decir si el valor acumulado en el contador ascendente 1 supera el valor de 8 entonces se activará el bit auxiliar 4. Según se muestra en la figura 7 - 14

128

Figura 7-14 Programación de una instrucción de comparación

Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz

•

Componentes

1 Sensor óptico Telemecanique XUL-MO6031.

•

Procedimiento

Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:

1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON 2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK 3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión 129

4. Ingresar al software RS Logix 500 5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”. 6. Escoger el archivo PRACTICA 10 del archivo Program File 7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN 8. Acercarse al sensor fotoeléctrico Telemecanique e interrumpir la señal emisor – receptor con la mano o algún objeto. 9. Observar como se inicia el conteo ascendente de cero a 10 en el contador C5:2 (acum.), cada vez que se interrumpe la señal del sensor fotoeléctrico. 10. Una vez que haya superado el valor de 8 en el contador ascendente C5:2 entonces el comparador mayor que activa el bit auxiliar 4. 11. Para regresar a las condiciones iniciales se debe pasar a ON el selector de dos posiciones 2.

•

Programación Entradas

Descripción

I:0/2

Sensor Fotoeléctrico Telemecanique

Instrucción

Descripción

CTU (C5:2)

Contador Ascendente

Greater Than (A>B)

Comparador mayor que ( fuente A > fuente B)

130

•

Conclusiones

La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante como en base a la instrucción de conteo ascendente C5:2 se acumula los pulsos generados por la interrupción del sensor fotoeléctrico hasta superar el valor de 8 y activar un bit de salida, esto en la industria sirve para posicionar elementos que suben y bajan a través de cadenas y/o tienen que cambiar de velocidad o se generan balanceos controlados con cambios de giros de motores.

131

CAPÍTULO VIII

8

Conclusiones

•

Al culminar el presente proyecto llegamos a nuestro objetivo principal que es diseñar un sistema de control automático basado en un PLC, que servirá para el conocimiento de elementos reales de control que es parte de la práctica que realizarán estudiantes de la facultad de Ingeniería Industrial.

•

La puesta en marcha del sistema de control automático basado en un PLC Micrologix 1000 servirá como apoyo a la práctica de conocimientos técnicos adquiridos en las materias referentes a control industrial.

•

Los componentes del módulo de control automático elaborado en la presente tesis tienen la mayoría de elementos eléctricos y electrónicos que se encontrarán en la industria automatizada.

•

Es importante observar que el módulo acepta la programación del lenguaje de control utilizado en el PLC por parte del estudiante en cada práctica, es decir podemos acceder a cambiar parámetros vía software como lo haría un técnico especializado.

•

Las condiciones de operación normal y de falla que se presentan en un proceso productivo se simulan a través del modulo de control automático para beneficio del estudiante.

•

La iniciativa de mejora de las condiciones de eficiencia del programa de control, se las puede generar a través de la práctica eficiente de las instrucciones de

132

programación estas dependen del grado de profundidad de conocimiento que vayan adquiriendo los estudiantes. •

La presente tesis presenta al modulo de control de una manera didáctica y visual, con el fin de elaborar prácticas, utilizando elementos reales de control, alarmas visuales y sonoras. Que servirán como guía de forma amigable.

•

Es determinante que el apoyo de la presente tesis servirá como elemento de juicio a tomarse en la mejora de producción de elementos que se encuentran bajo el control de un sistema automático soportados por controladores lógicos programados.

•

La automatización industrial a través de los PLC’s son soluciones que se presentan en la industria de manera sencilla, rentables y de mayor crecimiento tecnológico.

8.1

•

Recomendaciones

El cuidado de las partes electrónicas que componen cada uno de los elementos y partes como son sensores, controladores lógicos programables, es de vital importancia que no se expongan a la humedad ni temperatura extrema para evitar daños y descalibraciones en su operación.

•

Es muy importante aplicar un programa de mantenimiento eléctrico al modulo de control automático que se quedará en el laboratorio de control de la facultad de Ingeniería Industrial, basado en las recomendaciones de los fabricantes como son ALLEN BRADLEY, SIEMENS; TELEMECANIQUE, PEPPERL FUCHS

•

Los archivos con los programas originales del software de programación que se dejan en la facultad deben tener una copia bajo custodia del encargado del área de

133

control o laboratorio para evitar que fallas por parte de los estudiantes impidan el acceso al PLC. •

Las prácticas propuestas en la presente tesis son los primeros pasos para el potencial conocimiento de muchas instrucciones de programación que posee el programa, se recomienda a los encargados del área de control automático investigar y plantear nuevas alternativas de uso al modulo de control automático ya que la flexibilidad del software lo permite

•

Se recomienda el cambio de pila de apoyo de memoria que se encuentra en PLC al menos 1 vez al año ésta sirve para respaldar la programación de cada uno de las prácticas a realizarse

134

Bibliografía general. 1. Allen Bradley, CONTROLADORES PROGRAMABLES SERIE MICROLOGIX GUIAS DE SOLUCION RAPIDA, Milwaukee, WI, USA, 2005. 2. Allen Bradley, GETTING STARTED PLC MICROLOGIX 1000, Milwaukee, WI, USA, 2005 3. Benjamin C. Kuo, SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO, Barcelona, España, 2007 4. Pepperl+Fuchs, SENSOR INDUCTIVE CATALOG, Austin, Texas, 2002. 5. Rockwell Software, PRODUCT CATALOG DESIGN OPERATE AND MAINTAIN, Milwaukee, I, USA, 2004. 6. Rockwell International Corporation, SUGGESTION AND COMENT FORM MICROLOGIX 1OOO DOCUMENTATION REFERENCE GUIDE TRAINING, Mayfield Heights, OH, USA 2004. 7. Siemens, CATALOGO DE SENSORES ELECTRICOS, Berlín, Alemania, 2003. 8. Telemecanique, CATALOGO APARALLAJE ELECTRICO, Paris, Francia, 2003. 9. Ogata, K, INGENIERIA DE CONTROL MODERNA, Prentice Hall, 1998. 10. Rockwell Software, RS LOGIX 500, Milwaukee, WI, USA 2003

135

Anexos. Anexo 1. Como interpretar códigos de error que reporta el software del PLC

Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley

136

Anexo 2. Consideraciones y precauciones de seguridad (leer antes de intentar reparaciones)

Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley

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Anexo 3. Fotografías del sistema de control automático construido para el laboratorio de Control Automático.

Fotografía 1 Módulo de control ha ser utilizado en el Laboratorio de Control Automático

Fuente: Desarrollo de tesis Autor: Xavier Ruiz

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Fotografía 2. Modulo de control conectado con el software de programación Rs Logix vía PC

Fuente: Desarrollo de tesis Autor: Xavier Ruiz

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