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• Patricio Pilatasig

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE 7-11-2018 EXT-LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA TEMA

: PROGRAMACIÓN DE UN PLC S7-1200 SIEMENS EN EL SOFTWARE CADE-SIMU UTILIZANDO SECUENCIA MANUAL DE DOS ETAPAS

CARRERA

: INGENIERIA MECATRÓNICA

INTEGRANTES  PILATASIG, WILLIAM  CACUANGO, DIANA  MEJIA, JUAN NIVEL

: SEPTIMO

ASIGNATURA : PLC FECHA DE REALIZACIÓN:

22/11/2018

FECHA DE ENTREGA:

27/11/2018

DOCENTE

: ING. JANETH ILEANA ARIAS GUADALUPE. MG

OCTUBRE 2018 – FEBRERO 2019

CONTENIDO TEMA ................................................................................................................................... 2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 2 2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 2 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 2 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 2 EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................................. 2 4.1. CADe_SIMU ..................................................................................................................... 2 MARCO TEÓRICO ........................................................................................................... 4 5.1 Definición de PLC S7-1200 ............................................................................................ 4 5.2 Características de un PLC .............................................................................................. 5 5.3 Partes de un PLC............................................................................................................. 5 PROCEDIMIENTO Y FUNCIONAMIENTO ................................................................. 6 6.1 Arranque directo de un motor por lógica programable y lenguaje LADDER .......... 6 CONCLUCIONES .............................................................................................................. 8 RECOMENDACIONES ............................................................................................. 8 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 9 ANEXOS ............................................................................................................................ 10

INDICE DE FIGURAS Figura 1 Controlador lógico programable S7-1200 Siemens. ....................................................... 5 Figura 2 Partes de un PLC S7-1200. ............................................................................................. 5 Figura 3 Lógica programable, circuito de mando y de potencia. .................................................. 6 Figura 4 Lenguaje de Contactos LADDER, (Autores, 2018) ....................................................... 7 Figura 5 Lógica programable, circuito en funcionamiento. .......................................................... 7 Figura 6 Motor trifásico, encendido en sentido horario ............................................................... 8 Anexo 1 Simulación, arranque directo de un motor trifásico en CADE-SIMU, (Autores, 2018) ..................................................................................................................................................... 10

I

TEMA PROGRAMACIÓN DE UN PLC S7-1200 SIEMENS EN EL SOFTWARE CADE-SIMU UTILIZANDO SECUENCIA MANUAL DE DOS ETAPAS. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL 

Realizar el diagrama de conexión de un controlador lógico programable S7-1200 de marca Siemens en el software de simulación Cade Simu utilizando secuencia manual de tos etapas.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Identificar las características que posee un controlador lógico programable S71200 de marca Siemens



Simular el funcionamiento del diagrama con secuencia manual de dos etapas y determinar que función cumple.



Pasar el diagrama de conexión a lenguaje de contactos LADDER.

METODOLOGÍA En el siguiente informe se detallan las características que posee un PLC S7-1200 de marca Siemens y se realizara la conexión de la secuencia manual de dos etapas utilizando el Software CADE-SIMU, por medio de un análisis se mostrará el funcionamiento del PLC y su respectiva programación a través del lenguaje de contactos LADDER. EQUIPOS Y MATERIALES 4.1. CADe_SIMU Es un programa de CAD electrotécnico que permite simular distintos esquemas eléctricos, gracias a su extensa biblioteca que contiene una amplia gama de símbolos y elementos que se encuentran organizados por librerías, lo que le hace un programa fácil y amigable con el usuario. (Cade-Simu, 2018).

2

Equipo

Descripción

Símbolo

Pulsador NA

Pulsador que se cierra

(Normalmente

durante el accionamiento y

Abierto)

que se abre de nuevo inmediatamente si se suelta. Contactos

Relé térmico

de

protección

El Relé

Relé

relé

se

activa

inmediatamente si recibe corriente,

al

cesar

la

corriente se desactiva.

Indicador Luminoso

Si el indicador luminoso tiene corriente, se activara una señal óptica.

Motor trifásico

Máquina eléctrica rotativa, capaz

de

convertir

la

energía eléctrica trifásica suministrada, en energía mecánica

Contacto auxiliar de tres terminales

Contactos utilizados en el esquema de potencia.

Relé de protección para el Relé Térmico

esquema de potencia.

3

Alimentación fase Alimentación neutro

Alimentación fase y neutro del

esquema

controlador

del lógico

programable.

Alimentación trifásica

Alimentación utilizada para el motor trifásico.

Lenguaje de contactos Ladder

Selector digital de 1 y 0

Prueba

Lenguaje de contactos

Contactos

normalmente

Ladder

abierto

y

normalmente

NA NC

cerrados que sustituyen a los pulsadores.

Lenguaje de contactos Ladder

Representa las salidas en lenguaje ladder.

Asignar

PLC

Permite realizar diversas tareas de automatización.

MARCO TEÓRICO 5.1 Definición de PLC S7-1200 El controlador compacto SIMATIC S7-1200 es el modelo modular y compacto para pequeños sistemas de automatización que requieran funciones simples o avanzadas para lógica, HMI o redes, gracias a su diseño compacto como se muestra en la figura 1, su bajo coste y sus potentes funciones, los sistemas de automatización S7-1200 son idóneos para controlar tareas sencillas. (Siemens, 2018) 4

Figura 1 Controlador lógico programable S7-1200 Siemens. (Siemens, 2018)

5.2 Características de un PLC 

Puede añadirse en la parte frontal de cualquiera de las CPUs de manera que se pueden expandir fácilmente las señales digitales y analógicas sin afectar al tamaño físico del controlador.



A la derecha de la CPU pueden colocarse los módulos de ampliación de E/S digitales y analógicos.



Comunicación GPRS



Interfaz Ethernet / PROFINET integrado.



Alta capacidad de procesamiento. Cálculo de 64 bits.

Por estas y más características que hacen que el PLC sea idóneo para realizar diferentes tareas. (Sánchez, 2018)

5.3 Partes de un PLC En la Figura 2 se pueden observar las diferentes partes que componen un PLC. NÚMERO 1 2 3 4 5 6 7 8

PARTES DE UN PLC S71200 Conector de corriente Entradas digitales Entradas analógicas Ranura para Memory card LEDs de estado para E/S Bloque de salidas Conector PROFINET LEDs indicadores

Figura 2 Partes de un PLC S7-1200. (Verdezoto, 2015) 5

PROCEDIMIENTO Y FUNCIONAMIENTO 6.1 Arranque directo de un motor por lógica programable y lenguaje LADDER

Figura 3 Lógica programable, circuito de mando y de potencia. (Autores, 2018)

Al circuito de mando entregado en la hoja de taller se le acoplo un PLC S7-1200 en el software de simulación Cade-Simu, a este circuito se le alimento con un voltaje alterno de (110-220V), para habilitar las entradas se debe puentear la fuente interna del PLC (M) con el terminal de bloques de entrada (M1), mostrado en la figura 3. En las entradas digitales se añadió el interruptor de arranque (S1) y (S2), el interruptor de parada (S0) para las salidas, el PLC dispone de dos bloques aislados, al cual se le ingresa un voltaje alterno y un voltaje continuo, en el primer bloque usaremos la bobina del contactor, el segundo bloque se lo usa para dispositivos que requieran alimentación a 24V, en este caso, la luminaria (H1) que se activa con el interruptor (S1), la luminaria (H2) que se activa con el interruptor (S2) y las luminarias (H3) y (H4) que se activan con las protecciones (F) y (F1). Para el funcionamiento del PLC se necesita de una programación, en este caso en lenguaje de contactos LADDER, mostrado en la figura 4.

6

Figura 4 Lenguaje de Contactos LADDER, (Autores, 2018)

Figura 5 Lógica programable, circuito en funcionamiento. (Autores, 2018)

Como se observa en la figura 5 se activa el pulsador de arranque de entrada (I0.1), el cual energiza la bobina de contactor y en ese instante, se cierra el contacto auxiliar del contactor (Q0.0), al realizar esto también se energiza (Q0.1), de esta manera se activa el motor trifásico y la iluminaria (H1) se enciende, si se activa el pulsador 7

(S2) antes que (S1) el circuito no se energiza y no funciona, el orden es (S1) y luego (S2). Luego se activa el pulsador (S2) con entrada (I0.1) el cual energiza la bobina de contactor y cierra el contacto auxiliar (Q0.2). Para desenergizar la bobina, es necesario abrir el circuito a través del pulsador de parada (S0) de entrada (I0.3). El sentido de giro del motor es horario como se muestra en la figura 6.

Figura 6 Motor trifásico, encendido en sentido horario (Autores, 2018)

CONCLUSIONES 

La lógica programable ha reemplazado a la lógica cableada lo que nos permite realizar diagramas y esquemas de cualquier proceso con mayor facilidad.



Al PLC se le puede acoplar los módulos de ampliación de Entradas y Salidas digitales y analógicos, esto es necesario en los esquemas que cuentan con más entradas que las dadas por el fabricante.



El mando de dos etapas permite activar las luminarias y el motor trifásico siguiendo una secuencia, esta no se puede alterar, de ser el caso el esquema no activaría ningún contactor.

RECOMENDACIONES 

El software de simulación Cade Simu es un interfaz fácil y amigable con el usuario, pero de igual manera, se vuelve complicado al no unir de forma correcta los elementos o símbolos con las líneas que permiten el paso de energía, por tal 8

motivo es necesario revisar entradas y salidas y si no se halla algún problema allí borrar las líneas y volverlas a unir en cada elemento. 

De acuerdo al diagrama que se vaya a simular es necesario verificar cuantas entradas se tiene, pues los plc no posee un gran número de entradas y salidas.



En el lenguaje ladder se requiere que los valores de entrada y salida no se repitan, que sus conexiones permitan el paso de la corriente.



En los esquemas siempre es necesario y obligatorio poner protecciones que permiten que los motores o demás elementos no sufran daños.

BIBLIOGRAFIA

Cade-Simu. (22 de 11 de 2018). Obtenido de https://cade-simu.programas-gratis.net/ Sánchez, A. E. (22 de 11 de 2018). CTin. Obtenido de http://www.ctinmx.com/que-es-un-plc/ Siemens. (22 de 11 de 2018). Obtenido de https://w5.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/simatic/controladores_modul ares/controlador_basico_s71200/pages/s7-1200.aspx Verdezoto, R. (2015). Diseño y automatización del Porceso de Laminado de Alambre, para la Fabricación de Acero, Controlado por un PLC S7 - 1200. Quito.

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ANEXOS

Anexo 1 Simulación, arranque directo de un motor trifásico en CADE-SIMU, (Autores, 2018)

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