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CONTROL INDUSTRIAL

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Arranque de un motor trifásico por medio de un PLC Arias Jefferson, Hidalgo José, Játiva Luis, y Ortuño Fernando Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Abstract—At this laboratory, we use a PLC programmable logic controller for the ignition of a three-phase motor connected in delta, through the action of a N / A for the ignition button and another button N / A for shutdown. PLC programming was done in RSLogix 500 software and be shown later. Resumen—En este laboratorio, se utilizó el controlador lógico programable PLC para realizar el encendido de un motor trifásico conectado en delta, mediante la acción de un pulsador N/A para el encendido y otro pulsador N/A para el apagado. La programación del PLC se realizó en el software Rslogix 500 y se indicará más adelante. Index Terms—Control inteligente, PLC, compact logix, comunicación serial.

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I NTRODUCCIÓN

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l sistema de lógica difusa proporciona una manera simple y elegante de obtener la conclusión de un problema, mediante el uso de reglas lógicas que describen estrategias o técnicas apropiadas para su solución cuando el conocimiento proviene de la experiencia o intuición del experto. Uno de los campos de aplicación más explotado de la teoría está en el desarrollo de controladores. [1] Hoy en día el control de maquinas, plantas y procesos industriales son controlados por PLC, el cual puede realizar estrategias de control. Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

2 2.1

M ARCO T EÓRICO PLC

Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (programmable logic controller), es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas. [1] 2.2

Desarrollo

Los primeros PLC fueron diseñados para reemplazar los sistemas de relés lógicos. Estos PLC fueron programados en lenguaje Ladder, que se parece mucho a un diagrama esquemático de la lógica de relés. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de formación de los técnicos existentes. Otros autómatas primarios utilizaron un formulario de listas de instrucciones de programación. Los PLCs modernos pueden ser programados de diversas maneras, desde la lógica de escalera de relés, a los lenguajes de programación tales como dialectos especialmente adaptados de

BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un lenguaje de programación de alto nivel diseñado para programar PLC basados en diagramas de estado. [1] 2.3

Funciones

La función básica y primordial del PLC ha evolucionado con los años para incluir el control del relé secuencial, control de movimiento, control de procesos, sistemas de control distribuido y comunicación por red. Las capacidades de manipulación, almacenamiento, potencia de procesamiento y de comunicación de algunos PLCs modernos son aproximadamente equivalentes a las computadoras de escritorio. Un enlace-PLC programado combinado con hardware de E/S remoto, permite utilizar un ordenador de sobremesa de uso general para suplantar algunos PLC en algunas aplicaciones. En cuanto a la viabilidad de estos controladores de ordenadores de sobremesa basados en lógica, es importante tener en cuenta que no se han aceptado generalmente en la industria pesada debido a que los ordenadores de sobremesa ejecutan sistemas operativos menos estables que los PLCs, y porque el hardware del ordenador de escritorio está típicamente no diseñado a los mismos niveles de tolerancia a la temperatura, humedad, vibraciones, y la longevidad como los procesadores utilizados en los PLC. [3] 2.4

Ventajas

Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos, es posible ahorrar tiempo en la elaboración de proyectos, pudiendo realizar modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamaño reducido y mantenimiento de bajo costo, además permiten ahorrar dinero en mano de obra y la posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como sucede en todos los casos, los controladores lógicos programables, o PLC’s, presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos calificados y adiestrados

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específicamente para ocuparse de su buen funcionamiento. [3] 2.5

MicroLogix 1000

El controlador programable MicroLogix 1000 es un controlador compacto que contiene una fuente de alimentación, circuitos de entrada, circuitos de salida, y un procesador. [3] • Disponible en versiones de E/S digitales de 10, 16 o 32 puntos • Versiones analógicas disponibles con 20 puntos de E/S digitales, cuatro entradas analógicas (dos de voltaje y dos de corriente) y una salida analógica (configurable para voltaje o corriente) • Ofrece un factor de formato compacto con medidas tan pequeñas como 4.72 pulg. x 3.15 pulg. x 1.57 pulg. (120 mm x 80 mm x 40 mm) • Ofrece un rápido procesamiento con tiempo de rendimiento efectivo típico de 1.5 ms para un programa de 500 instrucciones • Memoria de programas y datos de 1 KB preconfigurada que permite una sencilla configuración • Incluye memoria EEPROM incorporada; sin necesidad de respaldo de batería ni módulo de memoria por separado • Proporciona mensajería entre dispositivos similares (hasta 32 controladores en una red DH-485) a través de una interface de comunicación 1761-NET-AIC • Se comunica mediante DeviceNet™ y EtherNet/IP™ a través de interfaces de comunicación 1761-NET-DNI y 1761NET-ENI • Incluye un contador de alta velocidad incorporado (solo en controladores con entradas de 24 VCC) • Permite personalizar el tiempo de respuesta de las entradas y el rechazo al ruido con filtros de entrada de CC ajustables • Admite la conectividad simple a través del canal de comunicación RS-232 a una PC para la carga, la descarga y el monitoreo de programas

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Apoyo a los de Allen-Bradley SLC 500 y familias de procesadores MicroLogix , RSLogix 500 fue el primer software de programación PLC para ofrecer productividad inmejorable con una interfaz de usuario líder en la industria. [4] Los paquetes de programación RSLogix son compatibles con los programas creados con los paquetes de programación basados en DOS de Rockwell Software para los SLC 500 y MicroLogix familias de procesadores, por lo que el mantenimiento del programa a través de plataformas de hardware es conveniente y fácil. Además incluyen: • Información de referencias cruzadas • Edición de arrastrar y soltar • Diagnóstico • Comunicaciones confiables • Edición de la base de datos • Informes

Fig. 2. Interfaz Rslogix 500 [2]

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M ATERIALES • • • • • • • • • • •

Fig. 1. PLC Micro Logix 1000 [2]

2.6

RSLOGIX 500

La familia RSLogix de paquetes de programación lógica de escalera IEC-1131 ayuda a maximizar el rendimiento, ahorrar tiempo de desarrollo del proyecto, y mejorar la productividad. Esta familia de productos se ha desarrollado para operar en los sistemas operativos Microsoft Windows.

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3 Fusibles 16 A tipo aM. Disyuntor Contactor Ordenador con RSlogix 500 PLC Allen Bardley Micrologix 1000 Motor 1Hp 2 Pulsadores N/A Borneras. Cables de Conexión. Desarmadores Pinzas: Peladora y Cortadora

M ETODOLOGÍA

Verificar el correcto funcionamiento de los equipos de laboratorio fuente de alimentación, fusibles, cables, revisar que los contactos se encuentren establecidos de la manera que indica su esquema de funcionamiento. Implementar el circuito. [V ER A NEXOS ] Programar el PLC en el programa Rslogix 500. Mediante el cable de comunicación cargar el programa al PLC. Verificar que la conexión se haya realizado exitosamente.

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Fig. 3. Programación PLC

Energizar el circuito, realizar la ejecución del requerimiento; verificar el correcto funcionamiento. Desenergizar el circuito, ordenar los materiales, limpiar el área de trabajo.

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C ONCLUSIONES •

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Una de las ventajas que presenta el uso de PLC’s es la optimización de recursos ya que muchos elementos que ocupan una mayor cantidad de espacio fueron omitidos como por ejemplo: contactores, pulsadores, relés, etc. La programación del mismo supone un ahorro en cuestión de los materiales mencionados previamente; estas características añadidas al control más preciso junto con su alta velocidad de respuesta hacen de los programadores lógicos elementos indispensables en el control de procesos industriales. La relativa facilidad de programación de un PLC con los distintos software, en este caso con el Rslogix 500, permite ahorrar costos en el mantenimiento y realizar un control inteligente al monitorear continuamente el funcionamiento, adicionalmente en el caso de añadir modificaciones a un proceso determinado el programa puede ser alterado sin que ésto implique costos adicionales en la adquisición de otros equipos. Por todo esto es evidente que por medio de la implementación de un sistema de control PLC es posible hacer automático prácticamente cualquier proceso, sin embargo hay que poner énfasis en realizar correctamente cada una de las etapas del proceso, energizar adecuadamente cada dispositivo utilizado, ejecutar correctamente los comandos de la programación y tener en cuenta las salidas utilizadas, por último pero no menos importante revisar el esquema de conexión del fabricante permitirá optimizar aún el proceso con el uso de controladores lógicos programables.

R ECOMENDACIONES •

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En este laboratorio se programó el PLC mediante el uso del software Rslogix, sin embargo se puede realizar la programación mediante el uso de otros dispositivos entre ellos el Panel View. Consultar la manera de implementar la programación con distintos métodos y en qué condiciones son útiles o no. Además investigar la comunicación serial usada en los procesos industriales a fin de poseer un método de resolución de problemas cuando exista falta de comunicación. En lo posible implementar las prácticas de los parciales anteriores utilizando controladores lógicos

programables (PLC), discutir acerca de las ventajas y desventajas de utilizar esta técnica. Leer el catálogo del fabricante en caso de que no se posea el conocimiento de como utilizar ciertas funciones especiales. Investigar acerca de los tipos de controladores lógicos programables (PLC), evaluar las ventajas y desventajas de cada uno y en lo posible con el uso de software de simulación implementar circuitos con cada uno de ellos a fin de que se pueda tener un conocimiento real del modo de operación de cada uno de ellos.

R EFERENCES [1] Zdenko Kovacic, Stjepan Bodgan, PLC,Theory and Applications [2] Rockwell Automation, Allen Bradley 2015, Familia Rslogix, Tomado de: http://www.rockwellautomation.com/rockwellsoftware/products/ rslogix500.page#ordering-information [3] Rojas Harvey, Automatización de Procesos Industriales mediante PLC’s, 2010 En línea: https://davidrojasticsplc.wordpress.com/category/8programacion-de-plc/ [4] Riva. C, Diseño de sistemas de lógica difusa, Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona 2002

A NEXOS : • • • • • •

Bom Hoja de Ruta Diagrama de conexion alambrado Diagrama de conexion multifilar Diagrama de Tiempo Hoja de Laboratorio