• Author / Uploaded
• Alex Pintado

Citation preview

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

1

PRACTICA #9: BANDA RELLENADORA DE CAJAS MEDIANTE CONTADORES Y COMPARADORES Pintado Yunga Jonathan Alexander [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca

AUTOMATIZACION I Resumen--- El siguiente informe detallaremos una banda re llenadora o contadora de cajas mediante la implementación y la utilización de los contadores que tienen una gran utilidad en el

entorno de programación de PLC's. Pueden, entre otras cosas, contar hacia adelante y hacia atrás, resetear el contaje y comparadores desde cómo seleccionar el tipo de comparador y contador necesario para el proceso en el que estamos trabajando para contar los elementos de ciertas cajas dentro de un proyecto de automatización mediante un diseño realizado en la programación del Software TIA PORTAL v13, con el propósito de verificar la comunicación del PC-PLC, los distintos tipos de temporizadores y lo comprobaremos en los bancos de trabajo.

Palabras laves. - PLC--Software TIA PORTAL v13- -temporizador TON-contadores CTU-comparadores.



Salida: Pueden encender y apagar la energía de las luces.

B. Módulo S7-1200 Tiene la capacidad de controlar una gran variedad de dispositivos para las distintas tareas de automatización. La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de alimentación integrada. La CPU vigila entradas y cambia el estado de las salidas mediante lógicas del programa de usuario, en donde incluye lógica booleana, instrucciones y temporización, funciones matemáticas complejas [1].

I. OBJETIVOS Objetivo General: Verificar el funcionamiento de un programa de diseño de una banda rellenadora o contadora de cajas mediante la implementación de temporizadores, contadores y el uso de distintos comparadores aprendidos en el laboratorio de PLC. Imagen 2. Módulo S7-1200 [1].

Objetivos Específicos: 

Comprobar la comunicación PC - PLC mediante el software TIA-PORTAL v13.



Programar el contador o rellenadora de cajas dar ciertas opciones de simulaciones mediante contadores, comparadores ver sus límites en cuanto a su utilización dentro de la práctica.

C. TIA PORTAL v13 Es un software que posee dos vistas diferentes de las herramientas disponibles que son la vista del portal que ofrece una vista funcional de las tareas del proyecto y organiza las funciones de las herramientas según las tareas que deban realizarse, por ejemplo, configurar los componentes de hardware y las redes. [1].



Observar el funcionamiento del semáforo con el uso de los bancos de trabajo.

A continuación, se presentan aplicaciones del software mencionado:

II. MARCO TEÓRICO A. PLC Un controlador lógico programable (PLC) es un equipo altamente especializado que se utiliza para la fabricación de situaciones industriales [1]. 

Entrada: PLC reciben información de una variedad de diferentes sensores.

• Programación PLC: Configuración y programación de los controladores SIMATIC S7-1200, S7-300, S7-400, WinAC para el controlador basado en PC y el nuevo S7- 1500.  

Configuración de dispositivos y red para todos los componentes de automatización. Visualización SIMATIC WinCC Basic para los SIMATIC Basic Panels es una parte incluida en el volumen de suministro [1].

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

2 Se pueden utilizar temporizadores para implementar funciones controladas por tiempo. El S7-200 ofrece tres tipos diferentes de temporizadores: TEMPORIZADORES COMO RETARDO A LA CONEXIÓN (TON): TEMPORIZACIÓN DE UN SOLO INTERVALO. COMIENZO DE LA CUENTA DEL TIEMPO: Empezará a contar el

tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. [2] ACTIVACIÓN DEL BIT DE TEMPORIZACIÓN: Cuando el valor Imagen 3. Pantalla del proyecto creado [1].

actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activará el bit de temporización (bit T). [2] El valor actual del temporizador TON se borra cuando la entrada de habilitación está desactivada (OFF). VALOR DEL TEMPORIZADOR:

ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES INTEGRADAS Entradas Digitales: Tipo: Sumidero/Fuente  Tensión nominal: 24 VDC a 4 mA Digitales Salidas: Type: Relé  Rango de voltage : 5 a 30 VDC o 5 a 250 VAC  Corriente (max.): 2.0 A Tipo: Fuente  Rango de voltage : 20.4 a 28.8 VDC  Corriente (max.): 0.5 A [1]. ENTRADAS ANALÓGICAS INTEGRADAS 2 entradas analógicas Tipo: Tensión (unipolares)  Rango: 0 to 10 V  Resolución: 10 bits [1].

Imagen 5. Temporizador TON: retardo a la conexión. [2]

TEMPORIZADORES COMO RETARDO A LA DESCONEXIÓN (TOF): PARA PROLONGAR EL TIEMPO DESPUÉS DE LA DESACTIVACIÓN DEL TEMPORIZADOR. COMIENZO DE LA CUENTA DEL TIEMPO: Cuando la entrada de

habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. [2] ACTIVACIÓN DEL BIT DE TEMPORIZACIÓN: Cuando la entrada

de habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. [2] DEL TEMPORIZADOR: Cuando la entrada de habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. [2] VALOR

Imagen 4. Entradas y salidas digitales

TEMPORIZADOR Los temporizadores de un PLC se pueden pensar como un cronómetro regresivo, en el cual se debe indicar el tiempo que durará el conteo, se debe dar inicio a dicho conteo, y cuando éste finalice o llegue a cero, da una señal que para el PLC ponga en estado de activación o desactivación una bobina o memoria. [2]

Imagen 5. Temporizador TOF: Retardo a la desconexión [2]

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

TEMPORIZADORES COMO RETARDO A LA CONEXIÓN CON MEMORIA (TONR): ACUMULACIÓN DE VARIOS INTERVALOS DE TIEMPO.

3 El contador CTU incrementa en 1 cuando el valor del parámetro CU cambia de 0 a 1. El cronograma de CTD muestra el manejo con un valor de contaje de entero sin signo (donde PV = 3) [3]

COMIENZO DE LA CUENTA DEL TIEMPO: Empezará a contar el

tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. [2] ACTIVACIÓN DEL BIT DE TEMPORIZACIÓN: Si el valor actual

(Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activará el bit de temporización (bit T). [2] VALOR DEL TEMPORIZADOR: El valor actual del temporizador

como retardo a la conexión con memoria se mantiene cuando la entrada está desactivada (OFF). El temporizador como retardo a la conexión con memoria sirve para acumular varios períodos de tiempo de la entrada en ON.

Imagen 8. Contador CTU Valor parámetro CV [3]

CTD

Imagen 7. Temporizador TONR: Retardo a la conexión con memoria. [2] Imagen9.

CONTADORES Un contador se puede utilizar para contaje dentro de un proceso o incluso se puede utilizar con contaje de tiempo si hacemos que la entrada a pulsos se active mediante una frecuencia determinada.

CTD: descendente [3]

El contador CTD decremento en 1 cuando el valor del parámetro CD cambia de 0 a 1. El cronograma de CTD muestra el manejo con un valor de contaje de entero sin signo (donde PV = 3) [3]

Los contadores IEC que se incorporan a partir de los autómatas S7-1200 aportan algunas ventajas con respecto a los contadores S5 ya que al no estar limitados por la CPU se podrán llamar varias veces con nuevos bloques de datos de instancias creados. También tenemos a nuestra disposición los tres tipos de contadores básicos:   

CTU: ascendente CTD: descendente CTUD: ascendente/descendente

Imagen 10. Contador CTD Valor parámetro CV [3]

CTUD

CTU

Imagen 8. CTU:

ascendente [3] Imagen 11. CTUD: ascendente/descendente [3]

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

El contador CTUD incrementa o decrementa en 1 en una transición de 0 a 1 de las entradas de contaje ascendente (CU) o descendente (CD). El cronograma muestra el funcionamiento de un contador CTUD con un valor de contaje de entero sin signo (donde PV = 4) [3]

4 Igual: Se usa la instrucción para probar si dos valores son iguales. Si la fuente A y la fuente B son iguales, la instrucción es lógicamente verdadera [5] No igual: Se usa la instrucción NEQ para probar si dos valores no son iguales. Si la fuente A y la fuente B no son iguales, la instrucción es lógicamente verdadera. Si los dos valores son iguales, la instrucción es lógicamente [5] Mayor o igual que: Se usa la instrucción para probar si un valor es mayor o igual que otro. Si la fuente A es mayor o igual que el valor en la fuente B, la instrucción es lógicamente verdadera. Si el valor en la fuente A es menor que el valor en la fuente B, la instrucción es lógicamente falsa [5]

Imagen 12. Contador CTU Valor parámetro CV [3]

COMPARADORES Los comparadores verifican si se cumple que un valor primario es igual, mayor, mayor o igual, menor, menor o igual, y diferente de un valor secundario [4]

Imagen 13. Contacto para el comparador en el software Tia Portal [4]

III. MATERIALES Tabla 1. Variables que admiten los comparadores.

Estas operaciones permiten comparar dos variables o una variable con un valor numérico. Todas estas operaciones son condicionales, es decir, cuando se cumple la relación de comparación, se activará una señal del tipo binaria. [5] Las operaciones de comparación posibles son: •Igualdad. •Desigualdad. •Menor que. •Menor o igual que. •Mayor que. •Mayor o igual que.

Tabla 2. Operaciones de comparación [5]

  

PLC S7-1200 BANANAS PULSANTES IV. DESARROLLO

Para el desarrollo de la práctica lo primero que se hizo fue diseñar un circuito de mando con la lógica del contador de cajas por medio de contadores y comparadores. Luego se procedió a conocer la dirección IP a la que se va a conectar el PLC y establecer la comunicación online, se debe conectar la PC y el PLC mediante el cable Ethernet, una vez que el programa reconoce el PLC, se debe escoger el tipo de interfaz PG/PC (PN/IE), se selecciona el PLC SIMATIC S7-1200 y se comprueba la comunicación PC - PLC.

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

Imagen 14. Conexión entre la PC y el PLC.

Luego se comenzó a crear el programa que se ejecutará en el PLC en TIA portal partiendo de la secuencia diseñada que se establece a continuación. Secuencia de Funcionamiento parte a: Se usan tres pulsantes: Para el funcionamiento de las cajas se dio la utilización de contadores, temporizadores y comparadores para lo cual se pulsaba P2 dos veces no pasa nada mientras se pulse el P1 dos veces pasa 3 segundos tenemos la caja 1, luego realizamos el mismo procedimiento hasta llegar las 4 cajas, pulsamos nuevamente P2 2 veces no pasa nada, luego se pulsa P1 2 veces pasa un tiempo de 3 segundos más y se tiene la caja 2, nuevamente se pulsa P2 2 veces no pasa nada, al pulsa P1 2 veces pasa los 3 segundos que tienen que pasar se tiene la caja 3, luego para que finalice el relleno de conteo de cajas y que pase la última caja 4 se debe pulsar 2 veces el pulsante 1 y 2 veces el pulsante 2 solo allí podrá pasar la última caja.

Imagen 15. Contador de cajas

5

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

6 was one of the first interactions with the PLC, but fortunately the problems and their usefulness were solved. Thanks to the use of the PLC it is possible to develop this complex programmable system of certain counts since knowing how they work is that you can get to create automated preprogrammed accounting systems. Take into account with the module series at the time of choosing in the program because if we do not choose well it will not be possible to make the connection correctly with the PC-PLC VI. BIBLIOGRAFICA [1] [2]

Imagen 16. Contador de cajas Simulación en PLC.

[3]

Siemens, Simatic S7. Controlador programable S7-1200, Manual del sistema. 2009. Controladores Lógicos Programables (PLC). Departamento de ingeniería eléctrica y de control, Master Degree: Ingeniería de Sistemas Industriales, 2011. Blog sobre automatización y porgramacion de PLCs. Doble palabra, Contadores.

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES VII. REFERENCIAS Con la realización de la práctica se observó la comunicación del PLC en un nivel industrial ejecutando que todo esté conectado de igual manera, es muy importante aprender la correcta comunicación del PC-PLC y poder solucionar todos los inconvenientes que se puedan presentar. Al desarrollarse la practica en el laboratorio de PLC sobre una automatización de una banda rellenadora que transporta cajas, lo cual se observó el uso de los contadores, temporizadores y comparadores como elementos principales para el desarrollo de la lógica del programa. Así como ver la aplicación de los mismos como una herramienta para facilitar la realización de aplicaciones. Se cumplió con el objetivo marcado, en donde se tuvieron algunas complicaciones en primera instancia debido a que fue una de las primeras interacciones con el PLC, pero afortunadamente se solucionaron los problemas y su utilidad. Gracias al uso del PLC es posible desarrollar este sistema programable complejo de ciertos conteos ya que al conocer cómo es que estos funcionan es que se pueden llegar a crear sistemas automatizados contables pre programados.

[4] [5]

http://shigra.net-learning.org/mahara/view/view.php?id=637 https://instrumentacionycontrol.net/programacion-de-plcs-operacion-decomparacion/

ANEXOS

Imagen 17. Prendido de la banda rellenadora de cajas

Tener en cuenta con la serie del módulo al rato de elegir en el programa porque si no elegimos bien no se podrá realizar la conexión correctamente con la PC-PLC. With the realization of the practice PLC communication was observed at an industrial level running that everything is connected in the same way, it is very important to learn the correct communication of the PC-PLC and be able to solve all the inconveniences that can be presented. When developing the practice in the PLC laboratory on an automation of a filling band that transports boxes, which was observed the use of counters, timers and comparators as main elements for the development of the logic of the program. As well as see the application of them as a tool to facilitate the realization of applications. The target was met, where some complications were experienced in the first instance because it

Imagen 18. Prendido de la banda rellenadora de cajas pulsantes

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

Imagen 19. Prendido de la banda rellenadora de las 2 cajas

Imagen 20. Prendido de la banda rellenadora de las 2 cajas con pulsantes

Imagen 21. Prendido de la banda rellenadora de las 4 cajas al finalizar el proceso con pulsantes

7