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Universidad Tecnológica La Salle

PROGRAMACION BASICA DE UN PLC PARA UN SEMAFORO PEATONAL DE DOS VIAS Integrantes:  Víctor Arnoldo Contera  Mario José Páiz Ruiz

Asignatura: Control lógico programable

Tutora:  Ing. Jessica Leiva

Fecha: 23-11-13

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Tema  PROGRAMACION BASICA DE UN PLC PARA UN SEMAFORO PEATONAL DE DOS VIAS.

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Planteamiento del Problema  El grupo de estudio realizo este proyecto con el fin de programar en LADDER y representar mediante un diagrama GRAFCET el funcionamiento básico un semáforo peatonal de 2 vías.

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Introducción Hasta hace poco tiempo el control de procesos industriales se hacía de forma cableado por medio de contactores y relés. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlas y mantenerlas. Por otra parte, cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico. En la actualidad, no se puede entender un proceso complejo de alto nivel desarrollado por técnicas cableadas. El ordenador y los autómatas programables han intervenido de forma considerable para que este tipo de instalaciones se hayan visto sustituidas por otras controladas de forma programada. Los semáforos peatonales son señales instaladas con el propósito de dirigir el tránsito para las personas que circulan en la vía pública como peatones. Los podemos encontrar en zonas de alto volumen peatonal y en zonas escolares, las lentes de los semáforos para peatones deben ser de color rojo y verde. Además de prevenir accidentes están diseñados para resguardar la vida de quienes caminan por las calles más transitadas. En este proyecto se presentara el diseño, el funcionamiento y la programación de un semáforo peatonal mediante un GRAFCET y la programación LADDER necesaria para el funcionamiento de dicho semáforo.

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Objetivo General  Programar un semáforo peatonal de dos vías utilizando lenguaje de escalera LADDER.

Objetivo Especifico  Explicar el funcionamiento del semáforo haciendo uso de un diagrama GRAFCET  Diseñar el diagrama LADDER de un semáforo peatonal  Simular el funcionamiento del semáforo

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Fundamentos teóricos Un Autómata Programable Industrial (API) o Programable Logic Controller (PLC), es un equipo electrónico, programable en lenguaje no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial, procesos secuenciales. Un PLC trabaja en base a la información recibida por los sensores y el programa lógico interno, actuando sobre los actuadores de la instalación. De acuerdo con la definición de la "Nema" (National Electrical Manufacturers Association) un controlador programable es: "Un aparato electrónico operado digitalmente, que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones para implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de entrada/salida digitales (ON/OFF) o analógicos (1 5 VDC, 4 20 mA, etc.), varios tipos de máquinas o procesos”.

Historias de los PLC Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades de la automatización de la industria automotriz norteamericana por el ingeniero Estadounidense Dick Morley. El control, las secuenciación, y la lógica para la manufactura de automóviles era realizada utilizando relés, contadores, y controladores dedicados. En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisiones automáticas de General Motors ofertó un concurso para una propuesta del reemplazo electrónico de los sistemas cableados. La propuesta ganadora vino de Bedford Associates de Boston, Masachusets. El primer PLC, fue designado 084, debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro de Bedford Associates. Bedford Associates creo una nueva compañía dedicada al desarrollo, manufactura, venta y servicio para este nuevo producto: Modicon (Modular Digital Controller o Controlador Digital Modular). (actualmente grupo Schneider Electric)

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CLASIFICACIÓN DEL PLC COMPACTOS Es decir, en un solo bloque se encuentran la CPU, la fuente de alimentación, la sección de entradas y salidas, y el puerto de comunicación, este tipo de PLC se utiliza cuando nuestro proceso a controlar no es demasiado complejo y no requerimos de un gran número de entradas y/o salidas ó de algún módulo especial. MODULAR Se divide en:  Estructura Americana.- En la cual se separan los módulos de entrada/salida del resto del PLC.  Estructura Europea.- Cada módulo realiza una función específica; es decir, un módulo es el CPU, otro la fuente de alimentación, etc. En ambos casos, tenemos la posibilidad de fijar los distintos módulos (Estructura Modular) o el PLC (Estructura Compacta) en rieles normalizados.

Composición de PLC Cada Controlador Lógico Programable se compone de dos partes básicas: SECCION OPERATIVA (SO). Es la que opera la materia prima y el producto en general. Se compone de: Los medios y herramientas necesarias para transformar la materia prima, por ejemplo: bombas, utensilios, taladros, etc. Los accionadores destinados a mover y poner en funcionamiento estos medios, por Ejemplo:  Motores eléctricos para accionar una bomba.  Gatos hidráulicos para cerrar una válvula.  Gatos neumáticos para taladrar un cabezal de perforación.

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SECCION DE COMANDO (SC) Es la que emite las órdenes hacia la sección operativa (SO) y recoge las señales de retorno para sus acciones. Cada vez más, la sección de comando (SC) se basa en técnicas de lógica programada. Como parte central de la sección de comando (SC) está el tratamiento, que consta de la unión de tres diálogos: El dialogo con la maquina: Consiste en el comando de los accionadores, (motores, gatos) a través de los pre-accionadores (contadores, distribuidores, variadores), y de la adquisición de las señales de la retroalimentación provenientes de los sensores que dependen de la evolución del proceso. El dialogo hombre-máquina: Para manejar, regular, calibrar la máquina, el personal introduce mensajes y comandos y recoge informaciones del autómata. El diálogos con otras maquina: Varias máquinas pueden operar en una misma producción. Su coordinación está asegurada por el diálogo entre las secciones de comando.

Ventajas y Desventajas No todos los autómatas ofrecen las mismas ventajas sobre la lógica cableada, ello es debido, principalmente, a la variedad de modelos existentes en el mercado y las innovaciones técnicas que surgen constantemente. Veremos las ventajas que proporciona un autómata de tipo medio. Ventajas        

Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que: No es necesario dibujar el esquema de contactos. No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas. La lista de materiales a emplear queda sensiblemente reducida. Mínimo espacio de ocupación. Menor costo de mano de obra de la instalación. Mantenimiento económico. Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.

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Desventajas  Adiestramiento de técnicos en programación de dichos dispositivos.  La inversión inicial.

Tipos de lenguaje de programación de un PLC Los lenguajes consisten en dos de tipo literal y dos de tipo gráfico: Literales: Lista de instrucciones (Instruction List, IL): Este tipo de programación consiste en elaborar un listado de instrucciones BOOLEANAS. Requiere gran conocimiento de la plataforma de hardware y de su arquitectura Texto estructurado (Structured Text, ST): es un lenguaje de programación similar al C, al Pascal y al BASIC estructurado. Gráficos: Diagrama de contactos (Diagram Ladder, LD): Este se basa en la representación gráfica de la lógica de relés. Diagrama de bloques funcionales (Function Block Diagram, FBD): Es un lenguaje de alto nivel que permite resumir funciones básicas en bloques. En este solo se preocupa por una programación funcional.

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