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SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

PLC PRESENTAN: SOLANO HERNANDEZ GUSTAVO LOPEZ MATEO DAYVER AGUSTIN CRUZ PERALTA DAVID LOPEZ GRACIA DAVID ASESOR: M.C. VELASQUEZ CRUZ ISAIS

GPO: E1 Semestre: 8 Ing. Electrónica OAXACA DE JUÁREZ, OAXACA

ENERO 2014

Indice Introduccion ............................................................................................................ 3 Objetivo.................................................................................................................... 3 Marco Teorico......................................................................................................... 3 Conexionado de Entradas 
 ...................................................................................... 4 Instrucciones y Programacion…………………………………………………. 5 Ejecusion de Programa...........................................................................................6 Lenguaje de Programacion Tipicos …………………………………………….. 6 Diagrama de Contactos ......................................................................................... 7 Diagrama Escalera................................................................................................ 9 Conceptos Generales de los Giagramas de Escalera ………………………… 9 Ejemplos de Programacion ……………………………………………………. 13 Desarrollo ……………………………………………………………………… 16 Ejecucion del Programa.……………………………………………………… 20 Anexos …………………………………………………...…………………….. 21 Conclucion. ……………………………………………………………………... 23 Referencias……………………………………………………………………… 23

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Introduccion Las empresas que piensan en el futuro se encuentran provistas de modernos dispositivos electrónicos en sus máquinas y procesos de control. En la actualidad, las fábricas automatizadas deben proporcionar en sus sistemas: alta confiabilidad, gran eficiencia y flexibilidad. Una de las bases principales de dichas fábricas es un dispositivo electrónico llamado Controlador Lógico Programable (PLC) Hoy los Controladores Lógicos Programables son diseñados usando lo último en diseño de microprocesadores y circuitería electrónica, esto proporciona una mayor confiabilidad en su operación, así como también en las aplicaciones industriales donde existen peligros ambientales: alta repetibilidad, elevadas temperaturas, ruido ambiente o eléctrico, suministro de potencia eléctrica no confiable, vibraciones mecánicas, entre otros.

Objetivo 

Nuestra meta es aprender a detalle el funcionamiento interno y la programación de este tipo de controladores (PLC), asimismo exponer algunas de sus aplicaciones en la industria.

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Aprender el manejo del TON y el TOF.

Marco teórico Cuando hablamos de los lenguajes de programación nos referimos a diferentes formas en las que se puede escribir el programa del usuario. Los softwares actuales nos permiten traducir el programa usuario de un lenguaje a otro, pudiendo así escribir el programa en el lenguaje que más nos conviene.

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Conexionado de entradas 
 Los captores pueden ser de dos tipos: Analógicos. Su señal eléctrica es variable en el tiempo y, necesariamente, han de acoplarse al mismo tipo de entradas. (Esto no sucede en todos los PLC; en algunos, las entradas analógicas están en módulos separados y se debe elegir de qué tipo de entrada se trata –tensión o corriente– y qué tipo de resolución tiene). Digitales. La señal responde a: - Contacto abierto “0” (nada). - Contacto cerrado “1” (todo).

Fig. 1. Estructura del PLC.

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Instrucciones y Programas Una instrucción u orden de trabajo consta de dos partes principales: Operación y Operando; a su vez, el operando esta dividido en simbolo y parametro:

Fig. 2. Cuadro de Instrucción.

La operación le indica a la CPU del PLC, qué tiene que hacer; o, lo que es lo mismo, la clase de instrucción que ha de ejecutar. El operando es el complemento al código u operación. Mediante el operando indicamos la dirección del elemento de que se trate (contadores, temporizadores, E/S, marcas internas...), así como las cuentas, tiempos, etc. Consideremos estos ejemplos de operaciones:

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Fig. 3. Operaciones.

El operando le indica a la CPU dónde debe de hacerlo, dónde debe realizarse esa instrucción.

Ejecución de programas Cuando los PLC se sitúan en el modo RUN (ciclo de ejecución o ejecución cíclica), la CPU realiza, entre otras funciones, el barrido del programa contenido en la memoria de usuario, desde la casilla, dirección o línea 000 hasta la última, según el largo del programa –esto es, efectúa lo que se denomina ciclo de scan– que es medido en función del tiempo que tarda en ejecutar 1000 instrucciones. En función de cómo se efectúe la ejecución o barrido del programa, se distinguen los siguientes sistemas, modos o estructuras de programación:

1. Ejecución cíclica lineal.
 2. Ejecución con salto condicional. 3. Ejecución con salto a sub-rutinas.

Lenguajes de programación típicos Varios son los lenguajes o sistemas de programación posibles en los autómatas programables; por esto, cada fabricante indica en las características generales de su 6

equipo cuál es el lenguaje o los lenguajes con los que puede operar. En general, se podría decir que los lenguajes de programación más usuales son aquellos que transfieren directamente el esquema de contactos y las ecuaciones lógicas.

Los lenguajes y métodos gráficos mas utilizados son: . Nemónico, también conocido como lista de instrucciones, booleano, abreviaturas nemotécnicas, AWL. . Diagrama de contactos –Ladder diagram–, plano de contactos, esquema de contactos, KOP. Excepto el nemónico, los demás tienen como base su representación gráfica; pero, todos ellos deben ir acompañados del correspondiente cuadro o lista de programación –esto es, la relación de líneas de programa que lo configuran–. Nemómico: 
 Es un lenguaje en el cual cada instrucción se basa en las definiciones del álgebra de Boole o álgebra lógica.

Fig. 4. Instrucciones Logicas.

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Diagrama de contactos: La mayoría de los fabricantes incorpora este lenguaje. Esto es debido a la semejanza con los esquemas de relés utilizados en los automatismos eléctricos de lógica cableada, lo que facilita la labor a los técnicos habituados a trabajar con dichos automatismos.

Fig. 5. Diagrama Ladder.

Las instrucciones de los diagramas Ladder Logic se componen de elementos gráficos.

Contactos:

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Fig. 6. Elementos Gráficos.

Bobinas:

Fig. 7. Elementos Graficos.

Diagrama de escalera

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Es un lenguaje gráfico, derivado del lenguaje de relevadores, que mediante símbolos representa contactos, solenoides…. Su principal ventaja es la de los símbolos básicos están normalizados según normas NEMA y son empleados por todos los fabricantes.

Conceptos generales de los diagramas de escalera Un programa en diagrama de escalera o esquema de contactos, la constituyen una serie de ramas de contactos. Los símbolos básicos son:

Fig. 1. Simbolos Basicos.

a) La programación en cada bloque de contactos se realiza en el orden de iz- quierda a derecha.

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Fig. 2. Estructura de Programacion.

b) El sentido de programación de los bloques de contactos de un programa es ejecutado de arriba a abajo.

Fig. 3. Sentido de Programacion.

c) El número de contactos que se puede colocar en un bloque, desde elcomienzo de la línea principal hasta la salida OUT, es ilimitado. La única limitación práctica que podemos encontrarnos es la de la resolución del monitor o del ancho del papel, cuando queramos sacar el programa por impresora; en este caso, el número máximo de contactos en serie es de diez.

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Fig. 4. Contactos.

d) No se puede conectar una salida directamente a la línea principal. En estos casos, se intercala un contacto cerrado de una marca cualquiera. Es importante tener en cuenta esta posibilidad de acceder a contactos abiertos o cerrados fijos –ya que no se utiliza la bobina de dicha marca o relé–.

Fig. 5. Incorrecto.

Fig. 6. Correcto.

e) Es posible programar dos o más bobinas de salida, sean exteriores o marcas en paralelo (Por ejemplo, en los PLC de la serie PLCem 16xx, es posible colo- car E/S, timers, contadores y marcas hasta terminar las 512 líneas).

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f) Los términos contacto abierto, normalmente abierto (NA) y contacto de cierre, significan lo mismo y se refieren al contacto que en estado de reposo está abierto o, lo que es lo mismo, a que el paso de corriente a través de él no es posible. 
 En el mismo sentido, los términos contacto cerrado, normalmente cerrado (NC) y contacto de apertura también significan lo mismo: el contacto que en estado de reposo se encuentra cerrado, o sea, el paso de corriente a través de él sí es posible. g) Contactos de entradas. El número de contactos abiertos o cerrados que se puede utilizar en un programa, por cada uno de las entradas, es ilimitado, o sea, se puede repetir el mismo número de contacto cuantas veces queramos y tanto abierto como cerrado. h) Contactos de salida. El número de salidas o bobinas de salida o relés de salida OUT es fijo, por lo que no se puede repetir un mismo número de salida; pero, por el contrario, el número de contactos asociados a cada una de ellas y tanto abiertos como cerrados es, al igual que en el caso anterior, ilimitado. i) Contactos de marcas o memorias. Aunque no son salidas exteriores, las marcas se representan y programan de forma similar; su utilización más común es como relés auxiliares. 
 En la mayoría de los PLC son protegidas contra el corte de alimentación. Por tanto, no pierden su estado ante esta eventualidad. Existen también especiales, con funciones varias como la de cambio de base de tiempo de timers y scan de éstos. 
 Al igual que ocurría con las salidas, el número de marcas

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es fijo: el mismo número de marca no se puede repetir; pero, el número de contactos asociados a cada marca, tanto abiertos como cerrados, es ilimitado.

Ejemplos de Programacion:

Fig. 1.1 Programacion OR.

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Fig. 1.2 Programacion AND.

Fig. 1.3 Programacion SET y RST.

Mediante la combinación de contactos en serie o paralelo se puede empezar a realizar circuitos simples para manejar cargas o motores en la industria.

Problema 7.- Ocupar la funsion TON para activar dos salidas en forma complementaria y realizar lo mismo para otras dos salidas diferente para la funcion TOF.

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Desarrollo 1.-Abrimos Rslinx.

Fig. 2.1 Rslinx.

2.- Primeramente iniciamos la comunicación entre el PLC y la PC.

Fig. 2.2 Comunicación de PC a PLC.

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3.- Posteriormente abrimos rslogix500 e iniciamos a programar lo que se quiere.

Fig. 2.3 Pantalla de rslogix500.

Programacion de el ejercicio (problema) en cuestion utilizando en primera instancia un TON.

Fig. 2.4 Activacion del contacto de arranque con el Primer TON.

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Seguido del primer TON, colocamos otro TON que es como no los indica el problema pero cada TON con salidas fisicas diferentes.

Fig. 2.5 Activacion del Segundo TON.

Posteriormente se continua con un contador TOF.

Fig. 2.6 Activacion del Primer TOF.

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Seguido del primer TOF colocamos un segundo TOF con salidas fisicas distintas, y un RESET.

Fig. Activacion del Segundo TOF.

Ejecucion del Programa: Cuando presionamos el boton de arranque del programa, se activa la bobina de enclavamiento y se cierra el contacto de enclavamiento, que a su vez activa el primer TON con la siguiente direccion T4:0 y mientras este contando se cierra el contacto T4:0, TT, que activa nuestra salida O:0/4. Una vez que el numero acomulado sea igual al valor del PRESET (7) se desactiva nuestra salida O:0/4 y se cierra el contacto T4:0, DN mismo que activara nuestro contador T4:1, mientras este contando se cierra el contacto T4:1, TT, que activara nuestra salida O:0/5. Enseguida mientras el numero acomulado sea igual al valor del PRESET (7) se desactiva nuestra salida O:0/5 y se abre el contacto T4:1, DN mismo que activara nuestro primer contador TOF, T4:2 mientras este contando se cierra el contacto T4:2, TT, que activara nuestra salida O:0/6. Siguiendo con el mismo proceso mientras que el numero acomulado sea igual al valor del PRESET (7) se desactiva nuestra salida O:0/6 y se cierra el contacto T4:2, DN mismo que

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activara nuestro contador T4:3, mientras este contando se cierra el contacto T4:3, TT, que activara nuestra salida O:0/7. Despues de que el valor del PRESET sea igua al acomulado (7) se desactiva nuestra salida O:0/7, y se activa automaticamente el BOTON RESET, que contiene la direccion de nuestro primero TON, T4:0 y con esto se vuelve a repetir todo el ciclo.

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ANEXOS

Cableado de Entradas y Salidas del PLC y la Activacion del Boton de Arranque.

Activacion del Primer TON, Prende Primer Foco.

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Activacion del Segundo TON.

Activacion del Primer TOF.

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Repeticion del ciclo.

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Conclusion Con el término de esta práctica pudimos comprender el funcionamiento de los dos tipos de contadores que se manejaron para la programacion del PLC que en nuestro caso fueron el TON y el TOF respectivamente, y con esto enriquecimos aun mas nuestro aprendizaje respecto a la programacion del PLC de muestra materia del mismo Nombre.

Referencias  

D. Petruzella Frank: “PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS”, Fourth Edition. Molinari Norberto: “CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES”, Ministerio de Educacion, Ciencia y Tecnologia; Saavedra 789. C1229ACE.

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