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• Carolina Buitrago

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Solución actividad unidad 4. Controladores Lógicos Programables – PLC I Programa Virtual SENA. Presentado por Marco Antonio Molina R. Tutora: Ing. Gloria Patricia Medina Ramírez. Planteamiento del problema: Como se le indico en la primera semana, éste es el momento de solucionar el problema planteado en la actividad 1. “En una planta de tratamiento residual, dentro de todos sus procesos se encuentra un sistema de llenado que está generando desperdicios y pérdidas de material. Se requiere de manera urgente un control de nivel para solucionar el problema, pero ningún operario en la compañía ha podido solucionar el problema” ¿Usted qué haría? Tenga en cuenta todos los conocimientos construidos a lo largo de las 4 semanas del curso y analice mediante simulación: Lo que deberá entregar después de hacer la observación, análisis y exploración es diagramar la solución del problema utilizando el software propuesto y enviar en un archivo adjunto con el archivo generado por el programa y un informe en Word donde a manera de diagrama de flujo se indique lo que se realizó. 1.

CONTROL DE NIVEL

Se desea controlar el nivel de agua contenida en un depósito como el de la figura:

Para manejar el depósito se dispone de un selector de mando. Se puede seleccionar: modo encendido (I0.0) o modo apagado (I0.1): Si se selecciona modo encendido, lo que se quiere es que el nivel se mantenga entre los dos sensores: -

Cuando el agua llegue al nivel de abajo (I0.2) se quiere que se active la bomba (Q0.0).

-

Cuando el agua llegue al nivel de arriba (I0.3) se quiere que la bomba separe. Además, se tiene un bombillo (Q0.1) que se enciende únicamente cuando se alcance el nivel de arriba (I0.3).

En el modo apagado la bomba no debe funcionar, así el nivel de bajo se encuentre activado. (Para ilustrar la situación puede dirigirse al interactivo y visualizar el comportamiento del esquema). Solución: Lo primero es definir las variables que intervienen en el proceso, teniendo presente que al ser tres (3) variables existirán 2^3 = 8 resultados para las funciones que se deben generar, entonces: i0.2 corresponde al sensor de nivel mínimo, es decir, el que detecta el nivel del agua en la parte inferior del tanque. i0.3 corresponde al sensor de nivel máximo, es decir, el que detecta el nivel del agua en la parte superior del tanque.

i0.0-i0.1 corresponderían a los estados de encendido y apagado de un interruptor, que para el caso se representará como una misma variable (i0.1). Q0.0 corresponde a la bomba de agua y Q0.01 corresponde a la lámpara. Con base en lo anterior y de acuerdo a las condiciones especificadas en el problema, el diagrama de flujos se podría plantear de la siguiente manera:

INICIO

No

i0.1 On?

Si

i0.2 On?

No i0.3 On?

Si

Encender Q0.0

Si

Apagar Q0.0

Encender Q0.1

FIN

No

Por tanto, el comportamiento de las variables y su incidencia sobre las funciones corresponde a lo mostrado en la siguiente tabla: Sensor nivel mínimo i0.2 0 0 0 0 1 1 1 1

Sensor máximo i0.3 0 0 1 1 0 0 1 1

Interruptor i0.0-i0.1 1 0 1 0 1 0 1 0

Bomba Q0.0 0 0 1 0 1 0 0 0

Lámpara Q.01 0 0 1 0 0 0 0 0

Con base en la tabla anterior se pueden establecer las ecuaciones que se presentan a continuación. Ecuación para el comportamiento de la bomba: Q0.0 = i0.2´ * i0.3*i0.1 + i0.2 * i0.3´*i0.1, al factorizar se tiene: Q0.0 = i0.1*(i0.2´ * i0.3 + i0.2 * i0.3´) Lo que equivale a: Q0.0 = i0.1*(i0.2 ⊕ i0.3) Mientras que el comportamiento de la bombilla estaría determinado por: Q0.1 = i0.2´ * i0.3*i0.1 Nota Personal: siendo sincero, no tengo experiencia en el manejo de PLC ni en programación con simuladores de los mismos, mucho menos en la utilización del lenguaje de contactos, pero si puedo demostrar que las ecuaciones simplificadas que elaboré anteriormente cumplen con los requisitos del problema al armar el circuito en el simulador PROTEUS con compuertas lógicas (para esta caso NOT, AND y XOR), cuya evidencia (donde para cualquier otro valor de las entradas lógicas Q0.0 y Q0.1 serían nulas) adiciono a continuación:

I0.2

I0.2

0 I0.3

1

U3

U1

NOT XOR

U2

BOMBA

1

U3

I0.3

NOT

0

U1

XOR

U2

BOMBA

1 AND

I0.1

1

1 I0.1

U5 U4

LAMPARA

1

AND

1

U5 U4

LAMPARA

0

AND

AND

AND

AND

Figura 1. Simulación en PROTEUS del cumplimiento de las condiciones especificadas en el problema. Por tanto amparándome en la anterior simulación y al aplicar dichas condiciones en el simulador propuesto (ZelioSoft) y tendiendo la seguridad de que las funciones son correctas quedaría tal como se presenta en las figuras 2 y 3:

Figura 2. Simulación No.1 tomada del programa ZelioSoft.

Figura 3. Simulación No.2 tomada del programa ZelioSoft.

Con lo anterior y utilizando el software propuesto para el curso, se ha podido demostrar el correcto funcionamiento de las ecuaciones programadas en el simulador, para lo cual se muestra los dos (2) casos en los cuales se cumplen las condiciones establecidas, pues en las otras seis combinaciones de las variables, los resultados de las funciones son nulas (bomba y lámpara apagadas).