Prctica 8 Laboratorio.

INDICE

Objetivos.3

Introduccin...................4

Parte terica

Qu es un PLC? .5

Ventajas y Desventajas...5

Unidades funcionales de un PLC...5

Metodologa GRAFCET..7

Diagramas de Escalera..9

Parte Prctica

OBJETIVOS

Los objetivos de esta prctica son los siguientes:

Entender el funcionamiento bsico de un PLC, as como sus componentes y nomenclatura.

Aplicar alguna de las metodologas existentes para la resolucin de proyecto o ejecucin de una rutina.

Desarrollo de diagramas de escalera para la programacin del PLC.

Simulacin de circuitos, integrando electro neumtica y control con el PLC.

INTRODUCCIN

Cuando se empezaron a usar los rels en el control de procesos productivos, se comenz a aadir lgica a la operacin de las mquinas y as se redujo e incluso se elimin la varga de trabajo del operador humano. Los rels permitieron establecer automticamente una secuencia de operaciones, programar tiempos de retardo, contar las veces que se produca un suceso o realizar una tarea en dependencia de que ocurrieran otras.

Hacia 1970 surgieron los sistemas lgicos digitales construidos mediante circuitos integrales, pero muchos de ellos usaban microprocesadores que requeran de un lenguaje muy complejo para ser programados; es por eso que se requera el desarrollo de un artefacto que como una computadora pudiese efectuar el control y pudiese ser re-programa, pero pudiera soportar el ambiente industrial.

Con la llegada de los autmatas programables (en 1969), los llamados PLC, la industria sufri un impulso importante, que ha facilitado de forma notable que los procesos de produccin o control se hayan flexibilizado mucho. Desde ah se han desarrollado varias metodologas para la programacin de las rutinas de los PLC, al igual que existen diversos programas dependiendo su fabricacin donde la simbologa puede variar entre el sistema americano y el europeo.

Cuando se inventaron los PLC, comenzaron llamndose PC (Controlador Programable), pero con la llegada de los ordenadores personales de IBM, cambi su nombre a PLC

DESARROLLO

PARTE TERICA

QU ES UN PLC?

Un sistema electrnico de funcionamiento digital, diseado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para la realizacin de funciones de: enlaces lgicos, secuenciacin, temorizacin, recuento y clculo, para controlar a travs de entradas y salidas digitales o analgicas, diversos tipos de mquinas o procesos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas

Elevada seguirdad de funcionamiento.

Localizacin sencilla de averas.

Sencilla instalacin.

Reducido consumo de energa.

Menor tiempo empleado en la elaboracin de proyectos.

Rpida modificacin del programa.

Desventajas

Elevados costos de adquisicin.

Ausencia de normalizacin.

UNIDADES FUNCIONALES DE UN PLC

Un controlador lgico programable (PLC) se compone de cuatro unidades funcionales:

La unidad de entradas.

La unidad de salidas.

La unidad lgica.

La unidad de memoria.

Unidad de entradas

Unidades funcionales PLC

La unidad de entradas proporciona aislamiento elctrico necesario del entorno y adecua el voltaje de las seales elctricas que recibe el PLC que provienen de los interruptores de los contactos. Las seales se ajustan a los niveles de voltaje que marca la unidad lgica.

Unidad de salidas

Al igual que la uidad de entradas, en la unidad de salidas se proporciona aislamiento elctrico a los interruptores contactos que se conectan con el entorno, tales como: lmparas, solenoides, etc.

Unidad Lgica y Memoria

El corazn de un PLC es la unidad lgica, la cual se basa en un microprocesador. Esta unidad ejecuta las instrucciones programadas en la memoria, para desarrollar los equemas de control lgico que se han diseado previamente.

METODOLOGA GRAFCET

Es un mtodo grfico usado para describir ciclos de funcionamiento automtico por un conjunto de etapas con acciones asociadas y es independiente de la tecnologa a usar (electricidad, neumtica, hidralica, etc).

Es el modelo de representacin grfica del funcionamiento de la parte de mando de un sistema automtico, indicando las acciones que hay que realizar sobre el proceso y qu informaciones las provocan.

El Gafcet se compone se compone de un conjunto de:

Etapas o Estados a las que van asociadas acciones.

Transiciones a las que van asociadas receptividades.

Uniones orientadas que unen las etapas a las transiciones y las transiciones a las etapas.

Etapa

Una etapa se caracteriza por un comportamiento invariable en una parte o en la totalidad de la parte de mando.

Las etapas se representan por un cuadrado con un nmero en su parte superior con identificacin. La entrada y salida de una etapa aparece en la parte superior como identificacin, respetivamente, de cada smbolo. El conjunto formado por el cuadrado y la extensin de las entradas y salidas constituye el smbolo completo de la etapa:

Transicin

Una transicin indica la posibilidad de evolucin entre etapas. Una transicin etre dos etapas se representa mediante una lnea perpendicular a las uniones orientadas, tambin puede llevar una lnea paralela a las uniones orientadas.

Receptividad asociada a la transicin

A cada transicin va asociada una proposicin lgica llamada receptividad que puede ser evaluada a verdadera o falsa.

DIAGRAMA DE ESCALERA

Los diagramas de escalera o ladder logic son programas muy utilizados para programar PLC o autmatas programables.

El diagrama de escalera fue uno de los primeros lenguajes utilizados para programar PLCs debido a su similitud con los diagramas de rels que los tcnicos ya conocan.

Este lenguaje permite representar grficamente el circuito de control de un proceso, con ayuda de smbolos de contactos normalmente cerrados (N.C), normalemente abiertos (N.A), rels, temporizadores, contadores, etc.

Cada uno de estos smbolos, ya sea sistema americano o europeo, representa una variable lgica cuyo estado puede ser verdadero o falso.

En el diagrama de escalera, la fuente de energa se representa por dos rieles verticales, y las conexiones horizontales que unen a los dos rieles, representan los circuitos de control. El riel o barra del lado izquiero representa a un conductor con voltaje positivo y el riel o barra de lado derecho representa tierra.

El programa se ejecuta de arriba hacia abajo y de izquiera a derecha.

PARTE PRCTICA

CIRCUITO 1.

Para la primera parte de esta prctica, en el laboratorio de Neumtica se estudiaron el funcionamiento y configuracin de los PLCs as como los pasos para programarlos as como la metodologa para realizar un diagrama de escalera, el procedimiento fue el siguiente:

Realizar un diagrama de Grafcet para entender mejor nuestro proceso, por lo que el nuestro quedo de la siguiente manera:

Diagrama de GRAFCET Circuito 1.

Diagrama de GRAFCET Pizarrn Circuito 1.

El circuito consta de un cilindro de simple efecto el cual es accionado por una electrovalvula 3/2, que se alimenta por medio de una unidad de mantenimiento conectada a la linea de aire, la valvula neumatica es controlada por un PLC el cual al presionar un boton se enclava y activa la electrovalvula, al presionar el otro hace que la valvula vuelva a su posicion inicial

Diagrama Neumtico Circuito 1.

Diagrama de Escalera del PLC Circuito 1.

Conexiones del PLC Circuito 1.

Circuito Neumtico Circuito 1.

PLC Circuito 1.

CIRCUITO 2.

El circuito consta de un motor neumtico con vlvulas reguladoras de caudal en cada entrada, estas se conectan a una vlvula 5/3 con activacin y retorno por solenoide, esta vlvula es controlada por un PLC el cual al presionar un botn se activa el solenoide que mueve la electrovlvula y prende un indicador luminoso haciendo que el motor gire en un sentido, al presionar otro botn el motor cambia de sentido y finalmente con el tercer botn se desenergiza el circuito y el motor se queda en posicin de reposo.

Diagrama Neumtico Circuito 2.

PLC Circuito 2.

Diagrama de Escalera Circuito 2.

Circuito 3.

El circuito siguiente es diferente a los vistos en el curso por el simple hecho de ser hidrulico y no neumtico. Se trata de una vlvula activada por ambos lados con solenoide que controla un freno ( 1.0 ). El control electrnico se realiza como en los dems circuitos, empezando primero por un botn de arranque que encender una lmpara indicadora de que el circuito se encuentra energizado y listo para trabajar. Despus se encuentra el otro par de botones restantes que accionaran los solenoides en las salidas OUT0 y OUT2 y por consiguiente activarn la vlvula hidrulica y el freno segn el botn presionado.

Diagrama Neumtico Circuito 3.

Circuito 4

Para este circuito lo primero que se tiene es una vllvula neumtica 3/2 ativada por solenoide conectada a la toma de aire por una terminal, a un escape por la otra y la restante se conecta a una valvula estranguladora y un generador de vacio de manera directa. La valvula estranguladora se usa para realizar el control de un cilindro de simple efecto con retorno por muelle que cuenta con un par de sensores magnticos s1 y s2 para detectar su posicion. En cuanto a la activacion del solenoide de la valvula 3/2, en el circuito elctrico se tienen 4 botones de entrada. Uno ser el boton de arranque o activacion del ciurcuito neumatico y los otros tres, junto con los sensores meagneticos del cilindro,se encargaran de controlar la salida y retorno del mismo

Diagrama Elctrico Circuito 4.

Circuito Fsico 4.

CONCLUSIONES

Garca Martnez Luis Irving

Dentro de esta prctica se aprendi el uso bsico de los PLCs asi como su importancia dentro de la industria al contar con gran facilidad de uso y gran capacidad en cuanto a aplicaciones reales. A pesar de que nosotros no pudimos programar y usar el PLC de manera fsica, pude ver que la manera en que se leen e interpretan los llamados diagramas de escalera , que combinados con la neumtica forman una herramienta muy til dentro del campo laboral. Esto puede llevarnos a controlar sistemas o procesos mas complejos haciendo uso de las ventajas de la neumtica ya que el control por PLCs se usa aun de manera usual. En cuanto al material hidrulico, no se pudo realizar en el laboratorio debido a la falta del mismo, pero comprend que las conexiones se realizan de manera similar a pesar de que trabajan con una fuente de energa diferente. A pesar de esto, no cabe duda que ambas tienen su mejor campo para ser usadas

Ramrez Snchez Gabriela Yasmn

Despus de realizar esta prctica pude reconocer el alcance que la programacin y el control de PLC nos dan para llevarlo a aplicaciones industriales dentro del cambo laboral real. Aunque no pudimos realizar de manera fsica los circuitos por nuestra cuenta, queda claro que la neumtica combinada con los PLCs puede llegar a ser de gran ayuda adems de su gran sencillez de programacin debido al amplio uso que se le da a los diagramas de escalera. Sin duda resulta importante conocer el funcionamiento de dichos dispositivos para as contar con el conocimiento necesario (o al menos las bases) para realizar control de procesos mas complicados haciendo uso de vlvulas neumticas e hidrulicas. A pesar de que no hubo posibilidad de trabajar con material para circuitos hidrulicos en el laboratorio, este tipo de vlvulas y actuadores cuentan con su propia ventaja para ser usados y sus conexiones son similares a las neumticas.

Vilchis Mndez Jorge Alberto

Esta prctica fue de gran ayuda ya que con ella pudimos englobar lo visto en neumtica, electroneumtica y PLCs que fue el tema con el que cerramos el curso, con esta prctica pudimos ver como se unen todos estos elementos para la realizacin de alguna tarea fue muy importante ya que representa como es que funciona un sistema automatizado, pudimos aprender como se configuran los parmetros de un PLC as como conocer sus entradas, salidas y la versatilidad que tiene para el control de sistemas automatizados esto me ayudara mucho ya que pude aprender y tener la nocin de lo que es un PLC y para que me sirve as tengo una alternativa ms a la hora de planear un proyecto.

BIBLIOGRAFIA

http://sistemcontrol.blogspot.mx/

http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/grafcet_resumen.pdf

http://es.slideshare.net/mlopezher/plc-festo-20816700

http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm

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