Universidad Politécnica Salesiana

Práctica #3: Mando de 3 motores en cascada temporizados

Kevin Fernando Lalangui Flores
klalanguif@est.ups.edu.ec
Grupo 1 – (16/05/2018)

Resumen—El presente informe tratará acerca del OBJETIVO GENERAL:

funcionamiento del arranque de 3 motores en
cascada con temporizadores, es decir; cada cierto  Desarrollar las habilidades y destrezas
tiempo se encienden los motores en secuencia; en el uso de los Controladores Lógicos
además tiene un pulso de paro general para Programables (PLC).
cualquier instante. La programación se realizará a
través del software Tia Portal v13, el mismo que
será mucho más fácil la etapa de diseño, puesta en OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
marcha, y operación. Se analizará las  Ampliar el conocimiento sobre la
características, y la configuración del mismo dentro automatización industrial.
del software. La configuración básica de tres
motores en cascada temporizados consiste cuando
 Entender el funcionamiento de las
al pulsar la marcha se activa el primer motor a marcas de clase.
través de M1 y además le llega tensión al
temporizador T1, el temporizador comienza su I. INTRODUCCIÓN
conteo y cuando llega al final cambia su contacto
NA, al cerrarse este contacto se activa M2 y con él
también el segundo motor; lo mismo ocurre para
M3. Al pulsar cero se paran ambos motores y el
L os controladores lógicos programables
(PLC) permiten realizar funciones
lógicas combinacionales y secuenciales
temporizador se desconecta, se pone a cero a la mediante la programación utilizando funciones
espera de un nuevo contaje. Para ello se utilizó lógicas o por diagramas de contactos. Los PLC
temporizadores TON y marcas de clase, luego se se utilizan como elemento básicos de control y
transfirió el proyecto al controlador lógico automatización.
programable PLC S71200.

Palabras Clave—PLC, Tia Portal v13, La gran ventaja de los PLCs a diferencia de
Contactores, Temporizador, Marcas de clase. las computadoras es la gran cantidad de entradas
y salidas que pueden gestionar así como su
Abstract—The present report will deal with the durabilidad y capacidad de funcionamiento en
operation of the start of 3 engines in cascade with entornos agresivos para la electrónica. Esto
timers, that is to say; Every so often the engines are
started in sequence; It also has a general stop pulse supone para las empresas un gran ahorro de
for any moment. The programming will be done dinero en mantenimiento. Pero los ahorros en
through the Tia Portal v13 software, which will be mantenimiento no es únicamente el beneficio
much easier to design, start up, and operate. The que aporta el PLC. También permite un
characteristics and the configuration of the same aumento significativo de la vida útil de las
will be analyzed within the software. The basic máquinas industriales y sus equipos asociados
configuration of three timed cascade motors
consists when the first motor is activated through
M1 and the voltage reaches the timer T1, the timer
starts counting and when it reaches the end it II. MARCO TEÓRICO
changes its NO contact, when closed this contact A. Automatización Industrial
activates M2 and with it also the second motor; the
same happens for M3. Pressing the stop stops both La automatización industrial es el uso de
motors and the timer is disconnected, it is set to zero sistemas o elementos computarizados y
waiting for a new count. For this purpose, TON electromecánicos para fines industriales. Como
timers and class marks were used, then the project una disciplina de la ingeniería más amplia que
was transferred to the S71200 PLC programmable un sistema de control, abarca la instrumentación
logic controller.
industrial, que incluye los sensores, los
Index Terms—PLC, Tia Portal v13, Contactors, transmisores de campo, los sistemas de control
Timer, Class marks. y supervisión, los sistemas de transmisión y
recolección de datos y las aplicaciones de
OBJETIVOS software en tiempo real para supervisar y
controlar las operaciones de plantas o procesos
industriales. [1]
 D. TIA PORTAL v13
TIA Portal v13 es la herramienta líder en el
mercado de la automatización industrial y pieza
clave para liberar todo el potencial de Totally
Integrated Automation. El software que
optimiza todos los procedimientos de
planificación, procesos y maquinaria. Con una
interfaz intuitiva y fácil de usar para el usuario
con funciones simples, y su completa
transparencia de datos, es extremadamente fácil
de usar. Datos y proyectos preexistentes pueden
integrarse sin esfuerzo, lo que garantiza la
seguridad de la inversión. [3]
Con TIA Portal v13 será mucho más fácil la
etapa de diseño, puesta en marcha, operación y
mantenimiento y hasta la actualización de
Fig. 1. Robots industriales en una fábrica de automóviles. soluciones de automatización, el uso del TIA
Portal implica siempre un ahorro de tiempo,
B. Controlador lógico programable costos y esfuerzos. [3]
PLC o Controlador Lógico Programable son
dispositivos electrónicos muy usados en
Automatización Industrial. Un PLC controla la
lógica de funcionamiento de máquinas, plantas
y procesos industriales, procesan y reciben
señales digitales y analógicas y pueden aplicar
estrategias de control. Programmable Logic
Controller o Controlador lógico programable.
Se trata de un equipo electrónico, que, tal como
su mismo nombre lo indica, se ha diseñado para
programar y controlar procesos secuenciales en
tiempo real. Por lo general, es posible encontrar
este tipo de equipos en ambientes industriales.
[2] Fig. 3. Área de trabajo del software Tia Portal v13.

E. SIMATIC S7-1200

Fig. 4. Simatic S7-1200, CPU 1211 COMPACTA

El controlador Simatic S7-1200 se configura

con el software de ingeniería Step 7 Basic en el
Fig. 2. Controlador Lógico Programable en la Portal TIA (Totally Integrated Automation).
automatización industrial. Esto significa que los usuarios tienen acceso a
una herramienta de ingeniería integral y
C. Ventajas de los controladores lógicos estandarizada para sus operaciones de lógica,
 Automatización relativamente HMI y redes con un solo editor compartido.
económica. Toda la navegación, todos los símbolos y los
 Permite la grabación, copia e impresión menús están estandarizados en todas las vistas,
del programa. lo que hace que el software sea fácil de aprender
 Salida a relé con gran capacidad de y usar. [4]
corte.
 Protección del programa de usuario.
 marcas sean remanentes, esto es, que mantengan
su valor aun parando el programa o incluso
apagando la CPU (mientras que dure la batería
de esta).

H. Temporizador

Fig. 5. Simatic S7-1200 PLC and HMI 400 from Scratch.

F. HMI KTP 600 Basic Color PN

Una interfaz de usuario asistida por Fig. 7. Temporizador TON S7-1200
ordenador, actualmente una interfaz de uso,
también conocida como interfaz hombre- Esta herramienta puede ser utilizada para activar
y desactivar una bobina o memoria dentro del
máquina (IHM) aplicable a sistemas de
programa de acuerdo a un tiempo especificado.
Automatización de procesos., forma parte del Así es posible programar una salida, para que en
programa informático que se comunica con el un determinado tiempo encienda o apague un
usuario. En ISO 9241-110, el término interfaz dispositivo externo, por medio de un
de usuario se define como "todas las partes de temporizador que solo existe a nivel lógico, es
un sistema interactivo (software o hardware) decir que esta internamente en el PLC y no
que proporcionan la información y el control como un dispositivo externo. Los
temporizadores de un PLC se pueden pensar
necesarios para que el usuario lleve a cabo una como un cronómetro regresivo, en el cual se
tarea con el sistema interactivo". [4] 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.
Existen varios tipos de temporizadores; los más
comunes son:

 On Delay Timer (TON) o temporizador

de retardo de conexión, este tipo de
temporizador retarda la conexión de la
Fig. 6. Siemens KTP600 Basic Color PN HMI. bobina, el tiempo que uno determina es
el que nosotros deseamos que se retrase
el encendido.
 Off Delay Timer (TOF) o temporizador
G. Marcas de Clase de retardo de desconexión, este tipo de
Las marcas (M) son bits internos a la CPU. El temporizador retarda por el tiempo
tamaño del área de marcas dependerá de la CPU preestablecido el apagado de la bobina
ya que dependiendo del modelo tiene más o memoria. En este temporizador, al
memoria interna o menos. momento de llegarle el estímulo de
Las marcas pueden en forma de: entrada el temporizador empieza su
conteo, y se pone en estado alto, una
-Bit, por ejemplo, M0.0 vez trascurrido ese tiempo se
-Byte (8bits), por ejemplo, MB0 desconecta la bobina del temporizador.
-Word o palabra (16bits), por ejemplo, MW0  Pulse Timer (TP) o temporizador por
– Doble palabra (32bits), por ejemplo, MD0 pulso. En este tipo de temporizador con
un pulso es suficiente para que se inicie
Todos los bits de marca están en estado nulo el proceso de conteo, durante ese
cuando se arranca la CPU (se pasa de estado tiempo el temporizador se mantendrá
STOP a RUN). Esto es así salvo que se haya en estado alto y al finalizar el tiempo se
configurado la CPU para que parte de las pondrá en estado bajo. Si durante el
 conteo se vuelve a dar un pulso el A. Encendido de 3 motores en cascada
conteo se reiniciará. temporizados. (Mediante un pulso,
luego de 5 segundos se enciende M1,
III. MATERIALES luego de 4 segundos se enciende M2 y
 Software Tia Portal v13 luego de 3 segundos se enciende M3).
 HMI KTP 600 Basic
 Computador
 Banco de trabajo del laboratorio
IV. PROCESO MEDIANTE BLOQUES

Reconocer el módulo de trabajo

Encender el PLC y luego el PC

Realizar la conexion entre el PC,

el PLC y el HMI

Comprobar la conexion entre el

PC, el PLC y el HMI Fig. 8. Esquema del encendido de 3 motores en cascada
temporizados.

Al pulsar la marcha se activa el primer motor

Diseñar y programar de acuerdo a través de M1 y además le llega tensión al
a los objetivos planteados. temporizador T1, el temporizador comienza su
conteo y cuando llega al final cambia su
V. DESARROLLO contacto NA, al cerrarse este contacto se activa
M2 y con él también el segundo motor y lo
mismo ocurre para M3. Al pulsar el paro se
paran ambos motores y el temporizador se
desconecta, se pone a cero a la espera de un
nuevo contaje.
 B. Encendido y apagado de 3 motores en
cascada temporizados. (Se repite la
secuencia del literal A. y luego de 3
segundos se apagan los 3 motores, M1,
M2 y M3).
C. Encendido y apagado de 3 motores en
cascada temporizados. (Se repite la
secuencia del literal A. y luego de 3
segundos se apaga M1, luego de 4
segundos se apaga M2 y luego de 5
segundos se apaga M3).

Fig. 9. Esquema del encendido de 3 motores temporizados

y apagado luego de 3 segundos.
Fig. 10. Esquema del encendido y apagado en cascada
temporizados.
 D. Encendido y apagado de 3 motores en E. Encendido y apagado de 3 motores en
cascada temporizados. (Mediante un cascada temporizados. (Mediante un
pulso, luego de 5 segundos se enciende pulso, luego de 2 segundos se enciende
M1, vuelve a pulsar y luego de 4 M1, luego de 2 segundos se enciende
segundos se enciende M2, vuelve a M2 pero se apaga M1, luego de 2
pulsar y luego de 3 segundos se segundos se enciende M3 pero se
enciende M3, vuelve a pulsar y luego apaga M1 y se repite la secuencia).
de 3 segundos se apagan los 3
motores).

Fig. 12. Esquema del encendido y apagado en cascada

temporizados con la condición reinicio de secuencia.

VI. ANEXOS

Fig. 11. Esquema del encendido y apagado en cascada

temporizados con un pulsante.
 machinery when carrying out a process in an
organized way, since it is only programmed
from the controller and from the controller
sends signals to the machines to do the process
reducing losses or defects of the work done. But
there is a point that is interesting, that this
instrument will continue to be used in the future,
that although it does not have so many
disadvantages, they are already developing
other controllers or instruments to replace the
PLC controller in what is and will be an
instrument that facilitates the processes in the
industry.

Fig. 13. Funcionamiento de la práctica realizada en Tia IX. BIBLIOGRAFÍA

Portal v13 y a su vez transferido al banco de trabajo. [1] J. P. Mengual, Step 7: Una Manera Fácil De
Programar Plc De Siemens, Alfaomega, 2010
[2] T. Macaulay, Cybersecurity For Industrial
Control Systems: Scada, Dcs, Plc, Hmi, And Sis,
Crc Press, 2012
[3] G. O. E. Mandado Perez; J.M. Acevedo; C.F.
Silva; J.A. Quiroga, Autómatas Programables Y
Sistemas De Automatización, Alfa omega, 2009
[4] B. Hans, Automating With Simatic S7-300
Inside Tia Portal, Siemens, 2012.

Fig. 14. Funcionamiento de la práctica realizada en Tia

Portal v13 y a su vez transferido al banco de trabajo.

VII. CONCLUSIONES
El PLC fue un desarrollo importante para la
industria ya que facilita el manejo de la
maquinaria a la hora de realizar un proceso de
forma organizada, ya que solamente se
programa desde el controlador y desde el
controlador le envía señales a las máquinas para
que hagan el proceso reduciendo pérdidas o
defectos del trabajo realizado. Pero hay un
punto que es interesante, que este instrumento
se seguirá usando en un futuro, que a pesar de
que no tiene tantas desventajas, ya están
desarrollando otros controladores o
instrumentos para sustituir al controlador PLC
en la que es y será un instrumento que facilita
los procesos en la industria.

VIII. CONCLUSIONS
The PLC was an important development for the
industry since it facilitates the handling of the