INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS y

TECNOLÓGICOS No. 1
“GONZALO VÁZQUEZ VELA”

SISTEMAS DE CONTROL ELECTRICO.

Asignatura: Programadores Lógicos Programables.

Problema PLC Bombas

Alumno:
Zamudio Muñoz Alan Esaú (2019011071)

Grupo: 6IM31.

Profesor: AVILA AVILA VICTOR MANUEL

1.- Automatizar mediante un PLC la planta de suministro de combustible a los
tanques de consumo diario de fuel oil delos motores 1, 2, 3 y 4 de una central de
generación desde el tanque de almacenamiento general del parque de
combustible de dicha central.

Descripción del sistema:

• Hay 5 tanques:
_ 4 Tanques de consumo diario. T1, T2, T3 y T4 (uno por motor).
_ 1 Tanque de almacenamiento general TG.
_ Cada tanque dispone de un interruptor de nivel bajo (en T1 el TAG de este
interruptor
será INBT1) y otro de nivel alto (INAT1).

El tanque general dispone igualmente de sendos interruptores de nivel. En este

caso serían (INBTG y INATG).

• Cada uno de los tanques de consumo diario dispone de una válvula neumática
de doble efecto con las siguientes características:

Cada válvula tiene dos finales de carrera: posición de válvula abierta y válvula
cerrada (FCAVT1 y FCCVT1 respectivamente).
El mando de la válvula se realiza a través de dos electroválvulas en el circuito de
alimentación neumática.

La actuación sobre una de ellas abre la válvula (AV1). La actuación sobre la otra
cierra la válvula (CV1).

Una vez la válvula llega al final de carrera correspondiente el control ha de

desactivar la electroválvula correspondiente.

• El colector de llenado de los tanques es alimentado por 3 bombas de similares

características con capacidad cada una de ellas para llenar hasta un máximo de 3
tanques de modo simultáneo. Caso de que fuese necesario estar llenando los
cuatro a la vez sería necesario tener 2 de las tres bombas arrancadas. Cada
bomba desde el punto de
vista del control está formada por:

Un contactor que cierra el circuito eléctrico de fuerza de cada bomba (380 Vac 50
Hz). Este contactor está alimentado entre una de las fases y neutro.

Intercalado en su circuito se encuentra el contacto libre de tensión del relé de la

salida correspondiente del PLC
(MB1). Si se desea que la bomba esté arrancada, dicha salida ha de permanecer
activada.
_ Cada contactor dispone de un contacto libre de tensión que permitirá disponer
de la señal de retroaviso de
marcha de cada bomba (RMB1).
_ Como medida de protección en el cubículo de fuerza de cada bomba se ha
instalado una protección
térmica. Dicha protección aporta un contacto libre de tensión que se abre si dicha
protección actúa. (TB1).
_ Como medida de protección adicional, a la salida de impulsión de las bombas se
ha situado un interruptor
de presión ajustado de modo que dé alarma si la presión del colector es inferior a
un determinado valor P
(IPC). Si la presión está por encima de P el contacto libre de tensión del
presóstato estará cerrado.
• El mando de la instalación se realiza desde un panel instalado en el frontal del
armario de control. Este panel está
formado por:
_ Un selector de tres posiciones: MAN, SEMI y AUTO.
_ Una seta de emergencia. SE.
_ Un pulsador de reset de alarmas. RES.
_ Un pulsador de marcha (PMB1 por ejemplo para B1) y otro de paro (PPB1) por
cada bomba.
_ Un pulsador de apertura (PAVT1 por ejemplo para VT1) y otro de cierre por cada
válvula.
El sistema funcione del siguiente modo:
De modo general, la parada de emergencia detiene las bombas. Al rearmar la seta
de emergencia el sistema vuelve a
funcionar en el modo que esté.
MODO AUTOMATICO:
El selector del panel está en posición AUTO.
Los tanques se llenarán de modo automático con el siguiente criterio.
• Se comienza su llenado cuando el nivel llega a INB. En ese momento se procede
a la apertura de la válvula del
tanque. Una vez abierta se procede a arrancar una bomba si es necesario.
• El llenado se para cuando llega a INA. Con los motores funcionando a plena
potencia, un tanque tarda unas 4
horas en pasar de estar lleno a estar vacío. En el proceso de llenado el diseño de
colectores y bombas permite
pasar de vació a lleno en 1 hora aún con el motor en marcha. Para parar de llenar
un tanque se procede a cerrar la
válvula del tanque. Si procede parar bomba primero se para ésta y luego se cierra
la válvula.
• Siempre se arranca primero B1. B2 solo se arranca si hace falta (cuatro tanques
en proceso de llenado a la vez).
B3 se arranca si alguna de las otras dos no está disponible y siempre en último
extremo.
• Si el nivel en el tanque general llega a nivel bajo, se para el llenado de los
tanques de servicio diario.
Seguridades y enclavamientos
• Para que las bombas puedan funcionar al menos una válvula ha de estar abierta.
• Si hay alguna bomba arrancada la presión del colector ha de estar por encima
del IPC. Por tanto si esto no es así,
indicará que el colector presenta fugas y por tanto será necesario parar las
bombas. Para cubrir las fluctuaciones de
presión iniciales, el IPC se tendrá en cuenta una vez transcurridos 30 segundos
tras haber arrancado la primera
bomba.
• Una bomba no podrá arrancar si la alarma del térmico está activada.

Adicionalmente si una vez dada la orden de arranque en 1 segundo no se detecta

un 1 en la señal de retroaviso de
marcha se ordenará el paro y se indicará alarma de la bomba. Ante esta alarma el
sistema procederá a arrancar otra bomba.
El sistema solo podrá volver a intentar arrancar esta bomba tras haberse actuado
el botón de RES y si las necesidades del
sistema de llenado lo exigen. Es decir, si B1 ha entrado en alarma y se ha
arrancado B2, aunque B1 vuelva a estar
operativa, B2 seguirá arrancada hasta que se pare por el propio funcionamiento de
la carga.
Guía de ejercicios de programación de PLC Control Industrial Distribuido (66.29)
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MODO SEMIAUTOMÁTICO:
El selector del panel está en posición SEMI.
El operador puede maniobrar de forma supervisada (por el PLC) las bombas y las
válvulas mediante los pulsadores del
pupitre de control. Las seguridades y enclavamientos siguen funcionando.

MODO MANUAL:
El selector del panel está en posición MAN.
El PLC no actúa sobre el sistema. Las válvulas se abren y se cierran de forma
manual por los operadores actuando
sobre los volantes hasta llevarlas a activar los finales de carrera de abierta o
cerrada.
Se podrán arrancar y parar las bombas a criterio del operador de modo individual
siempre que la protección térmica de
cada una lo permita. Este modo funcionará con independencia de que el PLC esté
arrancado o no.
Se pide:
1. Diseñar los diagramas de funcionamiento (GRAFCET´s) del modo automático.

 La simulacion y programacion de diagrama leader se ralizara en el

sofwere logixpro

Para comenzar el llenado a cualquier tanque de abastecimiento ya sea tanque 1,

tanque 2, tanque 3, tanque 4 marca una señal del sensor de nivel bajo INBT1,
INBT2, INBT3, INBT4 y entonces inicia el sistema su función automático. Después
se activa la electroválvula que abre el tanque de tal modo que marca un nivel bajo
AV1, AV2, AV3, AV4 cuando activa su final de carrera de válvula abierta
correspondiente FCAVT1, FCAVT2, FCAVT3, FCAVT4 y la electroválvula se
desactiva.
Para llenar el tanque 1 el proceso es el siguiente:
Se activa la bomba 3 y cuando el final de carrera de cualquier válvula es activado,
arranca el motor de la bomba 1 (MB1) y se activa la luz que nos indica que está
funcionando (LB1). La bomba 1 no se activara si no está abierta alguna válvula.
Si 4 tanques se están llenando al mismo tiempo el sistema activa la bomba 2, la
cual se activa solo si los cuatro tanques se están llenando al mismo tiempo y
cuando un tanque marque su señal de nivel alto la bomba 2 se apagara y el
llenado seguirá con la bomba 1.
La bomba 2 también cuenta con una luz indicadora que está activa cuando la
bomba 2 está en funcionamiento.
Si los tanques están llenos se detecta una señal del sensor de nivel alto (INAT1,
INAT2, INAT3, INAT4).

Para llenar el tanque 1 el proceso es el siguiente:

Se activa la bomba 3 y cuando el final de carrera de cualquier válvula es activado,
arranca el motor de la bomba 1 (MB1) y se activa la luz que nos indica que está
funcionando (LB1). La bomba 1 no se activara si no está abierta alguna válvula.
Si 4 tanques se están llenando al mismo tiempo el sistema activa la bomba 2, la
cual se activa solo si los cuatro tanques se están llenando al mismo tiempo y
cuando un tanque marque su señal de nivel alto la bomba 2 se apagara y el
llenado seguirá con la bomba 1.

Si 4 tanques se están llenando al mismo tiempo el sistema activa la bomba 2, la

cual se activa solo si los cuatro tanques se están llenando al mismo tiempo y
cuando un tanque marque su señal de nivel alto la bomba 2 se apagara y el
llenado seguirá con la bomba 1.
La bomba 2 también cuenta con una luz indicadora que está activa cuando la
bomba 2 está en funcionamiento.
Si los tanques están llenos se detecta una señal del sensor de nivel alto (INAT1,
INAT2, INAT3, INAT4).

Por lo tanto la bomba 1 va a parar y se activara la electroválvula de cerrado (CV1,

CV2, CV3, CV4), cuando activa su final de carrera de válvula cerrada (FCCVT1,
FCCVT2, FCCVT3, FCCV4) correspondiente la electroválvula de cerrado se
desactiva. Este proceso se repite continuamente hasta que el operario desactiva
el modo automático en el panel de control.

Seguridades y accionamiento de las BOMBAS:

Las bombas funcionan siempre y cuando alguna válvula está funcionando todas
las bombas tienen una luz en el que indica su funcionamiento (LB1, LB2, LB3). Y
tienen una protección (TB1, TB2, TB3) protección térmica las cuales si se
accionan el motor de la bomba se des energiza (MB1, MB2, MB3).
Si la luz que nos indica el funcionamiento de la bomba se encuentra apagada, se
activa la Alarma de la bomba dañada (AlarmaB1, AlarmaB2, AlarmaB3) por lo
tanto el programa marca la alarma y manda a accionar una bomba, el orden de
accionamiento es el siguiente: Si solo está trabajando la bomba 1 solo se están
llenando un máximo de tres tanques, y su protección térmica se acciona TB1.El
programa manda a apagar la bomba 1 y enciende la bomba 3. La alarma de la
bomba 1 (AlarmaB1) si se ha reparado la falla de la bomba 1 esta se mantendrá
sin ser activada hasta que el operario presione en el panel de control el pulsador
de rest de alarmas (RES).

Si la bomba 3 se acciono su protección térmica también (TB3) por lo tanto el

programa manda a apagar la bomba 3 y enciende la bomba 2. La cual funciona
desactivándose cuando los tanques están llenos. Aunque se haya reparado las
fallas de las bombas 1 y 2 esta se mantendrá sin ser activada hasta que el
operario presione en el panel de control el pulsador de rest de alarmas (RES). Si
están funcionando la bomba 1 y la bomba 2 y los cuatro tanques de consumo
diario se están llenando la protección térmica de la bomba 2 (TB2) se acciona.
El programa manda a apagar la bomba 2 y enciende la bomba 3.La cual su
función permanecerá desactivándose cuando uno de los cuatro tanques este
lleno. Aunque se haya reparado la falla de la bomba 2 esta se mantendrá sin ser
activada hasta que el operario presione en el panel de control el pulsador de rest
de alarmas (RES). En el caso de que las protecciones térmicas de las bomba 1 y
2 (TB1 y TB2) se accionen al mismo tiempo. El programa manda a apagar las dos
bombas y enciende la BOMBA 3. La cual se desactivara cuando los tanques
estén llenos.

Paro de emergencia Si se presiona la seta de emergencia: el programa detiene

las bombas, cuando el operador rearma la seta las bombas se activan.
En el caso que la presión del colector haya descendido a un valor menor que el
valor P establecido: Solo volverá a funcionar el sistema una vez que el operario
presione en el panel de control el pulsador de reset de alarmas (RES).
Los tanques de consumo diario son reabastecidos por un tanque de
almacenamiento general “Tanque general TG”. El cual cuenta con dos sensores
de nivel, uno de nivel bajo (INBTG) y el otro de nivel alto (INATG). Si el tanque
llega a tener un nivel bajo de combustible el programa apaga las bombas que
estén en funcionamiento y activa las electroválvulas de cierre hasta que el tanque
general cuente con combustible. Una vez ya lleno el tanque solo volverá a
funcionar el sistema una vez que el operario presione en el panel de control el
pulsador de reset de alarmas (RES).

2. Añadir los diagramas de funcionamiento (GRAFCET´s) necesarios para

incorporar el modo semiautomático y la
parada de emergencia.
El operador tendrá que seleccionar en el panel de control el modo semiautomático
se tendrá que revisar en el panel de mando si una luz indicadora de nivel bajo de
alguno de los tanques esta activada (PLNBT1, PLNBT2, PLNBT3, PLNBT4).
En dado caso de tener una o más luces indicadoras encendidas el operador
deberá presionar el botón de apertura de las válvulas (PAVT1, PAVT2, PAVT3,
PAVT4) de los tanques que tienen sus luces indicadoras de nivel bajo activas
después el operador deberá presionar el botón de marcha de alguna de las
bombas (PMB1, PMB2, PMB3). Una vez llenos los tanques se activara la luz
indicadora de nivel alto (PLNAT1, PLNAT2, PLNAT3, PLNAT4), como medida de
seguridad el programa mandara a cerrar las electroválvulas y apagar las bombas
que estén en marcha y el sistema estará listo para volver a iniciar.
Seguridades y accionamiento de las bombas: Las bombas funcionan si o más de
una válvula está abierta. Todas las bombas tienen una luz en que indica su
funcionamiento (LB1, LB2, LB3).cada una de las bombas cuenta con una
protección térmica (TB1, TB2, TB3) si la protección térmica está en
funcionamiento el motor de la bomba se des energiza (MB1, MB2, MB3) y la luz
que nos indica que la bomba se encuentra apagada.

Si se activa la alarma de la bomba dañada (AlarmaB1, AlarmaB2, AlarmaB3) solo

volverán a funcionar una vez que la falla de la bomba haya sido reparada y el
operador presione en el panel de control el pulsador de reset de alarmas (RES).
Mientras estén activadas las protecciones térmicas de las bombas el operador
podrá cerrar y abrir válvulas a su consideración.
Como medida de protección adicional, en el colector se ha instalado un sensor de
presión, el cual el sensor de presión (IPC) está ajustado de manera que si la
presión del colector es inferior a un determinado valor P se acciona una alarma:
Trascurridos 30 segundos de la señal del sensor de presión (IPC). Divido a las
fluctuaciones de presión que tiene el colector. Trascurrido ese tiempo se considera
que el colector presenta fuga. Entonces el programa apaga las bombas que estén
funcionando. Los tanques siguen funcionando de la manera habitual activando las
electroválvulas de cierre con los sensores de nivel alto. Solo volverá a funcionar el
sistema una vez que la falla del colector haya sido reparada y el operario presione
en el panel de control el pulsador de reset de alarmas (RES).

Paro de emergencia Si se presiona la seta de emergencia: el programa detiene

las bombas, cuando el operador rearma la seta las bombas se activan.
En el caso que la presión del colector haya descendido a un valor menor que el
valor P establecido: Solo volverá a funcionar el sistema una vez que el operario
presione en el panel de control el pulsador de reset de alarmas (RES).

Los tanques de consumo diario son reabastecidos por un tanque de

almacenamiento general “Tanque general TG”. El cual cuenta con dos sensores
de nivel, uno de nivel bajo (INBTG) y el otro de nivel alto (INATG). Si el tanque
llega a tener un nivel bajo de combustible el programa apaga las bombas que
estén en funcionamiento y activa las electroválvulas de cierre hasta que el tanque
general cuente con combustible. Una vez ya lleno el tanque solo volverá a
funcionar el sistema una vez que el operario presione en el panel de control el
pulsador de reset de alarmas (RES).

3. Dibujar el esquema eléctrico que permite el funcionamiento manual del sistema

del problema anterior.