Engineering">
Manual de Prácticas PLC-2012
Manual de Prácticas PLC-2012
Manual de Prácticas PLC-2012
Ingeniería Industrial
26 de marzo de 2012
Tabla de contenido
Introducción ............................................................................................................................4
Desarrollo................................................................................................................................4
Definición.......................................................................................................................... 4
Aplicaciones....................................................................................................................... 4
Control de puesta a punto para máquinas CNC.............................................................. 5
Hardware .................................................................................................................... 5
Software...................................................................................................................... 5
Sensores...................................................................................................................... 5
Actuadores.................................................................................................................. 6
Prácticas de PLC (controlador lógico programable).............................................................. 6
Objetivos generales............................................................................................................ 6
Materiales utilizados........................................................................................................... 6
Procedimiento.................................................................................................................... 7
Conexión fuente de alimentación /PLC/PC..................................................................... 7
Crear un proyecto para programar el PLC utilizando FST 4.10 ......................................... 7
Realizar las conexiones neumáticas y eléctricas y poner en marcha el sistema.............. 12
Práctica 1: Circuito de una lámpara ......................................................................................13
2
Práctica 12: Dispositivo de fijación .......................................................................................26
3
Introducción
Una solución rentable a los requerimientos técnicos que actualmente presenta la producción industrial
es sin duda alguna la automatización. Últimamente su campo de aplicación se ha incrementado
considerablemente, la creciente demanda de desarrollo técnico fue el motor que estimuló su
crecimiento, entre los factores técnicos que impulsaron el crecimiento de la automatización se
encuentran los CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (PLC’S), que aportan en gran medida
instrumentos que garantizan un alto nivel competitivo de la producción industrial.
Un PLC ofrece grandes ventajas a la industria, entre otras: Una producción de alta calidad, rapidez de
respuesta, flexibilidad y facilidad para programar una secuencia de control cuando se desee.
Desarrollo
Definición
Un Controlador Lógico Programable se define como un dispositivo electrónico operado digitalmente
que utiliza la memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones a fin de
implementar funciones específicas, tales como lógicas, secuenciales, tiempo y aritméticas y así
controlar varios tipos de máquinas o procesos a través de módulos de entrada / salida analógicos o
digitales.
Aplicaciones
El campo de aplicación del PLC es bastante amplio, pero se utiliza principalmente para las siguientes
funciones:
Control de procesos
En esta función, el PLC se encarga de que cada fase de proceso sea efectuado en el orden cronológico
correcto y sincronizado, por ejemplo en un sistema transportador en una cadena de producción
automatizada en donde el PLC se ocupa de controlar todos los electromotores y todos los elementos
hidráulicos o neumáticos de la instalación.
Visualización de instalaciones
4
formas; adopta las medidas necesarias para evitar desperfectos, o bien emite señales de aviso para el
personal.
Las máquinas herramientas modernas casi siempre están dotadas de un control numérico
computarizado (CNC). Pero para que el CNC y la máquina herramienta se entiendan, es preciso integrar
un PLC, que se encarga de la comunicación entre ambos equipos.
Configuración de un PLC.
De acuerdo al problema técnico que se tenga que resolver con un PLC su configuración puede ser más
o menos compleja. Independientemente del grado de complejidad de la aplicación, el equipo consta
siempre de los siguientes componentes esenciales:
Hardware
Por hardware se entienden los grupos electrónicos. Estos se encargan de activar o desactivar las
funciones controlables de la instalación o maquinaria en función de una secuencia lógica determinada.
La parte esencial del hardware PLC es la unidad central de proceso (CPU), por su construcción la CPU es
casi idéntica a un ordenador, su actividad interna se califica de procesador; los datos que procesa y
memoriza la CPU son señales binarias. Éstas se componen respectivamente casi siempre de un bit
estado cero (inactivo) o estado 1 (activo).
Software
Programas que determinan los enlaces lógicos, es decir, el mando de los grupos controlables en la
instalación o maquinaria. Los programas PLC son elaborados partiendo de programas o códigos fuente,
que el operario programador puede confeccionar de tres formas distintas:
Sensores
Son transmisores de señales. El PLC utiliza los sensores para consultar estados en la instalación o en los
equipos controlables. El PLC trabaja con electricidad; por ello las señales no eléctricas tienen que ser
convertidas por los sensores en señales eléctricas, de lo contrario, el módulo de entradas no sabría
interpretarlas. Los elementos sensores pueden ser por ejemplo: Conmutadores o detectores de
proximidad.
5
Actuadores
Son los elementos ejecutivos; estos toman las señales binarias de los módulos de salidas y las
amplifican para señales de conmutación o las convierten en señales para otras formas de energía.
Objetivos generales
Materiales utilizados
El conjunto de elementos que se utilizaran para el desarrollo de las prácticas son básicamente:
• Unidad de mantenimiento
• Modulo PLC FC640
• Fuente de poder
• Mangueras de conexión
• Cables de conexión
• Cable de datos
• Botonera
• Caja de lamparas
6
Procedimiento
Para la realización de cada una de las prácticas se requiere de la realización de una serie de
procedimiento los cuales se describen a continuación:
§ Abrimos el programa FST 4.10, posteriormente damos clic en Proyect y luego en New
7
§ En la ventana desplegada introducimos el nombre que daremos al proyecto y damos clic en OK.
§ En la ventana desplegada elegimos FEC Standar en las opciones de Controlller, además podemos
introducir comentarios en la opción Comment y damos clic en OK.
§ En la ventana FST Project damos clic en IO Configurations, esto desplegara una ventana con el
mismo nombre, posteriormente dentro de la ventana IO Configurations damos clic derecho y
aparecerá la opción Insert IO Module, damos clic sobre esa opción y se desplegara una ventana
con el nombre de IO Module Entry, entre las opciones elegimos FC640 y damos clic en OK.
§ Ahora nos posicionamos en la opción Allocation List de la ventana FST Project y damos doble clic,
esto desplegará una ventana con el mismo nombre.
8
§ En la ventana Allocation List podemos introducir el número de entradas, salidas, timers,
contadores, banderas, y cualquier otro elemento disponible. Para esto damos clic derecho sobre
cualquier espacio dentro de la ventana Allocation List y damos clic en Inser Operand esto abrirá la
ventana All Location Entry en la cual podremos asignar el número de entradas, salidas así como
cualquier otro operador. En la casilla Absolute Operand se coloca el operador a utilizar, en la
casilla Symbolic Operand se nombra al operador con el nombre que se dese y en Comment se
puede introducir un comentario si se desea.
9
§ En la ventana New Program damos clic en OK. Lo cual abrirá la ventana sobre la cual se realizara el
diagrama de escalera de acuerdo a las especificaciones de la práctica.
§ Una vez realizado el diagrama en escalera del sistema que se desea simular procedemos a
compilarlo. Para esto damos clic en Compile Active Module. Si el diagrama se realizo
correctamente el programa debe indicar que existen 0 errores de lo contrario se deberá revisar el
diagrama y corregir los errores señalados.
10
§ Una vez compilado el diagrama damos clic en Make Proyect. Para cerciorarse de que esta acción se
realizo correctamente el programa debe indicar 0 errores y 0 advertencias.
§ Tras realizar el paso anterior correctamente pasamos a construir el proyecto para esto damos clic
en Build Proyect. Para cerciorarse de que esta acción se realizó correctamente el programa debe
indicar 0 errores y 0 advertencias.
§ Cargar el proyecto al modulo PLC e iniciarlo. Para esto damos clic en Download Project,
esperamos a que el proyecto se cargue al modulo PLC y posteriormente damos clic en Control
Panel para correr el proyecto.
11
Realizar las conexiones neumáticas y eléctricas y poner en marcha el sistema
Esto consiste en realizar las conexiones neumáticas y eléctricas entre los diferentes dispositivos neumáticos,
eléctricos y electro neumáticos así como entre los bornes de entrada y salida del modulo PLC y finalmente para
poder poner en marcha el sistema para cerciorarse de que cumple con las especificaciones de cada práctica.
12
Práctica 1: Circuito de una lámpara
(La función de asignación)
Objetivo didáctico
Comprender la actuación de una salida de PLC.
2. Descripción de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuación booleana.
13
Práctica 2: Alarma antirrobo
(La función NOT)
Objetivo didáctico
Poder realizar la función NOT con un PLC.
4. Formulación del programa PLC en uno de los lenguajes de programación del PLC.
14
Práctica 3: Prensa con barrera protectora
(La función AND)
Objetivo didáctico
Ser capaz de realizar una función AND con un PLC.
2. Descripción de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuación booleana.
15
Práctica 4: Sistema de timbre
(La función OR)
Objetivo didáctico
Realización de la función lógica OR con un PLC.
2. Descripción de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuación booleana.
16
Práctica 5: Dispositivo estampador
(Combinaciones de and/or/not)
Objetivo didáctico
Ser capaz de combinaciones de conexiones lógicas con un PLC.
• Comprender las prioridades de los operadores elementales en cada uno de los lenguajes de
programación.
2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumático y eléctrico.
3. Descripción de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuación booleana.
17
6. Verificación y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.
18
Práctica 6: Control de un silo para dos materiales a granel
(Sistema de control lógico con derivación)
Objetivo didáctico
Ser capaz de resolver un sistema de control lógico con
derivación.
2. Descripción de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuación booleana.
19
5. Verificación y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.
Objetivo didáctico
Conocer cómo activar y memorizar una salida de un PLC.
20
Práctica 8: Supervisión de la rotura de una broca
(Activación de una salida)
Objetivo didáctico
Ser capaz de activar y desactivar una salida memorizante de un PLC.
Si la broca se rompe, el sensor interrumpe el circuito. Un zumbador (H1) debe sonar en este caso. El
zumbador sólo puede ser desactivado por medio del pulsador S1.
21
4. Verificación y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.
Ejercicio 9: Activación de un cilindro
(Flancos de las señales)
Objetivo didáctico
Ser capaz de describir la función de los flancos de una señal.
Ser capaz de utilizar el bloque de función estándar R-TRIG para el reconocimiento del flanco
ascendente de una señal.
22
4. Verificación y puesta a punto del programa de PLC y del sistema
23
Práctica 10: Encolado de componentes
(Pulso)
Objetivo didáctico
Ser capaz de utilizar el bloque de función estándar TP para generar un pulso de tiempo.
24
Práctica 11: Dispositivo de marcado
(Señal con retardo a la conexión)
Objetivo didáctico
Ser capaz de realizar un retardo a la conexión de una señal utilizando el bloque de función estándar
TON.
La posición de cilindro 1.0 se establece por medio de los interruptores de proximidad B1 (retraído) y B2
(extendido).
25
Práctica 12: Dispositivo de fijación
(Señal con retardo a la desconexión)
Objetivo didáctico
Ser capaz de realizar una temporización a la desconexión utilizando el bloque de función estándar
TOFF.
26
Práctica 13: Dispositivo elevador para paquetes
(Secuencia lineal)
Objetivo didáctico
Ser capaz de diseñar y representar sistemas secuenciales de control simples según IEC 848.
• Ser capaz de programar un sistema de control secuencial consistente en una secuencia lineal.
• Ser capaz de utilizar el lenguaje de programación Diagrama de Funciones secuencial.
El cilindro 1.0 debe retroceder primero, seguido del cilindro 2.0. Los cilindros avanzan y retroceden
por medio, de electroválvulas (bobinas Y1 e Y2). Las posiciones del cilindro se supervisan por medio de
los interruptores de proximidad B2 o B5.
En el lado de la alimentación, los paquetes han sido previamente dispuestos de forma tal que llegan al
dispositivo de alimentación individualmente.
27
Definición del ejercicio
1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo.
4. Formulación del programa de PLC por medio del diagrama de funciones secuencial
IEC 848.
28
Práctica 14: Dispositivo elevador y clasificador para paquetes
(Secuencia con desvío alternativo)
Objetivo didáctico
Ser capaz de programar un sistema de control secuencial con una derivación alternativa
A continuación, el paquete llega a una plataforma elevadora. La secuencia empieza con el pulsador de
MARCHA S1. Los paquetes son elevados por un dispositivo elevador 1.0. A continuación los paquetes
son clasificados: los paquetes cortos se transfieren a un segundo transportador por medio del cilindro
2.0 y los largos a un tercer transportador por medio del cilindro 3.0. El cilindro de elevación 1.0 debe
retroceder de nuevo una vez que los cilindros 2.0 y 3.0 hayan alcanzado su posición final retraída.
B1 a B6. El cilindro 1.0 avanza y retrocede por medio de una electroválvula de dos bobinas Y1 e Y2. Los
cilindros 2.0 y 3.0 avanzan y retroceden por medio de las electroválvulas de una sola bobina (bobinas
Y3 e Y4).
29
Definición del ejercicio
1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo.
4. Formulación del programa de PLC por medio del diagrama de funciones secuencial
• Programación de las condiciones de transición directamente en uno de los
lenguajes FBD, LD o ST.
30
Ejercicio 15: Dispositivo de estampación con contador
(Ciclos de conteo)
Objetivo didáctico
Poder realizar ciclos de conteo por medio de la utilización de los módulos de función estándar CTU o CTD.
2. Descripción de la tarea de control por medio del diagrama de funciones secuencial IEC 848.
4. Formulación del programa de PLC por medio del diagrama de funciones secuencial.
31
5. Verificación y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.
Objetivo didáctico
Realizar ciclos de conteo por medio de módulos de conteo estándar CTU o CTD.
2. Descripción de la tarea de control por medio del diagrama de funciones secuencial IEC
848.
4. Formulación del programa de PLC por medio del diagrama de funciones secuencial.
32
Ejercicio 17: sistema de control de tráfico de crucero
(Ciclos de temporización)
Objetivo didáctico
Realizar ciclos temporizados de señales por medio de módulos TP, TON y TOF.
33
Ejercicio 18: sistema de control de estacionamiento
Objetivo didáctico
Realizar ciclos de conteo por medio de módulos de conteo estándar CTU o CTD y de temporización de
señales por medio de módulos TP, TON y TOF
2. Descripción de la tarea de control por medio del diagrama de funciones secuencial IEC
848.
4. Formulación del programa de PLC por medio del diagrama de funciones secuencial.
34
Ejercicio 19: Montacargas
Objetivo didáctico
Construir un sistema de control para un vehículo montacargas
Las luces direccionales deben indicar si el vehículo se desplazara hacia la derecha o izquierda
(independientemente si lo hace hacia adelanta o hacia atrás); además, debe existir una alarma que
indique que el montacargas se desplaza en reversa.
El sistema debe contar con un botón de paro de emergencia el cual debe anular al sistema y a su vez
activar una alarma auditiva y luminosa.
El sistema tiene como restricción que no puede avanzar en ninguna dirección si la plataforma del
montacargas está elevada, es decir, cuando la plataforma está elevada, los desplazamientos frontal y
en reversa o laterales quedan deshabilitados.
35