Trabajo Final de Semestre

EJERCICIOS DE TRABAJO FINAL DE SEMESTRE
Realizar los 4 ejercicios planteados en grupo de 2 personas.
Entregar el da del examen:
Realizar el diseo electromecnico (realizado en autocad)
Realizar la programacin del PLC (Autocad)
Realizar el diseo de las conexiones Plano (Autocad)
Realizar la simulacin en el PLC S7-300
Uno de los problemas planteados cargar en el PLC para su demostracin
Defender el ejercicio que lo cargue al PLC (el da de entrega de notas)
Ejercicio 1
Puente gra
Se trata de automatizar el funcionamiento del puente gra para el ciclo
descrito en la figura. Como se puede observar, se trata de un puente gra
que toma piezas de la cinta A, les aplica un bao en la cuba y, finalmente,
las deposita en la cinta B.
S4
S5
S6
S3
S2
S1
CINTA A
CUBA
CINTA B
La gra dispone de un motor asncrono para el desplazamiento vertical

del electroimn, y de otro motor asncrono para el desplazamiento horizontal
del carro de la gra. L as situaciones extremas del electroimn se detectan
con los sensores S2 y S3 y las posiciones del carro frente a las dos cintas y la
cuba con los sensores S4, S5 y S6. La presencia de pieza en la cinta A se
detecta con el sensor S1. Dispone as mismo de un pulsador de marcha y un
pulsador de paro (paro a fin de ciclo) para poner operativa la instalacin.
Las piezas se toman de la cinta A mediante la activacin del electroimn y se
depositan en la cinta B desactivando el electroimn. Las piezas tienen que estar
introducidas en la cuba sin desprenderse del electroimn. Se considera posicin
de reposo de la gra cuando el carro est en la posicin izquierda (S4
accionado) y el electroimn en la posicin superior (S3 accionado).
A continuacin se proporciona la tabla de smbolos con cada una
de las direcciones empleadas:
Smbolo
Pulsador de Marcha
Pulsador de Paro
Sensor S1
Sensor S2
Sensor S3
Sensor S4
Sensor S5
Sensor S6
Electroimn
Motor desp vertical
descenso
Motor
desp. vertical
ascenso
Motor
desp. horizontal
derecha
Motor
desp. horizontal
izquierda
Direccin
I
0.0
I
0.1
I
1.1
I
1.2
I
1.3
I
1.4
I
1.5
I
1.6
Q
4.0
Q
5.0
Q
5.1
Q
5.2
Q
5.3
Tipo de Dato
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Comentario
Pulsador de marcha del sistema
Pulsador de paro a fin de ciclo
Deteccin de pieza
Electroimn abajo
Electroimn arriba
Carro posicin izquierda
Carro posicin centro
Carro posicin derecha
Sujecin de pieza
Motor asncrono desplazamiento
verticalasncrono desplazamiento
Motor
verticalasncrono desplazamiento
Motor
horizontal
Motor
asncrono desplazamiento
horizontal
EJERCICIO 2
Llevar a cabo la automatizacin de una mquina que se dedica a reunir cajas de
4 en 4 para su posterior apilado.
Para ello utilizaremos tres cilindros A, B y C.
En la siguiente figura se muestra el proceso que posteriormente indicaremos su
funcionamiento.
Como se ve en la figura, tendremos varios finales de carrera para cada cilindro:

El cilindro A, tendr 5 finales de carrera: FCA0, FCA1, FCA2, FCA3 Y FCA4. La
motivacin es para reunir 4 cajas una detrs de otra.
El cilindro B, tiene 2 finales de carrera, FCB0 y FCB1. Se encarga de apilar las 4
cajas al contenedor.
El cilindro C, tiene 2 finales de carrera tambin, FCC0 y FCC1. Se encarga de
hacer de tope para el agrupamiento de las primeras 4 cajas.
Tenemos un sensor de presencia de cajas (M).
Antes de nada, el modo inicial en el que ha de estar dicha automatizacin
es el siguiente: el cilindro A y B, han de estar retrados y el C extendido.
El modo de funcionamiento es el siguiente:

Cuando se detecte una caja (sensor M activo), el cilindro A se extender
empujndola primeramente hasta el final de carrera FCA4. Despus de esto
retroceder de nuevo el cilindro A.
En una nueva deteccin de caja, el cilindro A la apilar tambin, lgicamente
hasta FC3 (pues el hueco FC4 est ya ocupado y no se podr empujar ms all
gracias al tope que hace el cilindro C al estar extendido). Despus nuevamente A
se retroceder. Anlogamente con dos presencias de cajas ms, se apilarn en
FCA2 y FCA1.
Una vez q las 4 cajas estn agrupadas, el cilindro C retroceder (pues no hace
falta hacer tope, y para evitar una posible colisin con el cilindro B), y el cilindro
B se extender para apilar las 4 cajas en el contenedor. Posteriormente el
cilindro B retroceder, y de nuevo el cilindro C se extender, pasando todo a
estar en la situacin inicial, listo para un nuevo ciclo.
Para su funcionamiento utilizar los cilindro A , B y C como muestra la figura.
CILINDROS A Y B
CILINDRO C
EJERCICIO 3
Cadena de desengrase
Se dispone de una cadena de tratamiento y desengrase de chapas metlicas,
constituida por los siguientes elementos:
Un carro que permite desplazar las piezas lateralmente. El motor del carro
es un actuador biestable, con dos posiciones: derecha (C+) e izquierda (C).
Unas pinzas, unidas a un cable, que permiten agarrar las chapas de metal. El
cable se enrolla/desenrolla sobre un tambor solidario al eje de un motor
situado en el carro.
Dicho motor de elevacin posee dos posiciones: subir (ME+) y bajar (ME).
Tres finales de carrera (C1, C2 y C3) situados en una gua paralela a la gua
por la que se desplaza el carro. Estos sensores permiten saber la posicin del
carro.
Dos finales de carrera (h y b) que permiten saber la posicin (arriba/abajo) de

las pinzas.
En la figura siguiente se representa el sistema:
El funcionamiento del sistema es el siguiente:

Carga:
Cuando se pulsa Marcha (ON) comienza el ciclo. Si el sistema se encuentra

en la posicin inicial (carro en posicin de carga (C1) y las pinzas arriba (h) y
abiertas (S1)), entonces el motor de elevacin provoca el descenso (ME) de
las pinzas.
Cuando las pinzas llegan abajo (b), se detecta la presencia de una chapa por
medio de un sensor inductivo (p) integrado en las pinzas:
Si existe una chapa metlica, el ciclo contina.
Si no existe una chapa metlica, el motor de elevacin sube otra
vez las pinzas, estando de nuevo preparado el sistema para comenzar

el ciclo cuando el operador pulse Marcha.
Si se detecta una chapa metlica, el ciclo contina de la siguiente forma:
-
Se cierran las pinzas (P+) para agarrar la chapa metlica.
Cuando las pinzas se han cerrado (S2), entonces el motor de elevacin

comienza a enrollar el cable (ME+), provocando el ascenso de la chapa.
Cuando las pinzas llegan a arriba (h), el motor del carro comienza a
funcionar desplazndolo hacia la derecha (M+), hasta que este llega a la
posicin de bao (C2).
Bao:
1. En este momento el motor de descenso hace bajar (ME) la chapa,
sumergindola en el bao.
2. Cuando la chapa se encuentra sumergida, lo cual ocurre cuando el motor de
descenso
llega a la posicin
de abajo (b),
entonces
se conectan
simultneamente un agitador (V) y una resistencia calefactora (R).

1. El agitador se encuentra funcionando durante 10 segundos, mientras que la
resistencia acta durante 5 segundos.
2. Una vez que haya terminado el proceso de agitacin y calefaccin, el
motor de elevacin sube la chapa (ME+) hasta la posicin de arriba (h).
3. Nota: Observar que el proceso de calefaccin termina antes, por lo que deber
esperar a que el agitador finalice.
4. El proceso de bao anterior (pasos 1, 2 y 3) debe repetirse 5 veces.
Nota: Se debe utilizar un contador que nos permita saber cuntas veces se ha baado
la chapa. Dicho contador se incrementar cada vez que finalice un bao.
Adems, recordar que el contador debe comenzar desde cero en cada ciclo, por lo
que deberemos ponerlo a cero en la etapa inicial.
Descarga:
Una vez finalizados los 5 baos de la chapa, el carro debe desplazarse a la

posicin de carga (C3).
En este momento el motor de descenso hace bajar (ME) la chapa.
Cuando la chapa se encuentra en la posicin de abajo (b), las pinzas se abren

(P), dejando caer la chapa metlica sobre un palet.
Una vez que las pinzas estn abiertas (S1), se esperar 3 segundos, tiempo
suficiente para que el operador recoja el palet.
Transcurridos esos 3 segundos, el motor de elevacin subir las pinzas.
Cuando las pinzas lleguen a la posicin de arriba, el carro se desplazar

hacia la izquierda (C).
Cuando el carro llegue a la posicin de carga (C1), se detendr el sistema,

estando de nuevo preparado para un nuevo ciclo cuando se pulse ON.
Los actuadores y sensores involucrados en el sistema son los siguientes:
EJERCICIO 4
Deseamos automatizar el proceso que se muestra en la siguiente figura:
Pasemos a describir el proceso:

Un mvil se desliza por el eje movido por un motor de doble sentido de giro, que ser
movido por dos contactores (KM_IZQ, KM_DER).
El mvil se deslizar de izquierda a derecha sin ninguna interrupcin, al pulsar el pulsador
de marcha, es decir, comienza su andadura y al llegar a un fin de carrera,
automticamente se invierte el sentido y as un vaivn continuado.
Si pulsamos el pulsador de parada, debe detener el motor, pero no en el acto, sino al final
del movimiento de vaivn ya iniciado.
Si pulsamos el pulsador de emergencia, debe producir el retroceso inmediato del mvil a
la posicin de origen. Es decir, es igual que el de parada, pero en vez de terminar el
movimiento hasta el siguiente fin de carrera, lo que hace es invertir el sentido para volver
al fin de carrera pero de origen. La novedad en el funcionamiento respecto del pulsador
de parada, es que aunque pulsemos de nuevo el pulsador de marcha, no funcionar hasta
darle al pulsador.

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Realizar los 4 ejercicios planteados en grupo de 2 personas.

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Realizar el diseo electromecnico (realizado en autocad)

Realizar la programacin del PLC (Autocad)

Realizar el diseo de las conexiones Plano (Autocad)

Realizar la simulacin en el PLC S7-300

Uno de los problemas planteados cargar en el PLC para su demostracin

Defender el ejercicio que lo cargue al PLC (el da de entrega de notas)

La gra dispone de un motor asncrono para el desplazamiento vertical

Como se ve en la figura, tendremos varios finales de carrera para cada cilindro:

El modo de funcionamiento es el siguiente:

Para su funcionamiento utilizar los cilindro A , B y C como muestra la figura.

Dos finales de carrera (h y b) que permiten saber la posicin (arriba/abajo) de

En la figura siguiente se representa el sistema:

El funcionamiento del sistema es el siguiente:

Cuando se pulsa Marcha (ON) comienza el ciclo. Si el sistema se encuentra

Si existe una chapa metlica, el ciclo contina.

Si no existe una chapa metlica, el motor de elevacin sube otra

vez las pinzas, estando de nuevo preparado el sistema para comenzar

Se cierran las pinzas (P+) para agarrar la chapa metlica.

Cuando las pinzas se han cerrado (S2), entonces el motor de elevacin

simultneamente un agitador (V) y una resistencia calefactora (R).

Una vez finalizados los 5 baos de la chapa, el carro debe desplazarse a la

En este momento el motor de descenso hace bajar (ME) la chapa.

Cuando la chapa se encuentra en la posicin de abajo (b), las pinzas se abren

Transcurridos esos 3 segundos, el motor de elevacin subir las pinzas.

Cuando las pinzas lleguen a la posicin de arriba, el carro se desplazar

Cuando el carro llegue a la posicin de carga (C1), se detendr el sistema,

Los actuadores y sensores involucrados en el sistema son los siguientes:

Pasemos a describir el proceso:

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