Controles lógicos programables

Controles lógicos programables

Nivel básico

Denominación: SP.-STRG.LEHRB.

Referencia: D.LB-TP301-E

Edición: 04/94

Impresión: 20.04.94 S. Abendschein

Autores: R. Ackermann, J. Franz, T. Hartmann,

A. Hopf, M. Kantel, B. Plagemann

© Copyright by Festo Didactic KG, D-73734 Esslingen, 1994.

Reservados todos los derechos, incluso los de traducción. No debe reproducirse ninguna parte de la obra con ningun método (impresión, fotocopia, microfilm u otro sistema) tampoco debe ser procesada o divulgada

Indicaciones sobre el concepto de este libro . . . 4 Indice

PRIMERA PARTE: CURSO

Capítulo 1 Tareas del PLC . . . 7

1.1 Control de procesos . . . 8

1.2 Visualización de instalaciones . . . 9

1.3 Control de puesta a punto para máquinas CNC . . . 10

Capítulo 2 Componentes de un PLC . . . 11 2.1 Hardware . . . 14 2.2 Software . . . 15 2.3 Sensores . . . 16 2.4 Actuadores . . . 18 2.5 Equipo programador . . . 20 Capítulo 3 Direcciones PLC . . . 21

Capítulo 4 Tipos de programación más importantes . . . 25

4.1 Diagrama de contactos . . . 26

4.2 Diagrama de funciones . . . 28

4.3 Listado de instrucciones . . . 30

Capítulo 5 Confección de un programa PLC . . . 33

5.1 Primer paso: Consideraciones previas . . . 34

5.2 Segundo paso: Listado de direcciones . . . 35

5.3 Tercer paso: Programación . . . 36

5.4 Cuarto paso: Implementación sobre control . . . 38

Capítulo 6 Mando de salidas . . . 39

6.1 Primer ejemplo: Activación de una salida . . . 40

6.2 Primer ejercicio: Alarma de incendio . . . 42

6.3 Segundo ejemplo: Activación y desactivación de una salida . . . 44

6.4 Segundo ejercicio: Bocina . . . 46

6.5 Tercer ejemplo: Activación y desactivación de una salida por función de negación . . . 48

6.6 Tercer ejercicio: Alarma antirrobo . . . 50

Capítulo 7 Enlace lógico de entradas . . . 53

7.1 Cuarto ejemplo: Mando de lámparas (Y) . . . 54

7.2 Cuarto ejercicio: Prensa con dispositivo de seguridad . . . 56

7.3 Quinto ejemplo: Mando de lámparas (O) . . . 58

7.4 Quinto ejercicio: Timbre . . . 60

7.5 Sexto ejemplo: Mando de lámparas (Y/O) . . . 62

7.6 Sexto ejercicio: Estampadora . . . 66

7.7 Séptimo ejemplo: Mando de lámparas (desvío) . . . 70

Capítulo 8 Programación de mandos secuenciales . . . 75

8.1 Programas secuenciales . . . 76

8.2 Diagrama de funciones . . . 78

8.3 Diagrama de contactos . . . 80

8.4 Listado de instrucciones . . . 84

8.5 Octavo ejemplo: Elevador de paquetes . . . 88

8.6 Octavo ejercicio: Estampadora . . . 94

8.7 Programas secuenciales bifurcados . . . 100

8.8 Noveno ejemplo: Elevador clasificador para paquetes . . . 101

8.9 Noveno ejercicio: Unidad posicionadora . . . 106

SEGUNDA PARTE: BASES GENERICAS

1.1 Señales analógicas . . . 114

1.2 Señales digitales . . . 116

1.3 Señales binarias . . . 118

Capítulo 2 Proceso de señales binarias . . . 121

2.1 Entradas/Salidas . . . 122

2.2 Recordadores . . . 124

2.3 Enlaces . . . 125

2.4 Instrucciones . . . 126

Capítulo 3 Enlaces lógicos . . . 129

3.1 Y . . . 130

3.2 O . . . 132

3.3 NO . . . 134

3.4 Combinación de enlaces . . . 136

Capítulo 4 Grupos principales de un PLC . . . 137

4.1 Unidad central . . . 138

4.2 Sistema bus . . . 139

4.3 Memoria . . . 141

4.4 Módulos E/S . . . 144

Capítulo 5 Componentes hardware en un PLC . . . 147

5.1 Unidad central . . . 148 5.2 Memoria usuario . . . 150 5.3 Prestaciones opcionales . . . 151 5.4 Módulo E/S . . . 153 Capítulo 6 Programación . . . 155 6.1 Designación de direcciones . . . 156 6.2 Tipos de programación . . . 158

Capítulo 8 Diagrama de pasos . . . 163

8.1 Símbolos . . . 164

8.2 Ejemplo . . . 165

Capítulo 9 Diagrama de funciones . . . 167

9.1 Símbolos . . . 168

9.2 Ejemplo . . . 169

Capítulo 10 Controles secuenciales . . . 171

10.1 Programación con diagrama de funciones . . . 172

10.2 Diagrama de fases . . . 175

Capítulo 11 Referencias sobre normas vigentes . . . 177

TERCERA PARTE: SOLUCIONES

Este volumen es parte integrante de un sistema de aprendizaje PLC comple-to. Como libro de texto, es un complemento muy útil para cursos de PLC. La estructura ha sido establecida en función de los diversos fines que pudiera tener la obra. La PRIMERA PARTE es, prácticamente, un curso sobre contro-les lógicos programabcontro-les. En esta parte, el lector es iniciado paso a paso en la construcción y la manipulación de un equipo de control; además, se aprende a utilizar el equipo para controlar secuencias lógicas. Si el lector estudia esta primera parte completa, al final del trabajo estará capacitado para resolver él solo ciertos problemar de control. El lector puede practicar, resolviendo los ejercicios comprendidos en esta sección. En la SEGUNDA PARTE se puede proceder como en la anterior, sólo que en este caso también puede ser utiliza-da como sección de consulta. Así, la primera parte contiene indicaciones que se refieren a la segunda parte teórica. Al trabajar los ejercicios respectivos, sobre todo los de programación, toda información adicional es muy útil. Las soluciones completas de los ejercicios de la primera parte figuran resumidas en la TERCERA PARTE del libro. Al final de éste, se encuentra un índice por orden alfabético para localizar una información precisa por su concepto. Otros materiales útiles en la organización de cursos son las hojas de datos y el manual para el instructor, que complementan el presente libro de texto.

Pimera Parte:

Curso

A

Capítulo 1

Tareas del PLC

A

1

El control lógico programable (PLC) procesa señales binarias de entrada y las convierte en señales de salida; con éstas se pueden controlar directamente secuencias mecánicas, procesos fabriles totales o parciales, etcétera.

Los posibles campos de aplicación de un PLC son casi innumerables. Los controles lógicos programables se utilizan hoy principalmente para las siguientes funciones:

En esta función, el PLC se encarga de que cada paso o fase del proceso sea efectuado en el orden cronológico correcto y sincronizado.

1.1 Control de procesos

Un buen ejemplo para la función señalada es un sistema transportador en una cadena de producción automatizada. En este caso, los pasos equivalen a los correspondientes recorridos o desplazamientos parciales de la pieza, de una fase de manipulación a otra. Aquí, el PLC se ocupa de controlar todos los electromotores (p. ej. para velocidad de la cadena) y todos los elementos hidráulicos o neumáticos (p. ej. desviador pivotante) de la instalación. El control lógico programable vela por que las piezas sean conducidas debidamente a través del taller, acatándose con precisión las fases de su elaboración fabril. Ejemplo

PLC

Actuador para _{1ª velocidad}

de la cadena

2ª cadena

hacia máquina 2

hacia máquina 1 Actuador par_{a 2ª}

velocidad de l_{a cadena}

desviadorActuador para deflector

cadena 1

Control de un proceso (equipo transportador)

A

En este caso, el PLC verifica automáticamente ciertas condiciones de la instalación (p. ej. temperaturas, presiones, niveles). Cuando en su comprobación, el control registra un exceso en los coeficientes máximos o mínimos de los parámetros, actúa de dos formas; adopta las medidas necesarias para evitar deterioros o desperfectos, o emite señales de aviso para el personal de servicio.

1.2 Visualización de instalaciones

Un ejemplo para esta función es la depuradora. Aquí, tanto en los tanques de depuración como en las tuberías se han incorporado sensores para tomar ciertos parámetros (p. ej. niveles del agua). El PLC verifica constante y automáticamente los estados reales que registra, los compara frente a los parámetros memorizados y controla los correspondientes caudales en las tuberías. En función de los valores que registre en los lugares precisos, avisa correspondientemente al operario de servicio.

Ejemplo PLC Sensor de nivel 1 Válvula de paso Sensor de nivel 2 Tanque de depuración 1 Tanque de depuración 2 Tubería Válvula de alimentación Válvula de purga Visualización de una instalación (depuradora)

A

Las máquinas herramientas modernas casi siempre están dotadas de un control numérico computerizado (CNC). El tornero o fresador ya no pone a punto su máquina ajustando manivelas y tornillos. En lugar de ello, programa un control numérico computerizado. Este se encarga entonces de realizar automáticamente los ajustes precisos para trabajar la pieza correspondiente. 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. 1.3 Control de puesta a

punto para máquinas CNC

Ejemplo: En el programa de un control numérico programable figura la instrucción "activar agen-te refrigeranagen-te". Cuando durante el ciclo del pro-grama, el control llega a esta instrucción, emite cierta señal al PLC; éste activa, por una parte, to-dos los grupos de refri-geración y, por otra, se encarga de que todas las demás funciones se-cundarias (p. ej. activa-ción de indicaciones) sean efectuadas debida-mente y de que posibles fallos o averías sean de-tectados y visualizados inmediatamente. Ejemplo PLC - control de puesta a punto Máquina herramienta Control CNC Programa

Control de puesta a punto para máquinas CNC

A