Senati Plc - Basico

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CONTROLADOR

LOGICO

PROGRAMABLE -

BASICO

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INDICE

Nº PAG.

PRESENTACION

TAREA 1

Reconocimiento e instalación de los módulos de un PLC…………....………...…...

1 TAREA 2

Manejo de Software – MICROwin3.2 – Simulador de PLC - SimuPLC...

1 TAREA 3

Arranque directo de un motor 3Ø y 1Ø controlado por PLC …………...………

33 TAREA 4

Arranque desde dos estaciones de un motor 3Ø controlado por PLC...

33 TAREA 5

Arranque directo con inversión de giro de un motor 3Ø controlado por PLC……….

62 TAREA 6

Apagado por temporizador programable de un motor 3Ø controlado por PLC...

62 TAREA 7

Inversión de giro temporizado de un motor 3Ø controlado por PLC…………...

87 TAREA 8

Inversión de giro de un motor 1Ø controlado por PLC…...……..………

87 TAREA 9

Arranque en secuencia forzada de motores 3Ø controlado por PLC………...….

104 TAREA 10

Secuencia forzada automática para motores 3Ø controlado por PLC………...

104 TAREA 11

Arranque Estrella-Triangulo de un motor 3Ø controlado por PLC………...

122 TAREA 12

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El SENATI – Servicio Nacional de Adiestramiento en Trabajo Industrial, hace presente a través de la ZONAL AREQUIPA-PUNO, el MANUAL de aprendizaje y capacitación técnica correspondiente al Curso de capacitación continúa: CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE – BASICO

Son 12 TAREAS diseñadas para el curso de capacitación, según al contenido del curso de PLC derivado de la ESPECIALIDAD DE ELECTRICIDAD INDUSTRIAL, con el cual se llevo a cabo la estructuración del presente Manual.

El curso de capacitación continua es de aplicación en la familia ocupacional de ELECTROTECNIA y presenta las siguientes tareas:

Reconocimiento e instalación de los módulos de un PLC

Manejo de Software – MICROwin3.2 – Simulador de PLC - SimuPLC Arranque directo de un motor 3Ø y 1Ø controlado por PLC

Arranque desde dos estaciones de un motor 3Ø controlado por PLC

Arranque directo con inversión de giro de un motor 3Ø controlado por PLC Apagado por temporizador programable de un motor 3Ø controlado por PLC Inversión de giro temporizado de un motor 3Ø controlado por PLC

Inversión de giro de un motor 1Ø controlado por PLC

Arranque en secuencia forzada de motores 3Ø controlado por PLC Secuencia forzada automática para motores 3Ø controlado por PLC Arranque Estrella-Triangulo de un motor 3Ø controlado por PLC

Arranque Estrella-Triangulo con inversión. de giro de un motor 3Ø controlado por PLC

Elaborado en la Zonal :

AREQUIPA – PUNO

Unidad Operativa

:

PUNO

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

RECONOCIMIENTO E

INSTALACION DE LOS

MODULOS DE UN PLC



MANEJO DE SOFTWARE –

MICROwin3.2 – SIMULADOR DE

PLC - SIMUPLC

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1. PLC – CONCEPTOS BASICOS

CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

EL PLC es un aparato electrónico operado digitalmente que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan funciones especificas tales como lógicas, secuénciales, temporizacion, conteo y aritméticas, para controlar a través de módulos de entrada /salida digitales y analógicas, varios tipos de maquinas o procesos.

2. PARTES DE UN PLC

- Módulos de Entradas - Módulos de Salidas

- Unidad Central de proceso: Memorias - Fuente de alimentación

- Unidad de programación

- Periféricos varios: Cartuchos de memoria, Unidades de visualización, Impresoras Dispositivos de conversión de protocolos, etc.

3. HARDWARE Y SOFTWARE DE UN PLC

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4. CAPTORES DEL PLC

Son los diferentes tipos de entradas que se pueden colocar a la entrada de un PLC:

PULSADORES

Son probablemente los más usados; aparecen como diálogo hombre-máquina. Sirven para poner en marcha procesos y detenerlos.

FINALES DE CARRERA

Los finales de carrera tienen un mecanismo interruptor que cambia de posición cuando son posicionados por objetos, generalmente en movimiento.

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INTERRUPTORES DE FLOTADOR

Para el control del fluido de un envase (tanques, aljibes, pozos, depósitos, etc), se utiliza este método que tiene un sistema de funcionamiento sencillo; el flotador, que subirá o bajará según el llenado, moverá el mecanismo interruptor mediante un cable de unión. El ajuste del flotador determinará el nivel de llenado requerido.

EJEMPLO:

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INTERRUPTORES DE FLUJO

Estos aparatos se insertan en las tuberías que transportan fluidos, de tal forma que su misión es detectar si existe movimiento por su interior. Los fluidos pueden ser, combustibles, gas, aceite, o cualquier otro líquido.

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PRESOSTATO

Para controlar el nivel de presión de un conducto, se utilizan estos aparatos que generalmente envían una señal digital al autómata.

TERMOSTATO

Controlan la temperatura de un lugar ambiente. Si el valor de esta temperatura varía por encima o debajo de la preseleccionada, su micro-interruptor conmuta enviando señal eléctrica al autómata programable.

DETECTORES DE PROXIMIDAD

Estos aparatos reaccionan con la presencia de un objeto cercano a una superficie del aparato, sin necesidad de tocarlo.

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Por ejemplo en una línea de embotellado, no se le pondrá el tapón a la botella mientras que el detector indique que “existe botella”.

SENSORES FOTOELECTRICOS

Emplean un haz luminoso como condicionante para detectar objetos

Los sensores fotoeléctricos los encontramos en los ascensores, evitando que se cierre la puerta, en caso de nuevas incorporaciones, o como elemento de seguridad en puertas de garaje, evitando que la puerta se cierre, si en ese momento pasa algún vehículo o viandante.

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DISPOSITIVOS DE SALIDA

- Lámparas; pueden desarrollar muchas funciones: Señalización, aviso, alarma, iluminación.

- Timbres y alarmas acústicas: tienen funciones de aviso y/o emergencia.

- Relés: si la salida de un autómata programable alimenta a un relé, es sin duda para operar con el juego de contactos que éste tiene y que directamente el autómata programable no lo ha podido hacer por razones de distribución o amperaje.

- Contactores: aplicación muy común, los contactores son aparatos capaces de alimentar máquinas de elevada potencia aunque su bobina de excitación opere con pequeños valores. Son como relés pero soportan intensidades elevadas en sus contactos de conmutación. Se componen de contactos preparados para conmutar grandes potencias y contactos tipo relé, para señales de mando y control.

- Motores

- Cilindros neumáticos

Ejemplo de una función de contaje. Cada vez que una caja corta el haz de la célula fotoeléctrica, este dato, se almacena en la memoria del autómata.

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5. MICROWIN 3.2 Y SimuPLC

La firma Siemens ha sacado al mercado un nuevo software para la programación de

los autómatas de la familia S7-200. Esta nueva versión de MicroWin (la 3.0.2) está especialmente diseñada para sacar el máximo partido a las nuevas CPUs (221, 223, 224 y 226) pero permite seguir programando las ya populares S7-21x. Lo más llamativo de esta versión de MicroWin es su adaptación a las especificaciones dadas por la norma IEC1131-3. Si otros fabricantes, como por ejemplo Telemecanique, vienen desde hace tiempo aplicando dicho estándar, Siemens parecía reacio a implementarlo en sus autómatas, quizás debido al éxito que tuvieron los famosos S5. Este pensamiento ha debido cambiar entre los diseñadores de la empresa, que se han dado cuenta de la importancia que tiene utilizar un lenguaje universal para la programación de autómatas. Aun así se mantiene la nemotecnia Simatic S7, original de Siemens, para aquellos que no estén dispuestos a cambiar su modo de programación.

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5.1. Gestión de proyectos e integración en Windows

El Explorador de Windows se puede utilizar para guardar, mover, arrancar o cambiar el nombre de proyectos. Un solo archivo (.mwp) contiene todos los datos del proyecto. En versiones anteriores, la 2.x, los diferentes módulos del programa se

grababan en archivos diferentes. Así un proyecto estaba formado por un total de 9 archivos.

Interfaz de usuario para facilitar la navegación

• Los botones de la Barra de navegación permiten acceder fácilmente a las herramientas de programación.

• El Árbol de operaciones muestra todos los componentes del proyecto y el juego de operaciones de la CPU. Haciendo clic con el botón derecho del ratón en los componentes del árbol para cambiar la estructura o las propiedades de los proyectos. Las operaciones se pueden arrastrar y soltar directamente en los programas KOP o FUP .

• En los editores LAD y FUP se puede ajustar un factor de zoom cualquiera.

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• Es posible seleccionar la fuente, el tamaño y el color preferidos para el editor (KOP, FUP, AWL).

• Se puede elegir el tamaño deseado para las retículas de los editores KOP y FUP.

• El aspecto del área de trabajo de STEP 7-Micro/WIN 32 se puede modificar fácilmente para ajustar las preferencias individuales.

• La nueva función "Ajustes regionales" ofrece mayor flexibilidad a la hora de elegir las opciones de visualización.

Funciones para editar programas

• Nuevo editor FUP.

• Modo de edición conforme a IEC-1131-3 para los lenguajes LD (KOP) y FBD (FUP).

• Las operaciones se pueden arrastrar y soltar desde el navegador, o bien hacer doble clic para insertarlas automáticamente (KOP, FUP).

• Los modos de inserción y de sobreescritura se encuentran disponibles tanto para los editores gráficos como para los editores de texto.

• Las salidas de habilitación ENO permiten conectar los cuadros en serie. ENO facilita la gestión de errores. Si un cuadro no se ejecuta correctamente, las operaciones conectadas a la operación ENO tampoco se ejecutan. Las operaciones

• ENO de AWL ofrecen la misma funcionalidad de control de ejecución para los programas AWL.

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• Las fichas del editor de programas permiten acceder rápidamente a las subrutinas y a las rutinas de interrupción.

• Para los comandos frecuentes tales como cortar, copiar, pegar, insertar/borrar segmentos se asiste la utilización del botón derecho del ratón.

• Se pueden deshacer varias acciones.

• Los marcadores del editor AWL permiten desplazarse fácilmente por los programas.

• Es posible abrir simultáneamente varias instancias de STEP 7-Micro/WIN 32 V3.0 para poder cortar, copiar y pegar entre diversos programas.

• Los tipos de datos no coherentes y los símbolos no definidos se indican automáticamente con un subrayado en color.

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• Los márgenes de direcciones se comprueban automáticamente con el tipo seleccionado de CPU.

• Puesto que las variables locales se asisten en el programa principal, en las subrutinas y en las rutinas de interrupción, es fácil crear códigos de programa reutilizables e independientes de las direcciones. Las variables locales temporales se programan en la tabla de variables locales que aparece en el lado superior de la ventana del editor. Esta función permite ahorrar espacio de la memoria y estructurar el programa en secciones que se pueden transportar.

• Ahora es posible darles nombres a las subrutinas (en vez de utilizar sólo un número de referencia).

• Las variables locales temporales (TEMP) se pueden utilizar en el programa principal (OB1) y en las rutinas de interrupción.

• Las subrutinas pueden utilizar variables locales IN, IN_OUT, OUT y TEMP.

Funciones de comunicación, comprobación y observación de programas

• Funciones de comunicación mejoradas.

• Soporte de 187,5 kbit/s para PPI al utilizar interfaces MPI/CP.

• Posibilidad de crear varias tablas de estado con nombres.

• Posibilidad de forzar/desforzar valores en los editores KOP y FUP, así como en las tablas de estado.

• La comunicación se puede configurar más fácilmente gracias a las nuevas herramientas gráficas.

• Soporte de módems estándar de 10 bits e integración más fácil en la red de comunicación.

Documentación e impresión de los proyectos

• Encabezados de bloque y comentarios con indicación de hora y fecha.

• Considerables mejoras de la función de impresión, incluyendo la presentación preliminar de varias páginas.

• Configuración flexible de la impresión, siendo posible incluir y excluir partes del proyecto, tales como el bloque de programa, el bloque de datos, así como las tablas de símbolos y de estado.

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5.2. PROGRAMACION DEL PLC CON EL MICROWIN 32

La CPU S7-200 tiene dos modos de operación:

STOP: La CPU no ejecuta el programa. Cuando está en modo STOP, es posible

cargar programas o configurar la CPU.

RUN: La CPU ejecuta el programa. Cuando está en modo RUN, no es posible cargar

programas ni configurar la CPU.

El diodo luminoso (LED) en la parte frontal de la CPU indica el modo de operación actual.

Para poder cargar un programa en la memoria de la CPU es preciso cambiar a modo STOP.

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Para toda la familia de autómatas Simatic S7 se emplean los siguientes lenguajes de programación:

- Lista de instrucciones (AWL).

- Esquema de contactos (KOP): se representa gráficamente con símbolos eléctricos. - FPU. Bloques de funciones

Para crear programas se dispone de los siguientes elementos:

- Contactos: Representan un interruptor por el que la corriente puede circular. - Bobinas Representan un relé o una salida excitada por la corriente.

- Cuadros Representan una función (por ejemplo, un temporizador, un contador o una operación aritmética) que se ejecuta cuando la corriente llega al cuadro.

Los tipos de datos posibles son: - I entrada - Q salida - M marca - T temporizador - C contador - SM marcas internas

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5.3. SimuPLC

Es un programa que permite simular en un PC el funcionamiento de los programas creados para el autómata.

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La clave para acceder es 6596, deberá insertarla una vez ejecutado el incono de acceso del simulador.

Una vez digitado darle clic en “Aceptar”

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El simulador es de gran ayuda para ejecutar los programas realizados en el microWIN 32. Realizaremos pruebas en el transcurso del curso para ello necesitaremos conocer el diagrama LADDER o KOP, conocido como diagrama de contactos.

Establecido un diagrama de contactos a partir de un diagrama eléctrico de CONCTACTORES,

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Nº OPERACIONES MATERIALES/INSTRUMENTOS 01 02 03 04 05

 Determinar las partes del PLC

 Verificar continuidad de conexión para las entradas y salidas del PLC

 Verificar sistema de alimentación eléctrica para el PLC

 Encender PLC

 Estados de RUN y STOP

 PLC siemens CPU 214  PLC siemens CPU 224  Cable PPI  Computadora Personal  Supresor de picos Pza. Cant. DENOMINACION OBSERVACIONES 01 01

Reconocimiento e instalación de los módulos de un PLC

HT: 01 REF: Tiempo: HOJA: 1/1

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OPERACIÓN Nº 01:

DETERMINAR LAS PARTES DEL PLC

Es Necesario determinar las partes de un PLC, perifericos de salida y entrada para poder iniciar con cualquier instalacion de control

PROCESO DE EJECUCION:

1. Revisar las partes de los modulos SIEMENS de PLC cpu 214 y 224, tener en cuanta las cuatro principales partes de un PLC:

- Fuente de alimentación.

- Entradas y salidas digitales en las que se conectan los emisores y actuadores. - Una memoria en la que se escribe el programa a ejecutar.

- Un procesador que organiza la ejecución del programa.

2. Determinar cuantas salidas y entradas cuenta el PLC en determinados CPU’s PLC siemens – CPU 214

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PLC siemens – CPU 224

OPERACIÓN Nº 02

VERIFICAR CONTINUIDAD DE CONEXIÓN PARA LAS ENTRADAS Y SALIDAS DEL PLC

Se realizará: Prueba de continuidad en las salidas y entradas del PLC a las borneras de contacto para verificar la continuidad y el buen conexionado de los módulos del PLC SIEMENS, haciendo uso del Multimetro.

1. El contacto de las puntas de prueba, mide la continuidad en los contactos de salida del PLC y las borneras de contacto.

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VERIFICAR SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA PARA EL PLC

Verificar operatividad del voltaje de alimentación de corriente alterna para el PLC PROCESO DE EJECUCION:

1. Verificar con el multimetro (voltímetro AC) el voltaje aplicado a la entrada de conexión de voltaje del MODULO de PLC.

2. Medir voltaje de corriente directa para las tensiones de corriente continua en las entradas del PLC. Haciendo uso de un MULTIMERO

• Registrar el voltaje de CC. Para realizar la medición

• Deberá marcar el voltaje apropiado de voltaje de corriente continua para las entradas del PLC

ENCENDER PLC

Una vez alimentado el PLC deberemos encender con el interruptor ON/OFF para poder realizar las pruebas necesarias.

PROCESO DE EJECUACION:

1. Conectar El cable de alimentación, accionar el interruptor de encendido

2. Realizar las pruebas de entrada y salida para verificar que las entradas envían el pulso de control y las salidas ya programadas detectan la señal de salida

3. Probar los pulsadores e interruptores de control en la entrada del PLC.

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OPERACIÓN Nº 05

ESTADOS DE RUN Y STOP

En está operación se realizará el control para la visualización de los estados RUN, STOP. Los indicadores en el panel frontal del PLC indicaran el estado

PROCESO DE EJECUACION.

1. Cambie la posición en el tablero interno del PLC para poder cambiar el estado 2. Utilice uno de los métodos siguientes para cambiar el modo de operación de la CPU:

• Cambie el estado el botón "RUN" si desea cambiar a modo RUN, o bien en el botón "STOP" si desea cambiar a modo STOP.

• Elija el comando de menú CPU > RUN para cambiar a modo RUN, o bien CPU > STOP para cambiar a modo STOP.

Nota:

Para poder conmutar entre los modos RUN/STOP utilizando el software STEP 7-Micro/WIN 32 debe existir un enlace de comunicación entre STEP 7-Micro/WIN 32 y la CPU. Además, el selector de modos de operación de la CPU debe estar en posición TERM o RUN. Si el selector se pone en TERM, no cambiará el modo de operación de la CPU. No obstante, será posible cambiarlo utilizando el software de programación (STEP 7-Micro/WIN 32). El diodo luminoso (LED) en la parte frontal de la CPU indica el modo de operación actual.

Mientras se están ejecutando las operaciones de estado del programa, o bien de la tabla de estado, en el lado derecho inferior de la pantalla de STEP 7-Micro/WIN 32 se visualizará un indicador RUN / STOP.

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Nº OPERACIONES MATERIALES/INSTRUMENTOS 01

02 03 04

 Cargar el programa MICROWIN32

 Verificar los componentes de la ventana de inicio

 Realizar programas de prueba

 Utilizar el SimuPLC para simular las entradas y las salidas de control

 PLC siemens CPU 214

 Cable PPI

 Computadora Personal

 Supresor de picos

Pza. Cant. _DENOMINACION OBSERVACIONES

01 01

Manejo de Software – MICROwin32 – Simulador PLC - SimuPLC

ELECTRICISTA INDUSTRIAL Escala: 2007

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CARGAR EL PROGRAMA MICROWIN32

El programa necesario para programar en el PLC es denominado MICROwin32 PROCESO DE EJECUCION:

1. Al darle doble clic en el acceso directo o via Menu principal del sistema operativo, podremos cargar el programa para poder inicia con los programas aplicados

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VERIFICAR LOS COMPONENTES DE LA VENTANA DE INICIO

El software cuenta con una programación paralela en cuanto a lenguaje de programación se refiere (AWL, KOP, FUP)

1. Identificar las entradas como instrucciones de BIT

Con un lenguaje de programación ocurre lo mismo que con cualquier idioma, en él se especifican las palabras (en este caso se denominan instrucciones), la ortografía y la gramática. Usando instrucciones se escribe un programa que se deposita en la memoria del P.L.C. Este va ejecutando el programa paso a paso: al llegar a su fin comienza nuevamente desde el principio. Así, el P.L.C. sabe lo que tiene que hacer.

Dependiendo del programa el P.L.C. conecta y desconecta los actuadores. Los estados <<CON>> y <<DES>> son unívocamente diferenciables y se describen con los conceptos siguientes

Estado “0” = tensión no presente = DES Estado “1” = tensión presente = CON

Una señal cuyo estado queda definido exclusivamente por dos valores constituye una señal binaria y se designa como bit (bit = Binary Digit).

2. Diferenciar entre BIT, BYTE, PALABRA, DOBLE PALABRA

El Bit es la unidad de una señal binaria. 1 bit es la menor unidad de información y puede adoptar los estados “1” ó “0”.

Un Byte está formado por 8 caracteres binarios sucesivos. Así pues, un byte tiene una longitud de 8 bits. En un P.L.C. esto permite agrupar en un byte de entrada (EB), un byte de salida (AB) los estados de señal de 8 entradas o 8 salidas. De la misma manera que para las entradas/salidas, se hablará de byte de marca interna (MB) ó de byte de memoria especial (VB).

Si se agrupan 2 byte - es decir, 16 bit - formando una unidad, entonces las 16 posiciones binarias forman una palabra. En el P.L.C. los estados de señal de 16 entradas o 16 salidas se agrupan en una palabra de entrada (EW), una palabra de salida (AW), una palabra de marca interna (MW), ó en una palabra de memoria variable (VW).

Si finalmente agrupamos 2 palabras, obtenemos una doble palabra que estará formada por 32 bits. Los P.L.C. ´s mas potentes permiten trabajar con dobles palabras de entradas (ED), dobles palabras de salidas (AD), dobles palabras de marcas internas (MW), ó dobles palabras de memoria de variables (VW).

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REALIZAR PROGRAMAS DE PRUEBA

Realizaremos pruebas de entrada y salida en diagrama LADDER para ellos contaremos con ejemplos.

1. Realizar los siguientes programas (utilizar los accesos directos de las funciones KOP).

2. Ejemplo # 01

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3. Ejemplo # 02

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5. Ejemplo # 04

6. Simulación para todos los Ejemplos (programas anteriores)

Deberemos iniciar el SimuPLC para lo cual debemos acceder al icono de acceso directo o a MENU principal del sistema operativo.

Tomaremos como Ejemplo el circuito Electrico de encendido y apagado de una Lampara, al igual que el diagrama ladder adjunto, para lo cual la instalacion con el PLC debera ser el que se muestra en la figura anterior, pero en este caso utilizaremos el simulador del PLC S7-200.

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Acceder a Archivos – Exportar

Crear una carpeta “Ejemplos PLC”, nombrarlo al archivo en exportación como “prueba” y darle clic en GUARDAR

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Para poder simular se deberá cargar el programa SimuPLC (simulador PLC). Hacer clic en el acceso directo o utilizar Menú Inicio de WINWODS.

En seguida deberemos CARGAR PROGRAMA, conseguiremos realizarlo con la función siguiente:

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En la ventana siguiente darle clic en ACEPTAR

Direccionar el archivo Exportado del programa MircroWIN32 para poder cargarlo en el Simulador:

Los iconos de RUN y STOP, nos ayudaran a trabajar con el PLC y poder correr o parar el programa exportado en el simulador, siguiente paso darle clic a RUN:

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Se observara que el led indicador de RUN cambiara y se notara encendido para saber que el PLC (Simulación) esta activo.

Probar el programa a realizar, las entradas seran interruptores en el Simulador

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Notar el estado de RUN encedido, y al activar la entrada I 0.0 y desactivar, el led indicador en el panel frontal del PLC(simulador) sera activado, ademas de ordenar al PLC que active la SALIDA Q0.0 al acivar dicha entrad.

Es asi como se puede simular cualquier programa construido en MICROWIN32 y luego Exportado en SimuPLC para siemens.

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

Arranque directo de motor 3Ø y

1Ø contrOlado por plc



ARRANQUE DESDE DOS

ESTACIONES DE UN MOTOR 3Ø

CONTROLADOR POR PLC

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1. MOTORES TRIFASICOS Y MONOFASICOS

Un motor de inducción tiene físicamente el mismo estator de una máquina sincrónica con diferente construcción de rotor, existen dos tipos diferentes de rotores de motor de inducción que se pueden colocar dentro del estator, rotor jaula de ardilla y rotor devanado.

PARTES DEL MOTOR

1.1 El estator

Es la parte fija del motor. Esta constituido por una carcasa en la que esta fijada una corona de chapas de acero de calidad especial provistas de ranuras. Los bobinados están distribuidos en estas ranuras y forman un conjunto de devanados que contienen tantos circuitos como fases de la red de alimentación.

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1.2 El Rotor

Él es la parte móvil del motor. Esta situado en el interior del estator y consiste en un acoplamiento de chapas de acero que forman un cilindro solidario con el árbol del motor.

El rotor del motor trifásico es atravesado por el campo giratorio engendrado en el estator. El arrollamiento rotórico puede ejecutarse como el estatórico en forma repartida, con las bobinas unidas en serie (rotor bobinado o con anillos rozantes); o también a base de barras (rotor de jaula o en cortocircuito). Estas barras, de aluminio inyectado a presión (las aletas de refrigeración hechas en la misma operación hacen masa con el rotor) están conectadas en paralelo y al mismo tiempo puestas en cortocircuito por medio de dos aros extremos. Dichos aros suelen fundirse conjuntamente con la aleación de aluminio que rellena las ranuras del rotor.

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2. INSTRUCCIONES TIPO BIT

Estas operaciones leen el valor direccionado de la memoria o de la imagen del proceso si el tipo de datos es I o Q.

El contacto normalmente abierto (LD, A, O) se cierra (ON) si el bit es igual a 1. El contacto normalmente cerrado (LDN, AN, ON) se cierra (ON) si el bit es igual a 0.

En KOP, las operaciones Contacto normalmente abierto y Contacto normalmente cerrado se representan mediante contactos.

En FUP, los contactos normalmente abiertos se representan mediante cuadros AND/OR. Estas operaciones sirven para manipular señales booleanas de la misma forma que los contactos KOP. Los contactos cerrados también se representan mediante cuadros. Una operación Contacto normalmente cerrado se realiza situando el símbolo de negación en la raíz de la señal de entrada. En FUP, la cantidad de entradas de los cuadros AND y OR se puede incrementar a 32 como máximo.

En AWL, el contacto normalmente abierto se representa con las operaciones Cargar, Y y O. Estas operaciones cargan, o bien combinan mediante Y u O el valor del bit de dirección en el nivel superior de la pila.

En AWL, el contacto normalmente cerrado se representa con las operaciones Cargar valor negado, Y-NO y O-NO. Estas operaciones cargan, o bien combinan mediante Y u O el valor negado del bit de dirección en el nivel superior de la pila.

Las CPUs S7-200 (y STEP 7-Micro/WIN) poseemn los siguientes lenguajes de programación

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El esquema de contactos (KOP) es un lenguaje de programación gráfico con componentes similares a los elementos de un esquema de circuitos.

El Esquema de Funciones Lógicas utiliza “cajas” para cada función. El símbolo que se encuentra dentro de la caja indica su función (p.e. & --> operación AND).

La lista de instrucciones (AWL) comprende un juego de operaciones nemotécnicas que representan las funciones de la CPU.

E 0.0

E 0.1

A

0.0 KOP

AND

A 0.0

E

0.0 E

0.1 FUP

LD E 0.0

A

E 0.1

= A0.0

AWL

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Cuando se ejecutan estas operaciones, se lee el valor de las entradas físicas, pero la imagen del proceso no se actualiza. Los contactos directos no dependen del ciclo del S7200 para actualizarse, sino que se actualizan inmediatamente.

El contacto abierto directo (LDI, AI, OI) se cierra (se activa) si la entrada física (bit) es 1. El contacto abierto cerrado (LDNI, ANI, ONI) se cierra (se activa) si la entrada física (bit) es 0.

En KOP, las operaciones Contacto normalmente abierto y Contacto normalmente cerrado se representan mediante contactos.

En FUP, la operación Contacto abierto directo se representa mediante un corchete delante del operando. El corchete puede faltar si se usa la circulación de corriente. Esta operación sirve para manipular señales físicas de la misma forma que los contactos KOP.

En FUP, la operación Contacto cerrado directo se representa también mediante un corchete y el símbolo de negación delante del operando. El corchete puede faltar si se usa la circulación de corriente. La operación Contacto normalmente cerrado se realiza situando el símbolo de negación en la raíz de la señal de entrada.

En AWL, el contacto cerrado directo se representa con las operaciones Cargar directamente, Y directa y O directa. Estas operaciones cargan directamente el valor de la entrada física en el nivel superior de la pila y lo combinan mediante Y u O.

En AWL, el contacto abierto directo se representa con las operaciones Cargar valor negado directamente, YNO directa y ONO directa . Estas operaciones cargan directamente el valor binario negado de la entrada física en el nivel superior de la pila y lo combinan mediante Y u O.

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El contacto NOT (NOT) cambia el estado de la entrada de circulación de corriente. La corriente se detiene al alcanzar el contacto NOT. Si no logra alcanzar el contacto, entonces hace circular la corriente.

En KOP, la operación NOT se representa en forma de contacto.

En FUP, la operación NOT utiliza el símbolo gráfico de negación con entradas booleanas de cuadro.

En AWL, la operación Invertir primer valor (NOT) invierte el primer valor de la pila de 0 a 1, o bien de 1 a 0.

El contacto Detectar flanco positivo (EU) permite que la corriente circule durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 0 a 1 (de “off" a “on").

El contacto Detectar flanco negativo (ED) permite que la corriente circule durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 1 a 0 (de “on" a “off").

En KOP, las operaciones Detectar flanco positivo y negativo se representan mediante contactos.

En FUP, estas operaciones se representan mediante los cuadros POS y NEG.

En AWL, la transición positiva se representa con la operación Detectar flanco positivo. Cuando se detecta un cambio de señal de 0 a 1 en el primer valor de la pila, éste se pone a 1. En caso contrario, se pone a 0.

En AWL, la transición negativa se representa con la operación Detectar flanco negativo. Cuando se detecta un cambio de señal de 1 a 0 en el primer valor de la pila, éste se pone a 1. En caso contrario, se pone a 0.

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La operación Asignar (=) escribe el nuevo valor del bit de salida en la imagen del proceso.

En KOP y FUP, cuando se ejecuta la operación Asignar, el S7200 activa o desactiva el bit de salida en la imagen del proceso. En KOP y FUP, el bit indicado se ajusta de forma equivalente a la circulación de la corriente.

En AWL, el primer valor de la pila se copia en el bit indicado.

Las operaciones Poner a 1 (S) y Poner a 0 (R) activan (ponen a 1) o desactivan (ponen a 0) el número indicado de E/S (N) a partir de la dirección indicada (bit). Es posible activar o desactivar un número de entradas y salidas (E/S) comprendido entre 1 y 255.

Si la operación Poner a 0 indica un bit de temporización (T) o un bit de contaje (C), se desactivará el bit de temporización o de contaje y se borrará el valor actual del temporizador o del contador, respectivamente.

Condiciones de error que ponen ENO a 0:0006 (direccionamiento indirecto), 0091 (operando fuera de rango)

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Las operaciones Poner a 1 (S) y Poner a 0 (R) activan o desactivan la dirección indicada (bit).

Condiciones de error que ponen ENO a 0:0006 (direccionamiento indirecto), 0091 (operando fuera de rango)

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3. SISTEMA DE MANDO Y DE POTENCIA

MOTOR TRIFASICO

MOTOR MONOFASICO

51

(53)

4. DIAGRAMA DE CONTACTOS

5. SEGURIDAD DE INTERFAZ DE SALIDA Y ENTRADA

Interface punto por punto (P.P.I)

 Esta interface permite la comunicación de nuestro dispositvo con otros tales como modems, scanners, impresoras, etc., situados a una cierta distancia del PLC.

 Comunicación serial vía RS 232 y RS 485.  Procesador de comunicaciones CP.

(54)

 Para conexión de la CPU con PC/impresora/Módem etc.

 Transforma RS 485 a RS 232

 Velocidad admitida: 1,2 KBaud - 38,4 KBaud

 El cable PC/PPI

 Válido para todos los modelos de S7-200

 Potencial separado mediante aislamiento óptico

 Permite establecer comunicación entre las CPUs S7-22X y modems de 10 bits.

 Switch incorporado para conmutar entre los modos 10/11 bits

 Adaptador de módem nulo integrado

53

(55)

Nº OPERACIONES MATERIALES/INSTRUMENTOS 01 02 03 04 05 06

 Diseñar el programa en LADDER

 Realizar la Simulación

 Cargar en PLC siemens CPU 214 o CPU 224

 Probar el programa LADDER en PLC

 Realizar la conexión del circuito de POTENCIA

 Prueba final: PLC y Control de Mando

 PLC siemens CPU 214  PLC siemens CPU 224  Cable PPI  Computadora Personal  Supresor de picos  Contactores  Rele termico

 Herramientas y cables de conexión

Pza. Cant.

DENOMINACION OBSERVACIONES

01 01

Arranque directo de motor 3Ø y 1Ø controlado por PLC

(56)

DISEÑAR EL PROGRAMA EN LADDER

El diagrama ladder para la aplicación necesaria debera ser resuelto a nivel de software en el programa microwin 32

1. Cargar programa MICROWIN32 en la PC

2. Realizar el siguiente Diagrama LADDER en el programa

Variante utilizando funciones SET y RESET

55

(57)

REALIZAR LA SIMULACION

El simulador del PLC debera ser utilizado una vez que se programa el diagrama LADDER, el cual deberá ser exportado con extencion AWL, para poder simularlo.

PROCESO DE EJECUCION: 1. Colocar en Run

(58)

Las entradas en el simulador son INTERRUPTORES así que debelan comandarlo en subir y bajar para poder utilizarlos como PULSADORES que es lo que se requiere para el control.

Para utilizar la entrada I0.1 sera activado como PULSADOR, se observara que el indicador de la salida Q0.0 sera apagado

57

(59)

CARGAR EN PLC SIEMENS CPU 214 O CPU 224

Para la prueba fisica se debera cargar el programa realizado (LADDER) en el PLC PROCESO DE EJECUCION:

1. Conectar el cable PPI tanto a la computadora como al PLC

2. Recnocer el tipo de CPU del PLC, hacerle CLIC en el boton de la ventana siguiente “Leer CPU” y automáticamente deterctara el tipo de CPU del PLC.

(60)

4. Esperaremos tan solo unos segundos mientras cargamos el programa al PLC. Y luego comandaremos desde el computador el estado del PLC hacia RUN.

PROBAR EL PROGRAMA LADDER EN PLC

Ya grabado el programa del computador al PLC se es importante probar los indicadores de salida y entrada para ver que estén en funcionamiento

2. Probar el diagrama LADDER de control en el PLC determinando los pulsadores de control regidos al programa realizado en el MICROWIN32. estos mismos deberán trabajar de acuerdo al lenguaje LADDER

59

(61)

REALIZAR LA CONEXIÓN DEL CIRCUITO DE POTENCIA

Una ves realizado todos las operaciones anteriores, podremos montar el circuito de potencia, refiriendo al siguiente diagrama:

MOTOR TRIFASICO

(62)

PRUEBA FINAL: PLC y CONTROL DE MANDO

Ahora es el momento de hacer interactuar las entradas y salidas del PLC con el circuito actuador. PROCESO DE EJECUCION:

1. Verificar las conexiones realizadas

2. Alimentar el PLC y cambiar el estado RUN/STOP manualmente 3. Activar la Alimentación 3Ø hacia el panel de contactores

4. Pulsar los Botones o activar los interruptores según sea el caso del circuito a probar

61

(63)

(64)

 Cable PPI

 Contactores y Reles termicos

 Motores

Pza. Cant.

01 01

Arranque desde dos estaciones de un motor 3Ø controlado por PLC

63

(65)

(66)

2. Probar el diagrama LADDER de control en el SimuPLC

65

(67)

Las entrdas I0.0 e I0.1 son señales de activacion del MOTOR, por lo tanto las salidas I0.2 e I0.3 son señales de desactivacion del MOTOR

(68)

67

(69)

3. Una vez reconocido el PLC deberemos Cargar el programa de la siguiente manera:

(70)

MOTOR TRIFASICO

69

(71)

MOTOR MONOFASICO

(72)

71

(73)



ARRANQUE DIRECTO CON

INVERSION DE GIRO DE UN

MOTOR 3Ø CONTROLADO POR

PLC



APAGADO POR

TEMPORIZADOR

PROGRAMABLE DE UN MOTOR

3Ø CONTROLADOR POR PLC

(74)

Para invertir el sentido de giro de un motor trifásico, hay que cambiar dos de las tres fases que alimentan el motor, tal como se señala a continuación.

El cambio de giro puede hacerse instantáneamente, con lo que se crea primero un frenado de la velocidad por contracorriente, para a continuación realizar el rotor la inversión de giro. Esta forma de inversión supone un cambio brusco que repercute en un aumento importante de la intensidad absorbida puntualmente durante este periodo.

En otros casos, debido principalmente a la potencia elevada al motor, conviene parar el motor y a continuación realizar la inversión. El paro del motor puede realizarse por electro freno o esperando a que el rotor se pare por efecto de las inercias.

2. INSTRUCCIONES TON, TONR y TOF TON:

La operación Temporizador como retardo a la conexión (TON) cuenta el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activará el bit de temporización (bit T).

El valor actual del temporizador como retardo a la conexión se borra cuando la entrada de habilitación está desactivada (OFF).

El temporizador continúa contando tras haber alcanzado el valor de preselección y para de contar cuando alcanza el valor máximo de 32767.

Se dispone de temporizadores TON, TONR y TOF con tres resoluciones. La resolución viene determinada por el número del temporizador que muestra la tabla siguiente. El valor actual resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo. Por ejemplo, el valor de contaje 50 en un temporizador de 10 ms equivale a 500 ms.

73

(75)

Notas:

No se pueden compartir números iguales para los temporizadores TOF y TON. Por ejemplo, no puede haber tanto un TON T32 como un TOF T32.

Los temporizadores como retardo a la conexión se utilizan para temporizar un solo intervalo. La operación Poner a 0 (R) se puede utilizar para inicializar cualquier temporizador. Esta operación arroja los siguientes resultados:

(76)

75

(77)

TONR

La operación Temporizador como retardo a la conexión con memoria (TONR) cuenta el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activará el bit de temporización (bit T).

El valor actual del temporizador como retardo a la conexión con memoria se mantiene cuando la entrada está desactivada (OFF). El temporizador como retardo a la conexión con memoria sirve para acumular varios períodos de tiempo de la entrada en ON. Para borrar el valor actual del temporizador como retardo a la conexión con memoria se utiliza la operación Poner a 0 (R).

El temporizador continúa contando tras haber alcanzado el valor de preselección y para de contar cuando alcanza el valor máximo de 32767.

(78)

Notas:

Los temporizadores como retardo a la conexión con memoria se utilizan para acumular varios intervalos temporizados.

La operación Poner a 0 (R) se puede utilizar para inicializar cualquier temporizador. Esta operación arroja los siguientes resultados:

Bit de temporización = OFF y valor actual = 0

El temporizador TONR sólo se puede inicializar mediante la operación Poner a 0.

77

(79)

TOF

La operación Temporizador como retardo a la desconexión (TOF) se utiliza para retardar la puesta a 0 (OFF) de una salida durante un período determinado tras haberse desactivado (OFF) una entrada. Cuando la entrada de habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. Cuando la entrada se desactiva (OFF), el temporizador cuenta hasta que el tiempo transcurrido alcanza el valor de preselección. Una vez alcanzado éste, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje. Si la entrada está desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preselección, el bit de temporización permanece activado (ON). Para que la operación TOF comience a contar se debe producir un cambio de ON a OFF.

Si un temporizador TOF se encuentra dentro de una sección SCR y ésta se encuentra desactivada, el valor actual se pone a 0, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el valor actual no cuenta.

(80)

Notas:

No se pueden compartir números iguales para los temporizadores TOF y TON. Por ejemplo, no puede haber tanto un TON T32 como un TOF T32.

Los temporizadores como retardo a la desconexión se utilizan para prolongar el tiempo después de un cambio a OFF (por ejemplo, para enfriar un motor tras haber sido desconectado).

La operación Poner a 0 (R) se puede utilizar para inicializar cualquier temporizador. Esta operación arroja los siguientes resultados:

bit de temporización = OFF y valor actual = 0

Tras inicializarse un temporizador TOF, la entrada de habilitación debe cambiar de ON a OFF para poder rearrancar el temporizador.

79

(81)

(82)

INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR TRIFASICO

APAGADO POR TEMPORIZADOR PROGRAMABLE

81

(83)

K1

S1

S2

T1

K1

4. USO DEL CONDUCTOR

Impacto ambiental potencial de la extracción y procesamiento de minerales

Los emprendimientos de extracción y procesamiento de minerales comprenden una serie de acciones que producen significativos impactos ambientales, que perduran en el tiempo, mucho más allá de la duración de las operaciones de extracción de minerales.

Los proyectos de este sector se relacionan con la extracción, transporte y procesamiento de minerales y materiales de construcción. Estas actividades incluyen:

• operaciones en la superficie y subterráneas, para la producción de minerales metálicos, no metálicos e industriales, materiales de construcción y fertilizantes;

• extracción in situ de los minerales fundibles o solubles (notablemente, azufre y mis recientemente, cobre), dragado y extracción hidráulica, junto a los ríos y aguas costaneras, lixiviación de las pilas de desechos en las minas (principalmente oro y cobre). Para transportar los materiales dentro del área de la mina y a la planta de procesamiento, se requieren flotas de equipos de extracción y transporte (camiones, cuchillas, palas, dragas, ruedas de cangilones y rapadoras), bandas, poliductos o rieles. Las instalaciones de procesamiento en el sitio incluyen las plantas de preparación y lavado de carbón. y materiales de construcción, plantas de preparación, concentradores, lixiviación en el sitio de la mina y, dependiendo de los aspectos económicos, fundiciones y refinerías en o fuera del sitio. Una operación grande de extracción y/o fabricación es un complejo industrial importante, con miles de trabajadores; requiere infraestructura de servicios públicos, un campo de aviación, carreteras, un ferrocarril, un puerto (si es pertinente), y todas las instalaciones comunitarias correspondientes.

(84)

Cómo el Reciclado de Cobre contribuye al Desarrollo Sostenible

El reciclado de cobre ofrece importantes oportunidades para conservar los recursos naturales, minimizar residuos y reducir el uso de energía.

Conservación de Recursos: El reciclado de cobre tiene un impacto muy positivo en la conservación de recursos naturales para futuras generaciones. El cobre no se “consume” en el sentido de “agotarlo.” Al contrario, se usa, se recicla y se vuelve a utilizar. Se estima que un notable 80% de todo el cobre jamás extraído sigue estando en uso actualmente. Además, cerca del 45% de la demanda anual de cobre de Europa es suministrada por fuentes recicladas.

Minimización de Residuos: El reciclado de cobre genera pocos residuos o más bien ninguno. La chatarra de cobre puro se funde fácilmente en altos hornos o fundiciones. La chatarra de aleaciones y mezclas se procesa en convertidores, en donde se eliminan determinadas impurezas y productos intermedios. La chatarra de cables, circuitos electrónicos, lodos de electrodeposición y residuos de catalizadores pueden convertirse todos en cobre nuevo. Conservación de la Energía: El reciclado del cobre no es tan energéticamente intensivo como la extracción minera de cobre. A pesar de que el reciclado requiere recoger y clasificar, la cantidad de energía necesaria para reciclar el cobre es alrededor de un 25% de la requerida para convertir el mineral de cobre en metal.

83

(85)

 PLC siemens CPU 214  PLC siemens CPU 224  Cable PPI  Computadora Personal  Supresor de picos  Contactores  Rele térmico

Pza. Cant.

01 01

Arranque directo con inversión de giro de un motor 3Ø controlado por PLC

(86)

S1 = I0.2 S2 = I0.0 S3 = I0.1 K1 = Q0.0 K2 = Q0.1 85

(87)

(88)

Los pulsadores de inversion deberan controla la inversion de giro mas si se activa uno, el otro no debera controla la activacion del actuador correspondiente.

Al activar la entrada I0.2 se desactivaran tanto las salidas Q0.0 o Q0.1 para poder realizar la inversion de giro del motor 3Ø

87

(89)

(90)

3. Una vez reconocido el PLC deberemos Cargar el programa de la siguiente manera:

89

(91)

2. Probar el diagrama LADDER de control en el PLC determinando los pulsadores de control regidos al programa realizado en el MICROWIN32. estos mismos deberán trabajar de acuerdo al lenguaje LADDER, para la Inversion de giro del MOTOR 3Ø.

(92)

91

(93)

 Cable PPI

 Contactores y Reles termicos

 Motores

Pza. Cant.

01 01

Apagado por temporizador programable de un motor 3Ø controlado por PLC

(94)

Variante utilizando instrucciones SET y RESET

93

(95)

(96)

Las entrdas I0.0 e I0.1 son señales de activacion del MOTOR, por lo tanto las salidas I0.2 e I0.3 son señales de desactivacion del MOTOR

Des esa manera se puede encender y apagar un MOTOR desde dos estaciones

95

(97)

(98)

97

(99)

MOTOR TRIFASICO

(100)

4. Pulsar los Botones o activar los interruptores según sea el caso del circuito a probar, para la desconexión automática del motor 3Ø



INVERSION DE GIRO

TEMPORIZADO DE UN MOTOR

3Ø CONTROLADO POR PLC



INVERSION DE GIRO DE UN

MOTOR 1Ø CONTROLADO POR

PLC

99

(101)

1. INVERSION DE GIRO DE MOTORES DE INDUCCION 1Ø

El procedimiento para realizar la inversión de giro en los motores de inducción es sencillo, basta con intercambiar los terminales del bobinado de arranque.

Muchos motores con condensador de arranque llevan en lugar de terminales sueltos, una placa de bornes montada en una de las tapas del motor, permitiendo realizar la conexión normal o inversión según esquema.

(102)

2. TIPOS DE TEMPORIZACION

La siguiente figura plantea resolver tres ejemplos sencillos de uso de temporizadores. En el primero se trata de obtener una señal A que informe del momento en que P se acciona (algo parecido a un flanco positivo), en el segundo se trata de informar cuándo se desconecta P (parecido a un flanco negativo) y en el tercero hay que conseguir un impulso de duración fija independientemente del tiempo que P esté conectado.

En el primer ejemplo, el tiempo a medir comienza con la conexión de P, luego el temporizador T1, con retardo a la conexión, debe responder a la señal P. La señal A se puede obtener viendo que debe ser verdadera cuando P está accionado y T1 no lo está. En el segundo ejemplo, el tiempo a medir comienza con la desconexión de P, luego el temporizador T2, con retardo a la desconexión, deberá responder a la señal P. La señal B se obtiene viendo que debe ser verdadera cuando no esté accionado P y T2 sí lo esté. En el tercer ejemplo, la señal C se puede plantear como una función memoria que se conecta siempre que se acciona P y se desconecta cuando pasa el tiempo que debe durar conectada, tiempo que nos dará un temporizador T3 con retardo a la conexión, ya que se trata de medir el tiempo que C es verdadero. Si la señal P es muy corta, T3 puede medir el tiempo que está conectado C pero cuando la señal P se prolonga, sigue haciendo la conexión de C cuando ya debe estar desconectado. Esto se puede resolver manteniendo la señal del temporizador si P sigue activo (T3 = C + P) siempre y cuando la desconexión que produce sea prioritaria.

101

(103)

Los temporizadores neumáticos utilizan un pequeño acumulador que se llena o se vacía de aire a través de un estrangulamiento, lo que hace que la presión varíe lentamente hasta conseguir accionar o desaccionar el pilotaje de una válvula distribuidora. El ajuste de tiempo se consigue aumentando más o menos el estrangulamiento. En la figura puede ver las equivalencias entre temporizadores eléctricos y neumáticos. Para ampliar la información, consulte el tema de neumática.

(104)

INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR 1Ø

4. SEGURIDAD EN SISTEMA DE ACCIONAMIENTO

Dificultad de accionamiento por medios simples

103

(105)

(106)

 PLC siemens CPU 214  PLC siemens CPU 224  Cable PPI  Computadora Personal  Supresor de picos  Contactores  Rele térmico

Pza. Cant.

01 01

Inversión de giro temporizado de un motor 3Ø controlado por PLC

105

(107)

(108)

2. Probar el diagrama LADDER de control en el SimuPLC

107