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Arranque-de-Motores-Electricos-Con-PLC-I

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(1)

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

FASCÍCULO DE APRENDIZAJE

ARRANQUE DE MOTORES

ELÉCTRICOS CON PLC I

PROGRAMA:

(2)

DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE TÉCNICO DEL SENATI

N° de Página……84……

Firma ……….. Nombre: Jorge Saavedra Gamón Fecha: ………04.09.14…….

MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO

CURSOS DE CAPACITACIÓN CONTINUA

Con la finalidad de facilitar la capacitación y dejando la posibilidad de un mejoramiento y actualización permanente, se autoriza la APLICACIÓN Y DIFUSIÓN de material didáctico escrito referido a ARRANQUE DE MOTORES ELÉCTRICOS CON PLC I.

Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusión y aplicación oportuna.

Registro de derecho de autor:

(3)

INDICE

1. Presentación

2. Tarea 1

) Instalación De Módulos De Un Controlador Lógico Programable PLC

3. Tarea 2

) Creación y configuración de archivos en programa de PLC´s

4. Tarea 3

) Programación de PLC para el arranque directo e inversión de giro de un motor trifásico

5. Hoja de Trabajo

6.- Medio Ambiente

) El orden y la limpieza benefician la salud

7. Bibliografía

2

3 - 38

39 - 60

61 - 79

80

81

(4)

PRESENTACION

Elaborado en la Zonal

Año

Instructor

: Lambayeque Cajamarca Norte

: 2004

: Romelio Torres Mayanga

El presente Manual de Aprendizaje corresponde al curso de Arranque de Motores Eléctricos con PLC I del programa de capacitación continúa de la familia Ocupacional de Electrotecnia.

E l curso de Arranque de Motores Eéctricos con PLC I tiene como objetivo instalar, configurar y programar el PLC para el control de máquinas eléctricas

El presente Manual de Aprendizaje esta estructurado por las siguientes tareas:

1.

2.

También comprende la tecnología relacionada a aspectos de seguridad Medio ambiente y la bibliografía empleada.

Instalación de los Módulos de un Controlador Lógico Programable PLC

Creación y configuración de archivos en programa de PLC´s

(5)

TAREA 1

(6)

= Reconocer los módulos de un PLC

= Verificar instalación eléctrica de un PLC

= Identificar cada módulo de un PLC

= Montar módulos del PLC

= Probar funcionamiento del PLC 01

02

03

04

05

= PLC MODICON TSX3721

= Módulo TSX DMZ 28DR

= Módulo TSX AEZ 414

= Módulo TSX ASZ 200

= Módulo TSX DSZ 08R5

= Tarjeta de comunicación

= Interruptor termomagnético

= Pulsadores

= Lámparas de señalización

= Destornilladores = Multitester = Cables I CAPACITACION CONTINUA OPERACIONES N° PZA. CANT. PERU TIEMPO: ESCALA: HT DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

HOJA:

OBSERVACIONES

2003 MATERIALES / INSTRUMENTOS

MATERIAL

Instalación de módulos de un controlador lógico programable PLC REF.

1/1

(7)

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Caja con 3 alojamiento en la que se integran la alimentación, el procesador y su memoria.

2. Orificio de fijación del autómata.

3. Bloque de visualización centralizada.

4. Toma terminal TER.

5. Toma de diálogo operador AUX

6. Alojamiento para una tarjeta de ampliación de memoria. A falta de tarjeta, este alojamiento va equipado con una placa que debe mantenerse en su lugar ya que su extracción provoca la parada del autómata.

7. Tapa de acceso a los bornes de alimentación.

8. Etiqueta para indicar el recambio de la pila.

9. Bornes de alimentación.

10. Alojamiento para un acoplamiento de comunicación.

11. Tapa de acceso a la pila.

12. Conector del mini - rack de extensión , protegido de base por una placa extraible.

13. Dispositivo para montaje sobre perfilado DIN

OPERACIÓN:

Reconocer los módulos de un PLC

En esta operación se reconocen e identifican el CPU y los diferentes módulos que se van a ensamblar en el PLC.

OBSERVACIÓN:

(8)

OPERACIÓN

Verificar la Instalación eléctrica de un PLC

Esta operación consiste en la conexión de la tensión de alimentación al PLC, instalar sistemas de protección como los fusiles y la toma a tierra.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Paso : Fija el PLC con tornillos sobre el módulo

OBSERVACIÓN:

También se puede usar un perfil normalizado para la instalación.

2. Paso : Conectar la alimentación y la tierra según indica el esquema.

OBSERVACIÓN:

. Se recomienda usar anclaje sujeta cables para ordenar los conductores.

3. Paso : Activar el interruptor termomagnetico y verificar que los leds del PLC se encienden.

OBSERVACIÓN:

. Verificar si en los terminales 0. +24V, existen 24 VDC con un multimentro DC

Red de alterna 100 - 240 V

(1) : Puente de aislamiento para detectar cualquier fallo de conexión a la tierra.

(2) : No superar 400A.

Q : Distribuidor general

KM : Conmutador de línea o disyuntor Fu1: Fusible 1 A temporizado

(1) Fu1 24V KM L N PE Q 100/240 VAC Input PE Output

Alimentación de sensores base + extensión (2)

(9)

OPERACIÓN:

Identificar cada módulo del PLC

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Paso:

Identificar el módulo TSX DMZ 28 DR

El módulo TSX DMZ 28 DR comporta 28 entradas/ salidas repartidas de la siguiente manera:

! 16 entradas 24 VCC. En lógica positiva o en lógica negativa,

! 12 salidas relés,

Esta equipado con un bloque terminal de conexión por tornillos de 35 bornes, desconectable.

Las entradas se pueden simular:

! bien en lógica positiva (posición sink), en ese caso el común de los sensores estará conectado al + de la alimentación,

! bien en lógica negativa (source), en ese caso, el común de los sensores estará conectado al - de la alimentación.

Esta selección se realiza:

! posicionando un conmutador o un jumper situado en el módulo para la adaptación física. Por defecto, la configuración hardware es "sink" (lógico positivo),

! y por configuración del programa para adaptar las señales al sentido de la lógica.

2. Paso:

Identificar el módulo TSX DSZ 08R5

El módulo TSX DSZ 08R5 dispone de 8 salidas relés.

Esta equipado con un bloque terminal de conexión con tornillos de 15 bornes, desconectable , que permite la conexión de las salidas.

(10)

OPERACIÓN:

Montaje módulo de PLC

Los autómatas TSX 37, con o sin mini - rack de extensión, pueden montarse sobre perfilado DIN, platina Telequick, o sobre panel:

! La fijación sobre perfilado DIN no requieren accesorio alguno.

! La fijación sobre platina Telequick o sobre panel se efectúa mediante 4 tornillos de diámetro M4 para la base y 2 tornillos de diámetro M4 para el mini - rack de extensión.

En los montajes difíciles , en cuanto a rigideces mecánicas, es obligatorio fijar los autómatas sobre platina o panel.

1. Paso:

Montaje de la base sobre perfilado (o carril) DIN

! Situar el autómata sobre el perfilado DIN como indica la figura,

! Apretar hacia abajo sobre la parte trasera del autómata (1), para comprimir los muelles y después hacerlo bascular hacia atrás contra el perfilado (2)

OBSERVACIÓN:

. Este tipo de montaje no permite garantizar una adecuada resistencia a las vibraciones.

. Para desmontar el autómata, proceder de manera opuesta a la del montaje, es decir: apretar hacia abajo sobre la parte trasera del autómata (1) para comprimir los muelles y después hacerlo bascular hacia delante para desengancharlo del perfilado DIN (2)

OBSERVACIÓN:

. Con el fin de garantizar el buen funcionamiento de los autómatas en un entorno con fuerte electromagnétismo, es obligatorio montar los módulos sobre chasis metálicos conectados correctamente a tierra.

(11)

2. Paso:

Colocación y desmontaje de módulos

1. Si el módulo va equipado con un borne de tornillo, desmontarlo destornillando sucesivamente los 2 tornillos de fijación.

Como esta operación provoca la desconexión progresiva del borne, se aconseja no desentornillar completamente uno de los tornillos antes que el otro, si no alternar el destornillamiento de ambos.

2 . S i t u a r e l s e g u r o e n p o s i c i ó n "desbloqueado", haciendo pivotear hacia la parte inferior del módulo.

3. Introducir l módulo en su alojamiento, sirviéndose de las guías. A continuación, presionar en la parte delantera del módulo para conectarlo.

4. Hacer pivotear el seguro hacia arriba para conseguir el bloque del módulo.

(12)

OBSERVACIÓN

. Para garantizar al máximo la seguridad de las personas en relación con los equipos alimentados a 100 ... 120V...240V, la vida de los equipos, y evitar perturbar los intercambios de entradas / salidas, el montaje / desmontaje de un módulo o de un bloque terminal debe hacerse:

! Con el autómata desconectado, en el caso del módulo,

! Con los sensores y preaaccionadores sin alimentación, en el bloque.

3. Paso:

Desmontaje de un módulo

1. Si el módulo esta equipado con un borne desmontarlo.

2. Hacer pivotear el seguro hacia abajo para desconectar el módulo. Para ello poner la punta de un destornillador plano en la ranura prevista sobre el seguro y tirar hacia abajo para provocar el desenganche.

3. Terminar de pivotear el seguro con la mano, lo que provoca la desconexión del módulo.

(13)

4. Paso:

Montaje / desmontaje de la tarjeta PCMCIA

Para colocar la tarjeta de memoria en su alojamiento se necesita que ésta vaya equipada con un prensor (montaje que normalmente se efectúa en fábrica). Si no es así, montar el prensor sobre la tarjeta conforme al procedimiento siguiente:

Montaje del prensor en la tarjeta

1. Situar el extremo de la tarjetade la memoria no equipada con conector, en la entrada del prensor. Al hacerlo, procurar que coincidan las marcas (de forma triangular) que hay tanto en el prensor como en la etiqueta de la tarjeta.

2. Hacer deslizar la tarjeta de memoria en el prensor hasta que llegue al tope. Queda entonces solidarizada con el prensor.

5. Paso:

Montaje de la tarjeta de memoria en el autómata

Para instalar la tarjeta PCMCIA en el autómata, proceder de la manera siguiente.

1 . R e t i r a r l a ta pa d e p r o t e c c i ó n desbloqueándola y luego tirando hacia la parte delantera del autómata; (utilizar un desentornillador)

2. Situar la tarjeta PCMCIA equipada con su prensor, en el emplazamiento así liberado. Hacer deslizar el conjunto hasta que la tarjeta llegue al tope y después presionar sobre el prensor para conectar la tarjeta.

OBSERVACIÓN

. Durante la colocación de la tarjeta PCMCIAen su alojamiento, verificar que los dispositivos mecánicos están situados correctamente:

! 1 pestaña hacia arriba,

! 2 pestañas hacia abajo (o protección contra escritura hacia abajo)

(14)

6. Paso:

Colocación de la Pila

1. La tapa de acceso al emplazamiento de la pila se desbloquea presionando sobre ella en la cara delantera: Esta operación da lugar a que la la tapa bascula hacia abajo.

2. Situar la pila en su alojamiento, con cuidado de respetar la polaridad, tal y como se indica en el dibujo

3. Hacer pivotear la tapa de acceso hacia arriba para cerrarla y bloquearla

7. Paso:

Protección de alojamiento no utilizados por el módulo

Cuando una posición no esta utilizado en un módulo, esta deberá protegerse mediante una tapa TSX RKA 01 para garantizar una protección IP20 a la configuración del autómata.

etiqueta

(15)

OPERACIÓN:

Probar funcionamiento del PLC

En esta operación se verifica que el voltaje esta llegando al PLC y que los módulos estén instalados correctamente.

1. Paso:

! Aplica tensión de 220V al PLC

! Observa los indicadores luminosos que están en la parte frontal del PLC que muestran con su estado (apagado, intermitente o encendido) del modo de funcionamiento del autómata..

RUN : este indicador de color verde se enciende para indicar que el autómata está en funcionamiento (RUN) y parpadea para indicar que esta en STOP. Este indicador se apaga cuando no hay aplicación valida en el autómata, o cuando ocurre un fallo.

TER : este indicador de color amarillo se enciende para señalar que existe intercambio de información por el enlace terminal.

I/O : este indicador de color rojo se enciende para señalar un fallo relacionado con las entradas, salidas.

ERR : este indicador de color rojo se enciende para señalar un fallo en el CPU del PLC.

BAT : este indicador de color rojo se enciende para señalar que la pila esta defectuosa o no existe.

OBSERVACIÓN:

. Existe un pulsador para realizar el diagnostico o cambiar modo de visualización de las entradas / salidas.

0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7 8 9 10 11 8 9 10 11 8 9 10 11 8 9 10 11 8 9 10 11 8 9 10 11 12 13 14 15 12 13 14 15 12 13 14 15 12 13 14 15 12 13 14 15 12 13 14 15 RUN TER

> 1 s. DIAG

64 16 64 16 64 16

I / O

ERR

BAT

BASE EXT R I/O WRD

PULSADOR

(16)

EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)

1. FUNDAMENTOS

1.1 EL PC COMO ALTERNATIVA AL AUTOMATISMO

El PLC es la denominación dada al Controlador Lógico Programable y se define como. un equipo electrónico inteligente diseñado en base a microprocesadores que consta de unidades o módulos que cumplen funciones específicas, tales como, una unidad central de procesamiento que se encarga de casi todo el control del sistema, módulos que permiten recibir información de todos los sensores y comandar todos los actuadores del sistema además es posible agregarle otro módulos inteligentes para funciones de pre - procesamiento y comunicación.

El PLC es utilizado para automatizar sistemas eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos de control discreto y analógico. Los múltiples funciones que pueden asumir estos equipos en el control, se debe a la diversidad de operaciones a nivel discreto y analógico con que dispone para realizar los programas lógicos sin la necesidad de contar con equipos adicionales.

Es importante resaltar, el bajo costo que representa comparado con la adquisición de una serie de equipos que pueden hasta cierto grado realizar estas funciones, tales como: relés auxiliares, temporizadores, contadores, algunos tipo de controladores, etc.

A las diversas ventajas que tiene el PLC respecto a la alternativa convencional se suma la capacidad que tiene para integrarse con otros equipos a través de redes de comunicación. Esta posibilidad cada día toma mayor aceptación en la industria, por lo que significa comunicarse con otro equipos por un costo adicional razonable.

Son éstas las razones que obligan a analizar, antes de tomar una decisión cuando se requiere automatizar un sistema, sin duda hoy en día el PLC representa uan buena alternativa para la automatización.

(17)

1.2 VENTAJAS DE LOS PLC`s RESPECTO A LA LÓGICA CONVENCIONAL

Son muchas las ventajas que resaltan a simple vista el empleo de los PLC`s para automatizar sistemas, desde aplicaciones básicas hasta sistemas muy complejos. Actualmente, su uso es tan difundido que ya no se requiere mucho análisis para decidir que técnica emplear, si la lógica cableada en base a relés o la lógica programada en base al PLC. Sin embargo, a continuación se fundamenta cada una de estas ventajas, con el propósito que se reconozca mejor el panorama.

Menor costo

Las razones que justifican una mayor economía a la alternativa del uso del PLC, especialmente en aplicaciones complejas, se da porque prescinde del uso de dispositivos electromecánicos y electrónicos tales como: relés auxiliares, temporizadores, algunos controladores, contadores, etc., ya que estos dispositivos simplemente deben ser programados en el PLC sin realizar una inversión adicional. El costo que implica invertir en los equipos anteriormente señalados, es muy superior al costo del PLC. Además de otras ventajas con que cuenta y no son cuantificadas.

Menor espacio

Un tablero de control que gobierna un sistema automático mediante un PLC, es mucho más compacto que si se contralara con dispositivos convencionales (relés, temporizados, contadores, controladores, etc) esto se debe a que el PLC está en capacidad de asumir todas las funciones de control. La diferencia de espacio se hace muy notable, cuando por medios convencionales se cuenta con varios tableros de control.

Confiabilidad

La probabilidad de que un PLC pueda fallar por razones constructivas es insignificante, exceptuando errores humanos que puedan surgir en algunas partes vulnerables (módulos de salida). Esto se debe como consecuencia que el fabricante realiza un riguroso control de calidad llegando al cliente un equipo en las mejores condiciones; además, dado que sus componentes son de estado sólido con pocas partes mecánicas móviles hacen que el equipo tenga una elevada confiabilidad.

Versatilidad

La versatilidad de estos equipos radica, en que es posible realizar grandes modificaciones en el funcionamiento de un sistema automático con sólo realizar un nuevo programa y mínimos cambios de cableado. Además es importante resaltar, que el tiempo empleado en realizar modificaciones comparado con la técnica por lógica cableada es significante.

Poco mantenimiento

(18)

electromecánicos no requiere un mantenimiento periódico, sino lo

Compatibilidad con dispositivos sensores y actuadores

Actualmente las normas establecen que los sistemas y equipos sean diseñados bajo un modelo abierto, de tal manera que para el caso de los PLCs éstos pueden fácilmente conectarse con cualquier equipo sin importar la marca ni procedencia. Hoy en día, casi todas las marcas de PLC s están diseñadas bajo este modelo.

Integración en redes industriales

El avance acelerado de las comunicaciones a conllevado a que estos equipos tengan capacidad de comunicarse en los niveles técnicos y administrativos de la planta.

Detección de fallas

La detección de una falla resulta sencilla porque dispone de leds indicadores de diagnóstico tales como: estado de la CPU, batería, terminales de E/S, etc.

Fácil programación

Programar los PLCs resulta fácil, por la sencilla razón que no es necesario

conocimientos avanzados en el manejo de PCs, solamente es suficiente conceptos básicos, por otro lado, existen diversas representaciones de programación donde fácilmente el usuario se adapta a la representación que mejor se familiariza. Sus instrucciones y comandos son trasparentes y entendibles, requiriendo poco tiempo para lograr ser un experto.

Menor consumo de energía

Como es de conocimiento cualquier equipo electromecánico y electrónico requiere un consumo de energía para su funcionamiento, siendo dicho consumo representativo cuando se tiene una gran cantidad de ellos, sin embargo el consumo del PLC es muy inferior, que en el tiempo se traduce en un ahorro sustancial.

necesario para mantenerlo limpio y con sus terminales ajustados a los bornes y puesta a tierra.

Fácil Instalación

Debido a que el cableado de los dispositivos tanto de entradas como de salidas se realiza de la misma forma y de la manera más simple, además que no es

necesario mucho cableado, su instalación resulta sumamente sencilla en

(19)

Lugar de Instalación

Por las características técnicas que presenta en cuanto a los requisitos que debe cumplir para su instalación; tales como: nivel de temperatura, humedad, ruido, variaciones de tensión, distancias permisibles, etc. fácilmente se encuentra un lugar en la planta donde instalarlo, aún en ambientes hostiles.

1.3 DISPOSITIVOS Y APARATOS EN UN SISTEMA DE CONTROL

En un sistema de control que puede ser de máquinas o de procesos, se tienen básicamente los siguientes aparatos o dispositivos de control:

! Sensores

! Controladores

! Actuadores

! Elementos y órganos de trabajo

Sensores

Llamados también detectores o captadores son los dispositivos que se encargan de medir o detectar una variable o parámetro, físico o químico, desde la máquina o proceso controlado.

Los sensores pueden ser:

! Discretos (o digitales), aquellos cuya salida sólo tienen dos estados. Por ejemplo: pulsadores, finales de carrera, termostato, presostato, etc.

! Analógicos, aquellos cuya salida toma diferentes valores de salida para diferentes valores de la variable de entrada. Por ejemplo: termocupla, RTD, etc.

Controlador

Aparato que ejecuta las acciones de control, frecuentemente recibe información desde los sensores, compara el valor real de la variable medida con el valor deseado (set point) y en base a las posibles diferencias entre ellas se genera una señal correctiva que se emite hacia los actuadores para corregir dicho error.

Actuadores

Son los dispositivos que funcionan como interfaces, ubicados entre el controlador y los órganos de trabajo. Mediante el uso de los actuadores, los controladores pueden manejar cargas que requieran elevada potencia para funcionar. Por ejemplo un motor trifásico de KW.

Los actuadores pueden ser:

(20)

Elementos u órganos de trabajo

Son los elementos que ejecutan el trabajo, físico o mecánico, en las máquinas de producción. Por ejemplo

! Motores, que pueden ser: eléctricos, neumáticos o hidráulicos

! Cilindros, que pueden ser: neumáticos o hidráulicos

1.4 EL PLC EN LOS TABLEROS DE CONTROL

Sistema de Control Convencional

Los tableros de control, especialmente los de control de máquinas, de tipo convencional se basan en el uso de diferentes elementos electromecánicos de control, tales como: relés de control, temporizadores, programadores, etc.

Para efecto de comparación en la figura siguiente se muestra un sistema de control convencional que utiliza dispositivos electromecánicos para su operación.

ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL CON PLC

HMI HMI

Sensor Proceso

Programador Interfases

Entradas

Interfases Salida

PLC

Actuador

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y

SALIDA

CABLEADO

TABLEROELÉCTRICO

TABLEROELÉCTRICO

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y

SALIDA

(21)

Los sensores recogen señales desde la máquina o proceso controlado y las envían al tablero de control. De acuerdo a la lógica del diseño del circuito de control se define la activación o desactivación de los elementos de trabajo que se controlan mediante este tablero de control por medio de los dispositivos de salida.

El bloque del tablero de control consiste de un panel o tablero que incluye relés, temporizadores, programadores, etc. interconectados para energizar o desenergizar dispositivos de salida en respuesta a los estados de los actuadores, los cuales a su vez manejan las variables de la máquina o proceso.

El bloque de los dispositivos de salida, representa a los actuadores y que consisten en contactores, solenoides, electroválvulas, arrancadores de motores, etc. utilizados para gobernar a los elementos de trabajo a fin de controlar la máquina o proceso.

Sistemas de Control con PLC

En este sistema de control, que es similar al anterior, se observa que el bloque de lógica de relés ha sido reemplazado por un PLC. EI PLC desarrolla las mismas o más funciones que los controladores tradicionales. En lugar de relés, se tiene un PLC en el panel de control, y la lógica de control se consigue desarrollando un programa par el PLC. En vez de una lógica cableada se tiene una lógica programada, la cual otorga a estos sistemas una gran flexibilidad, pues las modificaciones al circuito de control implican sólo modificaciones al programa.

LÓGICA CON ELEMENTOS CONVENCIONALES

ENTRADAS

LÓGICA

SALIDAS

Pulsador de Marcha

Tempori-zadores Contactor

Pulsador

de Paro Contadores 1 0 3

4 3

Lámpara

Interruptor

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Los dispositivos de entrada y los de salida siguen siendo necesarios, tanto los sensores como los elementos de maniobra persiste. El PLC es un aparato o equipo de control que reemplaza a todo elemento de control, mas no así a los elementos utilizados en los circuitos de fuerza, tales como contactores, electroválvulas, etc.

LÓGICA PROGRAMABLE

ENTRADAS

LÓGICA

PLC

SALIDAS

Pulsador

de Marcha Contactor

Pulsador de Paro

4 3

Lámpara

Interruptor

(23)

2. TIPOS DE PLCs

2.1 SISTEMAS DE CONFIGURACIÓN

Una de las cosa que debe evitar el técnico que tiene la responsabilidad de seleccionar el PLC, es desconocer los tipos de controladores que se fabrican, evitando comprar equipos que en corto tiempo agoten su capacidad de trabajo, o en caso contrario, se sobre dimensionen adquiriendo equipos que por algunos años no se utilizaran gran parte de su capacidad, invirtiendo cantidades prohibitivas que hoy en día de acuerdo a las técnicas modernas de gestión empresarial no se permiten.

Los fabricantes de PLC cuando diseñan sus equipos, no lo hacen pensando en la necesidad específica del cliente, esto quiere decir para una determinada aplicación de un proceso. Por lo tanto, es el cliente quien tiene la responsabilidad de seleccionar su equipo de acuerdo a sus necesidades.

Sin embargo, los fabricantes han aplicado criterios técnicos y económicos para lograr gran flexibilidad en el uso del PLC en los que respecta al hardware. Es decir, existen equipos de estilos diferentes que satisfacen pequeñas aplicaciones y también para usos de aplicaciones muy grandes, por ejemplo en aquellos procesos donde se manejan miles de E/S discretas, cientos de señales análogas y hasta unidades remotas. Es importante por consiguiente, conocer las ventajas y desventajas de estos tipos para seleccionarlos en aplicaciones que más se adapten logrando conseguir el punto optimo de tecnología y economía. A continuación se describen los tipos o configuraciones de los PLC en general.

A continuación se describen los diferente sistemas de configuración de los PLCs, aquellos que se pueden optar en toda la selección tales como los compactos, modulares y los compacto modular.

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2.2 CONFIGURACIÓN COMPACTO

Se denomina así aquellos PLCs que utilizando poco espacio en su construcción, reúnen la estructura básica del hardware de un controlador programable, tal la fuente de alimentación, la CPU, la memoria y las interfases de E/S.

Las principales ventajas que presentan estos PLC compactos denominados por su tamaño comúnmente micro o mini controladores programables son:

! Los más económicos dentro de su variedad.

! Por su construcción compacta ocupan el menor espacio.

(25)

En algunos marcas cuentan con fuente destinada para alimentar las entradas discretas y analógicas.

! Su programación es bastante sencilla.

! Pueden controlar lógicamente: procesamiento de alarmas contaje rápido e incluso funciones tecnológicas tales como regulación, posicionamiento, etc.

! No requiere conocimientos profundos para su selección.

! De fácil instalación.

! Soportan condiciones extremas de funcionamiento tales como temperaturas menor 60º, fluctuaciones de tensión, vibraciones mecánicas, humedad, etc.

Actualmente se diseñan equipos con un tamaño reducido pero con características de funcionamiento cada vez más completos. Denominados Nano - PLC para la marca Telemecanique, Micrologix 1000 para la marca Allen Bradley, D50 para la marca Cutler - Hammer y así sucesivamente podríamos anunciar una variedad de estos micro PLCs en todas sus marcas. Por otro lado, su bajo costo permite ser los más solicitados del mercado utilizandose inclusive en las viviendas inteligentes.

Algunos consideran que utilizar esta configuración son ya rentables cuando reemplazan a unos cinco relés, por encima de él se abren toda una variedad de tares. Su uso radica en aplicaciones simples y en numerosos sectores así tenemos:

! Mando de arrancadores de motores.

! Mando de bombas.

! Máquinas de embolsado.

! Mando de compuertas

! Centros de formación

! Calefacción, climatización, ventilación.

! Embotelladoras.

! Transporte.

! Túneles de lavado.

! Domótica.

(26)

2.3 CONFIGURACIÓN MODULAR

Se refiere aquellas PLC s que se caracterizan por su modularidad, esto significa que pueden ser configuradas (armadas) de acuerdo a las necesidades, logrando mayor flexibilidad. Cada configuración es diferente, al igual que cada tarea de automatización. Cuando se decide instalar controladores modulares, hay que seleccionar cada uno de los componentes empezando en primer lugar por el cerebro del PLC, esto es la unidad central, ellos varían de acuerdo a su capacidad de memoria del usuario, tiempo de ejecución y software requerido, en otras palabras de acuerdo a la complejidad de la tarea o tareas de automatización. En segundo lugar, hay que tener presente el tipo y cantidad de módulos de Entradas / salidas digitales y analógicas, módulos inteligentes, etc

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de acuerdo a los requerimientos. En tercer lugar, la fuente de alimentación según la potencia que consume la CPU, módulos de E/S, periféricos más módulos futuros.

Y finalmente, el tamaño del rack conociendo de antemano todos los módulos involucrados y pensando también en expansiones futuras.

Las ventajas y desventajas de la configuración modular son:

! Son más caros que los compactos y varían de acuerdo a la configuración del PLC.

! Las ampliaciones son de acuerdo a las necesidades, por lo general módulos de E/S discreto o analógico.

! Utiliza mayor espacio que los compactos.

! Su mantenimiento requiere de mayor tiempo.

Las aplicaciones que se pueden desarrollar con estos tipos de PLC son más versátiles, que van desde pequeñas tareas como los de tipo compacto, hasta procesos muy sofisticados.

A continuación se muestra tres tipos de PLC s en configuración modular.

(28)

2.4 CONFIGURACIÓN COMPACTO - MODULAR

Una configuración compacto - modular está constituida básicamente por un PLC del tipo compacto, que se ha expandido a través de otros módulos que por lo general son entradas y salidas discretas o analógicas, módulos inteligentes, etc. El uso de las expansiones, se debe a que la unidad básica que contiene a la CPU generalmente están diseñadas con pocas E/S, y cuando la aplicación a automatizar contiene muchos captadores y actuadores, es necesario ampliar el controlador utilizando solamente módulos de E/S gobernados por la misma unidad básica.

Esta configuración destaca por las siguientes características:

! Son más económicos que los PLC de tipo modular.

! La selección es sencilla ya que la CPU está seleccionada.

! Soportan condiciones extremas de funcionamiento.

! Su programación es fácil, donde solamente se debe tener en cuenta el direccionamiento de las instrucciones según la unidad de extensión a la que se refiere.

(29)

3. PARTES E INTERFACES

3.1 ESTRUCTURA BÁSICA DE UN PLC

Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales está ubicado componentes eléctricos integrados. Cuando el controlador es del tipo modular, las diferentes tarjetas que tienen funciones especificas, quedan alojadas en rack agrupadas convenientemente para un funcionamiento en conjunto. Asimismo, todas las tarjetas están conectadas a través de elementos de bus, que son circuitos por donde fluye la información y generalmente se encuentra en la parte posterior.

El controlador programable tiene la estructura típica de muchos sistemas programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica del hardware de un controlador programable propiamente dicho está constituido por: El presente capitulo tiene por objetivo dar al lector los conocimientos de cada una de las partes de los controladores lógicos programables, indicando en algunos casos los dispositivos principales de su diseño, su principio de funcionamiento y sus características técnicas más resaltantes.

! Fuente de alimentación

! Unidad de procesamiento central (CPU).

! Módulos o interfases de entrada / salida (E/S)

! Módulos de memoria

! Unidad de programación

En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es más exigente, se incluyen:

! Módulos inteligentes

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3.2 FUENTE DE ALIMENTACIÓN

La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la energía eléctrica a la CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC. La fuente en una configuración modular, por lo general ocupa el primer lugar de izquierda a derecha en el bastidor central, y está diseñado a base de un conjunto de componentes eléctricos y electrónicos; su principio de funcionamiento es transformar la tensión alterna de la red en continua, a niveles compatible s que garanticen el funcionamiento del hardware del controlador programable. Como valores referenciales se indican algunos niveles de tensión suministrada por una fuente de alimentación de una marca determinada.

+ 5 V: para alimentar a todas las tarjetas + 24V: para canales de lazo de corriente 20mA

Todas las fuentes están protegidas contra sobre cargas mediante fusibles, que muy fácilmente pueden ser reemplazadas en caso de una avería. Los fabricantes de estos equipos, generalmente lo diseñan con diferentes características en cuanto al nivel de tensión, y capacidad de corriente que pueden suministrar. Cuando se elige la fuente apropiada dependerá básicamente de la complejidad y magnitud de controlador para manejar un determinado número de tarjetas de E/S, tarjetas de comunicación, etc. Por consiguiente, es importante antes de seleccionar la potencia de la fuente, conocer la potencia de todas las tarjetas involucradas y prever expansiones futuras, con este valor finalmente se seleccionará la fuente para el controlador.

ESTRUCTURA INTERNA DE UN PLC

CR o CR Datos Barrera de Aislamiento Barrera de Aislamiento ALTO VOLTAJE ALTO VOLTAJE Programas

MEMORIA

Procesador

Central

Alimentación DC Low Voltaje Puertas de Comunicaciones Alimentación AC 85 - 264 VAC, 50/60Hz

(31)

3.3 UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL (CPU)

Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en otros términos podría considerarse el cerebro del controlador.

La unidad central está diseñado a base de microprocesadores y memorias, contiene una unidad de control, la memoria interna del programa RAM (Memoria de acceso aleatorio), temporizadores, contadores , memorias internas del tipo relé, imágenes del proceso de E/S, etc. Su misión, es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad.

La CPU al igual que para las computadoras, se pueden clasificar de acuerdo a la capacidad de sus memoria y las funciones que pueden realizar, además de su velocidad de procesamiento. El tiempo de lectura del programa está en función del número y tipo de instrucciones, y por lo general es del orden en los milisegundos, este tiempo tan pequeño significa, que cualquier modificación de estado es una entrada, genera casi instantáneamente una señal de salida.

La mayoría de fabricantes en sus especificaciones técnicas, dan a conocer al cliente la velocidad de procesamiento en unidades de milisegundos por Kbyte (ms/Kb)denomiandolo Scan time del procesador; lógicamente este parámetro dependerá del tipo de instrucciones que contiene el programa, esto significa que es muy diferente escanear operaciones del tipo binarias u operaciones del tipo palabras.

3.4 MÓDULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)

Los módulos de entrada o salida son los que proporcionan el vínculo entre la CPU del controlador programable y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de información ya sea con la finalidad de la adquisición de datos o la dl mando para el control de máquinas del proceso.

Los módulos de entrada, transforman las señales de entrada de procedencia y naturaleza diversa que se transmiten hacia el controlador a niveles permitidos por la CPU. Mediante el uso de un acoplador óptico, los módulos de entrada aíslan eléctricamente la sección lógica, protegiéndola contra tensiones peligrosamente altos, ruidos eléctricos y señales parásitas. Finalmente, proporcionan el filtrado de las señales procedentes de los diferentes captadores ubicados en las máquinas.

Los módulos de salida, permiten que la tensión llegue a los dispositivos de salida. Con el uso del acoplador óptico y con un relé de impulso, se asegura el aislamiento de los circuitos eléctricos del controlador, y se transmiten las ordenes hacia los captadores de mando.

3.5 TIPOS DE MÓDULOS DE ENTRADA Y SALIDA

(32)

3.5.1 MÓDULOS DE ENTRADA DISCRETA

Se usan como interfase entre los dispositivos externos denominados también captador y la CPU del PLC. Estos captadores son los encargados de la adquisición de datos del sistema, que para este caso sólo son del tipo discreto, además, tiene la característica de comunicar dos estados lógicos, activado o desactivado, o lo que es lo mismo permitir el paso o no de la señal digital (1 o 0). Los captadores pueden ser del tipo manual (botones, pulsadores, conmutadores, selectores, etc) o del tipo automático (finales de carreras, detectores de proximidad inductivos o capacitivos, interruptores de nivel, etc. )

Estos módulos están diseñados mediante una estructura de cuatro funciones operacionales para el sistema de controlador, ellos son:

Adquisición: Consiste en el cableado de los captadores desde la máquina o

proceso hacia el módulo de entrada.

Acondicionamiento de la señal: Establece los niveles de tensión de entrada de la máquina, a niveles lógicos convenientes, mediante resistencias limitadoras o, puentes rectificadores para el caso en que la adquisición sea en alterna.

Señalización: Se dispone de lámparas indicadoras Leds, que permiten la función de diagnóstico más rápido. La tensión para el indicador puede provenir del sistema o del mismo controlador.

Aislamiento: Las señales son aisladas eléctricamente como físicamente mediante dispositivos electrónicos opto-acopladores.

Todos los módulos tienen también circuitos de filtrado, que suprimen las señales parásitas perjudiciales al funcionamiento del controlador. En la fig. se presenta los circuitos eléctricos equivalentes y elementales de los módulos de entrada discreta para DC y AC representativamente. Ambos tipos de interfase tienen el mismo principio, a diferencia de los de alterna que incluye una etapa previa de rectificación, allí se puede visualizar las cuatro etapas operaciones empezando por la adquisición de la señal, luego es acondicionado por un rectificador o resistencia limitadora, seguidamente es señalizada mediante un led y acoplado ópticamente; observese también que cuenta con una impedancia para el filtrado.

(33)

3.5.2 MÓDULOS DE SALIDA DISCRETA

Al igual que los módulos de entrada discreta,. estos módulos se usan como interfase entre la CPU del controlador programable y los dispositivos externos denominados actuadores, en la que solo es necesario transmitirle dos estados lógicos, activado o desactivado. Los actuadores que se conectan a estas interfases pueden ser: Contactores, relés. lámparas indicadoras, electroválvulas, displays y anunciadores, etc. La estructura de estos módulos contempla también funciones operacionales estas son:

Terminación: Alambrado desde el módulo hacia los actuadores que se encuentran cerca de la máquina o proceso.

Acondicionamiento de la señal: convierte las señales provenientes de la CPU de un nivel lógico a un control de conexión y desconexión.

Aislamiento: Las señales aisladas mediante dispositivos apto acopladores.

RESISTENCIA LIMITADORA

DIODO SEÑALIZACION

OPTO ACOPLADOR

FILTRO RC

INTERFASE

TRANSDUCTOR DISCRETO

FUENTE A.C.

INTERFASES PARA ENTRADA DISCRETA EN D.C

INTERFASES PARA ENTRADA DISCRETA EN A.C

TRANSDUCTOR DISCRETO

DIODO SENALIZADOR RESISTENCIA

LIMITADORA

INTERFASE

FILTRO RC

(34)

Así, los del tipo transistor para corriente continua, mientras que los del tipo triac y relé para corriente alterna.

3.5.3 MÓDULOS DE SALIDA DISCRETA TIPO TRANSISTOR

Su principio de funcionamiento es en base a transistores, lo que significa una constitución íntegramente en estado sólido con características para trabajar en corriente continua (DC) de larga vida útil y con bajo nivel de corriente

3.5.4 MÓDULOS DE SALIDA DISCRETA TIPO TRIAC

Estas interfases funcionan mediante la conmutación de un triac, son igualmente en estado sólido y se usan para manejar señales en corriente alterna.

3.5.5 MÓDULOS DE SALIDA DISCRETA TIPO RELÉ

Estos módulos a diferencia de los anteriores, están compuestos por dispositivos electrónicos y un micro relé electromagnético de conmutación. Su campo de acción le permite trabajar en AC y DC y con diferentes niveles de tensión, con la ventaja de manejar corrientes más elevadas y con el inconveniente de una corta vida útil debido al desgaste de la parte móvil de los contactos.

Durante su funcionamiento estos módulos se caracterizan respecto a lo de estado sólido, por el reconocible sonido de los contactos de conmutación que emiten los micro - relés.

INTERFASES PARA SALIDA DISCRETA EN D.C TIPO TRANSISTOR

INTERFASES PARA SALIDA DISCRETA EN A,C TIPO RELÉ

(35)

-4. PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN DEL PLC

4 . 1 M O N T A J E

No cabe duda, que un sistema bien instalado y protegido es más confiable, seguro y disponible, de allí la importancia de tratar el tema con la seguridad de dar al lector las herramientas necesarias para su ejecución, sea cual fuera el tipo y marca de PLC que d e c i d a i n s t a l a r.

Lo que a continuación se tratará, es una serie de recomendaciones y sugerencias dadas por diversos fabricantes, y que el instalador deberá tener presente para realizar el montaje, cableado y protección del PLC.

Recuerde que en los manuales de instalación y operación del fabricante, se mencionan estos criterios: solicítelo para efectuar su instalación con mayor detalle, y es posible, que encuentre especificaciones técnicas precisas de algunos equipos o dispositivos de i n s t a l a c i ó n .

Son todos aquellos criterios de disposición y fijación del PLC,

Se recomienda en principio respetar las sugerencias del fabricante para su montaje, ya que son ellos quienes establecen sus directrices para garantizar su óptimo funcionamiento. Lo que a continuación se verá son justamente los criterios y recomendaciones más importantes que involucra a la mayoría de controladores.

4.1.1 MONTAJE HORIZONTAL

Se denomina así, cuando el PLC del tipo compacto o cuando todos los módulos del tipo modular se disponen en forma horizontal, ya sea en una fila o en varias f i l a s .

La fijación puede ser de dos formas mediante el enganche por la parte posterior sobre carriles normalizados DIN (35mm) o mediante tornillos en sus extremos, para ambos casos de preferencia el montaje deberá estar sobre una placa metálica (al mismo potencial), para evitar interferencias y como mínimo será necesario unir todos los carriles con conductores de baja resistencia.

(36)

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN PLC

Memoria

(Programa y Datos)

E

N

T

R

A

D

A

S

A

L

I

D

A

SOFTWARE DE

PROGRAMACIÓN

PUERTO DE

COMUNICACIÓN DISPOSITIVOS DE

SALIDA DEL USUARIO DISPOSITIVOS DE

ENTRADA DEL USUARIO

Procesador

Interruptor de posición

Electro-válvula Conmutador

Detector de proximidad

Botón

pulsador Indicador

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

(37)

NOTA:

Cuando la tensión de alimentación de los preaccionadores provengan de una red trifásica, y sea igual o superior a 200VCA, la alimentación de los preaccionadores

CONEXIONES DEL MÓDULO TSX DMZ 28 DR (entrada en lógica negativa “Source")

Sensores Entradas

0 VCD +24 VDC FU1

FU1 = Fusible 0,5 A de fusión rápida

FU

FU

FU

FU = fusible de fusión rápida que se deberá calibrar en función de la carga

FU

19...24 VAC ó 24 VDC

Preaccionadores

Salidas

Sink Source

Configuración hardware de las entradas

Conmutador Jumper Source Source Carga en tensión alterna Carga en tensión continua 10 2 4 6 8 9 11 10 5 7 0 1 3 R C MOV 19...240 VAC 24 VDC

o o

2 4 6 8 9 11 10 5 7 0 1 3 1 2 3 5 7 4 6 8 9 11 10 12 13 14 15 12 13 14 15 16 17 18 19 22 20 21 23 24 25 26 27 28 29 31 30 32 33 34 35 2

(38)

NOTA:

Cuando la tensión de alimentación de los preaccionadores provengan de una red trifásica, y sea igual o superior a 200VCA, la alimentación de los preaccionadores deberá proceder de la misma fase.

CONEXIONES DEL MÓDULO TSX DMZ 28 DR (entrada en lógica positiva “Sink")

Sensores Entradas

0 VCD +24 VDC

FU1 FU1 = Fusible 0,5 A

de fusión rápida

FU

FU

FU

FU = fusible de fusión rápida que se deberá calibrar en función de la carga

FU

19...24 VAC ó 24 VDC

Preaccionadores

Salidas

Sink Source

Configuración hardware de las entradas

Conmutador Jumper Source Source Carga en tensión alterna Carga en tensión continua 10 2 4 6 8 9 11 10 5 7 0 1 3 R C MOV 19...240 VAC 24 VDC o 2 4 6 8 9 11 10 5 7 0 1 3 1 2 3 5 7 4 6 8 9 11 10 12 13 14 15 12 13 14 15 16 17 18 19 22 20 21 23 24 25 26 27 28 29 31 30 32 33 34 35

(39)

NOTA:

Cuando la tensión de alimentación de los preaccionadores provenga de una red trifásica, y sea igual o superior a 200VCA, la alimentación de los preaccionadores deberá proceder de la misma fase.

Protección obligatoria del contacto del relé para su instalación en los bornes del preaccionador:

! de un circuito RC o limitador de cresta MOV para una utilización en corriente alterna.

! de un diodo de descarga para una utilización en corriente continua.

CONEXIONES DEL MÓDULO TSX DSZ 08R5

Carga en tensión continua

6

24 VDC

FU = fusible de fusión rápida que se deberá calibrar en función de la carga

Carga en tensión alterna R C MOV 19...240 VAC 0 19...24 VCA o 24 VCC

(40)

5. CONSIDERACIONES AMBIENTALES Y DE ACONDICIONAMIENTO A TENER EN CUENTA AL UBICAR UN PLC.

Cuando se proyecta realizar la instalación eléctrica de un PLC, es recomendable seguir los siguientes pasos para una eficiente protección.

! Utilizar para la fuente de alimentación, el calibre admisible del conductor de acuerdo a su potencia.

! Instalar un interruptor principal de protección general, para el controlador, los módulos de E/S y demás periféricos.

! Instalar para la(s) fuente (s) de alimentación un interruptor principal.

! Cuando se requiere en el sistema una tensión diferente al suministrado por la red. Instalar un transformador aislador con un terminal del secundario puesta a tierra.

! Si la fuente de alimentación del PLC y los módulos de E/S son de 24 VDC, es conveniente utilizar una fuente estabilizada AC/DC.

! Instalar un relé de control principal controlado por un circuito independiente donde se conecten con los interruptores de parada de emergencia, para enclavar los circuitos de E/S del controlador.

! Instalar independientemente para los módulos de entrada y de salida, un dispositivo de protección automático (termomágnético).

! En caso que la cantidad de entradas y salidas sea grande, separalos en grupos de (10 a 15) E/S.

! Conectar los diferentes dispositivos de protección al PLC, para atenuar:

- Interferencias de ruido por inducción

- corriente electrostáticas

- sobre tensión, etc.

! Instalar en lugares libres de polvo y

! Evitar los ambientes húmedos.

(41)

TAREA 2

(42)

CAPACITACION CONTINUA

= Ingresar al sistema de programación

= Ingresar al archivo

= Crear archivos

= Guardar archivos

= Copiar archivos

= Salir del sistema 01

02 03 04 05 06

= Computadora

= PLC modelo Modicon TSX3721

OPERACIONES N°

PZA. CANT.

PERU

TIEMPO:

ESCALA: HT DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

HOJA:

OBSERVACIONES

2003 MATERIALES / INSTRUMENTOS

MATERIAL

REF.

1/1

01 01

(43)

OPERACIÓN

Ingresar al sistemas de archivos.

En esta operación se ingresa al programa PL7 y se configuran, el procesador y los módulos que tuviera instalados el PLC.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Abrir el programa PL7 MICRO

Haciendo clik en Inicio / Programas / Modicon telemecanique / PL7 micro v3.1

OBSERVACIÓN

. También puede hacerse un acceso directo para la ejecución del programa.

(44)

OPERACIÓN

Crear archivos

En esta operación se dara el procedimieto para crear un archivo.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Hacer CLIK EN ARCHIVO / NUEVO como muestra en la figura sgte.

OBSERVACIÓN:

(45)

2. Seleccionar el procesador TSX3721 V1.0 y en tarjetas de memoria: ninguna. Hacer clik en aceptar.

OBSERVACIÓN

(46)

3. Hacer doble clik en configuración y se seleccionar configuración HARDWARE

(47)

4. Hacer doble clik en la posición ocupado por los módulos 1 y 2 y aparecerá una lista de módulos que pueden ir dentro de esta posición.

5. Seleccionamos el modulo que se a de colocar en esta posición en este caso se ha puesto el modulo TSXDMZ 28DRy aceptar.

Automáticamente la posición vacía se llena con el nombre del modulo puesto .

(48)

6. Hacer doble clik en la posición 3 y aparecerá la lista de los módulos que pueden ir en esta posición en este caso seleccionamos el modulo todo o nada /TSXDSZ08R5 que se ha puesto en esta posición y aceptar.

OBSERVACIÓN

(49)

7. Seleccione la posición 5 haciendo doble clik sobre esta, aparecerá la lista de módulos que pueden ir en esta posición de la lista seleccionar al modulo que ha sido instalado en nuestro caso: Fun. analógica/TSX ASZ200 y aceptar

(50)

8. Seleccione la posición 4 haciendo doble clik sobre esta, aparecera la listan de modulos que pueden ir en esta posición. De la lista seleccionar el modulo que ha sido instalado, en nuestro caso Fun. Analogica /TSX AEZ 414 y aceptar.

(51)

9. Cerrar la ventana de configuración, aparecerá un mensaje ¿confirma la reconfiguración?, Hacer clik en yes.

El PLC quedo configurado correctamente y estamos listos para iniciar el proseso de programación.

(52)

11. Aparece una pantalla donde seleccionar la representación del lenguaje a utilizar en la programación; Ladder (LD) o lista de instrucciones (IL), seleccione LD y aceptar.

(53)

OPERACIÓN

Guardar archivos

En esta operación se describirá el procedimiento para guardar archivos de programas

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Para ponerle nombre al archivo seleccione Archivo / Guardar como y Aceptar

(54)

OPERACIÓN

Salir de sistema

En esta operación se saldrá del programa PL7

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Cerrar el programa PL7 MICRO

(55)

PROGRAMACIÓN DEL PLC

6. FUNDAMENTOS

6.1 Conceptos generales de programación

Antes de iniciar con el proceso de programación, es conveniente tener claro algunos conceptos preliminares a la organización de los programas en la memoria del procesador.

Por otro lado, también es importante reconocer las diferentes representaciones de los lenguajes de programación, así como, su denominación en marcas de reconocido prestigio.

6.2 Programas, programación y lenguajes de programación

Desde el punto de vista del procesador, un programa es un conjunto de instrucciones o proposiciones bien definidas que le dicen que tiene que hacer cada instrucción le indica:

! Que operación realizará a continuación.

! De donde obtendrá los datos que necesita para realizarla.

! Donde guardará los resultados de la operación.

Desde el punto de vista del usuario, un programa son las especificaciones de un conjunto de operaciones que debe llevar a cabo el computador para lograr resolver una determinada tarea.

Un programa se escribe en un lenguaje de programación, estos lenguajes permiten simplificar la creación de programas debido a su fácil descripción de las instrucciones que ha de ejecutar el procesador; en algunos casos, agrupando varias instrucciones y dando un solo nombre al conjunto, de tal forma que la lista de operaciones se reduce considerablemente, resultando fácil la comprensión y resolución de programas. También varios cientos de instrucciones simples se pueden expresar con una lista de unas cuantas líneas.

7. CLASIFICACIÓN

(56)

TIPOS DE PROGRAMAS UTILIZADOS POR EL PLC

( )

E1 E2 S1 S1

CPU

Memoria ROM

Lenguaje de máquina Lenguaje de programación

Memoria RAM Unidad de

Control

PROGRAMAS

Programas del sistema Programas de aplicación

Operación interna del control

Tareas de automatización

7.1 PROGRAMAS DEL SISTEMA

Existen cierto número de otros programas que proporcionan servicios vitales a los programas del usuario, esto es, realizan funciones operativas internas del controlador; estos programas, incluyendo los traductores del lenguaje reciben de denominación colectiva de programas del sistema o software del sistema.

Un elemento notable de éste es el sistema operativo, cuyos servicios incluyen el manejo de los dispositivos de entrada y salida del PLC, el almacenamiento de la información durante largos períodos, organizar el procesamiento de los programas del usuario o aplicación, etc.

Estos programas están almacenados en memoria EPROM dentro de la CPU, por lo tanto no se pierden ni alteran en caso de pérdida de alimentación al equipo. El usuario no tiene acceso a ellos.

7.2 PROGRAMAS DE APLICACIÓN O DEL USUARIO

(57)

8. UNIDADES DE PROGRAMACIÓN

Los aparatos de programación denominados también terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina a través de la escritura, lectura, modificación, monitoreo, forzado, diagnostico y la puesta a punto de los programas. Estos aparatos esta constituidos por un teclado y un dispositivo de visualización, donde el teclado muestra todos los símbolos números, letras, instrucciones, etc. necesarios para la escritura del programa y otras acciones anteriores señaladas. El visualizador o pantalla pone a la vista todas las instrucciones programadas o registradas en memoria.

Existe tres tipos de programadores: los manuales (Hand held) tipo calculadora, los tipos video (unidad de programación) y la (computadora). Los programadores manuales se caracterizan por su fácil programación (lista de instrucciones), son portátiles y económicos: generalmente son usados en los PLCs pequeños, en los que no se requiere mayor complejidad en la programación. El medio más complejo de programación incluyendo la detención de fallas son los programadores de video y las computadoras personales en ella se puede emplear todos los lenguajes para la programación: lista de instrucciones (literal) y método gráfico. Cuando se usa la coputadora que por lo general es lo común, es necesario el software de programación.

Los aparatos de programación son una herramienta importante y necesario para el diálogo con el PLC, pero físicamente independiente, las cuales nos permite:

! Escribir a través de lista de instrucciones o mediante el método gráfico los programas, así como modificarlos o borrarlos de manera total o parcial.

! Leer o borrar los programas en la memoria RAM de la CPU, o también de las memorias EPROM o EEPROM.

(58)

XBT-L10 00

XBT-L10 00

UNIDAD DE PROGRAMACIÓN

Programación desde una PC

[ Puerto RS 232 C

[ Cable - Interfase (Convertidor RS 232 C/RS 485)

[ Software

[ Detectar y visualizar las fallas del programa o fallas originales en los dispositivos de campo de entrada o salida

[ Visualizar en todo momento el estado lógico de los captadores y accionadores en tiempo real.

(59)

[ Permite accesar a instrucciones tales como: copiar, buscar, insertar, guardar, etc, que sirve de ayudar para un mejor manejo y análisis de la programación.

(60)

9. REQUERIMIENTOS

Para funcionar adecuadamente se requiere

Pentium I

Memoria 32 MB

Espacio Disco Duro 20MB

10. SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN

10.1 Lenguaje de Programación

A la acción de realizar un programa se le conoce como programación por lo que podemos decir. Un programa se escribe en un lenguaje de programación y a la actividad de expresar un algoritmo en forma de programa se le denomina programación.

A menudo, el lenguaje de programación se denomina software de programación cuando se emplea un término genérico, a fin de distinguirlo del hardware.

10.2 Denominación de los Lenguajes de Programación de diferentes PLCs

Cada fabricante ha nombrado mediante siglas o palabras compuestas a su lenguaje de programación o software de programación que lo identifica del resto de PLCs.

A continuación tenemos algunos ejemplos:

Marca Lenguaje

SIEMENS (Simatic)

ALLIEN BRADLEY

TELEMECA NIQUE

MODICON

STEP 5,STEP7

APS

PL707

(61)

INICIAR EL PROGRAMA Pl7 MICRO

ABRIR ARCHIVO SELECCIONAR NUEVO

SELECCIONAR EL TIPO DE PROCESADOR ( TSX3721-V.1.0)

ABRIR CONFIGURACIÓN HARDWARE

CONFIGURAR LOS MÓDULOS DEL PLC

ABRIR TAREA MAST - MAIN

INGRESAR AL EDITUR LADDER (LD)

HACER PROGRAMA LADDER

GUARDAR ARCHIVO

TRANSFERIR PROGRAMA

CONECTAR PC - PLC

INICIAR RUN

VERIFICAR

11 Diagrama de Flujos para la prograamción

(62)

12. PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LA PC

A continuación se dan una serie de recomendaciones para mantener nuestra PC. continuamente operativa.

1. Utilice un regulador de voltaje entre la computadora y la red de energía eléctrica.

2. Trabajar con el monitor de espaldas a la luz, para evitar el resplandor sobre la pantalla, que deslumbra los ojos.

3. Realice un mantenimiento preventivo aproximadamente cada año si el PC funciona en el hogar y cada seis meses si trabaja en oficina.

4. Cuando un programa falle persistentemente y no hay virus en el PC, una buena medida es desinstalarlo y volver a grabar.

5. En PCs con un solo disco duro son conveniente las particiones (divisiones lógicas). Una parte operativa y otra de respaldo permite formatear solo la primera partición, para limpiarla, y hacer una nueva instalación rápidamente. Por otra parte se puede almacenar en la partición dos, los controladores (sonido, video, modem, etc) para tenerlos a la mano cuando se formatea C.

6. No ajustar demasiado los conectores de los periféricos que se acoplan por la parte posterior del PC, para evitar desprender los tornillos de los conectores en donde se enchufaron.

7. Las vibraciones fuertes de otros aparatos junto a la computadora (como la de las impresoras grandes por ejemplo) pueden originar desajuste si están en la misma superficie de trabajo)

8. Efectúa la secuencia correcta de salida de programas y apagado del sistema para evitar daños en el programa.

9. Si no eres experto, al hacer una sesión de limpieza interna o actualización es prudente anotar o dibujar la forma en que están conectados los cables de señales (cables planos anchos o flat). Estos cables tienen un costado marcado con color azul o rojo (que es una orientación) y se deben conectar si se sueltan, tal como estaban antes de la inspección.

(63)

TAREA 3

ARRANQUE DIRECTO E

(64)

CAPACITACION CONTINUA

= Elaborar diagrama Ladder del arranque directo e inversión de giro de un motor trifásico

= Digitar programa en PC

= Transferir prgrama al PLC

= Verificar funcionamiento

= PLC modular Modicon

= Motor trifásico

= 02 contactores

= 02 Lamparas de Señalización

= 02 Pulsadores NO

= 01 Pulsadores NC

= 01 Interruptor termomagnético

= 01 Relé térmico

= Destornilladores = Multitester = Cables 01 02 03 04 OPERACIONES N° PZA. CANT. PERU TIEMPO: ESCALA: HT DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

HOJA:

OBSERVACIONES

2003 MATERIALES / INSTRUMENTOS

MATERIAL

Programación de PLC para el arranque directo e inversión de giro de un motor trifásico REF.

1/1

01 01

I> I> I>

M 3~

K1 K2

F1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 I> 1 2 Q1 F1 S0 S1 M. Directa M. Inversa S1 K1 K1 K1 K2 K2 K2 K1 K2 V R L1 L2

(65)

OPERACIÓN

Elaborar diagrama ladder

Se elabora el diagrama Ladder para un arranque directo y el diagrama Ladder para el inversor de giro de un motor trifásico

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Elaborar diagrama Ladder para el arranque directo de un motor trifásico

2. Elaborar diagrama Ladder para la inversión de giro de un motor trifásico

%I 1.Ø

%I 1.Ø %I 1.1 %I1.3

%Q2.3

%Q2.2

%Q2.3

%Q2.Ø

Relé Térmico (contacto cerrado)

Pulsador de Paro (Normalmente cerrado) Pulsador de Marcha (Normalmente Abierto) Bobina del Contactor

Lámpara indicadora de Marcha Lámpara indicadora de Sobrecarga % I 1

% I 1.1 % I 1.3 %Q 2.2 %Q 2.3 %Q 2.

ø

ø

%I 1.Ø

%I 1.Ø %I 1.1 %I1.3

%I1.4 %Q2.3 %Q2.4 %Q2.3 %Q2.3 %Q2.4 %Q2.4 %Q2.Ø

% I 1 % I 1.1 % I 1.3 % I 1.4

ø Relé Térmico Pulsador de Paro

(66)

OPERACIÓN

Digitar programa en Pc

Se ingresa el diagrama Ladder del arranque directo de un motor trifásico al programa Pl7 MICRO

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Ingreso al sistema de programación

2. Capturar un contacto abierto del menu de i n s t r u c c i o n e s ( F 2 ) , arrastrelo, colocarlo en la posición deseada y hacer click en enter

(67)

3. Escribir la instrucción %I1.0 y presionar , este representa el contacto cerrado del relé térmico

(68)

5. Repetir los pasos 2 y3 para la instrución %I1.3 (Pulsador de marcha)

(69)

7. Escribir la instrución %Q2.2 y poner y completar el circuito con el comando de linea horizontal (F6)

NOTA:

Si la bobina se coloca en el espacio continuo a la ultima instrucción de entrada al poner

e s t e s e u b i c a automáticamente a la derecha y la línea horizontal aparece sola.

(70)

9. Para poner en paralelo los contactos seleccionar del menu de instrucciones, el comando linea vertical (F7) y trazar la linea vertical ubicando el cursor en la cuadrilla superior derecha de donde se quiere poner la linea y luego

(71)

12. Validar el circuito con la función validar ( ) y luego guardar el programa

11. Completa el esquema colocando la lampara indicadora (%Q2.3) y la rama de emergencia en el contacto abierto del relé térmico (%I1.0) y la lampara de señalización de emergencia (%Q2.Ø)

NOTA:

(72)

OPERACIÓN

Transferir programa al PLC

El programa hecho en LADDER se transfiere al PLC el cual se guarda en la memoria de este

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Abrir el menú Autómata y transferir programa

(73)

3. Al pedir la confirmación de la transferencia, aceptar

(74)

OPERACIÓN

Verificar funcionamiento

Se verifica el funcionamiento del programa en le PLC por medio de los pulsadores

PROCESO DE EJECUCIÓN

1. Abrir el menú Autómata y conectar

(75)

3. Presionar el pulsador de marcha I1.3 y se deben activar Q2.2 y Q2.3 indicando el correcto funcionamiento.

Con el pulsador de paro I1.1 se desconecta la bobina y vuelve al estado de reposo.

Referencias

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