Clase0k

UTO – FNI CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA – ELECTRÓNICA

ELT – 3932

AUTOMATISMOS INDUSTRIALES

“RECONOCIMIENTO DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA UN PLC DE UN

PROCESO REAL”

Auxiliar: Egr. Ramiro Choque Chino Clase: No. 0

CONEXIÓN REAL DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PLC MODICOM

22 21 1234567891011121314151617181920

1234567891011121314151617181920

Entradas de 24 V.c.c. grupo AEntradas de 24 V.c.c. grupo B

Salidas a relé aisladas individualmente

Salidas a relégrupo C

Salidas a relégrupo D

MODICON 110 CPU 411.00

Común al grupo CComún al grupo D

24 V REF

Cnt/Int Int 1

Común al grupo B

In

+24 V @ 150 mA

Común al grupo A

Cnt/Int com

Dedicado a interrupción

Uso-seleccionable

contador o interrupción

10111213141516In In In In In In

12345678In In In In In In In In

Out

1A

Out

2A

Out

3A

Out

4A

L1

L2

L3

L4

L6

L7

L8

L5

L9

L10

L11

L12

Out

1B

Out

2B

Out

3B

Out

4B

Out 5

Out 7

Out

10

Out 6

Out 8

Out 9

Out

11

Out

12

AC Fase / +DC

AC Neutro / DC retorno

Fusibles de 3A

Nota. Los 24 V de suministro para las entradas pueden ser proporcionados alternativamentepor una fuente externa.Nota. Se recomiendan fusibles de rápida-acción para la protección de entradas y salidas.

ELT – 3932 AUTOMATISMOS INDUSTRIALES Aux. Ramiro Choque Chino


Ejemplo 1 de proceso automático.

TALADRO AUTOMATICO

Este dispositivo está constituido como indica la figura 1. Una vez que la pieza PZA ha sidocolocada manualmente, se presiona los botones M1 y M2 de manera simultánea, de formaque la prensa neumática ajusta la pieza, hasta que el presóstato PR1 indica que la presióndel aire es la necesaria para un ajuste adecuado. Con la pieza ajustada, se procede a bajar eltaladro (movimiento CB), con la broca BR girando, hasta alcanzar el fin de carrera FCB,que indica que la pieza ha sido perforada. Entonces el taladro sube (movimiento CS), hastaalcanzar el fin de carrera FCS. En ese instante se detiene la broca, y comienza el desajustede la pieza. El cilindro de ajuste se retira hasta alcanzar el fin de carrera A0, con lo queconcluye el proceso. El retiro de la pieza se hace en forma manual. Si se presionanuevamente los botones M1 y M2, el proceso vuelve a comenzar.

PR1

FCS

FCB

CS

CB

PZA

BRA0

M1 M2

PANEL DE MANDO

MC

MT

M3

ENTRADAS

Denominados también como accionadotes, son todos aquellos dispositivos eléctricos oelectromecánicos (pulsadores, relés, sensores de todo tipo, etc.), que tiene la principalcaracterística de llegar a energizar a los preactuadores.

Para el ejemplo se tienen las siguientes entradas: pulsadores de marcha M1 y M2,presóstato PR1, fin de carrera FCB, fin de carrera FCS, fin de carrera A0 y los relés deprotección F1, F2 y F3.

SALIDAS

Denominados también preactuadores, son todos aquellos elementos eléctricos o mecánicos(contactores, variadores de velocidad, distribuidores de aire comprimido, luces deseñalización, etc.), los cuales ponen en marcha a los actuadores de un determinado procesoo indican el funcionamiento del mismo.

Para el ejemplo se tienen las siguientes salidas: bobina de compresora MC (K1), bobina deltaladro MT (K2), bobina de motor M3 (K3 y K4) para el movimiento CB y CS y lasseñalizaciones H1, H2, H3 y H4 respectivamente.



CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PROCESO

22 21 1234567891011121314151617181920

1234567891011121314151617181920







24 V REF

Cnt/Int Int 1

Común al grupo B

+24 V @ 150 mA

Común al grupo A

Out

1A

Out

2A

Out

3A

Out

4A

Out

1B

Out

2B

Out

3B

Out

4B

Out 5

Out 6

M1

M2

PR1

FCB

FCS

A0

L1 N

1~ 5

0 H

z 2

20 V

K1K2H1H2

F1F2F3

H3H4 K3K4

Out 7

Out 8

El número de entradas depende de las exigencias del proceso, en este caso se consideran nosolo las entradas que energizan los preactuadores, si no que también se consideran lasprotecciones de cada actuador, que llegan a tomar un papel importante para el proceso encaso de presentarse problemas en el desarrollo del mismo.

Las salidas no siempre pueden considerarse con sus señalizaciones respectivas, pero en elcaso de emplear paneles de control, es muy necesario considerarlos.




REACTOR QUÍMICO

Se quiere automatizar el reactor químico de la figura. Además de las válvulas, el sistemalleva un pulsador de arranque y otro de parada, y una lámpara para indicar el funcionando.Su funcionamiento es el siguiente: o Al pulsar el botón de arranque, se introduce reactivo alcalino hasta alcanzar el nivel H2.

a partir de aquí, se vierte reactivo ácido hasta alcanzar el nivel H3. mientras seintroducen los componentes de la mezcla, la válvula de escape permanece abierta. Acontinuación se cierra esta válvula y comienza el proceso de calentamiento de la mezclahasta que el sensor de temperatura marca el máximo. Mientras se calienta se agita lamezcla en una sola dirección. Una vez alcanzada la máxima temperatura, se interrumpeel calentamiento y se abre la válvula de escape y la de salida normal. Cuando el niveldel tanque baja hasta H1, se cierra la válvula de salida, y se inicia un nuevo ciclo. Entodo momento la lámpara de funcionando permanece encendida. Si al pulsar el botón dearranque, el nivel de la mezcla supera H1, primero se vacía el depósito a través de laválvula de salida defectuosa, hasta dejarlo en el nivel H1.

o Si se pulsa el botón de parada, el reactor sigue los pasos del proceso como si fueranormal hasta finalizar la etapa de vaciado. En vez de iniciar un nuevo ciclo va asituación de parado.

o Si en algún momento se activa el sensor de máxima presión, se abre la válvula deescape, se vacía el depósito a través de la salida defectuosa y se va a la situación deparado.

Sensor Máxima PresiónSensor Máxima Temperatura

Sensor de Nivel H3

Sensor de Nivel H2

Sensor de Nivel H1

Válvula Salida NormalVálvula Salida Defectuosa

Resistencia Térmica

Reactivo alcalino

Reactivo ácido

Válvula EscapeAgitador

ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloPulsador de MarchaPulsador de ParadaSensor Nivel H1Sensor Nivel H2

S1S0H1H2

Lámpara de señalizaciónBobina Resistencia TérmicaBob. Válvula Reactivo alcalinoBob. Válvula Reactivo ácido

L1RTV1V2



ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloSensor Nivel H3Sensor Máxima TemperaturaSensor Máxima PresiónProtección Agitador

H3STSPF1

Bob. Válvula EscapeBob. Válvula Salida NormalBob. Válvula Salida DefectuosaBob. Agitador

VEVSNVSDM1


22 21 1234567891011121314151617181920

1234567891011121314151617181920







24 V REF

Cnt/Int Int 1

Común al grupo B

+24 V @ 150 mA

Común al grupo A

L1 N

1~ 5

0 H

z 2

20 V

K1K2K5K6

F1

K7 K3K4

S0S1H1

H2

H3

STSP

L1

VERT V1V2VSNVSD M1

En las condiciones de operación no se hace mención alguna respecto al sistema deprotección para el motor F1, el cual se debe considerarse para el caso de un análisis real delsistema y la implementación del mismo.

Las protecciones son importantes en el desarrollo del programa de un PLC, ya que estosafectan la estructura de los diagramas en escalera.




ENTRADA DE SEGURIDAD AUTOMÁTICA

La empresa Control PLC ha recibido el encargo de automatizar la entrada de una nave deseguridad. Esta entrada, que es única, tiene dos puertas: Puerta1 y Puerta2, con una cámaraintermedia. La Puerta1 permite el acceso desde la calle a la cámara intermedia; y la Puerta2permite el acceso desde la cámara intermedia al interior de la nave. Cada puerta está dotadade 2 sensores para indicar si esta subida o bajada (Subida1, Bajada1, Subida2, Bajada2) yde un motor que puede subir o bajar la puerta (M1S, M1B, M2S, M2B). Además cadapuerta tiene asociado un sensor de posición (SensorP1, SensorP2) que se activa cuando uncoche o camión está cruzando la puerta. Junto a la entrada hay situado un lector de tarjetas.Este lector tiene dos salidas (TC y TI); una genera un 1 lógico durante 5 segundos cuando latarjeta es correcta (TC) y la otra genera un 1 lógico cuando la salidas es incorrecta (TI),también durante 5 segundos. La secuencia de funcionamiento de la entrada es la siguiente: o El conductor del coche llega a la entrada, introduce su tarjeta en el lector de tarjetas y la

retira. Independientemente de si la tarjeta es correcta o incorrecta, comienza a abrirse laPuerta1.

o Una vez que el vehículo ha cruzado la Puerta1 (está en la cámara intermedia), comienzaa bajar dicha puerta.

o Si la tarjeta es incorrecta, una vez bajada la Puerta1, suena la alarma (ALARMA); elvehículo está en la trampa. Para desactivar la alarma y abrir las puertas hay queintroducir una tarjeta correcta en el lector de tarjetas. Si nuevamente se vuelve aintroducir la tarjeta correcta se bajan las puertas.

o Si la tarjeta es correcta, comienza a abrirse la Puerta2. Cuando cruza el vehículo estapuerta, se cierra.

M1 M2

Puer

ta1

Puer

ta2

Subida1 Subida2

Bajada1 Bajada2

SensorP1 SensorP2

TCTI

Interior NaveCámara Intermedia

ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloLector Tarjeta CorrectaLector Tarjeta IncorrectaSensor Subida1Sensor Bajada1Sensor Subida2Sensor Bajada2Sensor Posición1Sensor Posición2

TCTIS1B1S2B2P1P2

Motor Puerta1 Bobina Subida Bobina BajadaMotor Puerta2 Bobina Subida Bobina BajadaBobina ALARMA

M1SM1B

M2SM2BAL




22 21 1234567891011121314151617181920

1234567891011121314151617181920







24 V REF

Cnt/Int Int 1

Común al grupo B

+24 V @ 150 mA

Común al grupo A

L1 N

1~ 5

0 H

z 2

20 V

K1K2H1

F2 F1

K3K4

M1S

TCTIS1 B1S2 B2

P1P2

M1BM2SM2BAL

Nuevamente en este ejemplo se considera de forma gráfica, en la conexión de entradas alPLC, las protecciones de los motores de ambas puertas, en la salida no se considera lassalidas a las lámparas de señalización. El estudiante puede agregar dichas conexiones en lasalida del PLC o realizarlas en la clase.

Nota: Hasta ahora se estado empleando gráficamente una fuente externa en las salidas delPLC (1~ 50Hz 220 V), pero una de las ventajas que tiene el autómata es que posee unafuente propia de tensión de 24 Vcc, que pueden ser empleados en el desarrollo y montajedel proyecto semestral, así como también emplear otras fuentes externas de voltaje demenor o mayor magnitud.


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