CONTROLADORES PROGRAMABLES EJEMPLOS

ELABORADO Y PREPARADO POR: LUIS B. GOMEZ FLORES

CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES EJERCICIOS PROPUESTOS

DIAGRAMA DE TIEMPOS 1. Realizar el programa de control que se muestra en el diagrama de tiempos una secuencia continua, al pulsar S1 empieza el primer ciclo y se para con S2. Al pulsar S3 empieza el siguiente ciclo y se para con S1.

2. El diagrama de tiempos muestra un arranque estrella-triangulo con inversión de giro se pide elaborar el programa en el PLC Simatic S7-200 en diagrama de contactos KOP. Especificando los tiempos de conmutación de estrella a triangulo

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL


3. Realizar el programa de control que obtenga en la salida KM1 Y KM2 Y KM3, arranque a tensión reducida estrella-triangulo con un lapso de de 30sn estrella y 3s en delta.

4. Realizar en lenguaje esquema de contactos un programa de control que mediante el uso de un solo temporizador(T37) active las salidas KM1 y KM2 una vez hayan transcurrido 20s y 15s respectivamente desde que se produjo la activación de la entrada S0. Mediante la entrada S1 se vuelve a las condiciones iniciales KM1 yKM2 desactivadas.

5. Mediante el diagrama de tiempo diseñe el programa correspondiente en diagrama de contactos la siguiente secuencia



6. El diagrama de tiempos muestra un secuencia de tres procesos donde al pulsar S0 esntra en funcionamiento KM0, KM1, KM2 en forma secuencial y continuo con S1 para todo.

7. Realizar el programa de control que obtenga en la salida KM1 Y KM2 Y KM3, arranque a tensión reducida estrella-triangulo con un lapso de de 30s En estrella y 3s en delta.

8. El diagrama de tiempos muestra un ciclo de control secuencial para cada motor . Elabore el programa en diagrama de contactos KOP Y lista de instrucciones AWL y verifique los tiempos.



PROBLEMA PROPUESTO Mediante el diagrama de tiempo se pide elaborar el programa correspondiente Donde S0 inicio el ciclo, se activa KM0, después de 10s entra KM1, luego después de 20s se activa KM3 al mismo tiempo apagando KM0 y termina el ciclo.

PROGRAMA 1: VENTILADOR DE SECADO DE PINTURA Se desea automatizar un proceso de secado de pintura, de modo que al pulsar un botón, se ponga en marcha un ventilador y esté funcionando durante 10 segundos.

EJERCICIO 1: ADICIÓN DE UN SEGUNDO VENTILADOR Sobre el proceso anterior se añade un segundo ventilador, de modo que el proceso sea el siguiente: al pulsar el botón se pone en marcha el primer ventilador durante 10 segundos, y transcurrido este tiempo se desconecta el primer ventilador y se pone en marcha un segundo ventilador durante 20 segundos. La conexión del segundo ventilador al autómata se indica en la tabla: Se pide: modificar el programa anterior para que contemple estos nuevos elementos y probar el resultado sobre el autómata. PRIMER EJEMPLO Mediante el uso de un sólo temporizador y con la ayuda de las funciones de comparación activar la salidas Q0.2 Y Q0.3 una vez hayan transcurridos 10 y 27 segundos respectivamente de la activación de I0.0 Para la puesta a 0 de ambas salidas se utilizará la entrada I0.1 SEGUNDO EJEMPLO Un garaje dispone de 250 plazas libres. Se desea que:

• Mientras el número de plazas libres sea mayor o igual a 10 deberá lucir en la entrada del garaje una luz verde (A0.0). • Cuando el número de plazas libres sea inferior a 10 se deberá activar una señal de

aviso (A0.1). • Por último, una vez que el garaje este totalmente ocupado se deberá iluminar

una luz roja y apagar la señal de aviso.



ELEMENTOS DEL LENGUAJE KOP A UTILIZAR EN ESTA PRÁCTICA ELEMENTOS DE ENTRADA

ELEMENTOS DE SALIDA



1. TEMPORIZADORES

En ambos casos aparecen dos parámetros:

• Txxx es el número del temporizador • n es el valor de preselección (PT) expresado en número de ciclos

Por cada temporizador, se pueden consultar dos datos distintos: • Un número de dos bytes que representa el tiempo transcurrido desde que el

temporizador empezó a contar. A este dato se le llama valor del temporizador y se expresa en número de ciclos.

• Un bit que indica si el tiempo transcurrido ha alcanzado el valor de preselección indicado. Este dato es el que se usa con más frecuencia. Sirve como condición para lanzar un proceso una vez transcurrido un cierto tiempo.

Los temporizadores que utilizaremos en esta práctica tienen una duración de ciclo de 100ms (se actualizan cada 100ms). Por lo tanto, para saber el número de segundos transcurrido será necesario dividir el número de ciclos por 10. El autómata S7-200 también dispone de contadores que se actualizan cada 10ms y cada 1ms; pero se utilizan de un modo ligeramente distinto. Los temporizadores de 100ms que se pueden utilizar en el autómata de las prácticas son:

• TON: desde el T37 hasta el T63 • TONR: desde el T5 hasta el T31

A continuación se ejemplifica el funcionamiento de un temporizador TON mostrando un programa sencillo y el cronograma correspondiente:

Sobre el cronograma se puede observar que, dado que el temporizador es tipo TON, cada vez que la entrada de habilitación se inactiva el número de ciclos (valor del temporizador) vuelve a cero. Sólo cuando el número de ciclos alcanza el valor de preselección (30 ciclos = 3 segundos) se activa el bit del temporizador. El funcionamiento de un temporizador TONR también se ejemplifica cambiando el temporizador en el mismo ejemplo anterior:



2. CONTADORES Se utilizarán dos tipos de contadores: el contador hacia delante (CTU) y el contador hacia delante y hacia atrás (CTUD).

En ambos casos aparecen dos parámetros:

• Cxxx es el número del contador • n es el valor de preselección (PV) expresado en número de pulsos

Al igual que sucede con los temporizadores, existen dos datos asociados a un contador: • Un número de dos bytes que representa el número de pulsos contabilizados

desde que se empezó a contar. A este dato se le llama valor del contador. • Un bit que indica si el número de pulsos ha alcanzado el valor de preselección

indicado. Este dato es el que se usa con más frecuencia. Sirve como condición para lanzar un proceso una vez contabilizados un cierto número de eventos.

El autómata S7-200 utilizado en las prácticas dispone de 256 contadores, que van desde el C0 hasta el C255. A continuación se ejemplifica el funcionamiento de un contador CTUD mostrando un programa sencillo y el cronograma correspondiente:



PROGRAMAS A REALIZAR EN EL PLC



IDENTIFIQUE Y VERIFIQUE CUAL INCISO ES EL CORRECTO Las entradas I0.0 e I0.1 se suponen conectadas a dos botones. Se desea que se encienda una lámpara (conectada a la salida Q0.0) si se han pulsado los dos botones, independientemente del orden. Una vez la lámpara encendida, si se pulsa un tercer botón (entrada I0.2), la lámpara se debe apagar y se debe volver a la situación inicial.

La entrada I0.0 se supone conectada a un botón; al pulsar el mismo debe comenzar a funcionar un ventilador conectado a la salida Q0.0 y no debe detenerse hasta que hayan transcurrido cinco segundos.



PROBLEMAS DE APLICACIÓN EJEMPLOS DE CONTROL DE PROCESOS

DIBUJADO EN EL EDITOR DE PLANTAS PC SIMU 1.0 Deseamos automatizar el proceso que se muestra en la siguiente figura: Pasemos a describir el proceso: Al pulsar I0.2 pulsador de marcha se inicia el proceso y se enciende el piloto de señalización de marcha Q0.1, el sensor B1 que detecta que no hay agua en el deposito y arranca el motor que esta acoplada a la bomba Q0.0 y se prende el piloto se señalización Q0.2 que indica el funcionamiento de la bomba , cuando el nivel (B2) I0.3 detecta que el deposito esta lleno apaga la bomba en forma automática. En caso de sobrecarga I0.0 el motor se para y se prende el piloto indicando el fallo Q0.3. Con I0.1 se para todo el proceso. Realice el programa el Diagrama de contactos KOP En el PLC Simatic S7-200 Verifique el funcionamiento de La planta en el simulador.

LEYENDA


Entradas Símbolo Dirección Comentario Rt I0.0 Relé térmico protección motor (NA) PG I0.1 Pulsador de paro (NC) PM I0.2 Pulsador de marcha (NA) B1 I0.3 Nivel máximo (NA) B2 I0.4 Nivel mínimo (NA) Salidas Símbolo Dirección Comentario M1 Q0.0 Motor bomba H1 Q0.1 Señalización de marcha H2 Q0.2 Señalización bomba en funcionamiento H3 Q0.3 Señalización disparo relé térmico


DISPOSITIVO DE MEZCLA.

Automatizar el siguiente proceso:

Entradas Símbolo Dirección Comentario Q1 I0.0 Disyuntor protección motor (NA) PG I0.1 Pulsador de paro general (NC) P I0.2 Pulsador de paro fin de ciclo (NC) PM I0.3 Pulsador de marcha B1 I0.4 Detector mezcla producto B B2 I0.5 Detector mezcla producto A B3 I0.6 Detector deposito vacío Salidas Símbolo Dirección Comentario KM1 Q0.0 Contactor motor M1 EV1 Q0.1 Electroválvula alimentación producto A EV2 Q0.2 Electroválvula alimentación producto B EV3 Q0.3 Electroválvula salida mezcla

H2 Q0.4 Señalización intermitente mezcla ( Tiempo de mezclado)



LLENADO DE CAJAS.

El funcionamiento es el siguiente:

Son dos cintas transportadoras,la primera transporta bolsas y la segunda cajas cada una tiene detectores de proximidad ópticos Al pulsar I0.2 se inicia el proceso de marcha y se prende el piloto de señalización H1 activando las dos cintas para el transporte. En la primera cinta se transporta 10 bolsas que detecta el sensor B2 una vez llegado a las diez bolsas se para la cinta 1 Q0.0 despues de un tiempo de 20s, al igual que la primera cinta, la segunda cinta se para cuando pasa las diez bolsas que la detecta B1 y se para la cinta 2 despues de un tiempo de 30s

Si existe una sobrecarga I0.0 en los motores se apaga automáticamente y se prende el piloto de señalización H2. Al pulsar I0.1 se para todo el proceso


Entradas Símbolo Dirección Comentario Q1 I0.0 Disyuntor protección motores (NA) S1 I0.1 Pulsador de paro (NC) S2 I0.2 Pulsador de marcha B1 I0.3 Barrera fotoeléctrica detección cajas. B2 I0.4 Barrera fotoeléctrica detección bolsas. Salidas Símbolo Dirección Comentario M1 Q0.0 Cinta transportadora 1. M2 Q0.1 Cinta transportadora 2. H1 Q0.2 Señalización disparo disyuntores protección H2 Q0.3 Señalización de funcionamiento


CONTROL DE DOS CINTAS Se desea Automatizar con PLC, realizando el diagrama de contactos KOP Y AWL para el control de tres cintas transportadoras de la instalación indicada en la figura.

Las cintas 1 y 2 deberán conectarse y desconectarse, cada una, mediante dos pulsadores manuales (conexión NA, desconexión NC). El estado de marcha se indicará con tres pilotos: H1, H2, H5. Las cintas 1 y 2 no deben suministrar material a la vez. La cinta 3 ha de ponerse en marcha simultáneamente con la 1 ó la 2. Inicialmente las tres cintas estarán desconectadas y los pilotos de desconexión H1 y H2 estarán encendidas y el resto apagadas. Cuando se accione el pulsador de conexión 1 o 2 se encenderá la lámpara de conexión y se apagará la de desconexión correspondiente. Una vez accionado el pulsador de desconexión adecuado P1 o P2, las cintas 1 ó 2 deberán seguir en funcionamiento 20 segundos más, la cinta 3 debe permanecer en funcionamiento durante 40 segundos más que las anteriores, quedando luego en reposo. Con esto se persigue el vaciado del material que transportan las cintas.



ESTAMPADO DE PIEZAS

Se desea Automatizar el siguiente proceso:

Uso de dos cilindros de doble efecto para estampar piezas de un cargador que lleva las piezas hasta el punto donde se marcan sobre un plano . Oprimiendo un pulsador, el primer cilindro (1.0) envía la pieza al estampado donde se detecta la pieza mediante el detector de posición. A continuación, el segundo cilindro (2.0) se desplaza sobre la pieza hasta marcarla. Concluida la operación, primero retrocede el segundo cilindro y, a continuación, hace lo mismo el primero. Para que las piezas sean desplazadas adecuadamente, es necesario detectar las posiciones normales y de final de carrera de los vástagos de ambos cilindros.

Plano de situación. Esquema del proceso.

• Realice el diagrama de funcionamiento, diagrama espacio/fase y diagrama de mando

• Elabore el control del proceso en un PLC realizando el programa en diagrama de contactos KOP, se utilizan válvulas electromagneticas.



EJERCICIOS PROPUESTOS DE TEMPORIZADORES Y CONTADORES

1. En el siguiente diagrama de tiempos elabore el diagrama de contactos KOP con dos temporizadores TON para que genere 90s a la salida.

2. El diagrama de tiempos utiliza dos temporizadores con retardo a la conexión TON para la conexión y desconexión de Q0.0.

3. Elabore el programa en diagrama de contactos utilizando un temporizador y un contador para que genere 20s y active la salida Q0.1 y se resetea con I0.2



4. Elabore un programa que genere como un circuito multivibrador astable con dos temporizadores como se muestra en el diagrama de tiempos.

SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS PLANTEADOS



EJEMPLOS DE PROGRAMACION DE PLCs SIMATIC S7-200

EJERCICIO Nº 2



EJERCICIO Nº 3



CONTROL DE DOS MOTORES CON UN SOLO PULSADOR



PROGRAMA SECUENCIAL CON TIEMPOS DIFERENTES



PROGRAME EN EL CONTROLADOR Y VERIQUE EL FUNCIONAMIENTO



PROGRAMA QUE GOBIERNA DOS MANDOS SECUENCIALES



PROGRAMA QUE REALICE UN MOVIMIENTO VAIVEN DE UN MOTOR CON TEMPORIZADORES



PROGRAMA QUE CONTROLA SECUENCIALMENTE 3 MOTORES SIMULTANEAMENTE CON TEMPORIZADORES



CONTROL DE UNA BOMBA



MEZCLADOR


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