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CIAI- JICA
Subdirector del CEAI - SENA • VALLE Dr. WHliam Rosero Aguilar
Asesor Técnico Instructor: Wílliam Gutiérrez Marroquín
Asesor Pedagógico Luís Hernando Vélez Herrera
Fecha de Edición Enero de 2008 Can - Colombia
Diseño y Diagramación: Metagrafíca Ltda. Oepto. de Diseño
Impresión� Metagrafica Ltda. Tels.: 896 0050 - 888 1433
Cali-VaJle
Prohibida su Reproducción Parcial o Total. Derechos Reservados. CEAI - SENA - VALLE
GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACllVIDAD:
.. UTILIZACIÓN DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE PARA
LA IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE CONTROL
DE ESTRUCIURAS AVANZADAS DE CONTROL DE UN PROCESO SECUENCIAi:'
SENA
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-----------------0 MODULO - CI - 01 - 04
MODULO DE DISEÑO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS
DE CONTROL DE PROCESOS SECUENCIALES
Unidad de aprendizaje: Diseño de sístemas automáticos de control para procesos
secuenciates
Duración: 16 horas
1. PRESENTACIÓN
El diseño de sistemas de control automático inicialmente se realiza teniendo en cuenta
exclusivamente las necesidades de su funcionamiento, atendiendo el control del
funcionamiento normal del automatismo.
Las necesidades de altos niveles de automatización en los procesos, así como la
necesidad de tareas especiales de seguridad, vigilancia y autodiagnóstico imponen una
complejidad creciente a dichos sistemas, sobre todo en las fases de concepción y
realización.
En el proceso de diseño existen una serie de conceptos que deben tenerse en cuenta si
lo que se pretende es obtener la máxima disponibilidad y seguridad en el
funcionamiento de los sistemas de control automático.
Para esta actividad se propone tener en cuenta los siguientes conceptos.
• La seguridad con la posibilidad de realizar paradas de emergencia.
• Los modos de marcha del automatismo.
• La estructuración y documentación del programa de control.
2. RESULTADO DE APRENDIZAJE
Diseñar e Implementar el algoritmo de control de un proceso secuencial utilizando un
autómata programable.
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AVANZADAS DE CONTROL DE UN PROCESO SECUENCIAL"
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Elementos de capacidad asociados:
• Determinar las características del sistema de control a implementar basado enlos requerimientos del cliente y la descripción de funcionamiento del proceso.
• Diseñar el sistema de control teniendo en cuenta la caracterización del proceso.
• Implementar en diagrama ladder el sistema de control en el autómataprogramable.
• Poner en funcionamiento el sistema de control previendo las condiciones deseguridad para el operario y para el proceso.
3. ACTIVIDADES PREPARATORIAS
• Talento Humano:
La Orientación de la actividad de Enseñanza, aprendizaje y Evaluación requiere de un
instructor con competencias para el Mantenimiento de Sistemas de Control de Procesos
Secuenciales.
• Estrategia metodológica:
El proceso metodológico se orienta a una participación activa, reflexiva y creativa del
Estudiante en torno a la resolución de diferentes problemas, los que suscitan la
interacción en equipo de trabajo, el dialogo de saberes, el procesamiento de
información, la construcción de conocimiento y la elaboración de productos
relacionados con los Resultados de aprendizaje.
En esta actividad se aborda el proceso de los motores con e fin de establecer el primer
acercamiento con los equipos de control, los otros dos se abordaran en la siguiente
actividad, asignado trabajos por grupos.
ESTRATEGIA DE FORMACIÓN SEÑALAR AYUDA METODOLÓGICA SEÑALAR
Proyecto (Investigación Proyectiva) Instrumentos de conocimiento Informes, (Aprendizaje Colaborativo) (Informes, resumen, mapa resumen,
conceptual, mentefacto, UVE, Relatoria Lectura critica, Relatoria, otro)
Sistema de Dinámicas de grupo (Foro, lluvia de Foro, lluvia Estudio de caso y resolución control del ideas, asamblea, tutoña de pares, de ideas, de Problemas banco de Feedback, conferencia, seminario, tutoría
tres motores. panel, otros) de pares
MDO: Vivencias, reflexiones, investigaciones, aplicaciones Taller Orientador (desde el punto de vista provectivo)
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AVANZADAS DE CONTROL DE UN PROCESO SECUENCIAL"
• Escenario y equipos:
El escenario es el Laboratorio de PLC. El instructor debe verificar que cada uno de los
módulos didácticos en los cuales se van a desarrollar las practicas tengan los elementos
necesarios, que en los computadores esté instalado el software de programación del
Autómata Programable que se va a utilizar en cada una de las prácticas, que se
disponga de los cables necesarios para la comunicación ente el Autómata Programable
y el computador.
Es de gran importancia antes de que los estudiantes inicien la actividad que el instructor
resuelva todas las inquietudes con relación a los requerimientos del proceso y al
manejo de los PLC.
Cada modulo didáctico dispone de un computador que va estar conectado al Autómata
programable que va a controlar el sistema didáctico.
Habrá un computador disponible, puesto de trabajo, por cada dos estudiantes.
Para la realización de los proyectos se dispone de los siguientes módulos didácticos:
• Un sistema de control de motores.
• Una maqueta en la cual se implementa un proceso de empaque utilizando
manipuladores.
• Un elevador didáctico de cinco pisos.
• Medios Didácticos
• Módulos didácticos
• Presentación Diseño Estructurado.
• "Tutorial sobre el manejo del software RSLogix 500"
• "Tutoría! sobre el manejo del software FP Winpro"
• "Tutorial sobre el manejo del software S7 300"
• Documentos de apoyo.
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4. PROCESO DE APRENDIZAJE
Pa ra el desarrollo de la presente actividad se plantea el siguiente proceso:
4.1 Determinar los modos o estados en que se puede encontrar un proceso de
producción automatizado, mediante el análisis y discusión de la presentación
"DISEÑO ESTRUCTURADO"
En el análisis y discusión hacer énfasis en los siguientes aspectos:
• Funcionamiento manual.
• Funcionamiento semiautomático.
• Situaciones de fallo.
• Paradas de emergencia.
• Puestas en marcha.
4.2 Diseñar e implementar el sistema de control de los sistemas didácticos
siguientes, siguiendo las condiciones de funcionamiento previstas y teniendo en
cuenta los conceptos tratados en el tutorial anterior.
4.2.1 Control de tres motores.
Para iniciar esta activi dad observe y analice las presentaciones sobre el manejo del
software de configuración de los PLCs a utilizar en las prácticas:
"Tutorial sobre el manejo del software RSLogix 500"
"Tutorial sobre el manejo del software FP Winpro"
"Tutorial sobre el manejo del software S7 300"
Descripción Funcional:
Setienentresmotorestrifásicos de 0.7 HP a 220 V AC, los cuales implementan un
sistema de limpieza en una rejilla desarenadota, se dispone de una estación de mando
marcha- paro, con los pilotos de señalización. Se requiere que los motores realicen el
siguiente ciclo de funcionamiento.
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MOTOR3
MOTOR2
MOTOR 1
1
A B
6s
e
3s
D E F
4s 3s 2s
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Terminada la etapa F, se reinicia automáticamente en la etapa A. Cuando se pulse
PARO, en cualquiera de las etapas en que se encuentre, el sistema debe quedar en
reposo y al reiniciar debe arrancar por la etapa A.
4.2.2 Una maqueta en la cual se implementa un proceso de empaque utilizando
manipuladores.
Se requiere que el sistema trabaje en forma automática ciclo único y en forma
semiautomática con intervención en cada subproceso. Tener en cuenta los aspectos de
seguridad para los equipos y los operarios.
4.2.3 Un elevador didáctico de cinco pisos.
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Se requiere que el elevador arranque desde el primer piso. Ante un llamado lo atiende y
espera en su posición final el siguiente llamado, ya sea de subida o bajada. Tener en
cuenta los aspectos de seguridad para los equipos y los usuarios.
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5. APRECIACIÓN DEL APRENDIZAJE.
La evaluación del proceso de aprendizaje es continua y formativa de tal manera que se
asegure la calidad de la formación. En este sentido, se llevará un historial que recoja
información de los aspectos técnico-pedagógicos y socio-afectivos del grupo de
trabajo.
En esta actividad es importante identificar la iniciativa del estudiante en la resolución del
problema, metodología implementada en su solución y fa interacción que realice con
sus compañeros.
Evidencias de desempeño • Puesta en funcionamiento del sistema de control.
• Operación del sistema de control.
• La metodología que utilice para implementar el modelo en Grafcet y desarrollar
el sistema de control.
• El orden y responsabilidad con la cual asume sus obligaciones.
• La interacción con los compañeros de clase en la búsqueda de solución a
interrogantes.
Evidencias de Producto • Caracterización del proceso en formato digital.
• Esquema de bloques del proceso en formato digital.
• Esquema de posición de aparatos en formato digital.
• Listado del programa en formato digital.
• f nstrucciones de manejo en formato digital.
• Descripción funcional del sistema en formato digital.
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6. SÍNTESIS DEL PROCESO DE APRENDIZAJE
Resultado de Aprendizaje: Diseñar e Implementar el algoritmo de control de un proceso secuencial utilizando un autómata programable.
Produce Procesa (Evidencias de aprendizaje) Criterios de evaluación
•Presentación "Diseño Evidencias de desempeño •Detennina las característicasEstructurado" •Puesta en funcionamiento del sistema de control a imple-• Tutorial de manejo del del sistema de control. mentar basado en los requerí-software del PLC Nais. •Operación del sistema mientos del cliente y la•Tutorial de manejo delsoftware del PLC SLC 5/03. de control. descripción de funcionamiento
• Tutorial de manejo del •la metodología que utilice del proceso.software del PLC Siemens pára implementar el modelo •Diseña el sistema de controlS7 300. en Grafcet y desarrollar el teniendo en cuenta la
sistema de control. caracterización del proceso.•El orden y responsabilidad •Implementa en diagramacon la cual asume sus ladder del sistema de controlobligaciones. en el autómata programable.•la interacción con los Pone en funcionamiento elcompañeros de clase en la sistema de control previendobúsqueda de solución a las condiciones de seguridadinterrogantes. para el operario y•sistema de control. para el proceso.•Operación del sistemade control.Evidencias de Producto
•Informe en formato digitalacerca de la caracterizacióndel proceso.•Informe en formato digitalacerca del esquema debloques del proceso•lnfonne en formatodigital acerca del esquemade posición de aparatos.•Informe en formato digitalacerca del listado del programa•Informe en formato digitalacerca de las instruccionesde manejo.•Informe en formato digitalacerca de la descripciónfuncional del sistema.
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7. DOCUMENTOS DE APOYO
7.1 GUTIÉRREZ Marroquín William. Presentación "Diseño Estructurado" Nov2005. SENA Regional Valle del Cauca.
7.2 GUTIÉRREZ Marroquín William. Presentación "Tutoría! sobre el manejo del software Rslogix 500" Nov 2005. SENA Regional Valle del Cauca.
7.3 GUTIÉRREZ Marroquín William. Presentación "Tutorial sobre el manejo del software FP Winpro". Nov 2005. SENA Regional Valle del Cauca.
7.4 GUTIÉRREZ Marroquín William. Presentación "Tutorial sobre el manejo del software S7 300" Nov 2005. SENA Regional Valle del Cauca.
8. BIBUOGRAFÍA.
8.1 GARCÍA, Moreno Emilio. Automatización de Procesos Secuenciales.INTERF@D p. 3 -31 Secuenciales. INTERF@D p. 3- 317
8.2 FLORENTINO, Tomás. automatismos secuenciales GRAFCET (Teoría). Universidad Politécnica de Valencia, Servicio de Publicaciones. 1997. p. 11 106.
8.3 MORENO, García Emilio. Herramientas de modelado para sistemas de eventos discretos. Editorial de la Universidad politécnica de Valencia. 1999. p. 15-120.
8.4 BALCELLS, Joseph, Romeral José L., Autómatas Programables, Alfaomega Marcombo, P. 10 - 100
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Regional Valle del Cauca
SENA: Conocimiento para todos los Colombianos
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Regional Valle del Cauca
SENA: Conocimiento para todos los Colombianos
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE REGIONAL VALLE DEL CAUCA
CENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CALLE 52 No. 2 BIS 15 TEL.: 441 58 17 - 18
