Aplicaciones de neumática - PLC

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Aplicaciones de neumática - PLC

Impreso en Canadá

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FLUIDOS

APLICACIONES DE NEUMÁTICA - PLC

por el Personal

de Lab-Volt (Quebec) Ud

Copyright © 2000 Lab-Volt Ud

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, en ninguna forma o por ningún medio, sin la previa autorización por escrito de Lab-Volt Quebec Ud.

Depósito Legal - Cuarto trimestre del 2000

ISBN 2-89289-496-4

PRIMERA EDICiÓN, NOVIEMBRE DEL 2000

Impreso en Canadá Noviembre del 2000

Prólogo

El Programa del Equipo Didáctico de Neumática de Lab-Volt es un acercamiento modularizado al entrenamiento educacional en el campo de la neumática. El Sistema del Equipo Didáctico en Neumática consta de un programa de entrenamiento introductorio y uno avanzado.

El programa introductorio está basado en dos manuales: Volumen 1, Fundamentos de neumática, cubre los principios básicos en neumática; Volumen 2, Control eléctrico de los sistemas neumáticos, cubre los circuitos eléctricos y diagramas en escalera para aplicaciones de neumática.

El programa de entrenamiento avanzado amplía el curso introductorio con aplicaciones de neumática mostrando sensores, servomandos, y autómatas programables (PLC por sus iniciales en inglés). Las aplicaciones cubiertas están basadas en las que se utilizan en la industria.

Este manual. Aolicaciones de neumática - PLC, explora el uso de los PLC en los sistemas neumáticos. Muestra qué tipos de sistemas neumáticos son automatizados y muestra cómo son los PLC utilizados para controlar los sistemas neumáticos. Los estudiantes empiezan con una revisión de las instrucciones básicas del PLC. Los sistemas neumáticos funcionales controlados por el PLC son entonces estudiados, ensamblados y evaluados. Los estudiantes son invitados a detectar y reparar fallas en un sistema de abrazadera y de trabajo tipo industrial basado en los principio de neumática y PLC. Finalmente, los estudiantes utilizan el conocimiento adquirido para diseñar sus propios sistemas y para simular la operación de aplicaciones típicas industriales.

Como requisito previo a este manual, los estudiantes deben haber completado los programas introductorios en neumática y PLC. La Guía del Instructor en Neumática de Lab-Volt (N/P 31290-10) proporciona las respuestas a todas las preguntas de los pasos de los procedimientos y a las preguntas de repaso encontradas en cada ejercicio de este manual.

111

IV

Reconocimientos

Deseamos agradecer al Sr. Patrick Quirion, Ingeniero Mecánico, CEFP, MGI, por su participación en la elaboración del curso en neumática. El señor imparte clases de fluídica en Montreal, Canadá.

Tabla de contenidos

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. VII

Ejercicio 1 Repaso del autómata programable ......... . ....... 1-1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Revisión de las instrucciones del PLC tipo relé. Introducción y evaluación de un programa que utiliza instrucciones tipo relé para controlar la activación y desactivación de dos luces indicadoras.

Instrucciones del temporizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

Revisión de las instrucciones del temporizador del PLC. Introducción y evaluación de un programa que utiliza instrucciones de temporizador activado para activar tres luces indicadoras en un orden programado y por un período de tiempo definido.

Instrucciones del contador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3-1

Revisión de las instrucciones del contador del PLC. Introducción y evaluación de un programa que utiliza dos contadores en cascada para activar una luz indicadora después de que otra luz indicadora se ha activado un número de veces definido.

Instrucciones de comparación y de cierre . . . . . . . . . . . . 4-1

Revisión de las instrucciones de comparación y de cierre del PLC .. Introducción y evaluación de un programa que utiliza instrucciones de comparación y de cierre controlado por contador para activar una luz indicadora después de que otra luz indicadora ha destellado un número de veces definido.

Control temporizado de los actuadores neumáticos ... 5-1

Conexión y operación de un sistema neumático controlado por PLC que alterna continuamente un cilindro y lo detiene en dos posiciones predeterminadas por un período de tiempo.

Conteo de ciclos del actuador neumático . . . . . . . . . . . . 6-1

Conexión y operación de un sistema neumático controlado por PLC que hace a un motor girar 200 vueltas y después alterna un cilindro 5 veces.

Control de seguridad de los actuadores neumáticos . . . 7-1

Conexión y operación de un sistema neumático controlado por PLC que utiliza un botón pulsador de PARO/REINICIO, un presostato, y una luz indicadora de alarma para proporcionar el control de seguridad de un cilindro de presión.

v

VI

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Tabla de contenidos (cont.)

Sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC .............. .. ..... .. .... . .... . ....... 8-1

Conexión y operación de un sistema de abrazadera y de trabajo tipo industrial que monitorea la presión aplicada por el cilindro abrazadera para asegurar que la pieza de trabajo permanezca firmemente sujetada mientras está siendo trabajada.

Detección y reparación de fallas .................... 9-1

Detección de fallas insertadas por el instructor en las secciones neumática y de control de PLC del sistema de abrazadera y de trabajo estudiado en el Ejercicio 8.

Ejercicio 10 Diseño de una máquina de estampado controlada

Ejercicio 11

por PLC ..... . ............ .. ................... 10-1

Diseño de una máqwna de estampado controlada por PLC que graba hojas delgadas de metal.

Diseño de un sistema transportador controlado por PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1

Diseño de un sistema transportador controlado por PLC que hace circular piezas manufacturadas y las carga en una máquina de empaque.

Ejercicio 12 Diseño de una máquina de moldeado de inyección

Apéndices

Bibliografía

controlada por PLC .. . . . .... . ................... 12-1

Diseño de una máquina de moldeado de inyección controlada por PLC utilizada para producir dados de plástico.

A Gráfica de utilización del equipo ............. .. A-1 B Cuidado del equipo didáctico de neumática . . .... 8-1 C Símbolos gráficos de hidráulica y neumática .... . C-1 D Símbolos gráficos del diagrama en escalera . . . . .. 0-1 E Factores de conversión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. E-1 F Procedimiento de verificación del estado

del equipo didáctico ............ . ............ F-1 G Procedimientos de detección y reparación de fallas G-1 H Nuevos términos y palabras .. . . . .... ... ... .. .. H-1

iNosotros valoramos su opinión!

Introducción

Los sistemas neumáticos pueden ser controlados manual o eléctricamente. El control manual es bueno para las funciones del sistema que no requiere repeticiones constantes, o que implica una serie de eventos interrelacionados. El control eléctrico es más apreciable conforme la complejidad y el número de funciones del sistema aumentan. Con el control eléctrico, la flexibilidad mejora la ejecución, y la seguridad es agregada al sistema. Hoy en día, la mayoría de los sistemas neumáticos son controlados eléctricamente a través del uso de relés electromecánicos estructurados o un autómata programable (PLC).

Con los sistemas del relé electromecánico estructurado, los relés, temporizadores, y los contadores son conectados entre sí para realizar la tarea de control. Estos sistemas, son con frecuencia difíciles en detectar y reparar sus fallas, costosos de mantener, y ocupan mucho espacio. La modificación del sistema requeriría de un nuevo diagrama y un nuevo recableado.

En los sistemas controlados por PLC, los relés, temporizadores, y los contadores son remplazados por componentes de estado sólido programables y por instrucciones programadas. Así como en los sistemas de relé electromecánico estructurado, el PLC utiliza simbología tipo relé para representar el circuito de control. Un programa de escalera del PLC es desarrollado, introducido, y transferido al PLC por medio de una computadora o por programación manual de la terminal. Los relés, temporizadores, contadores y sus contactos asociados están ahora representados por instrucciones programadas. El control del PLC debe ser considerado en lugar del control del relé electromecánico cuando se desea que:

• Reduzca la cantidad de espacio requerido en el piso de la planta por grandes bancos del relé; Programe el PLC en lugar de los páneles de control del relé electromecánico;

• Elimine la necesidad de recablear y desmontar los páneles de control del relé electromecánico cuando un sistema es cambiado;

• Simplifique la detección y reparación de fallas del sistema; • Simplifique el mantenimiento del sistema e incremente la confiabilidad; • Permita la reconfiguración fácil y rápida del sistema; • Permita a una máquina o proceso la habilidad de realizar múltiples tareas

reprogramando el PLC;

VII

VIII

Ejercicio 1

Repaso del autómata programable

OBJETIVO DEL EJERCICIO

• Revisar las instrucciones tipo relé del PLC (autómata programable); • Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utiliza instrucciones

tipo relé para controlar la activación y desactivación de dos lámparas piloto.

DISCUSiÓN

Programa en escalera del PLC

Un programa en escalera del PLC es un juego planeado de instrucciones que asemeja un diagrama en escalera estructurado. El PLC sigue estas instrucciones para interpretar las señales de entrada enviadas a éste desde los elementos de entrada y para operar sus salidas en la debida forma.

El programa en escalera del PLC utiliza el formateo del diagrama y símbolos similares al diagrama del relé estructurado. Las instrucciones del contacto Normalmente Abierto (NA) y Normalmente Cerrado (NC) son análogas a los contactos de relé, mientras las instrucciones de salida son análogas a las bobinas de relé.

Todas las instrucciones en un escalón de escalera del PLC deben ser programadas con una dirección. Esta dirección identifica una ubicación de almacenamiento en las tablas de datos del PLC donde el estado lógico de la instrucción (verdadero/falso) es indicada. El formato de la dirección depende del modelo del PLC. Por ejemplo con el Allen-Bradley SLC 500, las direcciones son hechas por caracteres alfanuméricos separados por delimitadores.

Continuidad Lógica

Cuando está operando, el PLC primero indica el estado de las señales en sus entradas y actualiza los bits en su tabla de datos de entrada en la debida forma. Entonces evalúa cada escalón del programa de escalera individualmente y actualiza los bits en su tabla de datos de salida respectivamente. Estos bits después son transferidos a los relés de salida internos para energizar o desenergizar los dispositivos externos conectados a las salidas del PLC.

Para evaluar un escalón, el PLC verifica el estado lógico (verdadero/falso) de las instrucciones de este escalón. Cuando una trayectoria continua de instrucciones verdaderas existe entre las instrucciones del extremo izquierdo y del extremo derecho, la instrucción de salida es energizada.

Una instrucción del contacto NA programada con una dirección de entrada es evaluada como verdadera cuando su bit asociado en la tabla de datos de entrada

1-1


1-2

del PLC está ACTIVADO (lógica 1). que es, cuando un voltaje de nivel apropiado es presentado en la entrada correspondiente del PLC. Por otro lado, una instrucción del contacto NC programada con una dirección de entrada es evaluada como verdadera cuando su bit asociado en la mesa de datos de entrada del PLC está DESACTIVADO (lógica O) , o sea, cua1do el voltaje en la entrada correspondiente del PLC es nulo (cero).

Control del PLC del Equipo Didáctico en Neumática de Lab-Volt

Tres modelos de PLC están disponibles como opciones para control del Equipo Didáctico en Neumática de Lab-Volt. Estos modelos son el Allen-Bradley SLC 500, el Omron SYSMAC CPM1 , yel Siemens SIMATIC S7-212. Cada modelo viene instalado en una base de metalla cual puede ser colocada en las perforaciones de la superficie de trabajo del Equipo Didáctico en Neumática.

Cada modelo de PLC tiene la capacidad de aceptar por lo menos ocho señales de entrada de cc de 24-V de elementos de entrada tales como botones pulsadores, interruptores de fin de carrera, interruptores magnéticos, presostatos, e interruptores fotoeléctricos. Cada modelo tiene la capacidad de controlar por lo menos seis dispositivos de salida de cc de 24-V tales como lámparas piloto y solenoides de válvula direccional.

Todas las entradas y salidas del PLC terminan en receptáculos tipo banana para facilitar las instalaciones del sistema. Una fuente de voltaje de cc de 24-V externa es requerida para dar potencia a los etementos de entrada del PLC y a los relés de salida internos. Ésta puede ser facilmente suministrada por la fuente de alimentación de ce del Equipo Didáctico en Neumática.

Resumen del Procedimiento

En este ejercicio, introducirá y evaluará un programa en escalera de PLC básico que utiliza instrucciones tipo relé para controlar dos lámparas piloto.

En la primera parte, conectará los elementos de entrada y salida del PLC (botones pulsadores y luces indicadoras) al PLC y a la fuente de alimentación de cc.

En la segunda parte, introducirá entonces el programa en escalera del PLC.

En la tercera parte, evaluará la operación del programa accionando los botones pulsadores y observando la activación y desactivación de las lámparas piloto.

EQUIPO REQUERIDO

Consulte la Gráfica de utilización del equipo, en el Apéndice A de este manual, para obtener la lista del equipo requerido para realizar este ejercicio.


PROCEDIMIENTO

o 1. Monte el PLC, el puesto con pulsadores (2), el puesto con lámparas pilotos, y la fuente de alimentación de cc en la superficie de trabajo.

o 2. Conecte las entradas/salidas del PLC como se muestra en la Figura 1-1.

PLC

TERMINALES TERMINALES DE ENTRADA DE SALIDA L1

BP1, NA DEL PLC DEL PLC ----.L

00 00

01 10

20 -O 30 -O

4 40 -O O- o 5 50 -O O- o 6 60 -O O- 07 70 -O O- 08 24 Vdc 0

O- o 9

O- 0 10

O- 0 11 I I

I I I I

ENTRADA: ENTRADA I

DE POTENCIA I COMUN DEL RELÉ

FUENTE DE ALIMENTACiÓN

DECC

Figura 1-1. Entradas/salidas del circuito del PLC.

o 3. Conecte el dispositivo de programación (programador de bolsillo, computadora anfitrión) al PLC a través de un cable de interfase apropiado.

o 4. Active el PLC. Si está utilizando una computadora anfitrión, actívela y ejecute el programa de cómputo del PLC.

o 5. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 1-2, utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado para su modelo de PLC.

1-3


1-4

o 6. Guarde y compile su programa.

D 7. Transfiera su programa al PLC. Coloque el PLC en modo Ejecutar.

D 8. Active la fuente de alimentación de cc.

(+)

BOTÓN BOTÓN PULSADOR PULSADOR LUZ

BP1 BP2 INDICADORA L 1 1:00 1:01 0:00

RUNG O +---<.--1 ~--+-------lll-I ---------i( ESPERA DESACTIVADO

0 :00

BOTÓN BOTÓN PULSADOR PULSADOR

BP3 BP4 1:02 1:03

LUZ INDICADORA L2

0 :01 RUNG1'---~~------------~-Vr-+-------------~

ESPERA 0 :01

DESACTIVADO

(-)

RUNG 2 ....... --------------------1 FIN 1----------------------....

Figura 1-2. Programa en escalera del PLC.

D 9. Observe los LEOs de estado de la entrada del PLC en el módulo del PLC. ¿Están activados los LEOs de estad01 y 3 de la entrada del PLC? ¿Por qué?

D 10. Libere el botón pulsador NA BP1 momentaneamente. ¿Qué le sucede al LEO de estado de la salida O y a la lámpara piloto L 1? Explique la operación consultando el programa en escalera en la Figura 1-2.


o 11. ¿Qué le ocurre al LED de estado de la salida O del PLC y a la lámpara piloto L 1 cuando libera el botón pulsador BP1? ¿Por qué?

o 12. Libere el botón pulsador NC BP2 momentaneamente. ¿Qué le ocurre al LED de estado de la salida O del PLC y a la lámpara piloto L 1? ¿Por qué?

o 13. Libere el botón pulsador NA BP3 momentaneamente. ¿Qué le sucede al LED de estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?

o 14. Libere el botón pulsador NC BP4 momentaneamente. ¿Que le sucede al LED del estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?

o 15. Libere el botón pulsador NA BP3 momentaneamente. ¿Qué le sucede al LED del estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?

o 16. Desactive el PLC, la Fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.

o 17. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los componentes eléctricos de la superficie de trabajo. Regrese todos los cables de conexión y componentes a su ubicación de almacenamiento.

1-5


1-6

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera de PLC básico que utiliza instrucciones tipo relé para controlar la activación y desactivación de dos lámparas piloto. Observó que la continuidad lógica resulta de una trayectoria ininterrumpida de izquierda a derecha de instrucciones verídicas en un escalón de la escalera.

Observó que la instrucción del contacto NA, el cual es análogo al contacto de relé NA, es evaluado como verdadero en cualquier momento que una señal de cc de 24-V es aplicada a la entrada asociada del PLC. También observó que la instrucción del contacto NC, la cual es análoga al contacto de relé NC, es evaluada como verdadera en cualquier momento que no haya voltaje aplicado a la entrada asociada del PLC.

PREGUNTAS DE REPASO

1. Verdadero o Falso: un contacto de botón pulsador normalmente abierto puede ser programado para cualquier acción de normalmente abierto o cerrado, utilizando las instrucciones del contacto NA y NC del PLC.

2. ¿Qué condición debe existir en un escalón para que la instrucción de salida en el escalón sea energizada?

3. En el escalón O de la escalera de la Figura 1-2, ¿cuál debe ser la condición (presionado/liberado) de los botones pulsadores BP1 y BP2 para que la instrucción de salida 0:00 sea energizada, si el BP1 está normalmente cerrado y el BP2 está normalmente abierto?

4. En el escalón 1 de la escalera de la Figura 1-2, ¿cuál debe ser la condición (presionado/liberado) de los botones pulsadores BP3 y BP4 para que la instrucción de salida 0:01 sea energizada, si el BP3 está normalmente cerrado y el BP4 está normalmente abierto?

5. Utilice la Figura 1-3 para dibujar un programa en escalera de PLC que tenga las siguientes capacidades:

Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NA BP1 cause que la lámpara piloto L 1 se active.


ASIGNACIÓN E/S

BP1 ENTRADA DEL PLC o BP2 NTRADA DEL PLC 1

BP3 NTRADA DEL PLC 2

L1 SALIDA DEL PLC o L2 SALIDA DEL PLC 1

Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NA BP2 cause que la lámpara piloto L2 se active. Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NC BP3 en cualquier momento desactive ambas lámparas.

(+) (-)

Figura 1-3. Programa en escalera de PLC para la pregunta de repaso 5.

1-7

1-8

Ejercicio 2

Instrucciones del temporizador


• Revisar las instrucciones del temporizador del PLC; • Introducir y evaluar el programa en escalera del PLC que utiliza instrucciones del

temporizador activado para activar tres lámparas piloto en un orden programado y por un período de tiempo definido.

DISCUSiÓN


Los PLC tienen instrucciones de temporizador que proveen la misma función que los relés temporizados electromecánicos. Las instrucciones del temporizador son instrucciones de salida internas ya que solamente pueden ser utilizadas dentro del programa, no para control directo de las salidas externas del PLC.

Operación

La instrucción del temporizador cuenta el número de veces que un intervalo fijo de tiempo, llamado base de tiempo, ha transcurrido. Si, por ejemplo, la base de tiempo es 0,01 seg. el temporizador debe contar 500 intervalos de base de tiempo para cronometrar un intervalo de 5 seg. La base de tiempo es seleccionable en algunos PLC, mientras que en otros es fija.

Dos parámetros son asociados con cualquier instrucción del temporizador: el "valor acumulado" y el "valor preajustado". Ambos valores son almacenados en una memoria llamada registrador. El valor acumulado corresponde al tiempo transcurrido desde que el temporizador fue reiniciado por última vez. El valor preajustado corresponde al número de intervalos de base de tiempo que están por ser contados. Una aplicación común de una instrucción del temporizador es activar y desactivar un dispositivo después de que alcance el valor preajustado.

Tipos de instrucciones del temporizador

La siguiente es una descripción de las instrucciones del temporizador que están más comunmente disponibles en los PLC:

• La instrucción "temporizador activado" empieza a contar los intervalos de base de tiempo cuando las condiciones del escalón se vuelven verdaderas. Cuando el valor acumulado equivale al valor preajustado, el bit de expiración del temporizador es activado (colocado en lógica 1). Cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas, el valor acumulado es reiniciado y el bit de expiración es desactivado (colocado en lógica O).

2-1


2-2

• La instrucción de "temporizador desactivado" empieza a contar los intervalos de base de tiempo cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas. Cuando el valor acumulado equivale al valor preajustado, el bit de expiración del temporizador es desactivado. Cuando las condiciones del escalón se vuelven verdaderas, el valor acumulado es reiniciado y el bit de expiración es activado.

• La instrucción de "temporizador retentivo" es una activación del temporizador que retiene el valor acumulado cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas o se pierde la potencia. El valor acumulado de un temporizador debe ser reiniciado utilizando una instrucción de reinicio.

Utilización de bits de estado del temporizador

Las instrucciones del temporizador del PLC incluyen uno o más bits de estado del temporizador que proveen información en el proceso del cronometraje. El bit de estado del temporizador básico es el bit de expiración que se activará (operación temporizador activado) o desactivará (operación temporizador desactivado) cuando el valor acumulado equivalga al valor preajustado. Sin embargo, dependiendo del modelo del PLC, los bits de estado acicional pueden estar disponibles, tales como el bit de cronometraje del temporizador o el bit habilitador del temporizador.

Los bits de estado del temporizador pueden ser utilizados a través de todo el programa para controlar las instrucciones de los contactos NA y NC. Esto es hecho programando la instrucción del contacto NA o NC con la dirección del temporizador y, cuando se requiera, el número de bit de estado del temporizador o el nemotécnico.

Utilización de la instrucción de reinicio

La instrucción de reinicio es L.:tilizada para reiniciar un temporizador de la misma dirección. Cuando está energizado, la instrucción de reinicio reinicia el valor acumulado del temporizador, así como el bit de estado del temporizador. La instrucción de reinicio es prog-amada especificando la dirección del temporizador a ser reiniciado.

Resumen del procedimiento

En este ejercicio, programará y evaluará un programa en escalera de PLC que utiliza instrucciones de temporizador activado para activar tres lámparas piloto en un orden programado y por un período de tiempo definido.

En la primera parte, instalará el circuito.

En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC y evaluará la operación del circuito.

En la tercera parte, evaluará las instrucciones del temporizador.


EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Conecte las entradas/salidas del circuito del PLC mostrado en la Figura 2-1.

BP1, NA

-L

TERMINALES DE ENTRADA

DELPLC

00 O- 0 1

O- 02 O- 03 O- 04 O- 0 5

O- 0 6

O- 07 O- 0 8

O- 0 9

O- 0 10

O- 0 11

o I

ENTRADA: COMÚN

PLC

TERMINALES DE SALIDA DEL PLC

00 1 0.J..J---~

20 30 40 50 60 70

24 V de 0

I I I I

ENTRADA : DE POTENCIA

DEL RELÉ

Figura 2-1. Entradas/salidas del circuito del PLC .

L1


DECC

o 2. Introduzca el programa en escalera mostrado en la Figura 2-2, utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo de PLC.

o 3. Transfiera su programa al PLC. Coloque el PLC en modo Ejecutar.

o 4. Active la fuente de alimentación de cc.

2-3


2-4

(+) (-)

INICIO BIT DE BP1 EXPIRACiÓN T:2 LUZ INDICADORA L1 1:00 T:2 0:00

RUNG o ~..--ll s-.------- )f----------1(DESACTIVADO

ES~ERA 0 :00 y

TEMPORIZADOR INICIO T1 ACTIVADO

0 :00 T:O RUNG 1 ~-_I: 1-1 -----------------l( CAC

RETARDO: 5 SEGUNDOS

BIT D~ TEMPORIZADOR EXPIRACION T:O ACTIVADO ro T:1

RUNG 2 ___ --lll-I ------------~-----l( CAC RETARDO: 4 SEGUNDOS

LUZ INDICADORA L2 0:01

DESACTIVADO

BIT DI; TEMPORIZADOR EXPIRACION T:1 ACTIVADO

~1 U

RUNG 3...----11 If---------------.~----I( CAC RETARDO: 3 SEGUNDOS


DESACTIVADO

RUNG 4 ___ ------------ll FIN 1------------.. 1

Figura 2-2. Programa en escalera del PLC utilizando instrucciones de temporizador activado.

o 5. Evalúe su programa liberando el botón pulsador de INICIO BP1 momentaneamente. El sistema debe operar como sigue (consulte la Figura 2-3) :

Cuando el botón pulsador BP1 es liberado, la lámpara piloto L 1 se activa inmediatamente; 5 seg. después, la lámpara piloto L2 se activa, mientras la lámpara piloto L 1 permanece activada; 4 seg. después, la lámpara piloto L3 se activa, mientras que las lámparas piloto L 1 Y L2 permanecen activadas; 3 seg. después, las lámparas piloto L 1, L2, Y L3 se desactivan. Un ciclo nuevo puede entonces ser iniciado.

¿Opera correctamente su sistema?

o Sí O No


LÁMPARA PILOTO L 1

LÁMPARA PILOTO l2

LÁMPARA PILOTO L3

BOTÓN PULSADOR BP1 ~ LIBERADO I I I

-.l I I I I I I I I I

(ACTIVADO)

(ACTIVADO)

I (DESACTIVADO) .. t

I 5 seg. :-=1 I (DESACTIVADO) I .. t

I I I I I I I I I I

: (ACTIVADO) ~ se~ (DESACTIVADO)

_--j-___ ---LI ----=-j-j l. .. t

'- -! 3 seg.

Figura 2-3. Diagrama de cronometraje para el programa de la Figura 2-2.

o 6. Para que se familiarice con la operación del sistema, repita el paso 5 varias veces mientras monitorea el programa del PLC conforme éste es ejecutado.

¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L 1 se active inmediatamente cuando el botón pulsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera mostrado en la Figura 2-2.

o 7. ¿Que ocasiona que la lámpara piloto L2 se active 5 seg. después de que la lámpara piloto L 1 se ha activado? Explíquelo consultando el programa en escalera mostrado en la Figura 2-2.

o 8. ¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L3 se active 4 seg. después de que la lámpara piloto L2 se ha activado?

2-5


2-6

o 9. ¿Qué ocasiona que las lámparas piloto L 1, L2, Y L3 se desactiven 3 seg. después de que la lámpara piloto L3 se ha activado?

o 10. ¿Que le ocurrirá a la operación del sistema si la instrucción 0:00 del contacto NA en el escalón O es removida? Será aún capaz de hacer que las lámparas piloto L 1, L2, Y L3 se activen? Explique.

o 11. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de ce y la computadora anfitrión, si la hay.

o 12. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los componentes eléctricos de la superficie de trabajo. Regrese todos los cables de conexión y componentes a su ubicación de almacenamiento.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera de PLC que utiliza instrucciones de temporizador activado para activar las tres lámparas piloto en un orden programado y por un períodO de tiempo definido. Utilizó los bits de expiración del temporizador para controlar la activación y desactivación de los temporizadores y las lámparas piloto.

PREGUNTAS DE REPASO

1. En el programa en escalera de la Figura 2-2, que instrucción mantiene el escalón O lógicamente verdadero después de que el botón pulsador BP1 es liberado?


2. ¿Cuándo es activado el bit de expiración de una activación de temporizador activado (colocado en lógica 1)?

3. ¿ Qué significa "valor preajustado"?

4. ¿Cuántos intervalos de base de tiempo deben ser contados por un temporizador teniendo una base de tiempo de 0,1 segundo para cronometrar un intervalo de 60 seg.?

5. Utilice la Figura 2-4 para dibujar un programa en escalera del PLC que tenga las siguientes capacidades:

Cuando el botón pulsador BP1 sea liberado, la lámpara piloto L 1 se active; 5 seg. después, la lámpara piloto L 1 se desactive, mientras la lámpara piloto L2 se activa; 4 seg. después, la lámpara piloto L2 se desactive, mientras que la lámpara piloto L3 se activa; 3 seg. después, la lámpara piloto L3 se desactive.

2-7


(+) (.)

ASIGANCIÓN E/S

BPl ENTRADA DEL PLC o L1 SALIDA DEL PLC o L2 SALIDA DEL PLC 1

L3 SALIDA DEL PLC 2

Figura 2-4. Programa en escalera de PLC para la pregunta de repaso 5.

2-8

Ejercicio 3

Instrucciones del contador


• Revisar las instrucciones del contador del PLC; • Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utiliza contadores en

cascada.

DISCUSiÓN


Los PLC tienen instrucciones de contador que proveen la misma función que los contadores electromecánicos. Las instrucciones del contador son utilizadas para activar o desactivar un dispositivo después de que un número definido de eventos ha ocurrido. Las instrucciones del contador son instrucciones de salida internas ya que solamente pueden ser utilizadas dentro del programa, no para control directo de las salidas externas del PLC.

Operación

La instrucción del contador cuenta el acontecimiento de un evento. Dos parámetros están asociados con cualquier instrucción del contador: el "valor acumulado" y el ''valor preajustado". El valor acumulado corresponde a la cuenta transcurrida desde que el contador fue reiniciado por última vez. El valor preajustado corresponde al número de acontecimientos del evento que están por ser contados. La aplicación más común de una instrucción del contador es activar o desactivar un dispositivo después de alcanzar un valor preajustado.

Tipos de instrucciones del contador

Lo siguiente es una descripción de las instrucciones del contador que están más comunmente disponibles en los PLCs:

• La instrucción "contador arriba" incrementa su valor acumulado en uno en cada transición de falso a verdadero del escalón del contador arriba. Cuando el valor acumulado es igualo mayor que el valor preajustado, el bit de terminación del contador es activado. Después de que el contador alcanza el valor preajustado, el valor acumulado continúa incrementándose hasta que se reinicie a cero por una instrucción de reinicio.

• La instrucción "contador abajo" disminuye su valor acumulado en uno en cada transición de falso a verdadero del escalón del contador abajo. La instrucción

3-1


3-2

contador abajo es con frecuencia utilizada en conjunto con la instrucción contador arriba para formar un contador arriba/abajo.

• La instrucción "contador arriba/abajo" combina ambas funciones conteo hacia arriba y hacia abajo. Ésta incrementa su valor acumulado en uno en cada transición de falso a verdadero de la entrada del contador arriba. Cuando el valor acumulado es mayor o igual al valor preajustado, el bit de terminación del contador es activado.

Utilización de bits de estado del contador

Las instrucciones del contador del PLC incluyen uno o más bits de estado del contador que proveen información del proceso de conteo. El bit de estado del contador básico es el bit de terminación que se activará cuando el valor acumulado iguale el valor preajustado. Sin embargo, dependiendo del modelo del PLC, adicionales bits de estado del contador pueden estar disponibles, tales como el bit de habilitación del contador y el bit de sobre flujo.

Los bits de estado del contador pueden ser utilizados en todo el programa para controlar las instrucciones de los contactos NA y NC. Esto es hecho programando la instrucción del contacto NA o NC con la dirección de contador y, cuando sea requerido, el número de bit de estado del contador o el nemotécnico.

Utilización de la instrucción de reinicio

La instrucción del contador es una instrucción retentiva, lo que significa que el valor acumulado es retenido cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas, cuando el programa es interrumpido, o cuando es perdida la potencia. Por lo tanto, la instrucción de reinicio debe ser utilizada para reiniciar el valor acumulado del contador a cero. Cuando es energizado, la instrucción de reinicio reinicia el valor acumulado del contador, así como los bits de estado del contador.


En este ejercicio, programará y evaluará un programa en escalera de PLC que utiliza instrucciones del contador.

En la primera parte, instalará el circuito.

En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC.

En la tercera parte, evaluará el programa en escalera del PLC conectando en cascada dos contadores en los cuales el bit de terminación es utilizado para incrementar el segundo contador. El primer contador activara una lámpara piloto cada vez que su valor acumulado alcance cinco. El segundo contador activará otra lámpara piloto cada vez que su valor acumulado alcance tres.


EQUIPO REQUERIDO

Consulte la Gráfica de utilización del equipo, en el Apéndice a de este manual, para obtener la lista del equipo requerido para realizar este ejercicio.

PROCEDIMIENTO

o 1. Conecte el circuito de entradas/salidas del PLC mostrado en la Figura 3-1.

PLC

TERMINALES TERMINALES

IFC1, NA DE ENTRADA DE SALIDA L1

DEL PLC DEL PLC

o o 00

01 10

02 2(SJ -O 03 30 -O

40 -O 50 -O

O- o 6 60 -O O- o 7 70 -O O- o 8 24 Vdc 0

O- o 9

O- 0 10

O- 0 11

0

I

ENTRADA: COMÚN


DECC

Figura 3-1. Circuito de entradas/salidas del PLC.

o 2. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 3-2, utilizando el formato apropiado de dirección de la instrucción a su modelo de PLC.

3-3


3-4

(+)

Nota: Si la instrucción contador arriba no está disponible en su PLC, puede utilizar las instrucciones del contador arriba/abajo en lugar de las instrucciones del contador arriba C:O y C: 1 en la Figura 3-2. Para hacer esto, conecte el escalón de conteo a la entrada del contador arriba de la instrucción del contador arriba/abajo, y mantenga siempre la entrada del contador abajo desenergizada por medio de una instrucción del contacto NA programada con una dirección de bit en desuso.

F1 IC 1:0 o

BIT DE CONTADOR ARRIBA TERMINACiÓN C:O

C:O C:O I IY CUENTA I Al RUNG o .----1

(-)

n=5 --1 BP 1:0

11

RUNG 1...-....... ---1 I

DE. CIONC:

BIT ERMINA

C :1

~

DE CIÓNC:O

BIT TERMINA

C: o RUNG 2 .----1 I

DE CIÓNC:

BIT TERMINA

C: o I I RUNG3...-----I

2 BP 1:0 2

I I RUNG 4 .-------i

DE. BIT TERMINA

C CION C:1 :1

RUNG 5 .----1 I

RUNGS...----

REINICIO

LUZ INDICADORA L 1 0 :00

( DESACTIVADA }-

CONTADOR ARRIBA

C:1

CUENTA

n=3 --REINICIO


( DESACTIVADO }-

I FIN l I I

Figura 3-2. Programa en escalera de PLC utilizando las instrucciones contador arriba.



o 5. Mientras monitorea la instrucción del contador C:O, impulse el brazo del rodillo del interruptor de fin de carrera IFC1 una vez. ¿Qué le ocurre al


valor acumulado del contador C:O mientras IFC1 esta activado? Explique la operación consultando el programa en escalera mostrado en la Figura 3-2.

o 6. Mientras monitorea la instrucción del contador C:O, active el interruptor de fin de carrera IFC1 cuatro veces. ¿Qué le ocurre a la lámpara piloto L 1 cuando el valor acumulado del contador C:O alcanza 5? ¿Por qué?

o 7. Libere el botón pulsador BP1 momentaneamente. ¿ Qué le ocurre al valor acumulado del contador C:O, ya la lámpara piloto L 1? ¿Por qué?

o 8. Monitoree la instrucción del contador C:1. ¿Cuál es el valor acumulado del contador? ¿Por qué?

o 9. Mientras monitorea la instrucción del contador C:1, active el interruptor de fin de carrera IFC1 cinco veces. Ahora ¿cuál es el valor acumulado del contador C:1? ¿Por qué?

o 10. Libere el botón pulsador BP1 momentaneamente para reiniciar la instrucción del contador C:O.

o 11. Mientras monitorea la instrucción del contador C: 1, active el interruptor de fin de carrera IFC1 cinco veces. ¿Qué le ocurre a la lámpara piloto L2 cuando el valor acumulado del contador C:1 alcanza 3? ¿Por qué?

3-5


3-6

D 12. ¿Está activada la lámpara piloto L 1? ¿Por qué?

D 13. Libere el botón pulsador BP2 momentaneamente. ¿Qué le ocurre al valor acumulado del contador C:1, ya la lámpara piloto L2? Explique.

D 14. ¿Qué instrucción de la Figura 3-2 previene al contador C:O de ser incrementado más allá de su valor preajustado de 5?

o 15. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.

D 16. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los componentes eléctricos de la superficie de trabajo. Regrese todos los cables y componentes a su ubicación de almacenamiento.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera del PLC que utiliza contadores arriba en cascada para activar dos lámparas piloto cada vez que un interruptor de fin de carrera es activado un número de veces definido.

Observó que el contador arriba incrementa su valor acumulado por uno en cada transición de falso a verdadero del escalón del contador arriba. Cuando el valor acumulado es igual o mayor que el valor preajustado, el bit de terminación del contador es activado.

También observó que el bit de terminación del contador puede ser utilizado para incrementar o reiniciar otro contador, y para activar las salidas extemas del PLC.


PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Para qué propósito son utilizadas las instrucciones del contador del PLC?

2. ¿Qué ocasiona que una instrucción del contador arriba incremente su valor acumulado en uno?

3. ¿Cuándo es activado el bit de terminación de una instrucción contador arriba (colocado en lógica 1)?

4. ¿Cómo afecta la energización de la entrada de reinicio al bit de terminación del contador y al valor acumulado?

5. Utilice la Figura 3-3 para dibujar el programa en escalera del PLC que tenga las siguientes capacidades:

Que al activar el interruptor de fin de carrera IFC1 cinco veces ocasione que la lámpara piloto L 1 se active. 10 seg. después, la lámpara piloto L 1 se desactive y un nuevo ciclo pueda ser iniciado.

3-7


(+) (-)

ASIGNACIÓN E/S

IFC1 ENTRADA DE PLC o L 1 SALIDA DE PLC o

Figura 3-3. Programa en escalera del PLC para la pregunta de repaso 5.

3-8

Ejercicio 4

Instrucciones de comparación y de cierre


• Revisar el cierre del PLC y las instrucciones de comparación; • Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utilice instrucciones

de comparación y de cierre controladas por contador.

DISCUSiÓN

Instrucciones de Cierre

Los PLC tienen instrucciones de salida retentivas llamadas instrucciones de cierre las cuales pueden ser utilizadas para mantener un dispositivo alterno activado después de que las condiciones que causaron la activación del dispositivo ya no existan.

Existen dos tipos de instrucciones de cierre: la "instrucción de cierre" y la "instrucción sin cierre". Las instrucciones de cierre y sin cierre son siempre utilizadas en pares para controlar un bit de trabajo en la tabla de datos del PLC, ambas instrucciones dirigen el mismo bit de trabajo.

• Cuando un escalón que contiene una instrucción de cierre va de falsa a verdadera, la instrucción de cierre activa el bit de dirección en la tabla de datos del PLC. Después de eso, el bit permanece activado aún si el escalón que contiene la instrucción de cierre se vuelve falsa. El único medio para desactivar el bit es utilizar una instrucción de cierre localizada en un escalón separado.

• Cuando el escalón que contiene la instrucción sin cierre asociada va de falsa a verdadera, la instrucción sin cierre desactiva el bit cerrado. Después de eso, el bit permanece desactivado hasta que es activado por la instrucción de cierre.

Debido a que las instrucciones de cierre y sin cierre son retentivas, la dirección será retenida activada o desactivada si el programa es interrumpido o si la potencia es perdida. Consecuentemente, el procesador resumirá la operación utilizando el valor de bit retenido.

Si ambas instrucciones de cierre y sin cierre son energizadas al mismo tiempo, el bit al que están dirigidos será desactivado. Si después de dar potencia, ambas instrucciones de cierre y sin cierre son desenerigizadas, el bit al que están dirigidos será desactivado.

Note que las instrucciones de cierre y sin cierre también pueden ser llamadas instrucciones de ajuste y reinicio, dependiendo del PLC.

4-1


4-2

Instrucciones de Comparación

Los PLC tienen instrucciones especiales llamadas instrucciones de comparación las cuales pueden ser utilizadas para comparar dos valores numéricos. Existen tres tipos básicos de instrucciones de comparación:

• Comparación Igual; • Comparación Menor Que; • Comparación Mayor Que.

La instrucción de comparación se programa especificando las fuentes de los dos valores a ser comparados. Una fuente puede ser una dirección de una palabra o una constante de programa. El resultado de la comparación determina si la instrucción es verdadera o falsa. Basada en este resultado, una instrucción de salida puede ser energizada o desenergizada.

Como ejemplo, suponga que una instrucción de Comparación Mayor Que es presentada con dos valores. Si el primer valor es mayor que el segundo, la instrucción es verdadera y la instrucción de salida asociada es energizada.

Las instrucciones de comparación del PLC pueden ser utilizadas en conjunto con las instrucciones del contador o del temporizador para activar dispositivos externos de manera secuencial. Con este tipo de arreglo, una instrucción de comparación es controlada por el valor acumulado del temporizador o del contador. El valor acumulado del temporizador o contador es utilizado como fuente 1 de la instrucción de comparación, mientras que una constante es especificada como fuente 2 de la instrucción de comparación.


En la primera parte del ejercicio, instalará el circuito.

En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC.

En la tercera parte, evaluará el programa en escalera del PLC que utiliza instrucciones de comparación y de cierre controladas por contador para activar una lámpara piloto después de que otra lámpara piloto ha destellado un número de veces definido.

EQUIPO REQUERIDO



PROCEDIMIENTO

o 1. Conecte el circuito de entradas/salidas del PLC mostrado en la Figura 4-1.


DELPLC

00 O- 0 1

O- 02 O- 0 3

O- 04 O- 05 O- 0 6

O- 07 O- 0 8

O- 0 9

O- 0 10 O- 0 11

o I

ENTRADA: COMÚN

PLC

TERMINALES DE SALIDA DELPLC

00 10 20 30 40 50 60 70

24 Vdc 0

I I I I

ENTRADA : DE POTENCIA +

DEL RELÉ

-O -O -O -O -O -O

Figura 4-1. Entradas/salidas del circuito del PLC.

L1


DECC

o 2. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 4-2, utilizando el formato apropiado de dirección de la instrucción a su modelo del PLC.

Nota: Algunos PLC tales como el Omron SYSMAC CPM1 realizarán funciones de comparación a través del uso de una instrucción de salida de Comparación que controla instrucciones del contacto NA dirigidas a las celdas de estado de comparación. Si este es el caso con su PLC, reemplace el escalón 7 del programa en la Figura 4-2 por los dos siguientes escalones:

Para el escalón 7, programe una instrucción del contacto NA dirigida para el bit de trabajo 8:0 en serie con una instrucción de salida de Comparación;

4-3


Para el escalón 8, programe una instrucción del contacto NA dirigida a la celda de estado Mayor Que en serie con una instrucción de salida dirigida a 0:01.

(+) (-)

INICIO BP1 CIERRE B:O 1:00 B:O

RUNGO 1 ( C

BITD~ SIN CIERRE B:O TERMINACION C:O

C:O B:O

RUNG 1 1 ( S

BIT DE BIT DE TEMPORIZADOR TRABAJO EXPIRACiÓN T:1 ACTIVADO

B:O T:1 T:O

RUNG2 1 Ji (CAC

RETARDO: 0,3 SEGUNDOS

BIT DE BIT DE TEMPORIZADOR TRABAJO EXPIRACiÓN T:O ACTIVADO

B:O T:O T:1

RUNG3 1 " (CAC


BIT DE CONTADOR ARRIBA EXPIRACiÓN T:O

C:O T :O

RUNG4 CUENTA

BIT DE n = 10 TRABAJO B:O

RUNG5 REINICiO

BIT DE BIT DE EXPIRACiÓN T:O TRABAJO LUZ INDICADORA L 1

T:O B:O 0 :00 RUNG6 1 " ( DESACTIVADO

COMPARACiÓN BIT DE MAYOR QUE TRABAJO LUZ INDICADORA L2

B:O 0 :01

RUNG7 CMP >1 " ( DESAC-IVADO

FUENTE 1: ACUM. C:O. FUENTE 2: 4

RUNG8 FIN

Figura 4-2. Programa en escalera de PLC utilizando instrucciones de comparación y de cierre.



4-4


LÁMPARA PILOTO L 1 :

D 5. Evalúe su programa liberando el botón pulsador de INICIO BP1 momentaneamente. El sistema debe operar como sigue (consulte la Figura 4-3):

I

Cuando el botón pulsador BP1 este liberado, la lámpara piloto L 1 empieza a activarse y desactivarse (centellar); Cuando la lámpara piloto L 1 se active por quinta vez, la lámpara piloto L2 se activa; Cuando la lámpara piloto L 1 han destellado nueve veces, ambas lámparas piloto se desactivan y un nuevo ciclo puede ser iniciado.

¿Opera correctamente su sistema?

o Sí D No

EL BOTÓN PULSADOR BP1 ES LIBERADO

(ACTIVADO)

I 0.3 s I 0.3 s I I I I

(DESACTI\! ADa) ji, i

(ACTIVADO)

(DESACTIVADO) LÁMPARA PILOTO l2 : f--------------'

Figura 4-3. Diagrama de cronometraje para el programa de la Figura 4-2.

D 6. Repita el paso 5 varias veces para familiarizarse con la operación del sistema.

¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L 1 empiece a destellar cuando el botón pulsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera mostrado en la Figura 4-2.

4-5


4-6

D 7. ¿Es el valor acumulado de la instrucción del contador C:O incrementado en uno cada vez que la lámpara piloto L 1 se activa? ¿Por qué?

D 8. ¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L2 se active cuando la lámpara piloto L 1 se activa por quinta vez?

D 9. ¿Qué ocasiona que las lámparas piloto L 1 Y L2 se desactiven cuando la lámpara piloto L 1 ha destellado nueve veces?

D 10. ¿Qué le sucede al valor acumulado del contador C:O cuando la lámpara piloto se desactiva? Explique.

D 11. ¿Qué le sucederá a la operación del sistema si la instrucción de la Comparación Mayor Que en el escalón 7 es cambiada por una instrucción de Comparación Menor Que y si el valor en la fuente 2 de esta instrucción es cambiada a 7?

D 12. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.


o 13. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los componentes eléctricos de la superficie de trabajo. Regrese todos los cables y componentes a su ubicación de almacenamiento.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera del PLC que utiliza instrucciones de comparación controladas por contador para activar una lámpara piloto después de que otra lámpara piloto ha destellado un número de veces definido.

Observó que las instrucciones de cierre y sin cierre son siempre utilizadas en pares para controlar un bit de trabajo en la tabla de datos en el PLC. La instrucción de cierre activa el bit dirigido. Después de eso, el bit permanece activado independientemente de las condiciones del escalón de cierre hasta que es desactivado por la instrucción sin cierre. La instrucción sin cierre desactiva el bit dirigido. Después de eso, el bit permanece desactivado independientemente de las condiciones del escalón sin cierre hasta que es activado por la instrucción de cierre.

También observó que las instrucciones de comparación pueden ser utilizadas en conjunto con las instrucciones del temporizador o del contador para activar dispositivos externos de manera secuencial.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es el propósito de las instrucciones de cierre?

2. ¿Comparten la misma dirección las instrucciones de cierre y sin cierre?

3. ¿Cómo puede una instrucción de comparación ser utilizada en conjunto con una instrucción del contador para activar un dispositivo externo después de que un número definido de eventos ha ocurrido?

4-7


4-8

4. En el programa en escalera de la Figura 4-2, ¿qué le sucederá a la lámpara piloto L2 si el valor en la fuente 2 de la instrucción de Comparación Mayor Que es cambiada a 11?

5. Utilice la Figura 4-4 para dibujar un programa en escalera de PLC que tenga las siguientes capacidades:

Que cuando el pulsador BP1 sea liberado, la lámpara piloto L 1 se active; 5 seg. después, la lámpara piloto L 1 se desactive, mientras la lámpara piloto L2 se activa; 4 seg. después, la lámpara piloto L2 se desactive.

Nota: Utilice las instrucciones de comparación y de cierre controladas por temporizador para controlar la activación y desactivación de las lámparas piloto L 1 Y L2.


(+)

ASIGNACiÓN E/S

BP1 ENTRADA DEL PLC o L1 SALIDA DEL PLC o l2 SALIDA DEL PLC 1

Figura 4-4. Programa en escalera del PLC para la pregunta de repaso 5.

4-9

Ejercicio 5

Control temporizado de los actuadores neumáticos


• Conectar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que continuamente alterna un cilindro y lo detiene en dos posiciones predeterminadas por un período de tiempo.

DISCUSiÓN

El control temporizado es con frecuencia utilizado en los sistemas neumáticos para mantener un actuador en una posición predeterminada por un período de tiempo. Por ejemplo, una máquina de taladrado donde un cilindro dirige la broca puede requerir que el cilindro se detenga o espere en el orificio temporalmente para limpiar cualquier rebaba que se haya acumulado cuando taladraba la pieza. Otro ejemplo es una máquina de empaque donde un cilindro dirige la punta y posiciona el cabezal.

Las instrucciones del temporizador del PLC son idealmente satisfactorias para producir retardos de tiempo debido a su flexibilidad en la programación, detección y reparación de fallas, buena afinación, y en la modificación de un sistema de control.


En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por PLC que continuamente alterna un cilindro y lo detiene por 3 segundos cuando el vástago se extiende un tercio, y cuando se extiende completamente.

EQUIPO REQUERIDO

Consulte la Gráfica de utilización del equipo en el Apéndice A de este manual, para obtener la lista del equipo requerido para realizar este ejercicio.

PROCEDIMIENTO

D 1. Conecte el sistema neumático controlado por PLC mostrado en la Figura 5-1. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que se active cuando el vástago del cilindro esté extendido a un tercio. Monte los interruptores de fin de carrera mecánicos IFC1 y IFC2 para que se activen cuando el vástago del cilindro esté completamente extendido y

5-1


BP1, NA

----1-

5-2

plegado. Deje el vástago del cilindro en la posición de plegado completamente.

r SOL-A

VD1

VCF1

"--- SOL-B

VCF2

DIAGRAMA NEUMÁTICO

PLC

TERMINALES TERMINALES DE ENTRADA DE SALIDA

DELPLC DELPLC SOL-A

00 00

01 10

0 2 20

03 30

04 40

O- 05 50

O- 06 60

O- 07 70

O- 08 24 Vdc 0

O- 09

O- 0 10

O- 0 11

0

SECCiÓN DE CONTROL DEL PLC

Figura 5-1. Sistema neumático controlado por un PLC. ·

IMP1

6 IFC2 IFC1


DECC


o 2. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 5-2, utilizando el formato apropiado de la dirección de instrucción para su modelo de PLC.

(+) (-)

INICIO BP1 CIERRE B:O 1:00 B:O

RUNGO 1 ( C

PARO BP2 SIN CIERRE B:O 1:01 B:O

RUNG 1 S

BIT DE DE TRABAJO O IFC2 CIERRE B:1

B:O 1:04 B:1 RUNG2 1 11 ( C

BIT DE IFC1 EXPIRACiÓN T:O SIN CIERRE B:1 1:03 T:O B:1

RUNG3 1 11 ( s

BIT DE BIT DE TRABAJO O TRABAJO 1 IMP1 SOL-A

B:O B:1 1:02 0 :00 RUNG4 1 1 ACTIVADO

BITD~ EXPIRACION T:O

T:O

BIT DE BIT DE TRABAJO O TRABAJO 1 SOL·B

B:O B:1 0:01 RUNG 5 ...----1 f-I ----lf---- ------{( ACTIVADO

BIT DE TEMPORIZADOR TRABAJO O PX1 ACTIVADO

B:O 1:02 T:O

RUNG 6 t----------i ~ V------I( CAC RETARDO: 3 SEGUNDOS

IFC1 1:03

RUNG 7 ~------------j FIN f------------.

Figura 5-2. Programa en escalera de PLC utilizado para el cronometraje de la detección de un cilindro.

5-3


5-4


o 4. Verifique el estado del equipo didáctico de acuerdo al procedimiento proporcionado en el Apéndice F.

o 5. Cierre la válvulas de control de flujo girando las perillas de control en el sentido de las manecillas del reloj completamente. Después abra cada válvula girando las perillas una vuelta y media en el sentido contrario al de las manecillas del reloj. Observe la marca en las perillas para colocar la posición correcta.

o 6. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción y la válvula de interrupción de derivación en el colector. Configure la válvula de descompresión a 400 kPa (ó 60 psi (pulgada cuadrada)) en el manómetro regulado.

o 7. Active la fuente de alimentación de ce.

MOVIMIENTO DEL VÁSTAGO

BP1 (INICIO)

SOL-A

IMP1

IFC1

SOL-B

IFC2

~------1 CICLO

TERMINA LA r EXTENSiÓN

EXTIENDE: DETIENE : 1: DETIENE : RETRACTA I--.... ¡-: - (3 seg.) .: .: (3 seg.) .: •

I I I I I I I I

I I I (LIBERADO) I I I

.: :: : j

(ENER3IZADO)

(ACTIVADO)

(ACTIVADO) •

(ACTIVADO)

I I I ! (ENERGIZADO)

I I

~

Figura 5-3. Diagrama de cronometraje.

.. t


D 8. Evalue la operación del sistema, utilizando el diagrama de cronometraje en la Figura 5-3 y los siguientes pasos de verificación:

Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El vástago del cilindro debe empezar a extenderse; Cuando el vástago se extienda a un tercio, debe detenerse por 3 seg. después éste debe continuar extendiéndose a carrera completa; Cuando esté completamente extendido, el vástago debe detenerse por 3 seg. después éste debe plegarse completamente; Cuando esté completamente plegado, el vástago debe iniciar automáticamente un nuevo ciclo.

No proceda con el ejercicio si no se logró ninguna de las condiciones de arriba. En lugar de eso verifique las conexiones del circuito y el programa del PLC. Realice las modificaciones requeridas, después verifique que el sistema opere correctamente.

D 9. Monitoree el programa del PLC conforme el vástago del cilindro se extiende, detiene y retracta.

¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro empiece a extenderse cuando el BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 5-2.

D 10. ¿Qué origina que el vástago del cilindro se detenga cuando se extiende una tercera parte?

D 11 . ¿Qué origina que el vástago del cilindro continue extendiéndose después de que el período de detención ha pasado?

5-5


5-6

o 12. ¿Qué ocasiona que el vástago extendido completamente se detenga por 3 seg. antes de que se retracte?

o 13. ¿Qué ocasiona que el vástago reinicie automáticamente un nuevo ciclo cuando éste se retracta completamente?

o 14. Conforme el vástago del cilindro se está extendiendo pero antes de que haya activado el interruptor magnético de proximidad IMP1. libere momentaneamente el botón pUlsador de PARO BP2. ¿Qué le sucede al vástago del cilindro? ¿Por qué?

o 15. Libere el botón pulsador de INICIO y observe que el vástago del cilindro reinicia en la dirección (hacia delante) en que se movía antes de que fuera detenido. ¿Qué instrucción en el programa en escalera del PLC de la Figura 5-2 es responsable de esto? Explique.


o 16. ¿Qué modificación debe hacerse en el escalón 5 de la escalera para hacer que el vástago que se está retractando se detenga por 3 seg. sobre la activación del interruptor magnético de proximidad IMP1?

o 17. ¿Qué modificación debe hacerse para cambiar el período de detención a 10 seg.?


o 19. En la unidad de acondicionamiento, cierre las válvulas de interrupción, y gire completamente la perilla de ajuste del regulador en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

o 20. Desconecte y almacene todos los cables y componentes.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por PLC que alterna un cilindro y ocasiona que éste se detenga en dos posiciones predeterminadas por un período de tiempo definido. Observó que las instrucciones del temporizador del PLC son satisfactorias para el cronometraje de la detención de un vástago de cilindro debido a su flexibilidad en la programación y en la modificación del sistema de control.

También observó que las instrucciones de cierre del PLC pueden memorizar la dirección en la cual un vástago del cilindro se mueve antes de que éste se detenga, permitiendo al vástago reiniciar en la misma dirección la siguiente ocasión en que el botón pulsador de INICIO sea liberado.

5-7


5-8

PREGUNTAS DE REPASO

1. Proporcione un ejemplo de cómo es utilizado el control temporizado en los sistemas neumáticos.

2. ¿Por qué son idealmente satisfactorias las instrucciones del temporizador del PLC para producir retardos de tiempo?

3. ¿Qué significa "cronometraje de detención" de un cilindro neumático?

4. Proporcione dos aplicaciones donde se requiera que un cilindro se detenga en una posición predeterminada por un período de tiempo definido.

5. ¿Cómo puede ser utilizada la instrucción del temporizador activado para el cronometraje de detención de un cilindro neumático?

Ejercicio 6

Conteo de ciclos del actuador neumático


• Conectar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que hace que girar un motor 200 vueltas y después alterna un cilindro 5 veces.

DISCUSiÓN

El conteo de ciclos del actuador neumático es requerido cuando una porción de un sistema debe ser activada o desactivada después de que un actuador ha completado un número de ciclos definido. Una aplicación típica es una máquina de empaque automatizada que apila y cuenta los artículos de producción en grupos. El método usual para un cilindro que continuamente se extiende y retracta, es escoger y apilar un artículo en cada ciclo, y para un contador contar el número de ciclos que han sido terminados por el cilindro. Cuando la cuenta requerida es alcanzada, una señal de interrupción ocasiona que otro cilindro aparte la pila.

El conteo de ciclos del actuador neumático es también requerido para la planeación del mantenimiento de las máquinas. El PLC mantiene el rastreo del número de artículos que la máquina fabrica para determinar cuando una pieza debe ser remplazada.

Las instrucciones del contador del PLC son ideales para el conteo del número de ciclos terminados por un actuador. Permiten el monitoreo de las máquinas de producción automáticas en porcentajes eficientemente altos.


En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por el PLC que hace que un motor gire 200 vueltas y después alterne un cilindro 5 veces.

EQUIPO REQUERIDO


6-1


BP1 . NA

~

SOL-A VD1

DIAGRAMA NEUMÁTICO


DElPlC

PlC

TERMINALES DE SALIDA DElPlC

"----I-...:\.-.!.0 o 00 10

20 30-0 40-0 50-0 60-0 70-0

1 __ ~r·T0 1

02 o 3

07 08

o- 0 9

o- 0 10

o- 011

o

24Vdc 0

I I I I

ENTRADADE : POT=NCIA DEL RELÉ

SECCiÓN DE CONTROL DE PlC

VD1 -S0l-A

Figura 6-1. Sistema neumático controlado por el PLC.

6-2

MOTOR BIDIRECCIONAL BI

IJ

LJ IF1


DECC

VCF1


PROCEDIMIENTO

D 1. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC mostrado en la Figura 6-1. Note que el dispositivo del conducto largo es utilizado para disminuir la velocidad de retractación del vástago del cilindro.

D 2. Posicione el motor bidireccional para que esté perpendicular al interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa a una distancia de 10 cm (4 pulg.) entre el interruptor y el eje del motor (2 hileras de perforaciones). El haz del interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa debe apuntar en dirección del engomado blanco en el eje del motor.

D 3. Monte los interruptores magnéticos de proximidad PX1 y PX2 para que estén activados cuando el vástago del cilindro esté completamente extendido y completamente plegado, como se muestra en la Figura 6-1.

D 4. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 6-2, utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo de PLC.


D 6. Verifique el estado del equipo didáctico de acuerdo al procedimiento proporcionado en el Apéndice F.

D 7. Abra la válvula de control de flujo VCF1 girando completamente la perilla de control en el sentido contrario de las manecillas del reloj. Cierre la válvula de control de flujo VCF2 girando completamente la perilla de control en el sentido de las manecillas del reloj. Después abra la válvula girando la perilla dos vueltas en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

D 8. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal y las válvulas de interrupción de derivación en el colector. Configure la válvula de descompresión a 400 kPa (ó 60 psi) en el manómetro regulado.


6-3


(+) (-)

INICIO BP1 CIERREB:O

RUNGO

1:00 ( B2)-----: I

PARO BP2 SIN CIERRE B:O

RUNG 1 1:01 B::l I Y ( S )-----A"I

BIT DE TERMINACiÓN C:1 IMP2

C"1 1:04 1" It--1 I

BIT DE BIT DE TRABAJO O TERMINACiÓN C:O VD1-S0L-A

B:O C:O 0:00

RUNG2 : I Jf (DESACTIVADO ~

BIT DE BIT DE CONTADOR ARRIBA TRABAJO O IF1 TERMINACiÓN C:O

C:O B:O 1:02 C:O

RUNG3 : I 1: IY CUENTA A l

BIT DE n=200 -< DE TRABAJO O

RUNG4 ~J, REINICIO /1"1

IMP2 CIERREB:1 1:04 B:1

RUNG5 : I ( C }---

IMP1 SIN CIERRE B:1 1:03 B:1

RUNG6 : I ( S }---

BIT DE BIT DE TERMINACiÓN C:O ":"RABAJO 1 VD2-S0L-A

C:O 8:1 0 :01 RUNG7 : I " ( DESACTIVADO )-<

CONTADORA ARRIBA IMP1

C:1 1:03

RUNG8 II CUENTA 11

BIT DE n=5 r-TRABAJO O 8:0

RUNG9 I Y REINICIO /1"1

BIT DE BIT DE TERMINACiÓN C:OTRABAJO VD2-S0L-B

C:O B:1 0:02 RUNG10 1 I Y DESACTIVADO r 11 /1" 1

BIT DE TRABAJO O IMP2

B:~ I¡~ / 1 /1" 1

RUNG 11 I FIN I 1 1

Figura 6-2. Programa en escalera del PLC.

6-4


o 10. Evalue la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de verificación:

• Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El motor debe empezar a girar, mientras el vástago del cilindro debe permanecer inmóvil;

Nota: Si el LEO en el interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa parece saltar, reduzca la velocidad de giro del motor disminuyendo el flujo de aire con VCF1 .

• Monitoree la instrucción del contador del PLC C:O en el escalón 3 de la escalera. Cuando el valor acumulado alcance 200, el motor debe detenerse, mientras que el vástago del cilindro debe empezar a alternar (extenderse y plegarse);

• Cuando el vástago del cilindro ha alternado 5 veces, debe detenerse en la posición plegado completamente, permitiendo que un nuevo ciclo sea iniciado.

Si la operación del sistema no está como lo indicado, verifique las conexiones del circuito y el programa del PLC. Realice las modificaciones requeridas, después verifique que el sistema opere correctamente.

o 11. Cicle el sistema unas cuantas veces y monitoree el programa del PLC conforme sea ejecutado. ¿Qué ocasiona que el motor empiece a girar cuando el BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 6-2.

o 12. ¿Qué ocasiona que la instrucción del contador C:O en el escalón 3 incremente el valor acumulado cuando el motor gira? Explique.

6-5


6-6

o 13. ¿Qué ocasiona que el motor se detenga y el vástago del cilindro empiece a alternar cuando el valor acumulado de la instrucción del contador C:O alcance 200? Explique.

o 14. ¿Qué ocasiona que la instrucción del contador C:1 en el escalón 8 incremente su valor acumulado cada vez que el vástago del cilindro se extienda completamente?

o 15. ¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro se detenga en la posición plegado completamente después de haber alternado 5 veces? Explique.

o 16. Inicie el sistema liberando el BP1 , después libere el BP2 mientras el motor está girando. ¿Se detiene el motor inmediatamente cuando el BP2 es liberado? ¿Por qué?


MOTOR

MOVIMIENTO DEL VÁSTAGO

BP1 (INICIO)

VD1 -S0L-A

IF1

VD2-S0L-A

IMP1

VD2-S0L-B

IMP2

D 17_ Inicie el sistema liberando el BP1 , después libere el BP2 mientras el vástago del cilindro se está extendiendo a carrera media_ ¿Regresa el vástago del cilindro a la posición plegada completamente antes de que se detenga? ¿Por qué?

D 18_ Utilice la Figura 6-3 para dibujar el diagrama de cronometraje del sistema.

Figura 6-3. Diagrama de cronometraje_

D 19_ Modifique su programa del PLC para que así el sistema operare como sigue:

Al liberar el botón pulsador de INICIO ocasione que el vástago del cilindro empiece a alternar, mientras que el motor permanece detenido_ Cuando el vástago ha alternado 5 veces, se detiene, mientras que el motor empieza a girar.

6-7


6-8

(+)

Cuando el motor ha girado 200 vueltas, se detiene y el sistema está listo para un nuevo ciclo.

Utilice la Figura 6-4 para dibujar el programa del PLC modificado. Introduzca su programa y evalue la operación del sistema.

(-)

Figura 6-4. Programa nuevo modificado.




o 22. Desconecte y almacene todos los cables de conexión y componentes.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que hace a un motor girar 200 vueltas y después alternar un cilindro 5 veces.

Observó que la instrucción del contador del PLC es incrementada por transiciones del escalón de falso a verdadero del escalón del contador. Estas transiciones del escalón son ocasionadas por eventos ocurridos en el sistema. Tales como un pistón del cilindro desplazándose más allá de un interruptor magnético de proximidad o un volante de inercia del motor activando un interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa. Después de que un número definido de eventos ha ocurrido, el bit de terminación del contador se activa, lo que activa o desactiva un solenoide de la válvula direccional.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuándo es requerido un conteo de ciclos de un actuador neumático?

2. Describa una aplicación neumática típica donde el conteo de ciclos actuadores es requerido.

3. ¿Cómo puede ser utilizada la instrucción del contador del PLC para activar un solenoide de la válvula direccional después de que un cilindro ha alternado un número de veces definido?

6-9


6-10

4. En el programa en escalera del PLC de la Figura 6-2, ¿qué propósito es proporcionado por la instrucción del contacto NC C:O en el escalón 3?

5. En el programa en escalera del PLC de la Figura 6-2, ¿qué propósito es proporcionado por la instrucción del contacto NC 8:0 en el escalón 4?

Ejercicio 7

Control de seguridad de los actuadores neumáticos


• Conectar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que proporciona control de seguridad de un cilindro de prensa.

DISCUSiÓN

Los sistemas neumáticos controlados por PLC han hecho los trabajos más seguros alternando la responsabilidad de controlar activamente el sistema de los humanos a los PLC. Sin embargo, los humanos no han sido completamente removidos de la planta y continúan teniendo contacto con el equipo. La seguridad del trabajador que tiene contacto con el equipo debe por lo tanto estar garantizada. Es importante también asegurar que todo el equipo esté operando bajo condiciones de seguridad. El control de la seguridad está intencionado para prevenir lesiones al personal así como daños al equipo y al producto que está siendo hecho.

A lo largo de este manual, ya ha utilizado controles de seguridad tales como botones pulsadores de PARO para detener cilindros en movimiento y motores. Estos son utilizados para proporcionar al operador humano la oportunidad de detener un sistema si ocurre una emergencia. El botón pulsador de PARO debe estar cableado normalmente cerrado para asegurar que una corriente de control continuará fluyendo a la entrada del PLC si el botón pulsador se vuelve defectuoso o inoperable. La acción del sistema producida cuando el botón pulsador de PARO está liberado depende de la aplicación. En algunas aplicaciones, el cilindro debe ser detenido inmediatamente. En otras aplicaciones, el cilindro debe ser plegado antes de que sea detenido para poder iniciar desde una posición conocida y en una dirección predeterminada.

El equipo neumático que opera automáticamente debe también ser protegido de dañarse a sí mismo utilizando monitoreo de seguridad. El monitoreo de seguridad utiliza sensores tales como presostatos e interruptores de fin de carrera para detectar condiciones de operación inseguras. Cuando una condición peligrosa, tal como presión excesiva es detectada, el sistema responderá de acuerdo al problema detectado. Las respuestas posibles varían desde señales sonoras de advertencia o lámparas piloto indicando una falla al operador, a la desactivación total del sistema.

7-1


7-2

BP1,NA

-L

CILINDRO DE PRESiÓN

DIAGRAMA NEUMÁTICO


DEL PLC

00 , ____ r-T0 1

02 03 04

o- 05 o- 0 6

o- 07 o- 08 o- 0 9

o- 0 10

o- 0 11

o I

ENTRADA: COMÚN

PLC

TERMINALES DE SALIDA

DEL PLC

40 50 60 70

24 V de 0

I I I I I

ENTRADA DE: POTENCIA DEL RELÉ


SOL-A

Figura 7-1_ Sistema neumático controlado por PLC_

VCF1

VCF2


DECC

Control de seguridad de . los actuadores neumáticos


En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por PLC que utiliza un botón pulsador de PARO y uno de REINICIO, un presostato, y una luz de alarma para proporcionar control de seguridad de un cilindro de prensa.

EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Conecte el sistema rieumático controlado por PLC mostrado en la Figura 7-1. En este ejercicio, el cilindro simula un cilindro de prensa. Para prevenir dañar al equipo y al producto que está siendo hecho, la fuerza máxima disponible del cilindro de prensa es monitoreada a través del uso del presostato P 1 .

o 2. Configure la presión actuante del presostato a 400 kPa (ó 60 psi) y el diferencial de presión a su valor máximo.

o 3. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que se active cuando el vástago del cilindro esté completamente plegado.

o 4. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 7-2, utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo de PLC.



o 7. Cierre las válvulas de control de flujo girando completamente las perillas de control en el sentido de las manecillas del reloj. Después abra cada válvula girando las perillas dos vueltas en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

7-3


(+) INICIO (-) BPl CIERREB:O 1:00 B:O

RUNGO 1 ( C

PARO BP2 SIN CIERRE B:O 1:01 B:O

RUNG 1 S

Pl 1:04

BIT DE TRABAJO O IMPl CIERREB:l

B:O 1:03 B:l RUNG2 1 11 ( C

BIT DE EXPIRACiÓN T:O SIN CIERRE B:l

T:O B:l

RUNG3 1 ( S

BIT DE BITDE TRABAJO O TRABAJO 1 SOL-A

B:O B:l 0:00 RUNG4 1 11 ( DESACTIVADO

BIT DE BIT DE TRABAJO O TRABAJO 1 SOL-B

B:O B:l 0 :01 RUNG5 DESACTIVADO

REINICIO 1:02

BITDE TRABAJO 2 IMPl

B:2 1:03

BIT DE BITDE TEMPORIZADOR TRABAJO O TRABAJO 1 ACTIVADO

B:O B:l T:O RUNG6 1 11 (CAC

RETARDO: 5 SEGUNDOS

PSl CIERREB:2 1:04 B:2

RUNG7 1 ( C

BIT DE TRABAJO O SIN CIERRE B:2

B:O B:2

RUNGa 1 ( S

BITDE BITDÓ TEMPORIZAD:lR

TRABAJO 2 EXPIRACI N T:2 ACTIVADO B:2 T:2 T:l

RUNG9 1 * (CAC


BITDE BIT DE TEMPORIZADOR TRABAJO 2 EXPIRACIÓN T:l ACTIVADO

B:2 T:l T:2 RUNG10 1 11 (CAC


BITDE LUZ DE ALARMA DE EXPIRACiÓN T:l PRESiÓN EXCESIVA

T:l 0 :02 RUNG 11 1 ( :lESACTIVADO

RUNG12 FIN

Figura 7-2_ Programa en escalera del PLC_

7-4


o 8. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal y las válvulas de interrupción de derivación en el colector. Configure la válvula de descompresión a 350 kPa (ó 50 psi) en el manómetro regulado.

o 9. Active la fuente de alimentación de ce.

o 10. Evalúe la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de verificación:

• Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El vástago del cilindro debe extender y comprimir el resorte;

• 5 seg. después, el vástago del cilindro debe plegarse, ocasionando que el resorte se descomprima;

• Cuando el vástago del cilindro se vuelva plegado completamente, éste debe iniciar automáticamente un nuevo ciclo.

No proceda con el ejercicio si cualquiera de las condiciones de arriba no fueron logradas. En lugar de eso verifique las conexiones del circuito y el programa del PLC. Realice las modificaciones requeridas, después verifique que el sistema opere correctamente.

o 11 . Monitoree el programa del PLC conforme el vástago del cilindro se extiende y retracta.

¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro se extienda cuando el botón pUlsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 7-2.

o 12. ¿Qué ocasiona que el vástago se retracte 5 seg. después de que el botón pulsador BP1 es liberado?

7-5


7-6

o 13. ¿Qué ocasiona que el vástago inicie automáticamente un nuevo ciclo cuando se vuelve plegado completamente?

o 14. Libere momentaneamente el botón pulsador STOP BP2, mientras el vástago se está extendiendo pero antes de que se detenga contra el resorte. ¿Qué le ocurre al vástago? ¿Por qué?

o 15. Libere y sostenga el botón pulsador de REINICIO BP3. ¿Qué le ocurre al vástago? ¿Por qué?

o 16. Libere el BP1 para reiniciar el sistema. Después libere el BP2 mientras el vástago se está extendiendo pero antes de que se detenga contra el resorte. Libere el BP1 nuevamente. ¿Regresa el vástago a la posición de INICIO (plegada completamente) o reinicia en la dirección (hacia delante) en que se estaba moviendo antes de que fuera detenido? ¿ Por qué?

o 17. En la unidad de acondicionamiento, configure la válvula de descompresión a 450 kPa (ó 70 psi) en el manómetro regulado.


o 18. Explique, consultando el programa en escalera en la Figura 7-2, ¿qué le ocurre al vástago y a la lámpara piloto L 1 cuando la presión excede 400 kPa (ó 60 psi)?

o 19. ¿Cuál es el nivel máximo de presión que se puede desarrollar detrás del pistón del cilindro?

o 20. ¿Cuáles dos manipulaciones deben ser llevadas a cabo para desactivar la lámpara piloto L 1 Y hacer que el vástago del cilindro se extienda y retracta como lo hizo anteriormente? Verifique su respuesta.




CONCLUSiÓN

En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que proporciona control de seguridad de un cilindro de prensa. Observó que el botón pulsador de PARO permite al operador detener el cilindro de prensa si ocurre una emergencia. Observó que el botón pulsador de REINICIO permite al operador regresar el cilindro de prensa a la posición de INICIO y reiniciarlo en una dirección predeterminada y desde una posición conocida.

También observó que un presostato puede ser utilizado para retractar automáticamente el cilindro de prensa y activar la lámpara de alarma cuando una presión excesiva es detectada detrás del pistón del cilindro.

7-7


7-8

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Por qué es requerido el control de seguridad en los sistemas neumáticos controlados por el PLC?

2. ¿Qué propósito proporciona el botón pulsador de PARO en un sistema neumático controlado por el PLC?

3. ¿ Por qué debe ser cableado normalmente cerrado el botón pulsador de PARO?

4. ¿Qué significa "monitoreo de seguridad"?

5. ¿Cómo responderá el sistema cuando una condición peligrosa sea detectada a través de un monitoreo de seguridad?

Sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC


Ejercicio 8

• Conectar y evaluar un sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC.

DISCUSiÓN

Los sistemas de abrazadera y de trabajo usualmente constan de dos cilindros. El cilindro abrazadera, el cual es frecuentemente un cilindro de diámetro pequeño, avanza hasta que éste se atora contra la pieza de trabajo. El cilindro de trabajo, el cual es un cilindro de diámetro grande, avanza y retracta una herramienta de la máquina para realizar una tarea en particular en la pieza de trabajo sujetada, tal como prensado, taladrado, cortado, o pulverización.

La secuencia del ciclo del cilindro es usualmente como sigue:

• El cilindro abrazadera se extiende; • El cilindro de trabajo se extiende; • El cilindro de trabajo se retracta; • El cilindro abrazadera se retracta

Después el sistema se detiene por un período de tiempo para dar tiempo a otro cilindro de desatracar la pieza de trabajo maquinada en un depósito receptor y alimentar una nueva pieza de trabajo en la máquina. Después de que el período de detención ha pasado el ciclo automáticamente se repite.

Como puede ver, la secuencia está diseñada para que el cilindro abrazadera no pueda liberar su asimiento en la pieza de trabajo hasta que el cilindro de trabajo se ha plegado completamente. Esto asegura que la pieza de trabajo permanezca firmemente sujetada mientras está siendo trabajada. Un presostato conectado en el extremo émbolo del cilindro abrazadera puede ser utilizado para verificar que la pieza de trabajo esté sujetada con suficiente fuerza antes y durante la extensión del cilindro de trabajo.

El PLC permite más flexibilidad que nunca antes en la producción de sistemas de abrazadera y de trabajo que van más allá de simplemente sujetar y maquinar una sola pieza de trabajo. Tales sistemas incluyen: dispositivos incorporados de monitoreo avanzado para proteger al personal y a la maquinaria, abrazaderas múltiples de control en piezas complicadas, secuencia de la extensión y retracción de los cilindros abrazadera para seguir una herramienta móvil en una máquina, diseño simplificado del sistema, instalación, y detección y reparación de fallas.

8-1


BP1, NA

---L...

VD3

IFC2

IFC1

/1J

DIAGRAMA NEUMÁTICO


DEL PLC

00 01 02 03 04 05 06

o- 0 7

o- 0 8

o- 0 9

o- 0 10

o- 0 11

o ENTRADA:

COMÚN I

PLC

TERMINALES DE SALIDA

DEL PLC

o <S> 1 <S> 2 <S>

30 4 <S> 5 <S>

6 <S> 7 <S>

24 V de <S>

I I I I

ENTRADA DE: POTENCIA DE_ RELÉ


VCF2

UNIDAD DE TALADRO NEUMÁTICO

VD1-S0L-A

Figura 8-1. Sistema de abrazadera y de trabajo controlado porl PLC.

8-2

M2

VCF1

CILINDRO ABRAZADERA

VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO



En este ejercicio, conectará un sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC que consta de un cilindro abrazadera, un cilindro de trabajo avanzando y retractando una herramienta de maquinado, y un motor neumático simulando el motor de una herramienta de maquinado.

Para asegurar que la pieza de trabajo permanezca firmemente sujetada mientras la pieza de trabajo está siendo trabajada, un presostato monitoreará la presión aplicada detrás del pistón del cilindro abrazadera. El sistema se detendrá por 3 seg. al final de cada ciclo.

EQUIPO REQUERIDO

Consulte la Gráfica de utilización del equipo, en el Apéndice A de este manual , para obtener la lista del equipo requerido para realizar este ejercicio.

PROCEDIMIENTO

o 1. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC mostrado en la Figura 8-1.

o 2. Configure la presión actuante del presostato a 400 kPa (ó 60 psi) y el diferencial de presión a su valor máximo.

o 3. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que se active cuando el vástago del cilindro abrazadera esté completamente plegado.

D 4. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 8-2, utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo de PLC.



o 7. Cierre las válvulas de control de flujo girando completamente las perillas de control en el sentido de las manecillas del reloj . Después abra la válvula VCF1 girando la perilla dos vueltas en el sentido contrario al de las manecillas del reloj, y la válvula VCF2 girando la perilla cinco veces en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

8-3


8-4

CIERREB:O B:O

~------------------------------~( C

SIN CIERRE B:O B:O S

CIERREB:l B:l

~--~--------------------------~( C

SIN CIERRE B:l B:l

~------------------------~( S

CIERREB:2 B:2

~------------------------------~( C

SIN CIERRE B:2

~----~~----------------------~( S

TEMPORIZADOR ACTIVADO

T:O ~--------------------------~(CAC

RETARDO: 3 SEGUNDOS

VD1-S0L-A 0 :00

1-----------------i(DESACTIVADO

CONTADOR ARRIBA

C:O

~---~~-------------~CUENTA

n =200

+--.--~~-_...------------------l REINICIO

VD1 -S0L-B 0 :01

~-........ ------------------{ DESACTIVADO

BIT DE TRABAJO 2 VD2-S0L-A

B:2 0 :02 I-----Jf--------{( DESACTIVADO

Figura 8-2. Programa en escalera de PLC.




o 10. Evalue la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de verificación:

Liberar el botón pulsador de INICIO BP1 ocasiona Que el cilindro abrazadera extienda el motor bidireccional para empezar a girar;

Nota: Si el LEO en el interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa parece saltar, reduzca la velocidad de giro del motor disminuyendo el flujo de aire con VCF2.

Cuando el motor ha girado 200 vueltas, el cilindro de trabajo se extiende completamente, después éste se retracta. Durante la extensión y retracción de este cilindro, el motor continua girando y el cilindro abrazadera permanece extendido; Cuando el cilindro de trabajo se vuelve plegado completamente, el cilindro abrazadera se retracta y el motor se detiene; Cuando el cilindro abrazadera se vuelve plegado completamente, el sistema se detiene por 3 seg. después el ciclo se repite automáticamente; El liberar el botón pulsador de PARO/REINICIO BP2 en cualquier paso secuencial detiene el sistema y reinicia éste de regreso al estado inicial donde ambos cilindros son plegados y el motor es detenido.

o 11. Explique cómo opera el sistema consultando el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 8-2.

8-5


8-6

CILINDRO ABRAZADERA

MOTOR

CILINDRO DE TRABAJO

o 12. Utilice la Figura 8-3 para dibujar el diagrama de cronometraje del sistema de abrazadera y de trabajo.

BP1 (INICIO) f-----------------------------------..

VD1 ·S0L·A f-----------------------------------..

P1 ~--------------------------------~

IF1 ~--------------------------------~

VD2·SOL·A ~--------------------------------~

IFC1 ~--------------------------------~

VD2·SOL·B ~--------------------------------~

IFC2 ~--------------------------------~

IMP1 ~--------------------------------~

Figura 8-3. Diagrama de cronometraje para el sistema de abrazadera y de trabajo controlado por el PLC.





CONCLUSiÓN

En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que simula la operación secuencial de un cilindro abrazadera y de un cilindro de trabajo anexado a una herramienta de maquinado neumático. Observó que un interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa puede ser utilizado para iniciar el cilindro de trabajo cuando el motor de la herramienta de maquinado ha girado un número definido de vueltas.

También observó que un presostato puede ser utilizado para asegurar que la pieza de trabajo esté sujetada con suficiente fuerza antes y durante la extensión del cilindro de trabajo. Aprendió que los sistemas de abrazadera y de trabajo pueden ser requeridos para detención al final de cada ciclo para dar tiempo al cilindro de alimentación de desatracar la pieza de trabajo maquinada y colocar una nueva pieza de trabajo en la máquina.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué le sucedería a la operación del sistema de abrazadera y de trabajo en la Figura 8-1 si la presión regulada es configurada a 350 kPa (50 psi)?

2. ¿Qué sucedería si la derivación conteniendo las instrucciones del contacto NC B:O en el escalón 10 fuera removida?

3. ¿Cuál es el propósito del presostato P1 en el circuito?

8-7


8-8

4. ¿Cuándo es reiniciada la instrucción del contador C:O en el escalón 8?

5. ¿Qué modificación debe ser hecha en el escalón 2 de la escalera para cambiar el sistema de un sistema de reciprocidad continuo a un sistema de reciprocidad de un ciclo? Explique.

Ejercicio 9

Detección y reparación de fallas


• Localizar las fallas insertadas por el instructor en un sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC.

DISCUSiÓN

Aún los más eficientes PLC utilizados en la fabricación moderna están sujetos a fallas. Determinar un malfuncionamiento en el sistema puede ser un proceso que exige mucho tiempo. En este punto, un detector y reparador de fallas hábil es requerido. Debido a que la reducción del tiempo es muy valioso para la mayoría de las compañías, los técnicos altamente expertos están en gran demanda.

Cuando detecta y repara fallas de un sistema neumático controlado por PLC, es importante observar el problema y sus síntomas para determinar si el problema está localizado en la sección neumática o en la sección de control del PLC (incluyendo los dispositivos de entrada/salida del PLC) del sistema. Los síntomas observados pueden frecuentemente apuntar a un sólo componente o pieza específica del sistema de circuitos, y ninguna investigación a fondo es necesaria.

Una vez que el problema ha sido aislado a una derivación o a una sección específica del sistema, cada componente en esa área debe ser verificado uno a la vez. Una vez que un componente defectuoso ha sido localizado, debe ser precavido antes de llegar a cualquier conclusión. En ciertos casos inusuales, el problema puede ser ocasionado por más de un componente defectuoso. Por lo tanto, debe asegurarse de que el malfuncionamiento descubierto explique verosimilmente el problema observado. Si no, existe otro probable componente defectuoso que completaría la explicación del problema.

Para información adicional en técnicas de detección y reparación de fallas, consulte el Apéndice G del manual.


En este ejercicio, localizará fallas insertadas por el instructor en el sistema de abrazadera y de trabajo estudiado en el Ejercicio 8.

9-1


9-2

EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Instale el sistema de abrazadera y de trabajo controlado por el PLC que estudió en el Ejercicio 8.

o 2. Cuando el sistema sea operacional, pida a su instructor que inserte una falla en su sistema como lo indicado en la Guía del Instructor de Neumática - Control del PLC de los Sistemas Neumáticos de Lab-Volt (N/P 31290-10).

o 3. Detecte y repare fallas de su sistema, localice la falla, y re pórtese a su instructor para que inserte otra falla.

o 4. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de ce y la computadora anfitrión, si la hay.



CONCLUSiÓN

En este ejercicio, localizó fallas insertadas por el instructor en un sistema neumático controlado por PLC. Verificó que observando el problema y sus síntomas algunas veces puede minimizar el tiempo y esfuerzo requerido para localizar la parte defectuosa del sistema de circuitos.

El procedimiento del mantenimiento periódico de un sistema neumático controlado por PLC debe ser llevado a cabo tan frecuentemente como recomendado por el fabricante del equipo. Si un malfuncionamiento es revelado cuando lleva a cabo este procedimiento, éste puede ser localizado muy fácilmente.

Con frecuencia, el manual del equipo tendrá listas de fallas típicas y sus causas probables. Este tipo de información, junto con esquemas eléctricos y neumáticos, pueden ser útiles y ahorrarle tiempo.


PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué debe observar cuando inicia la detección y reparación de fallas de un sistema neumático controlado por PLC?

2. Una vez que el problema ha sido aislado a una derivación o a una sección específica del sistema, ¿cuál es el siguiente paso a realizar?

3. ¿Porqué debe ser precavido antes de llegar a cualquier conclusión, una vez que un componente defectuoso ha sido localizado?

4. . ¿Qué sección (control neumático PLC) del sistema mostrado en la Figura 8-1 debería ser sospechosa de estar defectuosa si el motor neumático empieza a girar y el cilindro abrazadera se extiende pero el cilindro de trabajo no se extiende? Explique.

5. ¿Qué sección (control neumático PLC) del sistema mostrado en la Figura 8-1 debería ser sospechosa de estar defectuosa si el sistema opera normalmente durante un ciclo, después se detiene y permanece atorado en la condición inicial?

9-3

Diseño de una máquina de estampado controlada por PLC


Ejercicio 1 O

• Diseñar y evaluar una máquina de estampado controlada por PLC.

DISCUSIÓN

Hoy en día los PLC son utilizados en muchas derivaciones de la industria moderna, tales como hule y plástico, químicos y petroquímicos, manejo de materiales, metales, pulpa y papel, maquinación y fabricación. La automatización de procesos industriales a través del uso de las capacidades del PLC ha traído un mejoramiento sustancial en la producción. Condiciones de trabajo más seguras y confortables, incremento de la producción, mínimo tiempo perdido, productos de mejor calidad, son solamente algunos ejemplos de los beneficios del sistema proporcionados por las instalaciones del PLC. Un buen ejemplo de la aplicación industrial donde el PLC puede ser beneficioso es una máquina de estampado que graba hojas delgadas de metal como se muestra en la Figura 10-1.

La máquina de estampado consta de un cilindro de estampado y un cilindro de posicionamiento que mueve las hojas de metal a dos posiciones de estampado. La operación de la máquina es como sigue:

• Inicialmente, el cilindro de posicionamiento está en la posición de INICIO (plegado completamente), lo que corresponde a la primera locación de estampado. La hoja de metal está posicionada en una mesa de rodillo y sujetada por medio de un tornillo fijo como lo mostrado en la Figura 10-1 (a).

• Cuando el operador libera el botón pulsador de INICIO, el cilindro de estampado se extiende y mueve el dado hacia abajo para estampar la hoja de metal.

• Una vez que el dado ha estampado la primera locación, el cilindro de estampado se retracta

• Cuando el cilindro de estampado está completamente plegado, el cilindro de posicionamiento se extiende y mueve la hoja de metal a la segunda locación de estampado como lo mostrado en la Figura 10-1 (b).

• Cuando el cilindro de posicionamiento está completamente plegado, la hoja de metal ha alcanzado la segunda posición de estampado. Esto ocasiona que el cilindro de estampado selle la nueva locación como lo mostrado en la Figura 10-1 (c).

• Cuando el cilindro de estampado está completamente plegado, el cilindro de posicionamiento retracta y regresa la hoja de metal a la posición de INICIO.

• Cuando el cilindro de posicionamiento está completamente plegado, la hoja de metal sellada puede ser removida y una nueva hoja puede ser posicionada en la máquina.

• Liberar el botón pulsador de PARO en cualquier paso del proceso ocasiona que el cilindro de estampado se retracte inmediatamente. Cuando este cilindro está completamente plegado, el cilindro de posicionamiento se retracta completamente.

10-1


ACTIVADOA IMP1

IMP2 IMP1

10-2

CILINDRO POSICIONADOR

14---- CILINDRO DE ESTAMPADO

CDi4---- DADO DE ESTAMPADO

1::zZ:9:ZZ::;::ZZ::;:::=:;~:ZZZ:;:ZZ;:;=:;;:~¡:¡:ZF~?==~- HOJA DE METAL A ESTAMPAR

RODILLO

(a)

(b)

Figura 10-1. Máquina de estampado controlada por PLC.



En este ejercicio, diseñará y evaluará un sistema neumático controlado por PLC que simula la operación de una máquina de estampado descrita en la sección de DISCUSIÓN.

EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Diseñe un sistema neumático controlado por PLC que simule la operación de una máquina de estampado descrita en la sección de DISCUSIÓN del ejercicio. Dibuje el diagrama de conexión, el programa en escalera del PLC y el diagrama de cronometraje de su sistema.

o 2. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC que diseñó.

o 3. Introduzca su programa en escalera del PLC utilizando el formato apropiado de dirección de la instrucción a su modelo del PLC.





o 8. Evalué la operación del sistema.

o 9. Pida a su instructor que verifique la operación de su sistema.

o 10. Cuando haya terminado, desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.

10-3


10-4

o 11 . En la unidad de acondicionamiento, cierre las válvulas de interrupción, y gire completamente la perilla de ajuste del regulador en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

o 12. Desconecte y almacene todos los cables y componentes.

CONCLUSiÓN

En este ejercicio, diseñó, ensambló, y evaluó un sistema neumático controlado por el PLC que simula la operación de una máquina de estampado. La máquina diseñada consta de un cilindro de estampado y un cilindro de posicionamiento que puede mover hojas de metal a dos posiciones de estampado.

PREGUNTAS DE REPASO

1. En el sistema que diseñó, ¿qué hace que el cilindro de estampado se extienda y grabe la primera locación? Expl íquelo consultando su programa en escalera del PLC.

2. ¿Qué ocasiona que el cilindro de posicionamiento se extienda y mueva la hoja de metal a la segunda posición de grabado?

3. ¿Qué ocasiona que el cilindro de estampado se extienda y grabe en relieve la segunda locación?


4. ¿Qué ocasiona que el cilindro de posicionamiento se retracte y regrese la hoja de metal a la posición de I NielO cuando las dos locaciones han sido grabadas?

5. ¿Qué ocasiona que ambos cilindros se retracten y detengan cuando el botón pulsador de PARO esté liberado?

10-5

Diseño de un sistema transportador controlado por PLC


Ejercicio 11

• Diseñar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que transporta piezas fabricadas y las carga en una máquina de empaque.

DISCUSiÓN

El manejo de materiales controlado por PLC es ampliamente utilizado en la industria para controlar y monitorear el acarreamiento de las piezas fabricadas. El PLC controla todas las operaciones secuenciales para cargar y circular en transportadores así como transferir las piezas a sistemas de almacenamiento o empaque. El PLC permite que varias operaciones de manejo sean realizadas, tales como clasificación de piezas de acuerdo a su peso, medida, o contenido, vaciado de piezas cuando ha sido alcanzado un cierto peso o conteo, transferencia de piezas de un transportador a otro, y acumulación de piezas en contenedores de embarque. El PLC también puede mantener el rastreo de información de la cantidad de piezas en el área de almacenamiento, provee señales para informar al operador de cualquier condición o malfuncionamiento, y monitorea el total de las piezas producidas y realizadas.

Como ejemplo, la Figura 11-1 muestra un sistema transportador controlado por PLC que transporta piezas fabricadas y las carga en una máquina de empaque. El sistema consta de un transportador, un cilindro de elevación que levanta las piezas que vienen del transportador, y un cilindro de carga que impulsa las piezas sobre una máquina de empaque que empaca las piezas en grupos de 5.

La operación detallada del sistema es como sigue:

• Inicialmente, ambos cilindros son plegados y la luz indicadora de EJECUTAR está desactivada.

• Liberar el botón pulsador de INICIO ocasiona que la luz indicadora de EJECUTAR se active.

• Cuando una pieza llega al cilindro de elevación, éste activa el interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa IF1. Esto ocasiona que el cilindro de elevación se extienda y eleve la pieza, como lo mostrado en la Figura 11-1 (b). Conforme la pieza elevada se aleja del interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa IF1, el interruptor se desactiva pero esto no afecta la operación del sistema.

• Cuando el cilindro de elevación está completamente extendido, éste se detiene, mientras que el cilindro de carga se extiende e impulsa la pieza sobre la máquina de empaque, como lo mostrado en la figura 11-1 (e).

• Ambos cilindros se retractan cuando el cilindro de carga se extienda completamente.

11-1


(a)

(b)

(C)

11-2

CILINDRO DE CARGA

" , -

-

MÁQUINA DE EMPAQUE

CILINDRO DE ELEVACiÓN

I

IFC1

~CCJ

. ~

IFC1

~CCJ ; ~

PANEL OPERADOR

INICIO PARO REINICIO

o o o P EZASA

EJECUTAR EMPACAR :a: :a:

PANEL OPERADOR

I

INICIO PARO REINICI

O O O PIEZAS A

EJECUTAR EI.1PACAR

:a: :a:

PANEL OPERADOR

O

INICIO PARCo REINICIO

o o o PIEZAS A

EJECUTAR EMPACAR

:a: :a:

Figura 11-1. Sistema transportador controlado por PLC.

• Cuando 5 piezas han sido impulsadas sobre la máquina de empaque, el sistema se detiene, mientras la luz indicadora de PIEZAS A EMPACAR se activa para


informar al operador que las piezas están listas para ser empacadas. El sistema puede ser entonces reiniciado liberando el botón pulsador de REINICIO, el cual desactiva la luz indicadora de PIEZAS A EMPACAR, Y después liberando el pulsador de INICIO.

• Liberar el botón pulsador de PARO en cualquier paso en el proceso ocasiona que ambos cilindros se retracten. Esto también ocasiona que la luz indicadora de EJECUTAR se desactive. La siguiente ocasión que el botón pulsador de INICIO sea liberado, el conteo de las piezas cargadas iniciará desde el valor logrado cuando el sistema fue detenido.


En este ejercicio, diseñará y evaluará un sistema neumático controlado por el PLC que simula la operación de un sistema transportador descrito en la sección de DISCUSIÓN.

EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Diseñe un sistema neumático controlado por PLC que simule la operación del sistema transportador descrito en la sección de DISCUSIÓN del ejercicio. Dibuje el diagrama de conexión, el programa en escalera del PLC, y el diagrama de cronometraje de su sistema.

Nota: Es recomendado que la velocidad del ciclo de los cilindros de elevación y de carga sea reducida por medio de las válvulas de control de flujo.

o 2. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC que diseñó.

o 3. Introduzca su programa en escalera del PLC utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado para su modelo de PLC.



11-3


11-4



o 8. Evalue la operación de su sistema.

Nota: Para simular la detección de una pieza llegando al cilindro de elevación, lentamente pase su mano enfrente del interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa IF1.


o 10. Cuando haya terminado, desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.

o 11. En la unidad de acondicionamiento, cierre las válvulas de interrupción, y gire completamente la perilla de ajuste en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.


CONCLUSiÓN

En este ejercicio, diseñó, ensambló, y evaluó un sistema neumático controlado por el PLC que simula la operación de un sistema transportador. El sistema neumático consta de un cilindro de elevación que eleva y un cilindro de carga que impulsa las piezas sobre una máquina de empaque.

PREGUNTAS DE REPASO

1. En el sistema que diseñó, ¿que ocasiona que la luz indicadora de EJECUTAR se active cuando el botón pulsador de INICIO BP1 sea liberado? Explíquelo consultando su programa en escalera del PLC.


2. ¿Qué ocasiona que el cilindro de elevación se extienda?

3. ¿Qué ocasiona que el cilindro de carga se extienda?

4. ¿Qué ocasiona que ambos cilindros se retracten cuando el cilindro de carga se extiende completamente?

5. ¿Qué ocasiona que el sistema se detenga y la luz indicadora de "PIEZAS A EMPACAR" se active cuando 5 piezas han sido impulsadas sobre la máquina de empaque?

11-5

Ejercicio 12

Diseño de una máquina de moldeado de inyección controlada por PLC


• Diseñar y evaluar una máquina de moldeado de inyección controlada por PLC utilizada para producir dados.

DISCUSiÓN

El moldeado de inyección es un proceso por el cual el material de plástico crudo, en forma de pelotillas, es calentado al punto donde fluye bajo presión moderada. Es entonces inyectado dentro de un molde. El molde está compuesto de dos mitades separables. Cuando el plástico se ha solidificado, el molde es abierto para extraer la pieza moldeada.

El proceso utiliza equipo naturalmente llamado máquinas de moldeado de inyección. Pueden ser muy grandes, usualmente más grandes que las piezas que pueden hacer. El margen del tamaño de las máquinas de moldeado de inyección se refiere usualmente a la presión de sujeción que pueden aplicar a las mitades del molde.

Como ejemplo, la Figura 12-1 muestra una máquina de moldeado de inyección controlada por el PLC utilizada para producir dados de plástico. Cuando el operador inicia la máquina, un motor/bomba de alimentación de plástico envía el plástico fundido a una cavidad cilíndrica. Después el cilindro de inyección de presión se extiende y apisona el plástico fundido dentro del ensamble del molde. Cuando la presión dentro del molde alcanza 400 kPa (60 psi), el cilindro se para y se aposta por 5 seg. permitiendo que el plástico se solidifique. Entonces el cilindro se retracta y el molde es abierto para extraer el dado. El cilindro abrazadera no es mostrado en la Figura.

12-1


12-2

--+ PLÁSTICO FUNDIDO DEL ENSAMBLE MOTORIBOMBA

CILINDRO DE INYECCiÓN DE PRENSA

RAM

CAVIDAD CILíNDRICA

MOLDE

MOLDE

ESCAPE DE AIRE

Figura 12-1. Máquina de moldeado de inyección controlada por PLC utilizada para producir dados de plástico.


En este ejercicio, diseñará y evaluará un sistema neumático controlado por PLC que simula la operación de la máquina de moldeado de inyección descrita en la sección de DISCUSIÓN.

EQUIPO REQUERIDO


PROCEDIMIENTO

o 1. Diseñar un sistema neumático controlado por PLC que simula la operación de la máquina de moldeado de inyección descrito en la sección de DISCUSIÓN, según los siguientes requerimientos:

La presión regulada es configurada a 500 kPa (ó 70 psi) . La máqUina es iniciada por medio de un botón pulsador de INICIO. Durante la operación de la máquina, una luz indicadora de EJECUCiÓN es activada. El motor/bomba debe girar 150 vueltas para enviar la cantidad apropiada de plástico fundido. El retardo de tiempo máximo que puede transcurrir entre el momento en que el botón pulsador de INICIO es liberado y el momento cuando la presión dentro del molde alcance 400 kPa (ó 60 psi) es de 10 seg. Si esta condición es lograda, una luz indicadora de CONDICiÓN BUENA se activa y permanece activada hasta que INICIO es liberado


nuevamente. De lo contrario, la luz indicadora permanece desactivada para indicar que el dado de plástico debe ser rechazado. Un botón pulsador de PARO de emergencia es proporcionado para permitir al operador detener la máquina en cualquier paso del proceso. Al liberar este botón pulsador inmediatamente se detiene el motor o cilindro. Después de eso, la máquina no puede ser iniciada hasta que el cilindro es regresado a la posición de INICIO (completamente plegado). Un botón pulsador de REINICIO es proporcionado para permitir al operador regresar el cilindro a la posición de INICIO después de que el sistema haya sido detenido. Este botón pulsador tiene una acción transitoria por eso el cilindro se retracta cuando el botón pulsador es liberado y se detiene inmediatamente cuando el botón pulsador es liberado.

D 2. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC que diseñó.

D 3. Introduzca su programa en escalera del PLC utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado para su modelo de PLC.



D 6. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal y las válvulas de interrupción de derivación en el colector. Configure la válvula de descompresión a 500 kPa (ó 70 psi) en el manómetro regulado.


D 8. Evalue la operación de su sistema.


D 10. Cuando haya terminado, desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora anfitrión, si la hay.

D 11. En la unidad de acondicionamiento, cierre las válvulas de interrupción, y gire completamente la perilla de ajuste del regulador en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

12-3


12-4


CONCLUSiÓN

En este ejercicio, diseñó, ensambló, y evaluó un sistema controlado por el PLC que simula la operación de una máquina de moldeado de inyección. La máquina diseñada transforma el plástico fundido en dados inyectando material de plástico crudo caliente en un molde.

Los PLC son frecuentemente utilizados en los sistemas de moldeado de inyección para controlar la secuencia de eventos para transformar el material en piezas de gran precisión y buen acabado de superficie a un alto porcentaje de producción. Los PLC pueden también controlar variables tales como la temperatura y la presión para optimizar el proceso.

PREGUNTAS DE REPASO

1. En el sistema que diseñó, ¿qué ocasiona que el motor empiece a girar? Explíquelo consultando su programa en escalera del PLC.

2. ¿Qué ocasiona que el cilindro se detenga por 5 seg.?

3. ¿Qué ocasiona que la luz indicadora de CONDICiÓN BUENA se active?

4. ¿Qué ocasiona que el motor o el cilindro se detengan cuando el botón pulsador de PARO es liberado?


5. ¿Qué ocasiona que el cilindro se retracte cuando el botón pulsador de REINICIO es liberado?

12-5

~:; :::I~

Apéndice A

NIP

3270

6360

6361

6362

6365

6371

6372

6411

6412

6421

6422

6423

6424

6427

6440

6441

6442

6450

6470

6480

6490

6491-1

6491-A

6492

Gráfica de utilización del equipo

El siguiente equipo de Lab-Volt es requerido para realizar los ejercicios en este manual.

DESCRIPCiÓN EJERCICIO

EQUIPO 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Autómata programable (PLC) 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Fuente de alimentación cc 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Puesto con pulsadores 2 1 2 1 1 1 2 1 1

Interruptores de fin de carrera 1 1 1 1

Puesto con lámparas pilotos 1 2 1 1 2 1

Interruptor magnético de proximidad 1 2 1 1 1

Interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa 1 1 1

Unidad de acondicionamiento 1 1 1 1 1

Acumulador 1 1

Válvula de control de flujo 2 2 2 2 2

Válvula direccional accionada por piloto neumático 1 1

doble

Válvula direccional accionada por dos solenoides 1 1 1 1 1

Válvula direccional accionada por un solenoide 1 1 1

Válvula de escape rápido 1 1

Cilindro de simple acción 1 1

Cilindro de doble acción 1 1 1 1 1

Motor bidireccional 1 1 1

Manómetro

Presostato 1 1 1

Dispositivo de carga 1

Tes 2 2 2

Tubos 1 1 1 1 1

Cables de conexión 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Conducto largo 1 1 1

• Circuito sugerido

EQUIPO ADICIONAL

Multímetro

10* 11*

1 1

1 1

1 2

1 1

1

2 2

1

1 1

2 2

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

12*

1

1

2

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

A-1

EQUIPO

6442

6311 6420

6421 6422

6440

6441

6412 6413 6443 6450 6451 6480 6490 6491-1 6492

Apéndice B

Cuidado del equipo didáctico de neumática

a. Mantenga el área de trabajo y todos los componentes en una condición limpia, libre de polvo.

b. Utilice solamente un pedazo de tela, libre de pelusa para limpiar o secar piezas del componente o para limpiar el polvo y tierra del exterior del sistema.

c. Opere cada componente cada mes para evitar que se adhieran los componentes.

d. El silenciador en la unidad de acondicionamiento debe ser limpiado con solventes comunes cada dos meses.

e. Aplique una gota de aceite neumático a través de los adaptadores de los componentes como se indica en la Tabla.

AGREGAR ACEITE NEUMÁTICO

Motor bidireccional En cada uso

Unidad de acondicionamiento con válvulas de interrupción Válvula de control direccional, de 3/2, accionada con botón pulsador Válvula de control de flujo Válvula de control direccional, de 5/2, accionada por piloto por

Cada semana ambos lados Cilindro, de 2,7-cm de diámetro interior, 10-cm de carrera, acción sencilla Cilindro, de 2,7-cm de diámetro interior, 10-cm de carrera, acción doble

Acumulador Generador de vacío Colchón de aire Manómetro, 0-700 kPa, (0-100 psi) Caudalímetro No se aplica Dispositivo de carga Tes Tubos Conducto largo

8-1

Apéndice e Símbolos gráficos de hidráulica y neumática

LíNEAS Y FUNCIONES CONDICIONADORES VÁLVULAS DIRECCIONALES ACCIONADAS POR PALANCA

LÍNEA PRINCIPAL

~ 1 ~ 11 1 2 VíAS / 2 POSICIONES FILTRO O MALLA - - ----- LÍNEA PILOTO

------------- LÍNEA DE LIBERACiÓN

Y 11 111\ I O DRENAJE SEPARADOR CON 3 VíAS / 2 POSICIONES

---- CONTORNO DELINEADO DRENADO MANUAL

~) LÍNEA FLEXIBLE -y- 11 11 X 1 4 VíAS /2 POSICIONES SEPARADOR CON DRENADO AUTOMÁTICO

+ + CRUCE DE LíNEAS

11 II~ ~I X I 4 VíAS / 3 POSICIONES

+~.lr UNiÓN DE LÍNEAS --y- FILTRO-SEPARADOR ...L ..t,.- UNiÓN DE LÍNEAS CON DRENADO MANUAL

ACTUADORES DE VÁLVULA

---{:::-- DIRECCiÓN DE FLUJO

~ NEUM$$193TICO -y- FILTRO-SEPARADOR MANUAL CON DRENADO

• DIRECCiÓN DE FLUJO AUTOMÁTICO HIDRÁULICO a::[ PULSADOR

3> ORIFICIO SENCILLO

T J=[ SIN CONECTAR SECADOR PALANCA

3-t>-- ORIFICIO CONECTABLE

J=[ ---y- PEDAL LUBRICADOR

ACOPLAMIENTOS DE DESCONEXiÓN RÁPIDA ü=[ MECÁNICO

:1 1 ~ SIN VÁLVULA DE RETENCiÓN

-c>+<:r- CON DOS VÁLVULAS ALMACENAMIENTO DE ENERGíA Y DE FLUíDO ~ SEGURO DE RETENCiÓN

~ CON UNA VÁLVULA LJ DEPÓSITO VENTILADO DE RETENCiÓN

~ RESORTE

CJ DEPÓSITO PRESURIZADO

MOTORES Y BOMBAS u[ 6 ACUMULADOR SOLENOIDE

O O BOMBAS DE NEUMÁTICA CARGADO POR GAS

E HIDRÁULICA ~ PILOTO HIDRÁULICO

O O MOTORES NEUMÁTICOS ~ ACUMULADOR E HIDRÁULICOS CARGADO POR ~ PILOTO NEUMÁTICO UNIDIRECCIONALES RESORTE

O O MOTORES NEUMÁTICOS

8 ~ PILOTO DE SOLENOIDE E HIDRÁULICOS ACUMULADOR

O NEUMÁTICO BIDIRECCIONALES PESADO

~ ~ PILOTO DE SOLENOIDE

MOTOR ELÉCTRICO -<=>- RECEPTOR O NEUMÁTICO

C-1

Símbolos gráficos de hidráulica y neumática

VÁLVULAS DE CONTROL

SíMBOLO SIMPLIFICADO DE LA VÁLVULA DE INTERRUPCiÓN

VÁLVULA DE RETENCiÓN

VÁLVULA DE FUNCiÓN lÓGICA

VÁLVULA DE FUNCiÓN lóGICA

VÁLVULA DE LIBERACiÓN RÁPIDA

INSTRUMENTS AND ACCESSORIES

C-2

MANÓMETRO

TERMÓMETRO

CAUDALÍMETRO

INTERRUPTOR DEPRESiÓN

SilENCIADOR

GENERADOR DE VAcío

COLCHÓN DE AIRE

VÁLVULAS DE CONTROL DE FLUJO

NO COMPENSADA

>1 VÁLVULA DE AGUJA

~ VÁLVULA REGULADORA DE FLUJO NO COMPENSADA

~ VÁLVULA REGULADORA DE FLUJO CON PRESiÓN COMPENSADA

I I

I I

I I

CILINDROS

~"""~ RESORTE DE -y Y Y Y RETROCESO

DE SIMPLE ACCiÓN

I I

I LADO SIMPLE DEL VÁSTAGO DE DOBLE ACCiÓN

I LADO DOBLE

I I DEL VÁSTAGO DE DOBLE ACCiÓN

VÁLVULAS DE CONTROL DE PRESiÓN

VÁLVUlA DE SECUENCIA HIDRÁULICA

VÁLVUlA REDUCTORA DE PRESiÓN HIDRÁULICA

V ÁL VlJlA DE ALIVIO DE PRESiÓN HIDRÁULICA

ACCESORIOS DE líNEA

VÁLVULA DE SECUENCIA NEUMÁTICA

VÁLVULA REDUCTORA DE PRESiÓN NEUMÁTICA

VÁLVULA DE ALIVIO DE PRESiÓN NEUMÁTICA

VÁLVULA DE DE DESCOMPRESiÓN DE AIRE NEUMÁTICA

SíMBOLO COMPUESTO DEL FILTRO REGULADOR Y lUBRICADOR

SíMBOLO SIMPLIFICADO DEL FilTRO REGULADOR Y lUBRICADOR

Apéndice O

Símbolos gráficos del diagrama en escalera

~ ~ y O o=::JO

ofo ~ ~ ~ 6

-H-

S * 6 ~

[ ~

O ~

CLLo

---L-o o

0-1

Apéndice E

Factores de conversión

SI a Inglés (multiplique por para obtener __ -l

Área milímetro cuadrado, mm2 0,0016 pulgada cuadrada, pulg2

centímetro cuadrado, cm2 0,155 pulgada cuadrada, pulg2

metro cuadrado, m2 10,765 pie cuadrado, p2

Desplazamiento de un motor centímetro cúbico por revolución, cm3/r 0,061 pulgada cúbica por revolución, (in3/r)

Flujo litro por minuto, Vmin 0,035 pie cúbico estándar por min (PCEM), p3/min

Fuerza newton, N 0,225 fuerza en libras, Ibf

Longitud centímetro, cm 0,39 pulgada, pulg metro, m 3,281 pie, p

Masa gramo, 9 0,0353 onza, o kilogramo, kg 2,205 libra, lb

Potencia watts, W 0,00134 caballo de potencia, cp

Presión atmósfera, atm 14,7 fuerza en libra por pulgada cuadrada (pulg), Ibf/pulg2

bario 14,5 fuerza en libra por pulgada cuadrada (pulg), Ibf/pulg2

kilo pascal, kPa 0,145 fuerza en libra por pulgada cuadrada (pulg), Ibf/pulg2

milímetro de mercurio, mmHg 0,0197 fuerza en libra por pulgada cuadrada (pulg), Ibf/pulg2

multímetro de agua, mmH20 0,00142 fuerza en libra por pulgada cuadrada (pulg), Ibf/pulg2

Momento de Torsión Newton-metro, N-m 8,85 fuerza en libra-pulg, Ibf-pulg

Velocidad centímetro por minuto, cm/min 0,394 pulgada por minuto, pulglmin

Volumen centímetro cúbico, cm3 0,061 pulgada cúbica, pulg3

E-1

Apéndice F

Procedimiento de verificación del estado del equipo didáctico

Instale la superficie de trabajo en una mesa de trabajo o en un banco de apoyo, si lo hay.

Si utilizó un banco de apoyo, asegúrese de que los frenos de las cuatro rodajas estén bloqueados.

En la unidad de acondicionamiento, cierre la válvula de interrupción principal presionando su botón de control.

Jale la perilla de ajuste del regulador para desbloquear el regulador y gírela completamente en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.

Cierre las cuatro válvulas de interrupción de derivación del colector.

F-1

~ ~

Apéndice G

Procedimientos de detección y reparación de fallas

PRINCIPIOS GENERALES

Una buena forma de iniciar la detección y reparación de fallas de un sistema neumático controlado por el PLC es leer todo el manual de instrucción del fabricante. El manual del fabricante explicará qué es lo que hace el equipo y cómo se lleva a cabo. El manual incluirá usualmente listas de fallas típicas y causas probables. Este tipo de información puede ser muy útil y ahorradora de tiempo.

Desafortunadamente, el manual necesario frecuentemente es extraviado, perdido, o el equipo ha sido modificado al punto donde el manual es de poco valor. Con mucha frecuencia, el técnico debe detectar y reparar fallas del sistema sin un manual, confiando solamente en el equipo didáctico, experiencia, y un diagrama esquemático.

Un procedimiento general a seguir cuando se detecten y reparen fallas es resumido como sigue:

Note todos los síntomas del problema;

Haga preguntas al operador;

Verifique todas las entradas/salidas de los dispositivos del sistema - pulsadores, interruptores, solenoides de válvula, luces indicadoras, etc.;

Realice una verificación general del sistema buscando los siguientes detalles:

Fugas en piezas y adaptadores; Tubería doblada y control de las piezas de acoplamiento; Desecho que pueda restringir el movimiento del equipo; Ajustadores sueltos; Operación ruidosa; Operación errática del componente.

Verifique los diagramas del sistema y/o los manuales del equipo para ver si un síntoma detectado tiene una causa probable y corrección;

Analice el sistema para localizar áreas donde las indicaciones y síntomas sugieren que hay un problema;

Cuando el problema observado ha sido aislado a la sección de control del PLC del sistema, verifique el voltaje en la dirección del flujo de la potencia: inicie en el frenador principal y rastree la potencia a través del dispositivo final en el circuito;

Aisle el dispositivo con el problema - solenoide de la válvula, fusible, fuente de alimentación, etc.

G-1

G-2


PROCEDIMIENTO DE ACTIVACiÓN Y DETECCiÓN Y REPARACiÓN DE FALLAS DEL PLC

El procedimiento de activación del PLC implica siete pasos, que deben ser realizados secuencialmente, como sigue:

• Inspeccione la instalación antes de que la potencia sea conectada. • Desconecte todos los actuadores que pudieran causar movimiento a la

máquina. • Evalue todas las entradas del PLC. • Evalue todas las salidas del PLC. • Introduzca y verifique el programa en escalera del PLC (utilizando el modo

de evaluación). • Evalue el sistema con cilindros, motores, y otros actuadores. • Realice una ejecución de práctica.

PROCEDIMIENTO PARA EVALUACiÓN DEL PROGRAMA EN ESCALERA DEL PLC

Para evaluar el programa en escalera del PLC, utilice las teclas del cursor y el cursor para verificar los errores de dirección. Los errores más comunes incluyen instrucciones de dirección incorrecta, omisión de una instrucción o escalón, y una entrada errónea o la misma instrucción de salida y dirección dos veces en el programa.

Después de que el programa del usuario ha sido introducido y verificado, utilice el modo de evaluación del PLC para buscar el programa

. Simule las condiciones de entrada necesarias para hacer que el escalón O de la escalera sea verdadero, monitoree las instrucciones de entrada y salida para verificar la operación correcta del programa del usuario.

Repita este procedimiento para cada escalón del programa para verificar que el programa del usuario está funcionando correctamente.

Las Figuras G-1, G-2, Y G-3 son gráficas de flujo de detección y reparación de fallas que pueden ser utilizadas para la activación o mantenimiento del PLC .


EVALUAR LAS ENTRADAS

SI EVALUAR LAS SALIDAS o L-------,-_---'

¿ESTÁN BIEN LAS SALIDAS?

NO

D

>-S_I-t~INTRODUZCA y VERIFIQUE EL PROG. o L-------,-_---'

¿ESTÁ BIEN >'-':S~I----i~~~~) EL PROGRAMA? INICIO

NO

REESCRIBIR EL PROGRAMA

Figura G-1. Gráfica de flujo de detección y reparación de fallas.

G-3

G) J;..

"11 ciS' 1: DI C> ~ C> !: ~.

a. ID

= 1: o' a. ID a. !!I.

~ 6: :::s '<

i 6: :::s a. ID

i: iii 111

!

CHECAR FUENTE DE

POTo DE ENTRADA

¿ESTÁ BIEN LA POTENCIA

NO

REEMPLAZAR FUENTE DE POTo

HECAR CABLEAD DEL CIRCUITO DE ENTRADA

¿ESTÁ BIEN............ SI EL CABLEADO?

NO

REEMPLAZAR CABLEADO

VERIFICAR DISPOSITIVO DE ENTRADA

"¿ESTÁ BIEN EL DISPOSITIVO?

NO

REEMPLAZAR DISPOSITIVO

VERIFICAR

CONEXiÓN DEL PL

NO

REEMPLAZAR CONEXiÓN

CONECTAR OTRA ENTRADA

¿AÚN /- EXISTE EL '........ SI

PROBLEMA?

REEMPLAZAR UNIDAD DE PLC

OHHT

'"O a ()

a s---ro a o CJ)

o.. ro o.. ~ ro 8 --0\ !:j

'< @

"O PJ

~ --0\ !:j

o.. ro g ~


DE POTENCIA

SALIDA

¿ESTÁ BIEN LA POTENCIA?

NO

REEMPLAZAR FUENTE DE POTo

SI HECAR CABLEAD

DE CIRCUITO

DE SALIDA

¿ESTÁ BIEN EL CABLEADO?

NO

REEMPLAZAR CABLEADO

SI VERIFICAR DISPOSITIVO

¿ESTÁ BIEN SI EL DISPOSITIVO?

REEMPLAZAR DISPOSITIVO

REEMPLAZAR UNIDAD DE PLC

OHHT

Figura G-3. Gráfica de flujo de detección y reparación de fallas (cont.).

G-5

Apéndice H

Nuevos términos y palabras

autoevaluación - una serie de evaluaciones del estado diagnóstico realizadas por un procesador que permite al procesador determinar cuando una falla interna ha ocurrido.

borrar - la eliminación de datos de una sola o todas las ubicaciones de memoria a una condición inicial. (usualmente "O").

código de error - un código que indica que un tipo de problema en particular existe. Esto podría ser un problema del programa de cómputo o del equipo.

condición - en memoria la condición lógica "O" ó "1" de un bit simple de memoria. La condición "ACTIVADO" o "DESACTIVADO" de una entrada o salida de un autómata programable.

contador (programado) - una instrucción del programa que reemplaza los contadores electromecánicos. Pueden ser reajustados, combinados para permitir valores preajustados mayores y para controlar otros elementos del programa tales como bobinas (que controlan las salidas del PLC).

control lógico - el programa del PLC. El plan utilizado para controlar un sistema en particular.

CPU (Unidad de Proceso Central) - la parte de un controlador o computadora programable que controla las actividades del sistema. Esta incluye la interpretación y ejecución de un programa del usuario.

cursor - un punto móvil en un visualizador programado que usualmente destella para indicar su posición actual. Normalmente la ubicación del cursor indica dónde será agregado o eliminado el siguiente caracter.

dirección - un número de referencia que indica una ubicación de memoria específica. Cada dirección tiene una ubicación de memoria y cada ubicación de memoria tiene una dirección.

dispositivo de entrada - un dispositivo que suministra información de entrada al PLC. Algunos dispositivos de entrada comunes son los interruptores de fin de carrera, botones pulsadores, e interruptores de perilla.

dispositivo de salida - un dispositivo que acepta información del PLC. Los dispositivos de salida comunes son: motores, solenoides, y alarmas.

E/S - abreviación de entrada/salida.

estado - el estado de un dispositivo tal como ACTIVADO/DESACTIVADO o ABIERTO/CERRADO.

H-1

H-2


Fuerza ACTIVADA/DESACTIVADA - una función que es utilizada para forzar una dirección de entrada/salida a un estado de "ACTIVADO" o "DESACTIVADO" independientemente de su actual estado.

función lógica - durante la operación del PLC el procesador determina el estado del bit en los archivos de datos, evalúa el escalón de la escalera y determina el estado de salida del PLC de acuerdo a la continuidad del escalón.

instrucciones de comparación - esta función compara los contenidos de dos ubicaciones de memoria sin alterar sus contenidos y señales sean o no iguales sus contenidos. También puede enviar una señal indicando qué ubicación de memoria contiene el valor más grande y/o el más pequeño.

interfase - el adaptamiento de un componente en un sistema a otro para formar una unidad operacional. Ejemplo: Debido a que un micro procesador independiente puede realizar pocas funciones importantes, la interfase extensiva es requerida para construir un producto útil. juego de instrucciones - el grupo de comandos que son utilizados para programar el PLC. Cada tipo de PLC tiene su propio juego de instrucciones.

memoria - el programa y el área de almacenamiento de datos en un autómata programable.

memoria del usuario -la memoria disponible para que el usuario almacene y edite programas.

módulo de entrada - una unidad que es utilizada para conectar dispositivos de entrada a un autómata programable. El módulo de entrada convierte una señal de entrada a una señal de nivel lógico que el CPU puede reconocer.

módulo de salida - una unidad que es utilizada para conectar dispositivos de salida al PLC. El módulo de salida convierte una señal lógica desde el procesador a la señal de salida requerida.

PLC - abreviación en inglés de programmable logic controller (autómata programable en español).

preajustado - el tiempo o límite de conteo especificado para un temporizador o contador.

programa - un juego planeado de instrucciones almacenadas a ser realizadas por el procesador para el control de maquinado o de proceso.

programa de cómputo - un juego de programas, procedimientos, y documentación de la computadora posiblemente asociada concerniente con la operación de un sistema de proceso de datos.

programa en escalera - consta de escalones individuales, cada uno contiene un juego de instrucciones representadas por símbolos de control lógico de un sistema de operación.


RAM - abreviación en inglés de random access memory (memoria de acceso aleatorio en español). Un tipo de memoria que puede ser leída o escrita en cualquier orden.

relé de cierre (programado) - un tipo de bobina programada que es retentiva sobre la pérdida de potencia, un relé de cierre puede estar solamente sin cierre con una bobina de relé sin cierre teniendo la misma dirección.

ROM - abreviación en inglés de read only memory (memoria solo lectura en español). Esto es un chip de memoria solo lectura que contiene datos almacenados permanentemente en el momento de la fabricación.

secuenciador - una función del programa que controla dos o más juegos de contactos programados en una secuencia predeterminada.

temporizador - un dispositivo que puede ser preajustado para controlar el intervalo de la operación de otro dispositivo. (El dispositivo puede ser un dispositivo programado o un dispositivo electromecánico).

H-3

Bibliografía

Hedges, Charles S. Control Eléctrico de la Fluídica, Tercera Edición, Dalias, Texas: Womack Educational Publications, Departamento de Womack Machine Supply Company, 1994

ISBN 0-9605644-9-7

Jones, Clarence.T. y Bryan, Luis. A. Autómatas Programables, Aplicaciones y Conceptos, Primera Edición, Atlanta: IPC/ASTEC, 1983

ISBN 0-915425-00-9

FLUIDOS . APLICACIONES DE NEUMÁTICA - PLC 31726-02 Primera Edición, Noviembre del 2000 Impreso: Noviembre del 2000

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