Informe 10 Ieee

Instalaciones Industriales Universidad Politécnica Salesiana

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PRÁCTICA No 9: CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC)

Javier Geovanny Fajardo Yanza e-mail: [email protected]

1. OBJETIVOS:

Conocer el funcionamiento del tablero PLC

Diseñar un circuito para ser utilizado en el tablero PLC mediante el uso del Software

Verificar el funcionamiento correcto del circuito en el tablero.

2. MARCO TEORICO:

PLC (Controlador lógico programable): Es un

dispositivo electrónico diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo real. Los PLC sirven para realizar automatismos; son dispositivos electrónicos que reproducen programas informáticos, que permiten controlar autómatas. Se tiene que saber que hay infinidades de tipos de PLC, los cuales tienen diferentes propiedades, que ayudan a facilitar ciertas tareas para las cuales se los diseñan.

Funciones: Para que un PLC logre cumplir con su

función de controlar, es necesario programarlo con cierta información acerca de los procesos que se quiere secuenciar. Esta información es recibida por captadores, que gracias al programa lógico interno, logran implementarla a través de los accionadores de la instalación. Es decir, a través de los dispositivos de entradas, formados por los sensores (transductores de entradas) se logran captar los estímulos del exterior que son procesados por la lógica digital programada para tal secuencia de proceso que a su vez envía respuestas a través de los dispositivos de salidas (transductores de salidas, llamados actuadores.

Dentro de las funciones que un PLC puede cumplir se encuentran operaciones como las de detección y de mando, en las que se elaboran y envían datos de acción a los pre-accionadores y accionadores. Además cumplen la importante función de programación, pudiendo introducir, crear y modificar las aplicaciones del programa.

Ventajas: Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos, es posible ahorrar tiempo en la elaboración de

proyectos, pudiendo realizar modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamaño reducido y mantenimiento de bajo costo, además permiten ahorrar dinero en mano de obra y la posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como sucede en todos los casos, los controladores lógicos programables, o PLC, presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos cualificados y adiestrados específicamente para ocuparse de su buen funcionamiento.

Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

3. SECUENCIA ESTABLECIDA:

El primer circuito consiste en la automatización de dos semáforos mediante una secuencia sencilla:

Semáforo1 Semáforo 2

Q1 Rojo Q2 Verde

Q2 – Q3 Verde – Amarillo

Q5 Verde Q4 Rojo


Q1 Rojo Q2 Verde

El segundo circuito consiste en la automatización de dos semáforos con sistema ‘Todo Rojo’, esto es, los dos semáforos juntos permanecen un instante en rojo antes de que uno de ellos cambie a verde. La secuencia es:


Q1 Rojo Q2 Verde


Q4 Rojo

Q5 Verde


Q1 Rojo

Q2 Verde

El tercer circuito utiliza la misma secuencia del anterior, pero se le agregan los semáforos del


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paso peatonal:


Q1 – Q7 Rojo + peatonal Rojo

Q2 – Q8 Verde + Peatonal Verde

Q2 – Q3 – Q8 Verde – Amarillo + Peatonal Verde

Q4 – Q9

Rojo + peatonal Rojo Q5 – QA Verde

+ Peatonal Verde

Q5 – Q6 – QA Verde – Amarillo + Peatonal Verde

Q1 – Q7 Rojo + peatonal Rojo Q2 – Q8 Verde

+ Peatonal Verde

4. FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO:

Circuito 1 – Semáforo secuencia sencilla:

- El interruptor I1 es el que activa o desactiva manualmente el circuito. Una vez activado, el circuito queda automatizado hasta que se desactive pulsando nuevamente I1.

- Al activar el interruptor se encienden las bobinas Q1 y Q2 (Rojo del semáforo 1 y verde del semáforo 2). También se activa el temporizador T1 (Fig.1).

- Transcurrido el tiempo programado en T1

(10 segundos en este caso), se enciende Q3 (Amarillo en el semáforo 2) y se activa T2 (Fig.2).

- Luego de cumplido el tiempo establecido

en T2 (2 segundos) se encienden Q4 (Rojo del semáforo 2) y Q5 (Verde del semáforo 1) y se apagan Q1, Q2 y Q3. También se activa T3 (Fig.3).

- Al cumplirse el tiempo programado en T3

(10 segundos) se enciende Q6 (Amarillo del semáforo 1) y se activa T4 (Fig.4).

- Finalmente al transcurrir el tiempo

establecido en T4 (2 segundos) el contactor t4 NC se abre y al desenergizarse se vuelve a cerrar inmediatamente, de esta forma la secuencia se vuelve a repetir desde el principio, quedando el circuito automatizado.

Circuito 2 – Semáforo ‘Todo Rojo’:


- Al activar el interruptor se encienden las bobinas Q1 y Q2 (Rojo del semáforo 1 y verde del semáforo 2). También se activa el temporizador T1 (Fig.5).

- Transcurrido el tiempo programado en T1

(10 segundos en este caso), se enciende Q3 (Amarillo en el semáforo 2) y se activa T2 (Fig.6).

- Luego de cumplido el tiempo establecido

en T2 (2 segundos) se enciende Q4 (Rojo del semáforo 2) y se apagan Q2 y Q3, quedando encendidos ambos semáforos en rojo (Q1 – Q4). También se activa T3 (Fig.7).

- Al cumplirse el tiempo programado en T3 (1 segundo) se enciende Q5 (Verde del semáforo 1), se apaga Q1 y se activa T4 (Fig.8).

- Luego de esperar el tiempo necesario en

T4 (10 segundos) se enciende Q6 (Amarillo del semáforo 1) y se activa T5 (Fig.9).

- Pasado el tiempo programado en T5 (2

segundos) se activa M1, una bobina auxiliar programable que ayudará a que Q1 se encienda nuevamente. Al encenderse Q1 también se encenderá Q4, pues tiene relación de dependencia con el anterior. De esta forma vuelven a quedar ambos semáforos en rojo. Además se apaga Q5 y se activará T6 (Fig.10).

- Finalmente al transcurrir el tiempo

establecido en T6 (1 segundo) el contactor t6 NC se abre y al desenergizarse se vuelve a cerrar inmediatamente, de esta forma la secuencia se vuelve a repetir desde el principio, quedando el circuito automatizado.

Circuito 3 – Semáforo peatonal:


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- Al activar el interruptor se encienden las bobinas Q1 (Rojo del semáforo 1), Q2 (verde del semáforo 2), Q7 (Rojo peatonal del semáforo 1) y Q8 (Verde peatonal del semáforo 2). También se activa el temporizador T1 (Fig.11).

- Transcurrido el tiempo programado en T1 (10 segundos en este caso), se enciende Q3 (Amarillo en el semáforo 2) y se activa T2 (Fig.12).

- Luego de cumplido el tiempo establecido en T2 (2 segundos) se encienden Q4 (Rojo del semáforo 2), Q9 (Rojo peatonal del semáforo 2) y se apagan Q2, Q3, y Q8 quedando encendidos ambos semáforos en rojo. También se activa T3 (Fig.13).

- Al cumplirse el tiempo programado en T3 (1 segundo) se encienden Q5 (Verde del semáforo 1) y QA (Verde peatonal del semáforo 1), se apagan Q1 y Q7 y se activa T4 (Fig.14).

- Luego de esperar el tiempo necesario en T4 (10 segundos) se enciende Q6 (Amarillo del semáforo 1) y se activa T5 (Fig.15).

- Pasado el tiempo programado en T5 (2 segundos) se activa M1, una bobina auxiliar programable que ayudará a que Q1 y Q7 se encienda nuevamente. Al encenderse Q1 también se encenderán Q4 y Q9, pues tiene relación de dependencia con el anterior. De esta forma vuelven a quedar ambos semáforos en rojo. Además se apagan Q5 y QA y se activará T6 (Fig.16).

- Finalmente al transcurrir el tiempo establecido en T6 (1 segundo) el contactor t4 NC se abre y al desenergizarse se vuelve a cerrar inmediatamente, de esta forma la secuencia se vuelve a repetir desde el principio, quedando el circuito automatizado.

5. ESQUEMAS:

Ver anexos: Circuito 1: Fig. 17 Circuito 2: Fig. 18 Circuito 3: Fig. 19

6. SIMULACION:

Para verificar el funcionamiento correcto del circuito vamos a realizar una simulación utilizando el software Zelio Soft 2, el cual es adquirido en conjunto con el tablero de PLC. Adjunto al documento se encuentran los archivos Semáforo simple, Semáforo todo rojo y Semáforo peatón,

para verificar el correcto funcionamiento de este sistema. CONCLUSIONES: Los PLC son un eficaz sistema de automatización muy utilizados en maquinarias industriales, son posibles de encontrar en todas aquellas maquinarias que necesitan controlar procesos secuenciales, así como también, en aquellas que realizan maniobras de instalación, señalización y control. RECOMENDACIONES: Siempre se recomienda tener como sistema de seguridad un interruptor o pulsante para controlar el inicio de la secuencia y poderla detener en algún caso de emergencia o cuando se lo requiera. BIBLIOGRAFIA:

Colaboradores de Wikipedia. Controlador lógico programable [en línea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2012 [fecha de consulta: 30 de enero del 2012]. Disponible en <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Controlador_l%C3%B3gico_programable&oldid=53069394>

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Controlador_l%C3%B3gico_programable&oldid=53069394




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ANEXOS:

Circuito 1 – Semáforo secuencia sencilla: Fig.1: Semáforo simple: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1) y Q2 (Verde del semáforo 2)

Fig.2: Semáforo simple: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q2 (Verde del semáforo 2) y Q3 (Amarillo del semáforo 2)


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Fig.3: Semáforo simple: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2) y Q5 (Verde del semáforo 1)

Fig.4: Semáforo simple: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2), Q5 (Verde del semáforo 1) y Q6 (Amarillo del semáforo 1)


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Circuito 2 – Semáforo ‘Todo Rojo’: Fig.5: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1) y Q2 (Verde del semáforo 2)

Fig.6: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q2 (Verde del semáforo 2) y Q3 (Amarillo del semáforo 2)


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Fig.7: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1 y Q4 (Rojo del semáforo 2)

Fig.8: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2) y Q5 (Verde del semáforo 1)


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Fig.9: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2), Q5 (Verde del semáforo 1) y Q6 (Amarillo del semáforo 1) Fig.10: Semáforo Todo Rojo: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1 y Q4 (Rojo del semáforo 2)


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Circuito 3 – Semáforo peatonal: Fig.11: Semáforo Peatonal: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q2 (Verde del semáforo 2), Q7 (Peatonal rojo del semáforo 1) y Q8 (Peatonal Verde del semáforo 2)

Fig.12: Semáforo Peatonal: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q2 (Verde del semáforo 2), Q7 (Peatonal rojo del semáforo 1), Q8 (Peatonal Verde del semáforo 2) y Q3 (Amarillo del semáforo 2)


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Fig.13: Semáforo Peatonal: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q7 (Peatonal rojo del semáforo 1), Q4 (Rojo del semáforo 1) y Q9 (Peatonal rojo del semáforo 2)

Fig.14: Semáforo Peatonal: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2), Q5 (Verde del semáforo 1), Q9 (Peatonal rojo del semáforo 2), QA (Peatonal Verde del semáforo 1)


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Fig.15: Semáforo Peatonal: Encendidos Q4 (Rojo del semáforo 2), Q5 (Verde del semáforo 1), Q9 (Peatonal rojo del semáforo 2), QA (Peatonal Verde del semáforo 1) y Q6 (Amarillo del semáforo 1)

Fig.16: Semáforo Peatonal: Encendidos Q1 (Rojo del semáforo 1), Q7 (Peatonal rojo del semáforo 1), Q4 (Rojo del semáforo 1) y Q9 (Peatonal rojo del semáforo 2)


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ESQUEMAS: Fig. 17: Esquema del Circuito 1 Fig. 18: Esquema del Circuito 2


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Fig. 19: Esquema del Circuito 3

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