Informe nâ3 grupo_3-lunes_58624

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Informe N ° 3 Laboratorio de Control y Microcomputadores

“Manejo de PLC digital: Bloques Funcionales”

Integrantes: Claudio Salazar

Jonathan Salinas

Francisco Valenzuela

Profesor: Fernando Loyola

Fecha: 19 de Diciembre de 2011

Laboratorio de Control y Microcomputadores 2011

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CONTENIDO

Introducción ................................................................................................................................................. 2

Objetivos......................................................................................................................................................... 2

Objetivo principal de la experiencia ............................................................................................... 2

Objetivos específicos de la experiencia ......................................................................................... 2

Desarrollo Experimental .......................................................................................................................... 3

Diagrama de conexiones .......................................................................................................................... 4

Diagrama de Pessen ................................................................................................................................... 4

Programa Ladder ........................................................................................................................................ 7

Línea 0 ........................................................................................................................................................ 7

Línea 1 ........................................................................................................................................................ 7

Línea 2 ........................................................................................................................................................ 7

Línea 3 ........................................................................................................................................................ 8

Línea 4 ........................................................................................................................................................ 8

Línea 5 ........................................................................................................................................................ 8

Línea 6 ........................................................................................................................................................ 8

Línea 7 ........................................................................................................................................................ 9

Línea 8 ........................................................................................................................................................ 9

Línea 9 ........................................................................................................................................................ 9

Línea 10 .................................................................................................................................................. 10

Línea 11 .................................................................................................................................................. 10

Línea 12 .................................................................................................................................................. 10

Línea 13 .................................................................................................................................................. 11

Línea 14 .................................................................................................................................................. 11

Línea 15 .................................................................................................................................................. 11

Línea 16 .................................................................................................................................................. 11

Línea 17 .................................................................................................................................................. 12

Línea 18 .................................................................................................................................................. 12

Línea 19 .................................................................................................................................................. 12

Línea 20 .................................................................................................................................................. 12

Diagrama de Pulsos ................................................................................................................................. 13

Conclusiones .............................................................................................................................................. 14


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INTRODUCCIÓN

El ser humano, en muchas ocasiones se encuentra limitado para realizar tareas, operaciones, aplicaciones o procesos en los que se ve comprometida su seguridad; por ello la creación de dispositivos físicos que permitan realizar estas tareas revolucionó la industria.

Durante las décadas pasadas se han desarrollado varios tipos de brazos electromecánicos, la mayoría de estos para realizar tareas específicas en el área de producción de la industria.

A través del presente informe se describirá el desarrollo de la tercera experiencia correspondiente al manejo de bloques funcionales usando las salidas digitales del PLC.

Se resolverá el problema propuesto en la guía y se detallará cada uno de los pasos seguidos en la obtención de los objetivos de la experiencia.

Nuevamente utilizamos el lenguaje Ladder para la programación del PLC, por lo que se encuentra en un apartado la explicación de cada línea de programación.

Además, se encuentran detallados todos los modos de funcionamientos del brazo mecánico a programar, con sus correspondientes diagramas de Pessen y conexiones realizadas durante la experiencia.

OBJETIVOS

OBJETIVO PRINCIPAL DE LA EXPERIENCIA

• Que el alumno pueda conocer y manejar la programación de los puertos digitales de

un PLC para realizar tareas con la ayuda de bloques funcionales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA EXPERIENCIA

• Conocer y manejar el PLC TSX Twido en particular, sus puertos digitales.

• Conocer y manejar la programación básica referente a bloques de funciones del

PLC TSX Twido.

• Realizar un trabajo en equipo eficiente, en el cual se destacan las tareas de organización grupal y trabajo personal.


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DESARROLLO EXPERIMENTAL

El desarrollo de laboratorio se basó esencialmente en la programación mediante PLC TSX Twido de un brazo mecánico, el cual pude funcionar en los Modos Manual y automático.

El modo de funcionamiento está explicitado claramente en la guía. Su estructura física es un brazo mecánico que consta de 3 cilindros hidráulicos y un motor hidráulico, tal como se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Estructura física del brazo Mecánico.

Tanto los cilindros y el motor hidráulico se encuentran comandados por electroválvulas de 4 vías y 3 posiciones como se muestran en la Figura 2. Dichas válvulas poseen 2 solenoides, que dependiendo de cuál sea excitada, será la posición que adquiera la válvula.

Figura 2: Válvula hidráulica 4/3

Para poder programar dicho problema propuesto, se hizo necesario realizar distintas conexiones que permitieron establecer comunicación con el programador y PLC ocupado.


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DIAGRAMA DE CONEXIONES

El puerto que permitió comunicación entre el computador y el PLC corresponde al puerto serial.

La conexión de entradas se realizó de manera positivo común a través de la fuente interna de 24v del PLC tal como se muestra en la figura 3.

Figura 3: Diagrama de conexiones

DIAGRAMA DE PESSEN

El diagrama de Pessen que describe el cambio de estados lo podemos observar en la Figura 4

ManualM40

AutomáticoM50

Stand By

M32

M31

M33

M34

Figura 4: Diagrama de Pessen que describe transición de estados.

Donde:

M31: Es la marca interna que se activa si se cumplen las condiciones de ingreso a Modo Manual desde Modo Stand By.

M32: Es la marca interna que se activa si se cumplen las condiciones de salida de Modo a Manual a Modo Stand By.


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M33: Es la marca interna que se activa si se cumplen las condiciones de salida de Modo a Manual a Modo Automático.

M34: Es la marca interna que se activa si se cumplen las condiciones de ingreso a Modo Manual desde Automático.

A continuación se entrega la descripción de las entradas y salidas que están involucradas en el proceso.

ENTRADAS

Tag Dirección Estado Tipo Etiqueta

HS_00 I0.0 1 Selector M/A_Terreno Manual seleccionado

HS_01 I0.1 1 Selector M/A_Terreno Automático seleccionado

HS_02 I0.2 1 Pulsador NA_Terreno Enter

HS_03 I0.3 1 Pulsador NA_Terreno Reset

HS_04 I0.4 1 Pulsador NA_Terreno Inicio

SALIDAS

Tag Dirección Estado Tipo Etiqueta

V01_a Q0.0 1 Válvula fluídica 4/3 Motor girando derecha

V01_b Q0.1 1 Válvula fluídica 4/3 Motor girando izquierda

V02_a Q0.2 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 1 (base) levantando

V02_b Q0.3 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 1 (base) bajando

V03_a Q0.4 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 2 (codo) levantando

V03_b Q0.5 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 2 (codo) bajando

V04_a Q0.6 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 3 (extremidad)

abriendo recogedor

V04_b Q0.7 1 Válvula fluídica 4/3 Cilindro 3 (extremidad)

cerrando recogedor


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Los modos de funcionamiento deben cumplir las siguientes Tareas:

Modo Manual.

Estando en modo manual el automatismo debe ser capaz de activar cada uno de las salidas involucradas a voluntad del operario desde el panel de control.

Modos Automático.

Una vez ingresado a Modo Automático el automatismo debe realizar la tarea descrita a continuación en la figura 5

INICIO

I0.4=1?

Transcurrieron 10s?

Q0.0=1

Transcurrieron 15s?

Q0.3=1Q0.4=1

Transcurrieron 10s?

Q0.7=1

Transcurrieron 15s?

Q0.2=1Q0.5=1

A

A

Transcurrieron 10s?

Q0.1=1

Transcurrieron 10s?

Q0.6=1

FIN

Figura 5: Diagrama de Flujo Lógico del proceso.


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PROGRAMA LADDER

LÍNEA 0

Mediante esta línea, establecemos condiciones para la activación del modo stand by, mediante el pulsador de inicio I0.4. Además, el contacto normal cerrado M1 establece el cambio de modo stand by a manual. El contacto I0.13permite la parada de emergencia y los contactos M0 y M11 permiten enclavar los modos stand by

LÍNEA 1

En esta línea establecemos condiciones para la activación del modo manual. Los contactos I0.0 e I0.2 nos dan las condiciones para activar dicho modo (selector manual y enter respectivamente). Este programa permite enclavar el modo manual mediante M1 y a su vez permite iniciarse desde el modo automático mediante M22, las restricciones a este modo se dan por las condiciones plateadas por M21(pasar de modo manual a stand by , M2 es la activación del modo automático permite desenergizar bobina M1. (I013 parada e emergencia)

LÍNEA 2

Esta línea representa el modo automático, sus entradas son desde el selector modo automático, más el pulsador enter y su enclavamiento, la única forma de salir de este modo es cuando se activa la bobina M22 que indica las condiciones de paso automático a manual


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LÍNEA 3

Esta línea indica las condiciones para salir del modo manual al automático, debe estar el selector en su estado I0.0 y además pulsar RESET

LÍNEA 4

Desde el modo automático, indica las condiciones para salir de este modo al manual, debe estar el selector en su estado manual I0.0 y además pulsar Enter, el M4 viene de el inicio del temporizador.

LÍNEA 5

Estas líneas permiten actuar sobre el motor girando a la derecha Q0.0, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.5 pulsador NA para mover a la derecha y el pulsador I0.6 NC que no permite la acción simultánea de mover izquierda. M5 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 6


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Estas líneas permiten actuar sobre el motor girando a la izquierda Q0.1, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.6 pulsador NA para mover a la derecha y el pulsador I0.5 NC que no permite la acción simultánea de mover derecha. M9 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 7

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 1 extender Q0.2, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.7 pulsador NA levanta el cilindro y el pulsador I0.8 NC que no permite la acción simultánea. M8 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 8

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 1 contraer Q0.3, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.8 pulsador NA contraer el cilindro y el pulsador I0.7 NC que no permite la acción simultánea. M6 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 9

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 2 extender Q0.4, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.9 pulsador NA extender el cilindro y el pulsador I0.10 NC que no permite la acción simultánea. M6 representa el estado de la secuencia del modo automático.


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LÍNEA 10

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 2 contraer por Q0.5, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.10 pulsador NA contraer el cilindro y el pulsador I0.9 NC que no permite la acción simultánea. M8 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 11

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 3 extender Q0.6, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.11 pulsador NA extender el cilindro y el pulsador I0.12 NC que no permite la acción simultánea. M10 representa el estado de la secuencia del modo automático.

LÍNEA 12

Estas líneas permiten actuar sobre el cilindro 3 contraer por Q0.7, desde el modo manual tienes dos pulsadores, I0.12 pulsador NA contraer el cilindro y el pulsador I0.11 NC que no permite la acción simultánea. M7 representa el estado de la secuencia del modo automático.


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LÍNEA 13

Esta línea cuenta de un temporizador con retardo a la conexión, que nos permitirá seleccionar la cuenta a través de las restricciones de los bloque funcionales.

LÍNEA 14

Esta línea permite enclavar el pulsador de inicio para que el temporizador inicie cuenta M5, y se permite desenclavar mediante la última cuneta representada por M6

LÍNEA 15

El bloque funcional habilita la línea cuando se cumple la condición cuenta igual a 10 , la bobina ficticia M6 permite iniciar ciclo automático(mover derecha)

LÍNEA 16

El bloque funcional habilita la línea cuando se cumple la condición cuenta igual a 25 , la bobina ficticia M7 permite iniciar ciclo automático(baja el cilindro 1 y levanta el cilindro 2)


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LÍNEA 17

El bloque funcional habilita la línea cuando se cumple la condición cuenta igual a 35 , la bobina ficticia M8 permite iniciar ciclo automático(cerrando recogedor del cilindro 3)

LÍNEA 18

El bloque funcional habilita la línea cuando se cumple la condición cuenta igual a 50 , la bobina ficticia M9 permite iniciar ciclo automático(levanta el cilindro 1 y baja el cilindro 2)

LÍNEA 19

El bloque funcional habilita la línea cuando se cumple la condición cuenta igual a 60, la bobina ficticia M7 permite iniciar ciclo automático (mover motor izquierda)

LÍNEA 20

Esta línea permite activar el temporizador en modo automático.


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DIAGRAMA DE PULSOS

I0.4

Q0.0 10s

Q0.1 10s

Q0.2 15s

Q0.3 15s

Q0.4 15s

Q0.5 15s

Q0.6 10s

Q0.7 10s


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CONCLUSIONES

A través de las actividades de laboratorio logramos conocer y familiarizarnos con el uso de bloques funcionales en la programación Ladder.

Logramos determinar que para temporizar procesos automáticos es posible realizarlo mediante la utilización de un solo timer y mediante los bloques funcionales pudimos establecer condiciones para setear o resetear bobinas ficticias.

Se logró automatizar un proceso que puede tener muchas aplicaciones prácticas en la industria, lo que nos hace tener muchas más herramientas como futuros profesionales.

Como conclusión global podemos decir que la experiencia fue un éxito, ya que se lograron alcanzar los objetivos generales y específicos planteados a un comienzo de este informe.

Documents

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