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II
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Tema:
DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO BASADO EN UN
PLC MICROLOGIX 1000
TESIS DE GRADO PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO INDUSTRIAL
Autor:
EDGAR XAVIER RUIZ ROBALINO
Director de Tesis:
ING. LUIS HIDALGO
Quito, Julio del 2009
III
Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el autor
Edgar Xavier Ruiz Robalino
Revisado por:
Ing. Luis Hidalgo
IV
AGRADECIMIENTO
A mi esposa e hijos, que fueron un apoyo incondicional para el cumplimiento de un
objetivo anhelado por mi persona y por todos aquellos que estiman el alcance de nuevos
conocimientos para beneficio del desarrollo profesional.
A mis profesores de la carrera universitaria que lideraron a cabalidad la enseñanza de
cada de una de las cátedras por ellos impartidas.
A mi director de tesis Ing. Luis Hidalgo por la comprensión y paciencia hacia el
desarrollo de la presente tesis.
V
DEDICATORIA
A Dios por brindarme con bondad todas las oportunidades que me fueron entregadas
con amor
A mi esposa Mónica mi hijo Miguel y mi hija Micaela, por ser el motivo de superación
y mejora
A mis padres por su perseverante inclinación hacia el conocimiento de las ciencias de la
ingeniería
VI
RESUMEN
La presente tesis fue desarrollada en base a la experiencia laboral por parte del autor en
General Motors del Ecuador en donde me desempeñe como especialista de
mantenimiento durante 9 años en donde se realizo el montaje electromecánico y de
control eléctrico de plantas automáticas de pintura en las áreas de primer, esmalte y
elpo.
Esta última con controladores lógicos programables (PLC’s) de última generación que
fueron uno de los primeros en el país en concebir un sistema totalmente automatizado,
claro es que la puesta en marcha, funcionamiento operación y mantenimiento abarcan
áreas tan extensas que, a lo largo de los años se fueron profundizando en el
conocimiento pleno de un proceso que debe darse a conocer a los estudiantes de la
escuela de ingeniería industrial.
Es por esta razón que se decidió desarrollar la presente tesis, con el aval de mis
conocimientos teóricos, técnicos obtenidos antes como tecnólogo electromecánico
previo a la obtención del titulo de ingeniero industrial.
VII
SUMMARY
The following thesis was development in facts an experience come from de author, who
worked for many years ago, in factory of vehicles General Motors of Ecuador. The
principal skill was building industrial plants of paint shop based on program control
logic.
All kinds of programming control manager show a (PLC´s), for first time in our country,
we should know every one of a students of the university because, the “know-how” is a
agreement value for the industrial engineer.
This is a main reason and we decide development the present thesis, my previous
technical degree was a technologic electromechanical giving knowledge for reach, the
up grade industrial engineer
VIII
ÍNDICE GENERAL
Pág.
Carátula……………………………………………………………………………….... I
Revisión……………………………………………………………………………...… II
Agradecimiento…………………………………………………...………………….. III
Dedicatoria…………………………………………………………………………… IV
Resumen………………….……………………………………………………………VI
Summary…………………………………………………………………………….. VII
CAPÍTULO I ................................................................................................................... 1
1 Introducción ................................................................................................................................... 1
1.1 Antecedentes .................................................................................................................................. 2
1.2 Objetivo General .......................................................................................................................... 2
1.3 Objetivos Específicos .................................................................................................................. 2
1.4 Idea a defender ............................................................................................................................. 3
1.5 Justificación de la Investigación ............................................................................................ 3
1.6 Marco de referencia .................................................................................................................... 3
1.7 Marco conceptual ........................................................................................................................ 3
IX
1.8 Metodología de la investigación ............................................................................................. 4
CAPÍTULO II ................................................................................................................. 5
2. Introducción a los Controladores Lógicos Programables PLC’s ............................. 5
2.1. Definición de Controladores Lógicos Programables PLC .......................................... 6
2.2. Principio de un Sistema Automático .................................................................................... 6
2.3. Fases de un estudio en la elaboración de un Automatismo ......................................... 7
2.4. Opciones Tecnológicas ............................................................................................................... 9
2.5. Campos de Aplicación ............................................................................................................. 13
2.5.1. Señalización y Control .................................................................................... 13
2.5.2. Maniobra de Máquinas ................................................................................... 13
2.5.3. Maniobra de Instalaciones............................................................................... 14
2.6. Ventajas e inconvenientes del PLC ..................................................................................... 14
2.6.1. Ventajas del PLC ............................................................................................ 14
2.6.2. Desventajas del PLC ....................................................................................... 14
2.7. Estructura de los Autómatas Programables PLC ........................................................ 15
2.7.1. Estructura Interna ............................................................................................ 15
2.7.1.1. La Sección de Entrada. ............................................................................................ 16
2.7.1.2. Unidad Central de Procesamiento (CPU). ......................................................... 16
2.7.1.3. Sección de Salida ...................................................................................................... 16
X
2.7.2. Estructura Externa ........................................................................................... 18
2.8. Memorias ...................................................................................................................................... 19
2.8.1. Tipos de Memorias .......................................................................................... 20
2.9. Utilización de Memorias ......................................................................................................... 20
2.9.1. Memoria de Usuario ........................................................................................ 20
2.9.2. Memoria de la Tabla de Datos ........................................................................ 20
2.9.3. Memoria y Programa del Sistema ................................................................... 21
2.9.4. Memoria EPROM Y EPROM ......................................................................... 21
2.10.Unidad Central de Proceso (CPU). ..................................................................................... 21
2.10.1. Procesador ................................................................................................... 21
2.11.Unidades De Entrada – Salida (I/O) .................................................................................. 22
2.11.1. Entradas ....................................................................................................... 23
2.11.1.1. Analógicas................................................................................................................... 23
2.11.1.2. Digitales ....................................................................................................................... 23
2.11.2. Salidas ......................................................................................................... 23
2.12.Interfaces ....................................................................................................................................... 24
2.13.Unidad de Programación ........................................................................................................ 24
2.13.1. Programación .............................................................................................. 24
2.13.2. Grabación del Programa .............................................................................. 25
2.13.3. Modos de Servicio ...................................................................................... 25
2.14.Periféricos ..................................................................................................................................... 25
XI
2.15.Tamaño de los Controladores Lógicos Programables PLC’s .................................. 26
2.15.1. Gama Baja ................................................................................................... 26
2.15.2. Gama Media ................................................................................................ 26
2.15.3. Gama Alta ................................................................................................... 26
2.16.Tipos ................................................................................................................................................ 27
2.16.1. Unidades Tipo Calculadora ......................................................................... 27
2.16.2. Consola de Programación ........................................................................... 27
2.16.3. Unidad con PC ............................................................................................ 28
2.17.Manejo e Instalación ................................................................................................................ 28
2.17.1. Organigrama de Utilización del PLC .......................................................... 28
2.17.2. Puesta en Funcionamiento .......................................................................... 29
2.17.3. Programación Básica ................................................................................... 31
2.17.3.1. Modos de servicio de un PLC ............................................................................... 31
2.17.4. Funciones de servicio de un PLC ................................................................ 32
2.17.4.1. Borrado del Programa .............................................................................................. 32
2.17.4.2. Escritura del Programa ............................................................................................ 32
2.17.4.3. Correcciones ............................................................................................................... 32
2.17.4.4. Visualización y lectura de instrucciones ............................................................ 33
2.17.4.5. Búsqueda o localización de instrucciones del programa ............................... 33
2.17.4.6. Revisión o control de sintaxis ............................................................................... 34
2.17.4.7. Inspección del programa ......................................................................................... 34
2.17.4.8. Modificación de contadores y temporizador ..................................................... 34
2.17.4.9. Forzamiento de estados ........................................................................................... 34
XII
2.18.Almacenamiento de la información .................................................................................... 37
2.19.Borrado de memoria EPROM ............................................................................................. 37
2.20.Conexionado de las entradas – salidas .............................................................................. 38
2.20.1. Entradas ....................................................................................................... 38
2.20.1.1. Captadores................................................................................................................... 38
2.20.1.2. Principio de funcionamiento .................................................................................. 39
2.20.1.3. Conexionado de las entradas ................................................................................. 39
2.20.1.4. Captadores o contactos libres de tensión. .......................................................... 39
2.20.1.5. Captadores o contactos con tensión ..................................................................... 39
2.20.2. Salidas ......................................................................................................... 40
2.20.2.1. Actuadores .................................................................................................................. 41
2.20.2.2. Circuitos protectores ................................................................................................ 42
2.20.2.3. Contactos de relés térmicos ................................................................................... 42
2.20.2.4. Protecciones en los procesos contactos de confirmación ............................. 43
2.21.Distintas posibilidades de conexión en las salidas ......................................................... 44
2.21.1. Conexión en un grupo de cuatro salidas comunes o de igual tensión ......... 44
2.21.2. Acoplamiento directo e indirecto de cargas ................................................ 44
2.21.3. Acoplamiento de actuadores de gran consumo ........................................... 44
2.23.Instalación, puesta a punto y mantenimiento ................................................................. 45
2.24.Condiciones ambientales del entorno ................................................................................ 45
2.25.Distribución de componentes ................................................................................................ 46
XIII
2.26.Cableado ........................................................................................................................................ 47
2.27.Alimentación ................................................................................................................................ 47
2.28.Puesta a punto y en servicio................................................................................................... 48
2.29.Verificación de las partes físicas .......................................................................................... 49
2.30.Verificación del sistema automático ................................................................................... 49
2.31.Mantenimiento ............................................................................................................................ 50
2.31.2. Mantenimiento preventivo .......................................................................... 50
2.31.3. Inspección visual ......................................................................................... 50
2.31.4. Condiciones ambientales ............................................................................. 51
2.31.5. Medidas de tensión de alimentación ........................................................... 51
2.31.6. Localización y reparación de averías .......................................................... 51
2.32.Instrucciones y programas ..................................................................................................... 52
2.33.Tipos de elementos .................................................................................................................... 53
2.34.Consideraciones previas a la programación ................................................................... 54
CAPÍTULO III .............................................................................................................. 59
3. Descripción de las partes de un PLC Micrologix 1000 Allen - Bradley ............... 59
3.1. Ventajas ......................................................................................................................................... 60
3.2. Desventajas ................................................................................................................................... 60
XIV
3.3. Especificaciones técnicas ......................................................................................................... 60
3.4. Instalación del PLC Micrologix 1000 ................................................................................ 61
3.5. Funciones de los archivos SLC 500 .................................................................................... 61
3.6. Archivos de programas ........................................................................................................... 62
3.7. Archivo de datos ......................................................................................................................... 62
3.8. Direccionamiento ....................................................................................................................... 64
3.8.1. Direccionamiento de entradas / salidas ........................................................... 64
3.8.2. Direccionamiento de bits................................................................................. 65
3.8.3. Direccionamiento de temporizadores .............................................................. 65
3.8.4. Direccionamiento de contadores ..................................................................... 66
3.9. Instrucciones ................................................................................................................................ 66
3.9.1. Instrucciones de BIT ....................................................................................... 66
3.9.2. Pantalla de instrucciones / direcciones RS Logix .......................................... 67
3.9.3. Conceptos de la lógica de escalera .................................................................. 68
3.9.4. Continuidad Lógica ......................................................................................... 69
3.9.5. Instrucciones de temporización ....................................................................... 70
3.9.6. Instrucciones de conteo ................................................................................... 71
3.9.7. Uso de temporizadores y contadores............................................................... 71
CAPÍTULO IV .............................................................................................................. 73
XV
4. Aplicaciones de circuitos didácticos con el PLC Micrologix 1000 ......................... 73
4.1. Enlace Serie .................................................................................................................................. 73
4.2. Enlace Paralelo ........................................................................................................................... 74
4.3. Circuitos Secuenciales .............................................................................................................. 74
4.4. Practicas de carga y descarga de programas .................................................................. 75
4.4.1. Cómo crear un archivo de programa ............................................................... 75
4.4.2. Cómo introducir y editar la lógica de escalera ................................................ 77
4.4.3. Cómo crear un programa de control con instrucciones secuenciales .............. 85
CAPÍTULO V ................................................................................................................ 89
5. Control clásico de procesos .................................................................................................... 89
5.1. Sensores Discretos .......................................................................................... 90
5.2. Sensores final de carrera (switch es) ................................................................................. 90
5.3. Sensores ópticos (fotoeléctricos) .......................................................................................... 91
5.4. Sensores capacitivos .................................................................................................................. 93
5.5. Sensores inductivos ................................................................................................................... 94
5.6. Elementos de maniobra a la entrada y salida de un PLC.......................................... 94
5.6.1. Pulsadores ....................................................................................................... 95
5.6.2. Interruptores de protección ............................................................................. 96
XVI
5.6.3. Contactores ...................................................................................................... 96
CAPÍTULO VI .............................................................................................................. 98
METODOLOGIA Y DISEÑO DE PRÁCTICAS ...................................................... 98
6. Elaboración .................................................................................................................................. 98
6.1. Estructuración ............................................................................................................................ 99
6.1.1. Titulo ............................................................................................................... 99
6.1.1. Objetivos ......................................................................................................... 99
6.1.2. Componentes ................................................................................................... 99
6.1.3. Funcionamiento ............................................................................................... 99
6.1.4. Procedimiento ............................................................................................... 100
6.1.5. Programación ................................................................................................ 100
6.1.6. Conclusiones ................................................................................................. 100
6.1.7. Anexo ............................................................................................................ 100
CAPÍTULO VII ........................................................................................................... 101
MANUAL DE PRÁCTICAS ...................................................................................... 101
7 Práctica n.1 ................................................................................................................................. 101
7.1 Titulo: encendido y apagado del sensor final de carrera telemecanique ....... 101
7.2 Práctica n.2 ................................................................................................................................. 104
XVII
7.2.1 Título: encendido y apagado del sensor inductivo pepperl – fuchs .............. 104
7.3 Práctica n.3 ................................................................................................................................. 107
7.3.1 Titulo: encendido y apagado del sensor fotoeléctrico telemecanique xul-
m06031 ...................................................................................................................... 107
7.4 Práctica n.4 ................................................................................................................................. 110
7.4.1 Título: encendido y apagado del sensor capacitivo siemens 3rg1614-6ld00. 110
7.5 Práctica n.5 ................................................................................................................................. 113
7.5.1 Título: utilización de instrucciones de secuencia de tiempo (TON) y conteo
(CTU) 113
7.6 Práctica n.6 ................................................................................................................................. 116
7.6.1 Título: enclavamiento y desenclavamiento de una salida ............................. 116
7.7 Práctica n.7 ................................................................................................................................. 119
7.7.1 Título: Programación de contactos auxiliares o bits ..................................... 119
7.8 Práctica n.8 ................................................................................................................................. 122
7.8.1 Título: enclavamiento y desenclavamiento de un bit auxiliar ....................... 122
7.9 Práctica n.9 ................................................................................................................................. 125
7.9.1 Título: Aplicación de un contador ascendente .............................................. 125
7.10 Práctica n.10 .............................................................................................................................. 128
7.10.1 Título: Aplicación de una instrucción de comparación ............................. 128
XVIII
CAPÍTULO VIII ......................................................................................................... 132
8 Conclusiones .............................................................................................................................. 132
8.1 Recomendaciones ..................................................................................................................... 133
XIX
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla N.2.1 Opciones tecnológicas……......……………………………………………10
Tabla N.2.2 Tipos de elementos que actúan en un programa…………………………..53
Tabla N.3.1 Cuadro de instrucciones de programación Micrologix 1000……………...63
ÍNDICE DE FOTOS
Fotografía N.1 Módulo de control a ser utilizado en el Laboratorio de Control……...138
Fotografía N.2 Módulo de control conectado con el software de programación Rs Logix
vía PC………………………………………………………………………………….139
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Lazo cerrado de un sistema automático………………………………………7
Figura 2.2 Organigrama de las fases de estudio en la elaboración de automatismos…....9
Figura 2.3 Organigrama para el desarrollo de un proceso de lógica cableada………….11
Figura 2.4 Organigrama para el desarrollo de un proceso industrial con un controlador
lógico programable PLC………………………………………………………………..12
Figura 2.5 Diagrama básico de un PC…………………………………………………..15
Figura 2.6 PLC con sus periféricos y unidades de programación………………………17
Figura 2.7 Diferentes tipos de PLC clasificado de acuerdo a su tamaño……………….27
Figura 2.8 Organigrama simplificado para la utilización de un PLC…………………..29
XX
Figura 2.9 Organigrama de puesta en funcionamiento de un PLC……………………..30
Figura 2.10 Organigrama de programación de un PLC………………………………...36
Figura 2.11 Organigrama a seguir para la detección de una avería…………………….52
Figura 2.12 Sentido de la programación en una línea de instrucción…………………..54
Figura 2.13 Sentido de programación de los bloques de contactos…………………….55
Figura 2.14 Máxima cantidad de contactos por bloque número 8……………………...56
Figura 2.15 Forma correcta de programar una salida en la línea de instrucción……….57
Figura 2.16 Forma correcta de programar una instrucción de salida…………………..57
Figura 2.17 Programación de dos instrucciones de salida……………………………..58
Figura 2.18 Programación de contactos auxiliares en un bloque es ilimitada…….……58
Figura 3.1 Partes de un PLC Micrologix 1000…………………………………………59
Figura 3.2 Pantalla de instrucciones, direcciones Rs Logix ………………………...…68
Figura 3.3 Descripción instrucciones de programación……………….………………..69
Figura 3.4 Instrucción Temporizador On Delay……………………….……………….70
Figura 3.5 Instrucción Temporizador Off Delay……………………….………………70
Figura 3.6 Instrucción Contador ascendente…………………………………………...71
Figura 3.7 Instrucción Contador descendente………………………………………….71
Figura 4.1 Programación serie en una línea del software Rs Logix…………………....73
Figura 4.2 Programación paralelo en una línea del software Rs Logix……………...…74
Figura 4.3 Programación instrucciones de tiempo y conteo……………………………74
Figura 4.4 Selección de tipo de procesador de acuerdo al modelo del PLC……………75
Figura 4.5 Pantalla inicial de programación software Rs Logix……………………….76
Figura 4.6 Creación de un archivo principal de programación…………………………77
Figura 4.7 Inserción de una línea de programación rung……………………………….78
XXI
Figura 4.8 Inserción de una jump sub rutine para unir archivos………………………..79
Figura 4.9 Verificación de la instrucción JSR ……………………..…………………..80
Figura 4.10 Línea de instrucción correctamente programada con la instrucción JSR.....81
Figura 4.11 Creación del archivo práctica n.1………………………………………….82
Figura 4.12 Inserción de una línea de instrucción en el archivo práctica n.1…………..83
Figura 4.13 Programación de una instrucción de entrada I:0/1………………………...84
Figura 4.14 Carga de la programación realizada al PLC mediante la instrucción
download………………………………………………………………………………..85
Figura 4.15 Programación de instrucciones de tiempo TON y CTU………………...…86
Figura 4.16. Programación de un BIT auxiliar correspondiente a la instrucción TON...87
Figura 4.17 Programación de la instrucción CTU……………………………………...88
Figura 5.1 Diagrama de cableado a la entrada de un PLC……………………………..91
Figura 5.2 descripción funcionamiento sensor óptico………………………………….92
Figura 5.3 Descripción simplificada de un sensor óptico……………………………...92
Figura 5.4 Principio de funcionamiento de un sensor capacitivo………………………93
Figura 5.5 Comportamiento del campo eléctrico con materiales dieléctrico y
conductor………………………………………………………………………………..93
Figura 5.6 Principio de funcionamiento de un sensor inductivo……………………….94
Figura 5.7 Esquema de maniobra de un PLC…………………………………………..97
Figura 7.1 Sensor final de carrera Telemecanique XCK-M……………………..……101
Figura 7.2 Programación, encendido y apagado sensor telemecanique………...…….102
Figura 7.3 Sensor Inductivo pepperl-fuchs………………………………..…………..105
Figura 7.4 Programación encendido y apagado sensor inductivo pepperl-fuchs…..….105
Figura 7.5 Sensor fotoeléctrico telemecanique xul-m06031…………………………..108
XXII
Figura 7.6 Programación encendido y apagado sensor fotoeléctrico telemecanique.…108
Figura 7.7 Sensor capacitivo Siemens 3rg1614-61100……………………….……… 111
Figura 7.8 Programación encendido y apagado sensor capacitivo Siemens…….…….111
Figura 7.9 Programación secuencial de instrucciones de tiempo TON y conteo CTU.114
Figura 7.10 Programación enclavamiento utilizando la instrucción match (L)…….…117
Figura 7.11 Programación de contactos auxiliares o bits……………………………..120
Figura 7.12 Programación enclavamiento y desenclavamiento BIT auxiliar…………123
Figura 7.13 Programación de un contador ascendente que suma con un pulsador…...126
Figura 7.14 Programación de una instrucción de comparación……………………….129
1
CAPÍTULO I
1 Introducción En la actualidad la competitividad en la industria es muy grande y exigente, por lo que
se requiere la utilización de tecnologías nuevas, y es de gran utilidad que todo
profesional del área industrial debe tener conocimientos de éstas.
Por sus ventajas, el programador lógico programable PLC es de fácil manejo, seguridad,
economía y tiempo hacen que sean mucho más útiles en el campo de la industria.
La carencia de especialistas o personas capacitadas con los conocimientos mínimos para
su manejo y programación hace no solo aconsejable, sino necesario tener un
conocimiento de éste equipo de trabajo, evitando así daños en el mismo, ya sean físicos
como internos en su programación.
La versatilidad en su uso para ciertas aplicaciones, dependerá únicamente del ingenio
del futuro Ingeniero Industrial.
Las varias aplicaciones que se pueden dar a los PLC’s, hacen de él de gran importancia
en la actualidad, y justifican el costo del mismo.
El uso de un PLC se basa principalmente en su programación y su respectiva
visualización por medio de leds a las salidas.
2
1.1 Antecedentes La necesidad de contar con equipos didácticos que guíen a los estudiantes que han
recibido materias teóricas de control eléctrico, en donde se conoce los principios de
funcionamiento y sus aplicaciones en la industria hace que se plantee el diseño de un
sistema de control automático basado en un PLC Micrologix 1000 que servirá como
modulo de prácticas tanto en programación, como en conocimiento de dispositivos de
control y sensores, que se utilizan en la vida real.
1.2 Objetivo General Diseñar un sistema de control automático basado en un PLC Micrologix 1000 que
servirá como modulo de prácticas de control para la facultad de ingeniería industrial
1.3 Objetivos Específicos
Con el fin de conseguir el objetivo general tenemos que conseguir los siguientes
objetivos específicos:
• Construir el modulo de control eléctrico en el que se montaran los componentes
eléctricos para realizar las prácticas.
• Elaborar el manual de prácticas de control que se inicien con la programación de
las instrucciones básicas hasta llegar a las instrucciones mas elaboradas.
3
1.4 Idea a defender
Al desarrollar el sistema de control basado en un PLC, para la facultad de ingeniería
industrial con partes y componentes eléctricos y electrónicos que se utilizan en la
industria obtendremos un mejor conocimiento del funcionamiento y operación de los
mismos por parte de los estudiantes con el fin de crear cultura de mejoramiento de
procesos a través de manejo de variables a programar.
1.5 Justificación de la Investigación
La necesidad de realizar prácticas de control que se acerquen a la realidad de las
industrias hace que la facultad de ingeniería industrial cuente con modulo de control
eléctrico, que realice las mismas, a través de un PLC Micrologix 1000.
1.6 Marco de referencia
• Marco Teórico: Normas de programación eléctrica, Allen – Bradley, Rockwell
Software, RS Logix 500
1.7 Marco conceptual
• Control Automático: En todos los procesos es absolutamente necesario
controlar diversas operaciones como encendido y apagado, espera de tiempo, y
conteo de unidades para mantenerlos dentro de los limites requeridos por el
4
proceso. En los inicios de la era industrial, el operario realizaba un control
manual de estas variables utilizando elementos de accionamiento de acuerdo a su
intuición y experiencia. Debido a la gradual complejidad con que la industria se
ha ido desarrollado ha sido necesaria la automatización progresiva (control
automático) por medio de elementos de control: pulsadores, selectores, sensores,
programadores lógicos controlables que han ido liberando al operador de su
intervención directa.
1.8 Metodología de la investigación
Tomando en cuenta las necesidades del laboratorio de control de la facultad de
ingeniería industrial nos basaremos en técnicas y métodos que serán de ayuda para el
diseño de un sistema de control automático basado en PLC Micrologix 1000
• Explorativa: Mediante este método vamos a establecer cual es el estado actual
del laboratorio de control de la facultad de ingeniería industrial.
• Inductivo: Una vez implementado el sistema se buscará conocer algún tipo de
falencia que se presentaré en el sistema actual.
• Analítico: Mediante este método se hará un análisis imparcial de los problemas
encontrados para llegar al objetivo, el cual será encontrar soluciones óptimas con
el sistema implementado.
• Técnico: Para el desarrollo de la presente tesis se elaborará un manual de
prácticas de control para el mejor entendimiento del sistema.
5
CAPÍTULO II
2. Introducción a los Controladores Lógicos Programables PLC’s La competencia que existe entre una industria y otra, ha sido la parte fundamental para
el desarrollo de nuevas tecnologías con el fin de lograr una mejor producción y
productividad.
Han existido y seguirán existiendo elementos con los cuales se puede realizar el control
de equipos como son temporizadores, relés, contactores, etc. pero en la actualidad con el
uso de éstos equipos se incrementan los problemas, ya que van aumentando los
elementos, los equipos, y cada vez los armarios de maniobra se incrementan más y más,
por ende los riesgos de un posible daño aumentan, siendo su localización difícil de
encontrar.
Con la utilización de la electrónica se facilitó el trabajo ya que los componentes se
redujeron considerablemente, pero el cableado continuaba siendo importante
dificultando su mantenimiento.
Por todo esto la industria veía la necesidad de cambiar los armarios de los equipos
eléctricos por los primeros Autómatas también conocidos como Controladores Lógicos
Programables (PLC), limitados originalmente a los tratamientos de lógica secuencial,
los mismos que se fueron desarrollando en forma rápida y actualmente son muy
utilizados en la industria, para el control de procesos y de máquinas.
6
2.1. Definición de Controladores Lógicos Programables PLC
Un controlador Lógico Programable (PLC) es toda aquella máquina electrónica,
diseñada para controlar en tiempo real y en medio industrial procesos secuenciales. Este
realiza funciones lógicas tales como son: serie, paralelo, temporizadores, contadores y
otros cálculos operacionales.
Un PLC esta constituido por tres partes principales:
Entradas.
Son captadores, los mismos que pueden ser pulsadores, relés térmicos, sensores, señales
de fin de carrera.
CPU:
Es un micro que realiza las operaciones que se requieren.
Salidas:
Dependiendo del PLC pueden ser: por Relé, por Transistor, o por Triacs.
Existen PLC’s que tienen sus tres partes separadas y se les conoce con el nombre de
PLC Modulares. Y existen PLC’s cuyas partes están juntas o compactas.
2.2. Principio de un Sistema Automático
Todo sistema se basa en el concepto de bucle o lazo cerrado, ejemplo:
7
2.3. Fases de un estudio en la elaboración de un Automatismo
El conocimiento previo de los siguientes datos, nos permitirá el desarrollo y la
elaboración correcta de un automatismo.
• Las especificaciones técnicas del sistema o proceso de automatizar y su correcta
interpretación.
Automatismo o parte de control
Captadores
Maquina o proceso operativo
Actuadores
Fuente: Allen Bradley – Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida. Autor: Rockwell Automation
Figura 2.1 Lazo Cerrado de un Sistema Automático
8
• La parte económica asignada para no caer en el error de elaborar una buena
opción desde el punto de vista técnico, pero no posible económicamente.
• Los materiales, aparatos, etc., existentes en el mercado que se van utilizar para
diseñar el automatismo, en el mismo que se necesita conocer.
• Calidad de información de los equipos.
• Disponibilidad de la información técnica de los equipos
• Disponibilidad y rapidez en cuanto a recambios y asistencia técnica.
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2.4. Opciones Tecnológicas
Mediante la lógica cableada y la lógica programada, se procederá a indicar las posibles
opciones tecnológicas de acuerdo a la tabla 2.1.
Inicio
Especificaciones funcionales
Planteamiento de las opciones tecnológicas más eficaces
Estudio económico de las opciones
Toma de decisiones
Lógica Cableada Lógica Programada
Fin
Estudio Previo
Estudio Técnico Económico
Decisión Final
Fuente: Libro Ingeniería de Control Moderna Autor: Ogata K
Figura 2.2 Organigrama de las fases de estudio en la elaboración de automatismos.
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Tabla 2.1 Opciones Tecnológicas
Tipo Familia tecnológica Subfamilias especificas
Lógica cableada Eléctrica
Relés Electromagnéticos
Electro neumática
Electro hidráulica
Electrónica Electrónica Estática
Lógica
programable Electrónica
Microordenador
Mini ordenados
Microsistemas
Autómatas Programables
Fuente: Libro Ingeniería de Control Moderna Autor: Ogata K
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Documentación del proceso, especificaciones funcionales
Inicio
Interpretación del Proceso
Esquema de potencia, mando, del proceso
Especificaciones de materiales, aparatos maniobra
Determinación de tiempos
Montaje y pruebas
Puesta en funcionamiento
Fin
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley
Figura 2.3. Organigrama para el desarrollo de un proceso de lógica cableada
12
Asignaciónde I/O, reles,
temporizadores, contadores
Inicio
Documentación del proceso Memoria de función, planos,etc
Interpretación del proceso a controlar
Diagrama del proceso
Determinación de I/O, temporizadores, contadores, etc.
Elección del autómata
Asignación de I/O, relés, temporizadores, contadores, etc.
Programación diagrama lista de instrucciones. Diagrama de tiempos
Esquema eléctrico de Potencia de proceso
Autómata puesta en funcionamiento
Plano distribución de componentes
automatismo
Puesta en modo RUN Esquema de conexiones I/O del autómata
Proceso a controlarMontajes
Fin
Fuente: Allen Bradley – Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida. Autor: Rockwell Automation
Figura 2.4 Organigrama para el desarrollo de un proceso industrial con un controlador lógico programable PLC
13
2.5. Campos de Aplicación
Por medio de la evolución que se ha dado del hardware y del software, el campo de los
PLC’s va, extendiéndose cada vez más, ya sea por sus características de diseño y
construcción o por la facilidad del manejo.
Los campos de aplicación para la utilización de los PLC´s se dan fundamentalmente en
aquellas instalaciones en dónde son necesarios procesos de maniobra, control,
señalización, etc.
2.5.1. Señalización y Control
• Chequeo de programas
• Señalización de estado de procesos
2.5.2. Maniobra de Máquinas
• Industria del plástico
• Procesos textiles y de confección
• Procesos de arena y cemente
• Industria automotriz
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2.5.3. Maniobra de Instalaciones
• Calefacción, aire acondicionado, etc.
• Almacenamiento
• Embotelladoras
• Plantas depuradoras de residuos
2.6. Ventajas e inconvenientes del PLC
2.6.1. Ventajas del PLC
Entre las ventajas tenemos:
• Reducción de los elementos de maniobra electromecánica.
• Reducción del espacio
• Confiabilidad del sistema
• Posibilidad de gobernar uno o más de los sistemas
• Tiempos de apertura y cierre exactos
• Consumo de potencia bajo
2.6.2. Desventajas del PLC
• Salidas de baja potencia
• Susceptible a ambientes húmedos, corrosivos.
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• Existe un software de programación para cada PLC.
• Se necesita de personal capacitado
2.7. Estructura de los Autómatas Programables PLC
Aquí conoceremos la parte física o hardware y también la parte interna de un Autómata.
2.7.1. Estructura Interna Para el estudio del hardware interno del PLC se observará el siguiente diagrama de
bloques figura 2.5
Para el entendimiento del Autómata Programable se explicarán cada uno de los bloques:
Dispositivos de entrada o
captadores
Sección de Entrada (Inputs)
CPU
Sección de salida
(Outputs)
Dispositivos de salida o
Actuadores
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley
Figura 2.5 Diagrama básico de un PLC
16
2.7.1.1. La Sección de Entrada.
Los dispositivos de entada y captadores son adaptados y codificados de forma
comprensible por el CPU, también se tienen una de los circulitos electrónicos del
autómata, realizando una separación eléctrica entre estos y los captadores.
2.7.1.2. Unidad Central de Procesamiento (CPU).
La unidad central de proceso está diseñada cada día con más frecuencia por un solo
circuito integrado llamado microprocesador. En éste, es en donde se lee el programa y
se efectúan los cálculos y operaciones de entrada y salida correspondientes, es decir el
CPU es el programador del sistema.
2.7.1.3. Sección de Salida
A la sección salida tenemos la decodificación correspondiente de las señales
procedentes del CPU, las mismas que amplifica y controla con ella los dispositivos de
salida o actuadotes, como válvulas, lámparas, relés, etc.
Con las partes descritas se puede decir que se tiene un Autómata, pero para que sea
operativo son necesarios otros elementos como:
• Unidad de alimentación
• Unidad o consola de programación
• Dispositivos Periféricos
• Interfaces
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Unidad de Alimentación.
También conocida como fuente de alimentación, adaptada a la tensión de
funcionamiento de los circuitos electrónicos internos del Autómata, como también a los
dispositivos de entrada.
Unidades de Programación.
Se ha dicho que el CPU elabora las salidas en función de las entradas y de las
instrucciones del programa. En los Autómatas más sencillos es un teclado con display.
Periféricos.
Son todos los elementos auxiliares, que se encuentran independientes del Autómata, que
se une al mismo para realizar su función específica y que facilitan su utilización.
Dispositivos de salida o
Actuadores
Dispositivos de entrada o
captadores
Sección de Entrada (Imputs)
Unidad de Alimentación CPU
Sección de salida (Outputs)
Interfaces
PC Programación
Dispositivos periféricos
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Folleto Arranque y Puesta en Marcha) Autor: Allen Bradley
Figura 2.6 PLC con sus periféricos y unidades de programación
18
Interfaces.
Son todos los elementos, circuitos o dispositivos electrónicos que permiten la conexión
desde los elementos periféricos hacia el CPU
2.7.2. Estructura Externa
La estructura externa se refiere a la parte física de un Autómata Programable, siendo la
el fabricante el que oferta la magnitud de acuerdo a los requerimientos del proceso a
controlar.
En la actualidad, nuestro medio existen dos estructuras más significativas, las mismas
que son:
• Estructura Compacta
• Estructura Modular
Estructura Compacta.
La estructura compacta en los autómatas, es en si la indicación de un solo bloque de
todas las partes constitutivas como son: entradas, salidas, fuente de alimentación, CPU,
etc.
El autómata se podrá colocar en un armario de control mediante sistemas como: carril,
placa perforada, DIN, etc.
19
Estructura Modular
En la estructura modular tenemos que los Autómatas se dividirán en módulos que
realizan funciones específicas.
Se tienen dos tipos de estructuras modulares como son:
• Estructura modular americana
• Estructura modular europea
Americana.
Se caracteriza por tener en un solo bloque el CPU, fuente de alimentación, memorias y
separadas las entradas y salidas.
Europea.
En este tipo de estructura se tiene que cada elemento tiene su propio módulo de trabajo,
y la unidad de programación se une mediante cable conector.
2.8. Memorias
La memoria es cualquier dispositivo que permitirá, almacenar información en forma de
bits (0y1).
20
2.8.1. Tipos de Memorias En la actualidad existen dos tipos de memorias las cuales son:
Memoria RAM.
Es una memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura –escritura.
Memoria ROM
Es una memoria sólo de lectura, es decir no tiene acceso a escritura.
2.9. Utilización de Memorias
Para la utilización de una memoria dependerá de la función asignada:
2.9.1. Memoria de Usuario El programa de usuario normalmente se graba en la memoria RAM, ya que ésta además
de ser leída por el microprocesador, podrá ser cambiada la información por el usuario.
2.9.2. Memoria de la Tabla de Datos Esta memoria también es del tipo RAM: podemos encontrar la imagen de los estados de
las entradas y de las salidas, como también los datos numéricos y las variables internas.
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2.9.3. Memoria y Programa del Sistema Esta memoria junto con el procesador forma parte el CPU, se encuentra dividida en dos
áreas que son:
• Memoria del sistema = Memoria RAM
• Memoria del programa del sistema = Memoria ROM
2.9.4. Memoria EPROM Y EPROM Este tipo de memorias son de gran utilidad para la grabación y archivo de programas de
usuario
2.10. Unidad Central de Proceso (CPU).
La unidad central de proceso más conocida como CPU esta formada por las siguientes
partes:
• Procesador
• Memoria
• Circuitos Auxiliares
2.10.1. Procesador
Es un circuito integrado de gran escala. Esta constituido por el microprocesador de
impulsos (reloj) y chips auxiliares. El procesador posee las siguientes unidades.
22
Unidad Lógica Aritmética.
Es la parte del microprocesador dónde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas
para controlar el autómata.
Unidad de Control
Es aquel cuya función es organizar las tareas del microprocesador y controlar los
tiempos.
Registros.
Son memorias cuya función es almacenar temporalmente datos, instrucciones,
direcciones, etc.
Buses.
Son zonas conductoras en paralelo cuya función es transmitir datos, direcciones,
instrucciones y señales de control entre las diferentes partes del microprocesador.
2.11. Unidades De Entrada – Salida (I/O)
Son dispositivos básicos por donde se toma la información de los captadores, en el caso
de las entradas y en las salidas es por donde se realiza la activación de los actuadotes.
23
2.11.1. Entradas Las entradas son fácilmente identificables, ya que se caracterizan fácilmente por sus
bornes para acoplar los dispositivos captadores, su identificación se realiza ya sea por
Imput o Entrada, en muchos casos llevan la visualización en un led.
Dependiendo de la señal a ingresar, las entradas pueden ser :
2.11.1.1. Analógicas Se denominan entradas analógicas cuando la magnitud que es acoplada corresponde a
una medida, por ejemplo presión, temperatura, caudal, etc., es decir se necesita disponer
de un modulo de entrada.
2.11.1.2. Digitales Son las más utilizadas y corresponden a una señal de entrada todo o nada, es a un nivel
de tensión o a la ausencia de la misma, por ejemplo interruptores, pulsadores, etc.
2.11.2. Salidas La identificación de las salidas se realiza igual que en las entradas, indicándonos por
medio de un output o salidas van a ser acoplados dispositivos actuadotes y serán
indicadas con un led luminoso.
En un PLC se puede tener tres clases o tipos de salidas como son:
24
• Relé
• Triac
• Transistor
Cabe indicar que la salida a relé y triac se utiliza cuando el actuador es de AC y los a
transistor se utiliza cuando el actuador es de CC
2.12. Interfaces
Son circuitos cuya función es la comunicación del CPU con el exterior, llevando la
información acerca del estado de las entradas y transmitiendo las órdenes de activación
a las salidas.
2.13. Unidad de Programación La unidad de programación, es el medio material del que se auxilia el programador para
grabar o introducir en la memoria del usuario las instrucciones del programa.
La unidad de programación realiza otras funciones especiales como son:
2.13.1. Programación • Modificación del programa y de instrucciones
• Borrado de instrucciones
25
• Inserción de instrucciones
• Forzamiento del estado de marcas, registros, contadores, temporizadores, etc.
2.13.2. Grabación del Programa • El chip de memoria EPROM O EEPROM.
• En papel mediante impresora
• En disquete mediante PC
2.13.3. Modos de Servicio • STOP (off – line), o salidas en reposo.
• RUN (on – line), o ejecutando el programa
2.14. Periféricos Son periféricos todos los elementos auxiliares y físicamente independientes al
Autómata, los mismos que realizan funciones concretas y de gran importancia.
Entre los periféricos más utilizados en los Autómatas tenemos:
Impresoras,
Unidades de cinta o memoria.
Lectores de código de barra, etc.
26
2.15. Tamaño de los Controladores Lógicos Programables PLC’s
En los PLC, su clasificación se realiza por medio del número de entradas - salidas, entre
estas tenemos:
2.15.1. Gama Baja
Hasta un máximo de 128 entradas - salidas. La memoria de usuario de que dispone
suele alcanzar un valor máximo de 4K instrucciones.
2.15.2. Gama Media
De 128 a 512 entradas - salidas, la memoria de usuario de que dispone suele alcanzar
un valor máximo de hasta 16 K instrucciones.
2.15.3. Gama Alta Más de 512 entradas - salidas. Su memoria de usuario supera en algunos de ellos los
100 K instrucciones.
27
Figura. 2.7 Diferentes tipos de PLC clasificados de acuerdo a su tamaño
Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC) Autor: Rockwell Software
2.16. Tipos
Desde el punto de vista constructivo, podemos distinguir tres tipos principales:
2.16.1. Unidades Tipo Calculadora
Son las más comunes utilizadas en los Autómatas de la gama baja, constan de: teclado,
conmutador de modos, display de cristal líquido o siete segmentos de dos o más
líneas, así como de las entradas para la grabación del programa del usuario, éste puede
ser totalmente independiente o ser conectado directamente a la CPU.
2.16.2. Consola de Programación
Esta es una posición intermedia entre la unidad tipo calculadora y el PC, consta de:
pantalla de plasma o tipo similar y tamaño suficiente para 20 - 30 líneas y 60 -80
caracteres por línea, así como teclado.
28
2.16.3. Unidad con PC
Esta unidad que se adapta al Autómata mediante la interfaz correspondiente lleva
incorporado un monitor de tubo de rayos catódicos (TRC) y realiza la misma
función que la unidad de programación normal, permitiendo visualizar los esquemas,
diagramas o partes importantes de los mismos.
2.17. Manejo e Instalación
El manejo y utilización del Autómata es fundamental si queremos obtener
de él una eficacia mínima.
2.17.1. Organigrama de Utilización del PLC
El organigrama general simplificado que nos orientaría en la secuencia que se debe
seguir par la utilización correcta del PLC sería el representado en la Fig.2.8
29
2.17.2. Puesta en Funcionamiento Antes de iniciar cualquier acción para la puesta en funcionamiento del Autómata es
necesario tener delante el cuadro de características o especificaciones del mismo, ya
que, datos como tensión de alimentación al sistema o tensión de red y el margen de
Inicio
Fin
Puesta en Funcionamiento
Programación
Conexión de Entradas / Salidas
Instalación, puesta a punto y funcionamiento
Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC) Autor: Rockwell Software
Figura 2.8 Organigrama simplificado para la utilización de un PLC
30
variación admisible de la misma no es necesario. Por medio de la figura 1.10, nos
guiaremos para la puesta en funcionamiento inicial del sistema.
Inicio
Conectar Fuente de Alimentación
Conectar Toma a Tierra
Verificar tensión de entrada
Verificación tensión de red
Verificación led verde run del PLC
Fin
Pulsar marcha instalación
Fuente: Rockwell Automation Autor: Allen Bradley
Figura 2.9 Organigrama de puesta en funcionamiento del PLC
31
2.17.3. Programación Básica Antes de iniciar el manejo de un Autómata es imprescindible familiarizarse con los
modos y funciones específicas mediante el manual de instrucciones del mismo.
2.17.3.1. Modos de servicio de un PLC Existen dos modos principales:
• STOP
• RUN
STOP (off-line).
Esto es, con el contacto de arranque abierto programa sin ejecutar. Todas las salidas
están en reposo, en estas condiciones se pueden escribir, corregir el programa, etc.
En el modo STOP existe tres modos particulares y específicos que son:
Modo ROM.- para programación en memorias.
Modo CMT.- (casete), para almacenamiento de programas en cinta.
Modo PRT.- (impresora), para impresión de programas sobre papel.
RUN (on-line).- o sea, con el contacto de arranque cerrado.
32
El programa se está ejecutando continuamente. Aquí sólo son posibles algunas
operaciones.
2.17.4. Funciones de servicio de un PLC
Es importante el conocer y manejar correctamente las funciones de servicio que ofrecen
los PLC's, para de esta forma conseguir las máximas prestaciones y eficacia de los
Autómatas
Se tienen las siguientes funciones:
2.17.4.1. Borrado del Programa Normalmente en modo STOP, debe realizarse un borrado total del programa, contenido
en la memoria antes de introducir uno nuevo, pulsando las correspondientes teclas, se
obtiene el borrado, de todas las instrucciones contenidas en la memoria de usuario,
poniendo a cero también los relés auxiliares protegidos, temporizadores, contadores,
registros, etc.
2.17.4.2. Escritura del Programa
Normalmente en modo STOP, el programa se confeccionaría con sus instrucciones
específicas.
2.17.4.3. Correcciones
Normalmente en modo STOP, las correcciones posibles son las siguientes:
33
• Inserción de instrucción.
• Borrado de instrucción.
• Modificación de una instrucción
Borrado de programa a partir de una determinada instrucción. En el manual de manejo,
encontraremos la forma de proceder en cada tipo de corrección. Tanto en la inserción
como en el borrado, el programa enumera automáticamente las direcciones de memoria
una vez efectuado este tipo de corrección.
2.17.4.4. Visualización y lectura de instrucciones Modo STOP y RUN, en este caso, la visualización la obtenemos a partir del número de
direcciones de memoria conocido, que habremos de introducir.
2.17.4.5. Búsqueda o localización de instrucciones del programa
Modos STOP y RUN, este caso es distinto al anterior, aquí no conocemos o dudamos de
la dirección o direcciones en que se encuentra determinada instrucción. Fijada la
instrucción buscada, aparecerá en pantalla ésta indicando la dirección en que se
encuentra. En caso de contactos repetidos en varias direcciones, también se visualizarán
éstas en orden ascendente de direcciones de memoria pulsando la correspondiente
función.
34
2.17.4.6. Revisión o control de sintaxis
Modos STOP y RUN, se controlan para su corrección los posibles errores en la
escritura del programa, como:
• Correcta numeración de E/S y relés auxiliares.
• Correcta ordenación de instrucciones en contadores y registros.
• Verifica que cada instrucción de comienzo de línea tiene su salida.
• Comprueba que los agrupamientos de apertura y cierre de grupos de contactos con
grupos de salidas llevan aparejadas las funciones correspondientes.
2.17.4.7. Inspección del programa Normalmente en modo RUN, con el auxilio de las correspondientes funciones logramos
visualizar el estado lógico de E/S, relés auxiliares, temporizadores, contadores,
registros, etc.
2.17.4.8. Modificación de contadores y temporizador
Normalmente en modo RUN, a veces en modo RUN es necesario modificar conteos o
tiempos para ajustar procesos.
2.17.4.9. Forzamiento de estados
Normalmente en modo RUN, ante una modificación, comprobación o avería a veces es
necesario forzar a "O a 1", los estados de determinado contador, registro,
35
temporizador, marcas protegidas, relés especiales, etc. Una vez conseguido este
forzamiento podemos volver al estado primitivo en el momento deseado.
La figura 2.10, muestra el organigrama de programación:
36
Inicio
Seleccionar Modo
Borrar Memoria
Escribir programa
Ensayar programa
Funciona
Imprimir
Buscar y corregir otros errores
Comprobar errores
Grabar
Fin
Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor Allen Bradley
Figura 2.10 Organigrama de Programación de un PLC
37
2.18. Almacenamiento de la información
Como se conoce, una de las ventajas del Autómata sobre la lógica cableada, es la
posibilidad de introducir, borrar y modificar los programas, pero también de poder
grabarlos.
En procesos de producción periódicamente cambiantes, en donde programas
abandonados vuelven al cabo del tiempo a ser puestos en funcionamiento, juega un
papel importante la posibilidad de grabación y archivo de los mismos para su
posible utilización en el futuro, bien con su configuración actual o bien con las
modificaciones hechas.
Es por esto, que una vez realizado un programa, comprobado, verificado y dispuesto
para ponerlo en funcionamiento, es necesario grabarlos, ya sea por uno o algunos de
los sistemas de acuerdo a lo que se disponga, como puede ser:
Memoria EPROM o EEPROM, disquete, por medio de la impresora en archivo
impreso.
2.19. Borrado de memoria EPROM
Un programa grabado en éste tipo de memorias sólo es posible borrarlo basándose en
luz o radiación ultravioleta (UV), este procedimiento se puede realizar exponiendo la
ventanilla del CHIP a los rayos solares, resultando un poco lento, o por medio de una
lámpara ultravioleta que es más rápida.
38
2.20. Conexionado de las entradas – salidas
La eficaz puesta en funcionamiento de un PLC pasa principalmente por una correcta
conexión en los captadores en las entradas y en los actuadores a las salidas, así
conseguiremos las siguientes ventajas:
• El buen funcionamiento y la ausencia de averías por esta causa.
• La limitación en el número de entradas y salidas que se van a utilizar, lo que implica
un ahorro en el uso de Autómatas
2.20.1. Entradas
La importancia del conocimiento de las entradas en los Autómatas puede quedar
plenamente comprendida, si entendemos que las salidas a los actuadores y por tanto, el
estado de reposo o marcha de los elementos acoplados a ellas van a depender del
programa con que estemos trabajando y del estado de las entradas.
2.20.1.1. Captadores
Se entiende por captadores, aquellos elementos que se acoplan o conectan a las entradas
de los Autómatas, los mismos que pueden ser de dos tipos:
• Analógicos.- Cuya señal eléctrica es variable en el tiempo y que necesariamente han
de acoplarse al mismo tipo de entradas
• Digitales,- En donde la señal responde a (O y 1).
39
2.20.1.2. Principio de funcionamiento
En caso de que la señal que se va aplicar a la entrada sea analógica - digital, la entrada
ha de ser del mismo tipo, en este tipo de entradas existe un circuito analógico - digital
A/D que transforma dichas señales en digitales, ya que este es el lenguaje que
entiende el procesador.
2.20.1.3. Conexionado de las entradas
Dos son los tipos de captadores posibles desde el punto de vista de la tensión:
2.20.1.4. Captadores o contactos libres de tensión.
Los captadores sin tensión que se pueden conectar a un Autómata pueden ser de varios
tipos, y entre otros, se podría citar los siguientes:
• Pulsadores.
• Interruptores.
• Finales de carrera.
• Contactos de relé, etc.
2.20.1.5. Captadores o contactos con tensión Los elementos de éste tipo pueden ser:
• Detector de proximidad.
• Micro switch
40
Para la elección de éstos elementos, debemos hacerlo de tal forma que su tensión
coincida con la tensión de entrada del Autómata
2.20.2. Salidas
En los contactos de salida de los Autómatas se conectan las cargas o actuadores bien
directamente, bien a través de otros elementos de mando como pueden ser los
contactores por medio de sus bobinas.
Las salidas se suelen distribuir en varios grupos independientes de 1, 2, 4, 5 etc.
contactos, de tal forma que se puede utilizar varias tensiones, según las necesidades de
las cargas.
Cada grupo está limitado también por su consumo, que además es distinto en función
del tipo de carga, resistiva o inductiva.
Las tarjetas de salidas suelen ser de tres tipos distintos:
• Salidas a relés.- (AC o CC), este tipo de salidas suelen utilizarse cuando el
consumo tiene cierto valor (del orden de amperios), y donde las conmutaciones no
son demasiado rápidas, son empleados en cargas de contactores, electro válvulas,
etc.
• Salidas a triac's.- (AC o CC), en conmutaciones muy rápidas en donde el relé no es
capaz de realizarlas o su vida se hace corta, se utiliza el triac. Su vida es más larga
41
que la del relé, en cuanto al valor de intensidad, suele tener valores similares a los
del relé.
• Salidas a transistores.- (ce), cuando se utilice en ce, y cuando las cargas sean de
poco consumo, rápida respuesta y alto número de operaciones como es el caso de
circuitos electrónicos. Su vida es superior a la del relé.
2.20.2.1. Actuadores
Actuadores son todos los elementos conectados a la salida, sean éstos de actuación
directa o de mando.
Antes de conectar elemento alguno a la salida del Autómata, habremos de utilizar y
tener en cuenta las siguientes limitaciones.
La tensión que se vaya aplicar en cada grupo de contactos ha de ser única, por tanto
podremos utilizar tantas tensiones distintas como grupos de contactos posea el
Autómata.
El margen de los valores de tensiones que se vaya a aplicar tanto en ca como en ce,
serán los indicados por el fabricante.
Se sumarán las intensidades demandadas por los elementos conectados a cada grupo de
contactos y se comprobará que no supere la intensidad máxima que nos indiquen sus
características, los valores son distintos tanto para ce como para ca. Cuando el consumo
de una carga o bobina del contactor sobrepase el valor disponible en el grupo de salidas,
se colocará un relé intermedio de bajo consumo.
42
2.20.2.2. Circuitos protectores
Como sabemos las cargas en las salidas se puede clasificar en: cargas en CC y cargas
en CC.
En la mayoría de los casos, las cargas aplicadas a las salidas suelen ser circuitos
inductivos como por ejemplo, bobinas de contactores. La desconexión da lugar a picos
de tensión transitorios, de alto valor. Para proteger los circuitos internos y los contactos
de relés, los fabricantes acoplan internamente un circuitos de protección compuesto por
un condensador y una resistencia, circuito RC o bien un varistor.
Como en ocasiones estos circuitos internos no son suficientes, lo que se hace es
acoplar circuitos adicionales exteriores para que supriman mejor y más rápidamente
éstas tensiones transitorias. Cuando las cargas son del tipo resistivo, no es necesario
acoplar circuito alguno.
2.20.2.3. Contactos de relés térmicos
Dos son las posibilidades de conexión de los contactos de los relés térmicos de
protección contra sobre intensidades.
• En las entradas como captadores.
• En las salidas como actuadores.
Las ventajas e inconvenientes que presentan ambas posibilidades son las siguientes:
43
La conexión en el circuito de entrada o de captadores es la más técnica y segura desde
el punto de vista del control, ya que su apertura desactivará los correspondientes
circuitos de entrada y como consecuencia la salida que ha dado origen a dicha sobre
intensidad quedando señalizado en ambos diodos led (E/S) del PLC.
Otra ventaja a tener en cuenta es que en función del programa establecido un contacto
de un relé térmico puede tener únicamente el proceso del actuador al cual esté
protegiendo o detener el proceso completo.
Las posibilidades que nos prestan los relés térmicos son dos:
• Utilizar los contactos normalmente cerrados NC.
• Utilizar los contactos normalmente abiertos NA.
2.20.2.4. Protecciones en los procesos contactos de confirmación
En la mayoría de procesos industriales una avería o parada en los elementos que los
integran puede traer como consecuencia una pérdidas económicas importantes, si en la
programación del mismo no se ha tenido en cuenta estas posibilidades, esto es, la
incidencia que en el resto del proceso puede efectuar la paralización o incorrecto
funcionamiento de una sola máquina. Un procedimiento utilizado para corregir esta
posibilidad es el usar contactos de confirmación, esto es, contactos de determinada
parte de un proceso situados sobre otra parte de ese mismo proceso, que condiciona su
parada o marcha
44
2.21. Distintas posibilidades de conexión en las salidas
Se citarán algunas posibilidades de conexión de los actuadores a las salidas:
2.21.1. Conexión en un grupo de cuatro salidas comunes o de igual tensión
Para la conexión de cuatro salidas comunes es necesario tener en cuenta dos aspectos
fundamentales:
• Las tensiones de los elementos acoplados sean iguales, y que ésta tensión este dentro
de los márgenes indicados por las especificaciones del Autómata.
• Que la intensidad total y las intensidades parciales se encuentren también dentro de
los mimos márgenes
2.21.2. Acoplamiento directo e indirecto de cargas
En algunos casos, cuando el consumo de una carga es muy pequeño se puede acoplar
ésta directamente a la salida como por ejemplo lámparas, tubos fluorescentes, etc. en
otros casos el mando ha de hacerse a través de relés, contactores, electro válvulas, etc.
2.21.3. Acoplamiento de actuadores de gran consumo
Cuando el consumo de intensidad, por ejemplo de la bobina de un contactor que
controla un determinado motor es superior a la que puede soportar un contacto de
salida del Autómata, se puede seguir los siguientes procedimientos:
45
• Utilizar dos o más contactos de salida puenteados. Este procedimiento no es
recomendable, en general, debido al valor que económicamente representa un
contacto de salida.
• Situar un relé intermedio, y cuyo consumo de intensidad sea asumible por el
contacto de salida del Autómata
2.23. Instalación, puesta a punto y mantenimiento
Una correcta instalación del PLC implica necesariamente tener en cuenta factores
como:
• Condiciones ambientales del entorno físico donde se va a situar.
• Distribución de componentes en el armario que lo va a contener.
• Una buena alimentación y un cableado correcto
Como también, es necesario su puesta a punto y eficaz mantenimiento.
2.24. Condiciones ambientales del entorno Normalmente y salvo indicaciones expresa del fabricante, el entorno en dónde se sitúe
el PLC deberá cumplir las siguientes condiciones:
• Ausencia de vibraciones, golpes, etc.
• No-exposición directo a los rayos solares o focos caloríficos intensos, así como a
temperaturas que sobrepasan los 50 a 60 grados centígrados.
46
• No elegir lugares en donde la temperatura descienda en algún momento por debajo
de los 5 grados centígrados, o en donde los cambios bruscos puedan producir
condensaciones.
• Ausencia de polvo y ambientes salinos.
• Ausencia de gases corrosivos.
2.25. Distribución de componentes
Es norma que el PLC se sitúe en un armario metálico, se debe conocer si éste necesita
un ventilador incorporado, para forzar la ventilación del aire, se debe tener en cuenta
también los elementos que van junto a éste, para un mejor mantenimiento y cableado,
entre otros elementos tenemos:
• Interruptor o interruptores de alimentación.
• Relés, contactores, temporizadores, etc.
• Fuente de alimentación.
• Canales de cableado.
Algunos de los PLC se pueden colocar en distintas maneras o posiciones, pero de forma
general éste debe situarse en forma vertical sobre placas perforadas o carril din.
Para la distribución se tendrá en cuenta las siguientes condiciones:
• Los elementos disipadores de calor se situarán en la parte superior del armario,
principalmente el PLC y la fuente de alimentación para poder disipar más
fácilmente el calor.
47
• Los elementos electromagnéticos como: relés, contactores, etc. son generadores de
campos magnéticos debido a sus bobinas, por lo que es recomendable alejarlos lo
más posible de la CPU y de las E/S.
• Para realizar un buen cableado, se agruparán separadamente los módulos de entrada
y los de salida.
2.26. Cableado
Para un correcto cableado hay que tener en cuenta unas reglas mínimas, entre las que se
encuentran:
• Separar los cables que conducen CC de los de AC para evitar interferencias.
• Separar los cables de entrada de los de salida.
• Separar los conductos de las entradas - salidas analógicas de las digitales.
En cuanto al cableado externo, se debe tener en cuenta lo siguiente:
• Los cables de alimentación y los de E/S discurrirán por distinta tubo de canaleta,
siendo recomendable entre cada grupo de cable una distancia mínima de 30
centímetros.
2.27. Alimentación
La alimentación del Autómata es otro factor importante a tener en cuenta. Cuatro son
las partes que se pueden considerar.
48
• Una tensión estable del valor indicado por el fabricante y exenta en lo posible de
picos provocados por otros aparatos de la instalación.
• Unas protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos por medio de interruptores
magneto térmicos, fusibles, etc. así como derivaciones a tierra por medio de otros
interruptores.
• Una tierra de un valor adecuado y normalmente señalizada mediante conductor
amarillo - verde.
• Un circuito de mando que nos permita conectar y desconectar en el momento
preciso el proceso o parte del mismo.
2.28. Puesta a punto y en servicio
Se entiende por puesta a punto la supervisión total del sistema y la realización de todas
aquellas tareas que sean necesarias para dejarlo en las condiciones perfectas de poder
iniciar su puesta en funcionamiento.
Es por ello que esta tarea se realizará cuando todas las anteriores fases del proyecto se
han terminado, incluso la de introducir programa en
la unidad central.
Esta supervisión es conveniente dividirla en dos partes:
• Sin tensión.- Verificación de las partes físicas.
• Con tensión.- Verificación del sistema automático.
49
2.29. Verificación de las partes físicas
La correcta conexión de todos los componentes del sistema, incluidos las
alimentaciones, de acuerdo con los esquemas correspondientes.
La firme sujeción de todos los cables a sus regletas, a la CPU, E/S, fuente de
alimentación, etc.
La exacta verificación de cables mediante señalización por medio de letras o
números.
Las correctas y firmes conexiones del cable amarillo - verde de tierra, también
han de ser comprobadas.
2.30. Verificación del sistema automático
Con el Autómata en modo STOP, alimentar el sistema, pero no las cargas.
Comprobar la no indicación de error de los leds del CPU.
Comprobar el correcto funcionamiento del circuito de mando de marcha y paro
tanto en las entradas y salidas como en la marcha y paro general.
Con el Autómata en modo RUN, verificar que las salidas responden de acuerdo
al programa al actuar manualmente sobre las entradas, esto es posible verificar
por medio de los diodos leds a la salida activada o por medio de la unidad de
programación.
50
2.31. Mantenimiento
Al igual que otra máquina, el PLC necesita de un mantenimiento preventivo o
inspección periódica, la misma que ha de tener una periodicidad tanto más corta cuanto
más complejo sea el sistema, y puede variar desde semanalmente hasta anualmente.
2.31.2. Mantenimiento preventivo
Es conveniente disponer de una carpeta de mantenimiento, con fichas en las cuales se
haya confeccionado un cuadro que recoja los datos de las inspecciones periódicas,
indicando fecha, y en apartado significativo, las averías detectadas y corregidas.
Entre los datos tenemos:
2.31.3. Inspección visual
De elementos mecánicos.
¿Están perfectamente sujetos tanto al PLC como a los demás elementos?
¿Existe algún cable suelto o roto?
¿Están los tornillos debidamente ajustados?
De CPU y E/S.
¿Existe señalización visual para la CPU?
¿Existe señalización visual para las E/S?
51
2.31.4. Condiciones ambientales
¿Se encuentran los valores de temperatura y humedad dentro del margen?
¿Existe polvo sobre los elementos?
¿Existen vibraciones, o golpes?
2.31.5. Medidas de tensión de alimentación
¿La corriente continua y el rizado, se encuentran dentro del margen?
¿Se ha cumplido la vida media de la batería de litio?
¿Las tensiones de E/S son las correctas?
Los elementos y aparatos necesarios para esta labor de mantenimiento preventivo
serían:
• Herramientas de instalador.
• Termómetro.
2.31.6. Localización y reparación de averías
La detección de averías imputables del Autómata se determina generalmente por los dos
procedimientos que son:
• Por la lista de mensajes de error correspondientes a los leds indicadores que se
encuentran en el frente de la CPU.
• Por las indicaciones que se presentan en los display de la consola de programación.
52
En la figura 2.11 se presenta un organigrama de la manera de seguir una avería.
2.32. Instrucciones y programas
Un programa es una sucesión o lista de órdenes de trabajo, también llamadas
instrucciones, capaz de hacer ejecutar al Autómata la secuencia de trabajo pretendida.
Una instrucción u orden de trabajo es la parte más pequeña de un programa y consta de
dos partes principales: operación y operando, y a su vez él operando está dividido en
símbolo y parámetro.
Alimentación Entrada / Salida
Terminales CPU
Condiciones Ambientales
Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor: Allen Bradley
Figura 2.11 Organigrama a seguir para la detección de una avería
53
La operación es el código, de la instrucción, puede venir dado como código numérico.
El operando es el complemento al código u operación, mediante el operando se indica la
dirección del elemento de que se trata ( E/S, temporizadores, contadores, etc.), por
medio de éste indicará a la CPU, donde debe realizar las operaciones correspondientes.
2.33. Tipos de elementos
Los diferentes tipos de elementos (entradas, salidas, temporizadores, contactores), son
conectados adecuadamente en el programa.
A continuación, indicamos los elementos principales para cada programación:
Tabla N.2.2 Tipos de elementos que actúan en un programa
Tipo de elemento
Símbolo
entradas -] [- ] / [
salidas ( )
temporizadores
contadores
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
54
2.34. Consideraciones previas a la programación
Antes de acometer los ejemplos prácticos, es necesario tener en cuenta algunas
consideraciones que facilitarán la labor de programación y que son las siguientes:
La programación en cada bloque de contactos se realizará en el orden de izquierda a
derecha.
El sentido de programación de los bloques de contactos de un programa se ejecutara en
el sentido de arriba hacia abajo
OUT
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.12 Sentido de la programación en una línea de instrucción.
55
El número de contactos que se pueden colocar en un bloque, desde el comienzo de la
línea principal hasta la salida OUT, depende del PLC, la única limitación práctica que se
podrá encontrar es el ancho del papel, cuando se quiera sacar el programa por
impresora, en este caso el número máximo de contactos es ocho.
Bloque 1
Bloque 2
Bloque 3
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.13 Sentido de la programación en una línea de instrucción.
56
Al no existir limitación de contactos de los relés, es preferible realizar un circuito claro
y comprensible con un número elevado de contactos que uno complicado como
consecuencia de reducir el número de éstos.
No se puede conectar una salida directamente a la línea principal.
Línea Principal
OUT
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.14 En cada bloque máximo se programan 8 contactos.
57
Después de una salida OUT no se pueden colocar contacto alguno
En algunos autómatas es posible programar dos o más bobinas de salida.
OUT
OUT
NO
SI
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.16 Forma correcta de programar una instrucción de salida
OUT OUT
SI NO
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.15 Forma correcta de programar una salida en la línea de instrucción
58
Los contactos de entrada, el número de contactos abiertos o cerrados que se pueden
utilizar en un programa, para cada una de las entradas, es ilimitado, es decir se puede
repetir el mismo contacto cuantas veces se desee, tanto abierto como cerrado.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
OUT
Fig. 2.18 La programación de contactos auxiliares en un bloque es ilimitada
OUT
OUT
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 2.17 Programación de dos instrucciones de salida
59
CAPÍTULO III
3. Descripción de las partes de un PLC Micrologix 1000 Allen - Bradley
1. Agujero de ajuste del PLC al riel din.
2. Terminales de entrada (Input)
3. Terminales de salida (Output)
4. Led indicador de encendido
5. Led indicador Run (programa corriendo)
6. Led indicador de falla
7. Pórtico de comunicación
21
13
4 5 6
7
Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo PLC´s) Autor: Rockwell Software
Figura 3.1 Partes de un PLC Micrologix 1000
60
3.1. Ventajas • Rapidez
• Ocupa menor espacio
• Confiabilidad
• Bajo consumo de potencia
• Verificación del programa de control antes de instalarlo
• Posibilidad de conexión en red con otros PLC’s.
3.2. Desventajas • Costo alto para aplicaciones menores
• Elemento frágil
3.3. Especificaciones técnicas • Voltaje de alimentación 110 a 240 V o 24 V
• Consumo de potencia 10.4 W
• Temperatura de operación de 0 a 55 grados centígrados
• 6 entradas AC
• 4 salidas de relé AC
61
3.4. Instalación del PLC Micrologix 1000
Debe ser instalado en forma horizontal, en una pared vertical y sobre riel DIN, con las
temperaturas y condiciones ambientales ya indicadas anteriormente, con la suficiente
ventilación en donde no existan vibraciones.
Para las entradas y / o salidas se recomienda usar cables calibre 18 AWG, y el
conductor del cable a tierra debe tener un calibre 14 AWG.
3.5. Funciones de los archivos SLC 500 El CPU. O procesador, proporciona control a través del uso de un programa que usted
crea, dicho programa se llama archivo del procesador. Este archivo contiene otros
archivos que organizan el programa en secciones manejables las cuales presentamos a
continuación:
• Archivo de Programa, proporciona almacenamiento y control del programa
principal y subrutinas.
• Archivo de Datos, confirma el estado de las entradas, salidas, procesador,
temporizadores, contadores, etc.
62
3.6. Archivos de programas
El archivo 0 almacena la configuración del controlador y otras informaciones del
sistema, mientras que el archivo 1, es de uso interno del controlador, el archivo 2 se
utiliza para almacenar las instrucciones del programa de escalera, y el archivo 3 al 255
son las distintas subrutinas del programa.
3.7. Archivo de datos
Loa archivos de datos contienen los datos asociados con los archivos de programas.
Cada archivo de procesador puede contener hasta 256 archivos de datos. Estos archivos
están organizados según el tipo de datos que contienen.
Cada unidad de datos en cada uno de estos archivos tienen una dirección asociada con
dicho archivo que los identifica para su uso en el archivo de programa, por ejemplo un
punto de entrada tiene una dirección que representa su ubicación en el archivo de datos
de entrada.
0 Funciones del Sistema
1 Reservado
2 Principal
3-255 Subrutinas
63
Este compuesto por hasta 256 archivos de los cuales los 10 primeros son de uso
especifico, mientras que los siguientes son de uso general.
La siguiente Tabla N. 3.1 se muestra los usos de los archivos.
Tabla 3.1 Cuadro de Instrucciones de Programación Micrologix 1000
0 Imagen de salidas
“O”
Almacena el estado de terminales de salida para el
controlador
1 Imagen de entradas
“I”
Almacena el estado de los terminales de entrada para el
procesador
2 Status “S” Almacena la información de operación del controlador
3 Bit “B” Estos se los conoce como relés internos
4 Temporizadores “T” Archivo de temporizadores
5 Contadores “C” Archivo de contadores
6 Control “R” Archivo de control
7 Enteros “N” Archivo de enteros
8 Reservado Archivo de datos flotantes
Fuente: Controladores Programables Serie Micrologix Guías de Solución Rápida Autor: Allen Bradley
64
3.8. Direccionamiento
3.8.1. Direccionamiento de entradas / salidas
Las entradas y salidas externas están vinculadas al archivo de datos de entrada y al
archivo de datos de salida del procesador. Cada Bit de estado en estos archivos tiene
dirección.
Las direcciones de entrada / salida tienen el siguiente formato:
O : e / b
I : e / b
Donde:
O: Archivo de datos de salida
I: Archivo de datos de entrada
: Elemento delimitador de ranura
e: Número de ranura del módulo
/: Delimitador de bit o terminal
B: Número de terminal
Ejemplo:
O:2/0, correspondería a una salida que se encuentra en el primer terminal de un modulo
de salidas, conectado en la segunda posición del bastidor (rack)
65
3.8.2. Direccionamiento de bits
El uso de esta zona de memoria está entendido como relés auxiliares, es decir, su
utilización es en el orden de los bits. Sien embargo, su uso a nivel de palabra no esta
restringido.
Especificando el elemento y el bit b3:200/4 corresponde al (5) quinto bit del elemento
(200)
3.8.3. Direccionamiento de temporizadores
Los temporizadores son elementos de tres palabras, la palabra 0 es la de control, la
palabra 1 es el valor preset y la palabra 2 es el valor acumulado acc.
El formato es el siguiente:
T4 ; X / DN
Donde:
T: Tipo de Temporizador
4: Número de archivo
: separador del elemento
X: Número del elemento ( 0-255)
/: Separador de Bit
DN: Bit (DN, EN; TT)
66
3.8.4. Direccionamiento de contadores
Los contadores son elementos de tres palabras. La palabra 0 es la de control, la palabra
1 es la de preset y la palabra 2 es el valor acumulado acc.
El formato es el siguiente:
C5 : x / DN
Donde:
C: Tipo Contador
5 : Número de archivo
: Separador del elemento
/ : Separador de bit
DN ; Bit (DN, CU, CD)
DN : Done bit, es uno siempre que el valor acc sea mayor al valor pre
CU: Habilitación de cuenta ascendente
CD : Habilitación de cuenta descendente
3.9. Instrucciones
3.9.1. Instrucciones de BIT
Las siguientes instrucciones operan sobre un solo bit de datos.
-] [- XIC Examina un bit por condición de ON
-]/[- XIO Examina un bit por condición OFF
-( )- OTE Activa o desactiva un bit
67
-(L)- OTL Activa un bit (enclavamiento “1”)
-(U)- OTU Desactiva un bit (enclavamiento “0”)
-[OSR]- Evaluación de transición de OFF a ON
Estas instrucciones actúan sobre un bit, el cual puede ser diseccionado cuantas veces
sea necesario en el programa.
Los siguientes archivos de datos utilizan instrucciones: archivo de entradas / salidas,
archivo de status, archivo de bits, archivo de temporizadores, contadores, archivos de
control y enteros.
3.9.2. Pantalla de instrucciones / direcciones RS Logix
La pantalla del RS Logix muestra las direcciones de E/S tal como se muestra en la
figura 3.2.
68
3.9.3. Conceptos de la lógica de escalera
Los programas se escriben en un lenguaje de programación llamado lógica de escalera.
Este nombre proviene de la apariencia que aquel tiene con una escalera.
Un programa lógico de escalera consiste en un número de renglones, en los cuales se
coloca las instrucciones. Cada instrucción tiene una dirección de datos asociada con ella
y, en base al estado de instrucciones, se evalúa el renglón.
La figura 3.3 siguiente muestra un programa simple de escalera de un renglón. El
renglón incluye dos instrucciones de entrada y una instrucción de salida.
Archivo entrada de datos
Ranura 1
Terminal 0
Instrucción XIC
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley
Fig. 3.2 Descripción Entrada PLC
69
3.9.4. Continuidad Lógica
Durante la operación del controlador, el procesador evalúa cada renglón, y cambia el
estado de las instrucciones de acuerdo a la continuidad lógica de los renglones. Más
específicamente, las instrucciones de entrada establecen condiciones bajo las cuales el
procesador hará una instrucción de salida verdadera o falsa. Estas condiciones son:
• Cuando el procesador encuentra un camino continuo de instrucciones de entrada
verdaderas en un renglón, la instrucción de salida OTE se hará verdadera. En este
caso decimos que las condiciones del renglón son verdaderas.
• Cuando el procesador no encuentra un camino continuo de instrucciones de entrada
verdadera en un renglón, la instrucción de salida OTE se hará falsa. En este caso,
decimos que las condiciones del renglón son falsas.
Instrucciones de entrada Instrucciones de salida
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 3.3 Descripción instrucciones de programación
70
3.9.5. Instrucciones de temporización
Temporizador ON DELAY no retentivo (solo temporiza cuando el peldaño
correspondiente es verdadero).
Temporizador OFF DELAY no retentivo.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 3.5 Instrucción Temporizador Off Delay
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 3.4 Instrucción Temporizador On Delay
71
3.9.6. Instrucciones de conteo
Contadores COUNTER UP, incrementa un contador por cada transición de falso a
verdadero.
Contadores COUNTER DOWN, decrementa un contador por cada transición de falso a
verdadero.
3.9.7. Uso de temporizadores y contadores Previo a la programación de contadores y temporizadores, es necesario aclarar los
siguientes conceptos.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 3.6: Instrucción Contador ascendente
Fig. 3.7 Instrucción Contador descendente
72
• Valor acumulado ACC: para un temporizador, es el número de intervalos de la base
de tiempo que ha transcurrido. Para un contador, es el número de veces que el
peldaño ha pasado de falso a verdadero.
• Valor preset PRE: Es el punto de ajuste que se ingresa en la instrucción de
temporizador y/o de contador, cuando este valor es alcanzado el bit DONE pasa a
verdadero. El valor preset para temporizadores debe estar en el rango de 0 a +
32767, si se intenta colocar un valor negativo por medio de una instrucción, se
presenta un error el momento de correr el programa. El valor de preset y acumulado
para los contadores puede estar en el rango de -32768 a + 32767.
• Base de tiempo: Determina la duración de cada intervalo de conteo de un
temporizador.
73
CAPÍTULO IV
4. Aplicaciones de circuitos didácticos con el PLC Micrologix 1000 En el presente capitulo se realizan algunas aplicaciones de circuitos de control para
procesos industriales y secuenciales mediante la utilización del PLC Micrologix 1000.
Antes de proceder a programar y a codificar los circuitos seleccionados vale la pena
indicar algunos circuitos básicos que podrían utilizarse en circuitos futuros.
4.1. Enlace Serie
Circuito
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 4.1 Programación serie en una línea del software RS Logix
74
4.2. Enlace Paralelo
Circuito
4.3. Circuitos Secuenciales
Circuito
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 4.3 Programación instrucciones de tiempo y conteo
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Fig. 4.2 Programación paralelo en una línea del software RS Logix
75
4.4. Practicas de carga y descarga de programas
4.4.1. Cómo crear un archivo de programa
1. Abra el Proyecto RSLogix 500 en el cual desea crear un archivo de programa.
Seleccione file del menú principal, haga clic en new, y se desplegara la ventana Select
Processor Type que indica cual es el tipo de procesador del PLC Micrologix 10000.
Fig. 4.4 Selección del tipo de procesador de acuerdo al modelo del PLC
2. Seleccione con el Mouse Micrologix 1000 y haga clic en el botón OK. A
continuación se desplegará la siguiente pantalla
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
76
Fig. 4.5 Pantalla inicial para programar por primera vez
3. Para asignar nombre al archivo creado, escogemos file del menú principal, y
hacemos clic en guardar como (save as), y se despliega la ventana save program
as…, y escribimos el nombre practicas control ute, y pulsamos el botón guardar.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
77
Fig. 4.6 Creación de un archivo principal de programación
4.4.2. Cómo introducir y editar la lógica de escalera 1. Del árbol de proyectos, haga clic en LAD 2 (MAIN_PROG) de la carpeta program
files, y haga clic derecho del mouse en el inicio de la línea end. Luego escoja la
opción Insert Rung.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
78
Fig. 4.7 Inserción de una línea de programación “rung”
2. Introducimos una función JSR, la misma que sirve para crear un salto a las
siguientes archivos ladder (LAD) y se cree un barrido de las instrucciones
ingresadas en cada uno de los mismos. Seleccionamos la viñeta Program Control en
el menú de instrucciones y escogemos la instrucción JSR haciendo clic y sin soltar
el mouse trasladamos la instrucción hasta el indicador verde y luego soltamos el
mouse.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
79
Fig. 4.8 Inserción de una jump sub rutine que se utiliza para unir archivos
3. Escribimos U:6 en el SBR File Number de la instrucción JSR. Adicional hacemos
clic derecho sobre el inicio de la línea 0000 y escogemos la opción verify rung.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
80
Fig. 4.9 Verificación de la instrucción JSR insertada en la línea de programación
En la siguiente pantalla se indica como se ha programado la primera línea de
instrucciones
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
81
Fig. 4.10 Línea de instrucción correctamente programada con la instrucción JSR
4. Ahora podemos programar las instrucciones de entrada y salida, para ello hacemos
clic derecho del mouse en el archivo LAD 6 y escogemos Rename y escribimos
PRACTICA 1.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
82
Fig. 4.11 Creación del archivo Practica 1
5. Luego de hacer doble clic sobre el archivo PRACTICA 1 iniciamos la programación
ladder, insertando una nueva línea de instrucciones, para lo cual hacemos clic
derecho sobre el inicio de la línea end en el número 0000, y escogemos insert run.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
83
Fig. 4.12 Inserción de una línea de instrucción en el archivo Practica 1
6. Escogemos con el mouse la instrucción de entrada contacto abierto ] [ y arrastramos
hacia la izquierda de la línea de programación, dejamos de hacer clic cuando
aparece una guía de color verde, luego procedemos de manera similar pero esta vez
escogemos la instrucción de salida ( ). Ahora procedemos a cada una de las
instrucciones direccionar las entradas y salidas correspondientes, ejemplo: I:0 /1 y
O:/1. Para verificar si los valores ingresado de direccionamiento son los correctos
hacemos clic derecho sobre el inicio de la línea de instrucciones que estamos
programando y escogemos la opción verify rung. Si no existen errores la línea de
programación el programa RS Logix no mostrará ningún mensaje de error
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
84
Fig. 4.13 Programación de una instrucción de entrada I:0/1
7. Ahora podemos probar en el módulo de control el programa, cada vez que
accionemos la entrada 1, tendremos una respuesta en la salida 1. Pero antes de esto
debemos descargar el programa en el PLC Micrologix 1000 haciendo clic en la
viñeta de OFFLINE y escogemos Download.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
85
Fig. 4.14 Carga de la programación realizada al PLC mediante la instrucción Download
8. En estos pasos hemos realizado la primera práctica de programación sencilla
utilizando únicamente una entrada y una salida.
4.4.3. Cómo crear un programa de control con instrucciones secuenciales 1. Abrir el archivo “practicas control ute”, y renombrar el archivo de escalera 7 (Lad 7)
digitando la palabra práctica 2. y procedemos a insertar una línea de instrucciones
como lo hicimos en la practica 1.
2. Ingresaremos las instrucciones secuencias TON, y CTU que son un temporizador de
tiempo y un contador respectivamente, arrastramos la instrucción de entrada I: 0/2, y
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
86
luego escogemos del panel de instrucciones Timer / Counter, la instrucción TON y
la arrastramos al final de la línea de instrucciones.
Fig. 4.15 Programación de instrucciones de tiempo TON y CTU
3. Continuamos programando la línea de instrucciones e ingresamos la instrucción de
bit (contacto auxiliar) cerrado correspondiente al temporizador T4:0 (T4:0/DN).
Además procedemos a ingresar los valores de Time Base: 0.01 y Preset = 300.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
87
Fig. 4.16 Programación de un bit auxiliar correspondiente a la instrucción TON
4. Continuamos programando la segunda línea de instrucciones e ingresamos un bit de
instrucciones abierto correspondiente al temporizador TON T4:0. y la instrucción de
contador CTU( C5:0), ingresando el valor correspondientes de Preset 1000
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
88
Fig. 4.17 Programación de la instrucción CTU
5. Una vez que se realice la descarga del programa (download) hacia el PLC
Micrologix 1000, podemos realizar la práctica N.2, sí la entrada número 2 está
activa el temporizador T4:0 se activa hasta alcanzar el valor de pre seteo de 300 y
activa el contacto auxiliar T4:0/DN sumando las veces que esto suceda en el
contador C5:0.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
89
CAPÍTULO V
5. Control clásico de procesos
El control es la función fundamental de la ingeniería y la administración cuyo propósito
principal es medir, evaluar y ajustar la operación de un proceso, una máquina o un
sistema en condiciones dinámicas, de tal modo que logre objetivos deseados dentro de
especificaciones planeadas y de acuerdo con factores de costo y seguridad. El término
control automático significa auto corrección o control por retroalimentación; una
explicación sencilla de este concepto se puede ilustrar con las siguientes palabras:
1. Algún instrumento de control está monitoreando continuamente ciertas variables de
salida de un proceso controlado.
2. Está comparando esta salida con ciertos valores deseados preestablecidos.
3. Cualquier error resultante que se obtenga en esta comparación se usa para calcular la
corrección requerida para ajustar el control del equipo controlado.
4. En consecuencia, el valor de la variable de salida se ajustará a su nivel deseado y se
mantendrá en él.
Este tipo de control se conoce como servomecanismo.
Un lazo de control típico se conforma por el proceso, el instrumento de medición, el
instrumento controlador y el elemento final de control (válvula de control, por ejemplo).
90
5.1. Sensores Discretos Los Sensores permiten al PLC determinar el estado o condición del proceso y permiten
únicamente determinar si son falsos o verdaderos es decir “1” o “0”. Como ejemplo
listaremos algunos tipos:
• Sensores Inductivos, detectan metal en su proximidad
• Sensores Capacitivos, detectan objetos dieléctricos en su proximidad
• Sensores Ópticos, detectan objetos si estos interrumpen el haz óptico entre el emisor
y receptor.
• Sensores Final de Carrera, son accionados mediante maniobra de encendido o
apagado.
5.2. Sensores final de carrera (switch es) La figura 5.1 muestra el cableado de un sensor tipo switch conectado a la entrada de un
PLC.
91
Figura 5.1 Diagrama de cableado a la entrada de un PLC
En la figura 5.1 un contacto normalmente abierto es conectado a la entrada 01 de la
tarjeta de entrada del PLC, al igual que un sensor a través de una salida de relé.
5.3. Sensores ópticos (fotoeléctricos) Los sensores ópticos están compuestos de un emisor y un receptor, las emisiones son
producidas por leds y diodos láser dentro del espectro visible e invisible de frecuencia
de luz. Los detectores son construidos en base a fotodiodos o fototransistores, el emisor
y el receptor por lo general trabajan uno al frente del otro. A continuación se muestra la
figura 5.2 describe la estructura base de este tipo de sensores.
Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain (Catalogo) Autor: Rockwell Software
92
Figura 5.2 Descripción funcionamiento sensor óptico
Para simplificar la explicación mostramos en la figura 5.3, como opera los haces de luz
emitida por el sensor.
Figura 5.3 Descripción simplificada del funcionamiento de un sensor óptico
Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique
Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique
93
5.4. Sensores capacitivos
Los sensores capacitivos están habilitados para detectar materiales sobre algunos
centímetros de distancia entre sí. A continuación detallamos el principio de
funcionamiento en la figura 5.4
Figura 5.4 Principio de funcionamiento de un Sensor Capacitivo
Los sensores capacitivos tienden a trabajar de mejor manera con materiales dieléctricos
tales como el plástico ya que incrementan el campo eléctrico y mejoran su rendimiento
a continuación detallamos dos condiciones una con materiales metálicos y dieléctricos.
Figura 5.5 Comportamiento del campo eléctrico con material dieléctrico
Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens
Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens
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5.5. Sensores inductivos
Los sensores inductivos utilizan un campo magnético que es producido para detectar
metales en la periferia del mismo, a través de una bobina magnética de alta frecuencia
que produce dicho campo. El detector evalúa la intensidad del campo magnético el
momento que se acerca un objeto metálico y procede a la apertura o cierre de sus
contactos, según muestra la figura 5.6
Figura 5.6 Principio funcionamiento Sensor Inductivo
5.6. Elementos de maniobra a la entrada y salida de un PLC
Las entradas son los contactos externos al PLC, que se utilizan en las maniobras.
Normalmente, las prácticas se realizarán como contactos pulsadores mecánicos de
retorno automático de muelle e interruptores de protección.
Fuente: Sensor Inductive Catalog (Catalogo) Autor: Pepperl Fuchs
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5.6.1. Pulsadores
Un pulsador es básicamente un botón que actúa sobre un contacto eléctrico accionable
mediante una pulsación manual que cierra o abre el circuito durante el tiempo que dura
la pulsación.
Podemos encontrar dos tipos de pulsadores definidos por sus variables de activación
sean estos normalmente abierto (NA) o normalmente cerrado (NC).
Pulsador NA Pulsador NC
Variable de
activación
Valor lógico del
contacto
Variable de
activación
Valor lógico del
contacto
1 1 1 0
0 0 0 1
El valor lógico de la variable de activación es 1 mientras se este pulsando y 0 mientras
el pulsador este en reposo. El valor lógico del contacto es 1 cuando deja pasar
intensidad y 0 cuando no deja pasar intensidad.
Es usual encontrar botoneras compuestas por dos pulsadores uno NA de color verde y
otro NC de color rojo. Estas botoneras también son conocidas como paro marcha,
siendo el botón verde utilizado para la puesta en marcha de receptores y el botón rojo
para su paro.
Para conectar un pulsador a la entrada de un PLC se conectará uno de los terminales a la
línea de alimentación en alterna o al positivo en continua y el otro a un borne de entrada
disponible en el PLC. No se ocuparán bornes que ya estén utilizados.
96
5.6.2. Interruptores de protección
En las prácticas se realizarán maniobras sobre el modulo de control, el mismo que
deberá ser conectado a la red eléctrica con sus respectivas protecciones que aseguren
que el dispositivo no sufrirá daños de ocurrir anomalías.
Las protecciones térmicas actúan sobre un contacto asociado a ellas cuando el valor de
la intensidad absorbida de la línea sobrepasa los límites de seguridad aconsejados para
la máquina. El contacto asociado se programa en el esquema de maniobra del autómata
para que la máquina deje de alimentarse cuando éste se acciona.
5.6.3. Contactores
Como se conoce el PLC se va a utilizar para realizar maniobras con máquinas eléctricas,
dicho PLC no actúa directamente sobre la máquina. Esto se debe a que las máquinas
accionadas suelen trabajar con grandes potencias que el PLC no es capaz de soportar en
sus contactos. La solución es utilizar el PLC para comandar contactores capaces de
actuar directamente sobre los receptores.
El PLC comanda un esquema de potencia mediante la activación y desactivación de las
bobinas de los contactores que realizan las funciones de interruptores de mando de la
máquina accionada en la potencia. Para la activación de las bobinas de los contactores
se toma la tensión que el relé programable suministra en los bornes de las salidas.
97
El mando del esquema de potencia se programa en el PLC mediante el esquema de
maniobra que introducimos. Esto quiere decir que la salida O, que programamos en el
esquema de maniobra del módulo lógico, se corresponde con la bobina de un contactor
Figura 5.7 Esquema de maniobra de un PLC
Fuente: Product Catalog Design Operate and Maintain Autor: Rockwell Software
98
CAPÍTULO VI
METODOLOGÍA Y DISEÑO DE PRÁCTICAS
6. Elaboración
Las prácticas se han diseñado sobre un soporte informático. El software utilizado en la
elaboración de las prácticas incluye el software de programación de autómata que es
utilizado para la elaboración y simulación de las prácticas y para la obtención de los
esquemas de maniobra programables en el autómata.
Cada práctica se compone de las siguientes partes:
• Título
• Objetivos
• Componentes
• Funcionamiento
• Ensayo
• Programación
• Comentarios
• Anexo
Se ha procurado ordenar las prácticas de una manera meditada. Con el orden
establecido se pretende obtener una familiarización progresiva del alumno con el
entorno del laboratorio y las máquinas sobre las que se realizarán las maniobras.
99
6.1. Estructuración
6.1.1. Título
Cada práctica esta encabezada por un titulo explicativo. El titulo incluye el número de
práctica y la maniobra que se tratará en ella.
6.1.1. Objetivos
La introducción a cada práctica incluye una explicación sobre los objetivos perseguidos
por la elaboración de la misma, así como algunas justificaciones básicas sobre los fines
de la práctica. Sobre este esquema se realizarán las observaciones oportunas para
destacar la singularidad de cada práctica.
6.1.2. Componentes
En este apartado se enumeran los distintos componentes que serán necesarios para el
montaje de la práctica.
6.1.3. Funcionamiento
Este apartado incluye una serie de explicaciones sobre el funcionamiento de proceso de
maniobra.
Además de las explicaciones necesarias para elaborarlo, el apartado también incluye
dos esquemas de maniobra en lenguaje de contactos tradicional. Uno de los esquemas
100
se elabora con bobinas convencionales mientras que el otro se elabora el lenguaje lader
o escalera. De esta manera el alumno podrá observar dos soluciones diferentes.
6.1.4. Procedimiento
En el apartado ensayo se enumeran las actividades a llevar a cabo para considerar que
una práctica se ha realizado satisfactoriamente.
6.1.5. Programación
El apartado de programación proporciona al alumno una relación de entradas salidas
del PLC Micrologix 1000, donde se relacionan los elementos que se programarán en el
PLC con los dispositivos físicos a los que representan.
6.1.6. Conclusiones
En este punto se ofrecen explicaciones de interés sobre la práctica que se realiza.
En el apartado se suelen incluir gráficos explicativos del proceso de maniobra donde se
pueden observar ejemplos obtenidos mediante la simulación con ordenador.
6.1.7. Anexo
El anexo incluye los esquemas de maniobra en el lenguaje y en la notación Micrologix
1000 resultado de la programación de los esquemas de maniobra facilitados a los
alumnos.
101
CAPÍTULO VII
MANUAL DE PRÁCTICAS
7 Práctica n.1
7.1 Titulo: encendido y apagado del sensor final de carrera telemecanique
• Objetivos
En el desarrollo de la práctica a realizarse, se obtendrá una familiarización con la
introducción de instrucciones de entrada y salida así como el funcionamiento y
maniobra del sensor final de carrera Telemecanique XCK-M ver figura 7-1.
Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique
Figura 7-1 Sensor Final de Carrera Telemecanique XCK-M
102
La figura 7-2 muestra el esquema de las instrucciones a ejecutar en la programa del
PLC.
La activación del contacto I:1/0 se realiza a través del sensor final de carrera
Telemecanique XCK-M y adicional se enciende la luz piloto de entrada E1.
El cambio de condición en la salida O:0 /0 se refleja en encendido de la luz indicadora
piloto 1 S1.
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF)
1 Sensor Final de Carrera Telemecanique XCK-M
1 Luz Piloto Entrada E1
1 Luz Piloto Salida S1
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-2 Programación encendido y apagado
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• Funcionamiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 1 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Accionar el Sensor Final de Carrera Telemecanique manualmente
9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S1
10. Observar como pasa a una condición verdadera la salida 0:0/0 en el rung # 0000.
• Programación
Entradas Descripción
I:0/0 Sensor de Final de Carrera Telemecanique XCK-M
Salidas Descripción
O:0/0 Luz Indicadora de Salida piloto (S1)
104
• Conclusiones
La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos
introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan
una salida.
La condición de salida verdadera (encendida) O:0/0, se presenta únicamente si el sensor
final de carrera Telemecanique activa el contacto normalmente abierto de programación
I: 0/0.
Es una manera útil de iniciar al estudiante en la programación de líneas de
instrucciones.
7.2 Práctica n.2
7.2.1 Título: encendido y apagado del sensor inductivo pepperl – fuchs • Objetivos
En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual
es activada por un sensor tipo inductivo que reacciona a un objeto metálico cuando éste
se acerca a la zona de influencia magnética. La figura 7-3 muestra una descripción
gráfica de dicho sensor inductivo Pepperl - Fuchs
105
El accionamiento del contacto I: 0/1 hace que se active la salida 0: 0/1 en la línea de
programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S2.
La figura 7-4 muestra las estructura de programación de ésta práctica.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7- 4 Programación encendido y apagado Sensor inductivo pepperl-fuchs
Fuente: Sensor Inductive Catalog (Catalogo) Autor: Pepperl Fuchs
Figura 7-3 Sensor inductivo pepperl-fuchs
106
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF)
1 Sensor Inductivo Pepperl - Fuchs
1 Luz Piloto Entrada E2
1 Luz Piloto Salida S2
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 2 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Accionar el Sensor Inductivo Pepperl Fuchs acercando un objeto metálico a la zona
de magnetismo.
9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S1
10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/1
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• Programación
Entradas Descripción
I:0/1 Sensor Inductivo Pepperl - Fuchs
Salidas Descripción
O:0/1 Luz Indicadora de Salida piloto (S2)
• Conclusiones
La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos
introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan
una salida.
La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el
sensor inductivo Pepperl – Fuchs. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la
programación de líneas de instrucciones.
7.3 Práctica n.3
7.3.1 Titulo: encendido y apagado del sensor fotoeléctrico telemecanique xul-m06031
• Objetivos
En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual
es activada por un sensor tipo fotoeléctrico que reacciona al interrumpir la señal
emisor receptor que se encuentra a determina distancia el uno con respecto al otro. La
108
figura 7-5 muestra una descripción gráfica de dicho sensor fotoeléctrico
Telemecanique.
El accionamiento del contacto I: 0/2 hace que se active la salida 0: 0/2 en la línea de
programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S3.
La figura 7-6 muestra las estructura de programación de ésta práctica.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-6 Programación encendido y apagado sensor fotoeléctrico telemecanique
Fuente: Catalogo de Aparallaje Eléctrico Autor: Telemecanique
Emisor Receptor
Figura 7-5 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique xul-m06031
109
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF)
1 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL-M06031
1 Luz Piloto Entrada E3
1 Luz Piloto Salida S3
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 3 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Accionar el Sensor Fotoeléctrico Telemecanique interrumpiendo la señal emisor
receptor con cualquier objeto pequeño o con la mano.
9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S3
10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/2
110
• Programación
Entradas Descripción
I:0/2 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique
Salidas Descripción
O:0/2 Luz Indicadora de Salida piloto (S3)
• Conclusiones
La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos
introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan
una salida.
La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el
sensor Fotoeléctrico Telemecanique. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la
programación de líneas de instrucciones.
7.4 Práctica n.4
7.4.1 Título: encendido y apagado del sensor capacitivo Siemens 3rg1614-6ld00. • Objetivos
En el desarrollo de la práctica a realizarse, se ingresa una instrucción de entrada la cual
es activada por un sensor capacitivo que reacciona al acercar un material dieléctrico al
111
área de censado incrementado con esto el campo eléctrico y activando dicho sensor. La
figura 7-7 muestra una descripción gráfica del sensor capacitivo Siemens.
El accionamiento del contacto I: 0/3 hace que se active la salida 0: 0/3 en la línea de
programación 000 y a su vez active la luz piloto de Salida S4.
La figura 7-8 muestra las estructura de programación de ésta práctica.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-8 Programación encendido y apagado sensor capacitivo
Fuente: Catalogo de Sensores Eléctricos Autor: Siemens
Figura 7-7 Sensor capacitivo Siemens 3rg1614-61d00
112
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF)
1 Sensor Capacitivo Siemens 3RG1614-6LD00
1 Luz Piloto Entrada E4
1 Luz Piloto Salida S4
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abril desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 4 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Accionar el Sensor Capacitivo Siemens acercando un elemento dieléctrico hecho
con algún polímero como caucho y si es cerámico mejora el material ya que es
mayor el grado dieléctrico e incluso puede activarse acercando la mano.
9. Observar como se enciende la luz indicadora piloto de salida S4
10. Observar el cambio de condición a verdadero de la salida O:0/3
113
• Programación
Entradas Descripción
I:0/3 Sensor Capacitivo Siemens 3RG1614-6LD00
Salidas Descripción
O:0/3 Luz Indicadora de Salida piloto (S4)
• Conclusiones
La práctica presenta una línea de programación (rung) simple en la cual hemos
introducido una instrucción de contactos normalmente abiertos, los mismos que activan
una salida.
La condición de salida verdadera (encendida) se presenta únicamente si es activado el
Sensor Capacitivo Siemens. Es una manera útil de iniciar al estudiante en la
programación de líneas de instrucciones.
7.5 Práctica n.5
7.5.1 Título: utilización de instrucciones de secuencia de tiempo (TON) y conteo (CTU)
• Objetivos
En el desarrollo de la práctica a realizarse, cuando se acciona el selector de dos
posiciones se activa la instrucción de entrada I:0/4, la cual activa a el temporizador
114
T4:0 que está pre consignado a 2 segundos. Generando pulsos que son contados por el
contador ascendente C5:0, hasta un valor de 20 para luego encender la salida 1 y
resetear el contador presionando el pulsador N.1
En resumen este tipo de programación que se muestra en la figura 7-9 genera pulsos a
través de un temporizador que son acumulados en un contador y una vez alcanzado el
valor requerido entrega una señal de salida.
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo.
1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I:0/4.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-9 Programación secuencial de instrucciones de tiempo TON y conteo CTU
115
1 Luz Piloto Entrada E5
1 Luz Piloto Salida S1
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 5 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1
9. Observar como el temporizador T4:0 genera un pulso cada dos segundos a través del
contacto T4:0/DN.
10. Observar el acumulamiento en forma ascendente en la instrucción C5:0 hasta
alcanzar el valor de consigna 20 e inmediatamente acciona la luz de salida O:0/1
11. Para volver a cero el valor de acumulación del contador es necesario presionar el
pulsador N.1
116
• Programación
Entradas Descripción
I:0/4 Selector dos posiciones N.1
Salidas Descripción
O:0/1 Luz Indicadora de Salida piloto (S1)
• Conclusiones
La práctica relaciona entre si a dos instrucciones de secuencia de tiempo un
temporizador y un contador con esto logramos que el estudiante conozca las
instrucciones internas que posee el PLC en su programación interna con el fin que vaya
adquiriendo destrezas de estructura de programación para resolver necesidades de
automatización externas.
7.6 Práctica n.6
7.6.1 Título: enclavamiento y desenclavamiento de una salida • OBJETIVOS
En el desarrollo de la práctica a realizarse, cuando se acciona el selector de dos
posiciones I: 0/4 activa la instrucción de enclavamiento (L) la cual hace que la salida
0:0/2 se active de manera permanente hasta que reciba una instrucción que cambie de
117
estado a la anteriormente mencionada como es el caso de la instrucción de
desenclavamiento (U) accionada por el pulsador I:0/5 liberando la condición de
enclavamamiento, como muestra la figura 7-10 en su programación.
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo.
1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I: 0/4.
1 Luz Piloto Salida S3
1 Pulsador 1 accionamiento de la entrada I: 0/5.
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-10 Programación enclavamiento utilizando la instrucción latch (L)
118
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 6 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1
9. Observar como se enciende la luz de salida 3 adicional pasar a la posición OFF el
selector de posiciones N.1 y tomar en cuenta que dicha luz no se apaga debido a la
instrucción de enclavamiento (L) O: 0/2.
10. Luego presionar el Pulsador N.1 y dejará sin efecto el enclavamiento ya que es una
instrucción que libera la condición anterior a través de la salida (U) 0: 0/2
• Programación
Entradas Descripción
I:0/4
I:0/5
Selector dos posiciones N.1
Pulsador N.1
Salidas Descripción
O:0/2 Luz Indicadora de Salida piloto (S3)
119
• Conclusiones
La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de una condición
de enclavamiento y desenclavamiento de una instrucción de salida la misma que es de
gran ayuda en la programación de alarmas, o genera condiciones de no cambio de
estado hasta que sean reconocidas en si genera un grado de seguridad en determinados
rangos de programación.
7.7 Práctica n.7
7.7.1 Título: Programación de contactos auxiliares o bits
• Objetivos
En el desarrollo de la presente práctica el selector de dos posiciones I:0/4 activará el Bit
Auxiliar N.1 B3:0/0 el mismo que está relacionado con el contacto normalmente
abierto perteneciente al mismo bit y este a su vez acciona un Temporizador T4:1
previamente consignado a un valor de 20 segundos como muestra la figura 7-11. La
ayuda de estos contactos auxiliares que se encuentran dentro de la programación del
software y son utilizados de manera práctica para simplificar el número de entradas y
salidas del PLC Micrologix1000.
120
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo.
1 Selector de dos posiciones accionamiento de la entrada I: 0/4.
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-11 Programación de contactos auxiliares o bits
121
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 7 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Colocar en modo ON el selector de dos posiciones N.1
9. Observar como se activa el Bit Auxiliar B3: 0/0 bajo la condición de salida
(entendiéndose como bobina) y adicional activa su respectivo contacto auxiliar.
10. Luego en la línea de programación 0001 se activa el Temporizador On Delay T4:1
el mismo que luego de 20 segundos activa el contacto normalmente cerrado
T4:1/DN y regresa a condiciones iniciales toda la programación.
• Programación
Entradas Descripción
I:0/4 Selector dos posiciones N.1
Instrucción Descripción
T4:1 Temporizador On Delay T4:1
• Conclusiones
La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de la aplicación de
contactos auxiliares conocidos como Bits en la programación de la mayoría de
instrucciones del PLC gracias a ellos se reduce sustancialmente el tamaño de los
122
tableros de control electromecánicos antiguamente utilizados antes de la aparición del
los autómatas.
7.8 Práctica n.8
7.8.1 Título: enclavamiento y desenclavamiento de un bit auxiliar • OBJETIVOS
En el desarrollo de la presente práctica el pulsador I: 0/5 activará el Bit Auxiliar N.1
B3:0/0 el mismo que está bajo la condición de enclavamiento pero aplicado a un bit de
salida como es nuestro caso, B3: 0/0 (Latch) y esta condición no cambia mientras no se
accione el Sensor Óptico I: 0/2 Telemecanique como habíamos explicado en prácticas
anteriores, y según muestra la figura 7- 12, es ahí donde activamos la condición que
libera el enclavamiento del Bit B3: 0/0 (Un latch) y se regresa a la condición inicial
cabe señalar y hay que aclarar que si hubiese contactos normalmente abiertos o
normalmente cerrados relacionados al Bit B3:0/0 estos tampoco cambian de condición
hasta que se aplique la condición unlatch.
123
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo.
1 Pulsador N. 1 I: 0/5
1 Sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL – M06031
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-12 Programación enclavamiento y desenclavamiento BIT auxiliar
124
6. Escoger el archivo PRACTICA 8 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Presionar el Pulsador N.1 ( I: 0/5 )
9. Observar como se activa el Bit Auxiliar B3: 0/0 bajo la condición de enclavamiento
(Latch) aún cuando se ha dejado de presionar el pulsador N.1
10. Para lograr un cambio de condición en el Bit Auxiliar B3: 0/0 es necesario activar el
sensor Fotoeléctrico Telemecanique XUL – M06031 para que se activa la condición
unlatch (U).
11. Finalmente toda la programación vuelve a su condición inicial.
• Programación
Entradas Descripción
I:0/5
I: 0/2
Pulsador Telemecanique N.1
Sensor Fotoeléctrico Telemecanique
Instrucción Descripción
(L)
(U)
Latch – Enclavamiento
Unlatch - Desenclavamiento
• Conclusiones
La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la importancia de la aplicación de
las condiciones latch y unlatch de los Bits Auxiliares que servirán para simplificar la
125
utilización de entradas y salidas del PLC, también son usados como bit de seguridad, bit
de arranque, bit de apagado según sea la necesidad de la instalación o del programador.
7.9 Práctica n.9
7.9.1 Título: Aplicación de un contador ascendente
• Objetivos
En el desarrollo de la presente práctica vamos a programar la instrucción contador
ascendente (CTU) C5:1 la cual se encuentra previamente pre asignado un valor máximo
de 6 antes que active el contacto abierto C5:1/ DN, cada vez que presionemos el
pulsador N.1 el contador irá sumando de 0 a 6 los pulsos generados en dicho pulsador.
Al llegar al valor máximo (6) se activará el contacto normalmente abierto C5:1/DN el
mismo que activa la luz piloto de salida N.4: O.0/4. Finalmente para volver a cero el
contador debemos pasar a la posición 1 el selector de dos posiciones N.2 y nuevamente
esta listo para iniciar el conteo.
126
• Componentes
1 Selector de dos posiciones (ON – OFF) encendido equipo.
1 Pulsador N. 1 I: 0/5
1 Selector de dos posiciones encendido – apagado N.2
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-13 Programación de un contador ascendente que suma con un pulsador
127
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 9 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Presionar el Pulsador N.1 ( I: 0/5 )
9. Observar como se inicia el conteo ascendente de cero a seis en el contador C5:1
(acum.), cada vez que se presiona el pulsador N.1.
10. Una vez alcanzado el valor de consigna (6) observar como se acciona la luz piloto
de salida 4 a través del contacto normalmente abierto C5:1/DN.
11. Finalmente toda la programación vuelve a su condición inicial si pasamos a la
posición 1 el selector de dos posiciones N.2.
• Programación
Entradas Descripción
I:0/5
I: 0/4
Pulsador Telemecanique N.1
Selector de dos posiciones N.2
Instrucción Descripción
CTU (C5:1)
C5:1/DN
Contador Ascendente
Contacto Normalmente Abierto del Contador
128
• Conclusiones
La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante la instrucción de conteo
ascendente CTU, esta es muy importante en la industria en el control de movimientos
oscilatorios en cadenas de montaje de vehículos.
7.10 Práctica n.10
7.10.1 Título: Aplicación de una instrucción de comparación
• Objetivos
En el desarrollo de la presente práctica vamos a programar la instrucción contador
ascendente (CTU) C5:2 la cual se encuentra previamente pre asignado un valor máximo
de 10 el mismo que se reflejara en la instrucción de comparación Greater Than (A>B)
que activa el Bit Auxiliar 4 B3:0/3, exclusivamente cuando se haya superado el valor de
Source B igual a 8. Es decir si el valor acumulado en el contador ascendente 1 supera el
valor de 8 entonces se activará el bit auxiliar 4. Según se muestra en la figura 7 - 14
129
• Componentes
1 Sensor óptico Telemecanique XUL-MO6031.
• Procedimiento
Para la realización de la siguiente práctica se procederá a realizar los siguientes pasos:
1. Colocar el selector encendido del equipo en la posición ON
2. Verificar encendido luz indicadora tensión OK
3. Conectar la PC al PLC MicroLogix 1000 a través del cable de conexión
Fuente: Instrucciones RS Logix 500 Software de Programación PLC Micrologix 1000 Autor: Xavier Ruiz
Figura 7-14 Programación de una instrucción de comparación
130
4. Ingresar al software RS Logix 500
5. Abrir desde el File el archivo de programa “Practicas Control UTE_BAK022”.
6. Escoger el archivo PRACTICA 10 del archivo Program File
7. Activar el PLC MicroLogix 1000 en modo RUN
8. Acercarse al sensor fotoeléctrico Telemecanique e interrumpir la señal emisor –
receptor con la mano o algún objeto.
9. Observar como se inicia el conteo ascendente de cero a 10 en el contador C5:2
(acum.), cada vez que se interrumpe la señal del sensor fotoeléctrico.
10. Una vez que haya superado el valor de 8 en el contador ascendente C5:2 entonces el
comparador mayor que activa el bit auxiliar 4.
11. Para regresar a las condiciones iniciales se debe pasar a ON el selector de dos
posiciones 2.
• Programación
Entradas Descripción
I:0/2
Sensor Fotoeléctrico Telemecanique
Instrucción Descripción
CTU (C5:2)
Greater Than (A>B)
Contador Ascendente
Comparador mayor que ( fuente A > fuente B)
131
• Conclusiones
La práctica tiene como objetivo enseñar al estudiante como en base a la instrucción de
conteo ascendente C5:2 se acumula los pulsos generados por la interrupción del sensor
fotoeléctrico hasta superar el valor de 8 y activar un bit de salida, esto en la industria
sirve para posicionar elementos que suben y bajan a través de cadenas y/o tienen que
cambiar de velocidad o se generan balanceos controlados con cambios de giros de
motores.
132
CAPÍTULO VIII
8 Conclusiones • Al culminar el presente proyecto llegamos a nuestro objetivo principal que es
diseñar un sistema de control automático basado en un PLC, que servirá para el
conocimiento de elementos reales de control que es parte de la práctica que
realizarán estudiantes de la facultad de Ingeniería Industrial.
• La puesta en marcha del sistema de control automático basado en un PLC
Micrologix 1000 servirá como apoyo a la práctica de conocimientos técnicos
adquiridos en las materias referentes a control industrial.
• Los componentes del módulo de control automático elaborado en la presente tesis
tienen la mayoría de elementos eléctricos y electrónicos que se encontrarán en la
industria automatizada.
• Es importante observar que el módulo acepta la programación del lenguaje de
control utilizado en el PLC por parte del estudiante en cada práctica, es decir
podemos acceder a cambiar parámetros vía software como lo haría un técnico
especializado.
• Las condiciones de operación normal y de falla que se presentan en un proceso
productivo se simulan a través del modulo de control automático para beneficio del
estudiante.
• La iniciativa de mejora de las condiciones de eficiencia del programa de control, se
las puede generar a través de la práctica eficiente de las instrucciones de
133
programación estas dependen del grado de profundidad de conocimiento que vayan
adquiriendo los estudiantes.
• La presente tesis presenta al modulo de control de una manera didáctica y visual,
con el fin de elaborar prácticas, utilizando elementos reales de control, alarmas
visuales y sonoras. Que servirán como guía de forma amigable.
• Es determinante que el apoyo de la presente tesis servirá como elemento de juicio a
tomarse en la mejora de producción de elementos que se encuentran bajo el control
de un sistema automático soportados por controladores lógicos programados.
• La automatización industrial a través de los PLC’s son soluciones que se presentan
en la industria de manera sencilla, rentables y de mayor crecimiento tecnológico.
8.1 Recomendaciones
• El cuidado de las partes electrónicas que componen cada uno de los elementos y
partes como son sensores, controladores lógicos programables, es de vital
importancia que no se expongan a la humedad ni temperatura extrema para evitar
daños y descalibraciones en su operación.
• Es muy importante aplicar un programa de mantenimiento eléctrico al modulo de
control automático que se quedará en el laboratorio de control de la facultad de
Ingeniería Industrial, basado en las recomendaciones de los fabricantes como son
ALLEN BRADLEY, SIEMENS; TELEMECANIQUE, PEPPERL FUCHS
• Los archivos con los programas originales del software de programación que se
dejan en la facultad deben tener una copia bajo custodia del encargado del área de
134
control o laboratorio para evitar que fallas por parte de los estudiantes impidan el
acceso al PLC.
• Las prácticas propuestas en la presente tesis son los primeros pasos para el potencial
conocimiento de muchas instrucciones de programación que posee el programa, se
recomienda a los encargados del área de control automático investigar y plantear
nuevas alternativas de uso al modulo de control automático ya que la flexibilidad del
software lo permite
• Se recomienda el cambio de pila de apoyo de memoria que se encuentra en PLC al
menos 1 vez al año ésta sirve para respaldar la programación de cada uno de las
prácticas a realizarse
135
Bibliografía general. 1. Allen Bradley, CONTROLADORES PROGRAMABLES SERIE MICROLOGIX
GUIAS DE SOLUCION RAPIDA, Milwaukee, WI, USA, 2005.
2. Allen Bradley, GETTING STARTED PLC MICROLOGIX 1000, Milwaukee, WI,
USA, 2005
3. Benjamin C. Kuo, SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO, Barcelona,
España, 2007
4. Pepperl+Fuchs, SENSOR INDUCTIVE CATALOG, Austin, Texas, 2002.
5. Rockwell Software, PRODUCT CATALOG DESIGN OPERATE AND
MAINTAIN, Milwaukee, I, USA, 2004.
6. Rockwell International Corporation, SUGGESTION AND COMENT FORM
MICROLOGIX 1OOO DOCUMENTATION REFERENCE GUIDE TRAINING,
Mayfield Heights, OH, USA 2004.
7. Siemens, CATALOGO DE SENSORES ELECTRICOS, Berlín, Alemania, 2003.
8. Telemecanique, CATALOGO APARALLAJE ELECTRICO, Paris, Francia, 2003.
9. Ogata, K, INGENIERIA DE CONTROL MODERNA, Prentice Hall, 1998.
10. Rockwell Software, RS LOGIX 500, Milwaukee, WI, USA 2003
136
Anexo 1. Como interpretar códigos de error que reporta el software del PLC
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley
Anexos.
137
Anexo 2. Consideraciones y precauciones de seguridad (leer antes de intentar reparaciones)
Fuente: Getting Started PLC Micrologix 1000 (Manual) Autor: Allen Bradley
138
Anexo 3. Fotografías del sistema de control automático construido para el laboratorio de Control Automático.
Fuente: Desarrollo de tesis Autor: Xavier Ruiz
Fotografía 1 Módulo de control ha ser utilizado en el Laboratorio de Control Automático
139
Fuente: Desarrollo de tesis Autor: Xavier Ruiz
Fotografía 2. Modulo de control conectado con el software de programación Rs Logix vía PC