CAPACITACION DE PLC

Preparado por: Grace Ramírez

Victronics ltda.

PLC ENTRENADOR:

La finalidad de este proyecto es incentivar elaprendizaje del manejo del PLC ya que susaplicaciones son infinitas, la idea es que lapersona que tenga acceso a él pueda manejarlosin problemas, programarlo y aplicarlo, sin anteshaber tenido un entrenamiento previo en el tema.En esta guía se explican las instruccionesbásicas y la aplicación de herramientas básicascomo relés, contadores y timers.

El PLC entrenador es un conjunto que abarca unpanel de control, el PLC con su fuente de poder y unaguía de programación.El panel de control, como se muestra en la figura,está formado por: dos botoneras de emergencia,cuatro switch de dos circuitos cada uno, cuatrobotoneras normalmente cerradas, seis botonerasnormalmente abiertas, once relés TM4RC3 con trescircuitos disponibles cada uno y una capacidad de 5Apor contacto ( carga resistiva), once pilotos y seislíneas de nueve contactos cada uno paraaplicaciones externas.De esta forma se están entregando las herramientasbásicas para desarrollarse en el amplio campo delPLC.

Victronics, en tanto, está trabajando conla línea de PLC Aromat, la cual tiene unagran gama de productos en el mercado, yentre ellos la línea de PLC que estamosdesarrollando, esta cuenta con distintostipos de PLC, cada uno de ellos con lascaracterísticas necesarias para suplir unagran variedad de requerimientos deaplicación. Desde un procesador de altavelocidad y gran capacidad de memoria aun modelo de bolsillo que controla unagran envergadura del amplio espectro deaplicaciones industriales. Entoncespueden ser utilizados en aplicacionessimples, hasta complejos sistemas decontrol encontrados en industriasaltamente automatizadas.

Aromat es una compañía americanafundada en 1974 para atender a losmercados del norte y sur de América.Siendo una subsidiaria de Matsushitaelectric works, conocida por una grancantidad de compañías a través del mundopor la calidad e innovación de susproductos.

Creada en Osaka, Japón, es el mayormanufacturero, desarrollador y vendedorde materiales de construcción eléctrica,con aplicaciones en el hogar, materiales deconstrucción residencial, productos deautomatización y control, componentes ymateriales electrónicos.

PLC FP0 C14CRS Aromat.

Aromat fue el primero en lanzar al mercado elprimer PLC de bolsillo. La talla del FP0 CPU loposiciona en la clase enana pero su funcionalidady expansibilidad lo hace un PLC micro. Es el máspequeño y completamente expansible controladorde la industria. Con una talla de sólo 54centímetros cuadrados y un volumen menor a 135centímetros cúbicos para el módulo de control derelé, este PLC es ideal para aplicaciones enespacios reducidos

La serie de PLCs FP0 ofrecealternativas en costo – eficiencia, talla

miniatura, full – expansión y relé osalida a transistores. Cada móduloprovee clips de conexión los cualespermiten la expansión de la unidadpara ser rápida y fácilmente montada.Con Clips Din para montar ydesmontar hace que su construcciónsea fácil y rápida.

Ventajas de estos dispositivos decontrol

Hoy los controladores programables sondiseñados usando lo más reciente enmicroprocesadores y circuiteríaelectrónica, los cuales proveenoperaciones confiables en aplicacionesindustriales donde muchos riesgos talescomo ruidos eléctricos, altastemperaturas, alimentación alterna noconfiable y golpes mecánicos existentesen el medio.El controlador programable o PLC, comoson frecuentes referidos, ofrece muchasventajas sobre otros dispositivos decontrol tal como relés, timer eléctricos ycontadores. Esas ventajas seríanconsideradas después de un precio justocuando seleccione cualquier dispositivode control:

Mayor confiabilidad. Requiere menos espacio. Fácil de mantener. Se puede usar varias veces. Si necesita cambios se puede

reprogamar. Desempeño flexible, más

funciones. Mayor versatilidad.

COMPUERTAS LOGICAS

Las compuertas AND: Estas compuertas son aquellas que multiplican las variables que ingresan a ellas.

Las compuertas OR: Son aquellas compuertas que suman las variables que ingresan a ellas.

La operación NOT o inversión opera sobre una sola variable, y el resultado es el valor lógico invertido o complementario.

La operación NAND: Es la inversión de la operación AND.

Compuerta NOR: Es la inversión de la compuerta OR.

Operaciones con compuertas:

Supongamos un ejercicio

El resultado de este ejercicio es 0

Construir el circuito óptimo para la activación de una lámpara, empleando tres interruptores, de forma que la lámpara solamente se active cuando esté activado un solo interruptor o los tres simultáneamente.

El primer paso para el desarrollo de este ejercicio es realizar la tabla de verdad.

x y z s0 0 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1

Si implementáramos el mapa de karnaugh el resultado sería el siguiente:

La función en forma de suma quedará:

S= a’b’c+a’bc’+ab’c’+abc

Las actividades posibles a realizar un fin de semana son las siguientes:

- salir al campo y comer un bocadillo - ir a la playa y comer en un restaurante. - pasear en la ciudad y ver una película.

En los dos primeros casos es necesario tener auto y un mapa de carreteras. En cualquier caso es imprescindible que no llueva o que haga viento.

Como primer paso para realizar el ejercicio

haremos la tabla.

Variables: a: auto. b: mapa. c: viento. d: lluvia.

Tabla: a b c d F a b c d F0 0 0 0 1 1 0 0 0 10 0 0 1 0 1 0 0 1 00 0 1 0 0 1 0 1 0 00 0 1 1 0 1 0 1 1 00 1 0 0 1 1 1 0 0 10 1 0 1 0 1 1 0 1 00 1 1 0 0 1 1 1 0 00 1 1 1 0 1 1 1 1 0

Mapa de karnaugh:

La función queda:

F= a’bc’d’+a’b’d+ a’b’c F= a’b(c’d+c)+a’b’d.

Lógica de contactos: Recordemos que el signo suma (+) en el álgebra

de Boole equivale traducido al álgebra de contactos eléctricos, a un circuito paralelo, mientras que el signo producto (x) equivale al circuito serie.

Lógica positiva: el estado alto coincide con el 1 lógico y el estado bajo con el 0 lógico.Lógica negativa: el estado alto coincide con el 0 lógico y el estado bajo con el 1 lógico.

Ejercicios prácticos

Pasar al álgebra de contactos las siguientes funciones:

a). ( a+b’)c + ad’ b). c( a+bd) + ( a+c’) c). ( a+b’)( a’+b) d). ab + a’b’ e). ( a+c)b + ( a+d )c + ( a’+b’)

conceptos

Temporizadores: Los temporizadores o timer son relojes que

cuentan en unidades de tiempo preseleccionadas, por ejemplo en 1s, 0,1s, 10ms,1ms.

Contadores: Cuentan una cantidad predeterminada de

eventos.

SOFTWARE PFSOFT

El primer paso es seleccionar el programa desdeWindows

Una vez abierto el programa le mostrará el siguiente menú

Ud. Tiene la opción de descargar el programa desde el PLC (Load programfrom PLC), del diskete (Load program from Disk) o crear uno nuevo ( Newprogram).Al elegir la opción para crear uno nuevo la presentación será lasiguiente:

En este paso se debe seleccionar el tipo de PLC conel que se trabajará, en la pantalla se seleccionó elPLC FPO C10, C14, C16 7K.

Una vez seleccionado el PLC, el software está listopara comenzar a trabajar en la creación de un nuevoprograma.

Herramientas del sistema:

Ahora podremos conocer las herramientas que este software ofrece.Por ejemplo los timer:

Como se pudo observar al seleccionartimer, se da la opción de elegir lossiguientes timer X(1s),Y(0,1s), R(10ms), yL(1ms), que se diferencian por la unidad detiempo que utilizarán, al elegir uno de ellosle preguntará el Nº por el cual Ud.Diferenciará este timer del resto. A estetimer se le asignó el Nº 0,

Ahora debe ingresar el factor por el cualmultiplicara la base de tiemposeleccionado en el paso anterior, yademás una letra para que el valor que ud.Le asignó pueda ser cambiado o no, porejemplo si Ud. elige k, el valor no podrá sercambiado, pero si elige sv, este valorpodrá ser cambiado mediante una funciónMov.

De esta forma Ud. tiene un timer que nopodrá cambiar la cantidad de veces que debecontar.Más adelante se explica paso a paso la formade utilizarlos.Ahora veremos ver la forma de seleccionarun contador

Al utilizar un contador, al igual que el timer, sedebe ingresar un Nº por el cual seráidentificado, y se debe también ingresar lacantidad de veces que contará.

Al igual que el timer al contador también puedeestar predestinado a cambiar su valor o amantenerlo durante el programa mediante laselección de k (mantiene el valor), o sv (cambia elvalor).

PROGRAMACION:

Secuencia básica de instrucciones :

Estas instrucciones básicas ejecutanoperaciones lógicas de unidad de bit y sona base de relés en secuencia.

Ejemplo:

Instrucción START (ST):

Lee el estado ON/OFF del contactoespecífico.

Instrucción OUT (OT):

La salida del resultado de una operación .

Programa ejemplo:

Función de instrucciones básicas:

Las instrucciones básicas son aquellas en las que seutilizan timer, contadores y registros de instrucciones.Para especificar valores, las instrucciones estáncompuestas de varios pasos:

Ejemplo:

El timer comienza a contar cuando X0 está en ON, y T5estará ON cuando transcurran 3 segundos y por lo tantoY0 también.

Ejemplos de aplicaciones con instrucciones deTimer:

Conexión de Timer en serie:

Explicación del ejemplo:

Diez segundos después que X0 se activa, el contactodel Timer T0 se activa e Y0 se vuelve ON, entonces elTimer 1 se energiza y diez segundos después elcontacto T1 se vuelve ON e Y1 también.

Conección del Timer en paralelo:

Explicación del ejemplo:

Cuando X0 se energiza ambos Timer se activan,dos segundos después se activa T1 e Y1 se vuelveON, y al segundo de transcurrido esto T0 seenergiza e Y0 se vuelve ON.

Ejemplo de aplicación de un contador:

Explicación del ejemplo:

Cuando X0 se energiza el contador disminuye unacuenta, y así sucesivamente hasta llegar a cero,este contador tiene un reseteo que se efectúa através de X1, y este se puede activar en cualquiermomento de la cuenta.

Cada vez que el contador disminuye C100 seactiva e Y0 se energiza.

Aplicación de la función MOV en contadores:

Cuando X0 es energizado, la instrucción detransferencia de datos es activada y el valordel contador es cambiado de 100 a 30,entonces cuando X1 sea energizado elcontador comenzará su cuenta desde 30.Cuando X2 es activado el contador esreseteado a 30, lo que quiere decir quenecesita de otra función para regresar al valor100 o cambiarlo a otro valor. Lo cualobservaremos a continuación:Si X0 es activado el contador tomará el valor50 y si X1 es activado el contador tomará elvalor 30. Para ambos casos el contador seactivará al energizar X2 y se reseteará alactivar X3.

Aplicación del contador UP/DOWN:

El contador UP/DOWN se ejecuta a través de la función 118.

El programa muestra un ejemplo en el cual suvalor inicial es SET, y cuando el valor de tarjeta es0, R50 se activa.Cuando el primer corte de disparo de reset ( X2)es detectado (OFF ON), “0” es transferido alregistro de datos DT0. Entonces el rastreador decorte de X2 es detectado (ON OFF) y el dato deWR0 es transferido a DT0.Uno es sumado a DT0 cuando el rastreador decorte del disparo del contador X1 es detectado(ON OFF) mientras el disparo del UP/DOWN X0está en ON. (operación up).Uno es restado de DT0 cuando el rastreador decorte de X1 es detectado (OFF ON) mientras X0está en estado OFF. (operación DOWN).Usando la función 60 (comparación), el dato enDT0 es comparado con K0.Si DT0=K0, el relé interno R900 (flag) se activa,entonces el relé R50 se activa.

DESCRIPCION DE FUNCIONES BASICAS

And: conecta contactos en serie normalmente abiertos. And not: conecta contactos en serie normalmente

cerrrados.

OR: conecta contactos en paralelo normalmente abiertos. OR Not: conecta contactos en paralelo normalmente cerrados.

SET: mantiene la salida ON. RESET: mantiene la salida OFF.

KEEP: vuelve on la salida y la guarda

SR: shif regiter (palabra de relé interno de 16 bits).MC: relé de control maestro.

MCE: salida de relé de control maestro. Fuera de línea: ejecuta la instrucción desde MC a MCE

cuando el disparo predeterminado (I/O) se vuelve ON.

JP: salto. LBL: etiqueta.Fuera de línea: salta a la instrucción LBL con el mismonúmero de la instrucción JP cuando un disparo predeterminadose vuelve ON.

LOOP: loop. LBL: etiqueta.

Fuera de línea: salta a la instrucción LBL que tiene elmismo valor que la instrucción LOOP y ejecuta lo que siguerepetidamente hasta que el dato de la operación especificadavuelva a cero.

ED: END. Indica el fin del programa.

CNDE: FIN CONDICIONAL. Finaliza un scan cuando el disparopredeterminado se vuelve ON.

SSTP: paso inicial. NSTP: paso siguiente. (por pulso). NSTL: paso siguiente. (por scan). CSTP: clear step.

STPE: paso final.

CALL: ejecuta una subrutina específica. SUB: indica el comienzo de una subrutina.

RET: fin de la subrutina y vuelve al control del programa.

INT: comienza la interrupción de un programa.IRET: finaliza un programa de interrupción y regresa al control delprograma.

ICTL: control de interrupción.

ST = ST <> ST > ST >= ST < ST<=

Ejecuta el comienzo de la operación comparando dos items de palabrascon la condición de comparación. El contacto se vuelve ON/OFFdependiendo del resultado de la comparación.

STD = STD <> STD > STD >= STD < STD <=

AN = AN <> AN > AN >= AN < AN <=

Ejecuta la operación AND comparando dos items de datos con lacondición de comparación. El contacto va a ON/OFF dependiendo delresultado de la comparación. Los contactos son conectados en serie.

OR = OR <> OR > OR >= OR < OR <=

La operación OR se ejecuta por la comparación de dos items de palabras mediante lacondición de comparación. Los contactos se vuelven ON/OFF dependiendo de losresultados de comparación. Los contactos son conectados en paralelo.

ORD = ORD <> ORD > ORD >= ORD < ORD <=

Ejecuta la operación OR por la comparación de dos items de palabrasdobles con la condición de comparación. Los contactos sonconectados en paralelo.

UP/DOWN Counter: ejecuta un contador up/down.

EJERCICIOS PRACTICOS.

1. Se tienen tres motores, los cuales se deben encenderen forma independiente, al mismo tiempo, o ensecuencia. Para las dos últimas formas ( mismo tiempo yen secuencia) se deben activar sólo pulsando un botón.

Forma 1:

Para esta manera no se necesita usar Timer, solo sedefinen tres entradas y tres salidas, que en este caso sonlos motores.

Forma 2:

Para conseguir que los motores se activen al mismo tiempo se pulsará unbotón el cual energizará tres timer de las mismas características enparalelo.

Forma 3:

Para encender tres motores en secuencia se requiere disponer de trestimer en serie .

2. Supongamos la caseta de un peaje, después de pagar sedebe levantar la barrera y encender la luz verde, cuando elauto salga de la zona se debe bajar la barrera y encender laluz roja.Además podríamos saber cuando ya hubieran pasado una ciertacantidad de autos, en este caso contabilizaremos 100 autos.

3. Se requiere manejar eficientemente el uso de un estacionamiento,para conseguirlo se necesita considerar lo siguiente: Cantidad de autos que entran al estacionamiento. Cantidad de autos que salen del estacionamiento.De esta forma se podrá llevar una cuenta de cuantos autos hay en elestacionamiento y de cuantos cupos se dispone.Para esta experiencia se simulará el uso de dos sensores S1 quesensa los autos que entran y S2 que sensa lo autos que salen. Sesimularán generando pulsos en las entradas que se mostrarán en eldesarrollo del programa. Además se agregará el uso de una barra lacual dará o negará el acceso y salida del estacionamiento.Para conseguir el objetivo de este ejercicio se realizará por partes,trabajando con contadores simples hasta llegar a la utilización decontadores UP/DWON.

Parte 1:

Sólo censaremos cuando un auto ingresa alestacionamiento y cuando este se llene, además se usaráuna barrera que dará el acceso. (supongamos que elestacionamiento tiene 20 cupos).

Parte 2:

En esta parte se realizará el ejercicio completo.

4. Supongamos un proceso de manufactura de zapatos, estos pasan porun control de calidad pero antes de llegar a él se debe verificar que elbrazo porte el zapato, si el brazo no lo lleva se avisará un error, si alcabo de 1 minuto el zapato no es puesto avisará otro error. Además sipasan tres brazos seguidos y ninguno llevaba zapatos se activará unaalarma general.

5. Se necesita controlar el funcionamiento de un semáforo de tres tiempos