UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE TULANCINGO
ING. JORGE MATEO HERNANDEZ
“REPORTE PRACTICA CONTROL DE LLENADO DE CAJAS CON 10 ELEMENTOS”
OBJETIVO: Desarrollar la practica que a continuación se presenta, en lenguaje de escalera, en un PLC
Allen
Bradley 551. INTRODUCCIÓN: El programa de la práctica nos pide lo que a continuación se describe:
Ciclo
Banda de elementos
MC
Paro
FE
FC
S Elementos S cajas
Banda de cajas
Se tienen dos bandas, una que transporta elementos y otra que transporta cajas, para que el sistema funciones es necesario que los sensores no detecten ningún objeto. La banda de cajas se detendrá cuando el sensor de cajas detecte una de ella. Cuando la banda de cajas se detiene comienza a trabajar la banda de elementos, y se mantendrá funcionando hasta que cuente 10 elementos que se depositaran en la c aja. Cuando se cuentan los diez elementos entonces se reinicia el contador y la banda de cajas se enciende y la banda de elementos se apaga, cuando detecta el sensor de cajas entonces la banda de cajas se apaga y se vuelve a encender la banda de elementos. Y se repite este proceso hasta que el operador presione el botón de paro. También hay tres lámparas indicadoras, una lámpara que nos dice que la “maquina esta en ciclo”, la segunda lámpara “faltan elementos “se activa cuando la banda de elementos lleve 20 segundos
trabajando y no se detecte ningún elemento, cuando se enciende el foco la banda no se detiene. La lámpara de “faltan cajas” cajas” se activa cuando se llevan 10 segundos segundos trabajando y no detecte
ninguna caja. De igual forma la banda no se detiene.
DESARROLLO Para la realización de esta practica se utilizaron diversos componentes para la programación en escalera, tal es el caso de contadores y dos Timers TON. De acuerdo a la lógica desarrollada tenemos e n primera instancia el botón de inicio Como se observa, tenemos dos contactos de los sensores cajas y elementos si se activa alguno de los dos sensores entonces el sistema no puede iniciarse. La bobina aux nos ayudara para lo que sigue en el programa.
Luego tenemos dos contactos con los que simulamos los sensores de cajas y elementos que a su vez activaran una bobina que corresponde a cada uno de ellos.
Como se observa a continuación hay un contacto de la bobina auxiliar que se cerrara cuando la maquina entra en ciclo entonces la banda de cajas comienza a caminar, hasta que llegue una caja al sensor de cajas hará que la banda de elementos comience a trabajar y apaga la banda de cajas.
Bien entonces ahora ya esta trabajando la banda de cajas, y entonces el sensor de elementos comienza a detectar elementos y el contador los cuenta, cuando la cantidad de elementos llega a 10 entonces se activa la bandera de DN del contador.
Activada la bandera de DN del contador lo que hace es activar una bobina llamada ciclo que lo que hará es des energizar la bobina de banda de elementos provocando que se apaga la misma y se encienda la banda de cajas, de igual manera reinicia el contador a 0.
Hasta este punto tenemos la lógica completa. Ahora se describirá el encendido de las lámparas indicadoras. Tenemos la bobina de aux, que encenderá la lámpara de maquina en ciclo. Y se mantendrá encendida hasta que el ciclo se te rmine.
La lámpara faltan elementos se activa hasta que pasan 20 segundos sin que detecte nada el sensor.
Y la lámpara de faltan cajas se activa hasta que pasan 10 segundos sin que detecte nada el sensor de cajas
CONCLUSION: En esta práctica se observo el uso de los contadores y timers como elementos principales para el desarrollo de la lógica del programa. Así como ver la aplicación de los mismos como una herramienta para facilitar la realización de aplicaciones. Se cumplió con el objetivo marcado, creo que de buena forma. Se tuvieron algunas complicaciones en primera instancia debido a que fue una de las primeras interacciones con el PLC, pero afortunadamente se solucionaron los problemas.
PRACTICA # - 2 Objetivo: Realizar la programación de un PLC, con el lenguaje de programación tipo escalera de acuerdo al enunciado que nos ha proporcionado el profesor……
Marco Teórico: El LADDER, también denominado lenguaje de contactos o en escalera, es un lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los autómatas programables debido a que está basado en los esquemas eléctricos de control clásicos.
Elementos básicos: Símbolo
Nombre
Contacto NA
Bobina NC
Descripción Se activa cuando hay un uno lógico en el elemento que representa, esto es, una entrada (para captar información del proceso a controlar), una variable interna o un bit de sistema. Se activa cuando la combinación que hay a su entrada (izquierda) da un cero lógico. Su activación equivale a decir que tiene un cero lógico. Su comportamiento es complementario al de la bobina NA.
Temporizadores El temporizador es un elemento que permite poner cuentas de tiempo con el fin de activar bobinas pasado un cierto tiempo desde la activación. El esquema básico de un temporizador varía de un autómata a otro, pero siempre podemos encontrar una serie de señales fundamentales, aunque, eso sí, con nomenclaturas totalmente distintas.
Contadores El contador es un elemento capaz de llevar el cómputo de las activaciones de sus entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver con el tiempo pero que se necesiten realizar un determinado número de veces.
Enunciado -Se tiene una banda transportadora sobre la cual se colocan objetos que deben ser lavados mediante la activación de una válvula. -Durante el trayecto de la banda se encuentran montados tres sensores. Uno de HOME, uno de LAVADO y otro más de END. -La banda es movida por un motor trifásico que gir a en una sola dirección. -Sobre el sensor de lavado existe una válvula que al ser abierta lavara al objeto colocado encima del sensor. -El equipo cuenta con tres botones pulsadores cuya función es:
Un botón pulsador normalmente cerrado que hace falta de paro (PB paro)
Un botón pulsador normalmente abierto que permite empezar un ciclo de operación (PB Ciclo)
Un botón pulsador normalmente abierto de jogeo que permite mover la banda cuando el ciclo de operación no se encuentra activo (PB Jog)
-El equipo posee una lámpara indicadora cuya función se describe a continuación. -La secuencia de pasos que debe r ealizar un ciclo es:
El ciclo comienza al pulsar el PB Ciclo con el sensor de Home activado por un objeto que se pretende lavar. Es importante considerar que los dos sensores restantes
estén
desactivados. Al comenzar el ciclo también enciende la lámpara indicadora.
Una vez que comienza el ciclo, la banda avanza ocasionando que el objeto deje detenerse la banda y abrir la válvula por un intervalo de 2 minutos.
Transcurridos los 2 minutos del punto anterior, se cierra la válvula y vuelve a caminar al motor de la banda. El sensor de lavado se desactiva cuando el objeto se retira de el.
Cuando el objeto alcanza el sensor de END empieza a parpadear la lámpara y se detiene el motor de la banda.
El operador debe retirar el objeto de la posición de END y colocar uno nuevo en la posición de HOME.
Una vez echo lo del paso anterior, la lámpara deja de parpadear para qu edar encendido de forma constante y vuelve a caminar la banda.
El proceso se repite de tal manera que en un ciclo de operac ión se laven 5 piezas.
-El botón de paro puede ser oprimido en cualquier momento del ciclo y hará que cualquier salida se desactive .Así mismo debe resetearse la cuenta de piezas lavadas. -El botón de Jogeo permitirá que la banda se mueva mientras el botón esta accionado, siempre y cuando el ciclo no este activo y no se active el sensor de END.
Desarrollo
En esta línea tenemos el sensor de HOME, END. Un Botón De PARO. Tenemos un switch normalmente cerrado (C5:0/DN) que depende del contador el cual nos limita el ciclo a 5, también hay un switch normalmente abierto que depende de el enclavamiento del botón de ciclo, este botón se representa con el bit interno B3:0/4, en cuanto el botón de ciclo es activado queda enclavado y se repetirá el c iclo únicamente cuando el botón de HOME sea activado por un objeto. En cuanto el botón de HOME se activa se enciende y enclava una bobina representada con el bit interno B3:0/0(Acciona Banda), y la banda comienza a trabajar. El Switch que esta normalmente abierto T4:5/DN depende del contador TON número 5,
este se activa
cuando el TON llega a su conteo al cual fue programado, esto se debe a que el sensor de LAVADO fue activado y se apaga el motor de la banda, y se enciende lo que es la válvula que lavara el objeto por lo tanto no trabaja la banda hasta que se cumple el tiempo entonces llega a su conteo y se activa el DN Activa la Bobina de Acciona Banda y se enclava y sigue el ciclo.
En esta línea es donde se activa el botón de CICLO y lo enclavamos para que no tengamos que estar activando o desactivando el interruptor de CICLO y lo mandamos a la línea anterior con la ayuda del bit interno B3:0/4.
En esta línea se contempla El Botón de JOGEO normalmente abierto y se condiciono con el botón de CICLO, es decir que cuando este funcionando el de ciclo no se pueda activar el JOGEO.
En esta línea se activa y desactiva la lámpara, el funcionamiento de la lámpara es en conjunto con el echo de que trabajara el tiempo que el ciclo esta activado, a excepción de que cuando el sensor de END este activado parpadeara indicando que esta listo el objeto para retirarse. Para esto tiene su botón de PARO general el cual esta como normalmente cerrado, un botón normalmente cerrado relacionado con el contador (C5:0) el cual se abre en cuanto llega al limite del conteo. Tiene una bobina y un botón con los cuales se hace el enclave para que se quede encendida la lámpara, y tiene un DN de un timer TON (T4:0/DN), con el cual se activara y desactivara para que de el efecto de parpadeo.
En esta Línea se encuentra el botón de paro general y un botón que representa el sensor de lavado, en cuanto es activado dicho botón activa el timer TON el cual tiene programado un valor de 3 s. que es el tiempo que durara encendida la válvula de Lavado.
En estas Líneas lo que se esta condicionando es que cuando el sensor de lavado sea activado, solo active la válvula y no importe si esta activado o desactivado ya no debe influir en la continuación del ciclo. En cuanto se activa el sensor de lavado se activa un contador el cual esta limitado a contar dos veces cuando esto pasa se activa el DN del contador y esto lo comparamos con un mayor que y lo condicionamos que si el valor del contador es mayor al acumulado, entonces se active una bobina representada con un bit interno para que haya continuidad hacia la válvula de lavado y esta se active. Y se reseteara el contador en cuanto se cumpla el tiempo que debe estar activada la válvula de lavado.
En esta Línea lo que esta representando es la activación de la válvula de lavado, con el botón normalmente cerrado que esta dependiendo de contador C5:0/DN es una de las condiciones que debe cumplirse para que se desactive la válvula de lavado después de terminar el conteo, un botón de paro general, y un botón normalmente abierto el cual se cerrara mientras se cumpla la comparación realizada.
En esta Línea se lleva a cabo la acción de parpadear de la lámpara indicadora, primero hay dos botones de paro general, en la primer a Línea hay un botón normalmente abierto que representa al sensor de END que es cuando se activa el parpadeo, cuando este sensor es activado comienza su trabajo el timer TON el cual tienes un tiempo de 1 s. en cuanto el segundo se cumple se activa el botón normalmente abierto T4:0/DN y este a su vez acciona el TON de la segunda línea que tiene un tiempo a acumular de 1 segundo en cuanto pasa este segundo activa su bit interno DONE y esta a su vez activa el botón normalmente abierto de la primera línea y así estará hasta el momento en que el sensor de END sea desactivado.
En la primera línea se tienen dos botones uno normalmente cerrado como paro general, y un botón normalmente abierto el cual representa el sensor de END, y cuando este botón es activado empieza el conteo el cual fue limitado a 5.en cuanto llega a cinco se termina el proceso hasta que se reinicie. y en la segunda línea.
PRACTICA #3 – SEMAFORO
INTRODUCCION: En la actualidad la mayoría de los procesos industriales son automatizados, lo cual es una gr an ventaja ya que las líneas de producción son mucho más r ápidas, se requiere menor mano de obra y las ganancias se elevan debido a la mayor producción en un tiempo menor. Una de las partes más importantes en un proceso automatizado es el dispositivo que toma las decisiones en base a las variables que maneja, por ejemplo un PLC. Una aplicación en la vida cotidiana es la automatización de un semáforo, lo cual se describe en este reporte de práctica. OBJETIVOS: -Controlar las tres luces de un sem áforo mediante el uso de un PLC Allen Br adley. -Utilizar los tres TIMERS que se encuentran e n el software RS LOGIX. MARCO TEORICO: Cada temporizador programado va asociado a un elemento de temporización dentro de la tabla de datos. Un elemento de control de temporización incluye 3 palabras:
15
14 13
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
EN TT DN
X Y Uso interno
Valor de preselección Valor acumulado /15-EN ENabled: Bit validación. Se pone a "1" cuando la instrucción está validada. /14-TT Timer Timing: Temporizador temporizando. Se pone a 1" cuando la instrucción está validada y ACC
PRE.
TON Timer ON Temporizador de retardo a la conexión Si las condiciones precedentes de la línea son ve rdaderas empieza el contado de la base de tiempos. El temporizador actualiza el valor acumulado cada escrutación. Cuando ACC > PRE la temporización se ha c umplido. La palabra de estados nos indica en todo momento el estado
de la temporización. Se trata de una instrucción de acción.
Preset: Valor de temporización o < PRE < = 32767. Accum: Valor corriente. Normalmente poner 0.
TOF Timer 0FF DELAY - Temporizador de retardo a la desconexión Cuando las condiciones precedentes de la línea sean falsas empieza el contado de la base de tiempos. El temporizador actualiza el valor acumulado cada escrutación. La palabra de estados nos indica en todo momento el estado de la temporización. Se trata de una instrucción de acción.
Preset: Valor de temporización 0 < PRE < 32767. Accum: Valor corriente. Normalmente poner 0.
RTO Retentive Timer On Temporizador retentivo a la conexión
Cuando las condiciones precedentes de la línea sean verdaderas, empieza el contado de la base de tiempos. Si el temporizador se invalida, se mantiene e l valor acumulado. Al volver a validarlo la temporización continúa con este valor. La palabra de estados nos indica el estado de la temporización. La puesta a cero del temporizador se hará con la instrucción RES. Se trata de una instrucción de acción. Preset: Valor de temporización o < = PR E < 32767. Accum: Valor corriente. Normalmente poner 0. DESARROLLO: Como se mencionó en los objetivos, el co ntrol del semáforo se debe realizar con Temporizador TON, un TOF y un RTO. Se tiene un botón pulsador para iniciar el proceso. Como primer paso, se programó el boto pulsador con enclave para que el ciclo quede activo. La bobina de enclave es un Bit interno, e l cual también activa un temporizador RTO, dicho temporizador tiene fue programado con un Preset de 38 segundos, es un tiempo razonable para que cada lámpara del semáforo permanezca encendida el tiempo que le corresponde. En la siguiente imagen se aprecia el acomodo de los componentes del botón de inicio y el contador RTO:
Con este botón de benclave daremos inicio al encendido del la primera luz que será la verde que estará su tiempo limitado por el comparador LEQ que durara 1 5 segundos.
Después de que termine su tiempo de 15 segundos en la línea 3 se coloco al inicio un contacto de la bobina de la luz verde lo cual todo esa línea estará abierta mientras sea menor a 15 pasando ese tiempo se encenderá la luz r oja durante 15 segundos este tiempo se definió por los comparadores GEQ y LEQ .el comparador GEQ estará activo cuando el tiempo sea mayor a 16 y el LEQ mientras el tiempo sea menor a 29.
Para encender la luz ámbar y para qué parpadeara 4 veces se uso un arreglo de dos timer un TON y TOF cada uno con un preset de un segundo .Colocando un contacto de DN del timer TON a timer TOF y también a su vez en el timer TOF se coloco antes un contacto DN del TIMER TON, esto se hizo para que en automático al pasar un segundo un timer activo el otro y este a su vez desactive el anterior. Para que solo lo hiciera 4 vece s el parpadeo se colocaron 2 comparador uno en cada timer, los comparadores fueron un GEQ para que empezara en e l segundo 30 y con el LEQ se limito hasta 38.
Como el RTO es timer que se define el todo el tiempo de duración del ciclo, para que todo empiece de nuevo solo lo que se tiene que hacer es resetearlo y esto se hace con un contacto de DN del mismo RTO y con una bobina de RES. A sí comenzara todo el ciclo.
CONCLUSIONES: Con esta práctica se aprendió a utilizar bien los tipos básicos de timer y algunos comparadores. Lo que se noto es que el parpadeo se pudo haber hecho más sencillo usando el bit S:4 que por si solo se empieza a abrir y cerrar a una velocidad constante pero como el objetivo era hacer este programa utilizando tres timer fue por eso que no se ocupo es bit.
PRACTICA # 4 OBJETIVO: Desarrollar la practica que a continuación se presenta, en lenguaje de escalera, ya sea de manera
simulada o en un PLC Allen Bradley. INTRODUCCIÓN: El programa de la práctica nos pide lo que a continuación se describe:
Inicio
Contador de
Paro
Elementos
Banda de elementos de 50
S50
Banda de elementos de 10
S10
Banda de elementos de 1
S1
Contenedor Elementos Final
Se tienen tres bandas de elementos, una que distribuye 50, otra 10 y la otra 1. Al final de cada banda hay un sensor que detecta las cajas de elementos, para luego depositarlos en el contenedor final. EL operador de la maquina puede ajustar la cantidad de elementos, que va desde 15 a 250 elementos, mediante el uso de dos botones, además de un botón de inicio y paro. Cuando el operador inicie el ciclo de la maquina, programando una cantidad N de elementos, el sistema automáticamente tiene que detectar la cantidad de elementos de 50, de 10 y de 1 elementos que tiene que ejecutar. Por ejemplo si son 164 el sistema automáticamente detecta que son tres cajas de 50, una de 10 y 4 de 1. DE igual forma dice que el sistema no puede iniciar hasta que los sensores no detecten ningún elemento, y que una vez que se inicia el ciclo el operador no puede aumentar o disminuir el valor programado. Pero si presiona el botón de paro, el sistema parara todas, las bandas de elementos y se podrá modificar el valor programado.
DESARROLLO: Para la realización de esta practica, la lógica consiste en hacer uso de las operaciones aritméticas en el PLC, suma, división, resta y multiplicación, las cuales nos ayudaran a hacer el cálculo de los valores que se asignaran a las bandas. Así también de las operaciones de comparación, como el “mayor que” y el “menor que”. DE igual
forma el uso de contadores CTD y CTU. En primer instancia tenemos comparadores de “igual o mayor que “ y de “menor o igual que “
Esto con el fin de no permitir que los contadores vayan más allá de 250 y menos de 15. Tenemos dos bobinas auxiliares que nos avisaran cuando esto pase para que entonces desactivemos los botones de aumentar y disminuir del contador de programación de e lementos. Posteriormente tenemos la programación del contador de elementos programados. Como se ve en la lógica tenemos los botones aumentar y disminuir lo que esta delante de ellos son pruebas que se hacen junto con los comparadores para verificar que este dentro de los valores que se quieren, si estos exceden entonces se abrirá un switch ente caso el b3:2/1 y b3:2/0 que harán que ya no llegue corriente a los c ontadores. EL contador es un CTU/CTD.
Una vez que se programo el valor deseado entre 15 y 250 procedemos a hacer el encendido de la maquina, para ello verificamos que los tres sensores no detecten ningún elementos por lo que hacemos la conexión en serie de los tres sensores con un contacto normalmente cer rado. Si están los tres sensores sin detectar nada entonces se podrá iniciar el ciclo de la maquina. Una vez que se inicia la maquina esta activa una bobina llamada inicio de ciclo que nos servirá mas adelante.
Ya que la maquina esta encendida, entonces se procede a la realización de algunas operaciones aritméticas para obtener los valores que serán asignamos a los contadores de los sensores. Se les asigna una bobina de ciclo debido a que no queremos que cuentes hasta que el encargado de la maquina ponga en ciclo la maquina.
Lo primero que se hace es dividir el ACC del contador CTD/CTU entre 50 para obtener el valor del cociente de la división y se almacena en N7:0. Luego entonces ese valor se multiplica por 50 y se almacena en otro espacio de memoria el n7:1. Ahora se resta el valor del ACC del contador CTD/CTU con el valor que existe en N7:1 y se guarda en N7:2. Es decir si tenemos 124, lo primero que hicimos fue dividir 124 entre 50 , por lo que su cociente es de 2, luego multiplicamos 2 por 50 y nos dará 100, finalmente restamos 124 menos 10 0 y el resultado almacenado, será 24 en N7:2. Posteriormente en la lógica sigue que ahora el 24 será dividido entre 10 y su cociente será multiplicado por 10 para luego restarle a 24 el valor dado en la multiplicación. Teniendo como resultado final 4.
Ahora entonces se moverán los valores de los cocientes y el último valor restado a los PRES de los contadores de los sensores como a continuación se presenta.
Como se puede apreciar los valores que se mueven son N7:0 que es el valor del cociente de la división del ACC del contador CTD/CTU entre 50. En N7:3 es el resultado del cociente de la división entre 10 y en N7:5 esta el valor de las unidades. Cada uno se moverá a su respectivo contador.
Los contactos de B3:1/0, B3:1/1 y B3:1/2 son contactos que se activan cuando se activa la bandera de cada uno de los contadores.
Luego tenemos que cuando se inicie e l botón de ciclo se encenderán las lámparas en este caso que nos indicaran que las bandas están funcionando.
Finalmente lo que se hace es reiniciar los tres contadores de los sensores, esto con el botón de paro.
Cabe aclarar que como fue hecho en el simulador, se puede apreciar que se usaron las divisiones sin los S:13 y S:14 debido a que con ellos no me detectaba nada, como si no estuviesen funcionando esos dos bits de estado, pero se observo que las divisiones se comportaban de manera normal, es decir no redondeaba el cociente, por lo que se le notifico al profesor y dijo que se podía hacer de esta forma para efectos de practica, y de simulación pero que en un PLC real esto no podría suceder, se tendría que hacer con ayuda de los dos bits de estado.
CONCLUSIONES En esta práctica se observo el uso de las operaciones aritméticas en un PLC y de el uso también de comparadores, lo cual estuvo muy bien ya que el alumno se pudo familiarizar con ellos, así como de encontrar la aplicación de los mismos dentro de la programación en escalera. Se cumplió con el objetivo marcado, creo que de buena forma, salvo el pequeño detalle de los S:13 y S:14, pero debido a la falta de tiempo fue e l porque se utilizo este recurso, el simulador, que en términos generales es un buena herramienta, siempre y cuando se tengan presentes las diferencias que te puedes encontrar e ntre un medio y el otro.
