Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ciencias de la Electrónica

Neumática e Hidráulica

Proyecto Final:

Simulación de una Secuencia Automatizada

Utilizando Step 7 y PC-SIMU

Aguirre Sagaón Fernando Daniel

Juárez Lara Jorge

López Villegas Sergio Iván

Zacarías Coyotl Gabriel Antonio

Juan Carlos Rojas Bravo

Otoño 2014

Introducción

A lo largo del curso se fue conociendo desde las definiciones de cada elemento que puede

intervenir en una secuencia neumática hasta la programación de un PLC para automatizar

una. Así como diversos métodos puramente neumáticos y también electro neumáticos,

entres estos métodos se encontraron: Intuitivo, cascada, paso a paso, fase y escalera, este

último destinado a la programación en PLC que es de lo que se trata en esencia este

proyecto.

Además de haber visto el programa Fluid Sim de la compañía Festo para entender la parte

totalmente neumática y electro neumática y hacer uso de Studio Automation para la

comprensión del método escalera, en el proyecto se tuvo que aprender el funcionamiento de

los softwares VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200, Step 7 y PC-SIMU, puesto que entre

ellos se desarrollaría una interfaz para poder simular una línea de empaquetamiento.

Marco Teórico

Neumática: es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de

la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

PLC: (Programable Logic Controller) es un equipo electrónico, programable en lenguaje

no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial,

procesos secuenciales.

Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa

lógico interno, actuando sobre los accionadores de la instalación.

Válvula: Dispositivo que cierra o abre el pasa de un fluido por un conducto por una maqui

o instrumento.

Actuador: Un ACTUADOR es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es

proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que

provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión

hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo de el

origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”.

VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200: Simulador para el autómata S7-200 de Siemens.

Dispone de un buen interfaz gráfico para la simulación. Es necesario disponer del Step 7

Microwin (Versiones 3.1, 3.2 o 4).

Para ejecutar el programa, es necesario introducir una clave, que facilita el autor de forma

gratuita a través de e-mail.

PC-SIMU: El programa PC_SIMU permite simular procesos automáticos de forma gráfica

intercambiando las entradas y salidas, evitando de esta forma el tener que activar los

interruptores de entrada o visualizando los led de salida del PLC. Puede funcionar de dos

formas: a través del simulador descrito anteriormente (S7-200) o a través del cable PC-PPI

para su comunicación con el autómata real.

Para ejecutar el programa, es necesario introducir una clave, que facilita el autor de forma

gratuita a través de e-mail.

Especificaciones del PLC

Objetivo

Simular con PC-SIMU una línea de empaquetamiento con un sistema electro-neumático

que funcione por medio de un PLC simulado con VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 y

contadores.

Equipo

22mm Round Green IP66 Spring Return NO Push Button

$ 145.00

22mm Round Red IP66 Spring Return NC Push Button

$ 145.00

Banda Transportadora de Rodillos por Gravedad, 12" x 10'

$ 3888.00

Cilindro Neumático Actuador Ncme075-0300

$ 300.00

Válvula Festo 5/2 Jmvh-5-1/4-b-vi-x Power Industrial

$ 1000.00

Contador neumático con preselección

$1100.00

Sensor de Proximidad

$250.00

SENSOR FOTOELECTRICO DIFUSO ALC 10M OUT RELE

24-240VAC-DC

$300.00

Desarrollo

Parte 1:

Comenzamos con una idea de cómo crear la línea de empaquetamiento.

Descripción: La idea se nos propuso que sea un sistema que entregue cinco objetos

se transporten por una banda y caigan en una caja de ahí se mueve a otro lugar donde un

pistón lo ubica en una posicion se repite el proceso hasta tener un total de tres cajas y tras

ubicarlas se entregan.

Paso 1:

Se crea la simulación en PCSIMU utilizando los componentes siguientes:

- Un botón de inicio

- Un botón de paro de emergencia

- Dos cajas de objetos

- Dos bandas

Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc Power Industrial

$3000.00

- Dos contadores

- Dos topes de objetos

- Dos pistones

- Cuatro sensores de proximidad

- Dos sensores fotoeléctricos

- Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc Power Industrial

Paso 2:

Ya con los componentes necesarios comenzamos con la construcción del sistema.

Una vez terminada la construcción obtuvimos lo siguiente:

Parte 2:

Se prosigue con la construcción del programa para el control del sistema por medio del

programa STEP7.

Paso 1:

Se idea la secuencia necesaria a seguir y de acuerdo a los conocimientos obtenidos a través

del curso construimos un modelo Ladder:

Paso 2:

Pasamos la secuencia al programa VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 para poder realizar la

vinculación a PC SIMU.

Para cargar un programa en VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 tenemos que hacer esto:

Ya abierto el programa, tenemos que ir a la pestaña de program, y de ahí a Load Program.

Y de ahí, seleccionar el programa que hicimos en STEP 7.

Presupuesto

Cantidad Concepto Precio Parcial Precio total

1 22 mm Round Green IP66 Spring Return

NO Push Button

$ 145.00 M/N $ 145.00 M/N

1 22 mm Round Red IP66 Spring Return

NC Push Button $ 145.00 M/N $ 145.00 M/N

2 Banda Transportadora de Rodillos por

Gravedad , 12´´ x 10´

$3888.00 M/N $3776.00 M/N

2 Cilindro Neumático Actuador Ncme075-

300

$300.00 M/N $600.00 M/N

2 Válvula Festo 5/2 Jmvh-5-1/4-b-vi-x

Power Industrial

$1000.00 M/N $2000.00 M/N

2 Contador neumático con preselección $1100.00 M/N $2200.00 M/N

4 Sensores de Proximidad $250.00 M/N $1000.00 M/N

1 Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc

Power Industrial

$3000.00 M/N $3000.00 M/N

2 Sensor Fotoeléctrico difuso alc 10m out

rele 24-240vac-dc

$300.00 M/N $600.00 M/N

SUMA: $13466.00

M/N

Conclusiones

Aguirre Sagaón Fernando Daniel

La parte con la que más hubo complicaciones fue conectar el programa PC Simu con el

VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200, ya que después de un tiempo seguido de estar

conectados ambos simuladores empiezan a tener fallas con el tiempo, parte que se arrega

muy fácil ejecutando ambos como administrador y no usarlos en exceso. En lo personal,

este proyecto fue una experiencia que nos ha ayudado a comprender lo que es un sistema,

como hacerlo y como simularlo para después utilizarlo en nuestra carrera, y posteriormente

en nuestros trabajos.

Juárez Lara Jorge

Dado que fue la primera vez que simulamos una línea de empaquetamiento y que fue la

primera vez utilizando los programas tuvimos diferentes problemas durante la construcción

de la simulación y al ser la primera vez utilizando contadores se tuvo que realizar diferentes

investigaciones para poder crear las simulaciones exitosamente.

López Villegas Sergio Iván

Aunque se adquirieron varios conocimientos acerca de la programación de PLC’s para la

automatización de secuencias, resulto complicado poder desarrollar la interfaz entre

softwares, además del uso de algunos componentes resulto un poco complicado, puesto que

no funcionaba como queríamos. Durante todo el curso realmente se aprendió mucho acerca

de cómo realizar secuencias neumáticas por varios métodos pero el haber aprendido uno

más profesional y empleado en la industria, resulta muy benéfico para las materias que

continúan y en si como experiencia para nuestra vida profesional.

Zacarías Coyotl Gabriel Antonio

La programación en PLC para circuitos neumáticos, hidráulicos o electro neumáticos, es

esencial para cualquier tipo de proceso industrial en la actualidad, pues nos permite a

través de elementos como los pistones, fuentes de alimentación, válvulas, etc. realizar

múltiple cantidad de procesos (secuencias), de la manera más eficiente, de acuerdo a los

requerimientos del mismo. Sin embargo es impórtate destacar que el desarrollar este tipo de

circuitos reduce la intervención humana, por lo que personas pueden perder sus empleos

por esto, por ellos es preferible implementarlos preferentemente en fenómenos donde sea

peligroso para la mano obrera realizar el trabajo.

Referencias

http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm

http://www.areatecnologia.com/que-es-la-neumatica.htm

http://es.thefreedictionary.com/v%C3%A1lvula

http://www.aie.cl/files/file/comites/ca/abc/actuadores.pdf

http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/descarga/simu_plc.htm

https://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/simatic/Documents/S7200-CAT.PDF

http://www.mercadolibre.com.mx/