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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELCTRICA | LABORATORIO DE SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO ELCTRICO

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I. OBJETIVO

Conocer cmo se configura y utiliza un entorno de programacin de PLCs.

Saber cmo se organizan las variables y programas en un PLC.

Conocer lenguajes y tcnicas de programacin de PLCs.

Saber utilizar los bloques de funciones disponibles para programar un PLC.

Se capaz de crear nuevos bloques de funciones.

Saber cargar un programa en un PLC, as como ejecutarlo y depurarlo.

II. FUNDAMENTO TERICO 2.1. DEFINICIN DEL PLC

El trmino PLC proviene de las siglas en ingls

para Programable Logic Controler, que

traducido al espaol se entiende como

Controlador Lgico Programable.

Se trata de un equipo electrnico, que, tal

como su mismo nombre lo indica, se ha

diseado para programar y controlar procesos

secuenciales en tiempo real. Por lo general, es

posible encontrar este tipo de equipos en

ambientes industriales. Para que un PLC logre

cumplir con su funcin de controlar, es

necesario programarlo con cierta informacin

acerca de los procesos que se quiere secuenciar. Esta informacin es recibida por

captadores, que gracias al programa lgico interno, logran implementarla a travs de

los accionadores de la instalacin.

Dentro de las funciones que un PLC puede cumplir se encuentran operaciones como

las de deteccin y de mando, en las que se elaboran y envan datos de accin a los

preaccionadores y accionadores. Adems cumplen la importante funcin de

programacin, pudiendo introducir, crear y modificar las aplicaciones del programa.

Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos,

es posible ahorrar tiempo en la elaboracin de proyectos, pudiendo realizar

modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamao reducido y



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mantenimiento de bajo costo, adems permiten ahorrar dinero en mano de obra y

la posibilidad de controlar ms de una mquina con el mismo equipo. Sin embargo,

y como sucede en todos los casos, los controladores lgicos programables, o PLCs,

presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con tcnicos

calificados y adiestrados especficamente para ocuparse de su buen funcionamiento.

2.2. LOGO. Es un mdulo lgico universal para la electrotecnia, que permite solucionar las aplicaciones cotidianas con un confort decisivamente mayor y menos gastos." "Mediante LOGO se solucionan cometidos en las tcnicas de instalaciones en edificios y en la construccin de mquinas y aparatos. Ejemplos: Controles de puertas, ventilacin, bombas de aguas, etc.)"

2.2.1. Caractersticas principales

Posibilidad de alimentacin en 12 VCC 24 VCC/AC, 115-230 VCC/AC.

Versiones con/sin display LCD.

Display del estado de las entradas/salidas, bits de memoria, da de la

semana/hora mensajes de texto.

Versiones con 8 Entradas/4 salidas digitales integradas y dos entradas analgicas en las versiones de alimentacin DC.

Posibilidad de expansin hasta 24 entradas y 16 salidas digitales, 8 entradas analgicas y 2 salidas analgicas.

2 entradas rpidas hasta 2 kHz.

Versiones para condiciones ambientales severas como humedad, temperaturas hasta 70 C e inmunidad a diversos agentes qumicos.

Nuevo software LOGO! Soft Confort 5.0 para programacin en PC.

3 nuevas funciones: Regulacin PI, rampa analgica y multiplexor analgico. 2.2.2. Automatizacin Sinopsis

La solucin compacta, fcil de usar y econmica para tareas de mando simples.

Compacto, fcil de manejar, de aplicacin universal sin necesidad de accesorios.



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"Todo en uno": pantalla y teclado integrado.

Bastan un par de pulsaciones para combinar 29 funciones diferentes; en total hasta 56 veces.

Cambios de funciones con slo pulsar una tecla; se prescinde del recableado costoso.

2.3. Arranque de motores AC asncronos

Cuando se trabaja con motores AC sncronos de poca potencia, su activacin se

puede realizar sencillamente con un solo contactor o rel, adems de los equipos de

proteccin. Pero cuando se requiere utilizar un motor de ms potencia,

generalmente trifsico, que proporcione un gran par, se requiere un circuito de

conexionado ms complejo para controlar la gran demanda de corriente que es

necesaria en el arranque del motor para conseguir un par de arranque suficiente.

Entre las tcnicas para controlar la corriente de arranque, la ms usada es la conocida

como estrella triangulo por ser sencilla y barata.

Un motor AC asncrono trifsico de seis polos est constituido por tres bobinas, como

muestra la Figura 2, las cuales se pueden cablear de dos modos para ser conectadas

a una toma de red trifsica. Estos modos, mostrados en la Figura 2 se denominan

conexin en estrella y conexin en tringulo por las formas que adopta el cableado.

En la conexin en estrella, la diferencia de potencial entre cada par de lneas de la alimentacin trifsica, denominadas fases, alimenta dos bobinas, mientras que en la conexin en tringulo, la tensin entre cada dos fases solo alimenta una bobina. As, en la configuracin de estrella, las bobinas consumen menos corriente para hacer girar al motor, aunque ste gire a menos revoluciones. En cambio, la configuracin en tringulo es adecuada para conseguir mayores revoluciones y par, aunque su consumo de corriente es alto, especialmente durante el arranque del motor.

Figura 2. CONEXIN DE UN MOTOR TRIFSICO



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Se puede utilizar las dos configuraciones aprovechando las ventajas de cada una. Para ello, el motor debe arrancar con una configuracin de estrella, y despus cambiar a una de tringulo cuando alcance un rgimen de funcionamiento estable. De este modo la corriente de arranque se reduce, mientras que, en rgimen de funcionamiento normal, el motor puede alcanzar su mximo rendimiento. Se suele considerar que el cambio debe realizarse cuando el motor alcanza el 80% de su velocidad nominal. El cambio de configuracin se realiza conmutando las conexiones de las bobinas mediante contactores, como muestra el esquema de potencia de la Figura 3. En el esquema de la Figura 3, el contactor KM1 controla el encendido y apagado del motor, el contactor KM2 se debe cerrar para una conexin en estrella, y el contactor KM3 conecta las bobinas en tringulo. Este esquema tambin incluye otros elementos, como el guarda-motor RT1 que protege el motor de corrientes excesivas y cortocircuitos, el sensor SEN 1 que mide la corriente consumida por el motor, y una transformacin para obtener una alimentacin de 220V, a partir de la alimentacin trifsica de 380V, que sirve para el circuito de mando. Es importante tener en cuenta que KM2 y KM3 no deben activarse a la vez ya que

esto provocara cortocircuitos en las fases. Existen modelos de contactores

especiales para cablear conexiones estrella-triangulo, que incluyen todos los

contactos necesarios para KM2 y KM3, y que impiden la activacin de ambos a la vez.

Pero si KM2 y KM3 son contactores independientes, es el circuito de mando el que

debe controlar que no se activen a la vez. Entonces, lo ms habitual es realizar una

pequea pausa entre la desactivacin de KM2 (tringulo) y la activacin de KM3

(estrella) mediante un temporizador.

Si el circuito de mando se basa en un PLC, se puede tener un esquema como el

mostrado en la Figura 4. En este caso, el PLC se encarga de actuar sobre los

contactores KMA, KM2 y KM3 para arrancar el motor y controlar su marcha.

FIGURA 3. ESQUEMA DEL CIRCUITO DE POTENCIA PARA UN MOTOR TRIFSICO



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III. MATERIALES Y EQUIPOS

3.1. MATERIALES

Mdulo de accionamiento mediante el PLC.

3.2. HERRAMIENTAS

Alicate universal de 1/8 x 8 pulg. Alicate punta semi redonda de 1/8 x 8 pulg. Destornillador punta plana x 4 pulg y 1/8 x 8 pulg.

3.3. MAQUINAS

Motor elctrico trifsico rotor cortocircuitado 3 kW 220 V 60 Hz fdp =0.8 ,

= 0.85. Laptop con el programa LOGO.

FIGURA 4. ESQUEMA DE MANDO DE UN PLC.



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3.4. EQUIPOS

Disyuntor motor. Contactor electromagntico AC3, (1NA+NC) 220V. Rel trmico. Pulsador NA. Pulsador NC.

IV. PROCEDIMIENTO

1. Elaborar el esquema de arranque de un motor usando el programa del PLC de

manera directa.

2. Accionar el motor (sistema de mando) teniendo como controlador y diseador el

programa del PLC.

3. Mediante la laptop, laborar el esquema de arranque de un motor en el software

LOGO.

4. Posteriormente transferir la informacin del LOGO al programa del PLC. De esta

manera, el PLC guarda la informacin dada a travs del LOGO.

5. Mediante el control de mando, accionamos el motor.

6. Se realiz este mismo procedimiento para varios arranques (directo, inversor de

giro y d estrella triangulo).

V. RESULTADOS

5.1. Simulacin en el LOGO.

A. ARRANQUE DIRECTO



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VI. RECOMENDACIONES

Verificar el buen estado de los materiales especficamente de los multmetro digitales

y analgicos ya que son parte fundamental para la medicin de voltaje y corriente en

la experiencia.

Verificacin de continuidad al finalizar el cableado si es que hay que corregir algo

antes de la prueba.

VII. CONCLUSIONES

Se desarroll de manera experimental el arranque directo del motor de induccin

trifsica obteniendo resultados muy optimistas.

Se realiz la simulacin en el LOGO, verificando as lo experimentado en el

laboratorio.

Se Concluye que el programador logo, reduce el tamao de la instalacin del

arranque. Es posible, a travs de del logo, disear una arranque de motor digitalmente y tener

resultados reales.

El uso de compuertas lgicas en el programa logo, hace ms fcil la interpretacin del diagrama unifilar.

Se logr todo los objetivos mencionados al inicio del informe.

VIII. BIBLIOGRAFA

Telemecanique (1999). Manual Electrotcnico Telesquemario Tecnologas de

Control Industrial, Espaa: Schneider Electric Espaa, S.A. Cap. 2.

http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/18972/1/AA-p1.pdf

De las Heras Jimmez, Salvador (2003). Instalaciones neumticas, Espaa:

Editorial Universidad Oberta de Catalunya, Cap. 1.

http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/neumatica/neumatica.html [Consulta: junio

2011]

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