Control Lgico programable.Problemas para PLCPara los siguientes problemas realizar un plano del proceso con la instrumentacin requerida y elaborar un programa para PLC.

1.Se desea realizar un control proporcional de velocidad de un motor con las siguientes condiciones:La velocidad mxima del motor es de 1200 RPM. Para medir la velocidad del motor se dispone de un sensor que para este rango; entrega una salida anloga de 0 a 10 VDC. Se desea que el valor del ajuste de velocidad; provenga de un registro de la base de datos. La salida anloga del PLC va a una interface que da la salida de alimentacin al motor de acuerdo a una seal de 0 a 10 V. Adems se debe disponer de un sistema de Start /Stop.

2.En un tanque cerrado y presurizado, se debe mantener la presin entre 80 y 120 PSI. Disear un programa para el PLC que cumpla con este requisito sabiendo que la presin mxima del tanque es de 250 PSI y se dispones de un transmisor de presin con salida de 4 a 20 mA, una electrovlvula para la entrada de aire y una botonera de start- stop.

3.Una bomba de agua es utilizada para un sistema de enfriamiento en un proceso. Cuando la temperatura alcanza 10 0C por encima de la temperatura deseada; la bomba se debe prender. Cuando la temperatura esta 20 0C por debajo de del punto deseado; se debe apagar la bomba. Implementar sistema de paro marcha. El rango de temperatura del sistema es de 0 a 175 0C.

4.Disear un control de presin proporcional para un tanque que admite una presin mxima de 250 PSI. El punto de ajuste deseado proviene de un registro de una base de datos.

5. Disear un control de temperatura proporcional para un sistema que admite una temperatura mxima de 170 0C. El punto de ajuste deseado proviene de un potencimetro exterior al PLC que entrega una seal de 0 a 10 V.

6.Disear un control de temperatura para un sistema que admite una temperatura mxima de 250 0C. El elemento final de control es una electrovlvula. Se desea que la temperatura se mantenga entre los 100 y los 150 0C.

7.Disear el programa de control de entrada de vapor a un serpentn que dependa del nivel de lquido de un tanque que contiene al serpentn. El nivel mximo del tanque son 850 litros. Cuando el nivel es menor a 150 litros no debe entrar vapor, cuando el nivel est entre los 150 y los 300 litros; la vlvula debe estar abierta al 25%. Cuando el nivel est entre los 300 y los 400 litros la vlvula abre al 50 %. Con un nivel entre 400 y 600 litros la vlvula debe estar abierta al 75 %. Con un nivel superior a los 600 litros la vlvula debe estar abierta completamente. Implementar sistema de marcha y paro.8.Disear un control de presin proporcional para un sistema que admite una presin mxima de 300 PSI. El punto de ajuste deseado debe seguir la siguiente receta; entre t= 0 minutos y t = 45 minutos; el SP debe subir linealmente desde 0 hasta 150 PSI. Despus de los 45 minutos el SP debe permanecer constante en 150 PSI por otros 40 minutos.

9.Disear un control de temperatura proporcional para un sistema que admite una temperatura mxima de 2500C. El punto de ajuste deseado debe seguir la siguiente receta; entre t= 0 minutos y t = 60 minutos; el SP debe subir linealmente desde 0 hasta 200 0C. Despus de los 45 minutos el SP debe disminuir linealmente hasta los 100 0C en un tiempo de 30 minutos.

10.Disear un programa que determine la velocidad de los pulsos generados por la marca M0.5 cuando esta es configurada en el hardware del PLC.

11. En una planta existe un intercambiador de calor con la siguiente instrumentacin: Una termopar tipo J que sensa la temperatura del producto A que es calentado, una PT100 (con transductor de 4 a 20 ma) que esta sensando la temperatura del producto que circula por el serpentn (aceite caliente), una vlvula proporcional neumtica en la lnea de entrada de aceite, un convertidor de corriente a presin (4-20 ma) que va conectado a la vlvula neumtica y dos electrovlvulas (V1 y V2) conectadas en la lneas de entrada de aceite y salida de producto A respectivamente.Se quiere controlar la temperatura del producto A manipulando la cantidad de aceite que entra al intercambiador proporcionalmente al error entre la medicin y el valor deseado.La temperatura mxima del aceite es de 250 0C y la temperatura del producto A puede variar entre 0 y 120 0C.Si la temperatura del aceite es menor que 150 0C o mayor que 220 0C se debe apagar la electrovlvula 1 e indicar una alarma con frecuencia de 1 Hz.Si temperatura del producto A se aleja 20% del punto de ajuste; se apaga la electrovlvula V2 y activa alarma de 10 hz.Rango medicin de temperatura con termopar: 0 a 1200 0C (0 -12000 conteos).

12. Se tiene un compresor de aire (con su tanque) al cual se conecta un transmisor de presin y un transmisor de temperatura con salidas de 4 a 20 mA, El rango del transmisor de presin es de 0 a 150 PSI y el del transmisor de temperatura es de 0 a 120 0C. Ambos transmisores van conectados a un PLC. Para mantener la temperatura del compresor por debajo de los 80 0C; se utiliza un variador de velocidad que regula la cantidad de aceite refrigerante a travs del compresor por medio de una bomba. Cuando la temperatura est por debajo de 30 0C la velocidad es 0 RPM, cuando est entre 30 y 50 0C la velocidad es de 800 RPM, cuando est entre 50 y 70 0C la velocidad es de 1200 RPM y cuando la temperatura es mayor a 70 0C la velocidad es mxima (1800 RPM). Una luz de alarma enciende intermitentemente a una frecuencia de 1Hz cuando la temperatura supera los 80 0C, momento en el cual se debe apagar el compresor automticamente.Para mantener la presin en el tanque del compresor se utiliza una vlvula de alivio el cual mantiene la presin entre +/- 7 PSI alrededor del punto de ajuste de presin. Si la presin del tanque supera los 100 PSI; el compresor se apaga inmediatamente.El compresor se pone en marcha luego de dar orden de arranque desde un pulsador y se para cuando se da orden de paro o ocurre un evento anmalo.

13. Se tiene un recinto donde se hace tratamiento trmico de madera por medio de la circulacin de aire caliente. El aire viene desde un compresor que mantiene la presin en 100 PSI, luego pasa por un regulador manual que mantiene la presin de la lnea en 60 PSI, luego el aire es calentado por medio de la combustin de gas natural que proyecta su llama sobre el serpentn por el cual pasa el aire fro. La temperatura en el recinto es homogenizada por medio de un ventilador el cual debe variar su velocidad dependiendo del peso en kilogramos de la madera dentro del recinto.La temperatura del aire que entra al recinto se controla de acuerdo al tipo de madera que se est tratando y para esto se acta sobre una vlvula neumtica que regula la cantidad de combustible que llega a los quemadores de gas.

Se dispone de la siguiente instrumentacin:

1 Celda de carga para medir el peso de la madera y da una salida de 0 a 20 mA para un peso de 0 a 2500 Kg1 Una PT100 conectada a la salida del serpentn para medir la temperatura del aire de salida. La PT100 va a un transductor que da una salida de 0 a 20 ma para una temperatura entre los 0 oC y los 150 oC 1 Variador de velocidad que controla el motor del ventilador. El ajuste de la velocidad se logra por medio de una seal anloga de 0 a 10V.1 Convertidor de corriente a presin (Entrada: 0 a 20 ma. Salida: 3 a 15 PSI). 1 CPU 314 IFM.

El control debe cumplir los siguientes requerimientos:

1.Control de temperatura de aire: Se debe hacer un control proporcional. El valor de ajuste se coloca en el DB1.DBD0.2.Control de velocidad del motor: Si la celda de carga, detecta un peso entre 0 y 100 Kg mantener una velocidad de 20Hz. Para un peso entre 100 y 175 Kg mantener una velocidad de 40Hz. Si el peso es mayor a 175 Kg llevar la velocidad a 60Hz.

Se pide elaborar y simular un programa en PLC que pueda realizar los controles que se describen. El programa debe estar documentado.14. Se tiene un tanque de depsito de aceite al cual se le quiere controlar la temperatura por medio de una resistencia elctrica. La temperatura debe mantenerse dentro del +/- 10% alrededor de un punto de consigna que se ajusta por medio de un potencimetro externo a un PLC (CPU 313C) el cual da una variacin de 0 a 10 Voltios.Como sensor de temperatura se utiliza una PT100 la cual se conecta a un mdulo anlogo que admite este tipo de sensores. Cuando la PT100 est a 0 0C; El modulo anlogo convierte la seal en 0 conteos y cuando la PT100 est a 800 0C; el modulo anlogo convierte la seal a 8000 conteos. Sin embargo, la temperatura en el tanque solo puede variar fsicamente entre 0 y 250 0C.

Si el punto de ajuste es ajustado para controlar la temperatura a menos de 50 0C o ms de 200 0C, la resistencia no debe energizarse y se debe encender una alarma lumnica con una frecuencia de 1Hz.

15. Se tiene un tanque a cuyo contenido se le hace un control de temperatura proporcional entre 0 y 250 0C.El Valor de la temperatura es medido y transmitido al PLC por medio de un TT con una salida de 0 a 10 V. Para el punto de ajuste de la temperatura, se utiliza un potencimetro graduado de 0 a 250 0C y cuya salida es de 0 a 10 V que son llevados al PLC.Para el ajuste de la banda proporcional se tienen dos opciones (la que usted elija)a)Por medio de una entrada anloga (0 a100%)b)Por medio de una base de datos (0 a 100%)

La salida hacia el elemento final de control del 0 al 100% corresponde a una seal de 4 a 20 mA.

Se pide que disee un programa en S7 que realice el control mencionado.

Se debe adicionar una alarma intermitente de 5 segundos si la temperatura es inferior al punto de ajuste y una alarma intermitente de 1 segundo si la temperatura es superior al punto de ajuste.

16.Disear un control de presin proporcional para un tanque que admite una presin mxima de 600 PSI. El punto de ajuste deseado debe seguir la siguiente trayectoria:Subir linealmente de 0 a 350 PSI en 10 minutos. Permanece constante durante 5 minutos y cae linealmente hasta 0 PSI en 15 minutos.

17. Disear un control de temperatura proporcional para un sistema que admite una temperatura mxima de 250 0C. El punto de ajuste deseado debe seguir la siguiente receta.El proceso debe empezar desde los 40 0C, a partir de este momento sube linealmente hasta 100 0C en 20 minutos, luego permanece constante durante 10 minutos, sube hasta los 200 0C en 30 minutos t permanece constante durante 20 minutos. En este momento la temperatura debe disminuir lo ms rpido posible.

Asignacin de puntos