UTO – FNI CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA – ELECTRÓNICA
ELT – 3932
AUTOMATISMOS INDUSTRIALES
“RECONOCIMIENTO DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA UN PLC DE UN
PROCESO REAL”
Auxiliar: Egr. Ramiro Choque Chino Clase: No. 0
CONEXIÓN REAL DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PLC MODICOM
22 21 1234567891011121314151617181920
1234567891011121314151617181920
Entradas de 24 V.c.c. grupo AEntradas de 24 V.c.c. grupo B
Salidas a relé aisladas individualmente
Salidas a relégrupo C
Salidas a relégrupo D
MODICON 110 CPU 411.00
Común al grupo CComún al grupo D
24 V REF
Cnt/Int Int 1
Común al grupo B
In
+24 V @ 150 mA
Común al grupo A
Cnt/Int com
Dedicado a interrupción
Uso-seleccionable
contador o interrupción
10111213141516In In In In In In
12345678In In In In In In In In
Out
1A
Out
2A
Out
3A
Out
4A
L1
L2
L3
L4
L6
L7
L8
L5
L9
L10
L11
L12
Out
1B
Out
2B
Out
3B
Out
4B
Out 5
Out 7
Out
10
Out 6
Out 8
Out 9
Out
11
Out
12
AC Fase / +DC
AC Neutro / DC retorno
Fusibles de 3A
Nota. Los 24 V de suministro para las entradas pueden ser proporcionados alternativamentepor una fuente externa.Nota. Se recomiendan fusibles de rápida-acción para la protección de entradas y salidas.
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Ejemplo 1 de proceso automático.
TALADRO AUTOMATICO
Este dispositivo está constituido como indica la figura 1. Una vez que la pieza PZA ha sidocolocada manualmente, se presiona los botones M1 y M2 de manera simultánea, de formaque la prensa neumática ajusta la pieza, hasta que el presóstato PR1 indica que la presióndel aire es la necesaria para un ajuste adecuado. Con la pieza ajustada, se procede a bajar eltaladro (movimiento CB), con la broca BR girando, hasta alcanzar el fin de carrera FCB,que indica que la pieza ha sido perforada. Entonces el taladro sube (movimiento CS), hastaalcanzar el fin de carrera FCS. En ese instante se detiene la broca, y comienza el desajustede la pieza. El cilindro de ajuste se retira hasta alcanzar el fin de carrera A0, con lo queconcluye el proceso. El retiro de la pieza se hace en forma manual. Si se presionanuevamente los botones M1 y M2, el proceso vuelve a comenzar.
PR1
FCS
FCB
CS
CB
PZA
BRA0
M1 M2
PANEL DE MANDO
MC
MT
M3
ENTRADAS
Denominados también como accionadotes, son todos aquellos dispositivos eléctricos oelectromecánicos (pulsadores, relés, sensores de todo tipo, etc.), que tiene la principalcaracterística de llegar a energizar a los preactuadores.
Para el ejemplo se tienen las siguientes entradas: pulsadores de marcha M1 y M2,presóstato PR1, fin de carrera FCB, fin de carrera FCS, fin de carrera A0 y los relés deprotección F1, F2 y F3.
SALIDAS
Denominados también preactuadores, son todos aquellos elementos eléctricos o mecánicos(contactores, variadores de velocidad, distribuidores de aire comprimido, luces deseñalización, etc.), los cuales ponen en marcha a los actuadores de un determinado procesoo indican el funcionamiento del mismo.
Para el ejemplo se tienen las siguientes salidas: bobina de compresora MC (K1), bobina deltaladro MT (K2), bobina de motor M3 (K3 y K4) para el movimiento CB y CS y lasseñalizaciones H1, H2, H3 y H4 respectivamente.
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CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PROCESO
22 21 1234567891011121314151617181920
1234567891011121314151617181920
Entradas de 24 V.c.c. grupo AEntradas de 24 V.c.c. grupo B
Salidas a relé aisladas individualmente
Salidas a relégrupo C
Salidas a relégrupo D
MODICON 110 CPU 411.00
Común al grupo CComún al grupo D
24 V REF
Cnt/Int Int 1
Común al grupo B
+24 V @ 150 mA
Común al grupo A
Out
1A
Out
2A
Out
3A
Out
4A
Out
1B
Out
2B
Out
3B
Out
4B
Out 5
Out 6
M1
M2
PR1
FCB
FCS
A0
L1 N
1~ 5
0 H
z 2
20 V
K1K2H1H2
F1F2F3
H3H4 K3K4
Out 7
Out 8
El número de entradas depende de las exigencias del proceso, en este caso se consideran nosolo las entradas que energizan los preactuadores, si no que también se consideran lasprotecciones de cada actuador, que llegan a tomar un papel importante para el proceso encaso de presentarse problemas en el desarrollo del mismo.
Las salidas no siempre pueden considerarse con sus señalizaciones respectivas, pero en elcaso de emplear paneles de control, es muy necesario considerarlos.
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Ejemplo 2 de proceso automático.
REACTOR QUÍMICO
Se quiere automatizar el reactor químico de la figura. Además de las válvulas, el sistemalleva un pulsador de arranque y otro de parada, y una lámpara para indicar el funcionando.Su funcionamiento es el siguiente: o Al pulsar el botón de arranque, se introduce reactivo alcalino hasta alcanzar el nivel H2.
a partir de aquí, se vierte reactivo ácido hasta alcanzar el nivel H3. mientras seintroducen los componentes de la mezcla, la válvula de escape permanece abierta. Acontinuación se cierra esta válvula y comienza el proceso de calentamiento de la mezclahasta que el sensor de temperatura marca el máximo. Mientras se calienta se agita lamezcla en una sola dirección. Una vez alcanzada la máxima temperatura, se interrumpeel calentamiento y se abre la válvula de escape y la de salida normal. Cuando el niveldel tanque baja hasta H1, se cierra la válvula de salida, y se inicia un nuevo ciclo. Entodo momento la lámpara de funcionando permanece encendida. Si al pulsar el botón dearranque, el nivel de la mezcla supera H1, primero se vacía el depósito a través de laválvula de salida defectuosa, hasta dejarlo en el nivel H1.
o Si se pulsa el botón de parada, el reactor sigue los pasos del proceso como si fueranormal hasta finalizar la etapa de vaciado. En vez de iniciar un nuevo ciclo va asituación de parado.
o Si en algún momento se activa el sensor de máxima presión, se abre la válvula deescape, se vacía el depósito a través de la salida defectuosa y se va a la situación deparado.
Sensor Máxima PresiónSensor Máxima Temperatura
Sensor de Nivel H3
Sensor de Nivel H2
Sensor de Nivel H1
Válvula Salida NormalVálvula Salida Defectuosa
Resistencia Térmica
Reactivo alcalino
Reactivo ácido
Válvula EscapeAgitador
ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloPulsador de MarchaPulsador de ParadaSensor Nivel H1Sensor Nivel H2
S1S0H1H2
Lámpara de señalizaciónBobina Resistencia TérmicaBob. Válvula Reactivo alcalinoBob. Válvula Reactivo ácido
L1RTV1V2
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ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloSensor Nivel H3Sensor Máxima TemperaturaSensor Máxima PresiónProtección Agitador
H3STSPF1
Bob. Válvula EscapeBob. Válvula Salida NormalBob. Válvula Salida DefectuosaBob. Agitador
VEVSNVSDM1
CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PROCESO
22 21 1234567891011121314151617181920
1234567891011121314151617181920
Entradas de 24 V.c.c. grupo AEntradas de 24 V.c.c. grupo B
Salidas a relé aisladas individualmente
Salidas a relégrupo C
Salidas a relégrupo D
MODICON 110 CPU 411.00
Común al grupo CComún al grupo D
24 V REF
Cnt/Int Int 1
Común al grupo B
+24 V @ 150 mA
Común al grupo A
L1 N
1~ 5
0 H
z 2
20 V
K1K2K5K6
F1
K7 K3K4
S0S1H1
H2
H3
STSP
L1
VERT V1V2VSNVSD M1
En las condiciones de operación no se hace mención alguna respecto al sistema deprotección para el motor F1, el cual se debe considerarse para el caso de un análisis real delsistema y la implementación del mismo.
Las protecciones son importantes en el desarrollo del programa de un PLC, ya que estosafectan la estructura de los diagramas en escalera.
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Ejemplo 3 de proceso automático.
ENTRADA DE SEGURIDAD AUTOMÁTICA
La empresa Control PLC ha recibido el encargo de automatizar la entrada de una nave deseguridad. Esta entrada, que es única, tiene dos puertas: Puerta1 y Puerta2, con una cámaraintermedia. La Puerta1 permite el acceso desde la calle a la cámara intermedia; y la Puerta2permite el acceso desde la cámara intermedia al interior de la nave. Cada puerta está dotadade 2 sensores para indicar si esta subida o bajada (Subida1, Bajada1, Subida2, Bajada2) yde un motor que puede subir o bajar la puerta (M1S, M1B, M2S, M2B). Además cadapuerta tiene asociado un sensor de posición (SensorP1, SensorP2) que se activa cuando uncoche o camión está cruzando la puerta. Junto a la entrada hay situado un lector de tarjetas.Este lector tiene dos salidas (TC y TI); una genera un 1 lógico durante 5 segundos cuando latarjeta es correcta (TC) y la otra genera un 1 lógico cuando la salidas es incorrecta (TI),también durante 5 segundos. La secuencia de funcionamiento de la entrada es la siguiente: o El conductor del coche llega a la entrada, introduce su tarjeta en el lector de tarjetas y la
retira. Independientemente de si la tarjeta es correcta o incorrecta, comienza a abrirse laPuerta1.
o Una vez que el vehículo ha cruzado la Puerta1 (está en la cámara intermedia), comienzaa bajar dicha puerta.
o Si la tarjeta es incorrecta, una vez bajada la Puerta1, suena la alarma (ALARMA); elvehículo está en la trampa. Para desactivar la alarma y abrir las puertas hay queintroducir una tarjeta correcta en el lector de tarjetas. Si nuevamente se vuelve aintroducir la tarjeta correcta se bajan las puertas.
o Si la tarjeta es correcta, comienza a abrirse la Puerta2. Cuando cruza el vehículo estapuerta, se cierra.
M1 M2
Puer
ta1
Puer
ta2
Subida1 Subida2
Bajada1 Bajada2
SensorP1 SensorP2
TCTI
Interior NaveCámara Intermedia
ENTRADA SALIDANombre Símbolo Nombre SímboloLector Tarjeta CorrectaLector Tarjeta IncorrectaSensor Subida1Sensor Bajada1Sensor Subida2Sensor Bajada2Sensor Posición1Sensor Posición2
TCTIS1B1S2B2P1P2
Motor Puerta1 Bobina Subida Bobina BajadaMotor Puerta2 Bobina Subida Bobina BajadaBobina ALARMA
M1SM1B
M2SM2BAL
CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS PARA EL PROCESO
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22 21 1234567891011121314151617181920
1234567891011121314151617181920
Entradas de 24 V.c.c. grupo AEntradas de 24 V.c.c. grupo B
Salidas a relé aisladas individualmente
Salidas a relégrupo C
Salidas a relégrupo D
MODICON 110 CPU 411.00
Común al grupo CComún al grupo D
24 V REF
Cnt/Int Int 1
Común al grupo B
+24 V @ 150 mA
Común al grupo A
L1 N
1~ 5
0 H
z 2
20 V
K1K2H1
F2 F1
K3K4
M1S
TCTIS1 B1S2 B2
P1P2
M1BM2SM2BAL
Nuevamente en este ejemplo se considera de forma gráfica, en la conexión de entradas alPLC, las protecciones de los motores de ambas puertas, en la salida no se considera lassalidas a las lámparas de señalización. El estudiante puede agregar dichas conexiones en lasalida del PLC o realizarlas en la clase.
Nota: Hasta ahora se estado empleando gráficamente una fuente externa en las salidas delPLC (1~ 50Hz 220 V), pero una de las ventajas que tiene el autómata es que posee unafuente propia de tensión de 24 Vcc, que pueden ser empleados en el desarrollo y montajedel proyecto semestral, así como también emplear otras fuentes externas de voltaje demenor o mayor magnitud.
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