Aplicacionesde neumatica - PLC

Fluidos
Aplicaciones de
neumática - PLC
Impreso en Canadá
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Fluidos
Aplicaciones de
neumática - PLC
Impreso en Canadá
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FLUIDOS
APLICACIONES DE
NEUMÁTICA - PLC
por
el Personal
de
Lab-Volt (Quebec) Ud
Copyright © 2000 Lab-Volt Ud
Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publica-
ción puede ser reproducida, en ninguna forma o por ningún
medio, sin la previa autorización por escrito de Lab-Volt Quebec
Ud.
Depósito Legal - Cuarto trimestre del 2000
ISBN 2-89289-496-4
PRIMERA EDICiÓN, NOVIEMBRE DEL 2000
Impreso en Canadá
Noviembre del 2000

Prólogo
El Programa del Equipo Didáctico de Neumática de Lab-Volt es un acercamiento
modularizado al entrenamiento educacional en el campo de la neumática. El
Sistema del Equipo Didáctico en Neumática consta de un programa de entrena-
miento introductorio y uno avanzado.
El programa introductorio está basado en dos manuales: Volumen 1, Fundamentos
de neumática, cubre los principios básicos en neumática; Volumen 2, Control
eléctrico de los sistemas neumáticos, cubre los circuitos eléctricos y diagramas en
escalera para aplicaciones de neumática.
El programa de entrenamiento avanzado amplía el curso introductorio con
aplicaciones de neumática mostrando sensores, servomandos, y autómatas
programables (PLC por sus iniciales en inglés). Las aplicaciones cubiertas están
basadas en las que se utilizan en la industria.
Este manual. Aolicaciones de neumática - PLC, explora el uso de los PLC en los
sistemas neumáticos. Muestra qué tipos de sistemas neumáticos son automatiza-
dos y muestra cómo son los PLC utilizados para controlar los sistemas neumáticos.
Los estudiantes empiezan con una revisión de las instrucciones básicas del PLC.
Los sistemas neumáticos funcionales controlados por el PLC son entonces
estudiados, ensamblados y evaluados. Los estudiantes son invitados a detectar y
reparar fallas en un sistema de abrazadera y de trabajo tipo industrial basado en los
principio de neumática y PLC. Finalmente, los estudiantes utilizan el conocimiento
adquirido para diseñar sus propios sistemas y para simular la operación de
aplicaciones típicas industriales.
Como requisito previo a este manual, los estudiantes deben haber completado los
programas introductorios en neumática y PLC. La Guía del Instructor en Neumática
de Lab-Volt (N/P 31290-10) proporciona las respuestas a todas las preguntas de
los pasos de los procedimientos y a las preguntas de repaso encontradas en cada
ejercicio de este manual.
111

IV
Reconocimientos
Deseamos agradecer al Sr. Patrick Quirion, Ingeniero Mecánico,
CEFP, MGI, por su participación en la elaboración del curso en
neumática. El señor imparte clases de fluídica en Montreal,
Canadá.

Tabla de contenidos
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. VII
Ejercicio 1 Repaso del autómata programable ......... . ....... 1-1
Ejercicio 2
Ejercicio 3
Ejercicio 4
Ejercicio 5
Ejercicio 6
Ejercicio 7
Revisión de las instrucciones del PLC tipo relé. Introducción y
evaluación de un programa que utiliza instrucciones tipo relé para
controlar la activación y desactivación de dos luces indicadoras.
Instrucciones del temporizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
Revisión de las instrucciones del temporizador del PLC. Introduc-
ción y evaluación de un programa que utiliza instrucciones de
temporizador activado para activar tres luces indicadoras en un
orden programado y por un período de tiempo definido.
Instrucciones del contador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3-1
Revisión de las instrucciones del contador del PLC. Introducción
y evaluación de un programa que utiliza dos contadores en
cascada para activar una luz indicadora después de que otra luz
indicadora se ha activado un número de veces definido.
Instrucciones de comparación y de cierre . . . . . . . . . . . . 4-1
Revisión de las instrucciones de comparación y de cierre del PLC..
Introducción y evaluación de un programa que utiliza instrucciones
de comparación y de cierre controlado por contador para activar
una luz indicadora después de que otra luz indicadora ha destella-
do un número de veces definido.
Control temporizado de los actuadores neumáticos ... 5-1
Conexión y operación de un sistema neumático controlado por
PLC que alterna continuamente un cilindro y lo detiene en dos
posiciones predeterminadas por un período de tiempo.
Conteo de ciclos del actuador neumático . . . . . . . . . . . . 6-1
PLC que hace a un motor girar 200 vueltas y después alterna un
cilindro 5 veces.
Control de seguridad de los actuadores neumáticos . . . 7-1
PLC que utiliza un botón pulsador de PARO/REINICIO, un
presostato, y una luz indicadora de alarma para proporcionar el
control de seguridad de un cilindro de presión.
v

VI
Ejercicio 8
Ejercicio 9
Tabla de contenidos (cont.)
Sistema de abrazadera y de trabajo controlado
por PLC .............. .. ..... .. .... . .... . ....... 8-1
Conexión y operación de un sistema de abrazadera y de trabajo
tipo industrial que monitorea la presión aplicada por el cilindro
abrazadera para asegurar que la pieza de trabajo permanezca
firmemente sujetada mientras está siendo trabajada.
Detección y reparación de fallas .................... 9-1
Detección de fallas insertadas por el instructor en las secciones
neumática y de control de PLC del sistema de abrazadera y de
trabajo estudiado en el Ejercicio 8.
Ejercicio 10 Diseño de una máquina de estampado controlada
Ejercicio 11
por PLC ..... . ............ .. ................... 10-1
Diseño de una máqwna de estampado controlada por PLC que
graba hojas delgadas de metal.
Diseño de un sistema transportador controlado
por PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
Diseño de un sistema transportador controlado por PLC que hace
circular piezas manufacturadas y las carga en una máquina de
empaque.
Ejercicio 12 Diseño de una máquina de moldeado de inyección
Apéndices
Bibliografía
controlada por PLC .. . . . .... . ................... 12-1
Diseño de una máquina de moldeado de inyección controlada por
PLC utilizada para producir dados de plástico.
A Gráfica de utilización del equipo ............. .. A-1
B Cuidado del equipo didáctico de neumática . . .... 8-1
C Símbolos gráficos de hidráulica y neumática .... . C-1
D Símbolos gráficos del diagrama en escalera . . . . .. 0-1
E Factores de conversión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. E-1
F Procedimiento de verificación del estado
del equipo didáctico ............ . ............ F-1
G Procedimientos de detección y reparación de fallas G-1
H Nuevos términos y palabras .. . . . .... ... ... .. .. H-1
iNosotros valoramos su opinión!

Introducción
Los sistemas neumáticos pueden ser controlados manual o eléctricamente. El
control manual es bueno para las funciones del sistema que no requiere repeticio-
nes constantes, o que implica una serie de eventos interrelacionados. El control
eléctrico es más apreciable conforme la complejidad y el número de funciones del
sistema aumentan. Con el control eléctrico, la flexibilidad mejora la ejecución, y la
seguridad es agregada al sistema. Hoy en día, la mayoría de los sistemas
neumáticos son controlados eléctricamente através del uso de relés electromecáni-
cos estructurados o un autómata programable (PLC).
Con los sistemas del relé electromecánico estructurado, los relés, temporizadores,
y los contadores son conectados entre sí para realizar la tarea de control. Estos
sistemas, son con frecuencia difíciles en detectar y reparar sus fallas, costosos de
mantener, y ocupan mucho espacio. La modificación del sistema requeriría de un
nuevo diagrama y un nuevo recableado.
En los sistemas controlados por PLC, los relés, temporizadores, y los contadores
son remplazados por componentes de estado sólido programables y por instruccio-
nes programadas. Así como en los sistemas de relé electromecánico estructurado,
el PLC utiliza simbología tipo relé para representar el circuito de control. Un
programa de escalera del PLC es desarrollado, introducido, y transferido al PLC por
medio de una computadora o por programación manual de la terminal. Los relés,
temporizadores, contadores y sus contactos asociados están ahora representados
por instrucciones programadas. El control del PLC debe ser considerado en lugar
del control del relé electromecánico cuando se desea que:
• Reduzca la cantidad de espacio requerido en el piso de la planta por grandes
bancos del relé;
Programe el PLC en lugar de los páneles de control del relé electromecánico;
• Elimine la necesidad de recablear y desmontar los páneles de control del relé
electromecánico cuando un sistema es cambiado;
• Simplifique la detección y reparación de fallas del sistema;
• Simplifique el mantenimiento del sistema e incremente la confiabilidad;
• Permita la reconfiguración fácil y rápida del sistema;
• Permita a una máquina o proceso la habilidad de realizar múltiples tareas
reprogramando el PLC;
VII

Ejercicio 1
Repaso del autómata programable
OBJETIVO DEL EJERCICIO
• Revisar las instrucciones tipo relé del PLC (autómata programable);
• Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utiliza instrucciones
tipo relé para controlar la activación y desactivación de dos lámparas piloto.
DISCUSiÓN
Programa en escalera del PLC
Un programa en escalera del PLC es un juego planeado de instrucciones que
asemeja un diagrama en escalera estructurado. El PLC sigue estas instrucciones
para interpretar las señales de entrada enviadas a éste desde los elementos de
entrada y para operar sus salidas en la debida forma.
El programa en escalera del PLC utiliza el formateo del diagrama y símbolos
similares al diagrama del relé estructurado. Las instrucciones del contacto
Normalmente Abierto (NA) y Normalmente Cerrado (NC) son análogas a los
contactos de relé, mientras las instrucciones de salida son análogas a las bobinas
de relé.
Todas las instrucciones en un escalón de escalera del PLC deben ser programadas
con una dirección. Esta dirección identifica una ubicación de almacenamiento en
las tablas de datos del PLC donde el estado lógico de la instrucción (verdade-
ro/falso) es indicada. El formato de la dirección depende del modelo del PLC. Por
ejemplo con el Allen-Bradley SLC 500, las direcciones son hechas por caracteres
alfanuméricos separados por delimitadores.
Continuidad Lógica
Cuando está operando, el PLC primero indica el estado de las señales en sus
entradas y actualiza los bits en su tabla de datos de entrada en la debida forma.
Entonces evalúa cada escalón del programa de escalera individualmente y actualiza
los bits en su tabla de datos de salida respectivamente. Estos bits después son
transferidos a los relés de salida internos para energizar o desenergizar los
dispositivos externos conectados a las salidas del PLC.
Para evaluar un escalón, el PLC verifica el estado lógico (verdadero/falso) de las
instrucciones de este escalón. Cuando una trayectoria continua de instrucciones
verdaderas existe entre las instrucciones del extremo izquierdo y del extremo
derecho, la instrucción de salida es energizada.
Una instrucción del contacto NA programada con una dirección de entrada es
evaluada como verdadera cuando su bit asociado en la tabla de datos de entrada
1-1

1-2
del PLC está ACTIVADO (lógica 1). que es, cuando un voltaje de nivel apropiado
es presentado en la entrada correspondiente del PLC. Por otro lado, una instrucción
del contacto NC programada con una dirección de entrada es evaluada como
verdadera cuando su bit asociado en la mesa de datos de entrada del PLC está
DESACTIVADO (lógica O), o sea, cua1do el voltaje en la entrada correspondiente
del PLC es nulo (cero).
Control del PLC del Equipo Didáctico en Neumática de Lab-Volt
Tres modelos de PLC están disponibles como opciones para control del Equipo
Didáctico en Neumática de Lab-Volt. Estos modelos son el Allen-Bradley SLC 500,
el Omron SYSMAC CPM1 , yel Siemens SIMATIC S7-212. Cada modelo viene
instalado en una base de metalla cual puede ser colocada en las perforaciones de
la superficie de trabajo del Equipo Didáctico en Neumática.
Cada modelo de PLC tiene la capacidad de aceptar por lo menos ocho señales de
entrada de cc de 24-V de elementos de entrada tales como botones pulsadores,
interruptores de fin de carrera, interruptores magnéticos, presostatos, e interrupto-
res fotoeléctricos. Cada modelo tiene la capacidad de controlar por lo menos seis
dispositivos de salida de cc de 24-V tales como lámparas piloto y solenoides de
válvula direccional.
Todas las entradas y salidas del PLC terminan en receptáculos tipo banana para
facilitar las instalaciones del sistema. Una fuente de voltaje de cc de 24-V externa
es requerida para dar potencia a los etementos de entrada del PLC y a los relés de
salida internos. Ésta puede ser facilmente suministrada por la fuente de alimenta-
ción de ce del Equipo Didáctico en Neumática.
Resumen del Procedimiento
En este ejercicio, introducirá y evaluará un programa en escalera de PLC básico
que utiliza instrucciones tipo relé para controlar dos lámparas piloto.
En la primera parte, conectará los elementos de entrada y salida del PLC (botones
pulsadores y luces indicadoras) al PLC y a la fuente de alimentación de cc.
En la segunda parte, introducirá entonces el programa en escalera del PLC.
En la tercera parte, evaluará la operación del programa accionando los botones
pulsadores y observando la activación y desactivación de las lámparas piloto.
EQUIPO REQUERIDO
Consulte la Gráfica de utilización del equipo, en el Apéndice A de este manual, para
obtener la lista del equipo requerido para realizar este ejercicio.

PROCEDIMIENTO
o 1. Monte el PLC, el puesto con pulsadores (2), el puesto con lámparas
pilotos, y la fuente de alimentación de cc en la superficie de trabajo.
o 2. Conecte las entradas/salidas del PLC como se muestra en la Figura 1-1.
PLC
TERMINALES TERMINALES
DE ENTRADA DE SALIDA L1
BP1, NA DEL PLC DEL PLC
----.L
00 00
01 10
20 -O
30 -O
4 40 -O
O- o 5 50 -O
O- o 6 60 -O
O- 07 70 -O
O- 08 24 Vdc 0
O- o 9
O- 0 10
O- 0 11
I
I
I I
I I
ENTRADA:
ENTRADA I
DE POTENCIA I
COMUN
DEL RELÉ
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC
Figura 1-1. Entradas/salidas del circuito del PLC.
o 3. Conecte el dispositivo de programación (programador de bolsillo, computa-
dora anfitrión) al PLC a través de un cable de interfase apropiado.
o 4. Active el PLC. Si está utilizando una computadora anfitrión, actívela y
ejecute el programa de cómputo del PLC.
o 5. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 1-2,
utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado para su
modelo de PLC.
1-3

1-4
o 6. Guarde ycompile su programa.
D 7. Transfiera su programa al PLC. Coloque el PLC en modo Ejecutar.
D 8. Active la fuente de alimentación de cc.
(+)
BOTÓN BOTÓN
PULSADOR PULSADOR LUZ
BP1 BP2 INDICADORA L1
1:00 1:01 0:00
RUNG O +---<.--1 ~--+-------lll-I---------i(
ESPERA DESACTIVADO
0 :00
BOTÓN BOTÓN
PULSADOR PULSADOR
BP3 BP4
1:02 1:03
LUZ
INDICADORA L2
0 :01
RUNG1'---~~------------~-Vr-+-------------~
ESPERA
0 :01
DESACTIVADO
(-)
RUNG 2 .......--------------------1 FIN 1----------------------....
Figura 1-2. Programa en escalera del PLC.
D 9. Observe los LEOs de estado de la entrada del PLC en el módulo del PLC.
¿Están activados los LEOs de estad01 y 3 de la entrada del PLC? ¿Por
qué?
D 10. Libere el botón pulsador NA BP1 momentaneamente. ¿Qué le sucede al
LEO de estado de la salida O y a la lámpara piloto L1? Explique la
operación consultando el programa en escalera en la Figura 1-2.

o 11. ¿Qué le ocurre al LED de estado de la salida O del PLC y a la lámpara
piloto L1 cuando libera el botón pulsador BP1? ¿Por qué?
o 12. Libere el botón pulsador NC BP2 momentaneamente. ¿Qué le ocurre al
LED de estado de la salida Odel PLC y a la lámpara piloto L1? ¿Por qué?
o 13. Libere el botón pulsador NA BP3 momentaneamente. ¿Qué le sucede al
LED de estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?
o 14. Libere el botón pulsador NC BP4 momentaneamente. ¿Que le sucede al
LED del estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?
o 15. Libere el botón pulsador NA BP3 momentaneamente. ¿Qué le sucede al
LED del estado de la salida 1 del PLC y a la lámpara piloto L2? ¿Por qué?
o 16. Desactive el PLC, la Fuente de alimentación de cc y la computadora
anfitrión, si la hay.
o 17. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los
componentes eléctricos de la superficie de trabajo. Regrese todos los
cables de conexión y componentes a su ubicación de almacenamiento.
1-5

1-6
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera de PLC básico que
utiliza instrucciones tipo relé para controlar la activación y desactivación de dos
lámparas piloto. Observó que la continuidad lógica resulta de una trayectoria
ininterrumpida de izquierda a derecha de instrucciones verídicas en un escalón de
la escalera.
Observó que la instrucción del contacto NA, el cual es análogo al contacto de relé
NA, es evaluado como verdadero en cualquier momento que una señal de cc de
24-V es aplicada a la entrada asociada del PLC. También observó que la
instrucción del contacto NC, la cual es análoga al contacto de relé NC, es evaluada
como verdadera en cualquier momento que no haya voltaje aplicado a la entrada
asociada del PLC.
PREGUNTAS DE REPASO
1. Verdadero o Falso: un contacto de botón pulsador normalmente abierto puede
ser programado para cualquier acción de normalmente abierto o cerrado,
utilizando las instrucciones del contacto NA y NC del PLC.
2. ¿Qué condición debe existir en un escalón para que la instrucción de salida en
el escalón sea energizada?
3. En el escalón Ode la escalera de la Figura 1-2, ¿cuál debe ser la condición
(presionado/liberado) de los botones pulsadores BP1 y BP2 para que la
instrucción de salida 0:00 sea energizada, si el BP1 está normalmente cerrado
y el BP2 está normalmente abierto?
4. En el escalón 1 de la escalera de la Figura 1-2, ¿cuál debe ser la condición
(presionado/liberado) de los botones pulsadores BP3 y BP4 para que la
instrucción de salida 0:01 sea energizada, si el BP3 está normalmente cerrado
y el BP4 está normalmente abierto?
5. Utilice la Figura 1-3 para dibujar un programa en escalera de PLC que tenga las
siguientes capacidades:
Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NA BP1 cause que la
lámpara piloto L1 se active.

ASIGNACIÓN E/S
BP1 ENTRADA DEL PLC o
BP2 NTRADA DEL PLC 1
BP3 NTRADA DEL PLC 2
L1 SALIDA DEL PLC o
L2 SALIDA DEL PLC 1
Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NA BP2 cause que la
lámpara piloto L2 se active.
Que al liberar momentaneamente el botón pulsador NC BP3 en cualquier
momento desactive ambas lámparas.
(+) (-)
Figura 1-3. Programa en escalera de PLC para la pregunta de repaso 5.
1-7

Ejercicio 2
Instrucciones del temporizador
• Revisar las instrucciones del temporizador del PLC;
• Introducir y evaluar el programa en escalera del PLC que utiliza instrucciones del
temporizador activado para activar tres lámparas piloto en un orden programado
y por un período de tiempo definido.
DISCUSiÓN
Los PLC tienen instrucciones de temporizador que proveen la misma función que
los relés temporizados electromecánicos. Las instrucciones del temporizador son
instrucciones de salida internas ya que solamente pueden ser utilizadas dentro del
programa, no para control directo de las salidas externas del PLC.
Operación
La instrucción del temporizador cuenta el número de veces que un intervalo fijo de
tiempo, llamado base de tiempo, ha transcurrido. Si, por ejemplo, la base de tiempo
es 0,01 seg. el temporizador debe contar 500 intervalos de base de tiempo para
cronometrar un intervalo de 5 seg. La base de tiempo es seleccionable en algunos
PLC, mientras que en otros es fija.
Dos parámetros son asociados con cualquier instrucción del temporizador: el "valor
acumulado" y el "valor preajustado". Ambos valores son almacenados en una
memoria llamada registrador. El valor acumulado corresponde al tiempo transcurri-
do desde que el temporizador fue reiniciado por última vez. El valor preajustado
corresponde al número de intervalos de base de tiempo que están por ser
contados. Una aplicación común de una instrucción del temporizador es activar y
desactivar un dispositivo después de que alcance el valor preajustado.
Tipos de instrucciones del temporizador
La siguiente es una descripción de las instrucciones del temporizador que están
más comunmente disponibles en los PLC:
• La instrucción "temporizador activado" empieza a contar los intervalos de base
de tiempo cuando las condiciones del escalón se vuelven verdaderas. Cuando
el valor acumulado equivale al valor preajustado, el bit de expiración del
temporizador es activado (colocado en lógica 1). Cuando las condiciones del
escalón se vuelven falsas, el valor acumulado es reiniciado y el bit de expiración
es desactivado (colocado en lógica O).
2-1

2-2
• La instrucción de "temporizador desactivado" empieza a contar los intervalos de
base de tiempo cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas. Cuando
el valor acumulado equivale al valor preajustado, el bit de expiración del
temporizador es desactivado. Cuando las condiciones del escalón se vuelven
verdaderas, el valor acumulado es reiniciado y el bit de expiración es activado.
• La instrucción de "temporizador retentivo" es una activación del temporizador
que retiene el valor acumulado cuando las condiciones del escalón se vuelven
falsas o se pierde la potencia. El valor acumulado de un temporizador debe ser
reiniciado utilizando una instrucción de reinicio.
Utilización de bits de estado del temporizador
Las instrucciones del temporizador del PLC incluyen uno o más bits de estado del
temporizador que proveen información en el proceso del cronometraje. El bit de
estado del temporizador básico es el bit de expiración que se activará (operación
temporizador activado) o desactivará (operación temporizador desactivado) cuando
el valor acumulado equivalga al valor preajustado. Sin embargo, dependiendo del
modelo del PLC, los bits de estado acicional pueden estar disponibles, tales como
el bit de cronometraje del temporizador o el bit habilitador del temporizador.
Los bits de estado del temporizador pueden ser utilizados a través de todo el
programa para controlar las instrucciones de los contactos NA y NC. Esto es hecho
programando la instrucción del contacto NA o NC con la dirección del temporizador
y, cuando se requiera, el número de bit de estado del temporizador o el nemotécni-
co.
Utilización de la instrucción de reinicio
La instrucción de reinicio es L.:tilizada para reiniciar un temporizador de la misma
dirección. Cuando está energizado, la instrucción de reinicio reinicia el valor
acumulado del temporizador, así como el bit de estado del temporizador. La
instrucción de reinicio es prog-amada especificando la dirección del temporizador
a ser reiniciado.
Resumen del procedimiento
En este ejercicio, programará y evaluará un programa en escalera de PLC que
utiliza instrucciones de temporizador activado para activar tres lámparas piloto en
un orden programado y por un período de tiempo definido.
En la primera parte, instalará el circuito.
En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC y evaluará la
operación del circuito.
En la tercera parte, evaluará las instrucciones del temporizador.

EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMIENTO
o 1. Conecte las entradas/salidas del circuito del PLC mostrado en la
Figura 2-1.
BP1, NA
-L
TERMINALES
DE ENTRADA
DELPLC
00
O- 0 1
O- 02
O- 03
O- 04
O- 0 5
O- 0 6
O- 07
O- 0 8
O- 0 9
O- 0 10
O- 0 11
o
I
ENTRADA:
COMÚN
PLC
TERMINALES
DE SALIDA
DEL PLC
00
1 0.J..J---~
20
30
40
50
60
70
24 V de 0
I
I
I
I
ENTRADA :
DE POTENCIA
DEL RELÉ
Figura 2-1. Entradas/salidas del circuito del PLC .
L1
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC
o 2. Introduzca el programa en escalera mostrado en la Figura 2-2, utilizando
el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo de PLC.
o 3. Transfiera su programa al PLC. Coloque el PLC en modo Ejecutar.
o 4. Active la fuente de alimentación de cc.
2-3

2-4
(+) (-)
INICIO BIT DE
BP1 EXPIRACiÓN T:2 LUZ INDICADORA L1
1:00 T:2 0:00
RUNG o~..--ll s-.-------)f----------1(DESACTIVADO
ES~ERA0 :00
y
TEMPORIZADOR
INICIO T1 ACTIVADO
0 :00 T:O
RUNG 1 ~-_I: 1 - 1-----------------l(CAC
RETARDO: 5 SEGUNDOS
BIT D~ TEMPORIZADOR
EXPIRACION T:O ACTIVADO
ro T:1
RUNG 2 ___--lll-I------------~-----l(CAC
RETARDO: 4 SEGUNDOS
LUZ INDICADORA L2
0:01
DESACTIVADO
BIT DI; TEMPORIZADOR
EXPIRACION T:1 ACTIVADO
~1 U
RUNG 3...----11 If---------------.~----I(CAC
RETARDO: 3 SEGUNDOS
LUZ INDICADORA L3
0:02
DESACTIVADO
RUNG 4 ___- - - - - - - - - - - - l l FIN 1------------..1
Figura 2-2. Programa en escalera del PLC utilizando instrucciones de temporizador activado.
o 5. Evalúe su programa liberando el botón pulsador de INICIO BP1 momenta-
neamente. El sistema debe operar como sigue (consulte la Figura 2-3):
Cuando el botón pulsador BP1 es liberado, la lámpara piloto L1 se
activa inmediatamente;
5 seg. después, la lámpara piloto L2 se activa, mientras la lámpara
piloto L1 permanece activada;
4 seg. después, la lámpara piloto L3 se activa, mientras que las
lámparas piloto L1 YL2 permanecen activadas;
3seg. después, las lámparas piloto L1, L2, YL3 se desactivan. Un ciclo
nuevo puede entonces ser iniciado.
¿Opera correctamente su sistema?
o Sí O No

LÁMPARA PILOTO L1
LÁMPARA PILOTO l2
LÁMPARA PILOTO L3
BOTÓN PULSADOR BP1
~ LIBERADO
I
I
I
-.lI
I
I
I
I
I
I
I
I
(ACTIVADO)
(ACTIVADO)
I(DESACTIVADO)
.. t
I 5 seg.
:-=1 I(DESACTIVADO)
I .. t
I
I
I
I
I I
I I
I I
: (ACTIVADO)
~ se~ (DESACTIVADO)
_--j-_ _ _---LI----=-j-j l. .. t
'- -!
3 seg.
Figura 2-3. Diagrama de cronometraje para el programa de la Figura 2-2.
o 6. Para que se familiarice con la operación del sistema, repita el paso 5 varias
veces mientras monitorea el programa del PLC conforme éste es
ejecutado.
¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L1 se active inmediatamente cuando
el botón pulsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en
escalera mostrado en la Figura 2-2.
o 7. ¿Que ocasiona que la lámpara piloto L2 se active 5 seg. después de que
la lámpara piloto L1 se ha activado? Explíquelo consultando el programa
en escalera mostrado en la Figura 2-2.
o 8. ¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L3 se active 4 seg. después de que
la lámpara piloto L2 se ha activado?
2-5

2-6
o 9. ¿Qué ocasiona que las lámparas piloto L1, L2, Y L3 se desactiven 3 seg.
después de que la lámpara piloto L3 se ha activado?
o 10. ¿Que le ocurrirá a la operación del sistema si la instrucción 0:00 del
contacto NA en el escalón Oes removida? Será aún capaz de hacer que
las lámparas piloto L1, L2, YL3 se activen? Explique.
o 11. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de ce y la computadora
cables de conexión y componentes a su ubicación de almacenamiento.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera de PLC que utiliza
instrucciones de temporizador activado para activar las tres lámparas piloto en un
orden programado y por un períodO de tiempo definido. Utilizó los bits de expiración
del temporizador para controlar la activación y desactivación de los temporizadores
y las lámparas piloto.
PREGUNTAS DE REPASO
1. En el programa en escalera de la Figura 2-2, que instrucción mantiene el
escalón Ológicamente verdadero después de que el botón pulsador BP1 es
liberado?

2. ¿Cuándo es activado el bit de expiración de una activación de temporizador
activado (colocado en lógica 1)?
3. ¿Qué significa "valor preajustado"?
4. ¿Cuántos intervalos de base de tiempo deben ser contados por un temporiza-
dor teniendo una base de tiempo de 0,1 segundo para cronometrar un intervalo
de 60 seg.?
5. Utilice la Figura 2-4 para dibujar un programa en escalera del PLC que tenga
las siguientes capacidades:
Cuando el botón pulsador BP1 sea liberado, la lámpara piloto L1 se active;
5 seg. después, la lámpara piloto L1 se desactive, mientras la lámpara
piloto L2 se activa;
4 seg. después, la lámpara piloto L2 se desactive, mientras que la lámpara
3 seg. después, la lámpara piloto L3 se desactive.
2-7

(+) (.)
ASIGANCIÓN E/S
BPl ENTRADA DEL PLC o
L1 SALIDA DEL PLC o
L2 SALIDA DEL PLC 1
L3 SALIDA DEL PLC 2
Figura 2-4. Programa en escalera de PLC para la pregunta de repaso 5.
2-8

Ejercicio 3
Instrucciones del contador
• Revisar las instrucciones del contador del PLC;
• Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utiliza contadores en
cascada.
DISCUSiÓN
Los PLC tienen instrucciones de contador que proveen la misma función que los
contadores electromecánicos. Las instrucciones del contador son utilizadas para
activar o desactivar un dispositivo después de que un número definido de eventos
ha ocurrido. Las instrucciones del contador son instrucciones de salida internas ya
que solamente pueden ser utilizadas dentro del programa, no para control directo
de las salidas externas del PLC.
Operación
La instrucción del contador cuenta el acontecimiento de un evento. Dos parámetros
están asociados con cualquier instrucción del contador: el "valor acumulado" y el
''valor preajustado". El valor acumulado corresponde a la cuenta transcurrida desde
que el contador fue reiniciado por última vez. El valor preajustado corresponde al
número de acontecimientos del evento que están por ser contados. La aplicación
más común de una instrucción del contador es activar o desactivar un dispositivo
después de alcanzar un valor preajustado.
Tipos de instrucciones del contador
Lo siguiente es una descripción de las instrucciones del contador que están más
comunmente disponibles en los PLCs:
• La instrucción "contador arriba" incrementa su valor acumulado en uno en cada
transición de falso a verdadero del escalón del contador arriba. Cuando el valor
acumulado es igualo mayor que el valor preajustado, el bit de terminación del
contador es activado. Después de que el contador alcanza el valor preajustado,
el valor acumulado continúa incrementándose hasta que se reinicie a cero por
una instrucción de reinicio.
• La instrucción "contador abajo" disminuye su valor acumulado en uno en cada
transición de falso a verdadero del escalón del contador abajo. La instrucción
3-1

3-2
contador abajo es con frecuencia utilizada en conjunto con la instrucción
contador arriba para formar un contador arriba/abajo.
• La instrucción "contador arriba/abajo" combina ambas funciones conteo hacia
arriba y hacia abajo. Ésta incrementa su valor acumulado en uno en cada
transición de falso a verdadero de la entrada del contador arriba. Cuando el valor
acumulado es mayor o igual al valor preajustado, el bit de terminación del
contador es activado.
Utilización de bits de estado del contador
Las instrucciones del contador del PLC incluyen uno o más bits de estado del
contador que proveen información del proceso de conteo. El bit de estado del
contador básico es el bit de terminación que se activará cuando el valor acumulado
iguale el valor preajustado. Sin embargo, dependiendo del modelo del PLC,
adicionales bits de estado del contador pueden estar disponibles, tales como el bit
de habilitación del contador y el bit de sobre flujo.
Los bits de estado del contador pueden ser utilizados en todo el programa para
controlar las instrucciones de los contactos NA y NC. Esto es hecho programando
la instrucción del contacto NA o NC con la dirección de contador y, cuando sea
requerido, el número de bit de estado del contador o el nemotécnico.
Utilización de la instrucción de reinicio
La instrucción del contador es una instrucción retentiva, lo que significa que el valor
acumulado es retenido cuando las condiciones del escalón se vuelven falsas,
cuando el programa es interrumpido, o cuando es perdida la potencia. Por lo tanto,
la instrucción de reinicio debe ser utilizada para reiniciar el valor acumulado del
contador a cero. Cuando es energizado, la instrucción de reinicio reinicia el valor
acumulado del contador, así como los bits de estado del contador.
En este ejercicio, programará y evaluará un programa en escalera de PLC que
utiliza instrucciones del contador.
En la primera parte, instalará el circuito.
En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC.
En la tercera parte, evaluará el programa en escalera del PLC conectando en
cascada dos contadores en los cuales el bit de terminación es utilizado para
incrementar el segundo contador. El primer contador activara una lámpara piloto
cada vez que su valor acumulado alcance cinco. El segundo contador activará otra
lámpara piloto cada vez que su valor acumulado alcance tres.

EQUIPO REQUERIDO
Consulte la Gráfica de utilización del equipo, en el Apéndice a de este manual, para
PROCEDIMIENTO
o 1. Conecte el circuito de entradas/salidas del PLC mostrado en la Figura 3-1.
PLC
IFC1, NA
DE ENTRADA DE SALIDA L1
DEL PLC DEL PLC
o o 00
01 10
02 2(SJ -O
03 30 -O
40 -O
50 -O
O- o 6 60 -O
O- o 7 70 -O
O- o 8 24 Vdc 0
O- o 9
O- 0 10
O- 0 11
0
I
ENTRADA:
COMÚN
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC
Figura 3-1. Circuito de entradas/salidas del PLC.
utilizando el formato apropiado de dirección de la instrucción a su modelo
de PLC.
3-3

3-4
(+)
Nota: Si la instrucción contador arriba no está disponible en su
PLC, puede utilizar las instrucciones del contador arriba/abajo
en lugar de las instrucciones del contador arriba C:O y C:1en la
Figura 3-2. Para hacer esto, conecte el escalón de conteo a la
entrada del contador arriba de la instrucción del contador
arriba/abajo, y mantenga siempre la entrada del contadorabajo
desenergizada por medio de una instrucción del contacto NA
programada con una dirección de bit en desuso.
F1IC
1:0o
BIT DE CONTADOR ARRIBA
TERMINACiÓN C:O
C:OC:O
I IY
CUENTAI AlRUNG o.----1
(-)
n=5
--1BP
1:0
1
1
RUNG 1...-.......---1
I
DE.
CIONC:
BIT
ERMINA
C:1
~
DE
CIÓNC:O
BIT
TERMINA
C:o
RUNG 2 .----1 I
DE
CIÓNC:
BIT
TERMINA
C:o
I
IRUNG3...-----I
2BP
1:02
I
I
RUNG 4 .-------i
DE.BIT
TERMINA
C
CION C:1
:1
RUNG 5 .----1 I
RUNGS...----
REINICIO
LUZ INDICADORA L1
0 :00
( DESACTIVADA }-
CONTADOR ARRIBA
C:1
CUENTA
n=3 --
REINICIO
LUZ INDICADORA L2
0:01
( DESACTIVADO}-
I FIN l
I I
Figura 3-2. Programa en escalera de PLC utilizando las instrucciones contador arriba.
o 5. Mientras monitorea la instrucción del contador C:O, impulse el brazo del
rodillo del interruptor de fin de carrera IFC1 una vez. ¿Qué le ocurre al

valor acumulado del contador C:O mientras IFC1 esta activado? Explique
la operación consultando el programa en escalera mostrado en la
Figura 3-2.
o 6. Mientras monitorea la instrucción del contador C:O, active el interruptor de
fin de carrera IFC1 cuatro veces. ¿Qué le ocurre a la lámpara piloto L1
cuando el valor acumulado del contador C:O alcanza 5? ¿Por qué?
o 7. Libere el botón pulsador BP1 momentaneamente. ¿Qué le ocurre al valor
acumulado del contador C:O, ya la lámpara piloto L1? ¿Por qué?
o 8. Monitoree la instrucción del contador C:1. ¿Cuál es el valor acumulado del
contador? ¿Por qué?
o 9. Mientras monitorea la instrucción del contador C:1, active el interruptor de
fin de carrera IFC1 cinco veces. Ahora ¿cuál es el valor acumulado del
contador C:1? ¿Por qué?
o 10. Libere el botón pulsador BP1 momentaneamente para reiniciar la
instrucción del contador C:O.
o 11. Mientras monitorea la instrucción del contador C: 1, active el interruptor de
fin de carrera IFC1 cinco veces. ¿Qué le ocurre a la lámpara piloto L2
cuando el valor acumulado del contador C:1 alcanza 3? ¿Por qué?
3-5

3-6
D 12. ¿Está activada la lámpara piloto L1? ¿Por qué?
D 13. Libere el botón pulsador BP2 momentaneamente. ¿Qué le ocurre al valor
acumulado del contador C:1, ya la lámpara piloto L2? Explique.
D 14. ¿Qué instrucción de la Figura 3-2 previene al contador C:O de ser
incrementado más allá de su valor preajustado de 5?
o 15. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora
D 16. Desconecte todos los cables de conexión eléctricos. Remueva todos los
cables y componentes a su ubicación de almacenamiento.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera del PLC que utiliza
contadores arriba en cascada para activar dos lámparas piloto cada vez que un
interruptor de fin de carrera es activado un número de veces definido.
Observó que el contador arriba incrementa su valor acumulado por uno en cada
transición de falso a verdadero del escalón del contador arriba. Cuando el valor
acumulado es igual o mayor que el valor preajustado, el bit de terminación del
contador es activado.
También observó que el bit de terminación del contador puede ser utilizado para
incrementar o reiniciar otro contador, y para activar las salidas extemas del PLC.

PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Para qué propósito son utilizadas las instrucciones del contador del PLC?
2. ¿Qué ocasiona que una instrucción del contador arriba incremente su valor
acumulado en uno?
3. ¿Cuándo es activado el bit de terminación de una instrucción contador arriba
(colocado en lógica 1)?
4. ¿Cómo afecta la energización de la entrada de reinicio al bit de terminación del
contador y al valor acumulado?
5. Utilice la Figura 3-3 para dibujar el programa en escalera del PLC que tenga las
Que al activar el interruptor de fin de carrera IFC1 cinco veces ocasione
que la lámpara piloto L1 se active.
10 seg. después, la lámpara piloto L1 se desactive y un nuevo ciclo pueda
ser iniciado.
3-7

(+) (-)
ASIGNACIÓN E/S
IFC1 ENTRADA DE PLC o
L1 SALIDA DE PLC o
Figura 3-3. Programa en escalera del PLC para la pregunta de repaso 5.
3-8

Ejercicio 4
Instrucciones de comparación y de cierre
• Revisar el cierre del PLC y las instrucciones de comparación;
• Introducir y evaluar un programa en escalera de PLC que utilice instrucciones
de comparación y de cierre controladas por contador.
DISCUSiÓN
Instrucciones de Cierre
Los PLC tienen instrucciones de salida retentivas llamadas instrucciones de cierre
las cuales pueden ser utilizadas para mantener un dispositivo alterno activado
después de que las condiciones que causaron la activación del dispositivo ya no
existan.
Existen dos tipos de instrucciones de cierre: la "instrucción de cierre" y la
"instrucción sin cierre". Las instrucciones de cierre y sin cierre son siempre
utilizadas en pares para controlar un bit de trabajo en la tabla de datos del PLC,
ambas instrucciones dirigen el mismo bit de trabajo.
• Cuando un escalón que contiene una instrucción de cierre va de falsa a
verdadera, la instrucción de cierre activa el bit de dirección en la tabla de datos
del PLC. Después de eso, el bit permanece activado aún si el escalón que
contiene la instrucción de cierre se vuelve falsa. El único medio para desactivar
el bit es utilizar una instrucción de cierre localizada en un escalón separado.
• Cuando el escalón que contiene la instrucción sin cierre asociada va de falsa a
verdadera, la instrucción sin cierre desactiva el bit cerrado. Después de eso, el
bit permanece desactivado hasta que es activado por la instrucción de cierre.
Debido a que las instrucciones de cierre y sin cierre son retentivas, la dirección será
retenida activada o desactivada si el programa es interrumpido o si la potencia es
perdida. Consecuentemente, el procesador resumirá la operación utilizando el valor
de bit retenido.
Si ambas instrucciones de cierre y sin cierre son energizadas al mismo tiempo, el
bit al que están dirigidos será desactivado. Si después de dar potencia, ambas
instrucciones de cierre y sin cierre son desenerigizadas, el bit al que están dirigidos
será desactivado.
Note que las instrucciones de cierre y sin cierre también pueden ser llamadas
instrucciones de ajuste y reinicio, dependiendo del PLC.
4-1

4-2
Instrucciones de Comparación
Los PLC tienen instrucciones especiales llamadas instrucciones de comparación
las cuales pueden ser utilizadas para comparar dos valores numéricos. Existen tres
tipos básicos de instrucciones de comparación:
• Comparación Igual;
• Comparación Menor Que;
• Comparación Mayor Que.
La instrucción de comparación se programa especificando las fuentes de los dos
valores a ser comparados. Una fuente puede ser una dirección de una palabra o
una constante de programa. El resultado de la comparación determina si la
instrucción es verdadera o falsa. Basada en este resultado, una instrucción de
salida puede ser energizada o desenergizada.
Como ejemplo, suponga que una instrucción de Comparación Mayor Que es
presentada con dos valores. Si el primer valor es mayor que el segundo, la
instrucción es verdadera y la instrucción de salida asociada es energizada.
Las instrucciones de comparación del PLC pueden ser utilizadas en conjunto con
las instrucciones del contador o del temporizador para activar dispositivos externos
de manera secuencial. Con este tipo de arreglo, una instrucción de comparación es
controlada por el valor acumulado del temporizador o del contador. El valor
acumulado del temporizador o contador es utilizado como fuente 1 de la instrucción
de comparación, mientras que una constante es especificada como fuente 2 de la
instrucción de comparación.
En la primera parte del ejercicio, instalará el circuito.
En la segunda parte, introducirá el programa en escalera del PLC.
En la tercera parte, evaluará el programa en escalera del PLC que utiliza
instrucciones de comparación y de cierre controladas por contador para activar una
lámpara piloto después de que otra lámpara piloto ha destellado un número de
veces definido.
EQUIPO REQUERIDO

PROCEDIMIENTO
o 1. Conecte el circuito de entradas/salidas del PLC mostrado en la Figura 4-1.
TERMINALES
DE ENTRADA
DELPLC
00
O- 0 1
O- 02
O- 0 3
O- 04
O- 05
O- 0 6
O- 07
O- 0 8
O- 0 9
O- 0 10
O- 0 11
o
I
ENTRADA:
COMÚN
PLC
TERMINALES
DE SALIDA
DELPLC
00
10
20
30
40
50
60
70
24 Vdc 0
I
I
I
I
ENTRADA :
DE POTENCIA +
DEL RELÉ
-O
-O
-O
-O
-O
-O
Figura 4-1. Entradas/salidas del circuito del PLC.
L1
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC
utilizando el formato apropiado de dirección de la instrucción a su modelo
del PLC.
Nota: Algunos PLC tales como el Omron SYSMAC CPM1
realizarán funciones de comparación a través del uso de una
instrucción de salida de Comparación que controla instrucciones
del contacto NA dirigidas a las celdas de estado de compara-
ción. Si este es el caso con su PLC, reemplace el escalón 7 del
programa en la Figura 4-2 por los dos siguientes escalones:
Para el escalón 7, programe una instrucción del contacto
NA dirigida para el bit de trabajo 8:0 en serie con una
instrucción de salida de Comparación;
4-3

Para el escalón 8, programe una instrucción del contacto
NA dirigida a la celda de estado Mayor Que en serie con
una instrucción de salida dirigida a 0:01.
(+) (-)
INICIO
BP1 CIERRE B:O
1:00 B:O
RUNGO 1 ( C
BITD~
SIN CIERRE B:OTERMINACION C:O
C:O B:O
RUNG 1 1 ( S
BIT DE BIT DE TEMPORIZADOR
TRABAJO EXPIRACiÓN T:1 ACTIVADO
B:O T:1 T:O
RUNG2 1 Ji (CAC
RETARDO: 0,3 SEGUNDOS
BIT DE BIT DE TEMPORIZADOR
TRABAJO EXPIRACiÓN T:O ACTIVADO
B:O T:O T:1
RUNG3 1
"
(CAC
BIT DE CONTADOR ARRIBA
EXPIRACiÓN T:O
C:OT:O
RUNG4 CUENTA
BIT DE
n =10TRABAJO
B:O
RUNG5 REINICiO
BIT DE BIT DE
EXPIRACiÓN T:O TRABAJO LUZ INDICADORA L1
T:O B:O 0 :00
RUNG6 1
"
( DESACTIVADO
COMPARACiÓN BIT DE
MAYOR QUE TRABAJO LUZ INDICADORA L2
B:O 0 :01
RUNG7 CMP >1
"
( DESAC-IVADO
FUENTE 1: ACUM. C:O.
FUENTE 2: 4
RUNG8 FIN
Figura 4-2. Programa en escalera de PLC utilizando instrucciones de comparación y de cierre.
4-4

LÁMPARA PILOTO L1 :
D 5. Evalúe su programa liberando el botón pulsador de INICIO BP1 momenta-
neamente. El sistema debe operar como sigue (consulte la Figura 4-3):
I
Cuando el botón pulsador BP1 este liberado, la lámpara piloto L1
empieza a activarse y desactivarse (centellar);
Cuando la lámpara piloto L1 se active por quinta vez, la lámpara piloto
L2 se activa;
Cuando la lámpara piloto L1 han destellado nueve veces, ambas
lámparas piloto se desactivan y un nuevo ciclo puede ser iniciado.
¿Opera correctamente su sistema?
o Sí D No
EL BOTÓN PULSADOR BP1
ES LIBERADO
(ACTIVADO)
I 0.3 s I 0.3 s I
I I I
(DESACTI!ADa)
j i , i
(ACTIVADO)
(DESACTIVADO)
LÁMPARA PILOTO l2 : f - - - - - - - - - - - - - - '
Figura 4-3. Diagrama de cronometraje para el programa de la Figura 4-2.
D 6. Repita el paso 5 varias veces para familiarizarse con la operación del
sistema.
¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L1 empiece a destellar cuando el
botón pulsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en
escalera mostrado en la Figura 4-2.
4-5

4-6
D 7. ¿Es el valor acumulado de la instrucción del contador C:O incrementado en
uno cada vez que la lámpara piloto L1 se activa? ¿Por qué?
D 8. ¿Qué ocasiona que la lámpara piloto L2 se active cuando la lámpara piloto
L1 se activa por quinta vez?
D 9. ¿Qué ocasiona que las lámparas piloto L1 Y L2 se desactiven cuando la
lámpara piloto L1 ha destellado nueve veces?
D 10. ¿Qué le sucede al valor acumulado del contador C:O cuando la lámpara
piloto se desactiva? Explique.
D 11. ¿Qué le sucederá a la operación del sistema si la instrucción de la
Comparación Mayor Que en el escalón 7 es cambiada por una instrucción
de Comparación Menor Que y si el valor en la fuente 2 de esta instrucción
es cambiada a 7?
D 12. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc y la computadora

cables y componentes a su ubicación de almacenamiento.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, introdujo y evaluó un programa en escalera del PLC que utiliza
instrucciones de comparación controladas por contador para activar una lámpara
piloto después de que otra lámpara piloto ha destellado un número de veces
definido.
Observó que las instrucciones de cierre ysin cierre son siempre utilizadas en pares
para controlar un bit de trabajo en la tabla de datos en el PLC. La instrucción de
cierre activa el bit dirigido. Después de eso, el bit permanece activado independien-
temente de las condiciones del escalón de cierre hasta que es desactivado por la
instrucción sin cierre. La instrucción sin cierre desactiva el bit dirigido. Después de
eso, el bit permanece desactivado independientemente de las condiciones del
escalón sin cierre hasta que es activado por la instrucción de cierre.
También observó que las instrucciones de comparación pueden ser utilizadas en
conjunto con las instrucciones del temporizador o del contador para activar
dispositivos externos de manera secuencial.
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Cuál es el propósito de las instrucciones de cierre?
2. ¿Comparten la misma dirección las instrucciones de cierre y sin cierre?
3. ¿Cómo puede una instrucción de comparación ser utilizada en conjunto con
una instrucción del contador para activar un dispositivo externo después de que
un número definido de eventos ha ocurrido?
4-7

4-8
4. En el programa en escalera de la Figura 4-2, ¿qué le sucederá a la lámpara
piloto L2 si el valor en la fuente 2 de la instrucción de Comparación Mayor Que
es cambiada a 11?
5. Utilice la Figura 4-4 para dibujar un programa en escalera de PLC que tenga las
Que cuando el pulsador BP1 sea liberado, la lámpara piloto L1 se active;
5 seg. después, la lámpara piloto L1 se desactive, mientras la lámpara
4 seg. después, la lámpara piloto L2 se desactive.
Nota: Utilice las instrucciones de comparación y de cierre
controladas por temporizador para controlar la activación y
desactivación de las lámparas piloto L1Y L2.

(+)
ASIGNACiÓN E/S
BP1 ENTRADA DEL PLC o
L1 SALIDA DEL PLC o
l2 SALIDA DEL PLC 1
Figura 4-4. Programa en escalera del PLC para la pregunta de repaso 5.
4-9

Ejercicio 5
Control temporizado de los actuadores neumáticos
• Conectar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que continuamen-
te alterna un cilindro y lo detiene en dos posiciones predeterminadas por un
período de tiempo.
DISCUSiÓN
El control temporizado es con frecuencia utilizado en los sistemas neumáticos para
mantener un actuador en una posición predeterminada por un período de tiempo.
Por ejemplo, una máquina de taladrado donde un cilindro dirige la broca puede
requerir que el cilindro se detenga o espere en el orificio temporalmente para limpiar
cualquier rebaba que se haya acumulado cuando taladraba la pieza. Otro ejemplo
es una máquina de empaque donde un cilindro dirige la punta y posiciona el
cabezal.
Las instrucciones del temporizador del PLC son idealmente satisfactorias para
producir retardos de tiempo debido a su flexibilidad en la programación, detección
y reparación de fallas, buena afinación, y en la modificación de un sistema de
control.
En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por PLC que
continuamente alterna un cilindro y lo detiene por 3 segundos cuando el vástago se
extiende un tercio, y cuando se extiende completamente.
EQUIPO REQUERIDO
Consulte la Gráfica de utilización del equipo en el Apéndice A de este manual, para
PROCEDIMIENTO
D 1. Conecte el sistema neumático controlado por PLC mostrado en la
Figura 5-1. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que
se active cuando el vástago del cilindro esté extendido a un tercio. Monte
los interruptores de fin de carrera mecánicos IFC1 y IFC2 para que se
activen cuando el vástago del cilindro esté completamente extendido y
5-1

BP1, NA
----1-
5-2
plegado. Deje el vástago del cilindro en la posición de plegado completa-
mente.
r SOL-A
VD1
VCF1
"--- SOL-B
VCF2
DIAGRAMA NEUMÁTICO
PLC
DE ENTRADA DE SALIDA
DELPLC DELPLC SOL-A
00 00
01 10
0 2 20
03 30
04 40
O- 05 50
O- 06 60
O- 07 70
O- 08 24 Vdc 0
O- 09
O- 0 10
O- 0 11
0
SECCiÓN DE CONTROL DEL PLC
Figura 5-1. Sistema neumático controlado por un PLC. ·
IMP1
6IFC2 IFC1
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC

utilizando el formato apropiado de la dirección de instrucción para su
modelo de PLC.
(+) (-)
INICIO
BP1 CIERRE B:O
1:00 B:O
RUNGO 1 ( C
PARO
BP2 SIN CIERRE B:O
1:01 B:O
RUNG 1 S
BIT DE
DE TRABAJO O IFC2 CIERRE B:1
B:O 1:04 B:1
RUNG2 1 11 ( C
BIT DE
IFC1 EXPIRACiÓN T:O SIN CIERRE B:1
1:03 T:O B:1
RUNG3 1 11 ( s
BIT DE BIT DE
TRABAJO O TRABAJO 1 IMP1 SOL-A
B:O B:1 1:02 0 :00
RUNG4 1 1 ACTIVADO
BITD~
EXPIRACION T:O
T:O
BIT DE BIT DE
TRABAJO O TRABAJO 1 SOL·B
B:O B:1 0:01
RUNG 5 ...----1 f - I- - - - l f - - -- - - - - - - {( ACTIVADO
BIT DE TEMPORIZADOR
TRABAJO O PX1 ACTIVADO
B:O 1:02 T:O
RUNG 6 t----------i ~ V------I(CAC
RETARDO: 3 SEGUNDOS
IFC1
1:03
RUNG 7 ~------------j FIN f - - - - - - - - - - - - .
Figura 5-2. Programa en escalera de PLC utilizado para el cronometraje de la detección de un
cilindro.
5-3

5-4
o 4. Verifique el estado del equipo didáctico de acuerdo al procedimiento
proporcionado en el Apéndice F.
o 5. Cierre la válvulas de control de flujo girando las perillas de control en el
sentido de las manecillas del reloj completamente. Después abra cada
válvula girando las perillas una vuelta y media en el sentido contrario al de
las manecillas del reloj. Observe la marca en las perillas para colocar la
posición correcta.
o 6. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción yla
válvula de interrupción de derivación en el colector. Configure la válvula de
descompresión a 400 kPa (ó 60 psi (pulgada cuadrada)) en el manómetro
regulado.
o 7. Active la fuente de alimentación de ce.
MOVIMIENTO
DEL VÁSTAGO
BP1 (INICIO)
SOL-A
IMP1
IFC1
SOL-B
IFC2
~------1 CICLO
TERMINA LA
r EXTENSiÓN
EXTIENDE: DETIENE : 1: DETIENE : RETRACTA
I--....¡-:- (3 seg.) .: .: (3 seg.) .: •
I I I I
I I I I
I I I
(LIBERADO) I I I
. : : : : j
(ENER3IZADO)
(ACTIVADO)
(ACTIVADO)
•
(ACTIVADO)
I I
I !
(ENERGIZADO)
I
I
~
Figura 5-3. Diagrama de cronometraje.
.. t

D 8. Evalue la operación del sistema, utilizando el diagrama de cronometraje en
la Figura 5-3 y los siguientes pasos de verificación:
Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El
vástago del cilindro debe empezar a extenderse;
Cuando el vástago se extienda a un tercio, debe detenerse por 3 seg.
después éste debe continuar extendiéndose a carrera completa;
Cuando esté completamente extendido, el vástago debe detenerse por
3 seg. después éste debe plegarse completamente;
Cuando esté completamente plegado, el vástago debe iniciar automáti-
camente un nuevo ciclo.
No proceda con el ejercicio si no se logró ninguna de las condiciones de
arriba. En lugar de eso verifique las conexiones del circuito y el programa
del PLC. Realice las modificaciones requeridas, después verifique que el
sistema opere correctamente.
D 9. Monitoree el programa del PLC conforme el vástago del cilindro se
extiende, detiene y retracta.
¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro empiece a extenderse cuando
el BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera del
PLC mostrado en la Figura 5-2.
D 10. ¿Qué origina que el vástago del cilindro se detenga cuando se extiende
una tercera parte?
D 11 . ¿Qué origina que el vástago del cilindro continue extendiéndose después
de que el período de detención ha pasado?
5-5

5-6
o 12. ¿Qué ocasiona que el vástago extendido completamente se detenga por
3 seg. antes de que se retracte?
o 13. ¿Qué ocasiona que el vástago reinicie automáticamente un nuevo ciclo
cuando éste se retracta completamente?
o 14. Conforme el vástago del cilindro se está extendiendo pero antes de que
haya activado el interruptor magnético de proximidad IMP1. libere
momentaneamente el botón pUlsador de PARO BP2. ¿Qué le sucede al
vástago del cilindro? ¿Por qué?
o 15. Libere el botón pulsador de INICIO y observe que el vástago del cilindro
reinicia en la dirección (hacia delante) en que se movía antes de que fuera
detenido. ¿Qué instrucción en el programa en escalera del PLC de la
Figura 5-2 es responsable de esto? Explique.

o 16. ¿Qué modificación debe hacerse en el escalón 5 de la escalera para hacer
que el vástago que se está retractando se detenga por 3 seg. sobre la
activación del interruptor magnético de proximidad IMP1?
o 17. ¿Qué modificación debe hacerse para cambiar el período de detención a
10 seg.?
o 19. En la unidad de acondicionamiento, cierre las válvulas de interrupción, y
gire completamente la perilla de ajuste del regulador en el sentido contrario
al de las manecillas del reloj.
o 20. Desconecte y almacene todos los cables y componentes.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por PLC que alterna un
cilindro y ocasiona que éste se detenga en dos posiciones predeterminadas por un
período de tiempo definido. Observó que las instrucciones del temporizador del PLC
son satisfactorias para el cronometraje de la detención de un vástago de cilindro
debido a su flexibilidad en la programación y en la modificación del sistema de
control.
También observó que las instrucciones de cierre del PLC pueden memorizar la
dirección en la cual un vástago del cilindro se mueve antes de que éste se detenga,
permitiendo al vástago reiniciar en la misma dirección la siguiente ocasión en que
el botón pulsador de INICIO sea liberado.
5-7

5-8
PREGUNTAS DE REPASO
1. Proporcione un ejemplo de cómo es utilizado el control temporizado en los
sistemas neumáticos.
2. ¿Por qué son idealmente satisfactorias las instrucciones del temporizador del
PLC para producir retardos de tiempo?
3. ¿Qué significa "cronometraje de detención" de un cilindro neumático?
4. Proporcione dos aplicaciones donde se requiera que un cilindro se detenga en
una posición predeterminada por un período de tiempo definido.
5. ¿Cómo puede ser utilizada la instrucción del temporizador activado para el
cronometraje de detención de un cilindro neumático?

Ejercicio 6
Conteo de ciclos del actuador neumático
• Conectar yevaluar un sistema neumático controlado por PLC que hace que girar
un motor 200 vueltas y después alterna un cilindro 5 veces.
DISCUSiÓN
El conteo de ciclos del actuador neumático es requerido cuando una porción de un
sistema debe ser activada o desactivada después de que un actuador ha
completado un número de ciclos definido. Una aplicación típica es una máquina de
empaque automatizada que apila y cuenta los artículos de producción en grupos.
El método usual para un cilindro que continuamente se extiende y retracta, es
escoger y apilar un artículo en cada ciclo, y para un contador contar el número de
ciclos que han sido terminados por el cilindro. Cuando la cuenta requerida es
alcanzada, una señal de interrupción ocasiona que otro cilindro aparte la pila.
El conteo de ciclos del actuador neumático es también requerido para la planeación
del mantenimiento de las máquinas. El PLC mantiene el rastreo del número de
artículos que la máquina fabrica para determinar cuando una pieza debe ser
remplazada.
Las instrucciones del contador del PLC son ideales para el conteo del número de
ciclos terminados por un actuador. Permiten el monitoreo de las máquinas de
producción automáticas en porcentajes eficientemente altos.
En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por el PLC que hace
que un motor gire 200 vueltas y después alterne un cilindro 5 veces.
EQUIPO REQUERIDO
6-1

BP1 . NA
~
SOL-A VD1
DIAGRAMA NEUMÁTICO
TERMINALES
DE ENTRADA
DElPlC
PlC
TERMINALES
DE SALIDA
DElPlC
"----I-...:.-.!.0 o 00
10
20
30-0
40-0
50-0
60-0
70-0
1__~r·T0 1
02
o 3
07
08
o- 0 9
o- 0 10
o- 011
o
24Vdc 0
I
I
I
I
ENTRADADE :
POT=NCIA
DEL RELÉ
SECCiÓN DE CONTROL DE PlC
VD1 -S0l-A
Figura 6-1. Sistema neumático controlado por el PLC.
6-2
MOTOR
BIDIRECCIONAL BI
IJ
LJIF1
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC
VCF1

PROCEDIMIENTO
D 1. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC mostrado en la
Figura 6-1. Note que el dispositivo del conducto largo es utilizado para
disminuir la velocidad de retractación del vástago del cilindro.
D 2. Posicione el motor bidireccional para que esté perpendicular al interruptor
fotoeléctrico con reflexión difusa a una distancia de 10 cm (4 pulg.) entre
el interruptor y el eje del motor (2 hileras de perforaciones). El haz del
interruptor fotoeléctrico con reflexión difusa debe apuntar en dirección del
engomado blanco en el eje del motor.
D 3. Monte los interruptores magnéticos de proximidad PX1 y PX2 para que
estén activados cuando el vástago del cilindro esté completamente
extendido y completamente plegado, como se muestra en la Figura 6-1.
D 4. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 6-2,
utilizando el formato de dirección de la instrucción apropiado a su modelo
de PLC.
D 6. Verifique el estado del equipo didáctico de acuerdo al procedimiento
D 7. Abra la válvula de control de flujo VCF1 girando completamente la perilla
de control en el sentido contrario de las manecillas del reloj. Cierre la
válvula de control de flujo VCF2 girando completamente la perilla de control
en el sentido de las manecillas del reloj. Después abra la válvula girando
la perilla dos vueltas en el sentido contrario al de las manecillas del reloj.
D 8. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal
y las válvulas de interrupción de derivación en el colector. Configure la
válvula de descompresión a 400 kPa (ó 60 psi) en el manómetro regulado.
6-3

(+) (-)
INICIO
BP1 CIERREB:O
RUNGO
1:00
( B2)-----
:I
PARO
BP2 SIN CIERRE B:O
RUNG 1
1:01 B::l
I Y
( S )-----A"I
BIT DE
TERMINACiÓN C:1 IMP2
C"1 1:04
1"
It--1 I
BIT DE BIT DE
TRABAJO O TERMINACiÓN C:O VD1-S0L-A
B:O C:O 0:00
RUNG2 :I Jf (DESACTIVADO ~
BIT DE BIT DE CONTADOR ARRIBA
TRABAJO O IF1 TERMINACiÓN C:O
C:OB:O 1:02 C:O
RUNG3 :I 1:
IY
CUENTAA l
BIT DE n=200 - <
DE TRABAJO O
RUNG4
~J, REINICIO/1"1
IMP2 CIERREB:1
1:04 B:1
RUNG5 :I ( C }---
IMP1 SIN CIERRE B:1
1:03 B:1
RUNG6 :I ( S }---
BIT DE BIT DE
TERMINACiÓN C:O ":"RABAJO 1 VD2-S0L-A
C:O 8:1 0 :01
RUNG7 :I
"
( DESACTIVADO)-<
CONTADORA ARRIBA
IMP1
C:11:03
RUNG8
II CUENTA11
BIT DE
n=5 r-TRABAJO O
8:0
RUNG9 I Y
REINICIO/1"1
BIT DE BIT DE
TERMINACiÓN C:OTRABAJO VD2-S0L-B
C:O B:1 0:02
RUNG10 1 I Y
DESACTIVADOr11 /1" 1
BIT DE
TRABAJO O IMP2
B:~ I¡~
/ 1 /1" 1
RUNG 11 I FIN I
1 1
Figura 6-2. Programa en escalera del PLC.
6-4

o 10. Evalue la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de
verificación:
• Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El motor
debe empezar a girar, mientras el vástago del cilindro debe permane-
cer inmóvil;
Nota: Si el LEO en el interruptor fotoeléctrico con reflexión
difusa parece saltar, reduzca la velocidad de giro del motor
disminuyendo el flujo de aire con VCF1.
• Monitoree la instrucción del contador del PLC C:O en el escalón 3 de
la escalera. Cuando el valor acumulado alcance 200, el motor debe
detenerse, mientras que el vástago del cilindro debe empezar a
alternar (extenderse y plegarse);
• Cuando el vástago del cilindro ha alternado 5 veces, debe detenerse
en la posición plegado completamente, permitiendo que un nuevo ciclo
sea iniciado.
Si la operación del sistema no está como lo indicado, verifique las
conexiones del circuito y el programa del PLC. Realice las modificaciones
requeridas, después verifique que el sistema opere correctamente.
o 11. Cicle el sistema unas cuantas veces ymonitoree el programa del PLC
conforme sea ejecutado. ¿Qué ocasiona que el motor empiece a girar
cuando el BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en
escalera del PLC mostrado en la Figura 6-2.
o 12. ¿Qué ocasiona que la instrucción del contador C:O en el escalón 3
incremente el valor acumulado cuando el motor gira? Explique.
6-5

6-6
o 13. ¿Qué ocasiona que el motor se detenga yel vástago del cilindro empiece
a alternar cuando el valor acumulado de la instrucción del contador C:O
alcance 200? Explique.
o 14. ¿Qué ocasiona que la instrucción del contador C:1 en el escalón 8
incremente su valor acumulado cada vez que el vástago del cilindro se
extienda completamente?
o 15. ¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro se detenga en la posición
plegado completamente después de haber alternado 5 veces? Explique.
o 16. Inicie el sistema liberando el BP1 , después libere el BP2 mientras el motor
está girando. ¿Se detiene el motor inmediatamente cuando el BP2 es
liberado? ¿Por qué?

MOTOR
MOVIMIENTO
DEL VÁSTAGO
BP1 (INICIO)
VD1 -S0L-A
IF1
VD2-S0L-A
IMP1
VD2-S0L-B
IMP2
D 17_ Inicie el sistema liberando el BP1 , después libere el BP2 mientras el
vástago del cilindro se está extendiendo a carrera media_ ¿Regresa el
vástago del cilindro a la posición plegada completamente antes de que se
detenga? ¿Por qué?
D 18_ Utilice la Figura 6-3 para dibujar el diagrama de cronometraje del sistema.
Figura 6-3. Diagrama de cronometraje_
D 19_ Modifique su programa del PLC para que así el sistema operare como
sigue:
Al liberar el botón pulsador de INICIO ocasione que el vástago del
cilindro empiece a alternar, mientras que el motor permanece detenido_
Cuando el vástago ha alternado 5 veces, se detiene, mientras que el
motor empieza a girar.
6-7

6-8
(+)
Cuando el motor ha girado 200 vueltas, se detiene y el sistema está
listo para un nuevo ciclo.
Utilice la Figura 6-4 para dibujar el programa del PLC modificado.
Introduzca su programa y evalue la operación del sistema.
(-)
Figura 6-4. Programa nuevo modificado.

o 22. Desconecte y almacene todos los cables de conexión y componentes.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que hace
a un motor girar 200 vueltas y después alternar un cilindro 5 veces.
Observó que la instrucción del contador del PLC es incrementada por transiciones
del escalón de falso a verdadero del escalón del contador. Estas transiciones del
escalón son ocasionadas por eventos ocurridos en el sistema. Tales como un
pistón del cilindro desplazándose más allá de un interruptor magnético de
proximidad o un volante de inercia del motor activando un interruptor fotoeléctrico
con reflexión difusa. Después de que un número definido de eventos ha ocurrido,
el bit de terminación del contador se activa, lo que activa o desactiva un solenoide
de la válvula direccional.
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Cuándo es requerido un conteo de ciclos de un actuador neumático?
2. Describa una aplicación neumática típica donde el conteo de ciclos actuadores
es requerido.
3. ¿Cómo puede ser utilizada la instrucción del contador del PLC para activar un
solenoide de la válvula direccional después de que un cilindro ha alternado un
número de veces definido?
6-9

6-10
4. En el programa en escalera del PLC de la Figura 6-2, ¿qué propósito es
proporcionado por la instrucción del contacto NC C:O en el escalón 3?
5. En el programa en escalera del PLC de la Figura 6-2, ¿qué propósito es
proporcionado por la instrucción del contacto NC 8:0 en el escalón 4?

Ejercicio 7
Control de seguridad de los actuadores neumáticos
• Conectar y evaluar un sistema neumático controlado por PLC que proporciona
control de seguridad de un cilindro de prensa.
DISCUSiÓN
Los sistemas neumáticos controlados por PLC han hecho los trabajos más seguros
alternando la responsabilidad de controlar activamente el sistema de los humanos
a los PLC. Sin embargo, los humanos no han sido completamente removidos de la
planta y continúan teniendo contacto con el equipo. La seguridad del trabajador que
tiene contacto con el equipo debe por lo tanto estar garantizada. Es importante
también asegurar que todo el equipo esté operando bajo condiciones de seguridad.
El control de la seguridad está intencionado para prevenir lesiones al personal así
como daños al equipo y al producto que está siendo hecho.
A lo largo de este manual, ya ha utilizado controles de seguridad tales como
botones pulsadores de PARO para detener cilindros en movimiento y motores.
Estos son utilizados para proporcionar al operador humano la oportunidad de
detener un sistema si ocurre una emergencia. El botón pulsador de PARO debe
estar cableado normalmente cerrado para asegurar que una corriente de control
continuará fluyendo a la entrada del PLC si el botón pulsador se vuelve defectuoso
o inoperable. La acción del sistema producida cuando el botón pulsador de PARO
está liberado depende de la aplicación. En algunas aplicaciones, el cilindro debe ser
detenido inmediatamente. En otras aplicaciones, el cilindro debe ser plegado antes
de que sea detenido para poder iniciar desde una posición conocida y en una
dirección predeterminada.
El equipo neumático que opera automáticamente debe también ser protegido de
dañarse a sí mismo utilizando monitoreo de seguridad. El monitoreo de seguridad
utiliza sensores tales como presostatos e interruptores de fin de carrera para
detectar condiciones de operación inseguras. Cuando una condición peligrosa, tal
como presión excesiva es detectada, el sistema responderá de acuerdo al problema
detectado. Las respuestas posibles varían desde señales sonoras de advertencia
o lámparas piloto indicando una falla al operador, a la desactivación total del
sistema.
7-1

7-2
BP1,NA
-L
CILINDRO DE
PRESiÓN
DIAGRAMA NEUMÁTICO
TERMINALES
DE ENTRADA
DEL PLC
00
,____ r-T0 1
02
03
04
o- 05
o- 0 6
o- 07
o- 08
o- 0 9
o- 0 10
o- 0 11
o
I
ENTRADA:
COMÚN
PLC
TERMINALES
DE SALIDA
DEL PLC
40
50
60
70
24 V de 0
I
I
I
I
I
ENTRADA DE:
POTENCIA
DEL RELÉ
SOL-A
Figura 7-1_ Sistema neumático controlado por PLC_
VCF1
VCF2
FUENTE DE
ALIMENTACiÓN
DECC

Control de seguridad de.los actuadores neumáticos
En este ejercicio, conectará un sistema neumático controlado por PLC que utiliza
un botón pulsador de PARO y uno de REINICIO, un presostato, y una luz de alarma
para proporcionar control de seguridad de un cilindro de prensa.
EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMIENTO
o 1. Conecte el sistema rieumático controlado por PLC mostrado en la
Figura 7-1. En este ejercicio, el cilindro simula un cilindro de prensa. Para
prevenir dañar al equipo y al producto que está siendo hecho, la fuerza
máxima disponible del cilindro de prensa es monitoreada a través del uso
del presostato P1.
o 2. Configure la presión actuante del presostato a 400 kPa (ó 60 psi) y el
diferencial de presión a su valor máximo.
o 3. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que se active
cuando el vástago del cilindro esté completamente plegado.
de PLC.
o 7. Cierre las válvulas de control de flujo girando completamente las perillas
de control en el sentido de las manecillas del reloj. Después abra cada
válvula girando las perillas dos vueltas en el sentido contrario al de las
manecillas del reloj.
7-3

(+) INICIO (-)
BPl CIERREB:O
1:00 B:O
RUNGO 1 ( C
PARO
BP2 SIN CIERRE B:O
1:01 B:O
RUNG 1 S
Pl
1:04
BIT DE
TRABAJO O IMPl CIERREB:l
B:O 1:03 B:l
RUNG2
1 11 ( C
BIT DE
EXPIRACiÓN T:O SIN CIERRE B:l
T:O B:l
RUNG3 1 ( S
BIT DE BITDE
TRABAJO O TRABAJO 1 SOL-A
B:O B:l 0:00
RUNG4
1 11 ( DESACTIVADO
BIT DE BIT DE
TRABAJO O TRABAJO 1 SOL-B
B:O B:l 0 :01
RUNG5 DESACTIVADO
REINICIO
1:02
BITDE
TRABAJO 2 IMPl
B:2 1:03
BIT DE BITDE TEMPORIZADOR
TRABAJO O TRABAJO 1 ACTIVADO
B:O B:l T:O
RUNG6
1 11 (CAC
RETARDO: 5 SEGUNDOS
PSl CIERREB:2
1:04 B:2
RUNG7 1 ( C
BIT DE
TRABAJO O SIN CIERRE B:2
B:O B:2
RUNGa 1 ( S
BITDE BITD
Ó
TEMPORIZAD:lR
TRABAJO 2 EXPIRACI N T:2 ACTIVADO
B:2 T:2 T:l
RUNG9 1
*
(CAC
BITDE BIT DE TEMPORIZADOR
TRABAJO 2 EXPIRACIÓN T:l ACTIVADO
B:2 T:l T:2
RUNG10
1 11 (CAC
BITDE LUZ DE ALARMA DE
EXPIRACiÓN T:l PRESiÓN EXCESIVA
T:l 0 :02
RUNG 11
1 ( :lESACTIVADO
RUNG12 FIN
Figura 7-2_ Programa en escalera del PLC_
7-4

o 8. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal
o 9. Active la fuente de alimentación de ce.
o 10. Evalúe la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de
verificación:
• Libere momentaneamente el botón pulsador de INICIO BP1. El
vástago del cilindro debe extender y comprimir el resorte;
• 5 seg. después, el vástago del cilindro debe plegarse, ocasionando que
el resorte se descomprima;
• Cuando el vástago del cilindro se vuelva plegado completamente, éste
debe iniciar automáticamente un nuevo ciclo.
No proceda con el ejercicio si cualquiera de las condiciones de arriba no
fueron logradas. En lugar de eso verifique las conexiones del circuito y el
programa del PLC. Realice las modificaciones requeridas, después
verifique que el sistema opere correctamente.
o 11 . Monitoree el programa del PLC conforme el vástago del cilindro se
extiende y retracta.
¿Qué ocasiona que el vástago del cilindro se extienda cuando el botón
pUlsador BP1 es liberado? Explíquelo consultando el programa en escalera
del PLC mostrado en la Figura 7-2.
o 12. ¿Qué ocasiona que el vástago se retracte 5 seg. después de que el botón
pulsador BP1 es liberado?
7-5

7-6
o 13. ¿Qué ocasiona que el vástago inicie automáticamente un nuevo ciclo
cuando se vuelve plegado completamente?
o 14. Libere momentaneamente el botón pulsador STOP BP2, mientras el
vástago se está extendiendo pero antes de que se detenga contra el
resorte. ¿Qué le ocurre al vástago? ¿Por qué?
o 15. Libere ysostenga el botón pulsador de REINICIO BP3. ¿Qué le ocurre al
vástago? ¿Por qué?
o 16. Libere el BP1 para reiniciar el sistema. Después libere el BP2 mientras el
vástago se está extendiendo pero antes de que se detenga contra el
resorte. Libere el BP1 nuevamente. ¿Regresa el vástago a la posición de
INICIO (plegada completamente) o reinicia en la dirección (hacia delante)
en que se estaba moviendo antes de que fuera detenido? ¿Por qué?
o 17. En la unidad de acondicionamiento, configure la válvula de descompresión
a 450 kPa (ó 70 psi) en el manómetro regulado.

o 18. Explique, consultando el programa en escalera en la Figura 7-2, ¿qué le
ocurre al vástago y a la lámpara piloto L1 cuando la presión excede
400 kPa (ó 60 psi)?
o 19. ¿Cuál es el nivel máximo de presión que se puede desarrollar detrás del
pistón del cilindro?
o 20. ¿Cuáles dos manipulaciones deben ser llevadas a cabo para desactivar la
lámpara piloto L1 Yhacer que el vástago del cilindro se extienda y retracta
como lo hizo anteriormente? Verifique su respuesta.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que
proporciona control de seguridad de un cilindro de prensa. Observó que el botón
pulsador de PARO permite al operador detener el cilindro de prensa si ocurre una
emergencia. Observó que el botón pulsador de REINICIO permite al operador
regresar el cilindro de prensa a la posición de INICIO y reiniciarlo en una dirección
predeterminada y desde una posición conocida.
También observó que un presostato puede ser utilizado para retractar automática-
mente el cilindro de prensa y activar la lámpara de alarma cuando una presión
excesiva es detectada detrás del pistón del cilindro.
7-7

7-8
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Por qué es requerido el control de seguridad en los sistemas neumáticos
controlados por el PLC?
2. ¿Qué propósito proporciona el botón pulsador de PARO en un sistema
neumático controlado por el PLC?
3. ¿Por qué debe sercableado normalmente cerrado el botón pulsador de PARO?
4. ¿Qué significa "monitoreo de seguridad"?
5. ¿Cómo responderá el sistema cuando una condición peligrosa sea detectada
a través de un monitoreo de seguridad?

Sistema de abrazadera y de trabajo
controlado por PLC
Ejercicio 8
• Conectar y evaluar un sistema de abrazadera y de trabajo controlado por PLC.
DISCUSiÓN
Los sistemas de abrazadera y de trabajo usualmente constan de dos cilindros. El
cilindro abrazadera, el cual es frecuentemente un cilindro de diámetro pequeño,
avanza hasta que éste se atora contra la pieza de trabajo. El cilindro de trabajo, el
cual es un cilindro de diámetro grande, avanza y retracta una herramienta de la
máquina para realizar una tarea en particular en la pieza de trabajo sujetada, tal
como prensado, taladrado, cortado, o pulverización.
La secuencia del ciclo del cilindro es usualmente como sigue:
• El cilindro abrazadera se extiende;
• El cilindro de trabajo se extiende;
• El cilindro de trabajo se retracta;
• El cilindro abrazadera se retracta
Después el sistema se detiene por un período de tiempo para dar tiempo a otro
cilindro de desatracar la pieza de trabajo maquinada en un depósito receptor y
alimentar una nueva pieza de trabajo en la máquina. Después de que el período de
detención ha pasado el ciclo automáticamente se repite.
Como puede ver, la secuencia está diseñada para que el cilindro abrazadera no
pueda liberar su asimiento en la pieza de trabajo hasta que el cilindro de trabajo se
ha plegado completamente. Esto asegura que la pieza de trabajo permanezca
firmemente sujetada mientras está siendo trabajada. Un presostato conectado en
el extremo émbolo del cilindro abrazadera puede ser utilizado para verificar que la
pieza de trabajo esté sujetada con suficiente fuerza antes y durante la extensión del
cilindro de trabajo.
El PLC permite más flexibilidad que nunca antes en la producción de sistemas de
abrazadera y de trabajo que van más allá de simplemente sujetar y maquinar una
sola pieza de trabajo. Tales sistemas incluyen: dispositivos incorporados de
monitoreo avanzado para proteger al personal y a la maquinaria, abrazaderas
múltiples de control en piezas complicadas, secuencia de la extensión y retracción
de los cilindros abrazadera para seguir una herramienta móvil en una máquina,
diseño simplificado del sistema, instalación, y detección y reparación de fallas.
8-1

controlado por PLC
BP1, NA
---L...
VD3
IFC2
IFC1
/1J
DIAGRAMA NEUMÁTICO
TERMINALES
DE ENTRADA
DEL PLC
00
01
02
03
04
05
06
o- 0 7
o- 0 8
o- 0 9
o- 0 10
o- 0 11
o
ENTRADA:
COMÚN I
PLC
TERMINALES
DE SALIDA
DEL PLC
o <S>
1 <S>
2 <S>
30
4 <S>
5 <S>
6 <S>
7 <S>
24 V de <S>
I
I
I
I
ENTRADA DE:
POTENCIA
DE_ RELÉ
VCF2
UNIDAD DE
TALADRO
NEUMÁTICO
VD1-S0L-A
Figura 8-1. Sistema de abrazadera y de trabajo controlado porl PLC.
8-2
M2
VCF1
CILINDRO
ABRAZADERA
VÁLVULA
DE ESCAPE
RÁPIDO

controlado por PLC
En este ejercicio, conectará un sistema de abrazadera y de trabajo controlado por
PLC que consta de un cilindro abrazadera, un cilindro de trabajo avanzando y
retractando una herramienta de maquinado, y un motor neumático simulando el
motor de una herramienta de maquinado.
Para asegurar que la pieza de trabajo permanezca firmemente sujetada mientras
la pieza de trabajo está siendo trabajada, un presostato monitoreará la presión
aplicada detrás del pistón del cilindro abrazadera. El sistema se detendrá por 3 seg.
al final de cada ciclo.
EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMIENTO
o 1. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC mostrado en la Figura
8-1.
o 2. Configure la presión actuante del presostato a 400 kPa (ó 60 psi) yel
diferencial de presión a su valor máximo.
o 3. Monte el interruptor magnético de proximidad IMP1 para que se active
cuando el vástago del cilindro abrazadera esté completamente plegado.
D 4. Introduzca el programa en escalera del PLC mostrado en la Figura 8-2,
de PLC.
o 7. Cierre las válvulas de control de flujo girando completamente las perillas
de control en el sentido de las manecillas del reloj. Después abra la válvula
VCF1 girando la perilla dos vueltas en el sentido contrario al de las
manecillas del reloj, y la válvula VCF2 girando la perilla cinco veces en el
sentido contrario al de las manecillas del reloj.
8-3

controlado por PLC
8-4
CIERREB:O
B:O
~------------------------------~( C
SIN CIERRE B:O
B:O
S
CIERREB:l
B:l
~--~--------------------------~( C
SIN CIERRE B:l
B:l
~------------------------~( S
CIERREB:2
B:2
~------------------------------~( C
SIN CIERRE B:2
~----~~----------------------~( S
TEMPORIZADOR
ACTIVADO
T:O
~--------------------------~(CAC
RETARDO: 3 SEGUNDOS
VD1-S0L-A
0 :00
1-----------------i(DESACTIVADO
CONTADOR ARRIBA
C:O
~---~~-------------~CUENTA
n =200
+--.--~~-_...------------------l REINICIO
VD1-S0L-B
0 :01
~-........- - - - - - - - - - - - - - - - - - { DESACTIVADO
BIT DE
TRABAJO 2 VD2-S0L-A
B:2 0 :02
I-----Jf--------{(DESACTIVADO
Figura 8-2. Programa en escalera de PLC.

controlado por PLC
o 8. En la unidad de acondicionamiento, abra la válvula de interrupción principal
o 10. Evalue la operación del sistema, utilizando los siguientes pasos de
verificación:
Liberar el botón pulsador de INICIO BP1 ocasiona Que el cilindro
abrazadera extienda el motor bidireccional para empezar a girar;
Nota: Si el LEO en el interruptor fotoeléctrico con reflexión
difusa parece saltar, reduzca la velocidad de giro del motor
disminuyendo el flujo de aire con VCF2.
Cuando el motor ha girado 200 vueltas, el cilindro de trabajo se
extiende completamente, después éste se retracta. Durante la
extensión y retracción de este cilindro, el motor continua girando y el
cilindro abrazadera permanece extendido;
Cuando el cilindro de trabajo se vuelve plegado completamente, el
cilindro abrazadera se retracta y el motor se detiene;
Cuando el cilindro abrazadera se vuelve plegado completamente, el
sistema se detiene por 3 seg. después el ciclo se repite automática-
mente;
El liberar el botón pulsador de PARO/REINICIO BP2 en cualquier paso
secuencial detiene el sistema y reinicia éste de regreso al estado inicial
donde ambos cilindros son plegados y el motor es detenido.
o 11. Explique cómo opera el sistema consultando el programa en escalera del
PLC mostrado en la Figura 8-2.
8-5

controlado por PLC
8-6
CILINDRO
ABRAZADERA
MOTOR
CILINDRO DE
TRABAJO
o 12. Utilice la Figura 8-3 para dibujar el diagrama de cronometraje del sistema
de abrazadera y de trabajo.
BP1 (INICIO) f-----------------------------------..
VD1 ·S0L·A f-----------------------------------..
P1 ~--------------------------------~
IF1 ~--------------------------------~
VD2·SOL·A ~--------------------------------~
IFC1 ~--------------------------------~
VD2·SOL·B ~--------------------------------~
IFC2 ~--------------------------------~
IMP1 ~--------------------------------~
Figura 8-3. Diagrama de cronometraje para el sistema de abrazadera y de trabajo controlado por el
PLC.

controlado por PLC
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, conectó un sistema neumático controlado por el PLC que simula
la operación secuencial de un cilindro abrazadera y de un cilindro de trabajo
anexado a una herramienta de maquinado neumático. Observó que un interruptor
fotoeléctrico con reflexión difusa puede ser utilizado para iniciar el cilindro de trabajo
cuando el motor de la herramienta de maquinado ha girado un número definido de
vueltas.
También observó que un presostato puede ser utilizado para asegurar que la pieza
de trabajo esté sujetada con suficiente fuerza antes y durante la extensión del
cilindro de trabajo. Aprendió que los sistemas de abrazadera y de trabajo pueden
ser requeridos para detención al final de cada ciclo para dar tiempo al cilindro de
alimentación de desatracar la pieza de trabajo maquinada y colocar una nueva
pieza de trabajo en la máquina.
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Qué le sucedería a la operación del sistema de abrazadera y de trabajo en la
Figura 8-1 si la presión regulada es configurada a 350 kPa (50 psi)?
2. ¿Qué sucedería si la derivación conteniendo las instrucciones del contacto NC
B:O en el escalón 10 fuera removida?
3. ¿Cuál es el propósito del presostato P1 en el circuito?
8-7

controlado por PLC
8-8
4. ¿Cuándo es reiniciada la instrucción del contador C:O en el escalón 8?
5. ¿Qué modificación debe ser hecha en el escalón 2 de la escalera para cambiar
el sistema de un sistema de reciprocidad continuo a un sistema de reciprocidad
de un ciclo? Explique.

Ejercicio 9
Detección y reparación de fallas
• Localizar las fallas insertadas por el instructor en un sistema de abrazadera y de
trabajo controlado por PLC.
DISCUSiÓN
Aún los más eficientes PLC utilizados en la fabricación moderna están sujetos a
fallas. Determinar un malfuncionamiento en el sistema puede ser un proceso que
exige mucho tiempo. En este punto, un detector y reparador de fallas hábil es
requerido. Debido a que la reducción del tiempo es muy valioso para la mayoría de
las compañías, los técnicos altamente expertos están en gran demanda.
Cuando detecta y repara fallas de un sistema neumático controlado por PLC, es
importante observar el problema y sus síntomas para determinar si el problema
está localizado en la sección neumática o en la sección de control del PLC
(incluyendo los dispositivos de entrada/salida del PLC) del sistema. Los síntomas
observados pueden frecuentemente apuntar a un sólo componente o pieza
específica del sistema de circuitos, y ninguna investigación a fondo es necesaria.
Una vez que el problema ha sido aislado a una derivación o a una sección
específica del sistema, cada componente en esa área debe ser verificado uno a la
vez. Una vez que un componente defectuoso ha sido localizado, debe ser precavido
antes de llegar a cualquier conclusión. En ciertos casos inusuales, el problema
puede ser ocasionado por más de un componente defectuoso. Por lo tanto, debe
asegurarse de que el malfuncionamiento descubierto explique verosimilmente el
problema observado. Si no, existe otro probable componente defectuoso que
completaría la explicación del problema.
Para información adicional en técnicas de detección y reparación de fallas, consulte
el Apéndice G del manual.
En este ejercicio, localizará fallas insertadas por el instructor en el sistema de
abrazadera y de trabajo estudiado en el Ejercicio 8.
9-1

9-2
EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMIENTO
o 1. Instale el sistema de abrazadera y de trabajo controlado por el PLC que
estudió en el Ejercicio 8.
o 2. Cuando el sistema sea operacional, pida a su instructor que inserte una
falla en su sistema como lo indicado en la Guía del Instructor de Neumáti-
ca - Control del PLC de los Sistemas Neumáticos de Lab-Volt
(N/P 31290-10).
o 3. Detecte y repare fallas de su sistema, localice la falla, y repórtese a su
instructor para que inserte otra falla.
o 4. Desactive el PLC, la fuente de alimentación de ce y la computadora
o 6. Desconecte yalmacene todos los cables de conexión y componentes.
CONCLUSiÓN
En este ejercicio, localizó fallas insertadas por el instructor en un sistema neumático
controlado por PLC. Verificó que observando el problema y sus síntomas algunas
veces puede minimizar el tiempo y esfuerzo requerido para localizar la parte
defectuosa del sistema de circuitos.
El procedimiento del mantenimiento periódico de un sistema neumático controlado
por PLC debe ser llevado a cabo tan frecuentemente como recomendado por el
fabricante del equipo. Si un malfuncionamiento es revelado cuando lleva a cabo
este procedimiento, éste puede ser localizado muy fácilmente.
Con frecuencia, el manual del equipo tendrá listas de fallas típicas y sus causas
probables. Este tipo de información, junto con esquemas eléctricos y neumáticos,
pueden ser útiles y ahorrarle tiempo.

PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Qué debe observar cuando inicia la detección y reparación de fallas de un
sistema neumático controlado por PLC?
2. Una vez que el problema ha sido aislado a una derivación o a una sección
específica del sistema, ¿cuál es el siguiente paso a realizar?
3. ¿Porqué debe ser precavido antes de llegar a cualquier conclusión, una vez
que un componente defectuoso ha sido localizado?
4.. ¿Qué sección (control neumático PLC) del sistema mostrado en la Figura 8-1
debería ser sospechosa de estar defectuosa si el motor neumático empieza a
girar y el cilindro abrazadera se extiende pero el cilindro de trabajo no se
extiende? Explique.
5. ¿Qué sección (control neumático PLC) del sistema mostrado en la Figura 8-1
debería ser sospechosa de estar defectuosa si el sistema opera normalmente
durante un ciclo, después se detiene y permanece atorado en la condición
inicial?
9-3

Diseño de una máquina de estampado
controlada por PLC
Ejercicio 1O
• Diseñar y evaluar una máquina de estampado controlada por PLC.
DISCUSIÓN
Hoy en día los PLC son utilizados en muchas derivaciones de la industria moderna,
tales como hule y plástico, químicos y petroquímicos, manejo de materiales,
metales, pulpa y papel, maquinación y fabricación. La automatización de procesos
industriales a través del uso de las capacidades del PLC ha traído un mejoramiento
sustancial en la producción. Condiciones de trabajo más seguras y confortables,
incremento de la producción, mínimo tiempo perdido, productos de mejor calidad,
son solamente algunos ejemplos de los beneficios del sistema proporcionados por
las instalaciones del PLC. Un buen ejemplo de la aplicación industrial donde el PLC
puede ser beneficioso es una máquina de estampado que graba hojas delgadas de
metal como se muestra en la Figura 10-1.
La máquina de estampado consta de un cilindro de estampado y un cilindro de
posicionamiento que mueve las hojas de metal a dos posiciones de estampado. La
operación de la máquina es como sigue:
• Inicialmente, el cilindro de posicionamiento está en la posición de INICIO
(plegado completamente), lo que corresponde a la primera locación de
estampado. La hoja de metal está posicionada en una mesa de rodillo y sujetada
por medio de un tornillo fijo como lo mostrado en la Figura 10-1 (a).
• Cuando el operador libera el botón pulsador de INICIO, el cilindro de estampado
se extiende y mueve el dado hacia abajo para estampar la hoja de metal.
• Una vez que el dado ha estampado la primera locación, el cilindro de estampado
se retracta
• Cuando el cilindro de estampado está completamente plegado, el cilindro de
posicionamiento se extiende y mueve la hoja de metal a la segunda locación de
estampado como lo mostrado en la Figura 10-1 (b).
• Cuando el cilindro de posicionamiento está completamente plegado, la hoja de
metal ha alcanzado la segunda posición de estampado. Esto ocasiona que el
cilindro de estampado selle la nueva locación como lo mostrado en la
Figura 10-1 (c).
• Cuando el cilindro de estampado está completamente plegado, el cilindro de
posicionamiento retracta y regresa la hoja de metal a la posición de INICIO.
• Cuando el cilindro de posicionamiento está completamente plegado, la hoja de
metal sellada puede ser removida y una nueva hoja puede ser posicionada en
la máquina.
• Liberar el botón pulsador de PARO en cualquier paso del proceso ocasiona que
el cilindro de estampado se retracte inmediatamente. Cuando este cilindro está
completamente plegado, el cilindro de posicionamiento se retracta completamen-
te.
10-1

controlada por PLC
ACTIVADOA IMP1
IMP2 IMP1
10-2
CILINDRO
POSICIONADOR
14---- CILINDRO DE ESTAMPADO
CDi4---- DADO DE ESTAMPADO
1::zZ:9:ZZ::;::ZZ::;:::=:;~:ZZZ:;:ZZ;:;=:;;:~¡:¡:ZF~?==~- HOJA DE METAL A ESTAMPAR
RODILLO
(a)
(b)
Figura 10-1. Máquina de estampado controlada por PLC.

controlada por PLC
En este ejercicio, diseñará y evaluará un sistema neumático controlado por PLC
que simula la operación de una máquina de estampado descrita en la sección de
DISCUSIÓN.
EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMIENTO
o 1. Diseñe un sistema neumático controlado por PLC que simule la operación
de una máquina de estampado descrita en la sección de DISCUSIÓN del
ejercicio. Dibuje el diagrama de conexión, el programa en escalera del PLC
y el diagrama de cronometraje de su sistema.
o 2. Conecte el sistema neumático controlado por el PLC que diseñó.
o 3. Introduzca su programa en escalera del PLC utilizando el formato
apropiado de dirección de la instrucción a su modelo del PLC.
o 6. En la unidad de acondicionamiento, abra laválvula de interrupción principal
o 8. Evalué la operación del sistema.
o 9. Pida a su instructor que verifique la operación de su sistema.
o 10. Cuando haya terminado, desactive el PLC, la fuente de alimentación de cc
y la computadora anfitrión, si la hay.
10-3

Aplicacionesde neumatica - PLC

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