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PLC: manual de practicas de laboratorio de controladores lógicos programables

PLC

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PREFACIO…………………………………………………………………………………………………………………………….2
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PRACTICA NO. 1…………………………………………………………………………………………………………………...5
Estructura de un automatismo
PRACTICA NO. 2…………………………………………………………………………………………………………….……..14
Estructura de los controladores lógicos programables
PRACTICA NO. 3…………………………………………………………………………………………………………..…….…24
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Proyecto integrador final
Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable
3 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI
PREFACIO:
Desde el inicio de la industrialización, se han buscado las formas y los procedimientos para que los trabajos
se realicen de forma más fácil y que resulten menos tediosos para el propio operador.
La automatización del trabajo o bien el producir productos con un mínimo o nada de intervención de la
mano del hombre, ha sido y será siempre uno de los sueños del hombre.
Según La Real Academia de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, la Automática es:
“ El estudio de los métodos y procedimientos con el fin de sustituir al operador humano por un operador
artificial en la generación de una tarea física o mental previamente programada.”
Ya en el ámbito industrial, puede definirse la Automatización como:
" El estudio y aplicación de la Automática al control de los procesos industriales "
Hoy en día existen carreras profesionales, como la Ingeniería Mecatrónica, que una de las razones de existir
es precisamente conseguir la Automatización de los procesos industriales y para lograrlo, una de las
herramientas más versátiles son precisamente los denominados Controladores Lógicos Programables,
Autómatas Programables o mejor conocidos como PLC´s, del inglés, Programable Logic Controllers.
Este manual consta de 14 prácticas, realizadas con PLC´s de Allen Bradley de la familia Micrologix 1000,
1200, 1500, ya que son los PLC´s de los que se disponen actualmente en el Laboratorio.
Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable
4 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI
INTRODUCCIÓN:
Cuando Henry Ford, cuenta la leyenda , visitó un rastro en donde se desmembraban las reses colgadas,
pasando por una banda, se le ocurrió que haciendo los contrario se podían ensamblar sus automóviles, ya
que en un principio todo el equipo de gentes armaban todas las partes del automóvil, se le ocurrió distribuir
tareas secuenciales que se pudieran realizar desplazando con una banda transportadora el automóvil y de
esa forma se realizaba el ensamblado del automóvil mucho más rápido, con mejor calidad y menos esfuerzo
de los trabajadores.
Así fue que surgió la idea de producción en línea que hasta la fecha se utiliza, no solo en la industria
automotriz, sino en casi todo tipo de industria manufacturera del mundo moderno.
Conforme la idea de ensamble en línea se fue haciendo tan común, junto con esto, la necesidad de que cada
vez las tareas se hagan con menos intervención de la mano del hombre, con fines de reducir costo y mejorar
la calidad, est es lo que conocemos como la automatización de los procesos.
La idea de automatizar los procesos de fabricación es más vieja que la computadora e incluso que los
transistores, por eso se usaban para este fin los relevadores y contactores electromecánicos, dispositivos
hidráulicos y neumáticos. Todos los procesos se controlaban con relevadores y contactores, lo que hacía
difícil y costoso cualquier cambio en la línea de producción, en la industria automotriz los cambios de
modelos implicaba gigantescos costos por los cambios requeridos en todo el proceso y en el control.
El problema de la automatización, en ese entonces, era que cuando los requerimientos de producción
cambiaban también lo hacía el sistema de control. Esto comenzó a resultar bastante caro conforme los
cambios fueron requeridos más frecuentemente. Dado que los controladores eran dispositivos mecánicos ( y
por lo tanto con una vida limitada), se requería una estricta planificación del mantenimiento.
Por otra parte, a veces se debían realizar conexiones entre cientos o miles de dispositivos, lo que implicaba
un enorme esfuerzo de diseño y mantenimiento.
Los "nuevos controladores" debían ser fácilmente programables por ingenieros de planta o personal de
mantenimiento. El tiempo de vida debía ser largo y los cambios en el programa tenían que realizarse de
forma sencilla. Finalmente se imponía que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos. La
solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los relevadores mecánicos por
relevadores de estado sólido.
En 1968, en General Motors en su planta de transmisiones, se les ocurrió poner a concurso la
implementación de algún controlador cumpliera con los requerimientos de la planta
Bedford Associates propuso algo denominado Controlador Digital Modular (MODICON, MOdular DIgital
CONtroler) a la empresa automotriz. Otras compañías propusieron a la vez esquemas basados en
computadoras, como la PDP-8.
El MODICON 084 resultó ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente.
Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable
5 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI
OBJETIVO DEL MANUAL:
El objetivo principal de este manual es el de proporcionar a los alumnos ( y a los catedráticos ) del curso de
Controladores Lógicos Programables de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, una guía clara y objetiva para
la implementación de experimentos prácticos apegados al contenido temático del curso.
Facilitarle al alumno el aprendizaje del manejo, interface y programación de los Controladores Lógicos
Programables o PLC´s.
Proporcionar, dentro del marco teórico de cada práctica, toda la información necesaria y suficiente para
poder realizar los experimentos planteados en este manual, lo que lo convierte también en un buen apoyo
didáctico, como apuntes del mismo curso.

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PLC: manual de practicas de laboratorio de controladores lógicos programables

  • 1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable REPORTE FINAL DE AÑO SABÁTICO AGOSTO 2015 PROFESOR CARLOS E. CANTO QUINTAL 03/08/2015 CARRERA DE MECATRONICA
  • 2. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 1 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI CONTENIDO: PREFACIO…………………………………………………………………………………………………………………………….2 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………………………………………3 OBJETIVO DEL MANUAL……………………………………………………………………………………………………….4 PRACTICA NO. 1…………………………………………………………………………………………………………………...5 Estructura de un automatismo PRACTICA NO. 2…………………………………………………………………………………………………………….……..14 Estructura de los controladores lógicos programables PRACTICA NO. 3…………………………………………………………………………………………………………..…….…24 Comunicación de un PLC con una PC PRACTICA NO. 4………………………………………………………………………………………………………….………..32 Elementos de programación con el RSlogix500 PRACTICA NO. 5………………………………………………………………………………………………………………….…51 Arranque paro de un motor trifásico PRACTICA NO. 6…………………………………………………………………………………………………………..………..59 TIMERS PRACTICA NO. 7………………………………………………………………………………………………………….…………72 CONTADORES PRACTICA NO. 8………………………………………………………………………………………………………….…………79 Aplicación de las instrucciones de Comparación PRACTICA NO. 9………………………………………………………………………………………………………….…………86 Operaciones aritméticas PRACTICA NO. 10………………………………………………………………………………………………………….…………92 Los secuenciadores
  • 3. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 2 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRACTICA NO. 11………………………………………………………………………………………………………….…………99 Las instrucciones de desplazamiento de bits (BSR y BSL) PRACTICA NO. 12………………………………………………………………………………………………………….…………107 Programación con listado de Instrucciones PRACTICA NO. 13………………………………………………………………………………………………………….…………114 El GRAFCET PRACTICA NO. 14………………………………………………………………………………………………………….…………123 Proyecto integrador final
  • 4. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 3 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PREFACIO: Desde el inicio de la industrialización, se han buscado las formas y los procedimientos para que los trabajos se realicen de forma más fácil y que resulten menos tediosos para el propio operador. La automatización del trabajo o bien el producir productos con un mínimo o nada de intervención de la mano del hombre, ha sido y será siempre uno de los sueños del hombre. Según La Real Academia de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, la Automática es: “ El estudio de los métodos y procedimientos con el fin de sustituir al operador humano por un operador artificial en la generación de una tarea física o mental previamente programada.” Ya en el ámbito industrial, puede definirse la Automatización como: " El estudio y aplicación de la Automática al control de los procesos industriales " Hoy en día existen carreras profesionales, como la Ingeniería Mecatrónica, que una de las razones de existir es precisamente conseguir la Automatización de los procesos industriales y para lograrlo, una de las herramientas más versátiles son precisamente los denominados Controladores Lógicos Programables, Autómatas Programables o mejor conocidos como PLC´s, del inglés, Programable Logic Controllers. Este manual consta de 14 prácticas, realizadas con PLC´s de Allen Bradley de la familia Micrologix 1000, 1200, 1500, ya que son los PLC´s de los que se disponen actualmente en el Laboratorio.
  • 5. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 4 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI INTRODUCCIÓN: Cuando Henry Ford, cuenta la leyenda , visitó un rastro en donde se desmembraban las reses colgadas, pasando por una banda, se le ocurrió que haciendo los contrario se podían ensamblar sus automóviles, ya que en un principio todo el equipo de gentes armaban todas las partes del automóvil, se le ocurrió distribuir tareas secuenciales que se pudieran realizar desplazando con una banda transportadora el automóvil y de esa forma se realizaba el ensamblado del automóvil mucho más rápido, con mejor calidad y menos esfuerzo de los trabajadores. Así fue que surgió la idea de producción en línea que hasta la fecha se utiliza, no solo en la industria automotriz, sino en casi todo tipo de industria manufacturera del mundo moderno. Conforme la idea de ensamble en línea se fue haciendo tan común, junto con esto, la necesidad de que cada vez las tareas se hagan con menos intervención de la mano del hombre, con fines de reducir costo y mejorar la calidad, est es lo que conocemos como la automatización de los procesos. La idea de automatizar los procesos de fabricación es más vieja que la computadora e incluso que los transistores, por eso se usaban para este fin los relevadores y contactores electromecánicos, dispositivos hidráulicos y neumáticos. Todos los procesos se controlaban con relevadores y contactores, lo que hacía difícil y costoso cualquier cambio en la línea de producción, en la industria automotriz los cambios de modelos implicaba gigantescos costos por los cambios requeridos en todo el proceso y en el control. El problema de la automatización, en ese entonces, era que cuando los requerimientos de producción cambiaban también lo hacía el sistema de control. Esto comenzó a resultar bastante caro conforme los cambios fueron requeridos más frecuentemente. Dado que los controladores eran dispositivos mecánicos ( y por lo tanto con una vida limitada), se requería una estricta planificación del mantenimiento. Por otra parte, a veces se debían realizar conexiones entre cientos o miles de dispositivos, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseño y mantenimiento. Los "nuevos controladores" debían ser fácilmente programables por ingenieros de planta o personal de mantenimiento. El tiempo de vida debía ser largo y los cambios en el programa tenían que realizarse de forma sencilla. Finalmente se imponía que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos. La solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los relevadores mecánicos por relevadores de estado sólido. En 1968, en General Motors en su planta de transmisiones, se les ocurrió poner a concurso la implementación de algún controlador cumpliera con los requerimientos de la planta Bedford Associates propuso algo denominado Controlador Digital Modular (MODICON, MOdular DIgital CONtroler) a la empresa automotriz. Otras compañías propusieron a la vez esquemas basados en computadoras, como la PDP-8. El MODICON 084 resultó ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente.
  • 6. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 5 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI OBJETIVO DEL MANUAL: El objetivo principal de este manual es el de proporcionar a los alumnos ( y a los catedráticos ) del curso de Controladores Lógicos Programables de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, una guía clara y objetiva para la implementación de experimentos prácticos apegados al contenido temático del curso. Facilitarle al alumno el aprendizaje del manejo, interface y programación de los Controladores Lógicos Programables o PLC´s. Proporcionar, dentro del marco teórico de cada práctica, toda la información necesaria y suficiente para poder realizar los experimentos planteados en este manual, lo que lo convierte también en un buen apoyo didáctico, como apuntes del mismo curso.
  • 7. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 6 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No1 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Estructura de un automatismo OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA:  Que el alumno reconozca e identifique claramente los elementos de un sistema de control  Que reconozca e identifique claramente los tipos de sistemas de control OBJETIVO ESPECIFICO :  Reconocimiento de los elementos de control y trabajo ubicados en los tableros de los laboratorios de instituto  Implementar las funciones lógicas básicas usando relevadores INTRODUCCIÓN: Entender el principio de funcionamiento de los elementos convencionales utilizados en el desarrollo de automatismos Conectar de manera correcta los elementos convencionales utilizados en automatismos. Aprender a utilizar la información técnica suministrada por los proveedores de elementos de control y potencia utilizados en automatismos. MARCO TEORICO Conceptos básicos Control: Manipulación de las magnitudes de un sistema denominado “planta” a través de otro llamado “sistema de control”, sin la intervención del operador directamente sobre los elementos de salida Figura 1.1 componentes de control
  • 8. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 7 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI SISTEMA DE CONTROL AUTOMATICO Es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos .Un sistema automatizado consta de dos partes principales: Figura 1.2 componentes de un sistema automatizado TIPOS DE CONTROL Control de lazo abierto Sistema de control que no recibe información del comportamiento de la planta La señal de entrada (o referencia) u(t) actúa directamente sobre el dispositivo de control (Regulador), para producir, por medio del Actuador, el efecto deseado en las variables de salida y(t) El regulador NO comprueba el valor que toma la salida. Problema: Claramente sensible a las perturbaciones que se produzcan sobre la planta. Figura 1.3 componentes de un sistema Control de lazo abierto Sistema de control de lazo cerrado Existe una realimentación a través de los sensores desde la planta hacia el sistema de control La salida del sistema se mide por medio de un Sensor, y se compara con el valor de la entrada de referencia u(t). De manera intuitiva se deduce que, de este modo, el sistema de control podría responder mejor ante las perturbaciones que se produzcan sobre el sistema. Figura 1.4 componentes de un sistema Control de lazo cerrado
  • 9. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 8 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 1.5 Control de velocidad de lazo abierto y de lazo cerrado Figura 1.6 Control de temperatura de lazo cerrado SISTEMAS DE CONTROL SEGÚN LA NATURALEZA DE LAS SEÑALES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO SISTEMAS ANALÓGICOS Trabajan con señales continuas, representando magnitudes físicas del proceso tales como presión, temperatura, velocidad, etc., mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor (0-10 volts, 4 a 20 mA, etc.) SISTEMAS DIGITALES Trabajan con señales todo o nada también llamadas binarias, representadas con variables lógicas o bits , cuyos valores solo pueden ser 0 ó 1. Si la variable es de un bit se llaman automatismos lógicos. Si la variable procesa señales de varios bits para representar valores numéricos se llaman automatismos digitales.
  • 10. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 9 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 1.7 Un sistema de control analógico con un PLC Figura 1.8 sistema de control Digital con un PLC SISTEMAS HÍBRIDOS ANALÓGICOS–DIGITALES Procesan tanto señales analógicas como digitales Figura 1.9 clasificación tecnológica de las técnicas de automatización Automatismos cableados. Se implementan por medio de uniones físicas entre los elementos que forman el sistema de control (por ejemplo, contactores y relevadores unidos entre sí por cables eléctricos). La estructura de conexionado entre los distintos elementos da lugar a la función lógica que determina las señales de salida en función de las señales de entrada. Se pueden distinguir tres tecnologías diferentes:  Fluídica (neumática o hidráulica).  Eléctrica (relevadores o contactores).  Electrónica estática (compuertas lógicas y biestables). Los inconvenientes fundamentales de los automatismos cableados son:  Ocupan mucho espacio.  Son muy poco flexibles. La modificación o ampliación es difícil.
  • 11. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 10 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI  Solo permiten funciones lógicas simples. No sirven para implementar funciones de control o de comunicación complejas. Las ventajas de los automatismos cableados son:  Pueden ser muy robustos.  Bajo coste para sistemas muy sencillos.  Es una tecnología muy fácil de entender por cualquier operario.  En general se puede afirmar que los automatismos cableados solo tienen utilidad para resolver problemas muy sencillos (por ejemplo un arranque estrella triángulo de un motor de inducción). Automatismos programados.  Se implementan por medio de un programa que se ejecuta en un microprocesador.  Las instrucciones de este programa determinan la función lógica que relaciona las entradas y las salidas. Se pueden distinguir 3 formas de implementación:  Autómata programable industrial. Hoy por hoy es el que más se utiliza en la industria. Es un equipo electrónico programable en un lenguaje específico, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial procesos secuenciales. Se utilizan para el control de máquinas y procesos.  Ordenador (PC industrial). Cada vez se utilizan m´as. Son ordenadores compatibles con los PC de sobremesa en cuanto a software, pero cuyo hardware está especialmente diseñado para ser robusto en entornos industriales.  Microcontrolador. Son circuitos integrados (“chips”) programables, que incluyen en su interior un microprocesador y la memoria y los periféricos necesarios. Para utilizarlos, normalmente se diseña una tarjeta electrónica específica para la aplicación, que incluye el propio microcontrolador y los circuitos electrónicos de interfaz necesarios para poder conectarse a los sensores y actuadores. Se utilizan sobre todo para sistemas de control de máquinas de las que se van a fabricar muchas unidades, de forma que la reducción de coste por el número de unidades fabricadas justifica la mayor dificultad (y mayor coste) del diseño. Las ventajas más importantes de los automatismos programados son:  Permiten una gran flexibilidad para realizar modificaciones o ampliaciones.  Permiten implementar funciones de control y de comunicación complejas.  Ocupan poco espacio. Los inconvenientes respecto de los sistemas cableados son fundamentalmente  el mayor coste (solo si el sistema es muy sencillo), la menor robustez y la mayor complejidad de la tecnología. Sin embargo estos inconvenientes cada vez lo son menos, pues el coste se reduce continuamente, cada vez se diseñan equipos más robustos, y los sistemas de programación son cada vez más sencillos.  En resumen, se puede afirmar que la tecnología programada (y en especial los autómatas programables) es superior a la tecnología cableada, salvo en automatismos que sean extremadamente simple
  • 12. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 11 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE CONTROL: UNIDADD 1_Introducción a la teoría de control 1.1 Reseña del desarrollo de los sistemas de control 1.2 Definiciones 1.2.1 Elementos que conforman los sistemas de control 1.2.1.1 Lazo Abierto 1.2.1.2 Lazo Cerrado 1.2.2 Ejemplo de sistemas de control SISTEMAS DIGITALES: UNIDAD 3_Compuertas lógicas 3.1 Compuertas básicas 3.1.1 AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  3 Relevadores  2 Botones NA  1 botón NC  10 Conexiones banana-banana  Desarmador  Multímetro  3 focos  Cámara fotográfica o de video  Libreta de apuntes  Tableros de prácticas de laboratorio  Enseres domésticos de su casa METODOLOGÍA 1. Se harán visitas a los laboratorios y talleres del Tecnológico, y se investigará que técnica de control manejan las máquinas o procesos que son utilizados en cada laboratorio. 2. Recolectar datos técnicos (de placa, catálogo u otro medio) de elementos eléctricos de control existentes en los talleres de la institución 3. Se investigará en los enseres domésticos utilizados en su casa, los tipos de control que se involucran en su operación.
  • 13. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 12 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 4. Tomará las evidencias necesarias de sus investigaciones. 5. Navegando en la web, investigue y documente tres ejemplos de procesos Industriales automatizados y defina los tipos de control usados en cada uno de ellos. Utilizando Relevadores implemente y compruebe las tablas de verdad de las funciones lógicas básicas NOT, AND,OR , MEMORIA O LATCH. . Figura 1.10 esquemático de un circuito con relevadores para implementar las funciones lógicas estándares Figura 1.11 Memoria o latch con relevadores PL1=m.n PL2=m+n PL3= /m
  • 14. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 13 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI SUGERENCIAS DIDACTICAS 1. Visite las páginas web de empresas que se dedican a la Automatización Industrial, para realizar su investigación. 2. Consulte la bibliografía que se menciona en este manual para reforzar los conceptos básicos 3. Con lo que respecta a los circuitos con relevadores: a. Antes de iniciar el montaje del circuito, el alumno deberá dibujar en papel el esquema del circuito a cablear siguiendo la disposición estándar. Si el esquema no funciona sobre el papel no funcionará al montarlo. b. Numerar los contactos de los relés. En el caso de los relés, indicar en el dibujo qué contacto se utiliza mediante su etiqueta correspondiente (ej: 31,21,...). Evita muchos dolores de cabeza en el cableado. c. Utilizar correctamente los colores de los cables. Al proceder con el montaje del circuito se debe seguir el siguiente código de colores:  Desde alimentación (24V) se cablearán únicamente cables de color rojo.  Desde masa (0V) se cablearán únicamente cables de color negro.  Los cables de color diferente al negro y al rojo se pueden utilizar para cablear zonas intermedias. 4. Desconectar alimentación antes de cablear. Antes de iniciar el cableado desconecte la alimentación 5. Organización clara del cableado. El cableado debe estar bien organizado para poderlo seguir fácilmente. Intentar que los cables no se crucen. 6. Avisar al profesor sobre posibles averías previa comprobación 7. Use una cámara fotográfica, de video o las que vienen con un celular, para tomar todas las evidencias necesarias para esta práctica. REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) 1. Incluir las evidencias fotográficas de las visitas realizadas a los laboratorios del Instituto 2. Especificar en forma de tabla el nombre del proceso máquina o enser doméstico a analizar y el tipo de control que usa 3. Agregue las definiciones de los tipos de control y sus diagramas de bloques 4. Incluya las fotos o videos de la implementación y las tablas de verdad de las funciones lógicas y de la memoria 5. Concluya y comente lo aprendido en esta práctica 6. Reporte en formato electrónico, no usar papel BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. Ingeniería de control moderna, Katsuhiko Ogata, editorial Pearson, 5ª. Edición 2010 2. Mayol I. Badia Albert , Autómatas programables, Editorial Marcombo, 1988 3. Porras A. / Montaner A. P., Autómatas programables, 1 a Ed., Editorial Mc Graw Hill, 1990 3 4. Automating Manufacturing Systems with PLCs (Version 4.2, April 3, 2003), Hugh Jack ,Copyright (c) 1993-2003 Hugh Jack (jackh@gvsu.edu). 5. Programmable logic Controllers, Third Edition, Frank D. Petruzella, Mc Graw-Hill Higher Education
  • 15. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 14 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No2 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Estructura de los controladores lógicos programables OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA: Que el alumno sea capaz de identificar los tipos del PLC´s con los que se cuenta en el laboratorio OBJETIVO ESPECIFICO :  Que el alumno tome nota de los tipos de PLC´s y equipo eléctrico auxiliar con los que se cuenta en el Laboratorio, consultando sus características físicas en sus respectivos manuales INTRODUCCIÓN: Se puede decir que con la aparición del PLC se produjo otra revolución Industrial, ya que la forma de automatizar los procesos industriales fue cambiada totalmente. En esta práctica de describe una breve historia, la definición y la estructura externa e interna de un PLC. Se trata que el alumno entienda las componentes esenciales de un PLC y pueda comprobar su importancia como elemento de control en un sistema automatizado. Que conozca algunos fabricantes y pueda entender las especificaciones y características más sobresalientes de los PLC´s comerciales. MARCO TEORICO DEFINICIÓN de PLC (Según la IEC 61131)
  • 16. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 15 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Un autómata programable (AP) es una máquina electrónica programable diseñada para ser utilizada en un entorno industrial (hostil), que utiliza una memoria para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para implantar soluciones específicas tales como funciones lógicas, secuencias, temporizadores, recuentos y funciones aritméticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas digitales y analógicas de diversos tipos de máquinas o procesos Autómata Programable = Programmable Logic Controller ANTECEDENTES DE LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES. A finales de los años 60, la industria estaba demandando cada vez más un sistema de control económico, robusto, flexible y fácilmente modificable. La razón principal de tal hecho fue la necesidad de eliminar el gran costo que se producía al reemplazar el complejo sistema de control basado en relevadores y contactores. Figura 2.1 la foto nos muestra las dimensiones de un controlador usando relevadores En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisiones automáticas de General Motors) lanzó un concurso para una propuesta del reemplazo electrónico de los sistemas cableados. La propuesta ganadora vino de Bedford Associates de Boston, Masachusets. Bedford Associates creo una nueva compañía dedicada al desarrollo, manufactura, venta y servicio para este nuevo producto: Modicon (MOdular DIgital CONtroller). El primer PLC, fue nombrado 084, debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro personas de Bedford Associates trabajaron en él, en ese tiempo se llamó Programmable Controller PC, y después de la introducción de la Computadora Personal (PC) cambió su nombre a PLC . Figura 2.2 Dick Morley, considerado el "padre" del PLC.
  • 17. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 16 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI  Los "nuevos controladores" debían ser fácilmente programables por ingenieros de planta o personal de mantenimiento.  El tiempo de vida debía ser largo y los cambios en el programa tenían que realizarse de forma sencilla.  Finalmente se imponía que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos.  La solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los relevadores mecánicos por relevadores de estado sólido VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PLC VENTAJAS  Control más preciso.  Mayor rapidez de respuesta.  Flexibilidad Control de procesos  Seguridad en el proceso.  Mejor monitoreo del funcionamiento.  Menor mantenimiento.  Detección rápida de averías  Posibilidad de modificaciones sin elevar costos.  Menor costo de instalación, operación y mantenimiento.  Posibilidad de gobernar varios actuadores con el mismo autómata. DESVENTAJAS  Mano de obra especializada.  Centraliza el proceso.  Condiciones ambientales apropiadas.  Mayor costo para controlar tareas muy pequeñas o sencillas ESTRUCTURA EXTERNA CRITERIOS BÁSICOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS PLC´s Figura 2.3 cuadro sinóptico de los tipos de PLC´s PLC´s Compactos: Se caracterizan por tener todas sus componentes electrónicas en un solo compartimiento
  • 18. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 17 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 2.4 ejemplo de algunos PLC´compactos PLC’S MODULARES Las E/S son módulos o tarjetas independientes con varias E/S, que se acoplan al bus con conectores. Cada módulo debe ser adquirido por separado. Permite tener un PLC mucho más adaptado a las necesidades reales, pero por lo general suele ser una solución más cara. Se suele emplear en modelos de PLC de gama alta donde el precio no es el inconveniente mayor. EXISTEN DOS ESTRUCTURAS DE PLC MODULARES: Estructura Americana.-En la cual se separan los módulos de entrada/salida del resto del PLC es decir del CPU y la fuente. Estructura Europea.-Cada módulo realiza una función específica; es decir, un módulo es el CPU, otro la fuente de alimentación, etc. Figura 2.5 ejemplos de algunos PLC´s modulares RIELES NORMALIZADOS Tanto los PLC de estructura modular como los de estructura compacta, nos dan la posibilidad de fijar sus distintos módulos en rieles normalizados. DE ACUERDO AL NÚMERO DE ENTRADAS Y SALIDAS El mercado de los PLC´s puede ser segmentado en cinco grupos
  • 19. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 18 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 1. micro PLCs 2. PLCs pequeños 3. PLCs medios 4. PLCs grandes 5. PLCs muy Grandes Figura 2.6 clasificación de PLC´s por el número de Entradas y salidas ESTRUCTURA FÍSICA DEL CONTROLADOR LÓGICO. COMPONENTES DE UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE Los autómatas programables se componen de tres bloques principales: La sección de entradas: adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores. También tiene una misión de protección de los circuitos electrónicos internos del autómata. La unidad central de procesos o CPU: Es la inteligencia del sistema. Es la zona del autómata donde se interpretan las instrucciones del programa de usuario, y en función de las entradas, activa las salidas deseadas. La sección de salidas: Decodifica las señales de la CPU, las amplifica y manda con ellas los dispositivos de salida o actuadores. Figura 2.7 componentes simplificado de un PLC COMPONENTES DE UN PLC  Fuente de alimentación  CPU  Módulo de entrada  Módulo de salida  Terminal de programación  periféricos
  • 20. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 19 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 2.8 estructura generalizada de un PLC CONFIGURACIÓN INTERNA DEL CONTROLADOR LÓGICO Figura 2.9 Arquitectura interna generalizada de un PLC LA CPU (Unidad Central de Procesamiento) La CPU es el “corazón” del autómata programable. Es la encargada de ejecutar el programa de usuario mediante el programa del sistema (es decir, el programa de usuario es interpretado por el programa del sistema). Sus funciones son:  Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no excede un determinado tiempo máximo (tiempo de ciclo máximo). A esta función se le suele denominar “Watch dog” (perro guardián).  Ejecutar el programa de usuario.  Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe acceder directamente a dichas entradas.  Renovar el estado de las salidas en función de la imagen de las mismas obtenida al final del ciclo de ejecución del programa de usuario.  Chequeo del sistema.
  • 21. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 20 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI  monitorea las entradas, toma decisiones basadas en las instrucciones sostenidas en su memoria de programa, realiza conmutación, conteo, temporización comparación de datos y operaciones secuenciales LAS MEMORIAS DEL PLC La memoria es un espacio físico dentro de la CPU donde los archivos de programa e información de datos son almacenados y manipulados. Las memorias son de dos tipos: - Volátiles y No volátiles  la memoria volatil puede ser fácilmente alterada y borrada, puede ser escritas y leidas. Sin respaldo, el contenido programado se perderá, en ausencia de la potencia. Son mejor conocidas como RAM . típicamente respaldadas con batería o capacitor.  La memorias No volátiles retienen su contenido programado sin un respaldo.las EEPCROM ofreccen la misma flexibilidad que la RAM. figura 2.10 mapa de memoria típico de un PLC TERMINALES DE PROGRAMACIÓN Son los dispositivos usados para cargar, ejecutar o depurar los programas del PLC los de varios estilos, los hay de mano y computadoras personales Figura 2.11 ejemplos de terminales de programación INTERFACES DE ENTRADA Y SALIDA Misión: Establecer la comunicación entre la unidad central y el proceso.  Las interfaces de entrada o Filtran o Adaptan o Codifican
  • 22. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 21 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI  Las interfaces de salida son las encargadas de decodificar, y amplificar las señales generadas durante la ejecución del programa antes de enviarlas a los elementos de salida. CLASIFICACIÓN DE LAS ENTRADA Y SALIDA POR EL TIPO DE SEÑALES: • Digitales de 1 bit • Digitales de varios bits • Analógicas POR LA TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN: • De corriente continua ( estáticas de 24/110 Vcc) • De CD a colector abierto (PNP o NPN) • De CA (60/110/220 Vca) • Salidas por relevador ( libres de tensión) POR EL AISLAMIENTO:  Con aislamiento Galvánico (opto acopladores)  Con acoplamiento directo POR LA FORMA DE COMUNICACIÓN CON LA UNIDAD CENTRAL:  Comunicación serie  Comunicación paralelo POR LA UBICACIÓN:  Locales y remotos En los autómatas pequeños, el tipo de interfaces disponibles suele ser limitado, siendo las más frecuentes: ENTRADAS  Corriente continua a 24 ó 48 Vcc.  Corriente alterna a 110 o 220 Vca.  Analógicas de 0-10 Vcc o 4-20 mA SALIDAS  Por relevdor.  Estáticas por triac a 220 Vca máximo.  Colector abierto para 24 o 48 Vcc.  Analógicas de 0-10 V o 4-20 mA. ESPECIFICACIÓN DE E/S ANALÓGICAS Cantidad y tipo de salidas analógicas  4-20 mA, 0-10 V, etc.  Resolución en bits (8, 12, 16) con o sin signo  Modularidad (2,4,8,16)  Con o sin protección Cantidad y tipo de entradas analógicas  4-20 mA, 0-10 V, termopar, etc.  Resolución en bits (8, 12, 16) con o sin signo  Modularidad(1,2,4,8,16)  Con o sin multiplexado de conversor A/D  Con indicación de alarma o nivel  Con tratamiento de señal
  • 23. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 22 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE SISTEMAS DIGITALES: UNIDAD 6_Circuitos Secuenciales 6.6.3 Memorias MICROCONTROLADORES: UNIDAD2._Arquitectura interna de un microcontrolador 2.1 Componentes del Microcontrolador 2.2 Registros internos. 2.3 Tipos y distribución de las memorias internas. 2.4 Periféricos internos. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  Todos los PLC existentes en laboratorio METODOLOGÍA 1. Usando los PLC´s con los que se cuente en el laboratorio, se debe identificar a que tipo de PLC corresponden. 2. En forma visual, identificar las partes que constituyen cada PLC 3. Consulte el manual de cada PLC, para sacar las características principales que los pueda identificar (fabricante, número y tipos de entradas /salidas, formas de programación, terminales de programación software usado, etc.). 4. registre la información obtenida. SUGERENCIAS DIDACTICAS 1. Navegando en la web, y visitando las páginas de los fabricantes de los PLC´s que se tienen en el laboratorio para complementar lo realizado en el laboratorio. 2. Consulte la bibliografía
  • 24. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 23 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 3. Comente con los compañeros de equipo, sobre los resultados de su trabajo. 4. Use cámara para tener fotos de los PLC´s REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) Reporte lo siguiente: 1. Fotografías de cada PLC. 2. Una tabla condensando los datos característicos de cada PLC existentes en el laboratorio: Fabricante, nombre, tipo de PLC, Número y tipos de entradas y de salidas 3. Concluya y comente lo aprendido en esta práctica. 4. Reporte en formato electrónico, no usar papel BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. Controladores programables MicroLogix 1200 y MicroLogix 1500, boletines 1762 y 1764, ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION, edición 10/2002 2. MicroLogix 1200 Programmable Controllers ALLEN BRADLEY – ROCKWELL, AUTOMATION, edición 3/2004. 3. [www.ab.com/micrologix 4. Automating Manufacturing Systems with PLCs,(Version 4.2, April 3, 2003), Hugh Jack, Copyright (c) 1993-2003 Hugh Jack (jackh@gvsu.edu). 5. Programmable logic Controllers, Third Edition, Frank D. Petruzella, Mc Graw-Hill Higher Education
  • 25. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 24 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No3 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Comunicación de un PLC con una PC OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA: Que el alumno conozca y realice los pasos para lograr con éxito la comunicación del PLC con una computadora personal . OBJETIVO ESPECIFICO : • Aprender a configurar el RSllinx con un protocolo de comunicación DF1 para un PLC Micrologix 1200 ó 1500. • Conozca el RSLogix500 y aprenda a usarlo para programar los PLC´s Micrologix 1200 y 1500 INTRODUCCIÓN: Por alguna extraña razón , ALLen Bradley requiere de dos paquetes de software para comunicarse y programar su familia de PLC´s . Se require de un paquete de software para su comunicación llamado RSLinx , y el paquete de programación llamado RSLogix500 . En esta práctica mostraremos como se conecta y programa un PLC MIcrologix configurado con el protocolo DF1. MARCO TEORICO Antes de poder empezar a programar el PLC, hay que asegurarnos de que la comunicación con la terminal de programación ( que en nuestro caso es una PC), sea exitosa. Para realizar la comunicación y configurar el driver apropiado, se usa el RSLinx. Un driver es un pequeño pedazo de software que permite que una computadora hable con otro sistema. En este caso, RSLinx usa drivers para conectar su computadora a su procesador. Se le tiene que decir al RSLinx que driver desea usar para hacer conexión. En nuestro caso de un PLC Micrologix se puede realizar a través de un driver con protocolo DF1-full duplex
  • 26. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 25 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Para conectar la PC al PLC hay que utilizar el cable 1761-CBL-PM02. Figura 3.1 cable de comunicación RS232 (1761-CBL-PM02) y su configuración El puerto denominado Canal 0 corresponde al puerto RS-232 del PLC. Éste permitirá su conexión con el puerto serie de la PC para poder programarlo de manera directa. Este puerto utiliza el protocolo de comunicación DF1 Full-duplex, muy útil cuando se requiere comunicación RS-232 punto a punto. Este protocolo acepta transmisiones simultáneas entre dos dispositivos en ambas direcciones. CONEXIÓN DE UN PLC AB MICROLOGIX 1000,1200 Y 1500 A UNA PC VIA R-S232 S i no se cuenta con un puerto RS3232, que es lo más probable, se recomienda usar un adaptador deRS232- USB para poder conectarse. (Se debe tener cuidado con el adaptador ya que no funciona con cualquier adaptador). Si se puede usar el cable especial USB/ Rs232 de AB sería lo más recomendable CONFIGURACIÓN DEL RSlinx Una vez conectado físicamente y energizado el PLC, se corre el RSLinx para configurar el driver de comunicación, siguiendo los pasos siguientes: 1. Entre al menú communications, como se muestra en la figura 3.2 . Dentro del menú Configure Drivers... seleccionar de la lista desplegada la opción RS-232 DF1 devicesCommunications Configure Drivers RS-232 DF1 device
  • 27. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 26 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 3.2 ventana del menú Communications Figura3.3 ventana del sub menú configure drivers 2. Una vez seleccionado el Driver pulsar Add New ..., aparecerá la siguiente ventana donde se seleccionará el nombre. 3. Al pulsar OK se entra en la ventana de configuración del nuevo Driver Figura 3.4 ventana de dar nombre al driver 4. Seleccione el Com Port correcto de la PC, Device: SLC-CH0/Micro/PanelView y Station Number:0 Teniendo el PLC conectado a la PC pulsar Auto-Configure. Tras varios mensajes, cuando la configuración sea completada, aparecerá el mensaje Auto Configuration Successful!
  • 28. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 27 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 3.5 configuración del rs232 NOTA: Cuando ya se ha realizado la autoconfiguración con éxito el RsLinx, se minimiza, no se cierra 5. Para asegurarse de que el driver de comunicación que se configuró está trabajando apropiadamente, use la función RSWho del RSLinx Clasic. Esta función muestra que procesadores y otros dispositivos están disponibles a través del driver. Para desplegar una ventana RSWho, de click en Communications  RSWho. 6. En el árbol RSWho, abra el driver que se configuró. Se deberá ver el procesador al cual se desea conectar. Figura 3.6 ventana mostrando el driver del procesador configurado 7. Si puede ver el procesador, el driver se configuró correctamente y ya puede seguir con el siguiente paso. 8. Si no se puede ver el procesador, el driver no se configuró correctamente ( o algún otro problema de comunicación está evitando de que se pueda tener acceso el procesador) corrija el problema antes de continuar.
  • 29. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 28 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI En el caso de que la auto configuración no haya sido exitosa, podrían aparecer los siguientes mensajes: a. Failed to find baud and parity! Check all cables and switch settings! Esto puede indicar que el Puerto serial para la computadora no está habilitado, el cable está dañado o no está conectado correctamente, o el protocolo para el canal del procesador no está configurado para comunicación RS-232 full duplex. b. Unable to verify settings due to packet time-out! (or Unable to verify settings due to a NAK!) Check all cables and configuration and try again. Estos dos mensajes usualmente indican que el canal en el procesador no está configurado para comunicación RS-232 full duplex. c. Unable to open specified port for configuration testing! Hay conflicto en el Puerto serial este está siendo usado por otro driver en RSLinx o por un dispositivo diferente tal como un modem Asumiremos que la auto configuración fue exitosa. Ahora se debe cerrar la ventana de Configure Drivers, minimize el RSLinx y abra el RSLogix. Creando un Nuevo programa con el RSLogix500 1.-.en el menú Start, seleccione ejecute el programa Rslogix 2.- En la barra de menús, de un click en “File” y en el siguiente menú seleccione “New” para crear un nuevo archivo o directamente dé clic en el icono . Se abrirá una ventana indicando que seleccione el procesador del PLC que utilizará en el desarrollo del programa y aparece la lista completa de procesadores de Allen Bradley que soporta la versión del software en la siguiente pantalla: Figura 3.7 ventana de selección de PLC del RSLogix 3.- de la lista de procesadores seleccione, por ejemplo, “Bul. 1762 Micrologix 1200 series C” y click en OK. Ingresar nombre de procesador =UNTITLED (por default)
  • 30. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 29 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 4. Si tienes una copia del proyecto en tu computadora, en la barra principal de herramientas seleccione File, Open, elija abrir el proyecto con extensión .RSS, y de un click en el botón de abrir. 5. En la barra de herramientas, vaya a Comms, System Comms....y de un click en el driver AB_DF1-1 en el lado izquierdo de la pantalla. En el lado derecho de la pantalla se mostraran un icono de su computadora y un icono del procesador con el cual se ha comunicando Figura 3.8 ventana mostrando los drivers y los procesadores 6. De un click en el ícono del procesador del lado derecho y elija la operación que usted desea ejecutar: Online, Upload, o Download. 7. Si eliges Upload y no tienes un proyecto en tu archivo de proyectos con un nombre de archivo que coincida con el nombre del proyecto de su procesador, le aparecerá la siguiente ventana: Figura 3.9 creación de un nuevo archivo
  • 31. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 30 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 8. De un click en el botón Create New File. Si hay un proyecto con un nombre que coincida pero no exactamente, el botón Upload Use File no será deshabilitado y será probable que sea su elección. Si tiene un archivo que coincide que está almacenado en algún otro fólder de archivos, puede dar un click al botón de Browse para encontrarlo y seleccionarlo. 9. Si elige Upload o Download, la ventana final es Do you want to go online? Click Yes y estará en línea con el procesador. CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE 3 Programación de controlador lógico en lenguaje escalera (ladder). 3.1 Pantallas de programación 3.2 Off Line (Fuera de línea). 3.3 On Line (En línea). MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  1 PLC Allen Bradley Micrologix1200 o Micrologix1500  Cable de comunicación RS232 o cable RS232/USB (o adaptador Rs232 -USB si no se tiene puerto RS232)  PC con los software RSLinx y RSlogix 500 instalados  Cable de alimentación de CA para PLC  Desarmador Philips METODOLOGÍA En esta práctica se asegura la comunicación del PLC con la terminal de programación. Para realizar esta tarea siga el procedimiento mostrado en la sección del marco teórico de esta práctica. 1. Conecte la alimentación de energía al PLC. 2. Conecte el cable de comunicación del PLC, cable 1761-CBL-PM02, al puerto serie COM x, RS232 de la PC. En caso de que la computadora solo tenga puertos USB, se puede usar un adaptador RS232/USB o el correspondiente cable RS232-USB de Allen Bradley. 3. Siga el procedimiento (mostrado en la sección del marco teórico) para configurar el driver del Micrologix 1200 ó 1500. 4. Si la configuración del driver no se obtuvo con éxito, resuelva el posible problema consultando el manual del PLC o con el instructor. 5. Si se consigue la configuración exitosa del driver, minimice el RSLinx, no lo cierre y proceda a ejecutar el RSLogix500. 6. Siguiendo el procedimiento para abrir un programa de ejemplo con extensión .RSS, cárguelo del disco duro al RSLogix500 (UPLOAD) y descárguelo a su PLC. 7. Una vez ON LINE, ejecute el programa de ejemplo y el objetivo de la práctica se ha conseguido.
  • 32. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 31 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI SUGERENCIAS DIDACTICAS  Leer la documentación 1 mencionado en la bibliografía preliminar.  Corra en su computadora el RSLogix, aunque no cuente con el PLC, para familiarizarse con las pantallas .  Tome notas de las dudas al realizar la práctica REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) Reporte lo siguiente: 1. Copia de las pantallas obtenidas al configura el driver RS232 DF1 con el RSLinx. 2. Si no pudo configurar el driver, documente como solucionó el o los problemas. 3. Copia de las pantallas al configurar el RSLogix500 hasta poner el con el PLC en ON LINE. 4. Agregue una foto de la PC conectada al PLC 5. sus conclusiones y comentarios BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. RSLogix 500 ™,GETTING RESULTS GUIDE,PUBLICATION LG500-GR002C-EN-P–January 2007, Supersedes Publication Supersedes Publication LG500-GR002B-EN-P 2. Controladores programables MicroLogix 1200 y MicroLogix 1500, boletines 1762 y 1764, ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION, edición 10/2002 3. MicroLogix 1200 Programmable Controllers ALLEN BRADLEY – ROCKWELL, AUTOMATION, edición 3/2004. 4. www.ab.com/micrologix
  • 33. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 32 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No4 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Elementos de programación con el RSlogix500 OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA: • Que el alumno sea capaz de identificar los elementos de programación en el RSlogix500 y que pueda Programar al PLC usando diagramas de escalera, con elemento de BIT OBJETIVO ESPECIFICO : • Programar Controladores Lógico Programables de la línea ALLEN BRADLEY, familia MicroLogix 1200 serie C mediante el software de programación RSLogix 500 de Rockwell Automation • Explotar todas las herramientas de programación y visualización del software RSLogix 500, RSLinx y RSLogix Emulate 500. INTRODUCCIÓN: En esta práctica se dan las directrices básicas para la utilización del RSLogix 500. RSLogix 500 es el software destinado a la creación de los programas del autómata en lenguaje de esquema de contactos o también llamado lógica de escalera (Ladder). Incluye editor de Ladder y verificador de proyectos (creación de una lista de errores) entre otras opciones. Este producto se ha desarrollado para funcionar en los sistemas operativos Windows®. MARCO TEORICO EXPLORANDO EL RSLOGIX 500 Para navegar por las varias ventanas y barras de herramientas del RSLogix500 más fácilmente, se deberá entender que contienen y cuál es su funcionalidad que proporciona cada una de ellas. Cuando se abre un proyecto en el RSLogix500 se debe ver lo siguiente:
  • 34. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 33 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.1 descripción de las ventanas del RSLogix500 Barra de menú: permite realizar diferentes funciones como recuperar o guardar programas, opciones de ayuda, etc. Es decir, las funciones elementales de cualquier software actual. Barra de iconos: engloba las funciones de uso más repetido en el desarrollo de los programas. Barra de estado del procesador: Nos permite visualizar y modificar el modo de trabajo del procesador (online, offline, program, remote), cargar y/o descargar programas (upload/download program), así como visualizar el controlador utilizado . Los modos de trabajo más usuales son: • Offline: Consiste en realizar el programa sobre una computadora, sin necesidad alguna de acceder al PLC para posteriormente una vez acabado y verificado el programa descargarlo en el procesador. Este hecho dota al programador de gran independencia a la hora de realizar el trabajo. • Online: La programación se realiza directamente sobre la memoria del PLC, de manera que cualquier cambio que se realice sobre el programa afectará directamente al procesador, y con ello a la planta que controla. Este método es de gran utilidad para el programador experto y el personal de mantenimiento ya que permite realizar modificaciones en tiempo real y sin necesidad de parar la producción. Árbol del proyecto: Contiene todos los archivos generados en el proyecto, estos se organizan en carpetas. Las más importantes son: • Controller properties: contiene las prestaciones del procesador que se está utilizando, las opciones de seguridad que se quieren establecer para el proyecto y las comunicaciones. • Processor Status: se accede al archivo de estado del procesador IO Configuration: Se podrán establecer y/o leer las tarjetas que conforman el sistema. • Channel Configuration: Permite configurar los canales de comunicación del procesador • Program Files:Contiene las distintas rutinas Ladder creadas para el proyecto • Data Files: Da acceso a los datos de programa que se van a utilizar así como a las referencias cruzadas (cross references). Podemos configurar y consultar salidas (output), entradas (input), variables binarias (binary), temporizadores (timer), contadores (counter),
  • 35. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 34 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI ... Si seleccionamos alguna de las opciones se despliegan diálogos de acceso a la tabla de datos, en el que se pueden configurar diferentes parámetros según el tipo de elemento. Panel de resultados: aparecen los errores de programación que surgen al verificar la corrección del programa realizado (situados en la barra de iconos). Efectuando doble clic sobre el error, automáticamente el cursor se situará sobre la ventana de programa Ladder en la posición donde se ha producido tal error. También es posible validar el archivo mediante Edit > Verify File o el proyecto completo Edit> Verify Project. Barra de instrucciones: Esta barra le permitirá, a través de pestañas y botones, acceder de forma rápida a las instrucciones más habituales del lenguaje Ladder. Presionando sobre cada instrucción, ésta se introducirá en el programa Ladder. Ventana del programa Ladder: Contiene todos los programas y subrutinas Ladder relacionados con el proyecto que se esté realizando. Se puede interaccionar sobre esta ventana escribiendo el programa directamente desde el teclado o ayudándose con el ratón (ya sea arrastrando objetos procedentes de otras ventanas ó seleccionando opciones con el botón derecho del ratón). Figura 4.2 forma de acceso los archivos del proyecto en el RSLogix500 ARCHIVOS DEL PROCESADOR Contiene: – Program files (archivos de Programa) – Data files (archivos de Datos
  • 36. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 35 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.3 distribución de la memoria del PLC y el RSLogix500 Archivos de Programa (Program Files) Los archivos de programa contienen información del controlador, el programa principal en escalera, subrutinas de interrupción, y las subrutinas de los programas. Estos archivos son: • System Program (file 0) – este archivo contiene varias informaciones relacionadas con el sistema e información del programa del usuario tales como tipo de procesador, configuración de E/S, nombre del archivo del procesador y password • Reserved (file 1) – este archivo está reservado. • Main Ladder Program (file 2) – este archivo contiene las instrucciones programadas por el usuario que definen como va a operar el procesador • User Error Fault Routine (file 3) – este archivo es ejecutado cuando ocurre una falla recuperable. • High-Speed Counter Interrupt (file 4) – este archivo se ejecuta cuando ocurre una interrupción de un HSC. También puede ser usada para un programa de escalera de subrutina • Selectable Timed Interrupt (file 5) – este archivo es ejecutado cuando ocurre un STI. También puede ser usada para un programa de escalera de subrutina • Subroutine Ladder Program (files 6 – 15) – Estos son usados de acuerdo a las instrucciones de subrutinas que residan en el archivo del programa principal u otro archivo de subrutinas. Los archivos de datos (Data files) Trabajan en conjunción con los Program files y guardan información de acuerdo al tipo de datos a maniobrar por el PLC.
  • 37. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 36 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Data files del 0 al 8 son creados automáticamente cuando se abre un nuevo proyecto. Dan acceso a los datos de programa que se van a utilizar así como a las referencias cruzadas (cross references). Podemos configurar y consultar salidas (output), entradas (input), variables binarias (binary), temporizadores (timer), contadores (counter), ... Si seleccionamos alguna de las opciones se despliegan diálogos similares al siguiente, en el que se pueden configurar diferentes parámetros según el tipo de elemento. Archivos diferentes de datos solo pueden contener un tipo de datos. Un tipo de dato define el formato y el tamaño del valor almacenado. Los Archivo de Datos están organizados por el tipo de datos que contienen como se muestra en la Figura 4.4 Figura 4.4 distribución de un los archivos de datos Tabla 4.1 los archivos de datos y su descripción Edición de un programa Ladder con el RSLogix500 Las diferentes instrucciones del lenguaje Ladder se encuentran en la barra de instrucciones . Al presionar sobre alguno de los elementos de esta barra estos se introducirán directamente en la rama sobre la que nos encontremos. Figura 4.5 barra de instrucciones del RSLogix500 (user)
  • 38. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 37 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Añadir una nueva rama al programa Crear una rama en paralelo a la que ya está creada Contacto normalmente abierto (XIC - Examine If Closed): examina si la variable binaria está activa (valor=1), y si lo está permite al paso de la señal al siguiente elemento de la rama. La variable binaria puede ser tanto una variable interna de memoria, una entrada binaria, una salida binaria, la variable de un temporizador, ...En este ejemplo si la variable B3:0/0 es igual a 1 se activará la salida O:0/0. Figura 4.6 contacto normalmente abierto Contacto normalmente cerrado (XIO - Examine If Open): examina si la variable binaria está inactiva (valor=0), y si lo está permite al paso de la señal al siguiente elemento de la rama. En este ejemplo si la variable B3:0/0 es igual a 0 se activará la salida O:0/0. Figura 4.7 contacto normalmente cerrado Activación de la variable (OTE - Output Energize): si las condiciones previas de la rama son ciertas, se activa la variable. Si dejan de ser ciertas las condiciones o en una rama posterior se vuelve a utilizar la instrucción y la condición es falsa, la variable se desactiva. Para ciertos casos es más seguro utilizar las dos instrucciones siguientes,que son instrucciones retentivas. Activación de la variable de manera retentiva (OTL - Output Latch): si las condiciones previas de la rama son ciertas, se activa la variable y continúa activada aunque las condiciones dejen de ser ciertas. Una vez establecida esta instrucción solo se desactivará la variable usando la instrucción complementaria que aparece a continuación. Desactivación de la variable (OTU - Output Unlatch): normalmente está instrucción se utiliza para anular el efecto de la anterior. Si las condiciones previas de la rama son ciertas, se desactiva la variable y continúa desactivada aunque las condiciones dejen de ser ciertas. Flanco ascendente (ONS - One Shot): esta instrucción combinada con el contacto normalmente abierto hace que se active la variable de salida únicamente cuando la variable del contacto haga la transición de 0 a 1 (flanco ascendente). De esta manera se puede simular el comportamiento de un pulsador. Figura 4.8 instrucción de flanco ascendente Fiugra 4.9 barra de instrucciones del RSLogix500 (timer/Counter))
  • 39. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 38 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Temporizador (TON - Timer On-Delay): La instrucción sirve para retardar una salida, empieza a contar intervalos de tiempo cuando las condiciones del renglón se hacen verdaderas. Siempre que las condiciones del renglón permanezcan verdaderas, el temporizador incrementa su acumulador hasta llegar al valor preseleccionado. El acumulador se restablece (0) cuando las condiciones del renglón se hacen falsas. Es decir, una vez el contacto (B3:0/0) se activa el temporizador empieza a contar el valor seleccionado (Preset=5) en la base de tiempo especificada (1.0 s.). La base de tiempo puede ser de 0.001 s., 0.01 s. y 1.00 s. Una vez el valor acumulado se iguala al preseleccionado se activa el bit llamado T4:0/DN (temporizador efectuado). Este lo podemos utilizar como condición en la rama siguiente. Figura 4.10 instrucción de Timer ON delay Contador (CTU - Count Up): se usa para incrementar un contador en cada transición de renglón de falso a verdadero. Por ejemplo, esta instrucción cuenta todas las transiciones de 0 a 1 de las variable colocada en el contacto normalmente abierto. Cuando ese número se iguale al preseleccionado (6 en este caso) el bit C5:0/DN se activa. Este bit se puede usar posteriormente como condición en otro renglón del programa. Figura 4.11 instrucción de contador ascendente (CTU) Resetear (RES - Reset): La instrucción RES restablece temporizadores, contadores y elementos de control. En el ejemplo presentado a continuación una vez aplicado el reset, elmcontador se pone a cero y cuando la condición del renglón del contador vuelca a ser cierta, empezará a contar de cero. Figura 4.12 instrucción de RESET (RES) Para introducir el nombre de las variables se puede hacer mediante el teclado o a partir del Árbol del proyecto>Data Files y seleccionar el elemento necesario (salida, entrada variable..). Una vez seleccionado el elemento se abre una ventana y se puede arrastrar con el ratón la variable como se muestra en la figura 4.11, y colocar el nombre de la variable (0:0.0/0) encima de la casilla verde de la instrucción (indicada con el círculo azul).
  • 40. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 39 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.13: Adición de variables TABLA DE AYUDA DE INSTRUCCIONES Para más información sobre las instrucciones usadas en el RSLogix 500 se puede acceder al menú de ayuda: Help>SLC Instruction Help y se encuentra un explicación muy detallada de su funcionamiento. Figura 4.14 ayuda para las instrucciones dentro del RSLogix VERIFICANDO EL ARCHIVO De click al ícono o a Edit, Verify File de la barra de menú. Si su archivo tiene algún error, la ventana de salida Verify Results despliega la información acerca de los errores u omisiones ocurridas en su programa. Si su programa no tiene ningún error, la esquina inferior izquierda de la ventana del RSLogix avisa con "Verify has completed, no errors found".
  • 41. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 40 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI DESCARGA DEL PROGRAMA Una vez terminado y verificado el programa y que ya no tenga ningún error, se procede a descargarlo al procesador del PLC (download). Figura 4.15: Descarga del programa al PLC Figura 4.16: Salvar el programa Figura 4.17: Aceptación de la descarga Figura 4.18: Paso a modo Remote Program Figura 4.19: Transfiriendo datos del programa
  • 42. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 41 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.20: Paso a modo Run (el programa está en funcionamiento) Figura 4.21: Paso a modo on-line (conectado) Figura 4.22: Programa on-line y forzado de entrada Para desconectar el enlace entre el ordenador personal y el PLC se deben seguir los siguientes pasos, siempre teniendo en cuenta que una vez desconectado el autómata este sigue funcionando con el programa descargado. Es importante dejar el programa en un estado segura (pulsador de paro). Figura 4.23: Paso a modo off-line (desconectado) A continuación aparece un diálogo para salvar el programa realizado, de esta manera se puede salvar todos los archivos de datos (tablas de variables, salidas, temporizadores,...).
  • 43. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 42 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.24: Salvar los resultados HARDWARE Y ESQUEMAS PARA ALAMBRADO DE E/S DE LOS DE LOS PLC´S DE ALLEN BRADLEY MICROLOGIX1200Y 1500 Para poder alambrar a las entradas y salidas los dispositivos usados en las prácticas es necesario conocer las características de los PLC Micrologix1200 y 1500. En esta sección del marco teórico se dan algunos aspectos tomados de los respectivos manuales El MicroLogix 1200 y 1500 proporcionan E/S discretas incorporadas en el controlador, según lo indicado en la siguiente tabla. Estos puntos de E/S se conocen como E/S incorporadas Tabla 4.2 Potencia y configuración de E/S del controlador Micrologix 1200 CAT. NO. LINE VOLTAGE NUMBER OF INPUTS NUMBER OF OUTPUTS HIGH SPEED I/O 1762-L24AWA, 1762-L24AWAR 120/240V AC (14) 120V AC (10) Relay N/A 1762-L40AWA, 1762 -L40AWAR 120/240V AC (24) 120V AC (16) Relay N/A 1762-L24BWA, 1762 -L24BWAR 120/240V AC (10) Standard 24V DC (4) Fast 24V DC (10) Relay (4) 20 kHz input 1762-L40BWA, 1762 -L40BWAR 120/240V AC (20) Standard 24V DC (4) Fast 24V DC (16) Relay (4) 20 kHz input 1762-L24BXB, 1762 -L24BXBR 24V DC (10) Standard 24V DC (4) Fast 24V DC (5) Relay (4) Standard 24V DC FET (1) Fast 24V DC FET (4) 20 kHz input (1) 20 kHz output 1762-L40BXB, 1762-L40BXBR 24V DC (20) Standard 24V DC (4) Fast 24V DC (8) Relay (7) Standard 24V DC FET (1) Fast 24V DC FET (4) 20 kHz input (1) 20 kHz output
  • 44. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 43 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.25 selección de los PLC Micrologix1500 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC) MICROLOGIX 1200 (1762) Figura 4.26 partes externas del hardware del Micrologix1200
  • 45. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 44 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI EL CONTROLADOR MICROLOGIX 1200 CUENTA CON : • 6 K de memoria. . • Matemática de enteros con signo de 32 bits • E/S incorporadas, las cuales proporcionan entradas y salidas de alta velocidad optimizadas • Tres opciones base, incluyendo la configuraciones eléctricas con: – entradas de CA o CC – alimentación de CA o CC – salidas de relé o de estado sólido • Dos potenciómetros de ajuste analógico incorporados en el controlador. • Capacidades PID incorporadas • Puerto de comunicación RS-232 adicional, Figura 4.27 Aspecto real de un PLC Micrologix 1200 DIRECCIONAMIENTO DE E/S Bases de como leer las direcciones del PLC Figura 4.28 formato de direccionamiento de las entradas y salidas en los PLC AB
  • 46. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 45 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Tabla 4.3 significado de las términos usados para direccionar las Entradas y Salidas del PLC Tabla 4.4 condensados de lso tipos de archivos manejados por los PLC Micrologix
  • 47. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 46 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI TERMINALES DE CONEXIÓN DEL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC) MICROLOGIX 1200 Figura 4.29 distribución de las entradas y salidas del Micrologix1200 Figura 4.30 ejemplo de conexión de cargas de CD y CA en las salidas del Micrologix1200
  • 48. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 47 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 4.31 ejemplo de conexión de una botonera de CD en las entradas del Micrologix1200 DIAGRAMA DE ALAMBRADO DE LAS SALIDAS TIPO RELEVADOR DEL MICROLOGIX 1500 1764-24AWA Figura 4.32 ejemplo de conexión de cargas de CA en las salidas del tipo relay del Micrologix 1500
  • 49. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 48 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI “NOT USED” Terminales no pensadas para usarse como puntos de conexión Figura 4.33 ejemplo de conexión de entradas CA en las entradas del Micrologix1500 Tabla 4.5 equivalencias entre diagramas de escalera y circuitos lógicos DIAGRAMA DE ALAMBRADO DE LAS ENTRADAS TIPO CA DEL MICROLOGIX 1500 1764- 24AWA
  • 50. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 49 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE ELECTRONICA DIGITAL: UNIDAD 3_Compuertas lógicas 3.1 Compuertas básicas 3.1.1 AND 3.1.2 OR 3.1.3 NOT 3.1.4 NAND 3.1.5 NOR 3.1.6 XOR UNIDAD 6_ Circuitos Secuenciales 6.3 FLIP FLOPS 6.3.1 R-S 6.3.2 J-K 6.3.3 D 6.3.4 T MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  PLC Allen Bradley Micrologix1200 o Micrologix1500  Cable de comunicación RS232 (o adaptador Rs232 -USB si no se tiene puerto RS232)  PC con el software RSlinx y RSlogix 500 instalados  Cable de alimentación de CA para PLC  Botonera  3 focos  10 conexiones zapata-zapata de diferentes colores  Desarmador Philips  Pinzas de electricista  Multímetro METODOLOGÍA Después de completar con éxito la práctica anterior, en ésta se programarán las funciones lógicas básicas y el latch en un PLC Microloogix1200 ó 1500. Para lograrlo se usarán los métodos siguientes:
  • 51. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 50 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 1. Usando el RSLogix 500, implementar el diagrama de escalera de las funciones lógicas básicas AND, OR,NOT, XOR 2. Alambre el PLC Micrologix1200 con la botonera en las entradas del PLC como se ilustra en la figura 4.31 3. Alambre 4 lámparas a 4 salidas del PLC representando las funciones lógicas 4. Compruebe las tablas de verdad de cada función lógica 5. Implemente el diagrama de escalera de una memoria (Latch) para prender y apagar un foco y compruebe que funciona correctamente SUGERENCIAS DIDACTICAS 1. Consultar el manual del PLC usado en la práctica 2. Consulte el manual del RSLogix 500 3. Simule las funciones lógicas y el latch en el Logixpro antes de la realización de la práctica 4. Que revisen a conciencia sus conexiones antes de alimentar la energía de los equipos 5. Tomar fotos y videos de la operación de los semáforos para la evidencia requerida en el reporte final REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) Reporte lo siguiente: 1. Copia de pantallas de las simulaciones realizadas con el Logixpro 2. Presente el listado de cada uno de los programas realizados en el RSLogix500 3. Como evidencia de la realización de la práctica, presente videos de la ejecución del programa al comprobar la operación 4. Incluya sus conclusiones y comentarios sobre la realización de la práctica 5. Entregue reporte en electrónico no use papel BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. Controladores programables MicroLogix 1200 y MicroLogix 1500, boletines 1762 y 1764 ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION, edición 10/2002 2. MicroLogix 1200 Programmable Controllers ALLEN BRADLEY – ROCKWELL, AUTOMATION,edición 3/2004. 3. www.ab.com/micrologix 4. Automating Manufacturing Systems with PLCs, (Version 4.2, April 3, 2003), Hugh Jack,Copyright (c) 1993-2003 Hugh Jack (jackh@gvsu.edu). 5. Programmable logic Controllers,Third Edition, Frank D. Petruzella, Mc Graw-Hill Higher Education
  • 52. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 51 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No5 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Arranque paro de un motor trifásico OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA: • Que el alumno sea capaz de Implementar y probar un programa para el arranque y paro de un motor trifásico con inversión de giro OBJETIVO ESPECIFICO : Implementar y probar un programa con el RSLogix500, que realice lo siguiente: • que se pueda invertir el sentido de giro de un motor trifásico, con “overlocking” y retardo para que no sea posible invertir el giro del motor hasta que se haya detenido el giro en sentido contrario, usando un timer. INTRODUCCIÓN: En una gran cantidad de aplicaciones de automatización Industrial, se requiere de motores que puedan invertir su sentido de giro. Para invertir el giro de un motor habrá que invertir el giro del campo magnético creado por el estator; de esta forma el rotor tenderá a seguirlo y girará en sentido contrario. Para conseguirlo, basta con invertir un par de fases cualesquiera de la línea trifásica de alimentación al motor, lo que en la práctica se realiza con dos contactores de conexión a red. MARCO TEORICO El circuito de control para un motor emplea un relevador de uso pesado conocido como contactor, que no es ni más ni menos, que un conjunto coordinado de varios contactos que se abren o se cierran de manera simultánea. Podemos visualizar un contactor como un relevador común, el cual al energizarle su bobina con una señal de control cierra al mismo tiempo todos sus contactos normalmente abiertos, permitiendo el paso de corrientes eléctricas separadas a través de varios cables:
  • 53. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 52 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 5.1 diagrama eléctrico de para arranque y paro de un motor trifásico ARRANQUE/PARO DE UN MOTOR TRIFÁSICO REVERSIBLE Diagrama eléctrico de un motor reversible trifásico través de dos contactores M1 y M2 . Figura 5.2 diagrama eléctrico de para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico Cuando se cierran los tres contactos normalmente abiertos del contactor M1, los escobillones del motor (1, 2 y 3) son alimentados por la corriente trifásica a través de los alambres A, B y C de modo tal que el motor gira en un sentido que podemos llamar "hacia adelante" (forward), mientras que si los escobillones del motor son alimentados de otro modo por la corriente trifásica cerrándose los tres contactos normalmente abiertos del contactor M2, el motor gira en sentido inverso que podemos llamar "en reversa" (reverse). En este diagrama aparece otro contacto normalmente cerrado que también en un momento dado puede detener por completo el movimiento del motor, el cual inusualmente aparece en el extremo derecho del diagrama en vez de aparecer en el extremo izquierdo. Se trata del contacto OL, que significa Over-Load, el cual es un componente generalmente puesto cerca del motor (o inclusive dentro del mismo motor) para
  • 54. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 53 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI protegerlo en caso de que se presente una Sobre-Carga de corriente. Esto puede ocurrir en caso de que el motor reciba un peso mucho mayor del que está diseñado para manejar, en cuyo caso el motor se "atasca" quedando expuesto a un sobrecalentamiento que puede terminar destruyéndolo en poco tiempo. El interruptor OL puede ser un interruptor térmico, el cual al aumentar la temperatura arriba de cierto límite se abre interrumpiendo el flujo de la corriente. alambrado en serie con cada fase del motor AC. Si los calentadores se ponen muy calientes, el contacto cambiará de su estado normal (NC) al abierto, lo cual evitará que ninguna fase sea energizada. Figura 5.3 diagrama eléctrico de para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico UN MAL CIRCUITO DE CONTROL Este control electromecánico operará muy bien siempre y cuando no se opriman los dos botones al mismo tiempo. Si sucede ésto, las fases A y B se pondrán en corto circuito por el hecho que el contactor M1 envía a la fase A y a la fase B directo al motor y el contactor M2 , los invertirá; la fase A podría cortocircuitear a la fase B y viceversa. Figura 5.4 diagrama de escalera del circuito para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico
  • 55. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 54 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI UN DISEÑO QUE EVITA EL CORTO CIRCUITO DE LAS FASES Figura 5.5 diagrama de escalera del circuito para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico con interlocking Esta técnica de protección es conocida como interlocking. El mayor inconveniente de este circuito es que, para que el motor se mantenga funcionando es necesario mantener oprimido el botón de giro SOLUCIÓN 1: CONTACTO DE” INTERLOCKING” Y MEMORIA Es un este circuito mejorado, se la agrega una memoria para cada sentido, sin embargo también tiene un inconveniente: Si se cambia de sentido de giro cuando el motor está girando en el sentido inverso, se produce una sobrecarga al motor que genera un problema que acorta la vida del motor. Figura 5.6 diagrama de escalera del circuito para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico con memoria e interlocking SOLUCIÓN 2: CONTACTO DE” INTERLOCKING” Y MEMORIA Y TIMERS Si el motor estuviera moviendo una carga pesada, por ejemplo un abanico grande, el motor podría continuar girando por su propia inercia durante cierta cantidad de tiempo aún después de haberse oprimido el botón stop, lo cual podría representar un problema en caso de que el operador tratase de invertir la dirección del motor sin esperar a que el abanico se haya detenido completamente. Si el abanico continúa girando mientras va perdiendo velocidad y el botón reverse fuera oprimido antes de que el abanico se haya detenido completamente, el motor trataría de sobreponerse a la inercia
  • 56. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 55 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI rotatoria del abanico al intentar ponerse en marcha en reversa, para lo cual tendría que "jalar" cantidades mayores de corriente eléctrica reduciendo con este maltrato tanto la vida del motor como los engranajes mecánicos del abanico y el abanico mismo. Para impedir que esto pueda ocurrir, queremos añadir alguna función de retardo de tiempo al circuito de control del motor para impedir la ocurrencia de un arranque prematuro. Esto lo podemos lograr agregando un par de relevadores de retardo de tiempo TD1 y TD2, cada uno de ellos puestos en paralelo con cada contactor M1 y M2: Figura 5.7 diagrama de escalera del circuito para arranque y paro con inversión de giro y para de un motor trifásico conmemoria, interlocking y timer La tarea ahora es, convertir el circuito electromecánico de control de giro reversible del motor con “overlocking” y Timers, a un programa en diagrama de escalera para el PLC que se desee usar para implementar el control. CONEXIÓN DE UN CONTACTOR CON EL PLC Para implementar un circuito de arranque/paro o de un motor trifásico usando un PLC, se puede alambrar como el que se muestra en la figura: Figura 5.8 diagrama de alambrado del circuito eléctrico del motor conectado a un PLC
  • 57. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 56 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE Máquinas eléctricas Unidad 1: Principios y fundamentos de máquinas eléctricas. 1.1 Estudio del Campo magnético 1.2 Análisis de circuitos magnéticos 1.3 Análisis de excitación en CA y CD . Conexiones 1.4 Principio motor- generador Unidad 5: Motores de corriente alterna 5.1 Principio y Análisis de • Motor Jaula de ardilla. • Motor con rotor bobinado 5.2 Arranque y control de velocidad de los motores de inducción MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  PLC Allen Bradley Micrologix1200 o Micrologix1500  Cable de comunicación RS232 (o adaptador Rs232 -USB si no se tiene puerto RS232)  PC con el software RSlogix500 y RSLinx instalados  10 Cables de conexiones zapata-zapata  Cable de alimentación de CA para PLC  Desarmador Philips  Pinzas de electricista  Multímetro  Tablero Lab-Volt, con de motor trifásico y alimentación trifásica  2 contactores con protección de overload  2 Botoneras  2 lámparas piloto o focos METODOLOGÍA 1. implemente un programa en el RSLogix500 para el PLC Micrologix1200 ó 1500, para arranque/paro con inversión de giro de un motor trifásico ( de los tableros del laboratorio LabVolt) conectado en estrella. El programa debe realizar lo siguiente:  los botones de mando deben contar con memoria  Proporcionar protección de INTERERLOCKING, para no generar un corto circuito cuando se accionen los pulsadores de giros IZQ y DER simultáneamente.  Cuando se invierta el giro el motor primero se detiene, se espera un cierto tiempo controlado por un timer, y hasta entonces producirá la inversión del giro.  Añade al esquema de mando del circuito anterior dos lámparas de señalización, una que se accione cuando el motor gira en el sentido de las agujas del reloj y otra que lo haga cuando el motor gire en sentido contrario.
  • 58. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 57 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 2. Alambre el motor con los contactores y su protección y pruebe su funcionamiento manual, no energice hasta que el instructor haya revisado las conexiones. Figura 5.9 diagrama de alambrado del circuito eléctrico de arranque de un motor del equipo Lab-Volt del laboratorio 3. Cargue el programa al PLC después de que haya comprobado, en la simulación, su correcto funcionamiento. 4. Alambre al PLC el circuito probado en el inciso 2, de nuevo, no energice hasta que el instructor haya revisado sus conexiones. Figura 5.10 diagrama de alambrado de los contactores de control del motor a un PLC Micrologix1200con salidas de relevador 5. Prueba la operación de su programa, tome video y fotos para sus evidencias.
  • 59. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 58 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI SUGERENCIAS DIDACTICAS  Es primordial repasar sus apuntes sobre el control de motores trifásicos y sus conexiones  Repasar las características de los motores de CA  Repasar el funcionamiento de los Contactores REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) Reporte lo siguiente: 1. Copia de pantallas de las simulaciones realizadas con el Logixpro 2. Presente el listado de los programas realizados en el RSLogix500 3. Como evidencia de la realización de la práctica, presente videos de la ejecución del programa al comprobar la operación 4. Incluya sus conclusiones y comentarios sobre la realización de la práctica 5. Entregue reporte en electrónico no use papel BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. Controladores programables MicroLogix 1200 y MicroLogix 1500, boletines 1762 y 1764 ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION, edición 10/2002 2. MicroLogix 1200 Programmable Controllers ALLEN BRADLEY – ROCKWELL, AUTOMATION, edición 3/2004. 3. www.ab.com/micrologix 4. Automating Manufacturing Systems with PLCs (Version 4.2, April 3, 2003), Hugh Jack ,Copyright (c) 1993-2003 Hugh Jack (jackh@gvsu.edu). 5. Programmable logic Controllers, Third Edition, Frank D. Petruzella, Mc Graw-Hill Higher Education
  • 60. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 59 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No. 6 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Aplicación de los Timers o Temporizadores OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA:  Que el alumno comprenda la operación de los “timers” (Temporizadores) , que sea capaz programarlos y usarlos en la solución de problemas prácticos.  Programar temporizadores mediante el software de programación RSLogix500 OBJETIVO ESPECIFICO :  Que el alumno sea capaz de programar al PLC para implemente un semáforo de dos vías usando Timers  Que sea capaz de alambrar el PLC con el semáforo físico INTRODUCCIÓN: En muchas aplicaciones de automatización de procesos industriales o de cualquier otra índole, se requieren tareas en donde los dispositivos involucrados, sean manipulados y controlados en función del tiempo; como por ejemplo, el encendido y paro de un motor para mover una banda transportadora durante un periodo de x segundos, llenado / vaciado de tanques con bombas, apertura y cierre de válvulas, encendido y apagado de luces de un semáforo, etc. Los “timers” son dispositivos que cuentan incrementos de tiempo. Son usados, por ejemplo, con los semáforos para controlar el lapso de tiempo entre cambios de señales. Hoy en día todos los PLC´s cuentan con instrucciones para programar el uso de Timers o Temporizadores. . Figura 6.1 Un semáforo como ejemplo de aplicación de los Timers
  • 61. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 60 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI MARCO TEORICO: Antecedentes de los Timers Relevadores ON-DELAY Los “timers” usados en los PLC’s se pueden comparar con los circuitos de temporización electromecánicos. En el ejemplo mostrado en la figura6.2, un interruptor normalmente abierto, S1, es usado con el relevador timer TR1, que está ajustado para 4 segundos. TR1 es un temporizador ON delay, lo que significa que una vez que recibe una señal de habilitación, debe pasar una cantidad determinada de tiempo antes de que sus contactos puedan cambiar Figura 6.2 Comportamiento del temporizador tipo TON. Relevador On-delay con contacto Normalmente Abierto (NA) con tiempo para cerrar . . Figura 6.3 Ejemplo de Relevador electromagnético Temporizado comercial ( relevadores de Siemens ) Figura 6.4 Relevador On-delay con contacto Normalmente Cerrados (NC) con tiempo para abrir Relevadores OFF-DELAY En el ejemplo mostrado en la figura de abajo, un push buton NA , S1, es usado con el timer TR1, ajustado para 5 segundos. TR1 es un temporizador OFF delay, lo que significa que una vez que recibe una señal de
  • 62. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 61 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI habilitación, los contactos NA se cierran instantáneamente, y al soltar el push button, es cuando empieza a transcurrir los 5 segs. Después de los cuales el contacto se abre de nuevo. Figura 6.5 Relevador Off-delay con contacto Normalmente Abierto (NA) con tiempo para abrir (TA) Figura 6.6 Relevador Off-delay con contacto Normalmente Cerrado (NC) con tiempo para cerrar (TC) INSTRUCCIONES DE LOS TIMERS EN LOS PLC´S ALLEN BRADLEY Las instrucciones de temporización reemplazan la necesidad de Timers electromagnéticos en un sistema de control. Un temporizador es una instrucción que trabaja en base a un tiempo de conteo (resolución de un 1ms), puede activar o desactivar un contacto en un determinado tiempo, existen 3 tipos Figura 6.7 tipos de Timers en los PLC Allen Bradley VALORES DEL TIMER Una instrucción de Timer tiene tres valores importantes asociados con él:  La Base de Tiempo  El valor del Preset  el valor Acumulado Figura 6.8 instrucción de un Timer On delay TON
  • 63. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 62 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI La instrucción RES (RESET) se puede usar para restablecer a ceros el acumulador y los bits de estado de un temporizador Los temporizadores tipo TON actúan sobre diferentes tipos de contactos ( o bits de status) los cuales producen resultados diferentes dentro de un programa, los contactos más usados son: Contacto EN (ENABLE): Bit de habilitación de temporizador, este contacto permanece activado desde el momento en que el temporizador es habilitado, y se desactiva cuando al temporizador es deshabilitado Contacto DN (DONE): Bandera de tiempo alcanzado (DN=1 si ACC = o > PRE). Bit que se activa cuando el preset del temporizador es alcanzado, este contacto permanece desactivado, hasta el instante en que se cumple el tiempo determinado (PRESET) en el temporizador. Contacto TT (TIMER TIMING): Bandera de tiempo corriendo (TT=1 si ACC < PRE).Bit de temporización en curso, este contacto permanece activado, hasta el instante en que se cumple el tiempo determinado en su temporizador Base de tiempo Rango de temporización 0.001 segundos 0 a 32.767 segundos 0.01 segundos 0 a 327.67 segundos 1.00 segundos 0 a 32,767 segundos Tabla 6.1 Bases de tiempo posibles en un timer Valor preseleccionado (PRESET) Tiempo total de duración del temporizador Este es el valor final al cual debe alcanzar el temporizador. Cuando el acumulador llega a este valor, se activa el bit de estado DN (en Timers TON y RTO solamente).  El rango del dato preseleccionado es de 0 a 32767.  El intervalo mínimo de actualización necesario es de 2.55 segundos, independientemente de la base de tiempo. Acumulador El acumulador cuenta los intervalos de la base de tiempo. Representa el tiempo transcurrido después del arranque.  El rango del acumulador es de 0 a 32767. El archivo de datos # 4 está reservado por default a los Timers (T4 ), y a cada timer se le asigna tres palabras consecutivas de la memoria y tienen como especificador de archivo “T”. Por lo tanto, el timer número 0 se direcciona com T4:0 .  La palabra 0 es la palabra de control y status  la palabra 1 contiene el valor del Preset  la palabra 2 contiene el valor Acumulado Figura 6.9 palabras de la memoria de datos asignadas a cada timer
  • 64. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 63 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 6.10 distribución de memoria y uso de los bits de la palabra de control y status DIRECCIONAMIENTO DE LOS TIMERS Hay dos formas principales de direccionar en un PLC AB; direccionamiento nivel de Bit y nivel word. Los tipos de direccionamiento se muestran en los siguientes Ejemplos : DE BIT T4:0/15 = T4:0/EN…………... Bit de habilitación T4:0/14 = T4:0/TT …………... Bit de que el temporizador está temporizando T4:0/13 =T4:0/DN…………….Bit de tiempo alcanzado DE WORD O PALABRA T4:0.1 =T4:0.PRE……………Valor preseleccionado del temporizador T4:0.2 = T4:0.ACC……………Valor acumulado del temporizador DE WORD /BIT O T4:0.1/0 = T4:0.PRE/0………..Bit 0 del valor preseleccionado T4:0.2/0 = T4:0.ACC/0……….Bit 0 del valor acumulado OPERACIÓN DE LOS TRES TIPOS DE TIMERS: Funcionalidad de un timer ON delay TON Figura 6.11 operación de los Bits de status de un timer TON
  • 65. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 64 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 6.12 de diagrama de tiempo de la operación de un timer TON Funcionalidad de un timer OFF delay TOF Figura 6.13 operación de los Bits de status de un timer TOF Figura 6.14 de diagrama de tiempo de la operación de un timer TOF
  • 66. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 65 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Instrucción de Timer Retentivo : RTO Un Timer Retentivo, opera como un timer ON-Delay. Con la diferencia de que puede detenerse su temporización y después re empezar sin que su valor acumulado se reinicie a cero. Figura 6.15 instrucción de timer RTO • Un Timer Retentivo (RTO) trabaja como sigue:  Cuando la lógica de entrada se activa (ON), la salida de Habilitado (EN) se enciende y el Timer empezará a temporizar.  Si la lógica de entrada se apaga (OFF), la salida Habilitado (EN) se apaga, y el Timer detendrá su temporización. Sin embargo, el valor acumulado no reinicia a cero.  Cuando el timer arranca de nuevo, empezará de nuevo donde se había detenido.  Cuando el valor acumulado finalmente alcanza el valor del Preset, la salida de terminado (DN) se activará (On).  Una vez que el timer alcanza el tiempo del preset , la salida (DN) se mantendrá encendida aún si su lógica de entrada y su salida Enable (EN) están apagados.  Se debe usar una instrucción Reset (RES) para apagar la salida Terminado (DN) y resetear el valor acumulado del Timer Figura 6.16 operación de los Bits de status de un timer RTO
  • 67. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 66 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 6.17 de diagrama de tiempo de la operación de un timer RTO USO DE LOS TIMERS EN CASCADA Si se requieren periodos de tiempo más largos que rebasen el tiempo máximo de un solo timer, los timers pueden ser usados en cascada para incremengtar la duración ,como se muestra aquí. 32,767 Segundos + 23,000 Segundos = 55,757 Segundos o 15 horas 12 minutos 47 segundoss Figura 6.18 ejemplo de programa de timers en cascada CIRCUITO OSCILADOR se pueden usar dos timers para crear un oscilador que oscile a casi cualqiuier frecuencia y ciclo de trabajo dentro del rango de los timeers, en la figura 6.19 se muestra un circuito oscilador. Figura 6.19 ejemplo de programa para oscilador con timers la bobina O:2/8 se activará por½ Segundo y apagará por ½ segundo
  • 68. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 67 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI Figura 6.20 diagrama de tiempos para el circuito oscilador mostrado arriba. CORRELACIÓN CON TEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE MICROCONTROLADORES UNIDAD 6._Interrupciones en un microcontrolador 6.3 Fuentes internas de interrupciones. 6.3.1 De los Timers/Contadores ELECTRÓNICA DIGITAL: UNIDAD6_ Circuitos Secuenciales 6.2 Temporizadores MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  PLC Allen Bradley Micrologix1200 ( o Micrologix1500)  Cable de comunicación RS232 (o adaptador Rs232 -USB si no se tiene puerto RS232)  PC con el software RSlogix 500 instalado  semáforo de 2 vías ensamblado en el laboratorio  10 Cables de conexiones zapata-zapata  Cable de alimentación de CA para PLC  Desarmador Philips  Pinzas de electricista  Multímetro METODOLOGÍA
  • 69. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 68 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI 1.-utilizando el simulador Logixpro, comprobarán la operación de los tres tipos de Timers con los que cuentan los PLC´s Allen Bradley, TON, TOF y RTO. 2.- implementará y simulará, previo a la sesión práctica, un programa realizado en el Logixpro y el RSlogix500 que realice la secuencia de operación de los semáforos usando las instrucciones Timers del PLC Allen Bradley ( Micrlogix1200 o Micrlogix1500). La operación de los semáforos serán como sigue: A) Un semáforo de dos vías simple sin empalme de las luces rojas ni parpadeo Figura 6.21 aplicación de los Timers en semáforos viales Figura 6.22 Diagramas de tiempos del semáforo de dos vías simple sin empalme de las luces rojas ni parpadeo Observe que los verdes duran menos que los rojos. B) Un semáforo de dos vías simple con empalme de seguridad de las luces rojas Debido a que los conductores se pueden pasar la luz ámbar es más seguro traslapar los rojos para que permanezcan prendidos los dos durante 1 segundo o más. Modifique y descargue su programa de forma que exista un período de al menos un segundo de retardo donde las dos luces rojas estén encendidas antes de pasar a la secuencia verde, amarilla (ó ámbar), roja. El diagrama de tiempo mostrado abajo presenta solo uno de estos intervalos de un segundo, pero se necesitan dos de ellos. Trabaje el problema y trate de no usar más de seis temporizadores. Si el intervalo de un segundo no es suficiente para controlar a estos conductores, proceda a aumentar ese intervalo a más segundos Figura 6.23 Diagramas de tiempos del semáforo de dos vías con empalme de rojos
  • 70. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 69 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI C) Un semáforo de dos vías simple con empalme de seguridad de las luces rojas y parapadeo de las luces verdes antes de cambiar 3.- Se alambrarán los semáforos al PLC, como se muestra en las figuras 6.24 y 6.25, y usando el RSlogix500 descargue al PLC los programas ya compilados y depurados y pruebe su operación Figura 6.24.-diagrama esquemático del alambrado de los semáforos con un PLC Micrologix 1200 Figura 6.25.-diagrama real del alambrado de los semáforos con un PLC Micrologix 1200
  • 71. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 70 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI SUGERENCIAS DIDACTICAS 1. Que utilicen el simulador Logixpro o el Emu500 para comprobar la operación de cada una de las instrucciones de los Timers . 2. Simule con el LogixPro el siguiente problema: Se desea que un motor tenga el siguiente ciclo de funcionamiento: a. Arranque con giro hacia la derecha durante 10 seg. b. Pare 2 seg. c. Gire a la izquierda durante 8 seg. d. Pare 2 seg. e. Repita el ciclo automáticamente (accionando el pulsador de arranque, el ciclo se repite indefinidamente hasta tanto se accione el pulsador de paro) Se pide realizar el diagrama de contactos o escalera. Nota: Debe implementarse usando temporizadores. K1 contactor de giro a la derecha. K2 contactor de giro a la izquierda. 3. Utilicen un diagrama propio de conexiones del semáforo con el PLC y una tabla de nombres, funciones , símbolos y conexiones para que en la práctica, al alambrado sea más fácil, seguro y rápido. 4. Usen un código de colores para las conexiones para facilitar la revisión 5. Que revisen a conciencia sus conexiones antes de alimentar la energía de los equipos 6. Que realicen, previo a la sesión práctica, el pre reporte 7. Tomar fotos y videos de la operación de los semáforos para la evidencia requerida en el reporte final REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS) como pre-reporte presentarán copias de pantalla de las tres simulaciones . Reportará lo siguiente: 1.-Una copia de pantalla de la simulación del programa del semáforo en sus tres versiones. 2.-diagrama de escaleras, documentado, del programa en el RSlogix500 3.-Fotografía y video de la operación del semáforo en sus tres versiones 4.-Conclusiones y comentarios
  • 72. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 71 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI BIBLIOGRAFÍA PRELIMINAR 1. Controladores programables MicroLogix 1200 y MicroLogix 1500, boletines 1762 y 1764 ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION, edición 10/2002 2. MicroLogix 1200 Programmable Controllers ALLEN BRADLEY – ROCKWELL, AUTOMATION, edición 3/2004. 3. www.ab.com/micrologix 4. Automating Manufacturing Systems with PLCs (Version 4.2, April 3, 2003), Hugh Jack ,Copyright (c) 1993-2003 Hugh Jack (jackh@gvsu.edu). 5. Programmable logic Controllers, Third Edition, Frank D. Petruzella, Mc Graw-Hill Higher Education
  • 73. Manual de prácticas de Laboratorio de Controladores Lógicos Programable 72 Profesor Carlos E. Canto Quintal| INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI PRÁCTICA No7 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Aplicación de los Contadores OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA: Aprender a programar y utilizar los contadores OBJETIVO ESPECIFICO :  Que sea capaz de resolver un problema real de conteo de partes en una banda transportadora, con arranque y paro automático de tiempo INTRODUCCIÓN: Los contadores al igual que los Timers, se comportan como dispositivos operados con una señal de reloj, la diferencia principal es que, como hemos visto, el timer utiliza como reloj, para operar, una base de tiempo generada internamente y que solo puede ser seleccionada y en el caso de un contador, el reloj, que lo hará incrementar o decrementar su conteo acumulado, puede ser generado por algún evento externo captado por algún sensor o bien por algún elemento interno del programa del PLC. Los contadores usados en PLC’s comparan los valores de cuenta acumulada con valores pre establecido (de preset) para controlar circuitos de funciones. Contar hasta alcanzar un valor preestablecido y hacer que un evento ocurra. Figura 7.1 ejemplos de aplicaciones de los contadores Una máquina de embotellado puede usar un contador para contar botellas en grupo de seis o más para empaqueto.