LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIALABRIL 2015 Práctica 1: MANDOS BÁSICOS DE UN CONTACTOR ....................................................................................... 2 Práctica 2: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 1) .............................................. 4 Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) .............................................. 6 Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE ........................................................................................................................................................................................... 10 Práctica 5: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 1) ...................................................................... 14 Práctica 6: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 2) ...................................................................... 17 Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN .................................................... 19 Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1)................................................... 23 Práctica 9: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 2)................................................... 27 Práctica 10: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 3) ............................................... 29 Práctica 11: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 4) ............................................... 32 Práctica 12: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 5) ............................................... 35 ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 1: MANDOS BÁSICOS DE UN CONTACTOR 1.1 OBJETIVOS 1.1.1 Conocer las instalaciones del Laboratorio de Control Industrial e identificar elementos de mando y maniobra utilizados en sistemas de control eléctrico industrial. 1.1.2 Familiarizar al estudiante con el funcionamiento de los mandos básicos de un contactor electromagnético. 1.2 INFORMACIÓN El Laboratorio de Control Industrial cuenta con instalaciones para la realización de prácticas mediante dispositivos electromecánicos, controladores programables, neumáticos y electroneumáticos, a través de las cuales se pretende, por un lado, complementar el estudio teórico sobre dichos temas, y por otro, crear en el estudiante habilidades para el diseño e implementación de circuitos de control y fuerza generalmente utilizados en plantas industriales. El término control hace referencia a los métodos y maneras de gobernar el comportamiento de un aparato, máquina o proceso. En un sistema de control, uno o varios parámetros de entrada, actúan sobre otros parámetros de salida, organizados en una lógica de control. 1.3 TRABAJO PREPARATORIO 1.3.1 Realizar el circuito de control para el mando piloto de un contactor electromagnético mediante un pulsador. 1.3.2 Realizar el circuito de control para el mando memorizado de un contactor electromagnético, utilizando un pulsador de marcha y uno de paro. 1.3.3 Realizar el circuito de control para el mando de dos contactores mediante un selector de tres posiciones (C1 – Paro – C2). 1.3.4 Realizar el circuito de fuerza para invertir el sentido de giro de un motor trifásico de inducción Práctica 1: MANDOS BÁSICOS DE UN CONTACTOR Mando significa hacer una acción o influir sobre un sistema de control para modificar su estado o los valores de servicio. 2 1.4 PROCEDIMIENTO 1.4.1 El instructor explicará todo lo necesario sobre las instalaciones del laboratorio y el equipo disponible; y sobre los elementos de mando y maniobra que se utilizarán durante la práctica y que fueron objeto de la consulta. 1.4.2 Siguiendo las indicaciones dadas por el instructor, arme los circuitos de control solicitados en el trabajo preparatorio. Asocie una luz piloto a un contacto auxiliar de cada contactor para visualizar su operación. Accione y observe el funcionamiento de cada circuito. 1.4.3 Aplicar el mando de dos contactores mediante un selector de tres posiciones, para invertir el giro de un motor trifásico de inducción. 1.5 INFORME 1.5.1 Justifique por qué en la industria se utilizan pulsadores de mando en lugar de interruptores, para comandar motores eléctricos. 1.5.2 Diseñe el circuito de fuerza y de control para el mando de un motor trifásico de inducción desde dos puestos diferentes (local y remoto) con las siguientes condiciones: Utilizar pulsantes para marcha y paro del motor Tanto el tablero de mando local como el remoto deben tener lámparas de señalización para indicar si el motor está funcionando o está apagado Realizar un esquema que ilustre la disposición física del motor y de los dos tableros de control 1.5.3 Comente sobre la importancia de identificar los terminales de contactos, bobinas, borneras y cables de conexión en un circuito de control eléctrico. 1.5.4 Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. Práctica 1: MANDOS BÁSICOS DE UN CONTACTOR ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 3 1 El instructor realizará una explicación sobre enclavamiento eléctrico y mecánico. 2. los contactos normalmente cerrados de los dispositivos con los que no se desea un funcionamiento simultáneo. luego de haber desaparecido la señal del pulsador piloto.1. Práctica 2: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 1) Como se comprobó en la práctica anterior. Esta acción se logra conectando en serie con las bobinas contrarias. 4 . dos pulsantes de marcha (horario y antihorario) y uno de paro general.3. de tal suerte de garantizar la operación correcta y segura del mismo. Para conseguir una mayor seguridad. 2.2 INFORMACIÓN Los circuitos provistos de contactos de memoria e interbloqueos eléctricos permiten el funcionamiento de un sistema de control bajo determinadas condiciones y en una secuencia previamente definida. además del interbloqueo eléctrico se puede incluir un interbloqueo mecánico entre dos contactores.4 PROCEDIMIENTO 2. mediante la cual no se permite que dos o más contactores o relés puedan actuar al mismo tiempo. e interbloqueo eléctrico y mecánico.1 Diseñar los circuitos de fuerza y de control para el arranque directo e inversión de giro de un motor trifásico de inducción.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 2: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 1) 2.3 TRABAJO PREPARATORIO 2. para mantener la condición de activado de un contactor.1 OBJETIVO 2. Un interbloqueo eléctrico es una configuración de los contactos auxiliares de los contactores. fue suficiente conectar en paralelo con dicho elemento piloto un contacto normalmente abierto del contactor. utilizando dos contactores. 2.4. para un arranque Y – delta o para un motor de dos velocidades en los cuales por ningún concepto pueden funcionar los contactores de fuerza al mismo tiempo. Ejemplos de aplicación de interbloqueos son los circuitos de control para inversión de giro de un motor.1 Ejercitar al estudiante en el diseño de circuitos de control eléctrico que usan memorias (auto-retención) e interbloqueos eléctricos y mecánicos. 3 Modifique el circuito de control para realizar la misma operación anterior.5.4 Diseñe los circuitos de fuerza y control para el accionamiento ELEMENTAL de un puente grúa constituido por tres motores trifásicos de inducción que accionan: El puente (adelante – atrás).2 Describa como operan un fusible y un relé térmico de bimetal. 2. una en la que se indique los nombres de todos los elementos utilizados y otra en que se comente la función que realizan. el carro (derecha – izquierda) y el polipasto o gancho (arriba – abajo) Para el control utilice pulsadores y finales de carrera.2 Arme y pruebe el funcionamiento de los circuitos diseñados en el trabajo preparatorio. y que el equipo solo pueda realizar una acción a la vez. utilizando el equipo existente. Práctica 2: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 1) 1 0 2 5 .4. por ejemplo ELEMENTO C1 2.5 FUNCIÓN Contactor para accionar el motor que mueve el puente hacia adelante Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. 2. a partir de ahora.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 2.5 INFORME 2. Asocie una luz piloto a un contacto auxiliar de cada contactor para visualizar su operación. Utilícelos.1 Consulte sobre la definición. 2. para la protección de circuitos de motores eléctricos.5.3 Descargue un video que ilustre la operación de un puente grúa que es un mecanismo de traslación utilizado para mover máquinas u objetos pesados dentro de una planta industrial.4. utilizando un selector de mando de tres posiciones (horario. e identificará sus componentes.4. Primero se selecciona el sentido de giro (sin que se energice ningún contactor) y luego se presiona el pulsador para arrancar el motor en el sentido escogido.5.5.4 El instructor realizará una explicación sobre el funcionamiento de un relé térmico. y la función que cumple cada uno como elementos de protección. 2. paro. Presente una tabla con dos columnas. primero el de control y luego el circuito de fuerza.5. 2. estructura y aplicaciones de los interruptores mecánicos de posición (finales de carrera o de límite). considere que los mandos NO deben ser memorizados. antihorario) y un pulsante único para el arranque. 2. Realice un breve comentario sobre lo consultado y presente el link encontrado. se encenderá una lámpara H2. 3. mediante su respectivo pulsador.- Mediante un interruptor general se activa o desactiva el circuito.3.- Los contactores se activarán. Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) Diseñar el circuito de control. C2 y C1. en la secuencia estricta C1. C2 y C3. en la secuencia de apagado no se podrá activar ningún contactor mientras no se complete la misma. b. Las lámparas H1 y H2 no podrán estar encendidas al mismo tiempo.1 PARA LOS GRUPOS DEL PRIMER DÍA DE TRABAJO a.3. para comandar tres contactores con las siguientes condiciones de funcionamiento: 6 .P3. de la siguiente manera: a.P2 .ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) 3. estricta C3.- En caso de presionarlos en una secuencia distinta a la anterior. y se desactivarán en la secuencia inversa. mediante pulsadores. c.1.1 OBJETIVO 3.- Tanto la secuencia de activado como de desactivado se cumplirán completamente. De manera similar.3 TRABAJO PREPARATORIO 3.- Una lámpara H1 se encenderá luego de presionar los tres pulsadores en la secuencia P1 . si un contactor se activó no podrá desactivarse mientras no se complete la secuencia de activación. 3. b.2 PARA LOS GRUPOS DEL SEGUNDO DÍA DE TRABAJO Diseñar el circuito de control para detectar una secuencia de operación correcta o incorrecta de tres pulsadores.1 Ejercitar al estudiante en el diseño de circuitos de control eléctrico que usan memorias e interbloqueos eléctricos.2 INFORMACIÓN Continuación de la práctica anterior. al finalizar la misma. 3. esto es. d.- C1 se activa cuando se presiona el pulsador P1. 3.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 3.2 Diseñe los circuitos de control y potencia. 3.3 PARA LOS GRUPOS DEL TERCER DÍA DE TRABAJO Diseñar el circuito para comandar dos contactores C1 y C2 de la siguiente forma: a. 3.4 PROCEDIMIENTO 3.1 Describa el funcionamiento de un interruptor de flotador y sus aplicaciones.- Si se deja de presionar P1.5 INFORME 3. arme y pruebe el funcionamiento del circuito de control solicitado en el trabajo preparatorio.- El pulsador P3 de “RESET” pone el circuito en condiciones iniciales en cualquier momento. Se sugiere utilizar un mando alternativo entre dos relés auxiliares para dar las órdenes de apertura y cierre con P1. con lo cuales se desactivarán C1abrir o C2cerrar respectivamente. para un sistema de abastecimiento de agua (ver figura). y el usuario solo necesita dar un pulso para que eso suceda. un Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) Diseñar el circuito de control para accionar una puerta de garaje motorizada mediante dos contactores C1abrir y C2cerrar de la siguiente forma: 7 .5. y a través de estos activar los contactores C1abrir y C2cerrar que son los contactores de fuerza que invierten el sentido de giro del motor que mueve la puerta. un tanque elevado.1 Usando los elementos del tablero de trabajo. dos bombas.4 PARA LOS GRUPOS DEL CUARTO DÍA DE TRABAJO a. se desactiva C1 y no podrá activarse nuevamente mientras no se haya activado y desactivado C2. e.- En cada extremo de la puerta existe un interruptor de límite (SL1 y SL2) que detectan: Puerta totalmente abierta o puerta totalmente cerrada.5. c.- Mediante un pulsador único P1 se podrá abrir o cerrar la puerta en cualquier momento.3.4. b. que consta de una cisterna.- El ciclo puede empezar con C1 o C2 indistintamente pero no podrán estar activados ambos al mismo tiempo. 3.3. del día correspondiente. b.- C2 opera en forma similar a C1 pero con el pulsador P2. para detectar si hay o no agua en la cisterna. conecta la bomba cuando el agua cae por debajo de h1 (F8:1) y la desconecta cuando supera la altura h2 (F8:0). El cambio de función se realiza utilizando el selector esto es: modo B1 la bomba B1 como base. c. para demanda pico. Condiciones de operación: a. establecida por el flotador F8. d. esta se desconecta y la otra toma su lugar. e.- Un flotador F8. y dos interruptores de flotador en el tanque elevado (F7 y F8). modo B2 y solo si hay agua en la cisterna.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA interruptor de flotador F6. evento detectado por un flotador F6 B1 0 B2 Selector (b) Interruptor de flotador b. conecta la bomba cuando el agua está por debajo de la altura h2 (F7:1) y la desconecta cuando el agua está por sobre la altura h3 (F7:0). modo B2 la bomba B2 como base.- Un flotador F7. solo se desconecta la bomba cuyo motor se sobrecargó.- Si se presenta una sobrecarga en la bomba que está trabajando como base. para demanda base. OFF. En el caso de que la sobrecarga ocurra cuando la bomba se halla funcionando en la demanda pico.- El sistema de bombeo funciona controlado por un selector de tres posiciones modo B1. Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) (a) 8 .- Cada bomba funcionan abasteciendo la demanda base establecida por el flotador F7 o abasteciendo la demanda pico. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Las bombas dejan de funcionar con el selector en posición OFF o si no hay agua en la cisterna. Práctica 3: DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL ELÉCTRICO (Parte 2) f. por ejemplo ELEMENTO CB1 3.- 9 . evento detectado por el flotador F6 Sistema de bombeo tanque – tanque (Gráfico tomado del texto: Moeller Wiring Manual 02/05) Presente una tabla con dos columnas.3 FUNCIÓN Contactor para accionar el motor que mueve la bomba 1 Comentarios y conclusiones sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica.5. una en la que se indique los nombres de todos los elementos utilizados y otra en que se comente la función que realizan. Funciones del software LOGO SOFT COMFORT (Gráfico de Publicaciones Siemens) Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE 10 . 4. permite la creación de esquemas de contactos y diagramas de funciones seleccionando las funciones correspondientes y sus interconexiones por simple “arrastrar y colocar”.2 INFORMACIÓN Los módulos o relés programables. ofrece dentro de su gran portafolio de productos. constituyen una buena alternativa técnico . ofrecen muchas ventajas y gran flexibilidad. y para diversas aplicaciones de automatización y control de pequeña escala. Siemens. 4. Este software de fácil y rápido manejo.2 Trabajar con el módulo de control programable LOGO de Siemens.1.económica.1 Familiarizar al estudiante con las tecnologías de control programable.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 4. simulación y carga del programa se realiza mediante el software LOGO SOFT COMFORT. el módulo programable LOGO cuya programación. empresa fabricante de equipos de automatización y control.1. sin ser propiamente un PLC.1 OBJETIVO 4. para la solución de problemas de automatización y control de pequeña escala. Para esta aplicación los elementos de entrada y salida del Módulo programable son los siguientes: Entradas: I1 – Posición modo B1 del selector I2 – Posición modo B2 del selector I4 – Interruptor de flotador de la cisterna (SF6) I6 – Interruptor de flotador del tanque elevado (SF8) I7 – Contacto cerrado del relé térmico del motor de la bomba 1 (TerB1) I8 . guardar y descargar (download) en el módulo programable. 4.2). así como las principales opciones del menú para crear y cargar un proyecto en el módulo programable.3 TRABAJO PREPARATORIO 4.4. elaborará el diagrama de conexiones de las variables de entrada y salida al módulo programable LOGO 4. en forma de diagrama ladder. hacer la simulación “off line”.4.4. conjuntamente con los estudiantes.3.3.4 PROCEDIMIENTO 4.2 del trabajo preparatorio y verificar el funcionamiento.1 El instructor explicará el procedimiento para ingresar al programa LOGO SOFT COMFORT. conjuntamente con los estudiantes. Si es posible adelante su edición utilizando el software LOGO SOFT COMFORT. un proyecto sencillo a manera de práctica tutorial.Contacto cerrado del relé térmico del motor de la bomba 2 (TerB2) Salidas: Q1 – Contactor del motor de la bomba 1 (CB1) Q2 – Contactor del motor de la bomba 2 (CB2) 4. el programa de control solicitado en el numeral 4.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 4.1 Traer resuelto el circuito de control de la aplicación descrita en el informe de la práctica anterior (numeral 3.3 El instructor revisará el diseño del problema de las dos bombas solicitado en el trabajo preparatorio y.4 El estudiante procederá a editar. 4.4. Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE I5 – Interruptor de flotador del tanque elevado (SF7) 11 .5.2 El instructor realizará. - En modo AUTOMÁTICO el interruptor del flotador SF1 accionará la bomba B1 cuando el nivel de agua llegue a la altura H1 y la desactivará cuando el nivel descienda de H0.5.5 INFORME 4. bien sea para el trabajo preparatorio como para el informe se debe presentar lo siguiente: Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 12 .- Si se presenta una sobrecarga en cualquiera de las bombas la otra comenzará a funcionar inmediatamente y continuará operando según el literal b mientras se soluciona el problema. c.1 Diseñe el circuito de fuerza para operar los motores trifásicos de dos bombas que vacían un pozo séptico como se ilustra en la figura y. d.4. la posición paro NO es entrada) b. e. AUTOMÁTICO.- Mediante un selector de tres posiciones se puede escoger modo MANUAL. PARO. utilizando el programa LOGO diseñe el circuito de control para comandarlas de la siguiente manera: a. (Tomar en cuenta que al relé LOGO solo ingresan dos entradas.- En el modo MANUAL un operador podrá accionar las bombas utilizando pulsantes de marcha y paro independientemente de los flotadores A partir de esta práctica.- Si por defecto del flotador SF1 el nivel de agua sube hasta H2 (altura crítica) un flotador SF2 ordenará que funcionen las dos bombas al mismo tiempo hasta que la altura descienda a H0. Si el nivel sube nuevamente hasta H1 el interruptor SF1 accionará la bomba B2 y así alternativamente. cuando se solicite un diseño. 5.2 Diagrama de fuerza con todas las protecciones Diagrama de conexiones de entradas y salidas al módulo programable Tabla con la lista de todas las variables y su función (similar a la de las prácticas anteriores) Circuito de control impreso utilizando la opción de guardar en formato PDF que tiene el software de LOGO Grabar el programa en memoria flash para verificar el funcionamiento en el laboratorio Comentarios y sugerencias sobre la práctica realizada Práctica 4: IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DE CONTROL CON MÓDULO PROGRAMABLE 13 .ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 4. 2.1. Mediante estos dispositivos se pueden activar o desactivar los elementos principales de maniobra (contactores por ejemplo) con tiempos previamente ajustados. son dispositivos que permiten la automatización. No obstante. existe una amplia gama de temporizadores y contadores. De acuerdo al principio de funcionamiento y tecnología involucrada en su construcción. OFF DELAY (retardo a la desconexión). 14 . así como la función contador adelante/atrás. verifique la operación de las funciones de temporización equivalentes a las formas de operación descritas en el numeral 5.1 Conocer los diferentes tipos de temporizadores y las formas de operación de los mismos. la tendencia actual es utilizar controladores (PLC) o módulos programables que incluyen un gran número funciones para una diversidad de aplicaciones de automatización y control.1 Con base a las ayudas de LOGO.2 Familiarizar al estudiante con las funciones de temporización y contador disponibles en el módulo programable LOGO.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 5: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 1) 5. en función del tiempo. 5. 5. 5. que pueden ir desde fracciones de segundo hasta muchas horas. Práctica 5: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 1) Los contadores son dispositivos de control que generan una salida (ON/OFF). Las formas de operación estándares de los temporizadores son las siguientes: ON DELAY (retardo a la conexión). PULSO o IMPULSO y la operación CÍCLICA o INTERMITENTE.1 OBJETIVOS 5.3 TRABAJO PREPARATORIO 5.3. Presente impresos los circuitos utilizados para evidenciar su trabajo. luego de hacer una comparación entre el número de pulsos ingresados a su entrada y el parámetro de referencia.2 INFORMACIÓN Los temporizadores o relés de tiempo. de una gran variedad de circuitos de control.1. esto es: para adjudicar el punto al equipo el selector debe estar colocado en la posición del equipo que tiene el derecho.5. b.5. Para visualizar el modo escogido utilizar las salidas Q1 para el equipo A.4 Con ayuda del instructor proceda a diseñar el circuito con el que se pueda cambiar los tiempos de funcionamiento del relé cíclico mediante pulsantes. un contador y la función texto de aviso. jugo detenido.2 Utilizando el software LOGO SOFT COMFORT.- Mediante pulsantes independientes se puede aumentar o disminuir los puntos a los equipos siempre y cuando el selector lo permita. 5. Equipo B.3. conjuntamente con los estudiantes.3.5.3. diseñe un rele cíclico utilizando temporizadores ON y OFF DELAY para los tiempos de operación y descanso y un interruptor para controlar el funcionamiento. pulso e intermitente.1 Consultando en catálogos de fabricantes. 5. c.2 Diseñe un tablero marcador para un partido de ecuavoley. Mediante un texto de aviso se proclama el ganador y se muestran los puntos de cada participante. Q 2 para el equipo B y Q 3 para juego detenido. 5. a manera de práctica tutorial. Mediante un selector de tres posiciones el árbitro pude seleccionar qué equipo tiene la batida (se le puede adjudicar el punto) Equipo A.3.4.4. Off delay. elabore una tabla con las características técnicas de tres tipos de temporizadores 5. el instructor.4.1 El instructor explicará sobre los diferentes tipos de temporizadores disponibles en el laboratorio y realizará una demostración práctica sobre las formas de operación On delay. 5. El marcador se muestra en un texto de aviso.3 Realice un diagrama de tiempos para ilustrar el funcionamiento de todos los elementos utilizados en el diseño del numeral 5.4.2 del trabajo preparatorio y verifique su funcionamiento 5.2 Mediante el software LOGO SOFT COMFORT. entre dos equipos A y B que funcione de la siguiente manera: a.2 5. Utilizar además un texto de aviso para señalar que equipo tiene la batida.- Cuando cualquiera de los equipos alcance quince puntos todo el tablero se bloquea y no se podrá modificar los contadores.3 Descargue al módulo programable LOGO el programa de control solicitado en el numeral 5.5 INFORME 5.4 PROCEDIMIENTO 5. realizará una aplicación sencilla con un temporizador. Práctica 5: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 1) ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 15 . 5.3 Diagrama de conexiones de entradas y salidas al módulo programable Circuito de control impreso utilizando la opción de guardar en formato PDF que tiene el software de LOGO Tabla con la lista de todas las variables y su función Grabar el programa en memoria flash o cd para verificar el funcionamiento en el laboratorio Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica.- Añadir cualquier otra función al tablero que mejore su funcionamiento Presentar. e.5.- Mediante un interruptor de seguridad se desbloquea el tablero y utilizando un pulsante se resetean los marcadores para comenzar otro conteo.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA d. Práctica 5: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 1) 16 . que NO es otra entrada a LOGO sino que se produce cuando ninguno de los otros modos está seleccionado) se encenderán las luces amarillas de ambas vías de manera intermitente. (Utilizar un interruptor para cambiar de aumentar a disminuir) f. Mediante un interruptor general S1 se activa o se desactiva el circuito. g. modo CAMBIO TIEMPOS y en OFF del selector modo NOCTURNO.1 OBJETIVO 6. En el modo FUNCIONAMIENTO el semáforo funcionará con LUZ VERDE – LUZ AMARILLA – LUZ ROJA. 17 .3 TRABAJO PREPARATORIO 6. d. diseñe el programa de control de un semáforo ubicado en el cruce de dos vías. mediante el módulo programable LOGO.2 INFORMACIÓN 6. e.1. como de un contador por ejemplo. Mientras el operador se halle trabajando en el cambio de tiempos. 6. un operador debe colocar el selector en el modo CAMBIOS y utilizando pulsantes podrá aumentar o disminuir los segundos.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 6: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 2) 6.3. en las cuales es posible variar los parámetros de tiempo. b. a partir de otras funciones de control. c. Práctica 6: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 2) El módulo programable LOGO dispone de funciones de temporización.1 Desarrollar mayores habilidades en el estudiante para el diseño de circuitos de control con temporizadores y contadores. La luz verde de la vía 2 funcionará 10 segundos y las luces amarillas funcionarán dos segundos siempre. Mediante un selector de tres posiciones se escoge el modo de operación: modo FUNCIONAMIENTO. las luces amarillas de ambos lados se encenderán en forma intermitente. tanto para la vía 1 como para la vía 2. de acuerdo a las siguientes condiciones: a.1 Mediante LOGO SOFT COMFORT. Para calibrar el tiempo de la luz verde de la vía 1. En el modo nocturno (OFF del selector. Práctica 6: TEMPORIZADORES Y CONTADORES (Parte 2) Para facilitar la conexión al relé LOGO del laboratorio se sugiere utilizar las siguientes entradas: I1 e I2 entradas para los modos del selector.2 Dibujar el diagrama de tiempos que ilustre el encendido de las luces de los dos lados del semáforo cuando está operando normalmente 6. 6. I6 entrada para consultar textos de aviso I3. Q4 (luz amarilla 2). etc para permitir la descarga correcta al relé LOGO. realice las correcciones al programa.1 Diseñar el circuito de control para encender dos lámparas de la siguiente manera: Mediante un selector de tres posiciones se escoge cual lámpara inicia el ciclo: modo L1. se apaga y se enciende la lámpara L1 durante 15 segundos para apagarse. utilizar textos de aviso sin olvidar de conectar los contactos de los textos a los terminales X1. Grabar el programa en memoria flash o cd para verificar el funcionamiento en el laboratorio Utilizar únicamente dos relés de tiempo y realizar dos diseños. mediante el mismo pulsante P1 se enciende la lámpara L2.4.4 PROCEDIMIENTO 6. Mediante un interruptor el operador podrá consultar tanto el tiempo establecido para la luz verde 1 como el transcurso del mismo.1 Pruebe en el módulo programable LOGO el programa de control solicitado en el numeral 6.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA g. esto es M1 (rojo 1) = verde 2 + amarillo 2 y M2 (rojo 2) = verde 1 + amarillo 1 h.5.3. Q3 (luz verde 2). funciona durante 10 segundo.3. Las luces rojas resultan de la conexión en paralelo las luz verde y amarilla del lado contrario y se sugiere activarlas como marcas.2 Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica.5 INFORME 6. se apaga y se enciende la lámpara L2 durante 15 segundos para apagarse Con el selector en modo L2. Programar las salidas de la siguiente forma: Q1 (luz verde 1). Para el efecto. De ser necesario. 6. I7 e I8 entradas para los pulsantes que cambian tiempo de verde. X2.5. I5 entrada para interruptor que autoriza cambio aumentar o disminuir tiempos. 18 . Q2 (luz amarilla 1). uno utilizando solo dos relés ON DELAY y otro utilizando solo dos relés OFF DELAY 6. OFF o modo L2 Con el selector en modo L1 y mediante un pulsante P1 la lámpara L1 se enciende durante 10 segundos. I4 entrada para interruptor general.1 del trabajo preparatorio. 1 Diseñar el circuito de fuerza para que un motor trifásico de inducción rotor jaula de ardilla provisto de seis terminales pueda funcionar en los dos sentidos de giro.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN Control mediante un módulo programable 7. provisto de un arranque Y – delta (también conocido como estrella – triángulo). al accionamiento de motores eléctricos. el estrella triángulo. procurando que el motor desarrolle un par suficiente para que pueda acelerar desde una velocidad cero hasta el máximo número de revoluciones. tomando como ejemplo el arrancador Y – Delta. dada su simplicidad. en un determinado tiempo considerando el tipo de la carga mecánica acoplada. utilizando contactores electromagnéticos como elementos principales de maniobra y el módulo programable LOGO como dispositivo de control. 7. Sus principales limitaciones son el bajo torque de arranque que produce y la corriente pico que se origina durante la transición. 7. entre los que se pueden citar: Por resistencias o reactancias primarias. funcionalidad. 19 .3.1 OBJETIVOS 7.3 TRABAJO PREPARATORIO 7. le ofrecen una significativa ventaja respecto a los antes mencionados. a fin de evitar caídas de voltaje que podrían ser perturbar la red de alimentación. se podría decir que continúa siendo uno de los más utilizados en el arranque de motores de mediana potencia.1.2 INFORMACIÓN Existen diferentes métodos para arrancar un motor trifásico de inducción.1 Adiestrar al estudiante en el diseño e implementación de arrancadores de voltaje reducido. Respecto al arrancador estrella – triángulo. bajo costo y la gran reducción de corriente de arranque que se logra.1. por autotransformador y los que utilizan elementos electrónicos de potencia. conocidos como arrancadores suaves (soft starter). cuya operación. es disminuir la magnitud de corriente de arranque. Incluya protecciones eléctricas contra sobrecargas y cortocircuitos.2 Aplicar la lógica de control programada y los criterios de diseño hasta ahora aprendidos. Utilice la siguiente Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN El objetivo de cualquier sistema de arranque que sea utilizado para un motor. 7. facilidad de programación y su capacidad de comunicación con controladores programables. 4.4.2 20 . e. con las siguientes condiciones: a. colocando los bloqueos físicos a las bobinas de los contactores que no deberían funcionar al mismo tiempo por ningún concepto. verifique el correcto funcionamiento del programa de control solicitado en el trabajo preparatorio. realice el programa de control del arrancador del numeral anterior.2 Conecte los dispositivos de entrada y salida al módulo programable.4 PROCEDIMIENTO 7.3. Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN 7.3. haga las correcciones que sean del caso. mediante un pulsador P1. d. que arranca el motor en el sentido seleccionado. Luego de 7 segundos se desconecta CY y 0. conectadas a las salidas del módulo y verifique el funcionamiento correcto de los contactores. Mediante un selector de tres posiciones se escoge: giro horario – apagado – giro anti-horario. 7. De ser necesario. Una vez escogido el sentido de giro.1 Mediante el simulador “off line” del software LOGO SOFT COMFORT. Ponga bloqueos físicos (contactos NC) entre las bobinas de los contactores CY y CDELTA.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA nomenclatura: CH y CAH para los contactores de inversión de giro. c. 7.4. Presentar el diagrama de tiempos de los contactores para el caso de funcionamiento del motor en sentido de giro horario. CY y CDELTA para los contactores estrella y triángulo respectivamente. f. primero se conecta el contactor que realiza la conexión estrella (CY) e inmediatamente después se energiza el contactor de línea (CH o CAH). b. Dibujar el circuito de conexiones de entradas y salidas al módulo programable.1 del trabajo preparatorio y pruebe el funcionamiento del circuito. Traer el diseño en una memoria flash para probarlo en el laboratorio 7. f. El motor se apaga al poner el selector en posición de apagado o por actuación del relé de sobrecarga.5 segundos después se energiza el contactor de la conexión triángulo (CDELTA). Mediante el software LOGO SOFT COMFORT. con lo que el motor pasa a un régimen de marcha estable.3 Utilizando los elementos del tablero electromecánico y los motores trifásicos de inducción disponibles en el laboratorio. y entre CH y CAH. arme el circuito de fuerza solicitado en el numeral 7. Incluir un texto de aviso para la condición de sobrecarga. Después de 5 segundos se puentean las resistencias de arranque (KM11) y el motor pasa a la condición normal de operación. utilice otro temporizador que desconecte todo el circuito si el contactor que puentea las resistencias no ha operado en un tiempo de 7 segundos.5. serie.1 Demuestre que los valores de corriente y torque de arranque de un motor trifásico de inducción. 7. Si por alguna razón no se conecta el contactor que puentea las resistencias de arranque (KM11) se corre el riesgo de que se quemen debido a que no son para funcionamiento continuo.3 El diagrama de la figura corresponde al circuito principal de un arrancador por resistencias e inversión de giro de un motor trifásico de inducción. El motor también se apaga en cualquier momento mediante un pulsador de paro o por activación del relé de sobrecarga f.delta. Luego de arrancar. Mediante un pulsante el motor arranca en sentido horario alimentado por las resistencias de arranque b.7.5 INFORME 7. Para protegerlas. se reducen a un tercio de los valores que se tienen al arrancarlo a voltaje pleno (arranque directo). al arrancarlo con un sistema Y . Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 21 . c. realice el programa de control que cumpla las siguientes condiciones: Gráfico del texto Telesquemario de Schneider Electric a.5.5. con las resistencias de arranque conectas por (KM11) durante 5 segundos. Utilizando el módulo programable LOGO.2 Explique por qué se produce un transitorio en el circuito de fuerza cuando se realiza el cambio de conexión de Y a delta 7. descansa 10 segundos y arranca en sentido antihorario. el motor funciona durante 30 segundos y se apaga definitivamente e. Luego de 60 segundos de funcionamiento el motor se apaga. d. en el caso de que no se cierre se considera falla.3 Presentar: Diagrama de fuerza con todas las protecciones Diagrama de conexiones de entradas y salidas al módulo programable Tabla con la lista de todas las variables y su función Diagrama de tiempos que ilustre la operación de los contactores en sentido de giro horario.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Ayuda para el diseño: Mediante un contacto auxiliar normalmente abierto del contactor KM11 se informa al módulo programable la operación del contactor. Esto se simula con un interruptor conectado en una entrada del módulo. Si el contacto se cierra quiere decir que no existió ningún problema con KM11. Circuito de control impreso utilizando la opción de guardar en formato PDF que tiene el software de LOGO Grabar el programa en memoria flash para verificar el funcionamiento en el laboratorio Práctica 7: ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN 7. el cual se opera manualmente cuando se activa la salida correspondiente a KM11 para indicar que no hubo problema.5.5.4 Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. 7. 22 . familia Momentum disponibles en el Laboratorio de Control Industrial. conteo. a través de su unidad de programación.1 OBJETIVO 8. que tienen circuitos integrados en lugar de dispositivos electromecánicos para implementar funciones de control. utilizando el software CONCEPT y el lenguaje ladder 8. órdenes y símbolos reconocibles por el PLC. cada fabricante diseña su propio software de programación.2 Controlar mediante un PLC la operación de un motor trifásico de inducción de 2 velocidades (conexión Dahlander). temporización. usan cadenas de caracteres para programar las instrucciones. Texto estructurado (ST) Adicionalmente. Los lenguajes gráficos utilizan símbolos para programar las instrucciones de control. manipulación de datos y comunicación. 8.1. para controlar procesos y máquinas industriales. Diagrama de bloques de funciones (FBD). son miembros de la familia de equipos de estado sólido. El estándar IEC 61131-3 define dos lenguajes gráficos y dos lenguajes basados en texto. lo que significa que existe una gran variedad comparable con la cantidad de PLCs existentes en el mercado.2 INFORMACIÓN Se puede definir un programa como un conjunto de instrucciones. que le permiten ejecutar una secuencia de control deseada. también llamados Autómatas Programables o PLCs. para la programación de PLCs.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1) Programación en lenguaje ladder 8.1. Lenguajes textuales: Lista de instrucciones (IL). aritméticas. • • • Lenguajes gráficos : Diagrama ladder (LD). usando una sintaxis establecida. Son capaces de almacenar instrucciones. 23 . permite al usuario ingresar un programa de control en la memoria del PLC. el estándar IEC 1131-3 incluye una forma de programación orientada a objetos llamada Sequential Function Chart (SFC). El lenguaje de programación en cambio. tales como de secuenciación. En la mayoría de los casos. mientras los lenguajes basados en texto.1 Configurar y programar los PLCs marca Modicon. Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1) Los Controladores Lógicos Programables. descanse 3 segundos. F_TRIG.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 8. 8. si es del caso. 8.4. verifique la operación de los siguientes bloques de función: temporizadores: TON. detección de flanco: R_TRIG. así como las principales opciones del menú para crear y configurar un proyecto. 8. 8. Para evidenciar su trabajo imprima los circuitos utilizados.2 Editar y simular el diagrama ladder solicitado en el procedimiento.3.4. TOF.4 PROCEDIMIENTO 8.2 Con base a las ayudas de Concept.5 INFORME 8.3.4 Realice el diagrama de conexiones de las entradas y salidas al PLC considerando los bloqueos necesarios para que por ningún motivo puedan funcionar el mismo tiempo los contactores C2 (Cbaja) y los que conectan alta velocidad C1(Calta) y C3 (Ccc) 8. realice las correcciones necesarias.1 De manera tutorial. aritméticas: ADD.3.6 XL” que se les proporcionó al inicio del curso. El ciclo se inicia mediante un pulsador de marcha y se detiene en cualquier instante con un pulsador de paro o si operan los relés térmicos.1 Explique en qué se fundamenta la conexión Dahlander. 8.3 TRABAJO PREPARATORIO 8. y por qué se debe utilizar dos relés térmicos para protección. diseñe el circuito de control en lenguaje ladder. SUB. que conecte un mando alternativo (baja – alta – baja…). 6 segundos en alta velocidad. descanse 3 segundos.1 Lea el documento “Uso del Concept 2.3. y vuelva a comenzar el ciclo. y que corresponde a un motor trifásico de inducción Dahlander de dos velocidades (indicado más adelante).3 A partir del circuito de fuerza.4 Alambrar el circuito de fuerza y operar el motor. 24 .3 Conectar los dispositivos de entrada y salida. y.5. 8. 8. Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1) Para el diseño se sugiere implementar un temporizador cíclico con dos temporizadores (1 TON y 1 TOF). crear secciones de programa.4.4. el instructor explicará el procedimiento para ingresar al software de programación Concept. simular y descargar un proyecto en el PLC. para obtener 2 velocidades (relación ½). descargar el programa al PLC y probar su funcionamiento. para que dicho motor funcione cíclicamente de la siguiente forma: 6 segundos en baja velocidad. 6 segundos en alta velocidad. implementado en otra sección del programa. Mediante dos pulsadores se puede aumentar o disminuir el tiempo de funcionamiento del motor cambiando los 6 segundos iniciales. Si cualquiera de los relés térmicos detecta sobre carga el motor se detendrá automáticamente.5.4 Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Diseñe el circuito de fuerza y el de control para que un motor de inducción conexión Dahlander pueda funcionar en ambos sentidos de giro cada vez en forma cíclica bajadescasa-alta-descasa.5. 8. y vuelva a comenzar el ciclo. el diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC. la tabla de declaración de variables y grabe el diseño en una memoria para ser revisado en el laboratorio 8.2 presente el circuito de fuerza.5. el diagrama de control. Cada ciclo comprende que el motor funcione 6 segundos en baja velocidad. Se sugiere utilizar un circuito como el que se muestra en la figura. descanse 3 segundos. descanse 3 segundos.2 25 .5. con un pulsador se inicia la operación y con otro se la puede finalizar en cualquier momento. de la siguiente forma: Mediante un interruptor se puede escoger el sentido de giro ON horario y OFF antihorario.3 Para la pregunta 8. Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1) 8. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA U2 U1 W2 V2 W1 R S V1 T W1 U1 V1 U2 BAJA VELOCIDAD V2 W2 ALTA VELOCIDAD Ff1 Ff2 C2 C1 F2 C3 F3 U1 V1 W2 W1 C2 contactor para funcionamiento en baja velocidad Cbaja C1 contactor para funcionamiento en alta velocidad Calta C3 contactor para funcionamiento en alta velocidad que cortocircuita los terminales Ccc Práctica 8: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 1) U2 V2 26 . 1. a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas. el lenguaje FBD de la Norma IEC 61131-3 permite al usuario construir sus propios bloques de funciones.1. cuando los dos pulsantes de las entradas se presionan a la vez 9. La Norma IEC 61131-3 incluye una gran cantidad de funciones y bloques de función estándares para llevar a cabo una gran variedad de aplicaciones de control.3. Práctica 9: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 2) Las salidas lógicas no requieren incorporar una bobina de salida. con la ayuda de un editor gráfico. 9. investigue sobre el uso de los bloque RS y SR y establezca claramente la diferencia. de acuerdo a los requerimientos del programa de control.1 Utilizando las ayudas de Concept.1 Desarrollar habilidades en el estudiante para el diseño de programas de control utilizando el lenguaje o diagrama de bloques de funciones (FBD).2 INFORMACIÓN El diagrama de bloques de función es un lenguaje gráfico que permite a los usuarios describir procedimientos complejos.1 OBJETIVOS 9. Sin embargo si se trata de comandar una salida física como la bobina de un contactor o una electroválvula se debe declarar la variable como salida física del PLC.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 9: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 2) Programación en lenguaje FBD 9. El diagrama de bloques de función resulta especialmente cómodo de utilizar. 9. utilice los bloques RS o SR cuando requiera uso de memorias. Adicionalmente a las funciones lógicas estándares y específicas del fabricante.3 TRABAJO PREPARATORIO 9. por simplemente juntar funciones y bloques de función.2 Diseñe el circuito de control del informe de la práctica No 8 en lenguaje FBD. 27 . similar a dibujar un diagrama de circuito lógico digital.3. 9. ya que ésta es representada por una variable asignada a la salida del bloque.2 Familiarizar al estudiante con el uso de nuevas funciones de control. ya que la simbología usada en ambos casos es equivalente. pero si son dos usuarios se requiere que operen las dos bombas El valor de la altura variable entre 0 y 100.5.2 presente el circuito de fuerza.4.5. pruebe el funcionamiento del programa diseñado. 9.9. el circuito de control.2 Incorpore al diseño anterior un algoritmo de aumentar o disminuir una variable (estudiado en clase) para simular la variación de la altura del pozo de la siguiente forma: • La altura aumenta a medida que aportan usuarios para llenar el pozo.75Q. De ser necesario. Práctica 9: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 2) ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 28 . de tal manera que si son dos usuarios el caudal de llenado será 1.5.3 Para la pregunta 9.5 INFORME 9. consulte al instructor para hacer las correcciones que sean del caso. la tabla de declaración de variables y grabe el diseño en una memoria para ser revisado en el laboratorio 9. cada uno con un caudal 0.1 de la práctica 4 utilizando bloque se SR o RS cuando sea necesario. de tal manera que si funcionan las dos bombas el caudal de vaciado será 2Q • La idea es que una bomba puede vaciar el aporte de un usuario. 9. se mostrará en una salida 4:1 del PLC virtual y para simular los flotadores.1 Utilizando el simulador “off line”.5 Comentarios y conclusiones sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. 9.5Q • La altura disminuye con las bombas cuyo caudal de vaciado es 1Q para cada una.5. se sugiere utilizar comparadores y bloque SR. el diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC.5.1 Traslade a lenguaje FBD el diseño de la pregunta 4.5.4 PROCEDIMIENTO 9. 2 Con base a la siguiente figura. 10. pero éste es realmente una estructura organizacional que coordina o se complementa con los cuatro lenguajes estándares de programación (LD. En condición inicial el tanque está vacío. IL y/o ST) que forman el programa de control. b. el motor apagado y los contactos de los 3 sensores abiertos. en la que se ilustra un proceso de mezcla de dos ingredientes. las 3 válvulas cerradas. SFC es a menudo categorizado como un lenguaje IEC.2 INFORMACIÓN El estándar IEC 61131-3 incluye una forma de programación orientada a objetos llamada Sequential Function Chart (SFC).ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 10: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 3) Programación en Lenguaje SFC 10.3. componentes. Acciones (Actions) El programa irá activando cada una de las etapas y desactivando las anteriores conforme se vayan cumpliendo cada una de las condiciones. donde un programa fluye de un punto a otro. programación y aplicación del lenguaje o diagrama secuencial de funciones SFC. 10.3 TRABAJO PREPARATORIO 10. en el que se puede organizar los subprogramas o subrutinas (programadas en LD. la cual se cierra cuando el ingrediente A llega al nivel que detecta el sensor 1 (medio) Práctica 10: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 3) SFC es similar a un diagrama de flujo. IL y ST). una vez que una condición ha sido satisfecha (cierta o falsa). sobre los clasificadores de acciones (“action qualifiers”) que operan dentro de un paso.1 Instruir al estudiante sobre la estructura. 10.3.1 Consultar en las ayudas de CONCEPT. SFC es particularmente útil para operaciones de control secuencial. FBD.1. El marco de programación de SFC contiene tres principales elementos que organizan el programa de control: Pasos (Steps). FBD. Mediante un pulsador se inicia el proceso abriendo la válvula 1. 29 . realizar el diagrama secuencial de funciones (SFC) para que dicho proceso funcione de la siguiente manera: a. Transiciones (Transitions).1 OBJETIVO 10. secuencias alternativas.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA c. transcurrido ese tiempo se detiene y se abre la válvula 3 para evacuar la mezcla.4. diseñe el programa de control. 10. 30 . Una vez cerrada la válvula 1 funciona un agitador (motor) durante 60 segundos M Válvula 1 d. de la siguiente manera: a.3 Mejore el circuito anterior para que.5. 10. f. mezcla y lavado de un tanque de proceso. A diferencia del proceso desarrollado en la práctica. de acuerdo a lo sugerido por el instructor. creando una variable real NIVEL TANQUE que varíe entre el 0% y el 100%.5 INFORME 10. Sensor 2 22 Válvula 2 Ingred. B Sensor 1 1 Sensor 0 Válvula 3 Cuando el sensor 0 (vacío) detecte tanque vacío el proceso vuelve al paso inicial. el agitador (motor) funciona durante 60 segundos.1 Tomando como referencia la siguiente figura. medio lleno 45% y lleno 95%. la misma que se cierra cuando el ingrediente B llega al nivel que detecta el sensor 2 (lleno) Una vez ingresados los dos ingredientes.4.2 Utilice una subrutina para simular el llenado y vaciado del tanque.4 Realice modificaciones al programa desarrollado.4. consulte al instructor para hacer las correcciones que sean del caso. Inmediatamente se abre la válvula 2. 10. 10. para la dosificación. Práctica 10: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 3) 10. en SFC. para incluir paro de emergencia. A Ingred. pruebe el funcionamiento del programa solicitado en el preparatorio. se ordene que este se detenga y se pare todo el proceso hasta que se ordene reiniciar mediante el pulsante de inicio. en éste se incluye el lavado del tanque y el motor del agitador funciona en los dos sentidos de giro. e.4. con lo cual se puede facilitar el manejo del proceso. De ser necesario. en caso de sobrecarga del motor.1 Utilizando el simulador “off line”. Considere la operación manual de los pulsantes y sensores de nivel para los permisos.4 PROCEDIMIENTO 10. saltos y otras secciones. Para simular los sensores de nivel utilice comparadores que se activen con dicha variable: vacío (3%). para vaciar el tanque. imprima las diferentes secciones del programa y grabe el diseño en una memoria para ser revisado en el laboratorio 10. f. 10. A Ingred. En el segundo ciclo de lavado. En la opción “Lavado” y luego de Sensor 1 presionar Pmarcha. Válvula 4 31 . M Agua Válvula 1 Sensor 2 Válvula 2 Ingred. el diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC de la aplicación anterior.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA b. Luego funciona el agitador en sentido horario durante Válvula 3 15 segundos. el agitador vuelve a funcionar con la válvula 3 abierta. g. luego de lo cual se cierra la válvula y se pasa a condiciones iniciales. B e.3 Comentarios y sugerencias sobre la práctica realizada Práctica 10: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 3) d.2 Presente el circuito de fuerza. Utilizar la subrutina SUBAJA para simular el llenado y vaciado del taque. en caso de sobrecarga del motor. al terminar de vaciar el tanque. Si la sobrecarga se presenta en el modo lavado el motor se detendrá inmediatamente y se ordenará la apertura de la válvula tres para vaciar el tanque y que el proceso vuelva al paso inicial. El proceso empieza eligiendo la operación deseada mediante un selector de tres posiciones: Mezcla – Paro – Lavado.5. se debe presionar el pulsador Pmarcha. Para dar inicio a la opción escogida.5. se abre la válvula 1 4 (ingreso de agua) y se cierre cuando el nivel de agua es detectado por el Sensor 0 sensor 2 (lleno). transcurrido este tiempo se abre la válvula 3. si esta se presenta en la primera agitación se ordena que se abra la válvula 3 para vaciar el tanque y el proceso vuelva al paso inicial. c. Esta operación de lavado se repite por segunda ocasión automáticamente. Si la sobrecarga se presenta en la agitación con el tanque lleno. j. se ordena que el motor se detenga hasta que se ordene reiniciar mediante el pulsante de marcha.2 del trabajo preparatorio. En el modo mezcla. el proceso de mezcla funciona de manera similar a lo descrito en el numeral 10. 10 segundos en sentido horario y 10 segundos en sentido antihorario.3. en forma similar a lo realizado durante la práctica. En la opción “Mezcla” y luego de presionar Pmarcha. que permite hacerlo funcionar entre 0 y 1780 RPM. 11. traen incorporados o tienen la posibilidad de añadir módulos de entradas y salidas analógicas.2 Diseñe el circuito de control para un sistema de refrigeración que funciona de la siguiente manera: El sistema está provisto de un compresor para impulsar el refrigerante. la mayoría de PLCs. modificando la frecuencia de alimentación entre 0 y 60 Htz. 32 . 11. cuando a su arquitectura de hardware se incorporan módulos de entradas y salidas analógicas. 11.1.3. módulos de termocupla y otros especiales.1 Instruir al estudiante en el uso de entradas y salidas analógicas de un PLC. La alimentación al variador se la hace por medio de un contactor de tal manera que para arrancar el sistema se debe tanto ordenar el accionamiento de la bobina de dicho contactor como colocar un uno lógico en una de las entradas del variador.1 Investigue sobre el funcionamiento de un sistema de refrigeración sencillo y presente un esquema que ilustre de la mejor manera el proceso. 0 a 10 Vdc y de corriente de 0 a 20 mA.3 TRABAJO PREPARATORIO 11. Las entradas y salidas analógicas de los PLCs generalmente trabajan con valores estándares de voltaje de 0 a 5 Vdc. movido por un motor trifásico de inducción de cuatro polos alimentado por un variador de velocidad. incluyendo los más pequeños.1 OBJETIVO 11. su campo de aplicación se extiende al control continuo y de lazo cerrado. En caso de sobrecarga el variador activa un contacto para alertar al PLC sobre el evento. Para modificar la frecuencia se debe colocar un voltaje de entre 0 a 10V DC en una entrada analógica del variador.2 INFORMACIÓN Si bien la mayor parte de aplicaciones de los controladores programables están orientadas al control discreto y secuencial.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 11: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 4) Tratamiento de variables analógicas 11. 12 y hasta de 16 bits (de -32768 a +32767).3. con resoluciones de 10. Práctica 11: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 4) En la actualidad. De ser necesario.3 El instructor realizará la demostración práctica del ejercicio anteriormente descrito. se debe recircular el refrigerante en mayor cantidad a medida que éste aumenta su temperatura (a mayor temperatura mayor velocidad de circulación). calibrada como una variable real entre 0 y 100. El variador (del laboratorio) puede hacer funcionar el motor en los dos sentidos de giro para lo cual dispone de dos entradas digitales que operan: uno lógico en IN1 arranca el motor y funciona en sentido horario. 33 . 11. En el caso de la velocidad se la debe mostrar en la variable analógica de salida 4:1 calibrada entre 0 y 2000. Si la temperatura del refrigerante está sobre 45ºC la velocidad del motor debe ser 1750 RPM. El control debe funcionar con las siguientes condiciones: Mediante un interruptor general de mando se ordena que opere el variador de velocidad y que se inicie el bombeo de refrigerante. La medida de temperatura se la obtiene mediante un sensor/transmisor.5 INFORME 11. 11.5.2 El instructor dará una explicación sobre el módulo de entradas y salidas analógicas disponible en los PLCs del laboratorio.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Para que el producto a enfriar alcance una temperatura determinada.1 Utilizando el simulador “off line”. así como del variador de velocidad.4. 11.4 PROCEDIMIENTO 11. para cambiar de sentido se debe quitar Práctica 11: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 4) Para verificar el funcionamiento del control se debe utilizar la entrada analógica 3:1 del PLC virtual. que dispone un motor trifásico de inducción de cuatro polos accionado por un variador de velocidad que permite hacerlo funcionar entre 0 y 1780 RPM.1 Realizar el programa. pruebe el funcionamiento del programa solicitado en el trabajo preparatorio.4. que entrega una señal de 0 a 10 Vdc proporcional a 0º y 100ºC de temperatura. El sistema deja de funcionar si se apaga mediante el interruptor general de mando o si se produce una sobrecarga. Si la temperatura del refrigerante está bajo 25ºC la velocidad del motor debe ser de 550 RPM. consulte al instructor para hacer las correcciones que sean del caso. modificando la frecuencia de alimentación entre 0 y 60 Htz.4. Si la temperatura del refrigerante está entre 25ºC y 45ºC la velocidad del motor debe ser 1000 RPM. para controlar la operación de un tanque de centrifugado de 10 litros de capacidad. 11. Para modificar la frecuencia se debe colocar un voltaje de entre 0 a 10V en una entrada analógica del variador.5. En este caso la orden de inicio de funcionamiento se debe dar tanto para la entrada del variador como para activar la bobina del contactor en dos salidas distintas del PLC. El proceso de centrifugado termina luego de completarse el ciclo correspondiente o cuando se presiona un pulsante de paro P2. en el sentido horario. siempre y cuando se haya solucionado el problema. a una frecuencia de 50 Hz y funcione durante 20 segundos. K1 En ocasiones se utiliza un contactor (K1 en la figura) para desconectar totalmente el circuito de fuerza. el circuito de control. Este sensor se simula calibrando la entrada analógica del PLC virtual como variable real entre 0 y 12 litros. el diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC de la aplicación anterior y grabe el diseño en una memoria para ser revisado en el laboratorio. Luego de este tiempo el motor cambiará de sentido de giro y funcionará 45 Hz para detenerse al cabo de 15 segundos.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA el uno lógico en IN1 y colocar un uno lógico en IN2. En el caso de sobrecarga del motor se ordena la desconexión del variador y el proceso se inicia desde el principio mediante el pulsante P1. Práctica 11: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 4) El proceso de centrifugado debe funcionar de la siguiente manera: 34 . VF M Un sensor de nivel conectado a una entrada analógica del PLC (3:1).2 Presente el circuito de fuerza. Luego de este tiempo el motor cambiará de sentido de giro y pasará a una frecuencia de 60 Hz para detenerse al cabo de 15 segundos. mediante el mismo pulsador P1 se ordena que el variador arranque el motor. Si el nivel del tanque se halla entre 1 y hasta 5 litros mediante un pulsante P1 se ordena que el variador arranque el motor en sentido de horario a una frecuencia de 30 Hz y funcione durante 15 segundos. En caso de sobrecarga el variador activa un contacto para alertar sobre el evento al circuito de control. Utilice el simulador “Off line” para verificar el correcto funcionamiento del programa y muestre el valor de la frecuencia en la salida virtual 4:1 11. Realice comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. da una señal que indica la variación del volumen del tanque entre 0 y 10 litros. Cuando el nivel sea superior a 5 litros. 1 Familiarizar al estudiante con el manejo de entradas y salidas analógicas disponibles en un módulo remoto que requiere puertos de comunicación para transferir datos entre PLCs y el módulo. 12. Práctica 12: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 5) 12.4.1 Leer el documento “Módulo analógico de PLC Momentun” y realizar un organizador gráfico que resuma su contenido 12.3.4 PROCEDIMIENTO 12.4.3 Realice los cambios que sean necesarios en el circuito probado en el numeral 12.3 TRABAJO PREPARATORIO 12.ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Práctica 12: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (Parte 5) Entradas y salidas analógicas remotas 12.2 INFORMACIÓN En el Laboratorio de Control Industrial se dispone de PLC’s provistos de un módulo analógico remoto.1.2 Grabar el diseño realizado en el informe de la práctica No 11 en una memoria flash 35 .1 OBJETIVOS 12. cuyos detalles de configuración y manera de conexión se hallan descritos en el documento “Módulo analógico de PLC Momentun” 12.2 El instructor dará una explicación sobre el módulo de expansión de entradas y salidas analógicas.4.1 para transferir datos entre el PLC y módulo de expansión de entradas y salidas.4 El instructor realizará la demostración práctica del ejercicio antes indicado.3. 12.4.4. y de su comunicación con el PLC a través de la red “Modbus Plus” así como de la manera de utilizar la función Peer Cop para configurar las entradas y salidas específicas.1 Verificar el funcionamiento del circuito diseñado en la práctica anterior utilizando el PLC virtual para el efecto 12. y transferir datos entre el PLC y el módulo de expansión. 12.
Report "Laboratorio Control Industrial Abril 2015(1)"