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Introducción al PLC

Rodríguez Reyes Alan Armando e-mail: A01168782@itesm.mx

RESUMEN: Se trabajó con el PLC – 300 y sus módulos correspondientes para el desarrollo de un programa dado un diagrama de automatización, el cuál debía accionar los pistones A y B con sus debidas condiciones. Para ello se configuro el PLC – 300 y se programó dicho programa con el leguaje KOP dentro del software adecuado al PLC, “SImantec adminstrator 7”, para concluir la práctica se agregaron contadores y temporizadores al programa previamente desarrollado.

PALABRAS CLAVE: diagrama de automatización, lenguajes de programación, PLC-300

1 INTRODUCCIÓN

Este documento incluye la forma de programar en PLC – 300 y un ejercicio práctico de automatización realizado en laboratorio con pistones y agregando factores como temporizadores y contadores.

2 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA Fig.1 Proceso de Pistones

El diagrama del ejercicio a desarrollar es el que se muestra. Donde el pistón A se moverá al detectar el sensor A0 posteriormente el pistón se moverá cuando el sensor A1 esté accionado. Al final ambos pistones regresaran a su estado inicial cuando el sensor A1 y B1 estén accionados.

Para ello se implementó un programa en el PLC – 300 que se configuró previamente con los módulos. Y se utilizaron sensores magnéticos y pistones neumáticos con la configuración adecuada.

Es importante mencionar que el sistema contaba con un Botón de Marcha y un Botón de Paro, el cuál al

oprimirlos iniciaba el proceso o lo detenía completamente respectivamente.

Posteriormente se le adecuaron al programa un contador y un temporizador. El ejercicio con contador tenía dos variantes, contador ascendente y descendente, con el objetivo de que el sistema hiciera un número determinado de veces el proceso. El temporizador, al igual que el contador, contaba con 2 variantes, una implicaba el realizar el proceso un determinado tiempo con un temporizador de impulso o impulso prolongado y la segunda opción debía incluir un temporizador de retardo a la conexión simple o con memoria.

Para finalizar la práctica se añadieron al programa ambos recursos utilizados anteriormente, el temporizador con contador, esté con la finalidad de hacer el proceso un determinado numeró de ciclos y al finalizar, detenerse un breve periodo de tiempo, utilizando el temporizador, y al terminar ese periodo empezar de nuevo. 2.1 OBJETIVO

El objetivo envuelve el conocimiento de configuración de un PLC – 300 y el proceso de programación adecuada para programas que incluyan temporizadores o contadores.

2.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Existen 4 diferentes lenguajes que se pueden utilizar

para programar en el PLC, cada uno presenta sus pros y contras ante cualquier situación, estos son; KOP, AWL, FUP y GRAFCET.

En está practica hicimos uso del lenguaje KOP, este lenguaje presenta visualmente un parecido con un diagrama eléctrico con conexiones a contactos normalmente abiertos o cerrados (negados), conectados en paralelo o en serie cada uno representado las operaciones booleanas de OR o AND. Esté lenguaje permite monitorear de una manera más simple el proceso, de tal manera que es más sencillo identificar en que parte del proceso se está fallando. Se maneja por medio de Segmentos por lo que también es más simple trabajar con Marcas. Por esto ultimó se hace complicado visualizar todo el proceso en una pantalla, ya que sus segmentos ocupan gran parte de la pantalla y debido a su tamaño de las cajas utilizadas en KOP es lenta su ejecución.

Para trabajar con el PLC – 300 es necesario mencionar los conceptos básicos como los operandos con sus símbolos correspondientes.

El operando “entrada” es representado con “I” y posteriormente incluir el parámetro.

El operando “Salida” se representa con la “Q” posteriormente su parámetro.

El operando “Memoria” se representa con la letra “M” seguido de su dirección.

A1

A0

B1

B0

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El operando “BYTE (bits)” se presenta con la letra B seguido del parámetro.

El operando “Palabra (16 bytes)” con “W”. El operando “Doble palabra (32 bits)” con

“D”. “Temporizador” con “T” con el número de

temporizador previamente definido. “Contador” con “C” con su número.

Es necesario utilizar estos conceptos en cada uno de los segmentos con los que se trabajara.

La función AND se presenta en serie en el leguaje KOP y la operación OR en paralelo.

Los acumuladores son utilizados para guardar

valores y posteriormente utilizarlos, por ejemplo, en un comprador. El problema que presentan los acumuladores es la cantidad de acumulaciones, ya que solamente se pueden utilizar 2 acumulaciones, posteriormente todas se pierden o ya no son registradas. El primer registro en un acumulador se guarda en el ACUM1 y después se registra otro valor, el valor del ACUM1 pasa al ACUM2 y el nuevo utiliza su lugar, el ACUM2 ya no es posible recuperarlo, pero el ACUM1 sí.

Los comparadores utilizan los acumuladores para

poder saber en qué momento parar. Los comparadores ayudan a saber cuántas veces se ha cumplido cierta acción, existen contadores ascendentes o descendentes e incluso híbridos.

Fig. 2 Contador Ascendente y Descendente (Simantic S7)

Cu se encarga de realizar el conteo ascendente, CD

el conteo descendente, S realiza el SET, PV carga un valor en el contador (en el cuál inicia cuando se activa el set), R realiza el RESET, CV guarda el ultimo valor del contador y CV_BCD guarda el ultimo valor en BCD, por último, la Q representa la señal de salida del contador.

El temporizador tiene 5 maneras de ser configurado,

temporizador de impulso, impulso prolongado, retardo a la conexión y con memoria, con retardo a la conexión.

Fig 3. Temporizador en Simatic S7

Para entender de mejor manera cómo funciona el

programa utilizamos las ecuaciones para cada uno de los pistones y se agregara un esquema del programa hecho a mano para mayor contenido.

Fig 4. Imagen que representa los cálculos previos

Las ecuaciones son las siguientes, cabe recalcar que

Y1 y Y2 corresponden al avance y retroceso del pistón A correspondientes. Y3 y Y4 son los del pistón B.

Y1 = A0*B0 Y2 = A1*B1 Y3 = A1*B0 Y4 = A1*B1

Nota: recordar que * representa la operación AND.

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3 DESARROLLO

Para un correcto desarrollo de la práctica, primero fue necesario aprender como configurar el PLC, después identificar las acciones que deberían hacer cada uno de los pistones, relacionados con operaciones lógicas y booleanas, para así concluir con cada una de sus ecuaciones correspondientes para las salidas lógicas y su programación diseñada en hoja de papel.

Posteriormente, con el PLC configurado correctamente, se introdujo el código en el lenguaje KOP y se realizaron las conexiones correspondientes con los sensores, fuentes se señales y neumáticos y los pistones, para finalizar con las pruebas finales y concluir con un proceso y desarrollo exitoso.

Para las pruebas de los programas con contadores y temporizadores fueron necesarias varias pruebas por problemas con la lógica de los programas.

4 RESULTADOS OBTENIDOS

En esta sección se encontrarán fotos de los programas en el sistema de SIEMENS, SIMATIC 7, de forma que se puede evaluar el resultado de la programación.

Nota: Todos los proyectos a continuación, funcionan de forma efectiva

Fig. 5 Presenta un circuito de auto retención

Fig. 6 Contador Descendente

Fig. 7 Contador Ascendente con Comparador

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Fig. 7 Temporizador de Pulso

Fig. 8 Temporizador con retardo a la conexión

5 CONCLUSIONES La práctica ayudo mucho como un repaso de la lógica

booleana y los diferentes lenguajes de programación de un PLC. También ayudo al aprendizaje de las configuraciones de los diferentes tipos de PLC, y como cargar los programas a este y realizar ejercicio con cierta complejidad añadiendo temporizadores y contadores. A pesar de la simplicidad del programa, este cuenta con muchas aplicaciones a nivel industrial y eso aporta mucho en mi visión.

6 REFERENCIAS

Notas: 1. La información fue obtenida de las

presentaciones del profesor Virgilio López