135364565 curso festo de plc pdf

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Sistema para Ensear Automatizacin y Comunicaciones

Controles Lgicos ProgramablesLibro de Trabajo - Nivel bsico

94427 E

N de artculo: Descripcin: Denominacin: Edicin: Composicin: Grficos: Autores: Traduccin:

94427 E ARBB.SPS FPC GS D.S301-C-FPC-E 03/1999 F. Ebel, M. Schwarz D. Schwarzenberger E. v. Terzi, H. Regber, C. Lffler, F. Ebel I. Sahun

Copyright by Festo Didactic KG, D-73734 Esslingen, 1999

Sin nuestra expresa autorizacin, queda terminantemente prohibida la reproduccin total o parcial de este documento, as como su uso indebido y/o su exhibicin o comunicacin a terceros. De los infractores se exigir el correspondiente resarcimiento de daos y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estticos.

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PrefacioEl Sistema para la Enseanza de Automatizacin y Comunicaciones de Festo Didactic para cumplir con los diversos requerimientos de la formacin profesional y especializada. Los diferentes equipos de formacin estn estructurados consecuentemente: Equipos bsicos que aportan conocimientos bsicos en una amplia gama de tecnologas. Los equipos de tecnologa tratan con importantes reas de la tcnica de control en bucle abierto y en bucle cerrado. Los equipos de funciones explican las funciones bsicas de los sistemas automatizados. Los equipos de aplicacin proporcionan una forma avanzada de realizar prcticas muy orientadas a la realidad industrial. El diseo modular del sistema de enseanza permite aplicaciones que van ms all de los lmites de los equipos individuales. La utilizacin de un PLC, por ejemplo, es posible en el campo de los actuadores neumticos, hidrulicos y elctricos. Todos los equipos de enseanza tienen una estructura idntica: Hardware o parte fsica Teachware o parte didctica Software o conjunto de programas Cursos El hardware est formado por componentes e instalaciones industriales adaptados para fines didcticos. El courseware se ajusta metodolgica y didcticamente al hardware de formacin. El courseware comprende: Libros de texto (con ejercicios y ejemplos) Libros de trabajo (con ejercicios prcticos, hojas de trabajo, notas suplementarias, soluciones y fichas tcnicas Transparencias para retroproyeccin y vdeos (como medios visuales de ayuda al instructor) Los medios de enseanza y de aprendizaje estn disponibles en varios idiomas. Han sido diseados para su utilizacin en clase, pero tambin pueden utilizarse con fines autodidactas. En el campo del software, se dispone de programas asistidos por ordenador y software de programacin para controles lgicos programables. La gama de productos de Festo Didactic para la formacin bsica y avanzada se completa con una amplia seleccin de cursos ajustados al contenido de los equipos de tecnologa.

Festo Didactic TP301

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Distribucin de este libroEste libro est estructurado como sigue: Seccin A Curso Seccin B Fundamentos Seccin C Soluciones Seccin D Apndice

La seccin A - Curso - ensea la programacin de los Controles Lgicos Programables con la ayuda de una serie de ejercicios progresivos. Cualquier conocimiento tcnico que se necesite para la realizacin de un ejercicio se ofrece al principio. Las funciones se limitan a los requerimientos ms elementales. En la seccin B, pueden obtenerse conocimientos ms detallados. La seccin B - Fundamentos - contiene conocimientos tcnicos de aplicacin general para suplementar los contenidos de formacin de los ejercicios en la seccin A. Se establecen enlaces tericos con la necesaria terminologa tcnica explicada con la ayuda de ejemplos. Un ndice proporciona un medio fcil de buscar la terminologa. La seccin C - Soluciones - proporciona las soluciones a los ejercicios de la seccin A, con breves explicaciones. La Seccin D - Apndice - contiene las fichas tcnicas y un glosario que sirve como medio de referencia.

TP301 Festo Didactic

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Equipo de tecnologa TP301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla de componentes/ejercicios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Componentes del equipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Notas sobre seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 12 13 15

Tabla de contenido

Notas sobre el funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Seccin A CursoComponentes de un control lgico programable Ejercicio 1: Diseo y funcionamiento de un control lgico programable Componentes de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3

Programacin segn IEC 1131 Ejercicio 2: Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3 Pasos prcticos para la programacin de un PLC. . . A-9

Operaciones lgicas bsicas Ejercicio 3: Ejercicio 4: Ejercicio 5: Ejercicio 6: Circuito de una lmpara La funcin de asignacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-15 Alarma antirrobo La funcin NOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-25 Prensa con barrera protectora La funcin AND. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-35 Sistema de timbre La funcin OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-45

Sistemas lgicos sin funciones memorizantes Ejercicio 7: Ejercicio 8: Dispositivo estampador Combinacin de AND/OR/NOT . . . . . . . . . . . . . . . . A-55 Control de un silo para dos materiales a granel Circuito combinatorio con derivacin . . . . . . . . . . . . A-65

Sistemas lgicos con funciones memorizantes Ejercicio 9: Alarma de incendios Activacin de una salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-73

Festo Didactic TP301

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Ejercicio 10: Ejercicio 11:

Supervisin de la rotura de una broca Activacin y desactivacin de una salida . . . . . . . A-81 Activacin de un cilindro Flancos de las seales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-89

Sistemas lgicos con funciones temporales Ejercicio 12: Ejercicio 13: Ejercicio 14: Encolado de componentes Pulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-101 Dispositivo de marcado Seal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . A-111 Dispositivo de fijacin Seal con retardo a la desconexin . . . . . . . . . . A-121

Sistemas de control secuencial Ejercicio 15: Ejercicio 16: Ejercicio 17: Dispositivo elevador para paquetes Secuencia lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-131 Dispositivo elevador y clasificador para paquetes Derivacin alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-147 Dispositivo de estampacin con contador Ciclos de recuento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-159

Seccin B FundamentosCaptulo 1 Automatizando con un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-1 1.1 1.2 1.3 1.4 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2 Campos de aplicacin de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2 Diseo bsico de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5 El nuevo estndar para PLC IEC 1131 . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8

Captulo 2 Fundamentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-11 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 El sistema de numeracin decimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12 El sistema de numeracin binario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12 El cdigo BCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-14 El sistema de numeracin hexadecimal . . . . . . . . . . . . . . . B-14 Nmeros binarios con signo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-15 Nmeros reales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-15

TP301 Festo Didactic

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2.7

Generacin de seales binarias y digitales . . . . . . . . . . . . . B-16 B-19

Captulo 3 Operaciones Booleanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Funciones lgicas bsicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-20 Otras operaciones lgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-24 Establecimiento de funciones de conmutacin . . . . . . . . . . B-26 Simplificacin de funciones lgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-28 Diagrama de Karnaugh-Veitch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-30 B-33

Captulo 4 Diseo y modo de funcionamiento de un PLC . . 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

Estructura de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-34 Unidad de procesamiento principal de un PLC . . . . . . . . . . B-36 Modo de funcionamiento de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-38 Memoria del programa de la aplicacin . . . . . . . . . . . . . . . B-40 Mdulo de Entradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-42 Mdulo de Salidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-44 Aparato programador / Ordenador personal . . . . . . . . . . . . B-46 B-49

Captulo 5 Programacin de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 5.2 5.3

Bsqueda de una solucin sistemtica . . . . . . . . . . . . . . . . B-50 Recursos de estructuracin de IEC 1131-3 . . . . . . . . . . . . B-53 Lenguajes de programacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-56 B-61

Captulo 6 Elementos comunes de los lenguajes . . . . . . . . . 6.1 6.2 6.3

Recursos de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-62 Tipos de datos y variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-66 Unidades de organizacin de programas . . . . . . . . . . . . . . B-76 B-91

Captulo 7 Diagrama de bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . 7.1 7.2 7.3

Elementos del diagrama de bloques de funcin . . . . . . . . . B-92 Evaluacin de redes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-93 Estructuras de bucle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-94

Festo Didactic TP301

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Captulo 8 Diagrama de contactos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-95 8.1 8.2 8.3 Elementos del diagrama de contactos. . . . . . . . . . . . . . . . . B-96 Funciones y bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-98 Evaluacin de los renglones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-99

Captulo 9 Lista de instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-101 9.1 9.2 9.3 Instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-102 Operadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-103 Funciones y bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-104

Captulo 10 Texto estructurado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-107 10.1 10.2 10.3 10.4 Expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-108 Instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-110 Instrucciones de seleccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-112 Instrucciones de iteracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-115

Captulo 11 Diagrama de funciones secuencial. . . . . . . . . . . . B-119 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-120 Elementos del diagrama de funciones secuencial . . . . . . B-120 Transiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-130 Pasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-133 Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-143

Captulo 12 Sistemas de control lgico. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-147 12.1 12.2 12.3 12.4 Qu es un sistema de control lgico . . . . . . . . . . . . . . . . . B-148 Sistema de control lgico sin propiedades memorizantes B-148

Sistema de control lgico con propiedades memorizantes B-154 Evaluacin de flancos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-157

Captulo 13 Temporizadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-161 13.1 13.2 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-162 Temporizador de pulsos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-163

TP301 Festo Didactic

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13.3 13.4

Seal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-165 Seal con retardo a la desconexin. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-167 B-171

Captulo 14 Contadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 14.2 14.3 14.4

Funciones de contador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172 Contador incremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172 Contador decremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-176 Contador incremental/decremental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-178 B-179

Captulo 15 Sistemas de control secuencial . . . . . . . . . . . . . 15.1 15.2 15.3

Qu es un sistema de control secuencial . . . . . . . . . . . . . B-180 Diagrama de funciones segn IEC 848 . . . . . . . . . . . . . . B-180 Diagrama desplazamiento-fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-186

Captulo 16 Puesta a punto y seguridad en el manejo de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.1 16.2

B-187

Puesta a punto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-188 Seguridad en el manejo de un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-190 B-195

Captulo 17 Comunicaciones con PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.1 17.2 17.3 17.4

La necesidad de comunicacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196 Transmisin de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-197 Comunicacin a nivel de campo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-198

Apndice Bibliografa de ilustraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-202 Bibliografa de literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-203 Directrices y estndares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-205 Indice ......................................... B-209

Festo Didactic TP301

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Seccin C Soluciones

Seccin D ApndiceFichas tcnicas Entrada de seales elctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 011088 Indicador y placa de distribucin elctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 030311 Cilindro de simple efecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152887 Cilindro de doble efecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152888 Unidad de mantenimiento con vlvula de interrupcin . . . . . . . . . . 152894 Distribuidor de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152896 Sensor de proximidad, inductivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152902 Sensor de proximidad, capacitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152903 Sensor de proximidad, ptico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152904 Interruptor de proximidad para montake en cilindro . . . . . . . . . . . . 152905 Electrovlvula de 5/2-vas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152909 Electrovlvula de 5/2-vas de dos bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152910 Unidad de conexin para E/S digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159385

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-3

TP301 Festo Didactic

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Equipo de tecnologa TP301 "Controles Lgicos Programables"El equipo de tecnologa TP301 "Controles Lgicos Programables" es parte integrante del Sistema para la Enseanza de Automatizacin y Comunicaciones de Festo Didactic y forma parte del nivel bsico del TP300. Los objetivos didcticos del TP301 son aprender cmo se programan los controles lgicos programables y ensear los fundamentos de la creacin de programas en los lenguajes Diagrama de Contactos (ladder diagram o LD), diagrama de bloques de funcin (function block diagram o FBD), lista de instrucciones (instruction list o IL), texto estructurado (structured text o ST) y diagrama de funciones secuencial (sequential funtion chart o SFC, muy parecido al GRAFCET). La programacin se realiza segn IEC 1131-3. Tiene la opcin de utilizar este libro de trabajo con diversos controles lgicos programables de distintos fabricantes, Las soluciones estn disponibles para los controles Festo, Siemens S5-95U, AEG A120 y Mitsubishi Melsec A1S. Los ejercicios en este libro de trabajo puede realizarse con cualquiera de los dos diferentes equipos, es decir, con la placa perforada o la versin con placa perfilada. Se recomienda tener conocimientos bsicos de electroneumtica para trabajar con el equipo de tecnologa TP301. Los ejercicios del TP301 tratan con los siguientes temas principales: Componentes de un control lgico programable Programacin de PLC segn IEC 1131 Operaciones lgicas bsicas Sistemas de control lgico Sistemas de control secuencial La asignacin de componentes y ejercicios puede verse en la siguiente tabla de asignaciones componentes/ejercicios.

Festo Didactic TP301

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Asignacin de componentes a los ejerciciosDescripcinEntrada de seales elctricas Distribuidor e indicador elctrico Sensor de proximidad, ptico Sensor de proximidad, inductivo Sensor de proximidad, capacitive Sensor de proximidad con brida para cilindro Electrovlvula de 5/2 vas de una bobina Electrovlvula de 5/2 vas de doble bobina Cilindro de doble efecto Cilindro de simple efecto Vlvula de paro/marcha con filtro y regulador Distribuidor

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1 1 1

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1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 4 2

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1 4 2 1 2 2 1 1 1 1 1

1 4 2 1 2 1 1 1

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2

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

TP301 Festo Didactic

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Equipo TP310, Placa de montaje perfilada, N de artculo 080 261DescripcinEntrada de seales elctricas Distribuidor e indicador elctrico Sensor de proximidad, ptico Sensor de proximidad, inductivo Sensor de proximidad, capacitivo Sensor de proximidad con brida para cilindro Electrovlvula de 5/2 vas de una bobina Electrovlvula de 5/2 vas de dos bobinas Cilindro de doble efecto Cilindro de simple efecto Vlvula de paro/marcha con filtro y regulador Distribuidor Tubo de plstico Distribuidor de enchufe rpido

N de artculo011 088 030 311 152 904 152 902 152 903 152 905 152 909 152 910 152 888 152 887 152 894 152 896 151 496 036 315

Cantidad1 1 1 1 1 4 2 1 2 1 1 1

opcional, no includo en la dotacin original del equipo Fuente de alimentacin Juego de cables Clavija adaptadora 151 503 030 332 035 651

Festo Didactic TP301

14

Equipo TP301, Placa de montaje perforada, N de artculo 080 260

Descripcin

N de artculo011 088 030 311 150 758 150 757 150 759 030 331 030 315 030 317 013 415 011 711 011 758 011 713 006 204 006 831

Cantidad

Entrada de seales elctricas Distribuidor e indicador elctrico Sensor de proximidad, ptico Sensor de proximidad, inductivo Sensor de proximidad, capacitivo Sensor de proximidad con brida para cilindro Electrovlvula de 5/2 vas de una bobina Electrovlvula de 5/2 vas de dos bobinas Cilindro de doble efecto Cilindro de simple efecto Vlvula de paro/marcha con filtro y regulador Distribuidor Tubo de plstico Distribuidor de enchufe rpido

1 1 1 1 1 4 2 1 2 1 1 1

opcional, no includo en la dotacin original del equipo Fuente de alimentacin Juego de cables 151 503 030 332

TP301 Festo Didactic

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Notas sobre seguridadEn inters de la seguridad, deben seguirse las siguientes indicaciones:

Montar los componentes en la placa de forma segura. No aplicar el aire comprimido hasta que se no hayan realizado y asegurado todas las conexiones. Proceder con cuidado al aplicar el aire comprimido. Los cilindros pueden avanzar o retroceder en el momento que se aplique el aire comprimido. Desconectar el aire inmediatamente si hay lneas sueltas. Esto evita accidentes. No desconectar lneas de aire bajo presin. No sobrepasar la presin de trabajo mxima permitida de 8 bar. Observar las normas generales de seguridad segn DIN 58 126 y VDE 0100. Usar solamente tensiones extra bajas de hasta 24 V DC. Observar las fichas tcnicas de los componentes individuales, en especial las notas relacionadas con la seguridad.

Festo Didactic TP301

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Notas sobre el funcionamientoCuando se monte un circuito, deben observarse las siguientes notas: Bloquear la salida 2 de la vlvula, si se conecta un cilindro de simple efecto a una vlvula 5/2 vas.

4(A)

2(B)

5(R)

3(S)

1(P)

Tapn para la salida 2 de la vlvula de 5/2 vas

Las seales de entrada, que se produciran durante un proceso real de produccin, se reproducen en parte por seales emitidas por pulsadores o interruptores.

TP301 Festo Didactic

A-I

Seccin A CursoComponentes de un control lgico programable Ejercicio 1: Diseo y funcionamiento de un control lgico programable Componentes de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3

Programacin segn IEC 1131 Ejercicio 2: Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3 Pasos prcticos para la programacin de un PLC. . . A-9

Operaciones lgicas bsicas Ejercicio 3: Ejercicio 4: Ejercicio 5: Ejercicio 6: Circuito de una lmpara La funcin de asignacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-15 Alarma antirrobo La funcin NOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-25 Prensa con barrera protectora La funcin AND. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-35 Sistema de timbre La funcin OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-45

Sistemas lgicos sin funciones memorizantes Ejercicio 7: Ejercicio 8: Dispositivo estampador Combinacin de AND/OR/NOT . . . . . . . . . . . . . . . . A-55 Control de un silo para dos materiales a granel Circuito combinatorio con derivacin . . . . . . . . . . . . A-65

Sistemas lgicos con funciones memorizantes Ejercicio 9: Alarma de incendios Activacin de una salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-73

Festo Didactic TP301

A-II

Ejercicio 10: Ejercicio 11:

Supervisin de la rotura de una broca Activacin y desactivacin de una salida . . . . . . . A-81 Activacin de un cilindro Flancos de las seales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-89

Sistemas lgicos con funciones temporales Ejercicio 12: Ejercicio 13: Ejercicio 14: Encolado de componentes Pulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-101 Dispositivo de marcado Seal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . A-111 Dispositivo de fijacin Seal con retardo a la desconexin . . . . . . . . . . A-121

Sistemas de control secuencial Ejercicio 15: Ejercicio 16: Ejercicio 17: Dispositivo elevador para paquetes Secuencia lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-131 Dispositivo elevador y clasificador para paquetes Derivacin alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-147 Dispositivo de estampacin con contador Ciclos de recuento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-159

TP301 Festo Didactic

A-3Ejercicio 1

Controles lgicos programables Diseo y funcionamiento de un control lgico programable Componentes de un PLC Ser capaz de explicar el diseo bsico y el modo de funcionamiento de un PLC Ser capaz de configurar y poner a punto un PLC Actualmente los Controles Lgicos Programables forman parte de cualquier proceso de automatizacin. La Fig. A1.1 muestra una configuracin tpica de una solucin de automatizacin realizada por medio de un PLC. El sistema de control mostrado representa los componentes ms elementales de una aplicacin con PLC.

Tema Ttulo

Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

B 16

PC / Aparato programador

Display / Unidad de Control

PLC

Sensores

Actuadores

Fig. A1.1: Automatizacin con PLC

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A-4Ejercicio 1

Los componentes bsicos de un sistema de control son: Control Lgico Programable (PLC), tambin denominado Autmata Programable (AP). Bajo este nombre se incluyen los mdulos electrnicos a travs de los cuales todas las funciones de la mquina o sistema a controlar son direccionadas y activadas en una secuencia lgica Sensores Estos componentes estn situados directamente en el sistema o la mquina a controlar, y a travs de ellos el PLC interroga el estado o posicin de la mquina. Actuadores Estos componentes estn situados directamente en el sistema o mquina a controlar y a travs de ellos, el PLC es capaz de cambiar o influir en estados y con ello en el proceso tcnico. PC o dispositivo programador Se utiliza para crear el programa que contiene la lgica del sistema o maquinaria a controlar y transferirla a la memoria del PLC. Al mismo tiempo, estas herramientas de programacin tambin proporcionan funciones de apoyo para la verificacin del programa de PLC y la puesta a punto del control. Unidades de indicacin y control Esto les permite supervisar e influir en el funcionamiento del sistema o la mquina. Control Lgico programable El componente ms importante de un sistema de control es el PLC y su programa. La Fig. A1.2, ilustra los componentes de un sistema PLC

Programa PLC

Mdulo de entrada

UPP Unidad Principal de Proceso

Mdulo de salida

Fig. A1.2: Componentes de un sistema PLC

Sensores

Actuadores

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A-5Ejercicio 1

Un PLC se conecta con el sistema a controlar a travs de mdulos de entra y de salida. El sistema a controlar proporciona seales de entrada (generalmente binarias) a travs de los sensores, a los mdulos de entrada. Estas seales son procesadas en la unidad principal de proceso, el componente ms importante de un PLC. Antes de la formulacin de los estndares IEC, conocida como "unidad central de control" (CCU). La "especificacin" para el procesamiento de seales de define en el programa del PLC. El resultado del procesamiento es emitido a los actuadores del sistema a controlar a travs del mdulo de salida. As, el diseo de un PLC corresponde al de un ordenador.

B4

Programa de PLC Un programa de PLC consiste en una secuencia lgica de instrucciones. El programa de control es almacenado en una memoria especial, leble electrnicamente, denominada memoria del programa del PLC. Durante el desarrollo del programa se utilizan memorias RAM con bateras de respaldo ya que su contenido puede variarse muy rpidamente. Una vez probado y depurado el programa del control, suele transferirse a una memoria de slo lectura, es decir una EPROM. En cualquier caso, cuando se ejecuta el programa se procesa en ciclos continuos. Seales Las seales de entrada llegan al PLC a travs de los sensores. Estas seales contienen informacin sobre el estado del sistema a controlar. Es posible introducir seales binarias, digitales y analgicas. Un PLC solamente puede reconocer y emitir seales elctricas. Por esta razn, las seales no-elctricas deben convertirse en seales elctricas por medio de convertidores. Ejemplos de sensores son: Pulsadores, interruptores, finales de carrera, sensores de proximidad Las seales de salida influyen en el sistema a controlar. Las seales pueden emitirse en forma binaria, digital o analgica. Las seales de salida se amplifican en seales de conmutacin a travs de los actuadores o se convierten en seales para otras formas de energa. Ejemplos de actuadores son: Pilotos, zumbadores, timbres, contactores, cilindros con electrovlvulas, motores de paso a paso.B4

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A-6Ejercicio 1

Descripcin del problema

Debe resolverse una tarea de control por medio de un control lgico programable (PLC). El alumno deber familiarizarse con el diseo bsico de un PLC.

Croquis de situacin

Definicin del ejercicio

1. Componentes de un PLC 2. Diseo y puesta a punto del PLC que haya seleccionado

Realizacin

Para llevar a cabo el ejercicio utilizando las hojas de trabajo, vase la seccin B del libro de trabajo y la ficha tcnica o el manual del PLC que se utilice

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A-7Ejercicio 1

HOJA DE TRABAJO1. Componentes de un PLC Pregunta 1 Cules son los componentes bsicos de un PLC?

B 4.1

Pregunta 2 Cules con los mdulos bsicos que forma la unidad central de control en un control lgico programable?

B 4.2

Pregunta 3 Cmo se consigue el aislamiento elctrico entre las seales de un sensor/actuador y el PLC?

B 4.5

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A-8Ejercicio 1

HOJA DE TRABAJO2. Diseo y puesta a punto del PLC que se haya seleccionado Introducir los datos tcnicos del control lgico programable seleccionado en la tabla inferior.

Tensin de funcionamientoTensin nominal Margen de tensin admisible Consumo de corriente

EntradasCantidad Corriente de entrada Nivel de entrada

SalidasCantidad Lgica de conmutacin Tensin de salida

Datos tcnicos

Corriente de salida

Configurar el PLC segn las notas destacadas en la ficha tcnica o el manual.

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A-9Ejercicio 2

Controles lgicos programables Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3 Pasos prcticos para la programacin de un PLC Familiarizarse con los recursos bsicos del lenguaje para la configuracin y estructuracin de un programa de PLC segn IEC 1131-3 Se capaz de declarar variables para su uso en un programa de PLC. Ser capaz de aplicar un procedimiento sistemtico para la realizacin de los ejercicios con PLC. Creacin de un programa de PLC Los pasos prcticos para la creacin de un programa de PLC se muestran en la fig. A2.1

Tema Ttulo Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

Descripcin de la tarea de control Descripcin verbal Croquis de situacin Programa del PLC Trazado de la solucin Representacin como tabla de funciones (sistema de control lgico) Representacin en forma de FCH segn IEC 848 (sistema de control secuencial) Instalacin/proceso

B5

Planificacin de la instalacin Trazado del esquema del circuito

Realizacin de la solucin Configuracin del PLC Declaracin de variables del programa PLC Formulacin de la lgica del programa PLC en LD, FBD, IL, ST o SFC

Montaje de la instalacin

Prueba y puesta a punto del sistema de control Transferencia del programa al PLC Verificacin del sistema de control (programa del PLC e instalacin) y correccin de los posibles errores

Documentacin del sistema de control Impresin del programa con comentarios Creacin de la lista de referncias cruzadas Inclusin de los esquemas del circuito

Fig. A2.1: Procedimiento para la creacin de un programa de PLC

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A-10Ejercicio 2

B 6.1

Descripcin de una tarea de control Los requerimientos bsicos para describir una tarea de control incluyen una descripcin verbal, un croquis de situacin y la definicin de los sensores y actuadores a utilizar. Esta informacin es necesaria para el desarrollo de esquemas de circuitos. Adems, es necesario definir la asignacin de sensores a las salidas del PLC. Un ejemplo de lista de asignaciones de este tipo se muestra en la tabla A2.1.Designacin del recursoS1 Y5

Direcciones de Entrada/salida en el PLCI1.5 Q2.7

ComentarioPulsador de MARCHA Avance del cilindro C

Tabla A2.1: Ejemplo de lista de asignaciones

Dado que esta lista forma parte integrante de los programas de PLC, no se crea por separado en el caso de pequeas tareas de control. Diseo de la solucin La solucin diseada es dar una clara representacin de la funcin y comportamiento del control, independientemente de la tecnologa. La tabla de funciones se utiliza como medio de describir sistemas sencillos de control lgico. El diagrama de funciones segn IEC 848 es particularmente adecuado para la descripcin de sistemas de control secuenciales. Realizacin de la solucin La realizacin de la solucin se divide en: Programacin de la lgica del sistema de control (PLC) Incorporacin del programa de PLC en el PLC o en el sistema PLC Un ejemplo de esto se muestra en la fig. A2.2 utilizando una tarea de control sencilla:

Ejemplo

Debe sonar un timbre tanto si se presiona el pulsador de la puerta del jardn como si se presiona el pulsador de la puerta de la casa. Cuando se empieza la creacin de un programa de PLC, los recursos deben declararse con la sintaxis definida por IEC 1131-3. Las entradas y salidas del PLC declaradas en la fig. A2.2a son variables locales dentro del programa "Timbre". La utilizacin de variables globales se necesita normalmente en tareas de control algo ms complejas.

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A-11Ejercicio 2

A continuacin de la declaracin, se formula en cuerpo del programa. En este punto se dispone de funciones y bloques de funcin para crear una programa con una distribucin clara. El ejemplo se programa en diagrama de bloques de funcin utilizando la funcin lgica OR.

B 6.1 - 6.3

PROGRAM Timbre VAR Pulsador_FD AT %IX1: BOOL; Pulsador_AD AT %IX2: BOOL; Timbre AT %QX1: BOOL; END_VAR

CONFIGURATION ejemplo RESOURCE Instalacin TASK T_cclica PROGRAM Timbre

Pulsador_FD Pulsador_AD END_PROGRAM

>=1

Timbre

a) Ejemplo de un programa de PLC

b) Ejemplo de la instalacin de un programa en un PLC o en un sistema PLC

Fig. A2.2: Realizacin de la solucin

Para ejecutar un programa en el PLC, es necesario saber cmo se procesa el programa: cclicamente o en relacin con determinados acontecimientos. IEC 1131-3 facilita sus propios recursos de lenguaje para la asignacin de tales caractersticas secuenciales y para la incorporacin del programa al PLC. Estos con los recursos de lenguaje de configuracin. La fig. A2.2b ilustra la configuracin "Ejemplo". Esta configuracin representa el PLC. La configuracin "Ejemplo" requiere el recurso "Procesador_1". Este recurso est asignado al programa "Timbre". La tarea "T_ciclico" define que el programa "Timbre" debe procesarse cclicamente.

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A-12Ejercicio 2

Verificacin y puesta a punto del control El programa se carga desde el PC o aparato programador al PLC para su verificacin o puesta a punto del sistema de control. A continuacin, debe comprobarse la interaccin del PLC y el sistema a controlar. Documentacin del sistema de control La documentacin del sistema se compila tan pronto como la instalacin funciona sin fallos y el programa del PLC ha sido modificado consecuentemente. LA documentacin consiste bsicamente en: el croquis de situacin, el diseo de la solucin formal, la impresin del programa con comentarios.

Descripcin del problema

Las entradas y salidas del PLC, as como las variables adicionales para almacenamiento de informacin deben incorporarse al programa de PLC. Para ello, deber familiarizarse con el procedimiento bsico requerido para la generacin de programas de PLC.

Definicin del ejercicio

1. Procedimientos para crear un programa de PLC 2. Recursos de un PLC segn IEC 1131-3 3. Declaracin de variables segn IEC 1131-3

Realizacin

Para llevar a cabo el ejercicio necesitar la informacin de la seccin B del libro de trabajo: Captulo 6, pgina B-65.

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A-13Ejercicio 2

HOJA DE TRABAJO1. Pasos prcticos para la creacin de un programa de PLC Especificar los cinco pasos prcticos para la creacin de un programa de PLC,

Responder a las siguientes preguntas: 1. Qu actividades hay que realizar en la etapa "Realizacin de la solucin"?

Pregunta

2. Recursos de un PLC segn IEC 1131-3 Los siguientes recursos deben direccionarse directamente. Especificar las designaciones segn IEC 1131-3: Bit de entrada 14 Memoria 9 Palabra de salidas 3 Entrada 7 en la 2 tarjeta de entradas

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A-14Ejercicio 2

HOJA DE TRABAJO3. Declaracin de variables segn IEC 1131-3 En una declaracin de programa, debern tenerse en cuenta los siguientes datos. Utilice el tipo de datos adecuado en la declaracin. La declaracin deber ser vlida slo localmente. la entrada del interruptor S1, aplicada a la entrada 2 de la 4 tarjeta de entradas temperatura TEMP, aplicada a la palabra de salidas n 1 memoria VALVULA_ABIERTA memoria booleana con el identificador PIEZA_PRESENTE, preasignada al valor inicial 0 memoria booleana con el identificador INIC_ROBOT, preasignada con el valor inicial 1 almacenamiento de un nmero (entero - INT) bajo el nombre NUMERO, con el valor 0 preasignado

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A-15Ejercicio 3

Controles lgicos programables Circuito de una lmpara La funcin de asignacin Comprender la actuacin de una salida de PLC Ser capaz de realizar la funcin de asignacin lgica con un PLC Se capaz de crear un programa de PLC segn IEC 1131-3 Todo control lgico programable tiene un cierto nmero de entradas y salidas, a travs de las cuales se conectan los sensores y actuadores. El programa transferido al control contiene las rdenes que interconectan las entradas individuales y las asignan a las correspondientes salidas. La funcin de asignacin La funcin de asignacin permite que el estado de una seal de entrada sea transmitido directamente al estado de una salida del PLC. El comportamiento puede describirse claramente con la ayuda de una tabla de funciones, que lo representa por una entrada %IX1 y una salida %QX2 en la tabla A3.1.

Tema Ttulo Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

B3

%IX10 1

%QX20 1

Tabla A3.1: Tabla de funciones para la funcin de asignacin

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A-16Ejercicio 3

Para realizar la funcin de asignacin en cada uno de los lenguajes de programacin, necesitar las rdenes mostradas en la tabla A3.2.LD %IX1 %QX2 Rengln con un contacto abierto y bobina no-memorizante.

B8

B7

FBD

%IX1

%QX2

Conexin directa de la entrada y la salida especificadas

B9

IL Leer el valor de la entrada especificada y cargarlo al acumulador Carga el contenido del acumulador a la salida especificada

LD

%IX1

ST ST

%QX2

B 10

%QX2 := %IX1;Tabla A3.2: La funcin de asignacin

Asignacin del valor de la entrada especificada a la derecha de ":=" a la salida especificada a la izquierda de ":="

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A-17Ejercicio 3

El accionamiento de un pulsador (S1) hace que se encienda la lmpara (H1). La lmpara debe permanecer iluminada mientras el pulsador se halle accionado.

Descripcin del problema

S1 H1Croquis de situacin

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuacin booleana 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

Definicin del ejercicio

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A-18Ejercicio 3

Realizacin

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Entrada de seales elctricas Dispositivo indicador

Lista de componentes

1

Antes de cablear: Desconectar la alimentacin!

Establecer las conexiones elctricas.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa. Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

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A-19Ejercicio 3

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema del circuito Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin

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A-20Ejercicio 3

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A-21Ejercicio 3

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Crear la tabla de funciones:S10 1

H1

Tabla de funciones

Deducir la ecuacin booleana a partir de la tabla:

Ecuacin booleana

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A-22Ejercicio 3

HOJA DE TRABAJO3. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

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A-23Ejercicio 3

HOJA DE TRABAJOResponder a las siguientes preguntas: 1. Cul es el comportamiento de una salida programada como no-memorizante, si deja de aplicarse la seal de entrada?

Pregunta

2. Describir el diseo bsico de un mdulo de salida.

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A-24Ejercicio 3

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A-25Ejercicio 4

Controles lgicos programables Alarma antirrobo La funcin NOT Poder realizar la funcin not con un PLC La funcin NOT La funcin NOT se utiliza para convertir seales binarias a su valor opuesto: Si la seal es 0, se evala como 1 Si la seal es 1, se evala como 0 La Tabla A4.1 ilustra un ejemplo del comportamiento de la funcin NOT para la entrada %IX1 y una salida %QX2.

Tema Ttulo Objetivo didctico Conocimientos tcnicos

B3

%IX10 1

%QX21 0

Tabla A4.1: Tabla de funciones para la funcin NOT

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A-26Ejercicio 4

La tabla A4.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcin NOT en cada uno de los lenguajes de programacin.B8

LD %IX1 / %QX2 Rengln con contacto normalmente cerrado y bobina no-memorizante.

B7

FBD

%IX1

NOT

%QX2

Usar la funcin NOT en la entrada especificada

B9

IL Cargar el valor inverso de la entrada en el acumulador. Cargar el contenido del acumulador a la salida especificada.

LDN

%IX1

ST ST

%QX2

B 10

%QX2 := NOT %IX1;Tabla A4.2: La funcin NOT

Asignar el valor inverso de la entrada especificadaa la salida indicada a la izquierda de ":=".

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A-27Ejercicio 4

Se ha dispuesto un fino hilo tensado tras una ventana, que se rompe si hay un intento de robo. Como resultado de la rotura se interrumpe un circuito cerrado y debe sonar un zumbador.

Descripcin del problema

H1

S1Croquis de situacin

1. Trazado el esquema del circuito y montaje del equipo 2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa PLC en uno de los lenguajes de programacin del PLC 5. Verificacin y puesta a punto del programa y el sistema PLC

Definicin del ejercicio

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A-28Ejercicio 4

Realizacin

1. Trazado el esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema del circuito elctrico en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad1 1 1 1

DescripcinControl lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Entrada de seales elctricas Dispositivo indicador

Lista de componentes

1

Antes de cablear: Desconectar la alimentacin!

Establecer las conexiones elctricas.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa por medio de una tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

3. Declaracin de las variables del programa PLC Todas las variables deben ser declaradas como variables locales del programa del PLC Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

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A-29Ejercicio 4

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema del circuito Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

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A-30Ejercicio 4

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A-31Ejercicio 4

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Crear la tabla de funciones:S1 0 1 H1

Tabla de funciones

Deducir la ecuacin booleana a partir de la tabla:

Ecuacin booleana

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A-32Ejercicio 4

HOJA DE TRABAJO3. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

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A-33Ejercicio 4

HOJA DE TRABAJOResponder a la siguiente preguntas: 1. La salida se activa como no-memorizante. Cul es el efecto en la seal de salida, si el hilo se rompe y debe ser reparado?

Pregunta

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A-34Ejercicio 4

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A-35Ejercicio 5

Controles lgicos programables Prensa con barrera protectora La funcin AND Se capaz de realizar una funcin AND con un PLC Comprender el trmino funcin segn IEC 1131-3 Poder utilizar funciones estndar segn IEC 1311-3 Las funciones son parte de las unidades de organizacin del programa y por lo tanto representan un medio para configurar programas de PLC. IEC 1311-3 proporciona funciones estandarizadas para la solucin de tareas bsicas de tecnologa de control. La funcin AND Solamente cuando todas las seales conectadas en AND estn en 1, el resultado es 1. Si una sola de las seales conectadas es 0, entonces el resultado es tambin 0. La tabla de funciones para la funcin AND se muestra a continuacin para las dos entradas %IX1 y %IX2, as como para la salida %QX3.

Tema Ttulo Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

B3

%IX10 0 1 1

%IX20 1 0 1

%QX30 0 0 1

Tabla A5.1: Tabla de funciones para la funcin AND

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A-36Ejercicio 5

La tabla A5.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcin AND en cada uno de los lenguajes de programacin.B8

LD %IX1 %IX2 %QX3 Rengln con dos contactos en serie normalmente abiertos

B7

FBD %IX1 %IX2 & %QX3 Las entradas y salidas de la funcin AND se conectan con los parmetros especificados

o bien %IX1 %IX2 IL AND %QX3

B9

LD AND ST

%IX1 %IX2 %QX3

Cargar al acumulador el valor de la entrada especificada. Conexin en AND del resultado actual con la segunda entrada. Cargar el contenido del acumulador a la salida especificada

B 10

ST %QX3 := %IX1 & %IX2; o bien %QX3 := AND(%IX1, %IX2); Las dos entradas especificadas se conectan con el operador "&". El resultado se asigna a la salida especificada. Invocacin de una funcin AND con entradas especificadas como parmetros transferidos.

Tabla A5.2: La funcin AND

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A-37Ejercicio 5

Una prensa de estampacin 1.0 debe avanzar solamente si se presiona el pulsador S1 y (and) la barrera protectora se halla cerrada. Si una de estas condiciones no se cumple, la prensa debe retroceder inmediatamente. La posicin de la barrera protectora cerrada B1 es detectada por un sensor de proximidad B1. La herramienta de la prensa avanza o retrocede por medio de una electrovlvula con retorno por muelle (bobina Y1).

Descripcin del problema

1.0

S1

B1Croquis de situacin

1. Trazado los esquemas neumtico y elctrico y montaje del equipo. 2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuacin booleana 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

Definicin del ejercicio

Festo Didactic TP301

A-38Ejercicio 5

Realizacin

1. Trazado de los esquemas neumtico y elctrico y montaje del equipo Completar los esquemas neumtico y elctrico en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Unidad de mantenimiento Distribuidor Cilindro de doble efecto Electrovlvula 5/2 vas de una bobina 1 1 Entrada de seales elctricas Interruptor de proximidad inductivo Tubo de plstico

Lista de componentes

Antes de cablear y de conectar los tubos: Desconectar la alimentacin elctrica!

Establecer las conexiones elctricas y neumticas.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa, por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

TP301 Festo Didactic

A-39Ejercicio 5

3. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema! Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC! Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hasta la presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componentes neumticos)! Funcionamiento de la instalacin: Mantener despejada la zona de funcionamiento de la instalacin!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

Festo Didactic TP301

A-40Ejercicio 5

TP301 Festo Didactic

A-41Ejercicio 5

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito electroneumtico y elctrico, y montaje del equipo Completar el esquema del circuito electroneumtico

1.0

1.1 Y1

4(A)

2(B)

5(R)

3(S) 1(P)

Esquema del circuito electroneumtico

Festo Didactic TP301

A-42Ejercicio 5

HOJA DE TRABAJOCompletar el esquema del circuito elctrico e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Crear la tabla de funciones:S1 B1 Y1

Tabla de funciones

Deducir la ecuacin booleana a partir de la tabla:

Ecuacin booleana

TP301 Festo Didactic

A-43Ejercicio 5

HOJA DE TRABAJO3. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Didactic TP301

A-44Ejercicio 5

HOJA DE TRABAJOPreguntaResponder a la siguiente pregunta: 1. La salida Y1 debe activarse como memorizante o como no-memorizante?

TP301 Festo Didactic

A-45Ejercicio 6

Controles lgicos programables Sistema de timbre La funcin OR Realizacin de la funcin lgica OR con un PLC. La funcin OR Si por lo menos una de las seales conectadas se halla en 1, el resultado es tambin 1. Solamente si todas las seales conectadas se hallan en 0 el resultado es tambin 0. La Tabla A6.1 contiene la tabla de funciones para la conexin OR de las seales de las entradas %IX1 y %IX2. El resultado se refleja en la salida %QX3.

Tema Ttulo Objetivo didctico Conocimientos tcnicos

B3

%IX10 0 1 1

%IX20 1 0 1

%QX30 1 1 1

Tabla A6.1: Tabla de funciones para la funcin OR

Festo Didactic TP301

A-46Ejercicio 6

La Tabla A6.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcin OR en los diferentes lenguajes de programacin.B8

LD %IX1 %QX3 Rengln con dos contactos en paralelo normalmente abiertos %IX2

B7

FBD %IX1 %IX2 >=1 %QX3 Las entradas y la salida de la funcin OR estn conectadas con los parmetros especificados.

o bien %IX1 %IX2 IL OR %QX3

B9

LD OR ST

%IX1 %IX2 %QX3

Cargar al acumulador el valor de la entrada especificada. Conexin en OR del resultado actual con la segunda entrada. Cargar el contenido del acumulador a la salida especificada.

B 10

ST%QX3 := %IX1 OR %IX2;

Las dos entradas especificadas estn conectadas con el operador "OR". El resultado es asignado a la salida especificada.

Tabla A6.2: La funcin OR

TP301 Festo Didactic

A-47Ejercicio 6

El timbre de un apartamento debe sonar tanto si se presiona el pulsador S1 en la puerta del jardn como si se presiona el pulsador S2 en la puerta del apartamento.

Descripcin del problema

S2 H1 S1

Croquis de situacin

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuacin booleana 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

Definicin del ejercicio

Festo Didactic TP301

A-48Ejercicio 6

Realizacin

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Entrada de seales elctricas Dispositivo indicador

Lista de componentes

1

Antes de cablear la instalacin: Desconectar la alimentacin!

Establecer las conexiones elctricas.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

TP301 Festo Didactic

A-49Ejercicio 6

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

Festo Didactic TP301

A-50Ejercicio 6

TP301 Festo Didactic

A-51Ejercicio 6

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Crear la tabla de funciones:S1 S2 H1

Tabla de funciones

Festo Didactic TP301

A-52Ejercicio 6

HOJA DE TRABAJODeducir la ecuacin booleana a partir de la tabla:

Ecuacin booleana

3. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

TP301 Festo Didactic

A-53Ejercicio 6

HOJA DE TRABAJOResponder a la siguiente pregunta: 1. En el caso de una funcin OR, la salida se activa si por lo menos una de las seales se halla en 1. Con la funcin OR EXCLUSIVA, la salida solamente se activa si hay una sola de las entradas en 1. Completar la tabla de funciones.

Pregunta

S10 0 1 1

S20 1 0 1

H1

Tabla de funciones

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A-54Ejercicio 6

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A-55Ejercicio 7

Controles lgicos programables Dispositivo estampador Combinaciones de AND/OR/NOT Ser capaz de combinaciones de conexiones lgicas con un PLC Comprender las prioridades de los operadores elementales en cada uno de los lenguajes de programacin Combinacin de conexiones lgicas Casi todas las tareas de control requieren la programacin de una combinacin de conexiones lgicas. Para disear una solucin es esencial lo siguiente: Establecer una ecuacin booleana que describa la lgica de la tarea de control Tener en consideracin las prioridades de los operadores utilizados para la programacin El ejemplo que sigue trata con una combinacin de las funciones AND, OR y NOT: Un piloto H1 debe lucir si se acciona el interruptor S1, y adems uno slo de los interruptores S2 S3. La correspondiente tabla de funciones es como sigue:

Tema Ttulo Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

B3

S10 0 0 0 1 1 1 1

S20 0 1 1 0 0 1 1

S30 1 0 1 0 1 0 1

H10 0 0 0 0 1 1 0

Tabla A7.1: Tabla de funciones

La forma normal disyuntiva puede deducirse de esta tabla. La forma normal disyuntiva describe la tarea de control por medio de una ecuacin booleana, que puede convertirse fcilmente en uno de los lenguajes de programacin.

Festo Didactic TP301

A-56Ejercicio 7

El mtodo para solucionarlo en la forma normal disyuntiva est basado en las lneas de la tabla de funciones para las cuales la variable resultante (H1) tiene el valor 1. Estas lneas se conectan en OR y llevan a la ecuacin booleana: H1 = (S1 S2 S3) (S1 S2 S3) La realizacin de la tarea de control en cada uno de los lenguajes de programacin se relaciona en la tabla A7.2.B8

LD H1

S1

S2 /

S3

S1

S2

S3 /

B7

FBD

S1 S2 S3 S1 S2 S3B9

& >=1 & H1

IL

LD ANDN AND OR( AND ANDN ) STB 10

S1 S2 S3 S1 S2 S3 H1

ST

H1 := S1 & NOT S2 & S3 OR S1 & S2 & NOT S3;Tabla A7.2: Combinacin de operaciones lgicas

or H1 := (S1 & NOT S2 & S3) OR (S1 & S2 & NOT S3);

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A-57Ejercicio 7

Dado que el procesamiento de la funcin OR es una accin posterior en la lista de instrucciones, se abre un parntesis a continuacin de la instruccin OR. El hecho de cerrar el parntesis en la penltima lnea hace que el resultado de la expresin entre parntesis sea enlazada en OR con el resultado actual (en el acumulador). La solucin en Texto Estructurado no requiere ningn parntesis dado que en este caso los propios operadores establecen las prioridades. Sin embargo, para conseguir una mejor legibilidad es una buena idea utilizar parntesis en las expresiones ms complejas.

Prioridades con los enlaces lgicos bsicos En los lenguajes de programacin grficos LD y FBD, el orden de procesamiento est implcitamente especificado por el smbolo grfico del programa o la parte del programa. De esta forma, en un determinado rengln primero se evalan los enlaces en serie antes de "calcular" los enlaces existentes en paralelo. En el diagrama de bloques de funcin, el orden de evaluacin de una red se define por bloques. Las instrucciones de un programa en lista de instrucciones se procesan lnea por lnea. Si debe modificarse la prioridad de los operandos, debe indicarse por medio de parntesis. El lenguaje ST define una regla nica de preferencia para los operadores. La funcin booleana AND tiene mayor prioridad que la funcin booleana OR. Al igual que en las operaciones matemticas, se aplica la regla de la multiplicacin antes que la suma o la resta.

Festo Didactic TP301

A-58Ejercicio 7

Descripcin del problema

Un dispositivo estampador puede hacerse funcionar desde tres lugares. Se inserta una pieza a travs de una gua, con lo que se activan dos de los tres sensores de proximidad B1, B2 y B3. Esto hace avanzar el cilindro 1.0 por medio de la electrovlvula (bobina Y1) y se corta un rebaje en la pieza. El ciclo de estampado slo debe dispararse si existen dos de las seales. Por razones de seguridad, debe evitarse que el cilindro avance si estn activados los tres sensores de proximidad.

1.0 B3

B1 B2

Fig. A7.1: Croquis de situacin

Definicin del ejercicio

1. Trazado del esquema del circuito 2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumtico y elctrico 3. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuacin booleana 4. Declaracin de las variables del programa PLC 5. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 6. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

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A-59Ejercicio 7

1. Trazado del esquema del circuito elctrico Completar el esquema elctrico en la HOJA DE TRABAJO.

Realizacin

2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumtico y elctrico Montar los elementos necesarios en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Unidad de mantenimiento Distribuidor Cilindro de doble efecto Electrovlvula 5/2 vas de una bobina Interruptor de proximidad inductivo Interruptor de proximidad capacitivo Interruptor de proximidad ptico Tubo de plstico

Lista de componentes

Antes de cablear y de conectar los tubos: Desconectar la alimentacin elctrica!

Establecer las conexiones neumticas y elctricas.

3. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa, por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

Festo Didactic TP301

A-60Ejercicio 7

4. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado. 5. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

6. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC

Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda de los esquemas! Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC! Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hasta la presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componentes neumticos)! Funcionamiento de la instalacin: Mantener despejada la zona de funcionamiento de la instalacin! Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

TP301 Festo Didactic

A-61Ejercicio 7

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito elctrico Completar el esquema del circuito elctrico e introducir las direcciones de entrada y salida disponibles en el PLC.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

Festo Didactic TP301

A-62Ejercicio 7

HOJA DE TRABAJO2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumtico y elctrico Configurar el sistema de control1.0

1.1

4(A)

2(B)

Y15(R) 3(S) 1(P)

Esquema del circuito electroneumtico

3. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Completar la tabla de funciones:B10 0 0 0 1 1 1

B20 0 1 1 0 0 1 1

B30 1 0 1 0 1 0 1

Y1

Tabla de funciones

1

Determinar la ecuacin booleana asociada.

Ecuacin booleana

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A-63Ejercicio 7

HOJA DE TRABAJO4. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

5. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Didactic TP301

A-64Ejercicio 7

HOJA DE TRABAJOPreguntaResponder a la siguiente pregunta: 1. Por qu el elemento negado tiene que intervenir en cada parntesis?

TP301 Festo Didactic

A-65Ejercicio 8

Controles lgicos programables Control de un silo para dos materiales a granel Sistema de control lgico con derivacin Ser capaz de resolver un sistema de control lgico con derivacin An en los casos de tareas de control simples, se utilizan ms de un elemento final de control. Esto requiere que el PLC acte sobre varias salidas. En los lenguajes grficos esto lleva a programar varios renglones i lneas de contactos. Estas lneas puede ser opcionalmente dotadas de un identificador. Es necesario utilizar un identificador si hay que realizar un salto a este rengln dentro del programa.

Tema Ttulo Objetivo didctico Conocimientos tcnicos

B 12

Festo Didactic TP301

A-66Ejercicio 8

Descripcin del problema

Una planta de mezclado permite una seleccin entre dos materiales a granel, segn un interruptor selector (S2). En posicin de conmutacin 1 (S2 = seal 0), es el material A el que llega al contenedor, si se presiona el pulsador S1. De forma similar, el material a granel B es conducido si el interruptor selector S2 se halla en posicin 2 (S2 = seal 1) y se acciona el pulsador S1. El silo A se abre a travs del cilindro 1.0 (electrovlvula Y1) y el silo B a travs del cilindro 2.0 (electrovlvula Y2).

B

A

2.0

1.0

S1

S2

Croquis de situacin

Definicin del ejercicio

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y una ecuacin booleana 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

TP301 Festo Didactic

A-67Ejercicio 8

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.

Realizacin

2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumtico y elctrico Montar los elementos necesarios en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 1 2 2 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Unidad de mantenimiento Distribuidor Cilindro de doble efecto Electrovlvula 5/2 vas de una bobina Entrada de seales elctricas Tubo de plstico

Lista de componentes

Antes de cablear y de conectar los tubos: Desconectar la alimentacin elctrica!

Establecer las conexiones neumticas y elctricas.

3. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Describir el comportamiento del sistema de control independientemente de la tecnologa, por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana asociada.

Festo Didactic TP301

A-68Ejercicio 8

4. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales. Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado. 5. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

6. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC

Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda de los esquemas! Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC! Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hasta la presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componentes neumticos)! Funcionamiento de la instalacin: Mantener despejada la zona de funcionamiento del equipo Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

TP301 Festo Didactic

A-69Ejercicio 8

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito elctrico Completar el esquema del circuito elctrico e introducir las direcciones de entrada y salida disponibles en el PLC.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

Festo Didactic TP301

A-70Ejercicio 8

HOJA DE TRABAJO2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitos electroneumtico y elctrico Configurar el sistema de control1.0 2.0

1.1 Y1

4(A)

2(B)

2.1 Y2

4(A)

2(B)

5(R)

3(S)1(P)

5(R)

3(S)1(P)

Esquema del circuito electroneumtico

3. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funciones y la ecuacin booleana Completar la tabla de funciones:S10 0 1

S20 1 0 1

Y1

Y2

Tabla de funciones

1

Determinar la ecuacin booleana asociada.

Ecuacin booleana

TP301 Festo Didactic

A-71Ejercicio 8

HOJA DE TRABAJO4. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

5. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Didactic TP301

A-72Ejercicio 8

TP301 Festo Didactic

A-73Ejercicio 9

Controles lgicos programables Alarma de incendio Activacin de una salida Conocer cmo activar y memorizar una salida de un PLC Ser capaz de entender los bloques de funcin segn IEC 1131-3 Se capaz de utilizar los bloques de funcin estndar flip-flop SR y flip-flop RS Las operaciones memorizantes forman parte de las operaciones elementales de un PLC y se aplican en caso de que deba memorizarse el estado de una seal de corta duracin. Ejemplos tpicos de operaciones memorizantes son la activacin y desactivacin de seales de salida. Para la realizacin de las funciones de memorizacin se dispone de los bloques de funcin SR y RS. Bloque de funcin SR, flip-flop de activacin prioritaria El bloque de funcin SR (fig. A9.1) contiene un flip-flop de activacin prioritaria,

Tema Ttulo Objetivo didctico

Conocimientos tcnicos

B 12

El comportamiento tpico de un bloque de funcin SR es como sigue:SR S1 Q1 R

BOOL BOOL

BOOLFig. A9.1: Bloque de funcin SR

Una seal 1 en la entrada S1 activa el flip-flop, es decir, el valor Q1 pasa a 1. Una seal 1 en la entrada de desactivacin R sita el valor de Q1 a 0, siempre que haya en este momento una seal 0 en la entrada S1. Si se aplica una seal 1 a ambas entradas S1 y R, la salida Q1 se activa (activacin prioritaria).

Realizacin de una funcin "Set/Activacin" en cada uno de los lenguajes de programacin Las soluciones de los siguientes ejemplos se indican en la tabla A9.1.

Festo Didactic TP301

A-74Ejercicio 9

Ejemplo

La lmpara H2 debe iluminarse por medio de la accin de un pulsador S2.

VAR S2 AT %IX3 : BOOL; H2 AT %QX4 : BOOL; SR_H2 : SR; (* Pulsador S2 a entrada IX3 (* Piloto H2 a salida QX4 (* SR-flip-flop SR_H2 (* Para memorizacin del (* estado de H2 *) *) *) *) *)

END_VARB7

FBD SR_H2 S2 SR S1 Q1 R H2

SR flip-flop SR_H2 para memorizacin del estado de la variable H2. Asignacin directa del valor de Q1 a la variable H2.

B8

LD S2 H2 S Rengln con contacto normalmente abierto y bobina de activacin.

B9

IL LD S o bien CAL LD ST SR_H2 (S1 := S2) SR_H2.Q1 H2 Invocacin del flip-flop SR_H2 con transferencia del parmetro S2. Lectura del valor de salida Q1 del flip-flop SR_H2. Asignacin del valor ledo a la variable H2. S2 H2 Lectura del valor de S2 Activacin de la variable H2

B 10

ST SR_H2 (S1 := S2); Invocacin del flip-flop SR_H2 usando un parmetro de transferencia. Asignacin del valor de la salida Q1 de SR_H2 a la variable H2.

Tabla A9.1: La funcin de memorizacin Activar

H2 := SR_H2.Q1;

TP301 Festo Didactic

A-75Ejercicio 9

El zumbador H1 debe activarse al presionar el pulsador S1.

Descripcin del problema

H1 S1

Croquis de situacin

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Declaracin de las variables del programa PLC 3. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 4. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

Definicin del ejercicio

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin con la unidad de conexin Unidad de conexin Entrada de seales elctricas Dispositivo indicador

Realizacin

Lista de componentes

Festo Didactic TP301

A-76Ejercicio 9

Antes de cablear la instalacin: Desconectar la alimentacin!

Establecer las conexiones elctricas.

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

4. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.TP301 Festo Didactic

A-77Ejercicio 9

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

Festo Didactic TP301

A-78Ejercicio 9

HOJA DE TRABAJO3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

TP301 Festo Didactic

A-79Ejercicio 9

HOJA DE TRABAJOMarcar las caractersticas aplicables a una funcin o a un bloque de funcin.

CharactersticaNombre Parmetros de entrada Parmetros de salida Parte componente de la declaracin de variables Informacin de estado

Funcins uno uno s s no varios varios no no

Bloque de funcins uno uno s s no varios varios no no

Responder a la siguiente pregunta:

Pregunta

1. Qu informacin se memoriza en un bloque SR?

Festo Didactic TP301

A-80Ejercicio 9

TP301 Festo Didactic

A-81Ejercicio 10

Controles lgicos programables Supervisin de la rotura de una broca Activacin y desactivacin de una salida Ser capaz de activar y desactivar una salida memorizante de un PLC Bloque de funcin RS, flip-flop con desactivacin prioritaria El bloque de funcin RS contiene un flip-flop con desactivacin prioritaria

Tema Ttulo Objetivo didctico Conocimientos tcnicos

BOOL BOOL

RS S Q1 R1

BOOLFig. A10.1: Bloque de funcin RS

El comportamiento del bloque representado en la fig. A10.1 es como sigue: Una seal 1 en la entrada de desactivacin R1 sita el valor de Q1 a 0, independientemente de qu valor haya aplicado en la entrada S. Una seal 1 en la entrada de activacin S, sita la salida Q1 en 1, solamente si al mismo tiempo hay una seal o aplicada en la entrada R1. Si se aplica seal 1 a ambas entradas S y R1, la salida Q1 permanece desactivada.

B 12

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A-82Ejercicio 10

Realizacin de la funcin memorizante Reset/Desactivacin" en los diferentes lenguajes de programacin Las soluciones para el ejemplo indicado abajo, estn relacionadas en la tabla A10.1.

Ejemplo

La actuacin sobre el pulsador S2 hace que el piloto H2 se apague.

VAR S2 AT %IX5 : BOOL; H2 AT %QX6 : BOOL; RS_H2 : RS; (* Interruptor S2 a entrada IX5 (* Piloto H2 a salida QX6 (* flip-flop RS denominado RS_H2 (* Para memorizacin del estado (* de H2 *) *) *) *) *)

END_VARB7

FBS RS_H2 RS S2 LD S2 H2 R Rengln con contacto normalmente abierto y desactivacin de bobina. S R1 Q1 H2

RS flip-flop RS_H2 para almacenamiento del estado de la variable H2. Asignacin directa del valor de Q1 a la variable H2.

B8

Tabla A10.1: La funcin de memorizacin Desactivar

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A-83Ejercicio 10

AWL LD R oder CAL LD ST RS_H2 (R1 := S2) RS_H2.Q1 H2 Invocacin del flip-flop RS_H2 con transferencia de parmetro S2. Lectura del valor de salida Q1 en el flip-flop RS_H2 Asignacin del valor ledo a la variable H2. S2 H2 Lectura del valor de S2 Desactivacin de la variable H2

B9

ST RS_H2 (R1 := S2); H2 := RS_H2.Q1; Invocacin del Flip-flop RS_H2 con transferencia de parmetro. Asignacin del valor de salida Q1 de RS_H2 a la variable H2.

B 10

Tabla A10.1: La funcin de memorizacin desactivar (continuacin)

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A-84Ejercicio 10

Descripcin del problema

La broca de una unidad de taladrado est supervisada por medio de un sensor de rotura de broca (B1). Si la broca se rompe, el sensor interrumpe el circuito. Un zumbador (H1) debe sonar en este caso. El zumbador slo puede ser desactivado por medio del pulsador S1.

B1 S1

H1

Croquis de situacin

Definicin del ejercicio

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Declaracin de las variables del programa PLC 3. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes de programacin 4. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

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A-85Ejercicio 10

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:Cantidad 1 1 1 1 1 1 Descripcin Control lgico programable Cable de unin para la unidad de conexin Unidad de conexin Entrada de seales elctricas Dispositivo indicador Interruptor de proximidad ptico

Realizacin

Lista de componentes

Antes de cablear la instalacin: Desconectar la alimentacin!

Establecer las conexiones elctricas.

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa. Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comentario sobre las variables. Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

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A-86Ejercicio 10

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

4. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

Cargar el programa en el PLC Realizar una funcin de prueba Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.

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A-87Ejercicio 10

HOJA DE TRABAJO1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

+24V 0V

I24V 0V Q

PLC

0V

Esquema del circuito elctrico

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

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A-88Ejercicio 10

HOJA DE TRABAJO3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: Diagrama de funciones (FBD) Diagrama de contactos (LD) Lista d