automatizacion y supervision de un ascensor prototipo

UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA DEPARTAMENTO DE ELECTRNICA

Laboratorio de Control Industrial Automatizacin y Supervisin de un Ascensor Prototipo

Experiencia

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Grupo

3

Nicols Arqueros Francisco Maturana Sergio Rossel

Fecha

27/Junio/2009Nota

Revisado por

Laboratorio de Control Industrial, Primer Semestre 2009

INTRODUCCIN Y OBJETIVOSHoy en da el control de maquinas, plantas y procesos industriales son controlados por PLC, el cual puede realizar estrategias de control. Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de rea local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido. En esta experiencia, el PLC se programa en Ladder, que es un lenguaje grfico muy popular dentro de los PLC, debido a que est basado en los esquemas elctricos de control clsico, adems es un lenguaje intuitivo que permite adaptarse rpidamente. Los objetivos de esta experiencia son: Resolver un problema de automatizacin mediante diagramas de estado Grafcet y programacin Ladder Programar la lgica de control en un PLC GE 90-30, mediante software VersaPro Supervisar la operacin del sistema automatizado va TCP/IP, mediante software SCADA-HMI iFIX

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1. Trabajo Previo1.1. Confeccione un diagrama de bloques que muestre la relacin entre los distintos componentes del sistema de control: Ascensor Prototipo, PLC GE90-30 y estacin de programacin y supervisin remota.

Figura 1.

Diagrama de bloques

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1.2. Confeccione un diagrama de cableado de las seales de entrada y salida del ascensor con los mdulos de I/O digitales del PLC GE 90-30

Ascensor

PLC GE90-30

Inputs

Outputs

PulsadoresP1 P2 P3 P4 P5 P6 P7

SwitchSW0 SW1 SW2 SW3

MotorSubir Bajar

SwitchL0 L4 L5 L6 L7

Figura 2. Diagrama de cableado del ascensor con el PLC GE 90-30

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1.3. Describa la automatizacin del ascensor prototipo mediante un diagrama de etapas y transiciones Grafcet que cumpla con las especificaciones del problema a resolver A continuacin se muestra el Grafcet utilizado en el laboratorio de esta experiencia

Figura 3. Grafcet

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1.4. Estudie el sistema SCADA iFIX y describa cmo se configura para leer y escribir variables digitales del PLC GE90-30 mediante PowerTool, y cmo se configuran los tags en la Process Data Base (PDB) Se estudia el archivo Configuracion_SCADA_IFIX.pps para comprender el uso del sistema SCADA iFix. Adems para el buen funcionamiento del sistema se utiliza slo entradas digitales en la base de datos del sistema. Para las salidas digitales se utiliza entradas digitales con posibilidad de salida. Trabajo en Laboratorio 2.1. Configure el hardware del PLC GE90-30, y en particular el mdulo de comunicacin CMM321 para programacin y supervisin remota va TCP/IP, usando el software VersaPro. A continuacin se destacan los aspectos claves para la correcta configuracin del software VersaPro. Luego de haber creado un nuevo proyecto, se abri la ventana de la Figura 7, en donde se pudo comenzar a trabajar en la experiencia.

Figura 4. Ventana de trabajo

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Luego se procedi a configurar el hardware asociado, para luego cargarlo a la PLC GE Fanuc. En la imagen 8, se pueden apreciar los mdulos PWR (Energa del PLC) y CPU de la PLC. Mientras que en la imagen 9 se muestra como es la configuracin final para un correcto funcionamiento.

Figura 8.

Configuracin de mdulos

Figura 9.

Configuracin de mdulos

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Un dato importante es la insercin del ltimo mdulo de comunicaciones. Luego de ir al men Add Module vaya a la opcin comunicaciones y busque la opcin Ethernet. Como se muestra en la siguiente figura se abrir una ventana de opciones del modulo de comunicaciones, ac usted deber hacer ciertas modificaciones: IP Address: 172.16.0.169 Subnet Mask: 255.255.255.0 Gateway IP Address: 172.16.0.1 Name Server IP Address: 172.16.0.2 AUI Transceiver (Watts): 2

Figura 10.

Configuracin modulo comunicaciones.

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Vuelva a la pgina principal conecte el cable serial del PC al PLC e inicie la conexin. Para esto vaya PLC -> Connect. En la ventana de conexin seleccione las siguientes alternativas: Device Screen: SNP Serial. Device: PLCGE1 Port: COM1

Como se muestra en la siguiente figura, una vez conectado vaya nuevamente al men PLC y busque la alternativa Store.

Figura 11.

Cargando la configuracin

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2.2. Determine la correspondencia del cableado de la instrumentacin del ascensor prototipo con el direccionamiento lgico de las entradas y salidas digitales del PLC, operando los pulsadores, leds, interruptores indicadores de piso y motor de corriente continua, y asgneles un nombre representativo en la tabla de smbolos. El cableado lgico de las entradas y salidas (inputs y outputs) digitales del PLC, se muestra a continuacin: Nombre P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 SW0 SW1 SW2 SW3 Entrada del PLC A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 Direccionamiento Lgico %I1 %I2 %I3 %I4 %I5 %I6 %I7 %I8 %I9 %I10 %I11 %I12

Table 1.- Entradas Digitales del PLC

Nombre A B L0 L4 L5 L6 L7

Entrada del PLC A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7

Direccionamiento Lgico %Q1 %Q2 %Q3 %Q4 %Q5 %Q6 %Q7

Table 2.- Salidas Digitales del PLC

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Cada uno de los elementos definidos anteriormente se aprecian en la figura siguiente:

Figura 12.

Definicin de Elementos

2.3. Programe en Ladder la solucin del problema planteado, a partir del diagrama Grafcet desarrollado en el punto 3 del trabajo previo.

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Figura 13.

Programacin Ladder del Grafcet

2.4. Configure el sistema SCADA iFix para leer y escribir variables digitales del ascensor, mediante una base de datos que relacione Tags con direcciones lgicas del PLC.

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Figura 14.

Configuracin del sistema SCADA iFix

2.5 Disee una interfaz HMI para desplegar grficamente el estado del ascensor, considerando consolas de operacin interna y externas virtuales.

Figura 15.

Interfaz HMI

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CONCLUSIONESNo se utiliz el SW0 como indicador de la posicin inicial del ascensor. Ya que en la programacin se uso como condicin inicial: Bajar el ascensor hasta llegar al primer piso, solo se necesita utilizar el SW1. En la creacin del Grafcet, especficamente en el clculo de las transiciones, resulto muy til la utilizacin de mapas de Karnaugh, porque de esta manera se obtiene la expresin ms optima para una condicin, evitando as enormes expresiones y condiciones redundantes. Para el correcto funcionamiento del botn de emergencia STOP fue necesario esperar un tiempo, en el cual se ignora P0. Esto para que el PLC no piense que P0 se volvi a presionar cuando en realidad lo que pasa es que P0 est presionado sin soltarse. Esto ocurre debido a que el PLC lee y actualiza las variables sumamente rpido.

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