manual de practicas plc 2015

7/17/2019 Manual de Practicas Plc 2015

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE DURANGODEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

Ing. Juan Pablo Lerma Sánchez Página 1

CONTROLADORES LOGICOSPROGRAMABLES

MANUAL DE PRÁCTICAS

Enero - Julio 2015





INDICE

PRACTICA NOMBRE PÁGINA

I Conocimiento físico de los PLC Siemens 3

II Introducción a los software, Step 7, PC- Simu, y S7-200 4

III Programación básica (enclavamientos) 6

IV Programación con Contador 8

V Programación con temporizadores y contadores 10

VI Programación con subrutinas. 12

VII Proyecto final 14





PRACTICA I.- “CONOSIMIENTO FISICO DE LOS PLCS SIEMENS”

Objetivo: Al termino de esta practica el alumno identificara las partes de que estaconformado un PLC, así como, los distintos modelos de PLC´s de la familia S7-200 demarca SIEMENS.

Desarrollo: El alumno en el laboratorio (LEIC), identificara los diferentes módulosdidácticos que tienen instalado un PLC de la familia S7-200 de la marca SIEMENS, ytomara nota de lo siguiente:

Tipo de CPU.

Cantidad de entradas y salidas.

Literales que aparecen describiendo el tipo de salidas que manejan.

Si el PLC tiene conectado un modulo de expansión, tomar nota de sunumero de modelo.

Tomar fotografía de cada modulo, o en su caso elaborar un esquema delmismo.

Con los datos obtenidos en el desarrollo de la práctica, investigar en la página oficial deSIEMENS: http://www.siemens.com de cada uno de los CPU´s que se tienen en ellaboratorio, las características siguientes:

o

Voltajes de operación.

o

Humedad de trabajo y tolerancias.o Temperatura de trabajo y tolerancias.o

Capacidad a la vibración.o Tipos de entradas y salidas; registros, análogas

o digitales, así como las tensiones y corrientesque soportan.

o Dimensiones físicas.o Cantidad de módulos especiales que soporta.

Cierre: La información obtenida de cada modulo y de cada PLC, la ordenara en forma de

hoja de datos de cada equipo y la entregaran en un reporte de manera individual anexandoa la carpeta de la antología de manera individual, el cual debe de contener:1.- Portada,2.- Cinco hojas de datos, una por cada modulo

Nota: La estructura de la hoja de datos deberá contener, la descripción del equipo, laimagen del mismo, y las características solicitadas para su investigación.

http://www.siemens.com/







PRACTICA II.- “INTRODUCCIÓN A LOS SOFTWARE, STEP 7, PC-SIMU, Y S7-200”

Objetivo: Al término de esta práctica el alumno identificara el uso especifico de cada unode los siguientes software: STEP 7, PC-SIMU, y S/.200., así como la manera de accesar eidentificara cada una de las partes así como la forma de programar.

Desarrollo: Se realizara la exposición por parte del profesor de:

La manera en que se accesa a cada uno de los programas, iniciando por eleditor de diagrama escalera STEP 7, después por el simulador de PLC el programa S7-200 y por ultimo al simulador de procesos industriales, el programa PC-SIMU.

En el STEP 7, se describirá:o

Cada área de la pantalla, indicando donde se encuentras loscomandos básicos para elaborar los diagramas escalera.

o Como cambiar de lenguaje de programación.o La instrucción para monitorear en tiempo real las variables del

sistema.o Como cambiar de modo de funcionamiento al PLC.o La manera en que se compilan los programas.o Donde se visualizan las alertas de error durante la compilación.o

Como cargara el programa en el PLC y como descargar el programadel PLC a la computadora.

o Generar programa para cargar en el simulador del PLC el programaS7-200.

En el S7-200, se describirá:o La forma en que se cargaran los programas, que se realizaron el

editor.o Modo de intercambio de entradas y salidas de este simulador con el

simulador de procesos PC-SIMU.o Como seleccionar el tipo de CPU a simular.o

Uso del simulador de entradas.o Como anexar módulos de expansión.o Visualización en tiempo real de las variables del proceso.





En el S7-200, se describirá:o La forma de acceso al programao Las barras de herramientaso

La forma en que se declaran las variables de entradaso La forma en que se declaran las salidaso Como establecer la comunicación de este simulador con el PLC o

con el simulador S7-200.

Cierre: con la información proporcionada, así como los pasos para realizar cada acción,detallada en el desarrollo de esta practica, para cada uno de los programas, cada uno de losequipos deberán de explicarlo elaborando una presentación en power point, donde sedetalle por medio de imágenes y texto.

La presentación deberá de imprimirse y se anexara a la carpeta de antología de la materia,cada alumno en su carpeta.





PRACTICA III.- “PROGRAMACIÓN BÁSICA (ENCLAVAMIENTOS)”

Objetivo: Al término de esta práctica el alumno podrá realizara la programación enlenguaje escalera de un proceso industrial o de servicios simple, usando para ello lasinstrucciones de enclavamiento, instrucciones de SET y de RESET.

Desarrollo: De lo visto en clase sobre la programación con enclavamientos y el uso de lasinstrucciones de SET y de RESET, desarrollaran el diagrama de control en lenguajeescalera del siguiente proceso:

Diseñar un sistema de riego que cuente con un pulsador de encendido, el cual activará una

bomba de agua. Cuando dicha bomba arranca se abren 3 electroválvulas que permiten lasalida de agua por 3 bocas de riego, con el objetivo de mantener relativamente constante la presión del agua provista, se almacena previamente en una cisterna, esta posee un flotadorel cual tendrá asociado 2 fines de carrera normalmente abiertos que se cerraran cuando elrecipiente se encuentre totalmente lleno o vacío respectivamente, (FcE – cuando esta vacíoy FcF – cuando esta vacío) según la acción de la posición del flotador, como se muestra enel siguiente esquema:





Condiciones de funcionamiento:Sólo se podrá poner en funcionamiento mediante el accionamiento de un pulsador de

marcha (N.O.), si la sistema se encuentra llena.El apagado podrá hacerse en forma manual accionado el pulsador de parada (N.O.) o biende forma automática si se detecta que la cisterna se vació.El llenado de la cisterna se hará de forma automática cada vez que se detecte la ausencia dedicho estado mediante la apertura de la electroválvula EV0.El sistema debe de contar con 3 testigos, verde, amarillo y rojo que indiquen el estado de lacisterna, llena, con liquido o vacía respectivamente y un cuarto testigo color azul queindicará si está en proceso de llenado.

Realizar un programa en diagrama escalera, en el programa STEP 7, cargue en el PLC dealguno de los módulos del laboratorio, y para checar su funcionamiento puede realizar lasimulación del proceso en el programa PC-SIMU, simulando el PLC, utilizando el programa S7-200

Reporte: se deberá de entregar un reporte el cual debe de incluir:

Portada

La descripción del proceso

El diagrama escalera impreso

El archivo generado en STEP7

Imagen del archivo generado en el PC-SIMU

El reporte es personal y se entrega anexado a la carpeta de la antología.





PRACTICA IV.- “PROGRAMACIÓN CON CONTADOR”

Objetivo: Al término de esta práctica el alumno podrá realizara la programación en

lenguaje escalera de un proceso industrial o de servicios, usando para ello las instruccionesde enclavamiento, instrucciones de SET y de RESET, los diferentes tipos de contadores,contados ascendente(CTU), contador descendente(CTD) y contador ascendente-descendente(CTUD)

Desarrollo: De lo visto en clase sobre la programación con enclavamientos y el uso de lasinstrucciones de SET y de RESET, asi como los diferentes tipos de contadores (CTU, CTDy CTUD) desarrollaran el diagrama de control en lenguaje escalera del siguiente proceso:

Realizar el programa de control en lenguaje de contactos que gestione el siguiente

estacionamiento de coches:

Funcionamiento:Cuando llega un coche es detectado por el sensor de entrada, el conductor debe de presionarel botón de acceso y si el estacionamiento esta libre, se debe de abrir la barrera.A la salida no tenemos barrera. Cuando sale un coche simplemente sabemos que ha salido

ya que tenemos para eso un sensor fotoeléctrico.En el estacionamiento caben solo 10 coches, cuando tenga menos de 10 coches, seencenderá un aviso luminoso de libre y cuando haya 10 coches se encenderá la luz deocupado.Además si el estacionamiento está ocupado y llega un coche, y el conductor presiona el botón de acceso, la barrera no debe de abrirse.





Realizar un programa en diagrama escalera, en el programa STEP 7, cargue en el PLC dealguno de los módulos del laboratorio, y para checar su funcionamiento puede realizar la

simulación del proceso en el programa PC-SIMU, simulando el PLC, utilizando el programa S7-200


Portada










PRACTICA V.- “PROGRAMACIÓN CON TEMPORIZADORES Y CONTADORES”

Objetivo: Al término de esta práctica el alumno podrá realizara la programación enlenguaje escalera de un proceso industrial o de servicios, usando para ello las instruccionesde enclavamiento, instrucciones de SET y de RESET, los diferentes tipos de contadores,contados ascendente (CTU), contador descendente (CTD) y contador ascendente-descendente (CTUD), así como temporizadores con retardo a la conexión (TON) otemporizadores con retardo a la desconexión (TOF)

Desarrollo: De lo visto en clase sobre la programación con enclavamientos y el uso de lasinstrucciones de SET y de RESET, los diferentes tipos de contadores (CTU, CTD y CTUD)así como los diferentes tipos de temporizadores (TON y TOF), desarrollaran el diagrama de

control en lenguaje escalera del siguiente problema:

Diseñar un generador de código BCD de 4 dígitos, utilizando contadores y/otemporizadores, este código deberá de visualizarse de manera automática, en cuatro led´s,cada una de las 16 combinaciones cada segundo y de manera cíclica.

Además del generador ahora deberán de diseñar un convertidor de código BCD a códigodecimal, el cual deberá de ser visualizado en dos display de 7 segmentos, de la siguientemanera: el primer código BCD 0000 corresponderá al 0 decimal, la combinación 0001corresponde al 1 decimal, y así sucesivamente hasta llegar a la combinación 1111 que

corresponde al 15 decimal.

CODIGO

BCD A

GENERAR

NUMERO A

DESPLEGAR

EN DISPLAY´S

CODIGO

BCD A

GENERAR

NUMERO A

DESPLEGAR

EN DISPLAY´S

A B C D DECIMAL A B C D DECIMAL

0 0 0 0 0 1 0 0 0 8

0 0 0 1 1 1 0 0 1 9

0 0 1 0 2 1 0 1 0 10

0 0 1 1 3 1 0 1 1 11

0 1 0 0 4 1 1 0 0 12

0 1 0 1 5 1 1 0 1 13

0 1 1 0 6 1 1 1 0 14

0 1 1 1 7 1 1 1 1 15





Realizar un programa en diagrama escalera, en el programa STEP 7, cargue en el PLC dealguno de los módulos del laboratorio, y para checar su funcionamiento puede realizar lasimulación del proceso en el programa PC-SIMU, simulando el PLC, utilizando el

programa S7-200


Portada










PRACTICA VI.- “PROGRAMACIÓN CON SUBRUTINAS”

Objetivo: Al término de esta práctica el alumno podrá realizara la programación enlenguaje escalera de un proceso industrial o de servicios, usando para ello las instrucciones

de: Enclavamiento, instrucciones de SET y de RESET

Contadores, ascendente (CTU), descendente (CTD) y ascendente-descendente

(CTUD)

Temporizadores con retardo a la conexión (TON) o con retardo a la desconexión(TOF)

Llamada a subrutina (SBR_0) y salida de ella (END)

Desarrollo: De lo visto en clase sobre la programación con enclavamientos y el uso de las

instrucciones de SET y de RESET, los diferentes tipos de contadores (CTU, CTD y CTUD)así como los diferentes tipos de temporizadores (TON y TOF), y de las llamadas asubrutina (SBR_0), desarrollaran el diagrama de control en lenguaje escalera del siguiente problema:

Se desea automatizar el limpiaparabrisas de un vehículo cuyas partes constituyentes son lassiguientes:

1. Un selector de movimiento de tres posiciones (Stop, M1 y M2) que permiteseleccionar entre dos posibles modos de funcionamiento más abajo detallados oreposo (no hace nada).

2. Un selector de tiempo de 3 posiciones (ST1, ST2 y ST3) empleado para seleccionarla pausa de funcionamiento del sistema cuando el selector de movimiento anterioresté en la posición M2.

3.

Un detector de lluvia (DLL).

4. Dos finales de carrera (FCIzq. y FCDer.) para conocer cuándo el limpia llega a cadauno de los extremos de su carrera. (Para determinar cuál es la parte izquierda y cuálla derecha se supone que miramos el limpia desde dentro del vehículo).

5.

Un motor de corriente continua que mediante dos contactores (KMI y KMD) permite desplazar las escobillas del limpia a izquierda y derecha respectivamente.





El modo de funcionamiento del sistema es el que se describe a continuación.

1. Cuando el selector de movimiento se encuentre en la posición M1, el limpia debecomenzar a moverse hacia la izquierda hasta que alcance la posición FCI. En este momento

comenzará a moverse hacia la derecha hasta alcanzar la posición FCD.

2. Cuando el selector de movimiento se encuentre en la posición M2, el limpia describiráciclos de barrido temporizados. Es decir, describirá movimientos izquierda-derecha,deteniéndose un cierto periodo de tiempo en la posición marcada por FCD.

3. El tiempo que el limpia permanecerá en la posición FCD vendrá indicado por el selectorde tiempo de tres posiciones. ST1:1 segundo; ST2: 0.5 segundos; ST3: 0.12 segundos.

4. Transcurridos 2.5 segundos desde el momento en que comience a llover, y si el usuariono ha seleccionado manualmente ninguno de los dos posibles modos de funcionamiento, el

limpia debe comenzar a describir ciclos de barrido temporizados, según la pausa indicada por el selector de tiempo.

Ambos selectores pueden ser cambiados de posición en cualquier momento.Sin embargo, en caso de que ese cambio se produzca en medio de un ciclo de barrido, esteno tendrá efecto hasta que no se haya finalizado ese ciclo.

Realizar un programa en diagrama escalera, en el programa STEP 7, cargue en el PLC dealguno de los módulos del laboratorio, y para checar su funcionamiento puede realizar lasimulación del proceso en el programa PC-SIMU, simulando el PLC, utilizando el

programa S7-200


Portada










PRACTICA VII.- “PROYECTO FINAL”

Objetivo: El alumno diseñara el control de un proceso proporcionado por el profesor,

(maqueta con banda transportadora, pistón con ventosa de succión y sensores) utilizando para esto los conocimientos y herramientas vistas en clase, la implementación correcta delmismo se utilizara para la evaluación de la competencia adquirida en el tema de loscontroladores lógicos.

Desarrollo: El profesor explicara el funcionamiento proceso (maqueta) al cual se lediseñara su control por medio de PLC “Siemens”, el alumno deberá de documentar el tipode sensores, actuadores, CPU, que se utilizan en la maqueta del laboratorio, y demás equipoque requiera para el diseño del control.

Reporte: Lo debe de entregar de manera escrita cada alumno en su carpeta de antología, enla fecha convenida al cierre del semestre.

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