metodología para la realización de automatismo con plc

7/24/2019 Metodologa Para La Realizacin de Automatismo Con PLC

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Nit.:802011065-5

MODULO:CONFIGURACION DE CONTROLADORES LOGICOS

PROGRAMABLES (EGC04)

AYUDA 2: METODOLOGIA PARA LAREALIZACION DE UNAUTOMATISMO CON PLC

PROGRAMA ACADEMICO:

Tecnologa en Gestin de SistemasElectromecnicos

FECHA DE REVISION:

09-01-2014

PALABRAS CLAVES:

Disear, Implementar, Desarrollar,

Automatizacin.

ELABORO:

Ingeniero Rafael Escorcia Gastelbondo

Docente ITSA


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INTRODUCCION

La automatizacin naci con el fin de usar la capacidad de las mquinas para llevar acabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos y para controlar

la secuencia de las operaciones sin intervencin humana. En comunicaciones, aviacin y

astronutica, se han estado utilizando dispositivos como los equipos automticos de

conmutacin telefnica, los pilotos automticos de gua y los sistemas automatizados de

control para efectuar diversas tareas con mayor rapidez y precisin. Mejor de lo que

podra hacerlo un ser humano.

La automatizacin para la industria, es usar tecnologa que integre un proceso de controla travs de dispositivos capaces de tomar decisiones e interactuar con otros, basndose

en un programa establecido por el integrador para el manejo de algunas variables,

mediante su monitoreo y comparacin con un valor esperado del proceso; esto se realiza

de manera automtica, generando en el sistema mayor productividad, confiabilidad,

estabilidad y calidad en sus resultados.

El presente documento pretende desarrollar una orientacin para los estudiantes que

deben elaborar un sistema automatizado, como requisito para la aprobacin del presentemdulo.

OBJETIVO GENERAL

Entregar informacin relacionada con los pasos necesarios para disear, desarrollar e

implementar una automatizacin con PLC


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TEMA 1. Estructura de sistema automtico

Un sistema automtico est constituido bsicamente por elementos tales como:

- Red elctrica.

- Armario elctrico

- Pupitres de mando y control

- Cableado

- Captadores

- Equipo programa (PLC)

- Accionadores

- rganos de dialogo

TEMA 2. Fases del estudio de un sistema automtico

El siguiente cuadro, nos muestra las diferentes fases o etapas del estudio de un sistema

automtico. As mismo, muestra una breve explicacin de cada una de las fases del

estudio.


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Necesidad

Un proyecto de automatizacin se inicia cuando una empresa identifica una oportunidad

de mejora dentro de sus procesos productivos susceptibles de ser automatizados. Tal

oportunidad puede ser un incremento en la produccin, el perfeccionamiento en los

atributos y cualidades de alguna lnea de productos para enfrentar la competencia de

otros proveedores o lo ms comn, mantener la fabricacin y calidad dentro de las

normas actuales pero disminuyendo los costos totales asociados a la produccin.

En fin, cualquiera de los motivos anteriores puede ser que desligue una serie de

decisiones para iniciar un proyecto de automatizacin.

Anlisis de la necesidad

Para llevar a cabo el anlisis de la necesidad, se requiere recabar la siguiente

informacin:

Procedimiento que se debe seguir en la operacin (arranque, paro)

Dispositivos que intervienen en el proceso (sensores, transductores, motores,

variadores, etc.)

Variables a medir (Velocidad, temperatura, etc.)

Variables a controlar (tiempos, operaciones repetitivas, etc.)

Variables a monitorear (presin, produccin de piezas, etc.)

Rangos de operacin (manual, automtico, semiautomtico)

Funcin de los dispositivos, entradas y salidas.

Esta actividad se lleva a cabo mediante entrevistas con los operadores y encargados de

mantenimiento del proceso, visitas de campo y la experiencia del integrador.


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Realizacin de Esquemas y Programas

Eldibujo industrial o dibujo tcnico puede considerarse dividido en dos grandes ramas, enla primera, la realidad fsica tridimensional es bsica: es el caso y de Montaje del Dibujo

de Taller, de Mecanizacin. En la segunda rama la realidad tridimensional no es la clave

de la representacin, sino las relaciones bidimensionales entre distintos elementos: este

es el caso de las Instalaciones Elctricas y, tambin, de las Instalaciones de tuberas y

Neumtica.

Una i ns talacin elctr ic a es un con jun to d e element os (componentes elctr ic os )

con ectados entre spor m edio de con ductores.

Si bien este conjunto ocupa un lugar en un espacio tridimensional, el problema a resolver

mediante la representacin grafica no es el espacial. La dificultad, tanto en las fases de

diseo como en las de ejecucin y mantenimiento, est en establecer inequvocamente

las relaciones de dependencia entre los elementos del circuito.

Ello se logra mediante distintas representaciones, complementarias entre s, denominadas

esquemas elctricos. Estas representaciones no son el resultado de aplicar las leyes de

los sistemas de representacin a una realidad tridimensional, sino el fruto de aplicar

distintos convenios lgicos. Los componentes de los esquemas elctricos son

representados de forma simblica, siendo por ello de especial importancia definir

adecuadamente el convenio adoptado.

A continuacin, se entrega una informacin relacionada con la representacin grfica del

automatismo que se desea disear e implementar.

Diagrama de flujo. Un di agrama de flujo es un a representacin grfica de lo s pasos

en un proc eso. Dicho diagrama es ti l p ara determinar cmo funcio na realmente el

proceso.

El diagrama se utiliza en gran parte de las fases del proceso de mejora continua,

sobretodo en definicin de proyectos, diagnstico, diseo e implantacin de soluciones,

mantenimiento de las mejoras, traslado de materiales, pasos para ventas y

procedimientos del proceso. (Ver anexos)


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Smbolos. Los smbol os s on signo s con vencionales con los cu ales se pu ede

rep resen tar a un element o o parte de l.

Los smbolos grficos y las referencias identificativas, cuyo uso se recomienda, deben

estar en conformidad con las publicaciones ms recientes. La norma IEC 1082-1 define y

fomenta los smbolos grficos y las reglas numricas o alfanumricas que deben utilizarse

para identificar los aparatos, disear los esquemas y realizar los equipos elctricos. El

uso de las normas internacionales elimina todo riesgo de confusin y facilita el

estudio, la puesta en servicio y el mantenimiento de las instalaciones. (Ver extractos

de la norma en el TELESQUEMARIO, pg. 156)

Tabla comparativa de los smbolos ms usuales


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Esquemas Elctricos. Los Esquemas son la representacin de una ins talacin o

par te de ella a t ravs d e la un in de do s o ms smbo los en una forma lg ic a a

travs de lneas rec tas.

Existen varios tipos de esquemas para representar a las instalaciones, que se utilizan en

la industria, estos son:

Esquema de Mando y Sealizacin.

Que es la representacin de los elementos por lo s cu ales pasa la corr iente que

alim enta a l as bo bin as (rgano s de mand o y/o a las lmp aras de s ealizacin

(rgan os de sealizac in y d ialo go).

- Representacin de los circuitos de Mando y de Sealizacin

Los circuitos de mando y de sealizacin, y los smbolos correspondientes a los mandos

de control de contactores, rels y otros aparatos controlados elctricamente, se sitan

unos junto a otros, en el orden correspondiente a su alimentacin (en la medida de lo

posible) durante el funcionamiento normal.

Dos lneas horizontales o conductores comunes representan la alimentacin. Las bobinas

de los contactores y los distintos receptores, lmparas, avisadores, relojes, etc., se

conectan directamente al conductor inferior. Los rganos restantes, contactos auxiliares,

aparatos externos de control (botones, contactos de control mecnico, etc.), as como las

bornas de conexin, se representan sobre el rgano controlado. (Ver figura)

Esquema de mando y sealizacin


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Para que el esquema sea ms claro, las letras y las cifras que componen las referencias

identificativas que especifican la naturaleza del aparato se inscriben a la izquierda y

horizontalmente. En cambio, el marcado de sus bornas se escribe a la derecha, de formaque los impares arriba y los pares abajo.

Esquema de Potencia

Que es la represen tacin de los elemen tos po r los cuales pasa la corriente que

alimen ta a los activador es o cargas.

- Representacin del circuito de Potencia

Es posible representar el circuito de potencia en forma unifilar o multifilar (ver figurassiguientes). La representacin unifilar slo debe utilizarse en los casos ms simples, por

ejemplo, arrancadores directos, arrancadores de motores de dos devanados, etc.

En las representaciones unifilares, el nmero de trazos oblicuos que cruzan el trazo que

representa las conexiones indica el nmero de conductores similares. Por ejemplo:

dos en el caso de una red monofsica,

tres en el caso de una red trifsica.

Las caractersticas elctricas de cada receptor se indican en el esquema, si ste es

simple, o en la nomenclatura. De este modo, el usuario puede determinar la seccin decada conductor.

Las bornas de conexin de los aparatos externos al equipo se representan igualmente

sobre el trazado.


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Representacin del esquema de Potencia en forma Unifilar

Representacin multifilar del esquema de Potencia


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Nota.En los esquemas de mando y control y de Potencia, la posicin en que se dibujen

los aparatos no interesa, interesa la funcin que desempean dentro del sistema.

Esquema de Conexiones

Que es la representacin con junta del esquema de mando y con trol con el esquema

de Potencia, en do nde los elementos deben ubicarse en el lugar relat ivo que

ocu pan en el espacio (ver fig ).

Esquema de Conexiones


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Ladder o Lista del proceso.

Los diagramas Ladder o de contacto son similares a los diagramas lgicos de rel que

representan circuitos de control de rel. Las principales diferencias entre los dos son las

siguientes funciones de la programacin de Ladder que no aparecen en los diagrama de

lgica de rel.

- Todas las entradas estn representadas por smbolos de contactos ( ).

- Todas las salida estn representadas por smbolos de bobinas ( ).

- Las operaciones numricas estn incluidas en el conjunto de instrucciones de

Ladder grficas.

Un programa escrito en lenguaje de lista est formado por una serie de instrucciones que

el autmata ejecuta de forma secuencial. Cada instruccin de lista est representada por

una lnea de programa y tiene tres componentes: Nmero de lnea, Cdigo de instruccin

y Operandos.

Descripcin de entradas y salidas. De acuerdo con el diagrama del programa se

describen las entradas y salidas que intervienen en el programa para tener una mejor

visualizacin del mismo. Esto ayuda en mayor parte para la siguiente etapa que se refiere

a la programacin del PLC.

Seleccin del PLC.Para llevar a cabo la seleccin del autmata se deben de realizar dos

evaluaciones, una para seleccionar el tipo de autmata y la otra para seleccionar la

marca, esto debido a las diferentes opciones que brinda el mercado actualmente.

Programa del PLC. Este se realiza en el software del autmata elegido, usando el

diagrama de Ladder o Lista realizado anteriormente.

Los pasos para la confeccin del programa se pueden observar en el siguiente cuadro.


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Esquema de conexin del PLC con los perifricos. En el siguiente diagrama, se

puede observar un ejemplo de la interconexin del PLC con los elementos tanto de

mando como de fuerza, adems de interconexin con la fuente de alimentacin.Cabe anotar que la parte de fuerza no tiene ningn tipo de relacin, tanto con los

elementos del mando, como con la fuente de alimentacin.

Ejemplo de conexin del PLC con los perifricos

Listado de materiales

Aqu se agrupan todos los dispositivos que intervienen en el proceso, se describe bien su

funcin e identifica las entradas y salidas del sistema. Esto ayuda a conocer con mayor

detalle el sistema y las funciones para los cuales fueron diseados los dispositivos.

Adems sirve para conocer ms a detalle el proceso y entenderlo mejor; es decir, tener

una amplia visin para la siguiente etapa.


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Manual tcnico. Forma de marcha

Estos se obtienen, de las entrevistas realizadas con los operadores y jefes demantenimiento, los cuales indican caractersticas de operacin, caractersticas de los

equipos, rango de operacin y en algunos casos el rango del costo de los equipos a

utilizar.

Contienen: Esquemas y programas, Listado de materiales, Secciones de conductores,

seleccin de aparatos, Recomendaciones tcnicas, Forma de marcha.

Traslado al taller

Entrega de manual. Formacin a operarios, Mantenimiento del equipo.

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