reporte laboratorio final - equipo 1

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  • LABORATORIO EXPERIMENTAL DE

    SISTEMAS MECATRNICOS

    ACTIVIDAD EXPERIMENTAL NMERO 1

    Programacin de PLC

    Alumnos:

    Centeno Barreda Daniel Cuecuecha Hernndez Elih

    Hernndez Snchez Javier Esteban Medel Ibez Jacqueline

    Melndez Ramrez Devora Quintero Espinoza Mauricio

    Sols Gayosso Ervey

    Profesor:

    M. C. Juan Carlos Rojas Bravo

    Heroica Puebla de Zaragoza, abril del 2014

    BENEMRITA UNIVERSIDAD AUTNOMA DE PUEBLA

    FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRNICA

  • OBJETIVOS

    Aprender a desarrollar y representar una secuencia determinada de pistones

    neumticos y/o hidrulicos mediante Diagramas de Fase y Diagramas

    Grafcet.

    Comenzar a comprender el uso y desarrollo de Diagramas Escalera (Ladder)

    para la programacin del PLCs.

    Realizar el anlisis del funcionamiento as como la secuencia de los pistones

    que intervienen en el proceso y la caracterizacin de los sensores del

    Sistema de Embalaje que se encuentra en el Centro de Innovacin en

    Mecatrnica FCE BUAP y realizar:

    o Diagrama de Fase.

    o Diagrama Grafcet.

    o Diagrama Ladder.

    Programar el PLC proporcionado (Siemens S7-200 CPU 226) para poner en

    marcha todo el proceso antes analizado con objetivo fin de poner en prctica

    todo lo aprendido y comprendido en los objetivos anteriores.

  • INTRODUCCIN

    En este documento se muestra el procedimiento empleado para la caracterizacin

    de la secuencias del mdulo APS, tomando en cuenta la metodologa aprendida en

    clase.

    Inicialmente se caracteriz el modulo colocando literales para diferenciar

    cada actuador, se tomaron los nmeros que identifican a cada sensor, y planteamos

    una secuencia funcional y ptima. Se realizaron los diagramas de fase y Grafcet,

    para as poder desarrollar fcilmente el Ladder.

    El PLC con l que cuenta este mdulo es s7200 de Siemens (figura 1) el cual

    cuenta con 40 entradas y 32 salidas digitales. Tanto la alimentacin como las

    entradas y las salidas digitales son a 24v.

    La programacin del PLC se llev a cabo por medio del programa STEP 7-

    Micro/WIN, para establecer comunicacin entre el PLC y la computadora se utiliz

    un cable PPI.

    El funcionamiento de la maquina es el siguiente:

    1. Un cilindro de plstico debe pasara por una cinta transportadora en donde un

    sensor capacitivo lo detectara y provocara que la cinta se detenga.

    2. El actuador llevara el cilindro hasta otro punto en donde ser recogido.

    3. Cuando este se encuentre en la correcta posicin un actuador bajara una

    pinza.

    4. La pinza sujetara el cilindro, despus el actuador volver a subir la pinza.

    5. Otro actuador llevara el producto a otro punto.

    6. Una vez que el cilindro se encuentre en el siguiente punto, la pinza bajara y

    soltara el cilindro en una mesa giratoria.

    7. Cuando el cilindro sea dejado por la pinza, tanto los actuadores como la pinza

    regresaran a su posicin original.

    8. Al ser detectado el cilindro por otro sensor capacitivo la mesa girara y dejara

    el cilindro en la estacin de llenado

    9. Un actuador dejara caer material hasta que el cilindro se llene.

    10. Cuando el cilindro este lleno la mesa girara otra vez y llevara el cilindro a la

    estacin de sellado.

    11. En este punto un actuador tomara una tapa y la situara sobe el cilindro,

    despus otro actuador empujara la tapa y de ese modo el cilindro quedara

    sellado.

    12. Cuando el paso anterior se complete la mesa girara de nuevo llevando el

    cilindro al punto de recoleccin.

  • 13. Cuando el cilindro llegu al punto de recoleccin un actuador bajara unas

    pinzas neumticas que tomaran el cilindro.

    14. El actuador vuelve a subir las pinzas.

    15. Por ltimo el cilindro es llevado a otro punto en donde el actuador vualve a

    bajar y las pizas sueltan el producto.

    Todo este proceso se debe repetir constantemente hasta que se presione el botn

    de paro.

    MARCO TERICO

    Diagrama de Fase.

    Fase es el cambio de estado de un elemento de trabajo.

    La fase A (+) indica que el mbolo del cilindro A pasa de estar con el vstago metido

    a tenerlo afuera (tambin se puede emplear en vez del signo (+), un uno (1) o la

    palabra sale).

    La fase A (-) indica que el mbolo del cilindro A pasa de estar con el vstago fuera

    de tenerlo dentro (tambin se puede emplear en vez del signo (-), un cero (0) o la

    palabra entra).

    En este diagrama las fases se representan

    horizontalmente y con distancias idnticas.

    Los elementos de potencia se trazan

    verticalmente, como se puede apreciar en

    la figura adyacente.

    En el diagrama se ve que el vstago del

    cilindro A comienza a salir en la fase 1 y

    alcanza su posicin final en la fase 2. Hasta

    la fase 4 se mantienen en esa posicin, y a

    partir de la fase 4 inicia el movimiento de

    retroceso del vstago, que finaliza al llegar a la fase 5.

  • Cuando la secuencia comprende varios

    elementos de trabajo se trazan los

    diagramas de cada elemento, uno debajo

    de otro como se muestra en la imagen

    siguiente:

    Diagrama de Grafcet.

    El Grafcet es un diagrama funcional que describe los procesos a automatizar,

    teniendo en cuenta las acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan

    estas acciones.

    Este mtodo de representacin es aceptado en Europa y homologado por varios

    pases, entre ellos Francia por la norma NFC-03-190 y en Alemania por DIN.

    Un Grafcet est compuesto de:

    Etapa: define un estado en el que se encuentra el automatismo. Las etapas

    de inicio se marcan con un doble cuadrado.

    Accin Asociada: define la accin que

    va a realizar la etapa, por ejemplo

    conectar un contactor, desconectar una

    bobina, etc.

    Transicin: es la condicin o

    condiciones que, conjuntamente con la etapa anterior, hacen evolucionar el

    Grafcet de una etapa a la siguiente, por ejemplo un pulsador, un detector, un

    temporizador, etc.

    En un Grafcet podemos encontrarnos con tres tipos de secuencias:

    Lineales

    Con direccionamientos o alternativa

    Simultneas

  • Lineales.

    En las secuencias lineales el ciclo lo componen una sucesin lineal de etapas como

    se refleja en el siguiente Grafcet de ejemplo:

    El programa ir activando cada una de las etapas y desactivando la anterior

    conforme se vayan cumpliendo cada una de las condiciones. Las acciones se

    realizarn en funcin de la etapa activa a la que estn asociadas. Por ejemplo, con

    la etapa 1 activa tras arrancar el programa, al cumplirse la "Condicin 1", se activar

    la etapa 2, se desactivar la 1, y se realizar la "Accin 1".

    Con direccionamiento o alternativa.

    En un Grafcet con direccionamiento el ciclo puede variar en funcin de las

    condiciones que se cumplan. En el siguiente ejemplo a partir de la etapa inicial se

    pueden seguir tres ciclos diferentes dependiendo de qu condiciones (1, 2 y/o 3) se

    cumplan, (normalmente slo una de ellas podr cumplirse mientras la etapa 1 est

    activa, aunque pueden cumplirse varias):

    La diferencia significativa del direccionamiento (rbol abierto con una lnea sencilla

    horizontal) con respecto a la simultnea es que esta pasara a la siguiente etapa

  • cuando haya terminado una de las tareas paralelas independientemente de las que

    se iniciaron.

    Simultaneas.

    En las secuencias simultneas varios ciclos pueden estar funcionando a la vez por

    activacin simultnea de etapas. En el siguiente ejemplo, cuando se cumple la

    condicin 1 las etapas 2, 3 y 4 se activan simultneamente:

    En los casos de tareas simultneas (rbol abierto por doble lnea horizontal) la etapa

    siguiente al cierre solo podr iniciarse cuando todas las etapas paralelas hayan

    terminado.

    Diagrama de Escalera (Ladder).

    Los diagramas de escalera o ladder logic son programas muy utilizados para

    programar PLC o autmatas programables. El diagrama de escalera fue uno de los

    primeros lenguajes utilizados para programar PLCs debido a su similitud con los

    diagramas de rels que los tcnicos ya conocan.

    Este lenguaje permite representar grficamente el circuito de control de un proceso,

    con ayuda de smbolos de contactos normalmente cerrados (N.C.) y normalmente

    abiertos (N.A.), rels, temporizadores, contadores, registros de desplazamiento, etc.

    Cada uno de estos smbolos representa una variable lgica cuyo estado puede ser

    verdadero o falso.

    En el diagrama de escalera, la fuente de energa se representa por dos "rieles"

    verticales, y las conexiones horizontales que unen a los dos rieles, representan los

    circuitos de control.

    El riel o barra del lado izquierdo representa a un conductor con voltaje positivo y el

    riel o barra de lado derecho representa tierra o masa.

  • El programa se ejecuta de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

    Observar el diagrama anterior, donde se muestra

    el circuito para el accionamiento de un motor.

    Este motor se activa cuando el interruptor SW se

    cierra y permite el paso de corriente del riel del lado

    izquierdo al riel del lado derecho a travs de l. Acordarse que el riel izquierdo es el

    conductor con voltaje y el riel o barra derecha est a tierra.

    Los smbolos bsicos son:

    Rels Internos o Marcas.

    Como salidas en el programa del PLC se t