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Tutorial 2
Control lógico Programable
Problema:
En un tanque cerrado y presurizado, se debe mantener la presión entre 80 y
120 PSI. Diseñar un programa para el PLC que cumpla con este requisito
sabiendo que la presión máxima del tanque es de 250 PSI y se dispones de un
transmisor de presión con salida de 4 a 20 mA, una electroválvula para la
entrada de aire y una botonera de start- stop.
Solución
1. Inicialmente se debe realizar un diagrama de instrumentación para
asegurarse que se conoce la planta.
En la figura se muestra la planta de control compuesta por un tanque de
presión al cual le entra aire en forma continua. Para mantener la presión dentro
de los límites propuestos se debe actuar sobre la electroválvula. Cuando se
energiza la electroválvula disminuye la presión en el tanque. Para medir ytransmitir la presión se tiene un transmisor (PT) con salida de 4 a 20 mA.
Cuando el transmisor da una salida de 4 mA significa que la presión en el
tanque es de 0 PSI y cuando es de 20 mA la presión es de 250 PSI. La señal
del transmisor se envía al PLC el cual dependiendo del algoritmo de control y
del valor de la presión real; accionará la electroválvula por medio de un voltaje
de 24 VDC.
2. Ahora se procede a realizar el programa. Se va a seleccionar la CPU 314 C
2DP. Y se utilizará el primer canal PIW752 para la lectura de la presión, y la
salida Q124.0 para accionar la electroválvula. Tener en cuenta que aunque la
Entrada de
Aire
Salida de aireElectroválvula
Tanque de presiónPT
PLC
4- 20 mA
0 o 24 V
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medición es análoga; la salida de control es ON-OF (por ser una
electroválvula).
2.1. Configuración del Hardware: Luego de insertar la CPU; se configura el
primer canal para trabajar con 4 a 20 mA. Recordar terminar con guardar y
terminar.
Grafica 2: Configuración de hardware
2.2. Creación de una base de datos: En ella se va a almacenar el valor de la
variable presión, en el DB1.DBD0. Para esto se va a la carpeta bloques del
administrado SIMATIC y se inserta una Base de datos, le damos el nombre
“variables”. Se crea la variable presión y se configura como REAL. Recordar
guardar.
Grafica 3: Creación de base de datos
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2.3. Elaboración Programa: Se inserta un bloque FC1 al cual se le da el
nombre de “Control de presión”. En este bloque se hará el acondicionamiento
de la señal y el algorirmo de control.
Por Librerias, standard library, TI-S7 Converting Blocks; se selecciona el FC105
que es el bloque de escalización.
Grafica 4: Bloque de Escalización
En este bloque se ingresa el rango superior que es 250 PSI, el rango inferior 0
PSI, la señal es unipolar así que se debe asegurar que M1.0 siempre esté en
cero. El MW50 se emplea para almacenar un código de error en la medición.
La salida de la escalización se lleva al DB1. DBD0.
En el segmento dos se ingresa el algoritmo de control.
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Grafica 5: Algoritmo de control
Si la presión real es mayor que 120 PSI; se energiza tanto el primer
comparador como el segundo. Como se cumplen las dos condiciones (función
AND); se energiza la electroválvula permitiendo la salida de aire del tanque. De
esta forma la presión empieza a disminuir. Cuando la presión cae por debajo
de los 120 PSI se deshabilita el primer bloque pero la electroválvula no se
apaga debido a que previamente se dio una condición de memoria que la deja
enclavada. La presión sigue disminuyendo hasta un valor inferior a 80 PSI; en
este momento el segundo comparador queda deshabilitado (porque la presión
real no es mayo de 80PSI) y se pierde el enclavamiento, se apaga la
electroválvula y la presión empieza a aumentar nuevamente repitiéndose el
proceso.
2.4. Bloque OB1: Finalmente se llama el bloque FC1 del OB1 y se guarda
Grafica 6: Programación del bloque OB1
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3. Simulación: se carga el PLC virtual desde el administrador SIMATIC (Activar
desactivar simulación). Se carga el programa desde Bloques.
En el PLC Virtual se inserta la entrada PIW752 como regulador entero para
simular la entrada de presión y la salida QB124 para observar la salida de la
electroválvula.
Se inserta una tabla de variables donde se observe la variable presión
DB1.DBD0
Grafica 7: Simulación del programa.
Cuando se ingresa el valor 27648 en el PIW752 en la tabla de variables sedebe observar 250.0 que significa que la presión está en 250 PSI. Cuando se
ingresa 0 la presión indicada es cero.
La electroválvula se energiza cuando la presión está por encima de 120 PSI y
se apaga solo cuando la presión cae por debajo de los 80 PSI.