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UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
“DISEÑO DE PROGRAMAS PARA SIMULAR EL CONTROL
Y FUNCIONAMIENTO DE LOS ASCENSORES POR MEDIO
DEL PLC.”Utilizando ABP
Qué para obtener el título de:
Ingeniero mecánico electricista
Presenta
GARCIA GOMEZ VICTOR ANTONIO
Director del trabajo
M.C. JESUS FAUSTO CORDOVA ESCOBEDO
Coatzacoalcos, Ver. 2010
INDICE Contenido PAGINAS
Palabras claves. 4
Abreviaturas
Resumen.
Introducción. 6
Capítulo I 8
1.1.- Planteamiento del problema 9
1.2 .- Objetivo y justificación del ABP para este trabajo. 10
1.1. Antecedentes. 12
1.3.- Objetivo general. 13
1.4.- Objetivo especifico. 14
1.4.1.- Objetivos específicos con ayuda del ABP
1.5.- Justificación del trabajo. 17
Hipótesis
1.6.- Diseño de aplicación.
1.6.1.- Fases de aplicación del ABP. 19
1.7.- Como se trabajara en el salón de clases. 20
21
Capitulo 2 24
2.1.- Antecedentes del PLC. 26
2.2.- Diagramas de escalera.
2.3.- Tareas de un PLC 27
2.3.1.- Ventajas de un PLC 28
2.4.- Porque nacen resolver problemática 29
2.5.- Logo 33
2.6.- Montaje y cableado de logo 38
2.7.- Bornes de logo! 39
2.7.1.- Bloques y números de bloque 40
2.8.- Cuatro reglas fundamentales para operar con logo! 40
2
Capitulo 3 50
3.1.- Antecedentes de ascensor 51
3.2.- Historia
3.3.- Descripción y componentes del ascensor 54
3.4.- Diferentes tipos de ascensor 59
3.5.- Colectiva ascendente y descendente 61
3.6.- Sistema de coordinación 62
3.7.- Simulación 63
3.8- Diseño y aplicación del ABP para automatización. 69
3.9.- Desarrollo. 70
3.9.1.- Fase 1 y 2.
3.9.2.- Análisis de la situación “uso de la memoria”. 70
3.9.3.- Fase 3. 72
3.9.4.- Componentes del ascensor. 73
3.9.5.- Actividad 1. 74
3.9.6.- Fase 4. 77
3.9.7.- Actividad 2.
3.9.8.- Carta de tiempo. 82
3.9.9.- Conceptos del programa. 83
3.10.- Diferentes sistemas de programación 84
3.11.- Sistemas de programación LADDER
3.12.- Timer 88
3.13.- Contadores
3.14.- Control de flujo del programa
3.15.- Módulos especiales 90
Propuesta de mejora 91
Conclusión 92
Bibliografía 93
3
PALABRAS CLAVES
ABP, AUTOMATIZACION, APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS, PLC, GM
NOMENCLATURA:
ABP:
Aprendizaje Basado en Problemas.
PLC
Controlador Lógico Programable.
E.E.
Experiencia Educativa.
UV
Universidad Veracruzana.
IME
Ingeniería Mecánica Eléctrica.
PID
Integrador Proporcional Directivo.
GM
General Motors
4
RESUMEN
Teniendo como objetivo el aprendizaje significativo de los estudiantes en la
Experiencia educativa automatización, se propone el uso del aprendizaje basado
en problemas como estrategia didáctica para aprender a realizar algoritmos a
través de la carta de tiempo, simulación de los diagramas de escalera, de bloques
lógicos o por instrucciones, hasta realizar una aplicación real a escala.
Esto se lograra con el ABP que propone una serie de fases a realizar y que en
este trabajo se llevaran a cabo con sus respectivas adaptaciones referentes al
entorno de la Universidad veracruzana principalmente en la Facultad de ingeniería
mecánica Eléctrica campus Coatzacoalcos específicamente en la EE
Automatización. Entender los principios de programación de los PLC
(controladores lógicos programables) siempre al estudiante le representa un reto y
cierto grado de complejidad. Y es que al hablar de automatización, en muchos
casos se piensa automáticamente en el PLC, ya que muchos procesos industriales
y comerciales están controlados por este tipo de elementos. Uno de los obstáculos
que presenta el estudiante es que los procesos de enseñanza tradicional son
centrados en la exposición del catedrático, y en este trabajo se pretende realizar
una propuesta de enseñanza centrada en el estudiante que le permitirá de manera
gradual ser autónomo en su aprendizaje logrando aprendizajes significativos en
este caso sobre el PLC, que le permitirá en un futuro como profesionista enfrentar
retos y encontrar soluciones para bien de de el mismo y nuestra sociedad.
Entonces que un Ingeniero Mecánico Eléctrico conozca como programar un PLC
para simular o resolver problemas de su entorno profesional, será esencial en su
trayectoria como ingeniero. Se pretende que este trabajo sirva como guía para los
estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica, para conocer la metodología de la
programación y simulación de un PLC como es la elaboración de las cartas de
tiempo y uso correcto del software. Se pretende en este trabajo proponer un
problema como disparador motivacional en este caso como automatizar un
ascensor con el PLC., específicamente el ubicado en el malecón de
Coatzacoalcos ( Hotel playa varadero). Así el estudiante de ingeniería mecánica
5
eléctrica motivado por resolver el problema planteado, podrá obtener aprendizajes
significativos en la construcción de su propio conocimiento, que sin duda le servirá
en su desarrollo como profesionista. Entonces en este trabajo se tendrá la
oportunidad de realizar una propuesta metodológica y evaluar el ABP para que el
alumno sea el constructor de su propio conocimiento y obtenga un aprendizaje
significativo de manera autónoma crítica y reflexiva para entender y aplicar el PLC
para la solución de problemas de automatización. Esta propuesta metodológica
del (ABP), puede enseñar al estudiante aprender a aprender de manera
significativa y lograr visualizar todas las aplicaciones que se pueden realizar en los
procesos industriales y comerciales con el PLC, para bien de nuestra sociedad y
resolver problemas de automatización donde se requiera utilizar , analizar,
programar y mejorar procesos con el uso del PLC (como solución).
INTRODUCCION
Actualmente hablar de automatización en ingeniería, en muchos casos se piensa
en el PLC, (controlador lógico programable), ya que muchos procesos industriales
y comerciales están controlados por este tipo de elementos.
Entonces que un Ingeniero Mecánico Eléctrico conozca como programar un PLC
para simular o resolver problemas de su entorno profesional, será esencial en su
trayectoria como ingeniero. Se pretende que este trabajo sirva como guía para los
estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica, para conocer la metodología de la
programación y simulación de un PLC como es la elaboración de las cartas de
tiempo y uso correcto de los software, y así el estudiante de ingeniería mecánica
eléctrica podrá obtener un aprendizaje significativo, que sin duda le servirá en su
desarrollo como profesionista. Una estrategia que puede ayudar a conseguir lo
anterior es utilizar la metodología del ABP (aprendizaje basado en problemas).
Entonces en este trabajo se tendrá la oportunidad de evaluar el ABP como
instrumento o herramienta para que el alumno sea el constructor de su propio
conocimiento y obtenga un aprendizaje significativo de manera autónoma crítica y
6
reflexiva para entender y aplicar el PLC para la solución de problemas de
automatización.
El aprendizaje basado en problemas (ABP) es una estrategia didáctica o
metodología de enseñanza aprendizaje (innovación educativa) que la puede ser
utilizada para alumnos universitarios en especial de la Facultad de ingeniería
Mecánica Eléctrica en la EE automatización de la Universidad Veracruzana,
campus Coatzacoalcos.
Se pretende que el estudiante aprenda de manera significativa y lograr por
ejemplo de manera autónoma como programar un PLC y sus posibles
aplicaciones para resolver problemas de un entorno profesional y bienestar de la
sociedad.
7
CAPITULO 1
El PLC y el ABP
8
1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a la falta de información de cómo crear estructuras algorítmicas para la
solución de problemas de automatización, y posteriormente en la codificación de
instrucciones, diagramas de escalera o por bloques dependiendo del software
requeridos de acuerdo a la marca de los PLC, igualmente se hace compleja la
programación y simulación de los de los PLC. En general el estudiante no domina
los conceptos básicos necesarios de cómo realizar una programación del PLC
muchas veces al termino de los cursos y lógicamente no va a lograr el
funcionamiento adecuado de este dispositivo y mucho menos responder a las
necesidades de automatizar procesos industriales o comerciales para la solución
de problemas. A lo anterior podemos anexar lo siguientes obstáculos: 1.- Falta de
prácticas, lo cual no beneficia en nada al estudiante limitando la aplicación o
transferencia de conocimientos. 2.-Las E.E. son ofertadas en horarios nada
flexibles y provoca que los alumnos estén más de 12 horas en la UV, generando
fatiga física y mental (aletargamiento) y no tendrá disposición mental al
aprendizaje de los contenidos que el maestro les transmite de forma tradicional.
Por último varios estudiantes ven a la educación convencional como algo
obligatorio y con poca relevancia en el mundo real o bien, se plantean el ir a la
escuela como un requisito social y están imposibilitados para ver la trascendencia
de su propio proceso educativo.
9
1.1.1.- Objetivo y Justificación del ABP para este trabajo:
Una realidad innegable es el cambio educativo que se está presentando en todos
los niveles educativos de México y se manifiesta actualmente en las reformas de
los nuevos modelos educativos planteados en la mayoría de los subsistemas
educación.
La UNESCO recomendó, que este cambio educativo tiene que estimular una
educación verdaderamente integral en el estudiante y tomar como base cuatro
pilares: aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a vivir juntos, aprender a
ser. Es decir que el estudiante adquiera conocimiento a partir de sí mismo, que el
maestro sea un guía, facilitador o acompañante del proceso de aprendizaje y que
lleve al estudiante a ser independiente en la gestión del conocimiento,
responsable, crítico, reflexivo, creativo, libre y capaz de vivir en sociedad.
De esta forma el estudiante será autónomo en su aprendizaje, tendrá capacidad
de investigar problemas para dar propuestas de solución y será un estudiante
activo en la generación de su propio conocimiento. Por otro lado el trabajo del
profesor ya no debe consistir únicamente en la transmisión del conocimiento, sino
utilizar estrategias de enseñanza aprendizaje centrado en el estudiante.
Las Universidades de educación superior en México no son la excepción a estas
reformas educativas y tienen la necesidad de cambiar su enfoque en la
enseñanza para ser Universidades con un enfoque de aprendizaje centrado en el
estudiante con fundamento en el constructivismo.
La Universidad Veracruzana UV responde a esta exigencia con el Modelo
Educativo integral y Flexible MEIF actualmente en reforma con el Proyecto Aula.
Con la 2ª Reforma del MEIF, la UV tiene la necesidad de crear un paradigma de
formación permanente del profesor para que diseñe estrategias de enseñanza
aprendizaje centradas en el estudiante, para que el estudiante sea exitoso y logre
aprendizajes significativos en su trayectoria escolar, profesional y en la vida
misma, para su bien y el de la sociedad.
10
La mayoría de los académicos de la UV que imparten alguna experiencia
educativa no aplican estrategias de aprendizajes centradas en el estudiante y el
rol del estudiante es de una actitud pasiva, que no favorece el aprendizaje
significativo en los estudiantes universitarios.
La UV desea que todos sus académicos realicen un cambio de didáctica
conductista o tradicionalista a la visión cognitivista, para que el académico
desempeñe un rol de facilitador y el rol del estudiante sea de una persona activa
en construcción de su propio aprendizaje, para lograr aprendizajes significativos.
Este cambio de enseñanza aprendizaje debe empezar por el profesor, y dejar
solo de transmitir conocimientos a la de facilitar el aprendizaje.
Una opción a este cambio puede ser el Aprendizaje Basado en Problemas ABP,
técnica didáctica donde los conocimientos se afianzan por completo cuando el
estudiante es capaz de explicar a los demás procesos de análisis y solución de
problemas. En la enseñanza tradicional los estudiantes normalmente se limitan a
recuperar el conocimiento que el profesor ha expuesto. Además el cambio es una
variable constante en el futuro y el ABP ofrece a los titulados universitarios destrezas
necesarias para adaptarse a un mercado laboral que cambia y abordar incluso los
problemas del futuro.
El Aprendizaje Basado en Problemas es uno de los métodos de enseñanza-
aprendizaje que ha tomado más arraigo en las instituciones de educación superior
en los últimos años y es aplicado en diversas universidades como estrategia
curricular en diferentes áreas de formación profesional, técnica didáctica o método
de enseñanza-aprendizaje, todo con un enfoque constructivista.
En este trabajo se diseñara una metodología local del ABP, con problemas del
mundo real con la finalidad de utilizarlo en el campus Coatzacoalcos de la UV
específicamente en la EE Automatización, ya que esta opción coloca al estudiante
11
en el núcleo del proceso educativo, otorgándole autonomía, responsabilidad por
el aprendizaje propio a través de la identificación, análisis y propuestas de
solución de los problemas reales, capacidad para formular nuevas interrogantes,
buscar información para ampliarlas, responderlas y a partir de ahí iniciar con
nuevas cuestiones o propuestas de mejora, recomenzar el ciclo del procesos de
aprendizaje con cuestionamientos de la realidad, al final del ABP el estudiante
adquiere habilidades indispensables en el entorno profesional actual y del futuro.
Este diseño local del ABP propone para el estudiante un aprendizaje auto-dirigido
y no como un aprendizaje para resolución de problemas, sino emular lo que
encontrara en su realidad profesional, lógicamente cuando el estudiante avance
en el programa deberá intervenir y eventualmente resolver problemas así las
hipótesis explicativas se convierten en hipótesis diagnosticas.
Dos enfoques importantes a considerar en este trabajo serán:
Enfoque técnico.- El estudiante se adapta a los tiempos, ciertas metodologías, el
orden de los materiales y los procedimientos de acuerdo a las referencias del
profesor.
Enfoque cognitivo.- El estudiante tendrá la capacidad de aprender procesos
mentales implicados en el conocimiento y desarrollar o mejorar cuando asuma una
forma activa y se le transfiera responsabilidad sobre su propio aprendizaje, lo que
le implicara que asuma un grado significativo de responsabilidad.
Finalmente el ABP en este trabajo será un reto, ya que deberá cumplir con
algunas recomendaciones de la UNESCO y objetivos de la 2ª reforma del MEIF o
Proyecto Aula de la Universidad Veracruzana, como asegurar que el aprendizaje
del estudiante universitario sea autónomo activo y significativo.
1.2 OBJETIVO GENERAL
Que el alumno utilice estrategias de aprendizaje para obtener conocimientos
significativos, específicamente en la EE Automatización del plan de estudios (IME)
vigente en UV. De esta forma el estudiante podrá afianzar su conocimiento
12
mediante la práctica, simulación, el diseño y aplicación del PLC en los eventos que
puedan presentarse a lo largo de su vida profesional con ayuda del ABP.
El ser humano tiene la disposición de aprender sólo aquello a lo que le encuentra
interés o lógica. Y tiende a rechazar aquello a lo que no le encuentra sentido. El
aprendizaje significativo debe tener sentido para no ser un conocimiento
solamente mecánico, memorístico, coyuntural: aprendizaje para aprobar un
examen, para pasar la materia, etc. El aprendizaje significativo es un aprendizaje
relacional. El sentido lo da la relación del nuevo conocimiento con: conocimientos
anteriores, con situaciones cotidianas, con la propia experiencia, con situaciones
reales etc.
El (ABP) contribuirá a diseñar una técnica o metodología de aprendizaje centrada
en el estudiante (aprendizaje significativo).
1.3 OBJETIVO ESPECIFICO.
El estudiante con ayuda del ABP iniciara un proceso de aprendizaje centrado en el
estudiante para Diseñar estructuras algorítmicas utilizando la carta de tiempo,
realizar el diagrama de escalera o diagrama de bloques para simular, analizar y
comprender el control de un ascensor de seis pisos y posteriormente generar un
informe con las observaciones o propuestas de mejora de manera guiada hasta
alcanzar la autonomía de manera critica reflexiva y sobre todo lograr un
aprendizaje significativo referente al uso , programación, simulación y aplicación
del PLC para la solución de problemas reales, que sin duda le serán de gran
utilidad para su vida profesional.
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1.4.- OBJETIVOS ESPECIFICOS con ayuda del ABP
El alumno obtendrá aprendizajes significativos sobre los conceptos básicos
y de programación de PLC´S de forma autónoma critica y reflexiva.
Realizar el proceso de enseñanza por equipos.
Realizar simulaciones con la ayuda del PLC.
Ayudar a la mejora en el nivel académico de los estudiantes de la facultad
de ingeniería en la Universidad Veracruzana.
Desarrollar la capacidad de aprender
1.5 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO.
Actualmente la Universidad Veracruzana tiene como objetivo, que sus maestros
rediseñen sus actividades de docencia. Es decir dejar de ser conductuales
(tradicionalistas) para ser facilitadores con una visión constructivista, donde el
estudiante universitario alcance aprendizajes significativos, sean autónomos
críticos y reflexivos en construcción de su propio aprendizaje.
La universidad para lograr lo anterior implemento un proyecto llamado aula .De
este forma un maestro que participa en el proyecto aula podrá motivar a sus
estudiantes a que desarrollen os sean constructores de su propio conocimiento y
alcancen aprendizajes significativos que ayudaran a disminuir los alto índices de
reprobación.
De esta forma con un rediseño de actividades en la EE automatización los
estudiantes de la facultad de ingeniería de la universidad veracruzana podrán
dejar de ser estudiantes pasivos para ser estudiantes activos en construcción de
su propio aprendizaje con una visión constructivista El (ABP) puede contribuir con
este rediseño de actividades y los estudiantes podrán aprender a aprender de
manera autónomo critica y reflexivamente, capaces de solucionar problemas del
entorno real y del futuro atravez de los procesos e automatización y con uso del
PLC. El (ABP) como un sistema innovador puede ser utilizado en el proceso de
formación en la Universidad Veracruzana para los procesos de automatización,
14
puesto que el mundo actual ha cambiado el punto de vista de las profesiones y
uso del PLC. Desde la creación de programas, uso del software, la aplicación y la
forma de transmitir los conocimientos del PLC hacia los alumnos de educación
superior.
Por esta razón las universidades deben revisar sus procesos educativos, aun que
en la realidad son muy pocas las medidas que se toman para analizar los
fenómenos que afectan los procesos de educación en el nivel superior, dando aun,
menos interés a las orientadas a introducir cambios significativos para poder
atender las nuevas necesidades de la educación superior.
Este proyecto pretende en La universidad veracruzana ser la excepción a lo antes
mencionado y a implementar un proceso de desarrollo en la formación de sus
estudiantes con el Modelo de Educación Integral Flexible (MEIF), este modelo está
completamente centrado en el estudiante, donde se realiza una muy intensa
promoción de información y comunicación entre el catedrático-alumno y alumno-
catedrático.
Los estudiantes de la Universidad Veracruzana con las nuevas propuestas
académicas del proyecto llamado AULA y con el uso adecuado del (ABP) podrá
definir o corregir el rumbo en su trayectoria escolar, esto los conlleva a ser mas
autónomo en su proceso de aprendizaje en la adquisición de conocimientos de
manera tal que dicha educación se vuelve más personalizada e individual, lo
anterior los provee de nuevas y mejores destrezas para un contexto real, con lo
cual también se convertirán en alumnos con una actitud emprendedora.
Por otro lado los profesores (catedráticos) los ayudara a modificar y actualizar su
sistema de enseñanza con el fin de lograr los objetivos antes mencionados,
también deben cuidar su sistema de evaluación para que con ello se reafirmen los
conocimientos obtenidos.
El Aprendizaje Basado en Problemas ABP se presenta desde sus inicios hasta el
día de hoy como una propuesta educativa innovadora, que se caracteriza porque
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el aprendizaje está centrado en el estudiante, lo cual permite a este obtener
aprendizajes significativos, habilidades y competencias indispensables para el
ámbito profesional.
En el presente trabajo se efectúa un diseño local del método Aprendizaje Basado
en Problemas ABP, para mejorar el aprendizaje significativo en los estudiantes de
la Facultad de Ingeniería Mecánica eléctrica de la Universidad Veracruzana,
específicamente en la experiencia educativa Automatización.
Este método de ABP es aplicado por primera vez en la Facultad de Ingeniería de
la Universidad Veracruzana Campus Coatzacoalcos.
El proceso se desarrolla en grupos pequeños de trabajo, que aprenden de manera
colaborativa en la búsqueda de resolver un problema planteado y desarrollado por
el Profesor. Problemas preelaborados con la filosofía del ABP en este trabajo y
que servirán de guía al profesor y los estudiantes, problemas que inicialmente
serán sencillos, motívantes y retadores, hasta alcanzar los objetivos de
complejidad con la finalidad de desencadenar el aprendizaje autónomo de los
estudiantes universitarios, y así obtener aprendizajes significativos. El rol del
profesor se convierte en el de un facilitador o mediador del aprendizaje.
Se comprueba la metodología del Aprendizaje Basado en problemas ABP
aplicando y evaluando este método a los estudiantes de la experiencia educativa
Automatización de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica de la Universidad
Veracruzana campus Coatzacoalcos en el 2010.
De esta forma los procesos de enseñanza aprendizaje en la EE Automatización
podrán ser:
innovar logrando una autonomía en el estudiante.
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Permite a la Universidad Veracruzana vincularse con el sector productivo
y con la sociedad
Permitirá a la Universidad Veracruzana enfrentase a problemas
regionales, nacionales y hasta internacionales y poder darle solución.
contribuirá con el MEIF al ofrecer planes y programas de educación
actualizados.
Contribuye con la investigación al realizar prácticas para solucionar
problemas reales.
El estudiante aprovecha mas el aprendizaje al ser más autónomo y como
resultado de esa autonomía convierte su aprendizaje en algo más
significativo.
Hipótesis:
El ABP puede contribuir a que los estudiantes de la facultad de ingeniería de la EE
automatización adquieran aprendizajes significativos y las competencias
requeridas de manera autónoma, critica y reflexiva en su educación universitaria
1.6.-Diseño Y APLICACIÓN del ABP
1.6.1.- Fases de aplicación del (ABP)
Este método tiene fases de aplicación que permitirán al estudiante aprender de
manera significativa y no sólo para pasar un examen como programar y aplicar un
PLC.
Este método consta de las siguientes fases, las cuales serán mencionadas y
explicada más adelante.
Conocimiento (memoria)
Comprender Espacio del maestro (Dependencia)
Aplicar
Analizar
Sintetizar Espacio del estudiante (Independencia)
Evaluar
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Conocimiento.- Es la información que se almacena atravez de la experiencia en el
sentido mas amplio de la palabra es poseer múltiples datos que se
relacionan, que al ser tomados por si solos carecen de valor cualitativo.
Fase 1.- Memoria.- Es la facultad que tenemos por medio de la cual puede
retenerse y recordarse el pasado.
Fase 2.- Comprender.- Se refiere e la facultad, capacidad o perspicacia para
entender y retener las cosas.
Fase 3.- Aplicar.- En este punto se refiere al poner en práctica los conocimientos
ya adquiridos para poder conseguir un fin determinado.
En estos primeros tres puntos es en los que el maestro puede apoyar al alumno y
mostrarle el camino que debe seguir para lograr su objetivo.
Fase 4.- Analizar.- Capacidad que tiene el ser humano que permite estudiar un
todo cualquiera, en sus diversas partes que lo componen, en busca de
una síntesis o comprensión o de su razón de ser.
Fase 5.- Sintetizar.- Exponer algo limitándose solamente a sus datos esenciales.
Fase 6.- Evaluar.- se refiere calificar los conocimiento adquiridos y a la aplicación
de los mismos.
En estas tres últimas fases el estudiante tiene que hacer todo por su cuenta, tiene la
libertar de hacer o deshacer las cosas según le convenga siempre y cuando
alcance el objetivo esperado.
18
1.7.- Como se trabajara en el salón de clase
El (ABP) es un método que propone trabajar de la siguiente forma:
I).- Realización de grupos de trabajo (compuesto de 5 integrantes).
Ventajas:
Menos carga de trabajo por integrante.
Colaboración grupal.
Independencia al realizar la investigación del problema.
Compromiso individual. (Responsabilidad).
Contacto con la real dejando a un lado lo teorico.
II).- Presentación de un problema real al grupo de trabajo relacionado con los
PLC, para que de esta forma ellos organicen sus ideas, conocimientos previos,
con el problema planteado a fin de identificar los puntos más importantes.
Que entiendan como trabaja y sus elementos imaginación y conocimientos
previos
En este punto el problema a tratar será el ascensor de tres pisos. Donde se
pretenderá que el estudiante elabore la carta de tiempo, que será analizado y
explicado un poco más adelante, con esto lograra identificar su funcionamiento, y
los elementos de entrada y salida que interviene.
Se propone en esta fase la discusión del problema que esta por ser resuelto,
normalmente en esta fase el alumno ya comprendió y analizo el problema).
19
CAPITULO 2
Antecedentes del PLC
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2.1.- Antecedentes del PLC
En el siglo XX específicamente en el año 1960, nace el PLC originalmente para las
empresas que se dedicaban únicamente al ramo de la industria automotriz. De
esta forma las nuevas tecnologías electrónicas de esa época impactan
directamente en el PLC , y este se vuelve una solución real eficiente para
reemplazar los sistemas de control basado en circuitos eléctricos con relevadores,
interruptores y otros componentes utilizados para el control de los sistemas de
lógica combinacional de esa época. Los PLC´S fueron inventados en
respuesta a las necesidades de la automatización de la industria automotriz
norteamericana por el Ingeniero del mismo país Dick Morley. Antes de los
PLC´S el control las secuenciación, y la lógica para la manufactura de automóviles
era por medio de relevadores y contactores. El proceso para realizar dichas
instalaciones en la industria año tras año era muy costosas, complejas y consumía
mucho tiempo en rediseñar los sistemas basados en relevadores, ya que el
recableado tenía que ser por especialistas especializados. “
Hay que notar que estos sistemas de relevadores e interruptores a pesar de ya
haber pasado 50 años, siguen vigentes en muchas industrias. Aquí cabria la
siguiente pregunta de investigación ¿Por qué?
La compañía general motor a partir de 1968 encabeza un rediseño o remplazo de
componentes de relevadores e interruptores por el PLC. Así en 1968 la división de
transmisiones automáticas de General Motors, oferto un concurso para una
propuesta del reemplazo electrónico de los sistemas cableados. La propuesta
ganadora vino de Bedford associates de Boston Masachisets. El primer PLC, fue
designado 084, debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro de Bedford
Associates. Creo una nueva compañía dedicada al desarrollo, manufactura, renta
y servicio para este nuevo producto: Modicon (Modular Digital Controller o
controlador digital modular). Unas de las personas que trabajo en ese proyecto fue
Dick Morley, el que es considerado como “padre” del PLC. La marca Modicon fue
21
vendida en 1977, y posteriormente adquirida por la compañía alemana AEG y más
tarde por Schneider Electric, el actual dueño.
A continuación se muestra un grafico que muestra todos los elementos de entrada
y salida de forma general así como las lógicas de diseño y tipos de control:
Grafico No 1.- Grafico Cortesía del CNAD . Centro Nacional de Actualización
Docente
22
Como anécdota cabe mencionar que uno de los primeros modelos 084 que se
construyeron se encuentra mostrado en la sede de Modicon en el norte de
Andover Masachusets el cual fue obsequiado a Modicon por GM, cuando la
unidad fue retirada tras casi veinte años de servicio ininterrumpido.
La industria automotriz actualmente como Ford, Mitsubishi, Nissan, por mencionar
algunas todavía son grandes usuarias de PLC´S hasta llegar a la automatización
(robótica), y Modicon todavía numera algunos de sus modelos de controladores
con la terminación ochenta y cuatro.
Debido al éxito de Los PLC´S en la industria automotriz estos son utilizados en
diferentes industrias y maquinas diversas como de empaquetado y de
semiconductores. Algunas marcas con alto prestigio en PLC son ABB Ltd., Koyo,
Honeywey, Siemens, Trend controls Shneider Electric, Omron, Rockwell (Allen-
Bradley), General Electric, Fraz max, Tesco controls, Panasonic (Matsushita),
Mitsubishi e Isi Matrix machines.
Actualmente la industria automotriz sigue utilizando esta tecnología ya que ha
podido aprovechar todas las ventajas que este le proporciona y así poder
mantenerse al frente del mercado.
Los controladores lógicos programables son dispositivos electrónicos muy usados
en la industria petroquímica, industria textil, industria automotriz, de Mexico.
Los PLC´S de última generación además de controlar la lógica de funcionamiento
de maquinas, plantas y procesos industriales, pueden también realizar
operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de
control, tales como controladores Proporcional Integral Derivativo (PID)
Existen varios lenguajes de programación para los PLC´S, tradicionalmente los
mas utilizados son los diagramas de escalera (Lenguaje Ladder), preferido por los
23
electricistas, lista de instrucciones y programación por estados, aunque se han
incorporado lenguajes mas intuitivos que permiten implementar algoritmos
complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y
mantener. Un lenguaje más reciente, preferido por los informáticos y los
electrónicos, es el FDB (por sus siglas en ingles Function Block Diagram) que
emplea compuertas lógicas y bloques con distintas funciones conectados entre sí.
En la programación se pueden incluir diferentes funciones, los más simples como
lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos, bobinas, y operadores
matemáticos, hasta operaciones más complejas como manejo De tablas,
apuntadores, algoritmos PID Y funciones de comunicación multiprotocolos que le
permitirán interconectarse con otros dispositivos
Esto facilita la operación del controlador lógico programable (PLC) sin importar si
el operador tiene mucha o poca experiencia en el manejo del controlador haciendo
más simples su trabajo.
2.2.- DIAGRAMAS DE ESCALERA.
Los Diagramas de Escalera en los PLC (controladores lógicos programables)
En la mayoría de los procesos industriales se requiere algún tipo de coordinación,
supervisión o control. El automatizar estas funciones puede ser realizada en
formas diferentes. Anteriormente la práctica consistía en el control de secuencias
de operación en base a cuadros de relés en módulos especiales para el control de
variables continuas como la temperatura (T), presión, flujo, nivel, por medio de
tableros de control normalmente con indicadores luminosos.
Por desgracia cuando se deseaba cambiar el proceso, era necesario hacer
modificaciones substanciales en el sistema de control del proceso (Hardware),
esto nos daba como resultado un mayor gasto y pérdida de tiempo ya que podría
requerirse una reconfiguración en el diseño inicial.
24
Este problema se soluciono con el uso de la computadora, ya que el software
actual permite hacer cambios en la programación sin afectar realmente el
hardware.
Lo anterior se puede realizar en cualquier computadora especializada (con el
software del PLC requerido) en este tipo de tareas.
La computadora permite cambiar las funciones del control del proceso cambiando
o mejorando el programa, respetando los componentes usados como relés
auxiliares, temporizadores, etc.
Una forma de representar la lógica de control de los anteriores procesos es por
medio de los diagramas de escalera. Los diagramas de escalera normalmente son
representados por Contactos y bobinas. Normalmente se representan de la
siguiente forma:
Símbolo de los contactos y bobinas tipo LADDER
Normalmente abierto (Encendido)
Normalmente cerrado (Cerrado)
Normalmente abiertos ( ) (SI-NO) (Encendido)
Normalmente cerrado ( ) (SI-NO) (Cerrado)
Transición positiva ( ) (No-(Si) (Referencia encendida)
Transición negativa ( ) (Si-No) (Referencia apagada)
Set ( S ) (Si, No) (SI, encendida “R” No sigue igual)
Reset (R) (Si, No) (Si, encendida “S” No sigue igual)
Contactos tipo LADDER
Bobinas tipo LADDER
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2.3.- Tareas de un PLC
El Controlador Lógico Programable recibe señales binarias en su módulo de
entradas, las procesa y entrega señales en su módulo de salidas de acuerdo a su
programa, por lo anterior es utilizado en muchas clases de equipos para
automatización, por ejemplo: sistemas de control industrial en fábricas, equipo de
diversión en parques, elevadores, señalización para tráfico, máquinas
comerciales, máquinas de CNC, etc.
2.3.1.- Ventajas de un PLC
El utilizar un PLC en un sistema de control nos trae muchas ventajas ya que
se puede sustituir en gran medida la utilización de relevadores electromagnéticos,
temporizadores, contadores entre otros dispositivos de control tradicionales.
Lo anterior trae como consecuencia que los sistemas de control:
Puedan sufrir modificaciones según las necesidades, más rápido y a un bajo
costo (sean más flexibles)
Disminuyan su mantenimiento
Utilicen menos espacio y los tableros de control sean más compactos
Puedan tener mayor comunicación con otros dispositivos de control modernos
como son las computadoras
Tengan gran capacidad de memoria y puedan ser expandibles
Mejoren su velocidad de respuesta
Ofrezcan mayor seguridad tanto en funcionalidad como en factores que puedan
poner en riesgo la integridad física de las personas e instalaciones.
26
Para pensar en la aplicación de un PLC se debe de tomar en cuenta que tal vez
su costo inicial sea más alto que los controles tradicionales sin embargo su costo
de mantenimiento es considerablemente más bajo y ofrece mayor confiabilidad
en el control.
2.3.1.- Ventajas de un PLC
Un PLC está formado de varios componentes electrónicos como: transistores
resistores, capacitores, memorias, etc. y principalmente uno o varios
microprocesadores que en conjunto forman la unidad central y los módulos de
interfaz para las entradas y salidas de datos. La estructura básica de un PLC se
muestra en la figura.
Programa
Módulo de Entradas
Unidad Central Procesadora de
datos
Modulo de
Salidas
Sensores Actuadores Fuente de Energía
Estructura básica de un PLC.
27
A pesar de que un PLC es un dispositivo electrónico, el usuario no
necesariamente debe tener conocimiento acerca de electrónica y en especial de
microprocesadores.
Según el sistema en donde se tenga que aplicar, el PLC tendrá que
comunicarse y/o tener relación con dispositivos auxiliares como lo son: sensores,
actuadores y fuentes externas de alimentación de energía, lo anterior está
representado en la figura.
2.4.- Porque nacen resolver problemática
Como sabemos en estos días es necesario movernos de un lugar a otro no
importa si es en forma horizontal o vertical con mayor velocidad.
Para nuestro desplazamiento horizontal podemos utilizar un automóvil, pero en
este momento esto no es relevante para nosotros ya que nos enfocaremos en el
movimiento vertical, para el cual utilizamos lo que comúnmente es llamado
ascensor (elevador), normalmente utilizado en edificios de oficinas, departamentos
y hasta en centros comerciales por mencionar algunos lugares donde se hace la
aplicación del movimiento vertical.
Tal que este proyecto tratara de ejemplificar el funcionamiento de un ascensor y
sus posibles mejoras para así poder hacer de la vida del ser humano un poco mas
confortable y segura al viajar de un piso a otro en los edificios.
Diseñar una estrategia de aprendizaje (ABP) para que los alumnos
obtengan aprendizaje significativo tal que puedan diseñar, simular y aplicar
el PLC para la solución de problemas como:
Ascensor
Secuencias de luces
Bandas transportadoras
Mezcladoras
Escaleras eléctricas entre otros.
28
Al realizar esto la Universidad Veracruzana podrá cubrir las expectativas que
prometen implementarse con el Modelo Educativo Integral Flexible (MEIF) en
todas sus áreas de formación desde la iniciación hasta las terminales
A continuación se les proporcionara una breve introducción de lo que es un PLC
LOGO el reto de la información está disponible en la plataforma de la Universidad
Veracruzana en el apartado llamado EMINUS 2.0 te será cargado de forma
automática al tomar la experiencia educativa automatización.
2.5.- LOGO
¿Qué es LOGO!?
LOGO! es el módulo lógico universal de Siemens.
LOGO! lleva integrados
_ Control
_ Unidad de operación y visualización
_ Fuente de alimentación
_ Interfaz para módulos de programa y cable de PC
_ Ciertas funciones básicas usuales en la práctica, p.ej. para
activación/desactivación retardada y relé de impulsos
_ Reloj temporizador
_ Marcas binarias
_ Determinadas entradas y salidas según el tipo del equipo
¿Qué ofrece LOGO!?
Mediante LOGO! se solucionan cometidos en la técnica de instalaciones en
edificios (p.ej. alumbrado de escaleras, luz exterior, toldos, persianas, alumbrado
de escaparates, etc.), así como en la construcción de armarios de distribución,
de máquinas y de aparatos (p.ej. controles de puertas, instalaciones de
ventilación, bombas de aguas residuales, etc.).
29
LOGO! puede utilizarse asimismo para los controles especiales de invernaderos o
invernáculos, para procesar previamente señales en controles y –mediante la
variante.
Así– para el control descentralizado ”in situ” de máquinas y procesos.
Para las aplicaciones en serie en la construcción de máquinas pequeñas, aparatos
y armarios de distribución, así como en el sector de instalaciones, se prevén
variantes especiales sin unidad de operación.
¿Qué tipos de equipo existen?
LOGO! se prevé para 12 V c.c., 24 V c.c., 24 V c.a. y 230 V c.a. como
Variante estándar con 6 entradas y 4 salidas, integrada en 72 x 90 x 55 mm
Variante sin display con 6 entradas y 4 salidas, integrada en 72 x 90 x 55
mm
_ Variante con 8 entradas y 4 salidas, integrada en 72 x 90 x 55 mm
_ Variante larga con 12 entradas y 8 salidas, integrada en 126 x 90 x 55 mm
_ Variante de bus con 12 entradas y 8 salidas, así como conexión de bus
adicional de interfase AS, a través de la que hay disponibles en el sistema
bus otras 4 entradas y otras 4 salidas. Todo ello integrado en 126 x 90 x 55
mm.
Todas las variantes incluyen 29 funciones básicas y especiales listas para la
redacción de programas.
Ud. tiene la elección
Las distintas variantes permiten la adaptación sumamente flexible a su aplicación
especial.
LOGO! le ofrece soluciones que abarcan desde la pequeña instalación doméstica,
pasando por cometidos de automatización menores, hasta las aplicaciones de
gran envergadura con implementación del sistema bus de interfase.
30
31
De la identificación de LOGO! se deducen diferentes características del mismo:
_ 12: Versión de 12 V
_ 24: Versión de 24 V
_ 230: Versión de 115/230 V
_ R: Salidas de relé (sin R: salidas de transistor)
_ C: Reloj de temporización semanal integrado
_ o: Variante sin display
_ L: Cantidad doble de salidas y entradas
_ B11: Esclavo con conexión de bus de interfase AS
En el transcurso restante de esta descripción se utilizan pequeños pictogramas
para identificar los tipos de funciones diferentes. Estos pictogramas aparecen
cuando las informaciones se refieren sólo a una parte de las variantes de LOGO!:
Variante estándar con 6 u 8 entradas y 4 salidas, integrada en 72 x 90 x 55 mm
Variante estándar sin display con 6 u 8 entradas y 4 salidas, integrada en 72 x 90
x 55 mm
Variante ”..L” con 12 entradas y 8 salidas, integrada en 126 x 90 x 55 mm
Variante ”..B11” con 12 entradas y 8 salidas, así como conexión adicional de bus
de interfase AS, con 4 entradas virtuales y 4 salidas virtuales, integrada en 126 x
90 x 55 mm.
32
*Adicionalmente con estradas analógicas
2.6.- Montaje y cableado de LOGO!
Directrices generales
Al montar y cablear su LOGO! debiera Ud. observar las directrices siguientes:
_ Cerciórese de que durante el cableado de LOGO! Se cumplan todas las normas
obligatorias vigentes. Observe las respectivas prescripciones nacionales y
regionales durante la instalación y la operación de los equipos. Infórmese en las
autoridades competentes sobre las normas y prescripciones vigentes para su caso
específico.
_ Utilice conductores con la sección adecuada para la respectiva intensidad de
corriente. Para el cableado de LOGO! pueden utilizarse conductores con una
sección comprendida entre 1,5 mm2 y 2,5 mm2 (vea el apartado 2.2).
33
_ No apriete excesivamente los bornes de conexión. Par máximo: 0,5 Nm (vea el
apartado 2.2).
_ Los conductores han de tenderse siempre lo más cortos posible. Si se requieren
conductores más largos, debiera utilizarse un cable apantallado. Los conductores
deberían tenderse a pares: un conductor neutro junto con un conductor de fase o
un conductor de señales.
_ El cableado de corriente alterna y el de corriente continua a alta tensión deberá
separarse del cableado de señalización a baja tensión mediante rápidas
secuencias de maniobras.
_ Cerciórese de que los conductores poseen el alivio de tracción necesario.
_ Disponga una protección contra sobretensión para los conductores sensibles a
las descargas atmosféricas.
_ No conecte una fuente de alimentación externa a una carga de salida en
paralelo a una salida de c.c. En la salida podría surgir una corriente inversa si no
se prevé en la estructura un diodo o un bloqueo similar.
Montar/desmontar LOGO!
Dimensiones
LOGO! tiene las dimensiones para equipos de instalación estipuladas en DIN
43880.
LOGO! debe encajarse en un perfil soporte de 35 mm de ancho según DIN EN
50022.
Anchura de LOGO!:
_ LOGO!: 72 mm de ancho, equivalente a 4 unidades de división (versión
estándar).
_ LOGO!...RCo: 72 mm de ancho, equivalente a 4 unidades de división (versión
estándar).
_ LOGO!...L: 126 mm de ancho, equivalente a 7 unidades de división.
34
_ LOGO!...B11: 126 mm de ancho, equivalente a 7 unidades de división.
Montaje
Para montar LOGO! sobre un perfil soporte:
1. Coloque LOGO! sobre el perfil soporte y
2. Enganche LOGO! sobre éste. Debe encajar el pestillo dispuesto en la parte
posterior de LOGO!.
Según el tipo de perfil, el mecanismo de encaje puede estar a veces demasiado
apretado. Si resultara muy difícil el enganche, es posible hacer retroceder algo el
pestillo tal como se describe a continuación.
Desmontaje
Para desmontar LOGO!:
1. Introduzca un destornillador en el orificio del extremoinferior del pestillo (vea
la figura) y tire del pestillo hacia abajo
2. Desencaje LOGO! del perfil soporte.
35
Cablear LOGO!
Para cablear LOGO!, utilice un destornillador con ancho de hoja de 3 mm.
Para los bornes no se requieren casquillos terminales, pudiendo utilizarse
conductores con secciones de hasta:
_ 1 x 2,5 mm2
_ 2 x 1,5 mm2 por cada segundo portabornes
Pares de giro para la conexión: 0,4...0,5 Nm ó 3...4 LBin
Conectar la alimentación
Las variantes de LOGO! 230 son adecuadas para tensiones de red con valor
nominal de 115 V c.a. y 230 V c.a. y las variantes de LOGO! 24/12 para tensiones
de alimentación de 24 V c.c., 24 V c.a. ó 12 V c.c. Observe a este respecto las
indicaciones de conexión en la información de producto adjunta a su aparato, así
como los datos técnicos en el anexo A para las tolerancias de tensión, frecuencias
de red y consumos de corriente admisibles.
Conexión
Para conectar LOGO a2.7.- Programación de LOGO!
36
Primeros pasos con LOGO!
Por programación se entiende aquí la introducción de un circuito. Un programa
LOGO! equivale sencillamente a un esquema de circuitos, pero representado de
manera algo diferente.
La representación se ha adaptado al display de LOGO!. En el presente capítulo se
expone cómo puede Ud. Convertir mediante LOGO! sus aplicaciones en
programas LOGO!.
,
LOGO! 24RCo y LOGO! 230RCo no cuentan con unidad de operación. Las
mismas se prevén principalmente para aplicaciones en serie en la construcción de
máquinas pequeñas y aparatos.
Las variantes LOGO!...RCo no se programan en el equipo. En vez de ello, se
transfieren al mismo programas del software LOGO! o de los módulos de memoria
de otros equipos LOGO!.
En la primera parte del capítulo se describe la manera de operar con LOGO! a
base de un pequeño
Bornes
LOGO! cuenta con entradas y salidas:
37
Las entradas se designan con la letra I y una cifra. Visto LOGO! por delante, los
bornes para las entradas aparecen arriba.
Las salidas se designan con la letra Q y una cifra. Los bornes de las salidas se
hallan en la parte
Inferior.
2.7.- Bornes de LOGO!
Se entiende por borne a todas las conexiones y estados que encuentran
aplicación en LOGO!.
Las entradas y salidas pueden tener el estado ’0’ o el estado
’1’. El estado ’0’ significa que la entrada no lleva aplicada tensión y el estado ’1’
que hay aplicada tensión. Seguramente Ud. ya sabía esto.
Hemos previsto los bornes hi, lo y x para facilitar la introducción del programa. ’hi’
(high) lleva asignado fijamente el estado ’1’ y ’lo’ (low) el estado ’0’.
Si no se desea cablear la entrada de un bloque, debe utilizarse el borne ’x’. En la
próxima página se explica qué significa exactamente un bloque.
LOGO! conoce los bornes siguientes:
38
2.7.1.- Bloques y números de bloque
En este apartado se indica cómo puede Ud. generar circuitos complejos mediante
los elementos de LOGO! y cómo se vinculan los bloques entre sí y con las
entradas y salidas.
Sírvase consultar también el apartado 3.3. En el mismo se expone la manera de
convertir un circuito convecional en un programa LOGO!
Bloques
Un bloque es en LOGO! una función que convierte informaciones de entrada en
informaciones de salida. Antes tenía Ud. que cablear los distintos elementos en el
armario de distribución o en la caja de conexiones.
En la programación se enlazan bornes con bloques. A tal efecto, basta con elegir
la conexión deseada en el menú Co. Este menú lo denominamos Co ateniéndonos
al término inglés Connector (borne).
Vinculaciones lógicas
Los bloques más sencillos son vinculaciones lógicas:
_ AND (Y)
_ OR (O)
Las entradas I1 e I2 están conectadas aquí al bloque OR. La última entrada del
bloque no se utiliza, identi- Q ficándose por ello mediante x.
Bastante más eficientes son las funciones especiales:
_ Relé de impulsos
_ Contador
39
_ Retardo de activación
En el capítulo 4 del “manual LOGO” aparece una relación completa de las
funcionesde LOGO!.
Representación de un bloque en el display de LOGO!
A continuación se muestra una visualización típica en el display de LOGO!. Se ve
aquí que cada vez puede representarse un solo bloque. Debido a ello, hemos
previsto números de bloque para ayudarle a Ud. a controlar un circuito en
conjunto.
2.8.- Cuatro reglas fundamentales para operar con LOGO!
Regla 1
Pulsación triple
_ Los circuitos se introducen en el modo de servicio”Programación”.
A este modo de servicio se llega pulsando simultáneamente las 3 teclas, y OK.
_ Los valores de los tiempos y parámetros se modifican en el modo de
servicio”Parametrización”. A este modo de servicio se llega pulsando
simultáneamente las 2 teclas ESC y OK.
40
Regla 2
Salidas y entradas
_ Cada circuito debe introducirse siempre desde la salida hacia la entrada.
_ Es posible enlazar una salida con varias entradas, pero no conectar varias
salidas a una entrada.
_ Dentro de una ruta del programa no se puede enlazar una salida con una
entrada precedente. Para tales retroacciones internas (recursiones) es necesario
intercalar marcas o salidas.
Regla 3
Cursor y posicionamiento del cursor
Para introducir un circuito rige lo siguiente:
_ Si el cursor se representa subrayado, Ud. Puede posicionarlo:
– Pulse las teclas , , o para desplazar el cursor dentro del circuito
– Cambie a ”elegir borne/bloque” pulsando OK
– Termine la introducción del circuito pulsando ESC
_ Si el cursor se representa enmarcado, deberá Ud. elegir un borne/bloque
_ :
– Pulse las teclas o para elegir un borne o un bloque
– Confirme la selección pulsando OK
– Pulse ESC para retroceder un paso
Regla 4
Planificación
_ Antes de introducir un circuito, debería Ud. Dibujarlo íntegramente en papel, o
bien programar LOGO! Directamente mediante LOGO!Soft o LOGO!Soft Comfort.
_ LOGO! puede almacenar sólo programas completos. Si no se introduce por
completo un circuito, LOGO! No puede abandonar el modo de servicio.
41
Lista de funciones básicas – GF
Las funciones básicas son elementos lógicos sencillos del álgebra de Boole.
Puede negar entradas de funciones básicas individualmente, de manera que si en
una entrada determinada hay una señal “1”, el programa utiliza un “0” y si hay un
“0”, utiliza un “1”.
Al introducir un programa encontrará los bloques de funciones básicas en la lista
GF. Existen las siguientes funciones básicas:
42
Todo lo que se marca en las tablas son mejor conocidas como compuertas las
cuales se explican a continuación.
AND (Y)
Conexión en serie de varios contactos de cierre en el esquema:
Símbolo en LOGO
La salida de AND sólo ocupa el estado 1 cuando todas las entradas tienen estado
1, es decir, están cerradas.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 1.
43
AND con evaluación de flanco
Símbolo en LOGO!:
La salida de AND con evaluación de flanco sólo ocupa el estado 1 cuando todas
las entradas tienen estado 1 y en el ciclo anterior tenía estado 0 por lo menos
una entrada.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 1.
Este es el diagrama de temporización para la función Y con evaluación de
flanco
NAND (Y NEGADA)
Conexión en paralelo de varios contactos de apertura en el esquema:
Símbolo en LOGO!:
44
La salida de NAND sólo ocupa el estado 0 cuando todas las entradas tienen
estado 1, es decir, están cerradas.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 1.
Tabla de valores lógicos para la función Y–NEGADA:
NAND con evaluación de flanco
Símbolo en LOGO:
La salida de NAND con evaluación de flanco sólo ocupa el estado 1 cuando por lo
menos una entrada tiene estado 0 y en el ciclo anterior tenían estado 1 todas las
entradas.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 1.
Diagrama de temporización para la función Y–NEGADA con evaluación de
flanco
45
Ciclo
OR (O)
Conexión en paralelo de varios contactos de cierre en el esquema:
Símbolo en LOGO:
La salida de OR ocupa el estado 1 cuando por lo menos una entrada tiene estado
1, es decir, está cerrada.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 0.
Tabla de valores lógicos para la función OR:
46
NOR (O NEGADA)
Conexión en serie de varios contactos de apertura en el esquema:
Símbolo en LOGO:
La salida de NOR sólo ocupa el estado 1 cuando todas las entradas tienen estado
0, es decir, están desactivadas.
Tan pronto como se active alguna de las entradas (estado 1), se repone a 0 la
salida de NOR.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 0.
Tabla de valores lógicos para la función O–NEGADA:
47
XOR (O EXCLUSIVA)
En el esquema, XOR es una conexión en serie de 2 alternadores:
Símbolo en LOGO!:
La salida de XOR ocupa el estado 1 cuando las entradas tienen estados
diferentes.
Si no se utiliza una entrada de este bloque (x), para la entrada se aplica: x = 0.
Tabla de valores lógicos para la función XOR:
NOT (negación, inversor)
Un contacto de apertura en el esquema:
Símbolo en LOGO!:
48
La salida ocupa el estado 1 cuando la entrada tiene estado 0. El bloque NOT
invierte el estado en la entrada.
La ventaja del NOT es por ejemplo: para LOGO! ya no es necesario ningún
contacto normalmente cerrado pues basta con utilizar un contacto de cierre y
convertirlo en uno de apertura mediante NOT.
Tabla de valores lógicos para el bloque NOT:
Nociones básicas sobre las funciones especiales
Las funciones especiales se distinguen a primera vista de las funciones básicas en
la denominación diferente de sus entradas. Las funciones especiales contienen
funciones de tiempo, remanencia y diferentes posibilidades de parametrización
para la adaptación del programa a sus necesidades.
En el presente apartado exponemos una breve vista de conjunto de las
designaciones de las entradas, así como algunas aclaraciones particulares a las
funciones especiales.
49
CAPITULO 3
Conceptos generales
Ascensor
50
Conceptos generales
3.1.-ANTECEDENTES DEL ASCENSOR:
Un ascensor es un sistema que se utiliza como trasporte en forma vertical para de
esta forma movilizar personas o algún bien entre diferentes alturas. Es utilizado
para ascender o descender en algún edificio o construcción subterránea.
Un ascensor se conforma de partea mecánicas, eléctricas y electrónicas que
funcionan de manera conjunta para lograr un medio seguro de movilidad.
La idea de cómo elevar un pequeño cuarto (ascensor) es muy sencilla para lo cual
se utilizan muchos sistemas el más antigua es el ascensor hidráulico que consiste
en un pistón, una barra de acero que gira en un cilindro ajustado, construido en los
cimientos del edificio bajo el pozo del ascensor, el ascensor eta montado en el
pistón, para poder subir simplemente se bombeaba agua en el fondo del cilindro y
para poder bajar se abría una pequeña válvula que permitía que el agua volviera
al tanque de depósito.
3.2.- Historia.
Algunos edificios antiguos aun tienen funcionando ascensores hidráulicos. Muchos
otros son accionados por un cable de tracción que va del fondo a la parte superior
del pozo del ascensor atravez de un agujero en el techo.
El ascensorista que es la persona que se encarga de operar el ascensor podía
hacer mover la cuerda hacia arriba o hacia abajo por lo consiguiente abrir o cerrar
las válvulas que controlan el agua en el cilindro.
Una desventaja de este sistema entre varias es que el pistón debe tener la misma
longitud de la altura hasta el piso superior. Otra desventaja es que la velocidad del
51
ascensor hidráulico es que está limitada la velocidad máxima del agua que fluye a
través de las válvulas, tubos, etc.
En otras palabras esto equivale a la velocidad de un piso por segundo, lo cual es
muy lento para los tiempos modernos y los edificios son cada vez más altos.
Una alternativa es el ascensor eléctrico. En este sistema el carro está suspendido
de un conjunto de cables totalmente metálicos estos suben al techo donde se
envuelven a una polea de garganta (llamada también roldana) y bajan, un montón
de pesas se encargan de equilibrar el peso del carro cuando se encuentra a
menos de la mitad de su carga (en promedio la carga de un ascensor es alrededor
de un 40%).
La polea está montada en el eje de un motor eléctrico pesado y de movimiento
lento, accionado por un generador eléctrico. En este caso la corriente alterna no
es recomendable como la corriente continua para regular la velocidad, esta es a
rozón por la que un motor de corriente alterna acciona un generador de corriente
continua que es el que energiza al motor sustentador de corriente continua. El
sistema antes mencionado interpone un suministro de energía eléctrica entre la
corriente de línea, el motor sustentador y el control de suministro de energía
otorga un medio conveniente para la variación de la velocidad, también en la
posición del ascensor.
Otro sistema casi tan importante como lo es el mecanismo de arranque, velocidad
y la posición del ascensor es el freno de servicio fuerte que se encuentra montado
en el eje principal del motor sustentador a fin de que en caso de una emergencia o
un mal funcionamiento del sistema de control el freno detenga y sostenga el carro
del ascensor. El freno no liberara al carro del ascensor hasta que el o los
problemas que ocurrieron hayan sido completamente corregidos y se asegure que
todo el sistema este funcionando correctamente otra ves.
52
El ascensor se desliza sobre motantes que se encuentran colocado en uno de los
lados del eje del para que de esta forma se evite la oscilación. Varios enchufes de
tipo polea se encuentran añadidos al carro para ser desenganchados cuando el
carro se encuentre cerca del nivel del piso determinando usualmente: si el carro
toca un enchufe se reduce la velocidad, después, cuando el carro se encuentra
muy cerca del punto de parada otro enganche indica la parada al motor ubicado
en el techo del edificio.
Los controles en los ascensores son cada ves más complejos. Pero este aparato
hizo posible la operación completa por medio de botones.
Un ejemplo: En muchos edificios de oficinas las personas presionan el botón de
sus correspondientes pisos, el ascensor se detendrá en cada uno de los pisos
para recoger o dejar pasajeros. El botón ya sea el del ascensor o el que se
encuentra colocado en el piso indica al ascensor que pare
En la actualidad los ascensores automáticos son mas avanzados son verdaderas
maquinas “pensantes” al igual que las cabinas elevadoras. Ahora no los
ascensoristas ni los empleados tienen nada que ver con el regulador o
controlador, el cual se encarga de enviar una serie de carros hacia arriba o abajo
según sea la necesidad de las personas, también determina la hora del día en la
que hay más tráfico. (Esto se refiere al número de personas que solicitan subir y
bajar con una mayor frecuencia).
53
3.3.- Descripción y Comprensión del funcionamiento del ascensor
Un ascensor es un sistema de transporte vertical diseñado para movilizar
personas o bienes entre diferentes alturas. Puede ser utilizado ya sea para
ascender o descender en un edificio o una construcción subterránea. Se conforma
con partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que funcionan conjuntamente para
lograr un medio seguro de movilidad.
Elementos constitutivos de un ascensor
Cabina
La cabina es el elemento portante del sistema de ascensores. Está formada por
dos partes: el bastidor y la caja. En sus extremos inferiores se encuentra el
sistema de paracaídas, ya sea instantáneo o progresivo. Este sistema libera unas
cuñas contra las quías para frenar la cabina en caso de emergencia.
Grupo tractor en los ascensores electro-dinámicos
Los grupos tractores para ascensores están formados normalmente por un motor
acoplado a un reductor de velocidad, en cuyo eje de salida va montada la polea
acanalada que arrastra los cables por adherencia.
54
Maniobras de control
El control de los sistemas de ascensores funciona mediante sistemas electrónicos,
encargados de hacer funcionar la dirección de movimiento de la cabina y de
seleccionar los pisos en los que esta deba detenerse.
Actualmente, los controles de ascensores funcionan con microprocesadores
electrónicos que mediante algoritmos de inteligencia artificial determinan la forma
de administrar la respuesta a los pedidos de llamadas coordinando los distintos
equipos para trabajar en conjunto.
Dispositivos de Seguridad
La seguridad del sistema es un elemento clave en los ascensores. Para
maximizarla se emplean varios dispositivos específicos:
Enclavamiento electromecánico de las puertas
En el acceso a los pisos, que hace imposible la apertura de todas las puertas de
acceso excepto la del piso en que se halla detenida la cabina.
Todas las cerraduras, una en cada rellano, tienen un riel o un brazo con una
ruedita, que al ser oprimido permite el destrabe de la puerta, y sólo cuando está
mecánicamente trabada mediante el gancho de doble uña, queda habilitada la
parte eléctrica que permite el movimiento del ascensor. En la cabina hay un
elemento llamado patín que es el encargado de oprimir el riel de la puerta del piso
de destino. Este patín es retráctil, es decir, viaja con la cabina retraído para no
oprimir los riel de cada piso por el que va pasando (lo que permitiría la apertura de
cada una de las puertas y la detención del ascensor), por lo que sólo cuando el
control de maniobras le indica mediante una señal eléctrica que la cabina se
encuentra en la parada pertinente, el patín se expande y acciona el riel de la
puerta correspondiente. El proceso inverso se da cuando el ascensor es requerido
desde otro sitio: el patín se retrae antes de la partida y sólo se expande al llegar a
él.
55
Paracaídas de rotura o desequilibrio de cables de tracción (a. electro-
dinámicos)
Existen instantáneos y también progresivos, para ascensores de alta y media
velocidad. Consiste en un sistema de palancas cuyo movimiento acciona unas
cuñas o rodillos que se encuentran en una caja junto a las guías (caja de cuñas).
Cuando se da la caída de la cabina o sobrepasa la velocidad nominal , las guías
son mordidas por las cuñas o rodillos y se produce la detención de la cabina.
Limitador de velocidad (a. electro-dinámicos)
Lo componen dos poleas, una instalada en el cuarto de máquinas y otra alineada
verticalmente con la primera en el fondo del hueco. A través de ambas pasa un
cable de acero cuyos extremos se vinculan, uno a un punto fijo del bastidor de la
cabina, y otro a un sistema de palancas cuyo extremo se encuentra en la parte
superior del bastidor. El cable acompaña a la cabina en todo momento y es
absolutamente independiente de los cables de tracción, es decir, no interviene en
la sujeción de la cabina y el contrapeso. En la polea superior del limitador se
produce la detención brusca del cable cuando la velocidad de dicha polea (y por
tanto la de la cabina) supera el 25% de la velocidad nominal. El cable limitador
activa el sistema de palancas, llamado paracaídas. Este mecanismo fue patentado
por Elisha Otis en 1853.
Finales de carrera
Interrumpen la alimentación cuando la cabina rebasa los extremos en ascenso o
en descenso.
Dispositivo de parada de emergencia
Interrumpe la maniobra, corta la alimentación del grupo tractor y actúa el freno.
Permite la detención del ascensor dejando sin efecto los mandos de cabina y
pisos. Normalmente deja bajar la cabina en la parada más baja.
56
Timbre de alarma
Para que lo utilicen los pasajeros en caso de emergencia. En ocasiones está
conectado a una línea de teléfono desde la que se puede solicitar asistencia en
caso de quedar atrapado.
Luz de emergencia
Ilumina la cabina en caso de que el alumbrado normal sea interrumpido.
Debe existir una fuente de socorro, de recarga automática que sea capaz de
alimentar al menos una lámpara de un vatio durante una hora, en el caso de
interrupción de la corriente de alimentación del alumbrado normal. El alumbrado
de emergencia debe conectarse automáticamente desde que falle el suministro del
alumbrado normal.
Mecanismos
La construcción y característica de los grupos tractores y de los motores con que
estos van equipados, varían según sea la velocidad nominal del ascensor y del
servicio que deben prestar
Ascensor de Tracción Eléctrico
Se le llama así al sistema en suspensión compuesto por un lado por una cabina, y
por el otro por un contrapeso, a los cuales se les da un movimiento vertical
mediante un motor eléctrico. Todo ello funciona con un sistema de guías
verticales y consta de elementos de seguridad como el amortiguador situado en el
foso (parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecánico,
que detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de
paracaídas, que automáticamente detiene el ascensor en el caso de que esto
ocurra.
57
El ascensor eléctrico es el más común para transporte de personas a baja y alta
velocidad (superior a 0,8 m/s), elevadores con alta exigencia de confort
(hospitales, hoteles) o ascensores que sirven más de 6 pisos.
Una velocidad
Los grupos tractores con motores de una velocidad, solo se utilizan para
ascensores de velocidades no mayores de 0,7 m/s, por lo general eran colocados
en ascensores de viviendas de 300 kg y 4 personas.
Su nivel de parada es muy impreciso y varía mucho con la carga, incluso es
distinto en subida como en bajada. En muchos países está prohibida su
instalación para nuevos ascensores por su imprecisión en la parada.
Dos velocidades
Los grupos tractores de dos velocidades poseen motores trifásicos de polos
conmutables, que funcionan a una velocidad rápida y otra lenta según la conexión
de los polos. De esta manera se obtiene con una velocidad de nivelación baja un
frenado con el mínimo de error (aproximadamente 10 mm. de error) y un viaje más
confortable. Estos grupos tractores en la actualidad están en retirada, ya que
consumen demasiada energía y son algo ruidosos.
Variación de frecuencia
La aceleración en la arrancada y la deceleración antes de que actúe el freno se
llevan a cabo mediante un variador de frecuencia acoplado al cuadro de maniobra.
El freno actúa cuando el ascensor está prácticamente parado y se consigue así
una nivelación y un confort que superan incluso los del sistema de dos
velocidades.
58
3.4.-Diferentes tipos de ascensores.
Ascensor Hidráulico u Oleodinámico
En los ascensores hidráulicos el accionamiento se logra mediante un motor
eléctrico acoplado a una bomba, que impulsa aceite a presión por unas válvulas
de maniobra y seguridad, desde un depósito a un cilindro, cuyo pistón sostiene y
empuja la cabina, para ascender. En el descenso se deja vaciar el pistón del
aceite mediante una válvula con gran pérdida de carga para que se haga
suavemente. De este modo el ascensor oleodinámico solamente consume energía
en el ascenso. Por el contrario, la energía consumida en el ascenso es cuatro
veces superior a la que consume el ascensor electro-mecánico, por lo que el
resultado es que, por término medio, consumen más o menos el doble que éstos.
El grupo impulsor realiza las funciones del grupo tractor de los ascensores
eléctricos, y el cilindro con su pistón la conversión de la energía del motor en
movimiento.
El fluido utilizado como transmisor del movimiento funciona en circuito abierto, por
lo que la instalación necesita un depósito de aceite.
La maquinaria y depósito de este tipo de ascensor pueden alojarse en cualquier
lugar, situado a una distancia de hasta 12 m del hueco del mismo, con lo cual
permite más posibilidades para instalar este ascensor en emplazamientos con
limitación de espacio.
Son los más seguros, más lentos y los que más energía consumen, aunque son
los más indicados para instalar en edificios sin ascensor.
Ascensor sin cuarto de máquinas
Actualmente se está generalizando el ascensor eléctrico sin cuarto de máquinas o
MRL (Machine Room Less). Las ventajas desde el punto de vista arquitectónico
son claras: el volumen ocupado por la sala de máquinas de una ejecución
59
tradicional desaparece, y puede ser aprovechada para otros fines. En este tipo de
ascensores se utilizan motores gearless de imanes permanentes, situados en la
parte superior del hueco sobre una bancada directamente fijada a las guías, que
están ancladas a cada forjado. Con ello, las cargas son transferidas al foso en
lugar de transmitirse a las paredes del hueco, evitando así vibraciones y molestias
a las viviendas adyacentes.
Ascensores Twin (gemelos)
La empresa alemana ThyssenKrupp Elevator es el primer fabricante de
ascensores en inventar e implantar un sistema de dos cabinas viajando
independientemente en un mismo hueco de ascensor. Gracias a un extraordinario
trabajo de ingeniería y un avanzado sistema de control, con un concepto de alta
seguridad, es posible que operen las dos cabinas de forma independiente,
creándose inmensos beneficios potenciales para su uso en nuevas instalaciones y
en modernizaciones de edificios.
El corazón del sistema es un control de selección de destino, capaz de asignar de
manera inteligente a cada ascensor las llamadas de los distintos pisos. Cuando un
usuario llama a un ascensor desde el pasillo, antes de que el pasajero entre en el
ascensor, recoge la información de la planta en la que está y de la planta a la que
se dirige y le asigna el ascensor más adecuado para su trayecto.
La principal ventaja de este sistema, es que incrementa la capacidad de transporte
de los elevadores del edificio, utilizando un menor volumen de construcción y de
espacio.
Algoritmos de Maniobras
Para lograr un funcionamiento más eficaz, los sistemas de ascensores poseen una
memoria que almacena los pedidos de llamada y los atienden priorizando las
peticiones que están en dirección al coche, según distintos algoritmos de
funcionamiento:
60
Colectiva Descendente
Las botoneras colocadas en los pasillos de los pisos poseen un solo botón.
En subida: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos marcados desde la
cabina, pero no atiende ninguna llamada de piso, salvo la del piso más alto por
encima del último registrado por los pasajeros. Una vez llegada la cabina al último
piso cuya llamada haya sido registrada, y pasado un tiempo sin nuevos pedidos, el
ascensor cambia de dirección.
En bajada: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos registrados en la
cabina y también atiende los pedidos de llamada de los pisos, que supone son de
bajada, hasta llegar al piso inferior que tenga un pedido de atención.
3.5.- Colectiva ascendente-descendente
Las botoneras colocadas en los pasillos de los pisos poseen dos botones, uno
para pedidos de subida y otro para bajada.
En subida: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos marcados desde la
cabina y también en los pedidos de piso marcados como subida, pero no los de
bajada. Al llegar al piso más alto por encima del último registrado por los pasajeros
o desde los rellanos, y pasado un tiempo sin nuevos pedidos, el ascensor cambia
de dirección.
En bajada: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos registrados en la
cabina y también atiende los pedidos de llamada de los pisos en bajada pero no
los de subida, hasta llegar al piso inferior que tenga un pedido de atención.
61
3.5.- Sistema de Coordinación
Los modernos ascensores disponen de avanzados sistemas de inteligencia
artificial con algoritmos lógicos que maximizan el rendimiento de los equipos
coordinando las operaciones de cada uno, para lograr acelerar la atención de
llamadas y aumentar la capacidad de transporte.
Este modo de funcionamiento, llamado en batería, logra una máxima eficiencia
mediante índices que calculan varias veces por segundo las circunstancias de
funcionamiento en que se halla cada equipo, decidiendo cual de todos posee una
situación más ventajosa frente al conjunto para atender el pedido de llamada.
Los equipos de última generación emplean un microprocesador especialmente
para realizar la tarea de coordinación, debido a la gran cantidad de variables y
datos en tiempo real que tienen en cuenta los complejos algoritmos.
Ver el video.
Disponible en la página de la universidad la dirección exacta te puede ser
proporcionada por tu facilitador o en caso de que quieras aprender a utilizar el
PLC antes de cursar las EE como Automatización, Electrónica analógica,
Electrónica digital, incluso en la materia de Metrología dependiendo del facilitador
que elijas para cursar esa Experiencia Educativa.
62
3.7.- Simulación
Simular el diagrama de escalera
Diagrama de escalera desde:
PB, P2, P3, P4, P5, P6.
B2 Ls1 (Mb) Ls2
PB-P2 (Ms)
Ms
B3 Ls1 (Mb) Ls3
(Ms)
PB-P3
Ms
B4 Ls1 (Mb) Ls4
PB-P4 (Ms)
Ms
B5 Ls1 (Mb) Ls5
PB-P5 (Ms)
Ms
B6 Ls1 (Mb) Ls6
PB-P6
(Ms)
Ms
63
Diagrama de escalera desde:
P2-PB, P2, P3, P4, P5, P6.
PB Ls2 (Ms) Ls1
P2-PB (Mb)
Mb
B3 Ls2 (Mb) Ls3
(Ms)
P2-P3
Ms
B4 Ls2 (Mb) Ls4
P2-P4 (Ms)
Ms
B5 Ls2 (Mb) Ls5
P2-P5 (Ms)
Ms
B6 Ls6 (Mb) Ls6
P2-P6
(Ms)
Ms
Diagrama de escalera desde:
P3, PB, P2, P4, P5, P6.
PB Ls3 (Ms) Ls1
P3-PB (Mb)
64
Mb
B3 Ls3 (Ms) Ls2
(Mb)
P3-P2
Mb
B4 Ls3 (Mb) Ls4
P3-P4 (Ms)
Ms
B5 Ls3 (Mb) Ls5
P3-P5 (Ms)
Ms
B6 Ls3 (Mb) Ls6
P3-P6
(Ms)
Ms
Diagrama de escalera desde:
P4, PB, P2, P3, P5, P6.
PB Ls4 (Ms) Ls1
P4-PB (Mb)
Mb
65
B3 Ls4 (Ms) Ls2
(Mb)
P4-P2
Mb
B4 Ls4 (Ms) Ls4
P4-P3 (Mb)
Mb
B5 Ls4 (Mb) Ls5
P4-P5 (Ms)
Ms
B6 Ls4 (Mb) Ls6
P4-P6
(Ms)
Ms
Diagrama de escalera desde:
P5, PB, P2, P3, P4, P6.
PB Ls5 (Ms) Ls1
P5-PB (Mb)
Mb
66
B2 Ls5 (Ms) Ls2
(Mb)
P5-P2
Mb
B3 Ls5 (Ms) Ls3
P5-P3 (Mb)
Mb
B4 Ls5 (Ms) Ls4
P5-P4 (Mb)
Mb
B6 Ls5 (Mb) Ls6
P5-P6
(Ms)
Ms
Diagrama de escalera desde:
P6, PB, P2, P3, P4, P5.
PB Ls6 (Ms) Ls1
P6-PB (Mb)
Mb
67
B3 Ls6 (Ms) Ls2
(Mb)
P6-P2
Mb
B4 Ls6 (Ms) Ls3
P6-P3 (Mb)
Mb
B5 Ls6 (Ms) Ls4
P6-P4 (Mb)
Mb
B6 Ls6 (Ms) Ls5
P6-P5
(Mb)
Mb
68
3.8.- “DISEÑO Y APLICACIÓN DEL
ABP PARA AUTOMATIZACIÓN DE
ASCENSORES CON PLC”
Propuestas metodológicas para lograr las competencias de educación
universitaria en la EE. Automatización.”
Competencias o destrezas que se desean adquirir con esta metodología de
ABP.
El estudiante aplica los principios, técnicas y metodologías de la programación por
bloques o diagramas de escaleras para lograr la solución de problemas de
automatización.
Subcompetencia 1.- El estudiante crea y plantea diagramas de escalera o
diagramas de bloques así como la carta de tiempo apoyados por un software de
PLC.
Subcompetencia 2.- El estudiante creara cartas de tiempo y planteara diagramas
de escalera o diagramas de bloques con la simulación de problemas reales de
ingeniería referentes a la automatización por medio de PLC.
Subcompetencia 3.- El estudiante realiza la instalación de software y hardware
en el PLC y realiza pruebas en tableros de prácticas, maquetas a escala o
procesos reales para validar la automatización de un ascensor.
69
3.9.- DESARROLLO
1.9.1.- FASE I Y 2
PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA Y ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN
PROBLEMÁTICA.
Como fase inicial de la metodología del ABP se plantea la situación problemática a
los estudiantes previamente integrados por equipos de 3 a 5 estudiantes utilizando
como plataforma la pagina de la universidad como es EMINUS 2.0para involucrar
a los estudiantes en el entorno del problema.
Cada uno de los integrantes del equipo de estudiantes al termino del curso será
capaz de simular con un PLC el control y funcionamiento de un ascensor
explicando con una perspectiva de ABP, enfocada en la autonomía del alumno.
En esta parte del trabajo el alumno se apoyara con un video que fue grabado en
las instalaciones del Hotel Playa Varadero y que les será proporcionado por el
facilitador de la EE.
3.9.2.- “Análisis de la situación “uso de la memoria”
El objeto de estudio se encuentra ubicado en el malecón costero de la ciudad de
Coatzacoalcos, es un ascensor para el desplazamiento de 6 pisos, construido con
la finalidad de ser un mirador al mismo tiempo de ser el transporte entre cada uno
de los pisos del edificio.
Sus componentes fueron construidas por la Mitsubishi.
Breve descripción del objeto de estudios.-
Se encuentra en la ciudad de Coatzacoalcos en las instalaciones del Hotel Playa
Varadero.
70
Uso de la memoria.- un ascensor funciona como un medio de transporte en un
edificio para facilitar el desplazamiento de las personas de manera tal que ahorren
tiempo y esfuerzo en su movimiento.
Conocer el objeto de estudios.- para lograr cubrir el siguiente paso es necesario
que te traslades al lugar donde está ubicado el ascensor antes mencionado.
Un equipo de futbol conformado por 32 personas entre jugadores, entrenadores, y
utileros que se hospedo en el último piso del edificio antes mencionado desea
bajar al lovi del hotel. Como resolverías el problema utilizando los datos que
obtendrás en la visita que realizaran por equipos.
71
3.9.3.- FASE 3
ANALISIS DE LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
El desplazamiento de las personas en un edificio de un determinado número de
pisos, este fenómeno causa una gran eficiencia en el ahorro de tiempo durante el
movimiento del huésped en el interior del Hotel Playa Varadero.
Un ascensor en un dispositivo electromecánico que distribuye a las personas que
se encuentran hospedadas en cada uno de los pisos del hotel.
72
3 . 9 . 4 . - C O M P O N E N T E S D E L A S C E N S O R :
Cabina: La cabina es el elemento portante del sistema de ascensores. Está
formada por dos partes: el bastidor y la caja
Finales de carrera: Interrumpen la alimentación cuando la cabina rebasa los
extremos en ascenso o en descenso.
Timbre de alarma: Para que lo utilicen los pasajeros en caso de
emergencia. En ocasiones está conectado a una línea de teléfono desde la
que se puede solicitar asistencia en caso de quedar atrapado.
Luz de emergencia: Ilumina la cabina en caso de que el alumbrado normal
sea interrumpido.
Limitador de velocidad: Lo componen dos poleas, una instalada en el cuarto
de máquinas y otra alineada verticalmente con la primera en el fondo del
hueco. A través de ambas pasa un cable de acero cuyos extremos se
vinculan, uno a un punto fijo del bastidor de la cabina, y otro a un sistema
de palancas cuyo extremo se encuentra en la parte superior del bastidor.
Enclavamiento de la puesta: En el acceso a los pisos, que hace imposible la
apertura de todas las puertas de acceso excepto la del piso en que se halla
detenida la cabina.
Mecanismos: La construcción y característica de los grupos tractores y de
los motores con que estos van equipados, varían según sea la velocidad
nominal del ascensor y del servicio que deben prestar.
Se le llama así al sistema en suspensión compuesto por un lado por una cabina, y
por el otro por un contrapeso, a los cuales se les da un movimiento vertical
mediante un motor eléctrico. Todo ello funciona con un sistema de guías verticales
y consta de elementos de seguridad como el amortiguador situado en el foso
(parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecánico, que
detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de paracaídas,
que automáticamente detiene el ascensor en el caso de que esto ocurra.
73
El ascensor eléctrico es el más común para transporte de personas a baja y alta
velocidad (superior a 0,8 m/s), elevadores con alta exigencia de confort
(hospitales, hoteles) o ascensores que sirven más de 6 pisos.
3.9.5.- ACTIVIDAD 1.- PARA CONSOLIDAR LA FASE 1, 2 Y 3 DEL ABP.-
CADA EQUIPO REALIZARA UNA RESEÑA Y UNA DESCRIPCIÓN TÉCNICA
DE CÓMO FUNCIONA EL ASCENSOR DEL HOTEL PLAYA VARADERO.
a) Para hacer uso de la memoria y los conocimientos previos, los equipos
realizaran inicialmente un cuestionario llamado “ABP_Recordar.”
b) Leamos el texto de cómo funcionan los ascensores y además veamos los
tres videos “ascensores 1,2 y 3” para conocer como este ascensor puede
impactar en la cultura de nuestra sociedad referente al transporte entre los
pisos de un edificio.
c) Visitar el objeto de estudio en el lugar ya mencionado y observar el
funcionamiento del ascensor, realizar una breve explicación en Word, una
presentación en power point, un video en el que se muestre el
funcionamiento del ascensor
d) Llenar el andamio cognitivo “ABP descripción técnica” de cómo funciona el
ascensor.
e) Al término de la actividad 1 los equipos deben comprender como opera el
ascensor antes mencionado.
74
Cuestionario llamado ABP_Recordar
Llenar la siguiente matriz de preguntas por equipo
¿Sabes cómo
funciona un
ascensor?
R=
¿Sus
componentes?
R=
¿El tiempo que
tarda en hacer su
proceso?
R=
¿Cuánto peso
soporta?
R=
¿Con que
velocidad sube?
R=
¿Es igual en otros
ascensores que
conozcas?
R=
Da un ejemplo
R=
¿Dónde está
ubicado?
R=
¿Tiene algún
impacto
ambiental?
R=
¿Sabes que hacer
en caso de
emergencia?
R=
¿Sabes cómo
función el tablero
de mandos?
R=
¿Te gustaría
aprender más?
R=
¿Sabes que
capacidad de
carga soporta?
R=
Describe el tablero
de mando interno
y externo
R=
¿Cuántas
personas pueden
subir o bajar al
mismo tiempo?
R=
¿Quién construyo
los componentes
de ese ascensor?
R=
75
Descripción técnica tiempo de ascenso
y descenso del elevador
¿Cuánto tiempo tarada el ascensor en
trasladarse del primero al segundo
piso?
¿Cuánto tarda el ascensor de
trasladarse del primero al sexto piso sin
escalas?
¿Cuánto tiempo tarda el ascensor en
trasladarse del segundo al primer piso?
¿Cuánto tarda del sexto al primero?
Preguntas de investigación
¿Qué tipo de motor utiliza el ascensor?
Que velocidad (RPM), potencia y su
voltaje de alimentación.
¿Qué capacidad de peso tiene el
ascensor?
¿Qué pasa si se excede el peso?
Si se va la luz y el ascensor queda
atascado entre los pisos ¿Cómo es el
sistema de ventilación?
¿A partir de cuándo tomaste el tiempo
de ascenso?
¿Cuánto tiempo tarda la apertura de la
puerta del ascensor y que
características tiene el dispositivo la
acciona?
76
3.9.6.- FASE 4.- RESOLUCION DEL PROBLEMA
Análisis y aplicación de las teorías metodológicas para elaborar las cartas de tiempo que
permitan obtener los diagramas de escalera o diagramas de bloques para la simulación
con el software del PLC para dar solución a el problema del ascensor.
3.9.7.- ACTIVIDAD 2.- Desarrollo y consolidación de la Fase 4.- Aplicar.- En este
punto se refiere al poner en práctica los conocimientos ya adquiridos para poder
conseguir un fin determinado
Desarrollo.- identificación de las competencias:
El enfoque por competencias se fundamenta en una visión que reconoce al
aprendizaje como un proceso que se construye en interacción social. Los nuevos
conocimientos toman sentido estructurándose con los previos dando significativita
al aprendizaje. En dicho enfoque el catedrático adquiere un papel de guía,
facilitador, coordinador de actividades, acciones y estrategias que favorecen la
construcción de conocimientos. Además, promueve la creación de ambientes y
situaciones educativas para responder a los diferentes estilos de aprendizaje,
fomentar la investigación, el trabajo colaborativo, la resolución de problemas, el
estudio de casos y la elaboración de proyectos educativos transdisciplinares. La
definición de las competencias que conforman el perfil del catedrático ahora en
función de facilitador es fundamental para el éxito de este ABP y en la
Universidad Veracruzana y en el Proyecto Aula, ya que uno de los propósitos
fundamentales del Proyecto Aula es que el trabajo de los facilitadores sea
mediante un enfoque en competencias lo cual permitirá que los estudiantes
adquieran el perfil de egreso.
a) Leamos el documento ubicado en Grupos de Yahoo Ingenierias_Tutorías
(Grupo diseñado para los tutorados de la facultad de ingeniería de la UV) en
Archivos/Automatización/carta_de_ tiempo.doc, que expresan a través de un
ejemplo como crear una carta de tiempo, tratando de identificar así las
competencias para relacionarlas con las propuestas de automatización y uso del
77
software especializado del PLC en función de los estudiantes.
b) Revisemos ahora la tabla “descripción técnica “, para tener los elementos y
poder generar nuestra propia carta de tiempo sobre el estudio del elevador.
c) Explica y argumenta en un texto, no mayor de una cuartilla, tu carta de tiempo y
realiza una presentación en power point, la cual expondrás a tu equipo, facilitador
y posteriormente al grupo. Además te servirán de base para participar en el foro
de Eminus II.
D) Una vez que hallas obtenido la carta de tiempo te invitamos a realizar la lectura
del archivo como crear diagramas de escalera ubicada en Yahoo
Ingenierias_Tutorías (Grupo diseñado para los tutorados de la facultad de
ingeniería de la UV) en Archivos/Automatización/diagramas_escalera.
Recursos
"ABP" documento PDF
PLC (manual) PDF
Herramientas de comunicación
Grupos de Yahoo y Eminus II
78
A continuación se muestra una carta de tiempo
1 2 3 2 1 3 1
LS1
LS2
LS3
LS4
B1
B2
B3
B4
MS
MB
Carta de tiempo ascensor 3 pisos
Figura 2
La carta de tiempo nace con la necesidad de especificar con precisión cuando se
accionan los elementos de diagramas eléctricos o diagrama de control.
La carta de tiempo realmente puede servir como un ALGORITMO o
representación esquemática que me permitirá obtener los diagramas de escalera o
diagramas de bloques para poder transferirlos al software del PLC para realizar las
pruebas de solución del problema.
79
Entonces una Carta de tiempo me permite de forma indirecta Simular la solución
del problema a automatizar en el software ya que La carta de tiempo es el
equivalente a un diagrama de flujo, es decir es la representación esquemática de
de la solución del proceso a simular o automatizar.
De esta forma la carta de tiempo me permite obtener los diagramas de flujo o
diagramas lógicos, simularlos y validarlos en el software del PLC para
posteriormente pasar a la fase 5.
A continuación muestro los diagramas de flujo que se obtuvieron de la carta de
tiempo, se recomienda leer el archivo creación de diagrama de escalera
diagramas de escalera diagramas a bloque y de instrucciones
00000
10000
10000
00001
00002
HR0000
HR 0000
00003
HR 0000
10001
80
> 1
Y
O
&
&
> 1
&
> 1
No
Enlaces
S1
E1
E2
E3
E4
E5
Diagrama de funciones (programa de enlace)
2.6.2.- ejemplos
81
En esta actividad se debe leer lo siguiente:
3.9.8.- Cartas de tiempo y la PROGRAMACIÓN EN ESCALERA
Necesidad y usos del PLC
La gran mayoría de los procesos industriales requieren algún tipo de coordinación,
supervisión o control. La necesaria automatización de estas funciones puede ser
llevada a cabo de muy diferentes formas, pero hasta hace algunos años, la
práctica común consistía en el control de secuencias de operación en base a
cuadros de relés y la utilización de módulos especiales para control de variables
continuas como la temperatura y tableros de indicadores (luminosos, por ejemplo)
para proveer la interfaz con un operador supervisor.
Lamentablemente, cuando debía cambiarse el proceso, era necesario realizar
modificaciones substanciales en el sistema de control del proceso lo cual
implicaba grandes costos y demoras. Se requería algún tipo de reconfiguración en
el mismo diseño inicial.
Para llevar más allá la idea de la flexibilidad, se concibió la posibilidad de utilizar
un computador especializado en el tipo de tareas que normalmente se requería de
un control de un proceso industrial: censar de contactos, actuación de relés,
conteo, temporización, procesamiento de señales continuas, etc.
El hecho de utilizar un computador permite, en la mayoría de los casos cambiar la
funcionalidad del control del proceso sin más que cambiar el programa, ya que en
general todos los "componentes" necesarios como relés auxiliares,
temporizadores, etc. Se encuentran ya implementados en el software interno del
mencionado computador que es ahora el control del proceso industrial. En los
casos en que las modificaciones sean tantas que la capacidad de sistema inicial
82
quede superada, por lo común será posible expandirlo con hardware adicional
para cumplir con las nuevas exigencias.
La "especialización" del computador es básicamente de dos tipos: por un lado, y
para facilitar su uso como control de proceso, debe ser programable con facilidad
por técnicos habituados al funcionamiento de los controles más tradicionales y
disponer de manera simple de todos los componentes de un sistema de control, a
los que se hacía referencia, listos para ser utilizados. Por otra parte, el tipo de
construcción y su tolerancia a condiciones ambientales y eléctricas extremas,
debe permitirle desempeñarse con confiabilidad en todo tipo de montaje industrial.
Este computador fácilmente programable para tareas de control, y concebido para
ser utilizado en un ambiente industrial, es lo que se conoce como PLC
(Programmable Logic Controller), en español, controlador lógico programable.
9.9.9-.Concepto de Programa
¿Cuál es la principal diferencia entre la implementación de un sistema de control
de la forma tradicional (cuadro de relés, hardware especial, etc.) y la
implementación con PLC?.
La diferencia es la misma que cuando una tarea relativamente compleja es
realizada por varias personas trabajando a la vez, pasa a ser realizada por una
sola persona. Si cada persona se encargaba de una parte pequeña de la tarea
total (por ejemplo: "Encienda el quemador si la temperatura es menor que 60ºC y
apáguelo si sube de 65ºC") es posible considerar que no será necesario
entrenamiento ni instrucciones especiales para ejecutar esta parte del trabajo. Por
el contrario, cuando una sola persona se encarga de todo el trabajo requerirá una
lista de todas las actividades a realizar, como hacerlas, y que hacer en caso que
sea imposible cumplir con ellas. En el primer caso tenemos un equipo de personas
trabajando simultáneamente o "en paralelo", en el segundo caso, tenemos una
sola persona atendiendo secuencialmente las distintas subtareas que forman la
83
tarea total. Esta única persona representa al PLC, y la lista de instrucciones que
usa como recordatorio es el programa del PLC. De esta analogía, se puede decir
que si la dinámica del proceso es tan rápida que cada una de las personas que lo
atienden apenas alcanza a controlarlo, entonces no hay posibilidad de que una
sola persona pueda hacer el trabajo de todas. Dicho de otra forma, el pasar de
operación "en paralelo" o simultánea a operación serie o secuencial, impone
condiciones a la velocidad de procesamiento del PLC.
3.10. Diferentes sistemas de programación
Con el fin de simplificar la tarea de programación, y de hacerla accesible a quienes
no han tenido experiencia previa con computadores, se han concebido distintos
métodos más o menos estándares de programación de PLC.
El primero de estos métodos, es la utilización de códigos de operación en la forma
de listado que le indica al PLC la secuencia exacta de operaciones a realizar. Otro
método consiste en la utilización de símbolos gráficos que representan
determinadas operaciones básicas del PLC (Grafcet). La principal ventaja de este
sistema es que está estandarizado y que no depende de la marca de PLC que se
está programando.
Además, existen programas para computadora personal que permiten contruir los
programas de PLC de forma gráfica, por manipulación de estos símbolos.
Finalmente, existe el método de programación Ladder, que dada su sencillez y
similitud con un diagrama eléctrico es el más difundido.
3.11. Sistema de Programación Ladder
El nombre de este método de programación (que significa escalera en inglés)
proviene de su semejanza con el diagrama del mismo nombre que se utiliza para
la documentación de circuitos eléctricos de máquinas. Cabe mencionar que en
84
estos diagramas la línea vertical a la izquierda representa un conductor con
tensión, y la línea vertical a la derecha representa tierra.
Los contactos y bobinas básicas que se utilizan son:
Tipo de Contacto Visualización Pasa corriente cuando...
Normalmente abierto La referencia está ON
Normalmente cerrado La referencia está OFF
Tabla 1: Contactos típicos de Ladder
Tipo de Bobina Visualización ¿Corriente a la bobina?
Resultado
Normalmente abierta Si Referencia ON
No Referencia OFF
Inversa Si Referencia OFF
No Referencia ON
Si Ref. ON hasta que se apague con “R”
Set
No Sigue igual
Si Ref. OFF hasta que se active con “S”
Reset
No Sigue igual
Con este tipo de diagramas se describe normalmente la operación eléctrica de
distinto tipo de máquinas, y puede utilizarse para sintetizar un sistema de control y,
con las herramientas de software adecuadas, realizar la programación del PLC.
Se debe recordar que mientras que en el diagrama eléctrico todas las acciones
ocurren simultáneamente, en el programa se realizan en forma secuencial,
siguiendo el orden en el que los rungs (escalones) fueron escritos, y que a
diferencia de los relés y contactos reales (cuyo número está determinado por la
implementación física de estos elementos), en el PLC podemos considerar que
85
existen infinitos contactos auxiliares para cada entrada, salida, relé auxiliar o
interno, etc.
Además, todo PLC cumple con un determinado ciclo de operaciones que consiste
en leer las entradas, ejecutar todo el programa una vez, y actualizar las salidas tal
como hayan resultado de la ejecución del programa. Como consecuencia, si una
determinada salida toma dos valores diferentes durante una pasada por el
programa, solo aparecerá a la salida el último de los valores calculados.
El tiempo empleado por el PLC para ejecutar determinado programa es lo que se
conoce como “Tiempo de Scan” (scan = barrido en inglés). Los fabricantes de PLC
especifican este tiempo de diversas formas, siendo las más comunes indicar el
tiempo necesario para ejecutar una sola instrucción y el tiempo para ejecutar un
programa de la máxima longitud posible. Se debe tener en cuenta que cuando se
habla del tiempo de ejecución de una sola instrucción, este no es el mismo tiempo
que el necesario para ejecutar un programa de una sola instrucción. Esta aparente
incoherencia, se aclara recordando que una "vuelta" de programa incluye la
lectura de las entradas, la actualización de las salidas y una serie de procesos
internos que son invisibles al usuario.
Hemos visto también, que los elementos a evaluar para decidir si activar o no las
salidas en determinado rung, son variables lógicas o binarias, que pueden tomar
solo dos estados: presente o ausente, abierto o cerrado, 1 ó 0, y que provienen de
entradas al PLC o relés internos del mismo. En la programación ladder, estas
variables se representan por contactos, que justamente pueden estar en solo dos
estados: abierto o cerrado.
Consideremos ahora las salidas. Las salidas de un programa ladder son
equivalentes a las cargas (bobinas de relés, lámparas, etc.) en un circuito
eléctrico. Como indica esta analogía, dos o más salidas pueden programarse en
paralelo siempre que queramos activarlas y desactivarlas a la vez. Como salidas
en el programa del PLC tomamos no solo a las salidas que el equipo provee
86
físicamente hacia el exterior, sino también las que se conocen como "Relés
Internos". Los relés internos son simplemente variables lógicas que podemos usar,
por ejemplo, para memorizar estados o como acumuladores de resultados que
utilizaremos posteriormente en el programa.
Existen dos formas básicas de activar o desactivar las salidas: con retención y sin
retención. La forma más común es la de salida no retenida, lo que significa que la
salida es activada si se cumplen las condiciones del rung en el que está
programada y se desactiva inmediatamente cuando las condiciones dejan de
cumplirse.
Las salidas retenidas, por el contrario, se activan y desactivan en rungs diferentes
y por instrucciones diferentes. Cuando se cumple el rung en el que la salida debe
activarse, ésta lo hace y permanece así, aún cuando la condición de activación
deje de cumplirse. El único modo de apagar o desactivar la salida retenida es
programar un rung con la correspondiente instrucción de apagado de la salida en
cuestión. Las instrucciones de retención y liberación de salidas se usan siempre
por pares.
3.12.- Timers
Otro elemento de los programas ladder tomado de los sistemas eléctricos es el
timer.
El timer más común tanto en la programación de PLC como en los cuadros de
relés, es el de retardo a la conexión y desconexión instantánea. Cuando se activa
la entrada el timer comienza su operación llevando la cuenta del tiempo que la
entrada está cerrada. Cuando este tiempo supera al programado (por ejemplo con
una perilla, en el caso de un timer electromecánico o un valor escrito en el
programa, en el caso de un PLC) entonces el timer activa su salida. Si la entrada
se abre, la salida se desactiva instantáneamente.
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La operación de este tipo de sistemas suele describirse con la ayuda de un
diagrama de tiempos, que no es más que una gráfica de el estado de entrada y
salidas a lo largo del tiempo.
3.13.- Contadores
Todos los PLC´s incorporan funciones que reemplazan a la aplicación de
contadores en el sistema de control. Además del obvio uso de estos contadores
para contar, por ejemplo, piezas o ciclos de trabajo, la combinación de varios de
ellos, quizás con el uso de algunas funciones de tipo aritmético, permite
reemplazar programadores a leva y realizar funciones que de otra forma
resultarían complicadas. Todos los contadores tienen una entrada de pulsos a
contar, una entrada de reset, que cuando es activada lleva al contador a su estado
inicial y una salida que se activa cuando la cuenta llega a su valor final. El tipo más
común de contador es el ascendente, en el que el estado inicial es: cuenta cero
con la salida desactivada. Al ir recibiendo pulsos en la entrada de conteo, la
cuenta aumenta siempre manteniendo la salida desactivada, hasta el momento en
que la cuenta llega al valor presentado en el programa y el contador deja de
contar. Podemos encontrarnos también con contadores descendentes, en los que
se programa un valor inicial distinto de cero y la salida se activa cuando luego de
realizar un conteo descendente la cuenta llega a cero.
3.14.- Control de flujo del programa
Como hemos visto hasta ahora, el "Flujo" del programa, es decir la secuencia en
la que todas las instrucciones del programa son ejecutadas es simple: se
comienza por la primera instrucción del programa y se continua con la segunda,
tercera, etc. hasta la última instrucción y se retoma la ejecución de la primera otra
vez, repitiéndose el ciclo indefinidamente.
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Existen casos en los que esto no es lo más deseable. Por ejemplo: si queremos
que determinada parte del programa no se ejecute salvo que el usuario así lo pida;
o nos encontramos con que dos actividades son mutuamente excluyentes, o
simplemente queremos controlar el mismo sistema con dos programas diferentes.
También podemos desear que no se haga nada hasta que no se reciba
confirmación de una acción que acabamos de tomar (con un fin de carrera, por
ejemplo).
Todos estos casos nos muestran que puede ser conveniente tener la posibilidad
de modificar el flujo de ejecución tan rígido que normalmente sigue el PLC. Las
formas más comunes de hacer esto son dos: con saltos controlados y relés de
control maestro.
El salto controlado consiste en hacer que la próxima instrucción en ejecutarse no
sea necesariamente la siguiente en el programa.
Algo similar sucede con el relé de control maestro, que desconecta las entradas al
programa forzando a éste a no activar ninguna salida, lo que resulta equivalente a
no ejecutarlo.
3.15.- Módulos Especiales
Cuando es factible expandir la capacidad de un PLC con módulos especiales,
tenemos la posibilidad de extraer la máxima funcionalidad posible a un sistema de
este tipo.
Llamamos módulos especiales a todos aquellos que no son entradas o salidas
lógicas.
Los módulos especiales más conocidos son los de entradas y salidas analógicas,
a través de los cuales podemos manejar variables continuas como la velocidad,
presión, etc. Indudablemente, para que tenga sentido operar con este tipo de
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magnitudes, el PLC deberá poseer una mínima capacidad de cálculo con variables
no estrictamente binarias.
A pesar de que nos referimos a variables continuas, el PLC, siendo a fin de
cuentas un computador digital, discretizará el continuo de valores posibles en la
magnitud física en un conjunto de valores que por lo general pertenecerán al
conjunto de los números enteros.
La fineza con que distinga dos valores muy cercanos, dependerá del PLC y del
módulo en cuestión, pero generalmente se dividirá el rango de valores de entrada
o salida entre 256 y 4096 partes (actualmente es muy factible encontrarse con
32767 partes). Esta resolución es, por lo general, suficiente para aplicaciones de
control industrial.
Una variable continua cuyo control resulta muy común es la temperatura. Para
este caso existen módulos especializados en lectura y linealización de la
respuesta de termocuplas.
Está también muy difundida entre los fabricantes de sensores la técnica de
transmitir la variable medida por medio de una corriente, escalada de tal modo que
al valor mínimo de esta variable le corresponda una corriente de 4 mA, y al valor
máximo 20 mA. Resulta sencillo determinar la integridad del cable y hasta del
mismo sensor, ya que valores fuera del rango indicado no son posibles bajo
condiciones de funcionamiento normal. Se han construido entonces módulos de
PLC, tanto de entrada como de salida, capaces de reconocer y generar este tipo
de señales.
Otro tipo de módulo especial permite interactuar con dispositivos que producen
trenes de pulsos de salida de alta frecuencia. Son los llamados Módulos de Alta
Velocidad. Resultan ideales como interfase entre el PLC y sensores del tipo
utilizado para determinación de velocidad de giro o desplazamiento (generalmente
sensores inductivos). Dada la gran difusión de los encoders incrementales como
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transductor de posición en ejes, etc. también se construyen módulos adecuados
para funcionar como interfase con este tipo de sensor.
La principal diferencia entre estos y los módulos de alta velocidad es que estos
últimos no son capaces de detectar el sentido de giro o desplazamiento. Existen
también módulos para interfase con motores paso a paso, y para aplicaciones en
las que se requiera control de posición tal como se consigue con técnicas de
control numérico, se obtienen módulos capaces de cerrar el lazo de control entre
el encoder y el servomotor.
Aplicación propuesta de mejora
Como ya sabemos un ascensor es un avance tecnológico que ha contribuido a
mejorar la vida del ser humano, al ayudarle en sus traslados, ya que de esta
manera ha podido evitar el subir grandes cargar por las escaleras de los edificios e
incluso a el mismo al trasladarse entre un piso y otro ya sea en su lugar de trabajo
o en su vivienda.
Una propuesta de mejora para un ascensor puede ser el no tener que oprimir un
botón para hacer que el ascensor suba, baje o simplemente llamarlo para poder
abordar a la cabina.
Otra mejora podría ser que en la botonera interna no tendríamos que apretar el
número del piso al que vamos, sino que poder ordenar con un comando de voz
establecido por el programador con eso hacer un poco más cómoda y fácil nuestra
transición entre un piso y otro.
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Conclusión.
El aprendizaje basado en problemas resulta ser un sistema de enseñanza-
aprendizaje que es de mucho beneficio para el estudiante puesto que con esto el
estudiante se independiza de alguna manera de la enseñanza tradicional, ya que
al mismo tiempo de estudiar lo que quiere aprender en el momento además lo
lleva a la práctica y esto hace que su aprendizaje no sea superficial y se vuelva
completamente significativo.
Este sistema puede ser aplicado en muchas áreas sino es que en todas, en este
caso fue aplicado en el análisis del funcionamiento en un ascensor de 3 pisos,
dando resultados positivos en la elaboración de este trabajo recepcional.
De esta manera se crea una generación de profesionales que no solo tienen el
conocimiento teórico, sino que también tienen el conocimiento práctico, esto les da
una gran ventaja en el mundo laboral al que tendrán que enfrentarse una vez que
concluyan su formación universitaria, habiendo obtenido una técnica de
aprendizaje innovadora y de gran ayuda para toda su vida profesional.
Como todos sabemos la competencia en el mundo laboral es mucha y nunca está
de mas prepararse en algunas cosas, técnicas o áreas que el resto de las
personas contra las que estarán compitiendo por un empleo no tendrán, y no hay
mejor lugar para aprender todo lo que necesitas y así poder estar listos para lo
que te espera en un futuro cercano, que toda esa preparación antes mencionada
te sea proporcionada por la universidad en la que estudias en este caso la
Universidad Veracruzana pionera en la región, al implementar un sistema de
aprendizaje autónomo centrado en el estudiante, dejando atrás los métodos de
enseñanza tradicional con el (MEIF) Modelo Educativo Integral Flexible.
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Bibliografía:
http://www.psicopedagogia.com/definicion/aprendizaje%20significativo
http://es.wikipedia.org/wiki/Ascensor
http://definicion.de/conocimiento/memoria/
http://www.psicopedagogia.com/definicion/analizar
http://www.wordreference.com/definicion/sintetizar
Manual LOGO !A5E00067783 01