135364565 curso festo de plc pdf[1]

7/27/2019 135364565 CURSO Festo de PLC PDF[1]

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N de artculo: 94427 EDescripcin: ARBB.SPS FPC GSDenominacin: D.S301-C-FPC-EEdicin: 03/1999

Composicin: F. Ebel, M. SchwarzGrficos: D. SchwarzenbergerAutores: E. v. Terzi, H. Regber, C. Lffler, F. EbelTraduccin: I. Sahun

Copyright by Festo Didactic KG, D-73734 Esslingen, 1999

Sin nuestra expresa autorizacin, queda terminantemente prohibida lareproduccin total o parcial de este documento, as como su uso inde-

bido y/o su exhibicin o comunicacin a terceros. De los infractores seexigir el correspondiente resarcimiento de daos y perjuicios. Quedanreservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes,de modelos registrados y estticos.


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Prefacio

El Sistema para la Enseanza de Automatizacin y Comunicaciones deFesto Didactic para cumplir con los diversos requerimientos de la for-macin profesional y especializada. Los diferentes equipos de forma-cin estn estructurados consecuentemente:

Equipos bsicos que aportan conocimientos bsicos en una ampliagama de tecnologas.Los equipos de tecnologa tratan con importantes reas de la tcni-ca de control en bucle abierto y en bucle cerrado.Los equipos de funciones explican las funciones bsicas de los sis-temas automatizados.Los equipos de aplicacin proporcionan una forma avanzada de re-alizar prcticas muy orientadas a la realidad industrial.

El diseo modular del sistema de enseanza permite aplicaciones quevan ms all de los lmites de los equipos individuales. La utilizacinde un PLC, por ejemplo, es posible en el campo de los actuadoresneumticos, hidrulicos y elctricos.

Todos los equipos de enseanza tienen una estructura idntica:

Hardware o parte fsicaTeachware o parte didcticaSoftware o conjunto de programas

CursosEl hardware est formado por componentes e instalaciones industrialesadaptados para fines didcticos.

El courseware se ajusta metodolgica y didcticamente al hardware deformacin. El courseware comprende:

Libros de texto (con ejercicios y ejemplos)Libros de trabajo (con ejercicios prcticos, hojas de trabajo, notassuplementarias, soluciones y fichas tcnicasTransparencias para retroproyeccin y vdeos (como medios visua-

les de ayuda al instructor)Los medios de enseanza y de aprendizaje estn disponibles en variosidiomas. Han sido diseados para su utilizacin en clase, pero tambinpueden utilizarse con fines autodidactas.

En el campo del software, se dispone de programas asistidos por orde-nador y software de programacin para controles lgicos programa-bles.

La gama de productos de Festo Didactic para la formacin bsica yavanzada se completa con una amplia seleccin de cursos ajustadosal contenido de los equipos de tecnologa.

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Festo Didactic TP301


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Distribucin de este libro

Este libro est estructurado como sigue:Seccin A Curso

Seccin B Fundamentos

Seccin C Soluciones

Seccin D Apndice

La seccin A - Curso - ensea la programacin de los Controles Lgi-cos Programables con la ayuda de una serie de ejercicios progresivos.

Cualquier conocimiento tcnico que se necesite para la realizacin deun ejercicio se ofrece al principio. Las funciones se limitan a los reque-rimientos ms elementales. En la seccin B, pueden obtenerse conoci-mientos ms detallados.

La seccin B - Fundamentos - contiene conocimientos tcnicos deaplicacin general para suplementar los contenidos de formacin delos ejercicios en la seccin A. Se establecen enlaces tericos con lanecesaria terminologa tcnica explicada con la ayuda de ejemplos. Unndice proporciona un medio fcil de buscar la terminologa.

La seccin C - Soluciones - proporciona las soluciones a los ejerci-cios de la seccin A, con breves explicaciones.

La Seccin D - Apndice - contiene las fichas tcnicas y un glosarioque sirve como medio de referencia.

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TP301 Festo Didactic


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Equipo de tecnologa TP301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Tabla de contenido

Tabla de componentes/ejercicios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Componentes del equipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Notas sobre seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Notas sobre el funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Seccin A Curso

Componentes de un control lgico programable

Ejercicio 1: Diseo y funcionamiento de un control lgicoprogramable

Componentes de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3

Programacin segn IEC 1131

Ejercicio 2: Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3

Pasos prcticos para la programacin de un PLC. . . A-9

Operaciones lgicas bsicas

Ejercicio 3: Circuito de una lmparaLa funcin de asignacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-15

Ejercicio 4: Alarma antirroboLa funcin NOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-25

Ejercicio 5: Prensa con barrera protectoraLa funcin AND. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-35

Ejercicio 6: Sistema de timbreLa funcin OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-45

Sistemas lgicos sin funciones memorizantes

Ejercicio 7: Dispositivo estampadorCombinacin de AND/OR/NOT . . . . . . . . . . . . . . . . A-55

Ejercicio 8: Control de un silo para dos materiales a granelCircuito combinatorio con derivacin . . . . . . . . . . . . A-65

Sistemas lgicos con funciones memorizantes

Ejercicio 9: Alarma de incendios

Activacin de una salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-73

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Ejercicio 10: Supervisin de la rotura de una brocaActivacin y desactivacin de una salida . . . . . . . A-81

Ejercicio 11: Activacin de un cilindroFlancos de las seales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-89

Sistemas lgicos con funciones temporales

Ejercicio 12: Encolado de componentesPulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-101

Ejercicio 13: Dispositivo de marcadoSeal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . A-111

Ejercicio 14: Dispositivo de fijacinSeal con retardo a la desconexin . . . . . . . . . . A-121

Sistemas de control secuencial

Ejercicio 15: Dispositivo elevador para paquetesSecuencia lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-131

Ejercicio 16: Dispositivo elevador y clasificador para paquetesDerivacin alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-147

Ejercicio 17: Dispositivo de estampacin con contador

Ciclos de recuento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-159

Seccin B Fundamentos

Captulo 1 Automatizando con un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-1

1.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

1.2 Campos de aplicacin de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2

1.3 Diseo bsico de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5

1.4 El nuevo estndar para PLC IEC 1131 . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8

Captulo 2 Fundamentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-11

2.1 El sistema de numeracin decimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12

2.2 El sistema de numeracin binario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12

2.3 El cdigo BCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-14

2.4 El sistema de numeracin hexadecimal . . . . . . . . . . . . . . . B-14

2.5 Nmeros binarios con signo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-152.6 Nmeros reales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-15

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2.7 Generacin de seales binarias y digitales . . . . . . . . . . . . . B-16

Captulo 3 Operaciones Booleanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-19

3.1 Funciones lgicas bsicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-20

3.2 Otras operaciones lgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-24

3.3 Establecimiento de funciones de conmutacin . . . . . . . . . . B-26

3.4 Simplificacin de funciones lgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-28

3.5 Diagrama de Karnaugh-Veitch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-30

Captulo 4 Diseo y modo de funcionamiento de un PLC . . B-33

4.1 Estructura de un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-34

4.2 Unidad de procesamiento principal de un PLC . . . . . . . . . . B-36

4.3 Modo de funcionamiento de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-38

4.4 Memoria del programa de la aplicacin . . . . . . . . . . . . . . . B-40

4.5 Mdulo de Entradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-42

4.6 Mdulo de Salidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-44

4.7 Aparato programador / Ordenador personal . . . . . . . . . . . . B-46

Captulo 5 Programacin de un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-49

5.1 Bsqueda de una solucin sistemtica . . . . . . . . . . . . . . . . B-50

5.2 Recursos de estructuracin de IEC 1131-3 . . . . . . . . . . . . B-53

5.3 Lenguajes de programacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-56

Captulo 6 Elementos comunes de los lenguajes . . . . . . . . . B-61

6.1 Recursos de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-626.2 Tipos de datos y variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-66

6.3 Unidades de organizacin de programas . . . . . . . . . . . . . . B-76

Captulo 7 Diagrama de bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . B-91

7.1 Elementos del diagrama de bloques de funcin . . . . . . . . . B-92

7.2 Evaluacin de redes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-93

7.3 Estructuras de bucle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-94

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Captulo 8 Diagrama de contactos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-95

8.1 Elementos del diagrama de contactos. . . . . . . . . . . . . . . . . B-968.2 Funciones y bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-98

8.3 Evaluacin de los renglones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-99

Captulo 9 Lista de instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-101

9.1 Instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-102

9.2 Operadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-103

9.3 Funciones y bloques de funcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-104

Captulo 10 Texto estructurado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-107

10.1 Expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-108

10.2 Instrucciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-110

10.3 Instrucciones de seleccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-112

10.4 Instrucciones de iteracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-115

Captulo 11 Diagrama de funciones secuencial. . . . . . . . . . . . B-119

11.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-120

11.2 Elementos del diagrama de funciones secuencial . . . . . . B-120

11.3 Transiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-130

11.4 Pasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-133

11.5 Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-143

Captulo 12 Sistemas de control lgico. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-147

12.1 Qu es un sistema de control lgico . . . . . . . . . . . . . . . . . B-14812.2 Sistema de control lgico sin propiedades memorizantes B-148

12.3 Sistema de control lgico con propiedades memorizantes B-154

12.4 Evaluacin de flancos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-157

Captulo 13 Temporizadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-161

13.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-162

13.2 Temporizador de pulsos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-163

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13.3 Seal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-165

13.4 Seal con retardo a la desconexin. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-167

Captulo 14 Contadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-171

14.1 Funciones de contador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172

14.2 Contador incremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172

14.3 Contador decremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-176

14.4 Contador incremental/decremental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-178

Captulo 15 Sistemas de control secuencial . . . . . . . . . . . . . B-179

15.1 Qu es un sistema de control secuencial . . . . . . . . . . . . . B-180

15.2 Diagrama de funciones segn IEC 848 . . . . . . . . . . . . . . B-180

15.3 Diagrama desplazamiento-fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-186

Captulo 16 Puesta a punto y seguridad en el manejo

de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-187

16.1 Puesta a punto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-188

16.2 Seguridad en el manejo de un PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-190

Captulo 17 Comunicaciones con PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-195

17.1 La necesidad de comunicacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196

17.2 Transmisin de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196

17.3 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-197

17.4 Comunicacin a nivel de campo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-198

Apndice

Bibliografa de ilustraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-202

Bibliografa de literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-203

Directrices y estndares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-205

Indice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-209

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Seccin C Soluciones

Seccin D Apndice

Fichas tcnicas

Entrada de seales elctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 011088

Indicador y placa de distribucin elctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 030311

Cilindro de simple efecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152887

Cilindro de doble efecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152888Unidad de mantenimiento con vlvula de interrupcin . . . . . . . . . . 152894

Distribuidor de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152896

Sensor de proximidad, inductivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152902

Sensor de proximidad, capacitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152903

Sensor de proximidad, ptico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152904

Interruptor de proximidad para montake en cilindro . . . . . . . . . . . . 152905

Electrovlvula de 5/2-vas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152909

Electrovlvula de 5/2-vas de dos bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152910

Unidad de conexin para E/S digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159385

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-3

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Equipo de tecnologaTP301 "Controles Lgicos Programables"

El equipo de tecnologa TP301 "Controles Lgicos Programables" esparte integrante del Sistema para la Enseanza de Automatizacin yComunicaciones de Festo Didactic y forma parte del nivel bsico delTP300.

Los objetivos didcticos del TP301 son aprender cmo se programanlos controles lgicos programables y ensear los fundamentos de lacreacin de programas en los lenguajes Diagrama de Contactos (lad-der diagram o LD), diagrama de bloques de funcin (function blockdiagram o FBD), lista de instrucciones (instruction list o IL), texto es-

tructurado (structured text o ST) y diagrama de funciones secuencial(sequential funtion chart o SFC, muy parecido al GRAFCET). La pro-gramacin se realiza segn IEC 1131-3.

Tiene la opcin de utilizar este libro de trabajo con diversos controleslgicos programables de distintos fabricantes, Las soluciones estn dis-ponibles para los controles Festo, Siemens S5-95U, AEG A120 y Mit-subishi Melsec A1S.

Los ejercicios en este libro de trabajo puede realizarse con cualquierade los dos diferentes equipos, es decir, con la placa perforada o laversin con placa perfilada. Se recomienda tener conocimientos bsi-

cos de electroneumtica para trabajar con el equipo de tecnologaTP301.

Los ejercicios del TP301 tratan con los siguientes temas principales:

Componentes de un control lgico programableProgramacin de PLC segn IEC 1131Operaciones lgicas bsicasSistemas de control lgicoSistemas de control secuencial

La asignacin de componentes y ejercicios puede verse en la siguientetabla de asignaciones componentes/ejercicios.

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Asignacin de componentes a los ejercicios

Descripcin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Entrada de sealeselctricas 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Distribuidor e indicadorelctrico 1 1 1 1 1

Sensor de proximidad, ptico1 1 1 1 1

Sensor de proximidad,inductivo 1 1 1 1 1

Sensor de proximidad,capacitive 1 1 1 1 1

Sensor de proximidad conbrida para cilindro 1 4 4 4 4

Electrovlvula de 5/2 vasde una bobina 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2

Electrovlvula de 5/2 vasde doble bobina 1 1 1

Cilindro de doble efecto1 1

21 2 2 2

Cilindro de simple efecto 1 1 1 1 1 1

Vlvula de paro/marcha confiltro y regulador 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Distribuidor1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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Equipo TP310, Placa de montaje perfilada,N de artculo 080 261

Descripcin N de artculo

Cantidad

Entrada de seales elctricas 011 088 1

Distribuidor e indicador elctrico 030 311 1

Sensor de proximidad, ptico 152 904 1

Sensor de proximidad, inductivo 152 902 1

Sensor de proximidad, capacitivo 152 903 1

Sensor de proximidad con brida para cilindro 152 905 4

Electrovlvula de 5/2 vas de una bobina 152 909 2

Electrovlvula de 5/2 vas de dos bobinas 152 910 1

Cilindro de doble efecto 152 888 2

Cilindro de simple efecto 152 887 1

Vlvula de paro/marcha con filtro y regulador 152 894 1

Distribuidor 152 896 1

Tubo de plstico 151 496

Distribuidor de enchufe rpido 036 315

opcional, no includo en la dotacin original del equipo

Fuente de alimentacin 151 503

Juego de cables 030 332

Clavija adaptadora 035 651

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Equipo TP301, Placa de montaje perforada,N de artculo 080 260

Descripcin N de artculo

Cantidad

Entrada de seales elctricas 011 088 1

Distribuidor e indicador elctrico 030 311 1

Sensor de proximidad, ptico 150 758 1

Sensor de proximidad, inductivo 150 757 1

Sensor de proximidad, capacitivo 150 759 1

Sensor de proximidad con brida para cilindro 030 331 4

Electrovlvula de 5/2 vas de una bobina 030 315 2

Electrovlvula de 5/2 vas de dos bobinas 030 317 1

Cilindro de doble efecto 013 415 2

Cilindro de simple efecto 011 711 1

Vlvula de paro/marcha con filtro y regulador 011 758 1

Distribuidor 011 713 1Tubo de plstico 006 204

Distribuidor de enchufe rpido 006 831

opcional, no includo en la dotacin original del equipo

Fuente de alimentacin 151 503

Juego de cables 030 332

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Notas sobre seguridad

En inters de la seguridad, deben seguirse las siguientes indicaciones:

Montar los componentes en la placa de forma segura.

No aplicar el aire comprimido hasta que se no hayan realizado y ase-gurado todas las conexiones.

Proceder con cuidado al aplicar el aire comprimido.Los cilindros pueden avanzar o retroceder en el momento que se apli-que el aire comprimido.

Desconectar el aire inmediatamente si hay lneas sueltas. Esto evitaaccidentes.

No desconectar lneas de aire bajo presin.

No sobrepasar la presin de trabajo mxima permitida de 8 bar.

Observar las normas generales de seguridad segn DIN 58 126 y VDE0100.

Usar solamente tensiones extra bajas de hasta 24 V DC.

Observar las fichas tcnicas de los componentes individuales, en espe-cial las notas relacionadas con la seguridad.

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Notas sobre el funcionamiento

Cuando se monte un circuito, deben observarse las siguientes notas:Bloquear la salida 2 de la vlvula, si se conecta un cilindro de sim-ple efecto a una vlvula 5/2 vas.

Las seales de entrada, que se produciran durante un proceso realde produccin, se reproducen en parte por seales emitidas por pul-sadores o interruptores.

4(A) 2(B)

5(R) 3(S)

1(P)

Tapn para la salida 2de la vlvula de 5/2 vas

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Seccin A Curso

Componentes de un control lgico programableEjercicio 1: Diseo y funcionamiento de un control lgico

programable

Componentes de un PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3

Programacin segn IEC 1131

Ejercicio 2: Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3

Pasos prcticos para la programacin de un PLC. . . A-9

Operaciones lgicas bsicas

Ejercicio 3: Circuito de una lmparaLa funcin de asignacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-15

Ejercicio 4: Alarma antirroboLa funcin NOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-25

Ejercicio 5: Prensa con barrera protectoraLa funcin AND. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-35

Ejercicio 6: Sistema de timbreLa funcin OR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-45

Sistemas lgicos sin funciones memorizantes

Ejercicio 7: Dispositivo estampadorCombinacin de AND/OR/NOT . . . . . . . . . . . . . . . . A-55

Ejercicio 8: Control de un silo para dos materiales a granelCircuito combinatorio con derivacin . . . . . . . . . . . . A-65

Sistemas lgicos con funciones memorizantes

Ejercicio 9: Alarma de incendiosActivacin de una salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-73

A-I


18/487

Ejercicio 10: Supervisin de la rotura de una brocaActivacin y desactivacin de una salida . . . . . . . A-81

Ejercicio 11: Activacin de un cilindroFlancos de las seales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-89

Sistemas lgicos con funciones temporales

Ejercicio 12: Encolado de componentesPulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-101

Ejercicio 13: Dispositivo de marcadoSeal con retardo a la conexin . . . . . . . . . . . . . A-111

Ejercicio 14: Dispositivo de fijacinSeal con retardo a la desconexin . . . . . . . . . . A-121

Sistemas de control secuencial

Ejercicio 15: Dispositivo elevador para paquetesSecuencia lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-131

Ejercicio 16: Dispositivo elevador y clasificador para paquetesDerivacin alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-147

Ejercicio 17: Dispositivo de estampacin con contadorCiclos de recuento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-159

A-II


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Controles lgicos programables Tema

Diseo y funcionamiento de un control lgicoprogramable

Ttulo

Componentes de un PLC

Ser capaz de explicar el diseo bsico y el modo de funcionamiento deun PLC

Objetivo didctico

Ser capaz de configurar y poner a punto un PLC

Actualmente los Controles Lgicos Programables forman parte de cual-quier proceso de automatizacin. La Fig. A1.1 muestra una configura-cin tpica de una solucin de automatizacin realizada por medio deun PLC. El sistema de control mostrado representa los componentesms elementales de una aplicacin con PLC.

Conocimientostcnicos

PLC

Display /Unidad de Control

PC /Aparato programador

Actuadores

Sensores

Fig. A1.1:Automatizacin con PLC

B 16

A-3Ejercicio 1



20/487

Los componentes bsicos de un sistema de control son:

Control Lgico Programable (PLC), tambin denominado AutmataProgramable (AP).Bajo este nombre se incluyen los mdulos electrnicos a travs delos cuales todas las funciones de la mquina o sistema a controlarson direccionadas y activadas en una secuencia lgicaSensoresEstos componentes estn situados directamente en el sistema o lamquina a controlar, y a travs de ellos el PLC interroga el estado oposicin de la mquina.ActuadoresEstos componentes estn situados directamente en el sistema o

mquina a controlar y a travs de ellos, el PLC es capaz de cambiaro influir en estados y con ello en el proceso tcnico.PC o dispositivo programadorSe utiliza para crear el programa que contiene la lgica del sistemao maquinaria a controlar y transferirla a la memoria del PLC. Almismo tiempo, estas herramientas de programacin tambin propor-cionan funciones de apoyo para la verificacin del programa de PLCy la puesta a punto del control.Unidades de indicacin y controlEsto les permite supervisar e influir en el funcionamiento del sistemao la mquina.

Control Lgico programableEl componente ms importante de un sistema de control es el PLC ysu programa. La Fig. A1.2, ilustra los componentes de un sistema PLC

Programa PLC

UPP

Unidad Principalde Proceso

Mdulo de entrada M dulo de salida

ActuadoresSensoresFig. A1.2:

Componentes de unsistema PLC

A-4Ejercicio 1



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Un PLC se conecta con el sistema a controlar a travs de mdulos deentra y de salida. El sistema a controlar proporciona seales de entra-

da (generalmente binarias) a travs de los sensores, a los mdulos deentrada. Estas seales son procesadas en la unidad principal de pro-ceso, el componente ms importante de un PLC. Antes de la formula-cin de los estndares IEC, conocida como "unidad central de control"(CCU). La "especificacin" para el procesamiento de seales de defineen el programa del PLC. El resultado del procesamiento es emitido alos actuadores del sistema a controlar a travs del mdulo de salida.As, el diseo de un PLC corresponde al de un ordenador.

Programa de PLC

Un programa de PLC consiste en una secuencia lgica de instruccio-nes. El programa de control es almacenado en una memoria especial,leble electrnicamente, denominada memoria del programa del PLC.Durante el desarrollo del programa se utilizan memorias RAM con ba-teras de respaldo ya que su contenido puede variarse muy rpidamen-te.

Una vez probado y depurado el programa del control, suele transferirsea una memoria de slo lectura, es decir una EPROM. En cualquiercaso, cuando se ejecuta el programa se procesa en ciclos continuos.

SealesLas seales de entrada llegan al PLC a travs de los sensores. Estasseales contienen informacin sobre el estado del sistema a controlar.Es posible introducir seales binarias, digitales y analgicas.

Un PLC solamente puede reconocer y emitir seales elctricas. Poresta razn, las seales no-elctricas deben convertirse en sealeselctricas por medio de convertidores. Ejemplos de sensores son:

Pulsadores, interruptores, finales de carrera, sensores de proximidad

Las seales de salida influyen en el sistema a controlar. Las sealespueden emitirse en forma binaria, digital o analgica. Las seales de

salida se amplifican en seales de conmutacin a travs de los actua-dores o se convierten en seales para otras formas de energa. Ejem-plos de actuadores son:

Pilotos, zumbadores, timbres, contactores, cilindros con electrovl-vulas, motores de paso a paso.

B 4

B 4

A-5Ejercicio 1



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Debe resolverse una tarea de control por medio de un control lgicoprogramable (PLC). El alumno deber familiarizarse con el diseo bsi-

co de un PLC.

Descripcin delproblema

1. Componentes de un PLCDefinicin del ejercicio

2. Diseo y puesta a punto del PLC que haya seleccionado

Para llevar a cabo el ejercicio utilizando las hojas de trabajo, vase la

seccin B del libro de trabajo y la ficha tcnica o el manual del PLCque se utilice

Realizacin

Croquis de situacin

A-6Ejercicio 1



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HOJA DE TRABAJO

1. Componentes de un PLC

Pregunta 1

Cules son los componentes bsicos de un PLC?

Pregunta 2Cules con los mdulos bsicos que forma la unidad central decontrol en un control lgico programable?

Pregunta 3

Cmo se consigue el aislamiento elctrico entre las seales de unsensor/actuador y el PLC?

B 4.2

B 4.1

B 4.5

A-7Ejercicio 1



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HOJA DE TRABAJO

2. Diseo y puesta a punto del PLC que se haya seleccionado

Introducir los datos tcnicos del control lgico programable selecciona-do en la tabla inferior.

Configurar el PLC segn las notas destacadas en la ficha tcnica o elmanual.

Tensin de funcionamiento

Tensin nominal

Margen de tensin admisible

Consumo de corriente

Entradas

Cantidad

Corriente de entrada

Nivel de entrada

Salidas

Cantidad

Lgica de conmutacinTensin de salida

Corriente de salidaDatos tcnicos

A-8Ejercicio 1



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Del problema a la solucin teniendo en cuenta IEC 1131-3 TtuloPasos prcticos para la programacin de un PLC

Familiarizarse con los recursos bsicos del lenguaje para la configura-cin y estructuracin de un programa de PLC segn IEC 1131-3

Objetivo didctico

Se capaz de declarar variables para su uso en un programa dePLC.Ser capaz de aplicar un procedimiento sistemtico para la realiza-cin de los ejercicios con PLC.

Creacin de un programa de PLC

Los pasos prcticos para la creacin de un programa de PLC se mues-tran en la fig. A2.1


Programa del PLC Instalacin/proceso

Realizacin de la solucin Configuracin del PLC Declaracin de variables del programa PLC Formulacin de la lgica del programa PLC

en LD, FBD, IL, ST o SFC

Prueba y puesta a punto del sistema de control Transferencia del programa al PLC Verificacin del sistema de control (programa

del PLC e instalacin) y correccin de losposibles errores

Documentacin del sistema de control Impresin del programa con comentarios Creacin de la lista de referncias cruzadas Inclusin de los esquemas del circuito

Montaje de lainstalacin

Planificacin de lainstalacin Trazado del esquema

del circuito

Trazado de la solucin Representacin como tabla de funciones

(sistema de control lgico) Representacin en forma de FCH segn

IEC 848 (sistema de control secuencial)

Descripcin de la tarea de control Descripcin verbal Croquis de situacin

Fig. A2.1:Procedimiento para lacreacin de un programade PLC

B 5

A-9Ejercicio 2



26/487

Descripcin de una tarea de controlLos requerimientos bsicos para describir una tarea de control incluyen

una descripcin verbal, un croquis de situacin y la definicin de lossensores y actuadores a utilizar. Esta informacin es necesaria para eldesarrollo de esquemas de circuitos. Adems, es necesario definir laasignacin de sensores a las salidas del PLC. Un ejemplo de lista deasignaciones de este tipo se muestra en la tabla A2.1.

Dado que esta lista forma parte integrante de los programas de PLC,no se crea por separado en el caso de pequeas tareas de control.

Diseo de la solucin

La solucin diseada es dar una clara representacin de la funcin ycomportamiento del control, independientemente de la tecnologa. Latabla de funciones se utiliza como medio de describir sistemas senci-llos de control lgico. El diagrama de funciones segn IEC 848 es par-ticularmente adecuado para la descripcin de sistemas de control se-

cuenciales.Realizacin de la solucinLa realizacin de la solucin se divide en:

Programacin de la lgica del sistema de control (PLC)Incorporacin del programa de PLC en el PLC o en el sistema PLC

Un ejemplo de esto se muestra en la fig. A2.2 utilizando una tarea decontrol sencilla:

Debe sonar un timbre tanto si se presiona el pulsador de la puerta deljardn como si se presiona el pulsador de la puerta de la casa.

Ejemplo

Cuando se empieza la creacin de un programa de PLC, los recursosdeben declararse con la sintaxis definida por IEC 1131-3. Las entradasy salidas del PLC declaradas en la fig. A2.2a son variables localesdentro del programa "Timbre". La utilizacin de variables globales senecesita normalmente en tareas de control algo ms complejas.

B 6.1

Designacin del recurso Direcciones deEntrada/salida en el PLC

Comentario

S1 I1.5 Pulsador de MARCHA

Y5 Q2.7 Avance del cilindro C

Tabla A2.1:Ejemplo de lista

de asignaciones

A-10Ejercicio 2



27/487

A continuacin de la declaracin, se formula en cuerpo del programa.En este punto se dispone de funciones y bloques de funcin para crear

una programa con una distribucin clara. El ejemplo se programa endiagrama de bloques de funcin utilizando la funcin lgica OR.

Para ejecutar un programa en el PLC, es necesario saber cmo seprocesa el programa: cclicamente o en relacin con determinadosacontecimientos. IEC 1131-3 facilita sus propios recursos de lenguajepara la asignacin de tales caractersticas secuenciales y para la incor-poracin del programa al PLC. Estos con los recursos de lenguaje deconfiguracin.

La fig. A2.2b ilustra la configuracin "Ejemplo". Esta configuracin rep-resenta el PLC. La configuracin "Ejemplo" requiere el recurso "Proce-sador_1". Este recurso est asignado al programa "Timbre". La tarea"T_ciclico" define que el programa "Timbre" debe procesarse cclica-mente.

B 6.1 - 6.3

END_PROGRAM

RESOURCE Instalacin

>=1

BOOL;

BOOL;

BOOL;

PROGRAM TimbreVAR

Pulsador_FD AT %IX1:Pulsador_AD AT %IX2:

Timbre AT %QX1:END_VAR

Pulsador_FD

Pulsador_AD

Timbre PROGRAM Timbre

a) Ejemplo de un programa de PLC b) Ejemplo de la instalacin de un programaen un PLC o en un sistema PLC

TASK

T_cclica

CONFIGURATION ejemplo

Fig. A2.2:Realizacin de la solucin

A-11Ejercicio 2



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Verificacin y puesta a punto del controlEl programa se carga desde el PC o aparato programador al PLC para

su verificacin o puesta a punto del sistema de control. A continuacin,debe comprobarse la interaccin del PLC y el sistema a controlar.

Documentacin del sistema de controlLa documentacin del sistema se compila tan pronto como la instala-cin funciona sin fallos y el programa del PLC ha sido modificado con-secuentemente. LA documentacin consiste bsicamente en:

el croquis de situacin,el diseo de la solucin formal,la impresin del programa con comentarios.

Las entradas y salidas del PLC, as como las variables adicionalespara almacenamiento de informacin deben incorporarse al programade PLC. Para ello, deber familiarizarse con el procedimiento bsicorequerido para la generacin de programas de PLC.


1. Procedimientos para crear un programa de PLCDefinicin del ejercicio2. Recursos de un PLC segn IEC 1131-3

3. Declaracin de variables segn IEC 1131-3

Para llevar a cabo el ejercicio necesitar la informacin de la seccin Bdel libro de trabajo: Captulo 6, pgina B-65.

Realizacin

A-12Ejercicio 2



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30/487

HOJA DE TRABAJO

3. Declaracin de variables segn IEC 1131-3

En una declaracin de programa, debern tenerse en cuenta los si-guientes datos. Utilice el tipo de datos adecuado en la declaracin.La declaracin deber ser vlida slo localmente.

la entrada del interruptor S1, aplicada a la entrada 2 de la 4tarjeta de entradastemperatura TEMP, aplicada a la palabra de salidas n 1memoria VALVULA_ABIERTAmemoria booleana con el identificador PIEZA_PRESENTE, prea-signada al valor inicial 0

memoria booleana con el identificador INIC_ROBOT, preasignadacon el valor inicial 1almacenamiento de un nmero (entero - INT) bajo el nombre NU-MERO, con el valor 0 preasignado

A-14Ejercicio 2



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Circuito de una lmpara TtuloLa funcin de asignacin

Comprender la actuacin de una salida de PLC Objetivo didcticoSer capaz de realizar la funcin de asignacin lgica con un PLCSe capaz de crear un programa de PLC segn IEC 1131-3

Todo control lgico programable tiene un cierto nmero de entradas ysalidas, a travs de las cuales se conectan los sensores y actuadores.El programa transferido al control contiene las rdenes que interconectanlas entradas individuales y las asignan a las correspondientes salidas.


La funcin de asignacinLa funcin de asignacin permite que el estado de una seal de entra-da sea transmitido directamente al estado de una salida del PLC. Elcomportamiento puede describirse claramente con la ayuda de una ta-bla de funciones, que lo representa por una entrada %IX1 y una salida%QX2 en la tabla A3.1.

%IX1 %QX2

0 0

1 1

Tabla A3.1:Tabla de funciones para lafuncin de asignacin

B 3

A-15Ejercicio 3



32/487

Para realizar la funcin de asignacin en cada uno de los lenguajes deprogramacin, necesitar las rdenes mostradas en la tabla A3.2.

B 8

B 7

B 9

B 10

%IX1 %QX2

LD

%IX1 %QX2

FBD

LD %IX1

IL

ST %QX2

%QX2 := %IX1;

ST

Rengln con un contacto abiertoy bobina no-memorizante.

Conexin directa de la entraday la salida especificadas

Leer el valor de la entrada especificaday cargarlo al acumulador

Carga el contenido del acumuladora la salida especificada

Asignacin del valor de la entradaespecificada a la derecha de ":="a la salida especificada a laizquierda de ":="Tabla A3.2:

La funcin de asignacin

A-16Ejercicio 3



33/487

El accionamiento de un pulsador (S1) hace que se encienda la lmpa-ra (H1). La lmpara debe permanecer iluminada mientras el pulsador

se halle accionado.


1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Definicin del ejercicio

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funcio-nes y una ecuacin booleana

3. Declaracin de las variables del programa PLC

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajesde programacin

5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

H1

S1

Croquis de situacin

A-17Ejercicio 3



34/487

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipoRealizacin

Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Establecer las conexiones elctricas.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de fun-ciones y la ecuacin booleana

Describir el comportamiento del sistema de control inde-pendientemente de la tecnologa por medio de la tabla de funcionesy la ecuacin booleana asociada.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC

Todas variables deben ser declaradas como variables locales delprograma.

Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por laaplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comen-tario sobre las variables.

Nota:

Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccindel ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan siste-mas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracinde variables depende del sistema utilizado.

Cantidad Descripcin

1 Control lgico programable

1 Cable de unin con la unidad de conexin

1 Unidad de conexin

1 Entrada de seales elctricas

1 Dispositivo indicadorLista de componentes

Antes de cablear:

Desconectar la alimentacin!

A-18Ejercicio 3



35/487

4. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de

programacin

Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por elsistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formula-cin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, eldiagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC

Cargar el programa en el PLC

Realizar una funcin de prueba

Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin

Antes de poner a punto la instalacin:

Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema del circuitoPuesta a punto de la instalacin:

Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estn-dar de 24 V DC!

A-19Ejercicio 3



36/487

A-20Ejercicio 3



37/487

HOJA DE TRABAJO

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo

Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direccionesdisponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de fun-

ciones y la ecuacin booleana

Crear la tabla de funciones:

Deducir la ecuacin booleana a partir de la tabla:

I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC

Esquema del circuitoelctrico

S1 H1

0

1Tabla de funciones

Ecuacin booleana

A-21Ejercicio 3



38/487

HOJA DE TRABAJO


Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:


programacin

Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes:Diagrama de funciones (FBD)Diagrama de contactos (LD)Lista de instrucciones (IL)Texto estructurado (ST)

Denominacin Tipo de datos Direccin Comentario

Declaracin de variables

Programa del PLC

A-22Ejercicio 3



39/487

HOJA DE TRABAJO

Responder a las siguientes preguntas: Pregunta

1. Cul es el comportamiento de una salida programada como no-me-morizante, si deja de aplicarse la seal de entrada?

2. Describir el diseo bsico de un mdulo de salida.

A-23Ejercicio 3



40/487

A-24Ejercicio 3



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Alarma antirrobo TtuloLa funcin NOT

Poder realizar la funcin not con un PLC Objetivo didctico

La funcin NOT

La funcin NOT se utiliza para convertir seales binarias a su valoropuesto:


Si la seal es 0, se evala como 1Si la seal es 1, se evala como 0

La Tabla A4.1 ilustra un ejemplo del comportamiento de la funcinNOT para la entrada %IX1 y una salida %QX2.

%IX1 %QX2

0 1

1 0

Tabla A4.1:Tabla de funciones para lafuncin NOT

B 3

A-25Ejercicio 4



42/487

La tabla A4.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcinNOT en cada uno de los lenguajes de programacin.

B 8

B 7

B 9

B 10

%IX1 %QX2

LD

FBD

LDN

IL

ST

%QX2 := NOT %IX1;

ST

/

%IX1 %QX2NOT

%IX1

%QX2

Rengln con contacto normalmentecerrado y bobina no-memorizante.

Usar la funcin NOT enla entrada especificada

Cargar el valor inverso de laentrada en el acumulador.

Cargar el contenido del acumuladora la salida especificada.

Asignar el valor inverso de laentrada especificadaa la salidaindicada a la izquierda de ":=".

Tabla A4.2:La funcin NOT

A-26Ejercicio 4



43/487

Se ha dispuesto un fino hilo tensado tras una ventana, que se rompe sihay un intento de robo. Como resultado de la rotura se interrumpe un

circuito cerrado y debe sonar un zumbador.


1. Trazado el esquema del circuito y montaje del equipo Definicin del ejercicio

2. Descripcin de la tarea de control por medio de la tabla de funcio-nes y la ecuacin booleana


4. Formulacin del programa PLC en uno de los lenguajes de progra-

macin del PLC5. Verificacin y puesta a punto del programa y el sistema PLC

S1

H1

Croquis de situacin

A-27Ejercicio 4



44/487

1. Trazado el esquema del circuito y montaje del equipoRealizacin

Completar el esquema del circuito elctrico en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:



Describir el comportamiento del sistema de control inde-pendientemente de la tecnologa por medio de una tabla de funcio-nes y la ecuacin booleana asociada.


Todas las variables deben ser declaradas como variables localesdel programa del PLC


Nota:


Cantidad Descripcin



1 Unidad de conexin



Antes de cablear:


A-28Ejercicio 4



45/487


programacin





Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC.

Documentar la solucin.


Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema del circuito

Puesta a punto de la instalacin:


A-29Ejercicio 4



46/487

A-30Ejercicio 4



47/487

HOJA DE TRABAJO







I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC


S1 H1

0

1Tabla de funciones

Ecuacin booleana

A-31Ejercicio 4



48/487

HOJA DE TRABAJO




programacin




Programa del PLC

A-32Ejercicio 4



49/487

HOJA DE TRABAJO

Responder a la siguiente preguntas: Pregunta

1. La salida se activa como no-memorizante. Cul es el efecto en laseal de salida, si el hilo se rompe y debe ser reparado?

A-33Ejercicio 4



50/487

A-34Ejercicio 4



51/487


Prensa con barrera protectora TtuloLa funcin AND

Se capaz de realizar una funcin AND con un PLC Objetivo didcticoComprender el trmino funcin segn IEC 1131-3Poder utilizar funciones estndar segn IEC 1311-3

Las funciones son parte de las unidades de organizacin del programay por lo tanto representan un medio para configurar programas dePLC. IEC 1311-3 proporciona funciones estandarizadas para la solu-cin de tareas bsicas de tecnologa de control.


La funcin ANDSolamente cuando todas las seales conectadas en AND estn en 1,el resultado es 1. Si una sola de las seales conectadas es 0, enton-ces el resultado es tambin 0.

La tabla de funciones para la funcin AND se muestra a continuacinpara las dos entradas %IX1 y %IX2, as como para la salida %QX3.

%IX1 %IX2 %QX3

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Tabla A5.1:Tabla de funciones para lafuncin AND

B 3

A-35Ejercicio 5



52/487

La tabla A5.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcinAND en cada uno de los lenguajes de programacin.

B 8

B 7

B 9

B 10

%IX1 %QX3

LD

FBD

IL

ST

%IX2

&

%IX2

%QX3%IX1

o bien

AND

%IX2

%QX3%IX1

LD

ST

%IX1

%QX3

AND %IX2

%QX3 := %IX1 & %IX2;

%QX3 := AND(%IX1, %IX2);

o bien

Las dos entradas especificadas

se conectan con el operador "&".El resultado se asigna a la salidaespecificada.

Invocacin de una funcin AND conentradas especificadas comoparmetros transferidos.

Rengln con dos contactos en serienormalmente abiertos

Las entradas y salidas de la funcinAND se conectan con losparmetros especificados

Cargar al acumulador el valor de laentrada especificada.Conexin en AND del resultadoactual con la segunda entrada.Cargar el contenido del acumuladora la salida especificada

Tabla A5.2:La funcin AND

A-36Ejercicio 5



53/487

Una prensa de estampacin 1.0 debe avanzar solamente si se presio-na el pulsador S1 y (and) la barrera protectora se halla cerrada. Si una

de estas condiciones no se cumple, la prensa debe retroceder inmedia-tamente.


La posicin de la barrera protectora cerrada B1 es detectada por un sen-sor de proximidad B1. La herramienta de la prensa avanza o retrocedepor medio de una electrovlvula con retorno por muelle (bobina Y1).

1. Trazado los esquemas neumtico y elctrico y montaje del equipo. Definicin del ejercicio




5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

1.0

S1

B1

Croquis de situacin

A-37Ejercicio 5



54/487

1. Trazado de los esquemas neumtico y elctrico y montaje del

equipo

Realizacin

Completar los esquemas neumtico y elctrico en la HOJA DE TRABAJO.

Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Establecer las conexiones elctricas y neumticas.



Describir el comportamiento del sistema de control independiente-mente de la tecnologa, por medio de la tabla de funciones y laecuacin booleana asociada.

Cantidad Descripcin



1 Unidad de conexin

1 Unidad de mantenimiento1 Distribuidor

1 Cilindro de doble efecto

Electrovlvula 5/2 vas de una bobina


1 Interruptor de proximidad inductivo

Tubo de plsticoLista de componentes

Antes de cablear y de conectar los tubos:

Desconectar la alimentacin elctrica!

A-38Ejercicio 5



55/487


Todas variables deben ser declaradas como variables locales delprograma


Nota:Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccindel ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan siste-mas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin

de variables depende del sistema utilizado.


programacin





Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.


Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema!



Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hasta

la presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componen-tes neumticos)!

Funcionamiento de la instalacin:

Mantener despejada la zona de funcionamiento de la instalacin!

A-39Ejercicio 5



56/487

A-40Ejercicio 5



57/487

HOJA DE TRABAJO

1. Trazado del esquema del circuito electroneumtico y elctrico,

y montaje del equipo

Completar el esquema del circuito electroneumtico

1.0

4(A) 2(B)

5(R) 3(S)

1(P)

1.1

Y1

Esquema del circuitoelectroneumtico

A-41Ejercicio 5



58/487

HOJA DE TRABAJO

Completar el esquema del circuito elctrico e introducir las direccionesdisponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.





I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC

Esquema delcircuito elctrico

S1 B1 Y1

Tabla de funciones

Ecuacin booleana

A-42Ejercicio 5



59/487

HOJA DE TRABAJO




programacin




Programa del PLC

A-43Ejercicio 5



60/487

HOJA DE TRABAJO

Responder a la siguiente pregunta:Pregunta

1. La salida Y1 debe activarse como memorizante o como no-memori-zante?

A-44Ejercicio 5



61/487


Sistema de timbre TtuloLa funcin OR

Realizacin de la funcin lgica OR con un PLC. Objetivo didctico

La funcin OR

Si por lo menos una de las seales conectadas se halla en 1, el resul-tado es tambin 1. Solamente si todas las seales conectadas se ha-llan en 0 el resultado es tambin 0.


La Tabla A6.1 contiene la tabla de funciones para la conexin OR delas seales de las entradas %IX1 y %IX2. El resultado se refleja en la

salida %QX3.

%IX1 %IX2 %QX3

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Tabla A6.1:Tabla de funcionespara la funcin OR

B 3

A-45Ejercicio 6



62/487

La Tabla A6.2 contiene las rdenes para la realizacin de la funcinOR en los diferentes lenguajes de programacin.

B 8

B 7

B 9

B 10

LD

FBD

IL

ST

>=1

%IX2

%QX3%IX1

o bien

OR

%IX2

%QX3%IX1

LD

ST

%IX1

%QX3

OR %IX2

%IX1 %QX3

%IX2

%QX3 := %IX1 OR %IX2;

Rengln con dos contactos enparalelo normalmente abiertos

Las entradas y la salida de lafuncin OR estn conectadas conlos parmetros especificados.

Cargar al acumulador el valor dela entrada especificada.Conexin en OR del resultado actualcon la segunda entrada.Cargar el contenido del acumuladora la salida especificada.

Las dos entradas especificadasestn conectadas con el operador"OR". El resultado es asignado ala salida especificada.

Tabla A6.2:La funcin OR

A-46Ejercicio 6



63/487

El timbre de un apartamento debe sonar tanto si se presiona el pulsa-dor S1 en la puerta del jardn como si se presiona el pulsador S2 en la

puerta del apartamento.


1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Definicin del ejercicio




5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

H1

S2

S1

Croquis de situacin

A-47Ejercicio 6



64/487

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipoRealizacin

Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. Montar el equipo necesario en la placa perfilada:



Describir el comportamiento del sistema de control independiente-mente de la tecnologa por medio de la tabla de funciones y laecuacin booleana asociada.




Nota:Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccindel ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan siste-mas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracinde variables depende del sistema utilizado.

Cantidad Descripcin



1 Unidad de conexin



Antes de cablear la instalacin:


A-48Ejercicio 6



65/487


programacin





Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. Documentar la solucin.


Comprobar el circuito montado con ayuda del esquemaPuesta a punto de la instalacin:


A-49Ejercicio 6



66/487

A-50Ejercicio 6



67/487

HOJA DE TRABAJO






S1 S2 H1

Tabla de funciones

I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC


A-51Ejercicio 6



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HOJA DE TRABAJO





programacin

Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes:Diagrama de funciones (FBD)Diagrama de contactos (LD)

Lista de instrucciones (IL)Texto estructurado (ST)

Ecuacin booleana



Programa del PLC

A-52Ejercicio 6



69/487

HOJA DE TRABAJO

Responder a la siguiente pregunta: Pregunta

1. En el caso de una funcin OR, la salida se activa si por lo menosuna de las seales se halla en 1. Con la funcin OR EXCLUSIVA,la salida solamente se activa si hay una sola de las entradas en 1.Completar la tabla de funciones.

S1 S2 H1

0 0

0 1

1 0

1 1 Tabla de funciones

A-53Ejercicio 6



70/487

A-54Ejercicio 6



71/487


Dispositivo estampador TtuloCombinaciones de AND/OR/NOT

Ser capaz de combinaciones de conexiones lgicas con un PLC Objetivo didcticoComprender las prioridades de los operadores elementales en cadauno de los lenguajes de programacin

Combinacin de conexiones lgicas

Casi todas las tareas de control requieren la programacin de unacombinacin de conexiones lgicas. Para disear una solucin esesencial lo siguiente:


Establecer una ecuacin booleana que describa la lgica de la tareade controlTener en consideracin las prioridades de los operadores utilizadospara la programacin

El ejemplo que sigue trata con una combinacin de las funciones AND,OR y NOT:

Un piloto H1 debe lucir si se acciona el interruptor S1, y adems unoslo de los interruptores S2 S3.

La correspondiente tabla de funciones es como sigue:

La forma normal disyuntiva puede deducirse de esta tabla. La formanormal disyuntiva describe la tarea de control por medio de una ecua-cin booleana, que puede convertirse fcilmente en uno de los lengua-jes de programacin.

S1 S2 S3 H1

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0 Tabla A7.1:Tabla de funciones

B 3

A-55Ejercicio 7



72/487

El mtodo para solucionarlo en la forma normal disyuntiva est basadoen las lneas de la tabla de funciones para las cuales la variable resul-

tante (H1) tiene el valor 1. Estas lneas se conectan en OR y llevan ala ecuacin booleana:

H1 = (S1 S2 S3) (S1 S2 S3)

La realizacin de la tarea de control en cada uno de los lenguajes deprogramacin se relaciona en la tabla A7.2.

B 8

B 7

B 9

B 10

LD

FBD

IL

ST

H1 := S1 & NOT S2 & S3 OR S1 & S2 & NOT S3;

H1 := (S1 & NOT S2 & S3) OR (S1 & S2 & NOT S3);

LD

ANDN

ANDOR(

AND

ANDN

)

ST

S1

S2

S3S1

S2

S3

H1

S1 S3S2

/

S3S2

/

S1

H1

>=1 H1

&

S3S2S1

&

S3S2S1

or

Tabla A7.2:Combinacin de

operaciones lgicas

A-56Ejercicio 7



73/487

Dado que el procesamiento de la funcin OR es una accin posterioren la lista de instrucciones, se abre un parntesis a continuacin de la

instruccin OR. El hecho de cerrar el parntesis en la penltima lneahace que el resultado de la expresin entre parntesis sea enlazadaen OR con el resultado actual (en el acumulador).

La solucin en Texto Estructurado no requiere ningn parntesis dadoque en este caso los propios operadores establecen las prioridades.Sin embargo, para conseguir una mejor legibilidad es una buena ideautilizar parntesis en las expresiones ms complejas.

Prioridades con los enlaces lgicos bsicos

En los lenguajes de programacin grficos LD y FBD, el orden deprocesamiento est implcitamente especificado por el smbolo grficodel programa o la parte del programa.

De esta forma, en un determinado rengln primero se evalan los enla-ces en serie antes de "calcular" los enlaces existentes en paralelo.

En el diagrama de bloques de funcin, el orden de evaluacin de unared se define por bloques.

Las instrucciones de un programa en lista de instrucciones se proce-san lnea por lnea. Si debe modificarse la prioridad de los operandos,

debe indicarse por medio de parntesis.El lenguaje ST define una regla nica de preferencia para los operado-res. La funcin booleana AND tiene mayor prioridad que la funcinbooleana OR. Al igual que en las operaciones matemticas, se aplicala regla de la multiplicacin antes que la suma o la resta.

A-57Ejercicio 7



74/487

Un dispositivo estampador puede hacerse funcionar desde tres luga-res. Se inserta una pieza a travs de una gua, con lo que se activan

dos de los tres sensores de proximidad B1, B2 y B3. Esto hace avan-zar el cilindro 1.0 por medio de la electrovlvula (bobina Y1) y se cortaun rebaje en la pieza. El ciclo de estampado slo debe dispararse siexisten dos de las seales. Por razones de seguridad, debe evitarse queel cilindro avance si estn activados los tres sensores de proximidad.


1. Trazado del esquema del circuitoDefinicin del ejercicio

2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circuitoselectroneumtico y elctrico





1.0

B3

B2

B1

Fig. A7.1:Croquis de situacin

A-58Ejercicio 7



75/487

1. Trazado del esquema del circuito elctrico Realizacin

Completar el esquema elctrico en la HOJA DE TRABAJO.

2. Montaje del equipo con la ayuda de los esquemas de los circui-

tos electroneumtico y elctrico

Montar los elementos necesarios en la placa perfilada:

Establecer las conexiones neumticas y elctricas.




Cantidad Descripcin



1 Unidad de conexin

1 Unidad de mantenimiento

1 Distribuidor


1 Electrovlvula 5/2 vas de una bobina

1 Interruptor de proximidad inductivo

1 Interruptor de proximidad capacitivo

1 Interruptor de proximidad ptico

Tubo de plstico Lista de componentes



A-59Ejercicio 7



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Nota:Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccindel ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan siste-mas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin

de variables depende del sistema utilizado.5. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de

programacin








Comprobar el circuito montado con ayuda de los esquemas!



Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hastala presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componen-

tes neumticos)!


Mantener despejada la zona de funcionamiento de la instalacin!

A-60Ejercicio 7



77/487

HOJA DE TRABAJO

1. Trazado del esquema del circuito elctrico

Completar el esquema del circuito elctrico e introducir las direccionesde entrada y salida disponibles en el PLC.

I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC


A-61Ejercicio 7



78/487

HOJA DE TRABAJO



Configurar el sistema de control



Completar la tabla de funciones:

Determinar la ecuacin booleana asociada.

1.0

4(A) 2(B)

5(R) 3(S)

1(P)

1.1

Y1


B1 B2 B3 Y1

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1Tabla de funciones

Ecuacin booleana

A-62Ejercicio 7



79/487

HOJA DE TRABAJO




programacin




Programa del PLC

A-63Ejercicio 7



80/487

HOJA DE TRABAJO

Responder a la siguiente pregunta:Pregunta

1. Por qu el elemento negado tiene que intervenir en cada parntesis?

A-64Ejercicio 7



81/487


Control de un silo para dos materiales a granel TtuloSistema de control lgico con derivacin

Ser capaz de resolver un sistema de control lgico con derivacin Objetivo didctico

An en los casos de tareas de control simples, se utilizan ms de unelemento final de control.


Esto requiere que el PLC acte sobre varias salidas. En los lenguajesgrficos esto lleva a programar varios renglones i lneas de contactos.Estas lneas puede ser opcionalmente dotadas de un identificador. Esnecesario utilizar un identificador si hay que realizar un salto a este

rengln dentro del programa.

B 12

A-65Ejercicio 8



82/487

Una planta de mezclado permite una seleccin entre dos materiales agranel, segn un interruptor selector (S2). En posicin de conmutacin

1 (S2 = seal 0), es el material A el que llega al contenedor, si sepresiona el pulsador S1.


De forma similar, el material a granel B es conducido si el interruptorselector S2 se halla en posicin 2 (S2 = seal 1) y se acciona elpulsador S1. El silo A se abre a travs del cilindro 1.0 (electrovlvulaY1) y el silo B a travs del cilindro 2.0 (electrovlvula Y2).

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipoDefinicin del ejercicio





1.0

2.0

A

B

S1S2

Croquis de situacin

A-66Ejercicio 8



83/487

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Realizacin

Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.



Montar los elementos necesarios en la placa perfilada:

Establecer las conexiones neumticas y elctricas.



Cantidad Descripcin



1 Unidad de conexin

1 Unidad de mantenimiento

1 Distribuidor


2 Electrovlvula 5/2 vas de una bobina


Tubo de plsticoLista de componentes



A-67Ejercicio 8



84/487


Todas variables deben ser declaradas como variables locales. Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la

aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin slo si se utilizan variables directamente direccionadas y comen-tario sobre las variables.

Nota:



programacin








Comprobar el circuito montado con ayuda de los esquemas!



Aumentar la presin del aire en la unidad de mantenimiento hastala presin de trabajo (vanse las fichas tcnicas de los componen-tes neumticos)!


Mantener despejada la zona de funcionamiento del equipo

A-68Ejercicio 8



85/487

HOJA DE TRABAJO

1. Trazado del esquema del circuito elctrico

Completar el esquema del circuito elctrico e introducir las direccionesde entrada y salida disponibles en el PLC.

I

Q

24V

0V

+24V

0V

0V

PLC


A-69Ejercicio 8



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HOJA DE TRABAJO



Configurar el sistema de control



Completar la tabla de funciones:

Determinar la ecuacin booleana asociada.

1.0

4(A) 2(B)

5(R) 3(S)

1(P)

1.1

2.0

4(A) 2(B)

5(R) 3(S)

1(P)

2.1

Y1 Y2


S1 S2 Y1 Y2

0 0

0 1

1 0

1 1Tabla de funciones

Ecuacin booleana

A-70Ejercicio 8



87/487

HOJA DE TRABAJO




programacin




Programa del PLC

A-71Ejercicio 8



88/487

A-72Ejercicio 8



89/487


Alarma de incendio TtuloActivacin de una salida

Conocer cmo activar y memorizar una salida de un PLC Objetivo didcticoSer capaz de entender los bloques de funcin segn IEC 1131-3Se capaz de utilizar los bloques de funcin estndar flip-flop SR yflip-flop RS

Las operaciones memorizantes forman parte de las operaciones ele-mentales de un PLC y se aplican en caso de que deba memorizarse elestado de una seal de corta duracin. Ejemplos tpicos de operacio-nes memorizantes son la activacin y desactivacin de seales de sali-da. Para la realizacin de las funciones de memorizacin se disponede los bloques de funcin SR y RS.


Bloque de funcin SR, flip-flop de activacin prioritaria

El bloque de funcin SR (fig. A9.1) contiene un flip-flop de activacinprioritaria,

El comportamiento tpico de un bloque de funcin SR es como sigue:

Una seal 1 en la entrada S1 activa el flip-flop, es decir, el valor Q1pasa a 1.Una seal 1 en la entrada de desactivacin R sita el valor de Q1 a0, siempre que haya en este momento una seal 0 en la entradaS1.Si se aplica una seal 1 a ambas entradas S1 y R, la salida Q1 se

activa (activacin prioritaria).

Realizacin de una funcin "Set/Activacin" en cada uno de los

lenguajes de programacin

Las soluciones de los siguientes ejemplos se indican en la tabla A9.1.

SR

S1

R

Q1BOOL

BOOL

BOOL

Fig. A9.1:Bloque de funcin SR

B 12

A-73Ejercicio 9



90/487

La lmpara H2 debe iluminarse por medio de la accin de un pulsador S2.Ejemplo

B 7

B 8

B 9

B 10

LD

IL

ST

LD S2

S H2

S2H2SR_H2

VAR

ATAT

%IX3%QX4

: BOOL;: BOOL;: SR;

FBD

SR

S1

R

Q1S2 H2

SR_H2

S2 H2

S

CAL

LD

ST

SR_H2 (S1 := S2)

SR_H2.Q1

H2

SR_H2 (S1 := S2);

H2 := SR_H2.Q1;

END_VAR

*)*)*)*)*)

o bien

Invocacin del flip-flop SR_H2 contransferencia del parmetro S2.Lectura del valor de salida Q1 delflip-flop SR_H2.Asignacin del valor ledo a lavariable H2.

(* Pulsador S2 a entrada IX3(* Piloto H2 a salida QX4(* SR-flip-flop SR_H2(* Para memorizacin del(* estado de H2

SR flip-flop SR_H2 para memoriza-cin del estado de la variable H2.Asignacin directa del valor de Q1a la variable H2.

Lectura del valor de S2

Activacin de la variable H2

Invocacin del flip-flop SR_H2 usandoun parmetro de transferencia.

Asignacin del valor de la salida Q1de SR_H2 a la variable H2.

Rengln

135364565 curso festo de plc pdf[1]

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