1ll1:10'fFrA MI .

ASOCIACION DE EXALUMNOS DE LA

FACULTAD DE MINAS

A D E MIN A S

lRABAJO Y RfClflUD

CONTROLADORES LOGICOS

FIROGRAMABLES

NIVEr. AVANZ~

I°OF'I\ r

ING. GERMAN D. ZAPATA MADRIGAL

ING. GUSTAVO RAMIREZ PIEDRAITA

I 1~IIIMI!~illr~imlilll~II~~1 6400000052544 7

Medellin

INTR.C>IXJCCION

El curso avanzado de programacion de control adores 16gicos programables en STEP-5, para los equipos de la serie SIMATIC S5, pretende iniciar al participante en las caracteristicas del procesador y aplicaciones avanzadas, disponibles en estos aut6matas; los cuales son posibles gracias a las ventajas ofrecidas p~r el lenguaje de maquina.

Se presentan inicialmente a modo de repaso unas aplicaciones, cuyo objetivo es nivelar los concept os del primer curso. Posteriormente, se dedica un capitulo a la valoraci6n de fl ancos; subrut ina de gran uti I idad en los capi tul os siguientes y en las aplicaciones avanzadas. Seguidamente se abordan las funciones de procesador del SIMATIC: las funciones digitales, de calculo, de transformacion, etc. Ilustradas con ejemplos muy concretos; para iniciar asi los bloques de funciones, detallando y disefiando aplicaciones para los bloques funcionales incorporados. Dentro de esta gama de bloques se consideran los modulos para adquisicion de datos (manipulaci6n de variables analogas), que ocupan un 1ugar importante en el desarrollo de este nivel.

Al finalizar se tratan los bloques de datos, como base para realizar el mando y el monitoreo de procesos de una forma muy ilustrativa y un capitulo para tratar el reloj del sistema.

Se entrega adicionalmente un anexo, con problemas de aplicacion en general.

1_ ~ DE REPASO

1.1 EJEMPLOS

EJEMPLO 1

5e presenta a continuaci6n el arranque estrell a-del ta de un motor de inducci6n trifasico.

-~ T

F"U5X8LES

---- .---- _... ­.... frERP1XCO

r-­ --------­ ---­...-""""l ,---­ .-----.-.._........._­ -- ... :

El primer segmento es el arranque del motor y los dos ultimos segmentos · son la transferencia de estrella a delta (temporizada).

Programa en instrucciones

OB1 5EGMENTO 1

:U E 0.0 :5 M 1.0 :U E 0.1

ARRANQUE DEL MOTOR

1

:R H 1.0 PARO DEL HOTOR :U M 1.0 ::: H 1.0 ASIGNACION DE LA HARCA :*** (PARA VISUALIZAR EN KOP).

SEGHENTO 2

:U H 1.0 :L KT003.2 INICIA TEMPORIZACION CON :SS T 1 EL ARRANQUE :U E 0.1 :R T 1 :NOP 0 :NOP 0 :U T 1 := A 1.1 DELTA :***

SEGHENTO 3

:U M 1.0 :UN T 1 .- A.1.0 ESTRELLA

:BE

Programa en contactos (KOP)

SEGMENTO 1

M 1.0 E 0.0 It-­ S

~-E~I~LR______Q~--------------------------_M(l.~----1

2

SEGMENTO 2

Tl M 1.0Ir- ss'

KT 3.2 ­

E 0.1 A 101---1 1----1 1--,- R Q1---------------( )

'------I

SEGMENTO 3

J.-.-__M~III-I._0__--4 11-1____________A (~---11:BE

3

EJEMPLO 2

En una banda transportadora de elementos se desea detectar cuando la velocidad de estos cae por debajo de un nivel previo.

_~~O~R

L ::::::

Para censar esta variable se ha instalado un dispositivo fotoelectrico que emite pulsos .

Adicionalmente, se efectua un conteo de las oportunidades que se presento caida de tensi6n. Se instala tambien un pulsador de reposici6n del contador.

Programa en instrucciones

OBI SEGMENTO 1

:U E 0.0 INICIO DEL SISTEMA :L KT004.2 TIEMPO MUERTO DE LA BANDA :SS T 1 :U E 0.1 PARO DE EMERGENCIA :R T 1 :NOP 0 :NOP 0 :U T 1 : = H 1.0 :***

SEGMENTO 2

:u E 0.7 CENSOR OPTICO DE ELEMENTOS :L KT010.1 TIEMPO MAXIMO DE PASO :SV T 2 :NOP 0 :NOP 0 :u T 2

4

.- M 1.1 :***

SEGMENTO 3

:UN M 1.1 :U M 1.0 :S A 1.0 :U E 0.1 :R A 1.0 . - A 1.0 :***

SEGMENTO 4

:U A 1.0 :ZV Z 1 :NOP 0 :NOP 0 :NOP 0 :U E 0.6 :R Z 1 :NOP 0 :NOP 0 :NOP 0 :BE

ALARMA DE BAJA VELOCIDAD CON TEO DEL NUMERO DE CAIDAS DE VELOCIDAD

REPOSICION DEL CONTADOR.

IH:.I' I ( I ifiLl 'It } !viI

5

EJEMPLO 3

En una fabrica de papas fritas, una banda transportadora llena una tolva que luego las distribuye a un sistema de empaque, el consumo de papas del sistema es menor que la rata de llegada de papas a la tolva; por 10 tanto el material que llega se va acumulando hasta que al cabo de cierto tiempo las papas se rebosan de la tolva.

Para evitar este problema, se instala un sistema automatico que detecte cuando se llena la tolva para darle una sefial de paro al motor de la banda. Ahora se espera que el sistema consuma todo su contenido y cuando este vacia, encienda el motor de la banda de nuevo. Para lograr este objetivo, se instalaron fotoceldas en dos niveles de atencion de la tolva

A: nivel superior B: nivel inferior

EI siguiente dibujo ilustra el problema

PAPAS FRI:TA:S

o 0 o 0 0

o 0 Do 0 0

o 0 0 ----O'---ilO--------------­

o 0 o 0 0 o

La secuencia de eventos es la siguiente :

TOLVA

-SENSOR A

--SENSOR B

- Al inicio la tolva esta vacia y si se activa el sistema, se prende el motor de la alimentaci6n de material.

- Se llena hasta que se supera un nivel superior de alerta que debe ocasionar el paro de la banda.

- Por efecto del consumo, el nivel de la tolva debe

6

descender hasta un nivel inferior de alerta que hace que el motor de alimentaci6n se encienda nuevamente.

- Se desea mando manual y automatico para el motor. Se supone que 1as fotoceldas se instal an en un punto donde la entrada de las papas no son senales falsas al sistema.

- Las fotoceldas dan nivel activo uno mientras no se interrumpa la columna luminosa.

Programa en instrucciones :

OBI SEGMENTO 1

0000 :U E 0.0 SI SE ACT IVA ES MODO MANUAL 0001 :SPA PB2 PROGRAMA PARA MODO MANUAL 0002 :UN E 0.0 SI NO SE ACT IVA ES AUTOMATICO 0003 :SPA PBl PROGRAMA MODO AUTOMATICO 0004 :BE FIN DE BLOQUE

PB1 SEGMENTO 1 0000 :UN E 0.3 SI SE CORTA EL HAZ SE APAGA 0001 :R A 1.0 LA BANDA TRANSPORTADORA 0002 :U E 0.4 SI SE DEJA DE INTERRUMPIR LA 0003 : S A 1.0 FOTO INFERIOR SE ENCIENDE EL 0004 :BE MOTOR DE LA BANDA

PB2 SEGMENTO 1 0000 :U E 0.1 0001 :8 A 1.0 0002 :U E 0.2 0003 :R A 1.0 0004 :BE

7

EJEMPLO ..

PROBLEMA PARA RESOLVER LA SECUENCIA DE ENCENDIDO DE UN QUEMADOR DE FUEL OIL.

El sistema consta de las siguientes senales: - Un pulsador de inicio E 32.0

Un pulsador de parada de emergencia E 32.1 Un censor de flama E 32.2 Una salida para el contador del circuito principal A 32.0 Una salida para activar una bobina de encendido A 32.1

Inicialmente el sistema esta apagado. Luego pisan el pulsador E 32.0 y al cabo de un tiempo de espera definido p~r el tiempo en que la marca M 0.6 ligada a T2 llega a ser uno, se da el pulso de encendido que dura un tiempo muy corto.

si se enciende at' primer intento, el sistema permanece encendido. si se enciende al segundo intento se prende un interrnitente en la salida A 32.2. si se enciende al tercer intento se prende un interrnitente en la salida A 32.2 con una frecuencia mas alta. Si el co

se da un cuarto intento y antes sistema es apagado para

mbustible.

no estaba prendido, todo evi tar inundaci6n de

si una ves llevado al encendido con 1 a 3 intentos I el censor de flama se queda apagado un tiempo superior a cinco segundos, todo se debe apagar.

8

El segmento cinco actua como un fi 1tro antiruido en el censor de f lama, para evi tar apagados momentaneos por fluctuaciones en la senal que entrega el censor.

C , I

118UO'1 he

9

C:8UR@@@ST.S5D LON=71 PAG.

0000 E 32.0 START DE QUEM

:s A 32.0 :U E 32.1 :R A 32.0 PARADA DE QUEM :UN A 32.0 :R Z 1 :R Z 2 CONTEO DE INTENTOS :lU

TO 2 0008 :UN T 2 05CILADOR :L n 005.0 PARA GENERAR LA SECUENCIA :5V T 2 DE INTENT05 DE ENCENDIDO :ZV Z 1 :L 1 :T HB 0 :U H 0.0 :R Z 1 :Ul

o3 0012 :U H 0.6 ACTIVACION DE :L n 001.0 LA BOBINA DE CHISPA :SV T 3 DURA 10 .5. :U T 3 CON EL FLANCO DE SUB IDA :UN T 4 DE LA "ARCA " 0.0 := A 32.1 CONTACTOR DE CHISPA

LA INSTRUCCION ( UN T4 ) VERIFICA QUE EL SENSOR NO ESTE

:tll ACTIVO (PROTECCION DE BOBOS)

001C :U A 32.1 CONTEO DE INTENTOS :ZV Z 2 YFRACAS05 :L 2 :L KF +3 TRES FRACAS OS DESACTIVAN TODO :}F :R A 32.0 , :R Z 2 :ut

S 0025 :U E 32.2 SENSOR DE FLAM :l n 050 .1 TIE"PO DE VIGILANCIA OFF :SA T 4 DE 5 Seg. :UN T 4 VALORACION DE FLANCO DE CAIDA :U 2.0 DE LA SENAL DE FLA"A := " 2.1" :U K 2.1 :R 2.0 :U "T 4 :5 2.0 :U " 2.1 LA KARCA DE I"PULSO PROVOCA UN" :SPB PB 3 SALTO APBJ

:tH

TO b 0035 :L Z 2 :L (F +2 : !=F :U T 4 :SPB PB 1 :L 2 :L KF +3 : !=F :U T 4 :SPB PB 2 :BE

PB3 RESTABLECE YBORRA EL SISTEIIA

C:BUR@@@ST.SSD LON=71 PAG. 2

UN FRACASO EN DOS INTENTOS ACTIVA EL PRIIIER INTERIIITENTE

PROGRAIIA DEL PRIMER INTERMITENTE DOS FRACASOS EN TRES INTENTOS ACT IVAN EL SEGUNDO INTERIIITENTE

PROGRAIIA DEL SEGUNDO INTERKITENT

( I CAS

!I HNA.