“
Control manual y automático de un tanque de almacenamiento de agua”
1. OBJE OBJET TIVO IVOS 1.1.GENER! o
Diseñar un sistema de control para el almacenamiento manual y automático de agua en un tanque mediante un PLC.
1.".ES#EC$%ICOS o
Analizar el sistema de control, capaz de efectuar el correcto almacenamiento de agua en el tanque de acuerdo a especicaciones dadas para el sistema.
o
Determinar y analizar con que ni!eles de agua las "om"as se acti!an y desacti!an.
o
#ericar el funcionamiento de los sensores de ni!el, los cuales acti!aran las "om"as e indicaran el ni!el "a$o, medio y alto del agua en el tanque.
o
Analizar Analizar y !ericar el funciona funcionamiento miento del del PLC
al momento momento de e$ecutar e$ecutar el
sistema de control de almacenamiento. almacenamiento.
". RES& RES&'E 'EN N ( BS BSTR TRC CT T RES&'EN %l o"$eti!o de esta práctica es comprender el funcionamiento y comportamiento del sistema de control de almacenamiento de agua en un tanque, el cual consta de dos "om"as "om"as las cuales cuales funciona funcionan n de la siguie siguiente nte manera manera la "om"a "om"a &' que alimenta alimenta el tanque, y la "om"a &( que permite el desalo$o desalo$o del contenido y este proceso proceso se cumple al momento que los sensores detectan el ni!el al que se encuentren y este proceso de los sensores funcionan cuando el sistema se encuentre en forma Automática, ya que cuando est)n en forma *anual los sensores no tra"a$an ya que nosotros podemos prender y apagar las "om"as a con!eniencia.
BSTRCT
+e o"$ecti!e of tis practice is to understand te operation and "ea!ior of te system of control of storage of -ater in a tan, -ic consists of t-o "om"s -ic -or in te follo-ing -ay te "om" &' tat feeds te tan, and te "om" &( tat allo-s te / e!ict of te content and east process is completed to te moment tat te sensors detect te le!el to -ic you0tey are and tis process of te sensors -ors -en te system is in Automatic form, since -en tey are in sape *anual te sensors tey don1t -or since -e can fasten and to turn o2 te "om"s to con!enience.
). 'RCO TE*RICO. #!C+ Conocido por sus siglas PLC 3Po-er Line Communications4, es un t)rmino ingl)s que puede traducirse por comunicaciones mediante ca"le el)ctrico y que se reere a diferentes tecnolog5as que utilizan las l5neas de energ5a el)ctrica con!encionales para transmitir señales de radio para prop6sitos de comunicaci6n. La tecnolog5a PLC apro!eca la red el)ctrica para con!ertirla en una l5nea digital de alta !elocidad de transmisi6n
de
datos,
permitiendo,
entre
otras
cosas,
el
acceso
a /nternet mediante "anda anca.
CRCTER$STICS+ Las caracter5sticas f5sicas de la red el)ctrica y las altas prestaciones de los estándares por parte del /%%%, posicionan po-er line como una e7celente alternati!a, siempre que se disponga de redes pri!adas de ca"le so"re las que ay que inyectar señales po-er line. %l anco de "anda de un sistema &PL se caracteriza por su esta"ilidad. Los m6dems PLC transmiten en las gamas de media y alta frecuencia 3señal portadora de ',8 a 9: *;z4. La !elocidad asim)trica en el m6dem !a generalmente desde (<8 "it0s a (,= *"it0s. %n las estaciones de !olta$e medio, la !elocidad desde los centros de control de red 3ead end4 acia /nternet es de asta '9> *"it0s.
E,quema general de un #!C, Normalmente ,e requiere un #!C -ara+ •
?eemplazar la l6gica de rel)s para el comando de motores, máquinas, cilindros neumáticos e idráulicos, etc.
•
?eemplazar temporizadores y contadores electromecánicos.
•
Actuar como interface entre un PC y el proceso de fa"ricaci6n.
•
%fectuar diagn6sticos de fallas y alarmas.
•
Controlar y comandar tareas repetiti!as y peligrosas.
•
?egulaci6n de aparatos remotos desde un punto de la fá"rica.
•
@us principales "enecios son
•
*enor ca"leado, reduce los costos y los tiempos de parada de planta.
•
?educci6n del espacio en los ta"leros.
•
*ayor facilidad para el mantenimiento y puesta en ser!icio
•
Ble7i"ilidad de conguraci6n y programaci6n, lo que permite adaptar fácilmente la automatizaci6n a los cam"ios del proceso.
!ENG&JES E #ROGR'CION E #!C/S 1. #ROGR' ( !ENG&JE E #ROGR'CI*N @e puede denir un programa como un con$unto de instrucciones, 6rdenes y s5m"olos reconoci"les por el PLC, a tra!)s de su unidad de programaci6n, que le permiten
e$ecutar
una
secuencia
de
control
deseada.
%l
Lengua$e
de
Programaci6n en cam"io, permite al usuario ingresar un programa de control en la memoria del PLC, usando una sinta7is esta"lecida. Al igual como los PLCs se an desarrollado y e7pandido, los lengua$es de programaci6n tam"i)n se an desarrollado con ellos. Los lengua$es de oy en d5a
tienen nue!as y más !ersátiles instrucciones y con mayor poder de computaci6n. Por e$emplo, los PLCs pueden transferir "loques de datos de una localizaci6n de memoria a otra, mientras al mismo tiempo lle!an ca"o operaciones l6gicas y matemáticas en otro "loque. Como resultado de estas nue!as y e7pandidas instrucciones, los programas de control pueden aora mane$ar datos más fácilmente. Adicionalmente a las nue!as instrucciones de programaci6n, el desarrollo de nue!os m6dulos de entradas y salidas tam"i)n a o"ligado a cam"iar las instrucciones e7istentes.
TI#OS E !ENG&JES E #ROGR'CI*N E #!CS %n la actualidad cada fa"ricante diseña su propio soft-are de programaci6n, lo que signica que e7iste una gran !ariedad compara"le con la cantidad de PLCs que ay en el mercado. o o"stante, actualmente e7isten tres tipos de lengua$es de programaci6n de PLCs como los más difundidos a ni!el mundial estos son E !engua0e de contacto, o !adder E Lengua$e &ooleano 3Lista de instrucciones4 E Diagrama de funciones %s o"!io, que la gran di!ersidad de lengua$es de programaci6n da lugar a que cada fa"ricante tenga su propia representaci6n, originando cierta incomodidad al usuario cuando programa más de un PLC.
!ENG&JE !ER %l LADD%?, tam"i)n denominado lengua$e de contactos o de escalera, es un lengua$e de programaci6n gráco muy popular dentro de los Controladores L6gicos Programa"les 3PLC4, de"ido a que está "asado en los esquemas el)ctricos de control clásicos. De este modo, con los conocimientos que todo t)cnico el)ctrico posee, es muy fácil adaptarse a la programaci6n en este tipo de lengua$e. @u principal !enta$a es que los s5m"olos "ásicos están normalizados segFn normas %*A y son empleados por todos los fa"ricantes.
•
Elemento, de -rogramacin Para programar un PLC con LADD%?, además de estar familiarizado con las reglas de los circuitos de conmutaci6n, es necesario conocer cada uno de los elementos de que consta este lengua$e. %n la siguiente ta"la podemos o"ser!ar los s5m"olos de los elementos "ásicos $unto con sus respecti!as descripciones.
Símbolo
Nombre
Descripción
Contacto Se activa cuando hay un uno lógico en el elemento que representa, esto es, una entrada (para captar información del proceso a controlar, una variable NA interna o un bit de sistema! Contacto Su función es similar al contacto NA anterior, pero en este caso se activa cuando hay un cero lógico, cosa que deber" de tenerse muy en cuenta a la NC hora de su utili#ación! Se activa cuando la combinación que hay a su entrada (i#quierda da un uno $obina lógico! Su activación equivale a decir que tiene un uno lógico! Suele NA representar elementos de salida, aunque a veces puede hacer el papel de variable interna! $obina Se activa cuando la combinación que hay a su entrada (i#quierda da un cero lógico! Su activación equivale a decir que tiene un cero lógico! Su NC comportamiento es complementario al de la bobina NA! $obina S%&
'na ve# activa (puesta a no se puede desactivar (puesta a ) si no es por su correspondiente bobina en *%S%&! Sirve para memori#ar bits y usada +unto con la bina *%S%& dan una enorme potencia en la programación!
$obina S%&
ermite desactivar una bobina S%& previamente activada!
2. E3&I#OS
' PLC G*?G 3H*' CPI><4
' Computador con puerto serie.
4. ESRRO!!O
#RO(ECTO %IN!+ EN&NCIO E! #ROB!E' @e tiene un tanque de almacenamiento, el cual almacena agua posee dos "om"as, la "om"a &' que alimenta el tanque, y la "om"a &( que permite el desalo$o del contenido. %l tanque posee un medidor de ni!el de : a (: m. @e desea que el tanque pueda operar en dos modos *AIAL y AI+G*A+/CG. %n el modo manual el operador puede acti!ar y desacti!ar las "om"as de acuerdo a su con!eniencia, sin considerar el ni!el en que se encuentra el agua. %n el modo automático el tra"a$o se realizara de acuerdo a las siguientes condiciones La "om"a &' se enciende cuando el ni!el de agua está por de"a$o de '
5. N!ISIS E RES&!TOS #rograma en C67#ROGR'OR
%n la gura se muestra el inicio del programa el cual está compuesto por un "ot6n start y otro de stop para controlar el sistema, despu)s procedemos a insertar controladores para poder mane$ar el tanque en la forma manual o automática en el graco insertamos la funci6n J%%P para controlar el sistema en forma manual.
Luego procedemos a insertar la funci6n @CL que nos permitirá ingresar los ni!eles condicionados por el pro"lema en la cual la funci6n @CL 3884 se utiliza para con!ertir linealmente un !alor e7adecimal de >Ed5gitos a un !alor &CD de > d5gitos
%n el graco se o"ser!a las diferentes condiciones que permiten comparar los datos generados en la funci6n @CL.
A continuaci6n las "om"as que estas se acti!aran y desacti!aran de acuerdo a las condiciones especicadas en el proyecto, las condiciones son La "om"a &' se enciende cuando el ni!el de com"usti"le está por de"a$o de '
%n la Fltima graca condiciones dadas 2
V = π r h
se puede o"ser!ar el cálculo del !olumen de acuerdo a las la cual el
!olumen almacenado se lo o"tendrá con la formula
sa"iendo que el diámetro del tanque es de '< m.
8. CONC!&SIONES
%l uso adecuado de señales anal6gicas permite o"tener un escalamiento de rango adecuado lo cual nos permitirá o"tener un ni!el de medici6n acorde con lo deseado. Compro"amos en el P
LC por medio de s-itcs el funcionamiento del proceso
de llenado y !aciado del tanque, teniendo en cuenta que los s-icts representa"an las "om"as. Los PLCs nos permiten realizar di!ersas tareas como son la temporizaci6n, conteo y comparaci6n además com"inar tareas espec5cas. Los PLCs aorran tiempo y costos de diseño y monta$e de sistemas de control a empresas que requieren automatizaci6n ya que la transferencia de tecnolog5a !a a ser más facti"le que si se desarrollara un sistema propio.
9. RECO'ENCIONES
#ericar si cada uno de los equipos a utilizar se encuentra en "uen estado para
su correcto funcionamiento. Itilizar los comandos adecuados para realizar las funciones requeridas.
+ransferir correctamente el programa al PLC para no tener pro"lemas en la implementaci6n.
:. !IN;OGR%$
/nformaci6n tomada de “CG+?GLADG?%@ P?GK?A*A&L%@ G*?G” del sitio -e" el ue!es (8 de ulio del (:'( de las partes concernientes a PLC.
>>.inote?.com=catalog=omron5cn.
/nformaci6n tomada del sitio -e" “Miipedia” el $ue!es (8 de $ulio del (:'( de las partes de Concepto y Caracter5sticas del Plc.
i?i-edia.org=>i?i=#o>er@!ine@Communication, /nformaci6n tomada de “BG?G@ D% %L%C+?G/CA” del sitio -e" el $ue!es (8 de ulio del (:'(.
>>.Aoro,deelectronica.com=A1"=-rogramar7-lc7omron7en722:89=
