89000219_MANDOS_PROGRAMABLES

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

OCUPACIÓN

CONTROLISTA DE MÁQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

MANUAL DE APRENDIZAJE

MANDOS PROGRAMABLES DE MÁQUINAS

Técnico de Nivel Operativo

AUTORIZACIÓN Y DIFUSIÓN

MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO FAMILIA OCUPACIONAL

ELECTROTECNIA

OCUPACIÓN

CONTROLISTA DE MÁQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

NIVEL

TÉCNICO OPERATIVO

Con la finalidad de facilitar el aprendizaje en el desarrollo de la formación y capacitación en la ocupación de CONTROLISTA Y PROCESOS INDUSTRIALES a nivel nacional y dejando la posibilidad de un mejoramiento y actualización permanente, se autoriza la APLICACIÓN Y DIFUSIÓN de material didáctico escrito referido a MANDOS PROGRAMABALES DE MÁQUINAS Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusión y aplicación oportuna.

DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE TÉCNICO DEL SENATI N° de Página……108……

Firma …………………………………….. Nombre: Jorge Saavedra Gamón Fecha: …………………………………….

Registro de derecho de autor:

INDICE

1.- Presentación ..............................................................................................

2

2.- Tarea 1 .......................................................................................................

3-16

- Instalación de un Secuenciador Programable 3.- Tarea 2 ......................................................................................................

17- 42

- Manejo de Instrucciones del Secuenciador Programable 4.- Tarea 3 y 4 .................................................................................................

43-65

- Programación del Secuenciador para el arranque directo de un Motor Trifásico. - Programación del Secuenciador para el arranque Estrella Triángulo de un Motor Trifásico. 5.- Tarea 5 .......................................................................................................

66-75

- Programación del Secuenciador para el arranque secuencial de máquinas electroneumáticas. 6.- Tareas de Reforzamiento ..........................................................................

76-103

7.- Hoja de Trabajo .........................................................................................

104-107

8.- Bibliografía .................................................................................................

108

PRESENTACIÓN

El presente Manual de Aprendizaje de la Ocupación Controlista de Máquinas y Procesos Industriales, corresponde al Módulo Formativo: 04.04.11 MANDOS PROGRAMABLES DE MÁQUINAS, y tiene como objetivo analizar mandos programables de máquinas industriales, armar circuitos de mando programable de máquinas industriales, detectar y reparar fallas en circuitos de mando programable de máquinas industriales. Para el desarrollo de habilidades y conocimientos, se han empleado los SECUENCIADORES PROGRAMABLES: LOGO! y ZELIO LOGIC, que son los mas aplicados a nivel industrial. Este manual de Aprendizaje es de aplicación fundamentalmente en los Programas de Aprendizaje Dual y Calificación de Trabajadores en Servicio. Para una adecuada información, el presente manual de Aprendizaje denominado MANDOS PROGRAMABLES DE MAQUINAS, está ordenado de la siguiente forma: H.T.

Hoja de tarea

H.O.

Hoja de Operación

H.T.E

Hoja de Tecnología Específica

H.C.T.A

Hoja de Conocimientos Tecnológicos Aplicados

H.Tr

Hoja de Trabajo

Asimismo, incluye tareas de reforzamiento y una hoja correspondiente a la bibliografía empleada.

Elaborado en la Zonal Año Instructor

: : :

Lambayeque Cajamarca Norte 2002 Ing. Ricardo Rodriguez Paredes

2

TAREA 1

INSTALACION DE UN SECUENCIADOR PROGRAMABLE

3

L1 220V / 60HZ

N

S1 L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6 INPUT

SECUENCIADOR PROGRAMABLE

ESC

OK

LOGO! OUPUT

1 Q1 2 1 Q2 2 1 Q3 2 1 Q4 2

H1

Nº

ORDEN DE EJECUCION

01

Reconocer las partes de un secuenciador

* Interruptor Termomagnético

programable

* Secuenciador Programable

Verificar instalación eléctrica de

02

un secuenciador programable Probar funcionamiento del secuenciador

03

programable. PZA.

MATERIALES / INSTRUMENTOS

CANT.

* Cables eléctricos * Pulsador * Lámpara de señalización * Destornilladores * Multitester

DENOMINACION - NORMA / DIMENSIONES INSTALACIÓN DE UN SECUENCIADOR PROGRAMABLE

PERÚ

CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

MATERIAL

OBSERVACIONES

Ref. HT. HT. TIEMPO: 12 H HOJA: 1/1 2002 ESCALA: 4

MANDOS PROGRAMABLES DE MAQUINAS

OPERACIÓN Reconocer las partes del secuenciador programable En esta operación se muestra la estructura del Secuenciador Programable y se identifican sus partes PROCESO DE EJECUCIÓN - Observa el secuenciador programable e identifica sus partes

Estructura del Secuenciador 1

2

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

AC 115/120V

1. Alimentación 2. Entradas

Input 6 x AC

4

3. Salidas 4. Receptáculo de módulo

6

5 ESC

5. Panel de programación

OK

LOGO! 23ORC

6. Display LCD

Output 4xRelay/8A

Q1

con revestimiento

Q2

Q3

Q4

3

OBSERVACIÓN El número se entradas y salidas puede ser mayor al indicado, varía de acuerdo a los requerimientos de la máquina a automatizar.


H.O.

1/1

5


OPERACIÓN Verificar instalación eléctrica de un secuenciador programable. Esta operación consiste en realizar el montaje del secuenciador, conexionado de la tensión de alimentación y elementos de entrada y de salida. Verificación de continuidad y resistencia de aislamiento de los elementos de entrada / salida y tensión de alimentación del secuenciador. PROCESO DE EJECUCIÓN 1er Paso

Realiza el montaje del secuenciador sobre un perfil normalizado:

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

AC 115/120V

Input 6 x AC

a. Coloca el secuenciador sobre el perfil. b. Engancha el secuenciador sobre éste.

ESC

Debe encajar el pestillo dispuesto en la parte superior del secuenciador. OBSERVACIÓN 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. 2 do Paso

OK

LOGO! 23ORC Output 4xRelay/8A

a b

Instala el secuenciador programable según el esquema mostrado. OBSERVACIONES * Para cablear el secuenciador, utiliza un destornillador con ancho de pala 3mm. Para los bornes no se requieren casquillos terminales, pudiendo utilizarse conductores con secciones de hasta 1x2,5 mm2 * El secuenciador mostrado es un equipo de conmutación con aislamiento protector, por lo que no cuenta con conexión de conductor de protección.


L 220v/60Hz N

S1

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


ESC

OK

LOGO! Q1

Q2

Q3

Q4

H.O.

1/2

H1

6


MEGGER

3er Paso

Verifica el conexionado de los elementos de entrada / salida. Realiza pruebas de continuidad y resistencia de aislamiento, usando el Megohmetro.

L

PRECAUCIÓN

220v/60Hz N

Antes de realizar las pruebas de

S1

L1 N

continuidad y resistencia de

I1 I2 I3 I4

SECUENCIADOR

aislamiento, cerciórate que el interruptor termomagnetico este en posición OFF.

VOLTIMETRO

V

4to Paso

Activa el interruptor termomagnético y verifica la tensión en los bornes L1 y N del secuenciador.

L 220v/60Hz N

Tensión: L1-N = 220v

L1 N

I1 I2 I3 I4

SECUENCIADOR


H.O.

2/2

7


OPERACIÓN Probar funcionamiento del secuenciador programable. Para realizar la prueba de funcionamiento del secuenciador, se le aplica tensión a los bornes L-N. El secuenciador lee primero los estados de las entradas, determina los estados de las salidas en base del programa y activa o desactiva los relés en las salidas. PROCESO DE EJECUCIÓN 1er Paso

Aplica tensión al secuenciador. Si en el secuenciador existe un programa, aparece en pantalla:

L 220v/60Hz N S1 S2

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


I: Mo

123456 09:00

Q: 1234 RUN

ESC

OK

LOGO! 1

2 1 Q1

2do Paso

2 Q2

1

2 1 Q3

2 Q4

Prueba el funcionamiento del secuenciador programable: (Al activarse I1 ó I2, debe energizar Q1):

L1 S1

S2

I1

I2

I :

1 2 3 4 5 6 Mo

09:00

Q : 1 2 3 4 RUN

Q1

Si está cerrado el interruptor S1, hay aplicada tensión a la entrada I1 y ésta presenta el estado `1´. El secuenciador calcula mediante el programa el estado para las salidas. La salida Q1 tiene el estado `1´, el secuenciador activa el relé Q1 y se aplica tensión al consumidor conectado a Q1.

N


H.O.

1/1

8


SECUENCIADORES PROGRAMABLES I.- DEFINICIÓN Para entender el concepto de secuenciadores programables, realizaremos previamente algunas definiciones básicas: * Secuencia : es la sucesión de movimientos ordenados que realiza una máquina en un tiempo determinado. * Ciclo : es la forma de realizar la secuencia. Pueden ser manuales, semiautomáticos y automáticos: - Manual : cuando el operador actúa en cada movimiento. - Semiautomatico : cuando la máquina realiza una pieza y se para. - Automático : cuando la máquina hace una pieza tras otra y hay que actuar sobre un pulsador para pararla. Maquinas eléctricas, neumáticas, hidráulicas, etc. tienen por regla un desarrollo secuencial programado. Este mando secuencial puede realizarse de distintas formas. No obstante todo desarrollo secuencial tiene como característica que el próximo paso de la secuencia ocurre luego de que el anterior ha concluido con su misión. * Señales de continuación: Una señal de continuación tiene la misión de avisar al mando la ejecución de la orden impartida, debe ser por lo tanto, una

Esquema de una instalación Instalación - Accionamiento - Equipo de mando de energía

Informaciones - Sensores - Mediciones

detección exacta de la orden ejecutada. Son señales de continuación:

Comando de posición

- Actuadores mecánicos, para medición de estados - Detectores de proximidad

Mando - Sistema de mando - Funciones lógica

- Transductores para medición de variables específicas - Presostatos, temporizadores, etc.


Intervención manual

Mensaje. Señales de continuación

9


Secuenciador Programable El secuenciador programable es un módulo inteligente que emplea funciones lógicas para el control secuencial de máquinas eléctricas, neumáticas, hidráulicas, etc. Permiten elegir una secuencia, aunque las fases sean cambiantes. Esta diseñado para ser usado en pequeños sistemas de automatismos, en donde gracias a lo compacto de su diseño y a su fácil instalación hacen de él una alternativa competitiva en las soluciones a base de lógica cableada o de tarjetas específicas. Funciones especiales como temporización, conteo, flip flop, etc., están integrados en el secuenciador programable a fin de facilitar el cableado eléctrico con soluciones inteligentes. Ventajas - Es compacto, confortable y económico. - Utilizable universalmente - Contribuye a ahorrar espacios gracias a su tamaño compacto. - Operación sencilla mediante el panel de manejo y visualización integrado. - Introducción sencilla del circuito enlazado funciones básicas y especiales. - Mínimo despliegue de cableado. - Permite modificaciones flexibles sin complicados cambios de cableado. Aplicaciones - Control de arranque de motores eléctricos. - Control de máquinas neumáticas, hidráulicas. - Control de bombas por secuencias de operación, alternancia y/o presión constante. - Control de nivel de tanques. - Control inteligente de iluminación de edificios. Un secuenciador programable encuentra aplicación tanto en el sector industrial como en el doméstico. - Control de semáforos. - Control de escaleras eléctricas, etc. CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

10


II.- ARQUITECTURA DEL SECUENCIADOR PROGRAMABLE Un secuenciador programable lleva integrados: * Control. * Unidad de operación y visualización. * Fuente de alimentación. * Interfaz para módulos de programa y cable de PC. * Determinadas entradas y salidas según el tipo de equipo. * Ciertas funciones usuales en la práctica. Por ejemplo: activación / desactivación temporizada y relé de impulsos. La mayoría de secuenciadores programables utiliza el logigrama, que es un método gráfico que utiliza símbolos representando las operaciones en base a la lógica booleana, asociados de manera que se obtengan una o varias señales verdaderas o falsas, en función de los diferentes parámetros de entrada.

Logigrama

&

1

Acceso a la periferia de entradas y de salidas

Tiempo de ciclo

Leer datos

Imagen de proceso de entradas

Imagen de proceso de entradas

Programa

Programa de usuario

Instrucción de lectura a periferia Instrucción de escritura a periferia

Leer entradas

Transmisión de salidas

Imagen de proceso de salidas

Imagen de proceso de salidas CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

11


III.- PARTES DEL SECUENCIADOR PROGRAMABLE En el presente Manual de Aprendizaje se utiliza los secuenciadores programables: LOGO! de Siemens y ZELIO - LOGIC de Telemecanique, que son los más empleados en la industria manufacturera.

Secuenciador LOGO!

1

2

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

AC 115/120V

Input 6 x AC

SIEMENS

4

I: 123456 Mo 09:00 Q : 1234

6

Alimentación

2

Entradas

3

Salidas

4

Receptáculo de módulo con revestimiento

5

Panel de manejo (teclas)

6

Display LCD

5 ESC

OK

LOGO! 23ORC Output 4xRelay/BA

Q1

1

Q2

Q3

Q4

3 2 3

1

4

I1

I2

I3

I4

I5

I6

IB

I2,..,I6= inputs 24 VDC

24VDC

Secuenciador ZELIO - LOGIC

5

IC

IB,..,IC= inputs : analog 0.. t0VDC 0I 24 VDC

Telemecanique

Del

Ins. line

SR1 B121BD

7 8

123456 STOP 15:27 MI

z1 z4

z2 z3

1234

9 Esc.

Sel./OK

2 Q1

10 11

Output 4 x relay 240v / 10A

1

6

1

2 Q2

1

2 Q3

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

2 Q4

Ojales deslizables Bornera para la alimentación Pantalla LCD 4 líneas de 12 caracteres Bornera para las entradas digitales Bornera para las entradas analógicas 0 - 10 VCC o entradas digitales 24 VDC Tecla de eliminación de línea Tecla de inserción de línea Teclas de navegación o botón pulsador Z, si esta configurado Tecla de selección y validación Tecla de escape Espacio para la memoria de seguridad (opcional) o del cable de conexión pc/relé. secuenciador programable Bornera para las salidas Etiqueta de identificación

1 13

12


12


IV.- SISTEMAS DE MANDO O CONTROL Existen dos formas básicas de realizar el control de un proceso industrial: . Control en lazo abierto: Cuando las señales de mando son independientes de los órganos receptores. . Control en lazo cerrado: Cuando las señales de mando dependen de la posición de los órganos móviles. 1. CONTROL EN LAZO ABIERTO El control en lazo abierto (fig 1), se caracteriza porque la información o variables que controlan el proceso circulan en una sola dirección, desde el sistema de control al proceso. El sistema de control no recibe la confirmación de que las acciones que a través de los actuadores ha realizado sobre el proceso, se han ejecutado correctamente. OPERARIO

SISTEMA DE CONTROL

CONSIGNAS ORDENES

ACTUADORES

PRODUCTO DE ENTRADA

PROCESO

PRODUCTO TERMINADO

Fig. 1.- Control en lazo abierto

En las máquinas que trabajan con lazo abierto (Fig. 2), una vez dada la señal de marcha, todas las operaciones se suceden hasta el final sin ninguna variación. La máquina es incapaz, por si misma, de modificar sus parámetros, aunque le lleguen otras señales exteriores. U(v)

A

I(A)

A

B

P

T 5 - 10 u

Fig. 2.- Máquina que trabaja en lazo Abierto CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

13


2. CONTROL EN LAZO CERRADO El control en lazo cerrado (fig 3), se caracteriza porque existe una realimentación a través de los sensores desde el proceso hacia el sistema de control, que permite a este último conocer si las acciones ordenadas a los actuadores se han realizado correctamente sobre el proceso. La mayoría de los procesos existentes en la industria utilizan el control en lazo cerrado, bien, porque el producto que se pretende obtener o la variable que se controla necesita un control continuo en función de unos determinados parámetros de entrada, o bien porque el proceso a control se subdivide en una serie de acciones elementales de tal forma que, para realizar una determinada acción sobre el proceso, es necesario que previamente se haya realizado otra serie de acciones elementales. OPERARIO CONSIGNAS ORDENES

SISTEMA DE CONTROL

ACTUADORES

PRODUCTO DE ENTRADA

PRODUCTO TERMINADO

PROCESO

SENSORES Fig. 3.- Control en lazo cerrado

En las máquinas que trabajan en lazo cerrado, le llegan señales exteriores, se contrarrestan con las programadas y rectifican los parámetros de la misma para obtener el fin perseguido. La Fig. 4 muestra una rectificadora que trabaja en lazo cerrado. Cuando la muela sufre un desgaste según la dureza del material, se autocorrige y ordena las piezas a la medida programada. Servoamplificador

Valor real

Ajuste de carro A1

Parte electrónica

A2

Sensibilidad Servoválvula Amplificador operacional P

T A

B

Retroalimentación

Potenciómetro de posición

Cilindro posicionador

Fig. 4.- Máquina que trabaja en lazo cerrado CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

14


CALCULO DE LA CORRIENTE DE CONSUMO DE LA CARGA En este cálculo nos referimos a la carga conectada al secuenciador: bobina de contactor, alarmas, lámparas de señalización, selenoides, etc. 1.- Determinar la corriente que circula por la salida Q1 del secuenciador, si está conectada una bobina de contactor de 540 a una tensión de 220 v / 60 Hz.

SECUENCIADOR

* Aplicando a ley de OHM:

Q1

I=V Z

I = 220 540

Q 220 v / 60 Hz

SALIDAS

I A1 K A2

I = 0,41 A

* Rpta: La corriente que circula por la carga es de 0,41A

2.- Tres lámparas de señalización H1, H2 Y H3, de 3w / 220 v, están conectadas a las salidas Q1, Q2 Y Q3 del secuenciador. Determinar la corriente total consumida por las cargas, si están conectados a una tensión de 220 v / 60 Hz.

SECUENCIADOR

Q1

Q2

* Por ser las cargas iguales, la corriente que circula por ellas será la misma:

Q3

I1 = I2 = I3

SALIDAS

IT 220v/60 Hz

I1 H1

H2

I2

I3

* También:

H3

I1 = P = 0,01 A V

* Aplicando la ley de Kirchoff, tenemos:

IT = I1 + I2 + I3 = 0,03 A = 30 mA

* Rpta: La corriente total consumida por las cargas es 30 mA.


15


CONSIDERACIONES AMBIENTALES Y DE ACONDICIONAMIENTO A TENER EN CUENTA AL UBICAR UN SECUENCIADOR PROGRAMABLE

El entorno donde se sitúe el secuenciador programable debe reunir las condiciones ambientales siguientes: - Evitar cambios bruscos de temperatura y que ésta descienda por debajo de 5ºC. - Ausencia de vibraciones, golpes, etc. - Evitar exposición directa a los rayos o focos caloríficos intensos, así como temperaturas que sobrepasen los 50 - 60 ºC aproximadamente. - No situarlos en ambiente en donde la humedad relativa se encuentra aproximadamente por debajo del 20% o por encima del 90%. - Ambiente exento de gases inflamables, por seguridad. - Ausencia de polvo y ambientes salinos. - Evitar situarlo cerca de líneas de alta tensión En cuanto a su distribución dentro de un armario, se tendrá en cuenta los siguientes condiciones: - Los elementos productores de calor se situarán en la parte superior del armario, principalmente el secuenciador y la fuente de alimentación, para de esta forma facilitar la disipación del calor generado al exterior. - Los réles, contactores, etc. son generadores de campos magnéticos debido a sus bobinas, por lo que es recomendable alejarlos del secuenciador. - Los transformadores estarán lo mas alejados posibles de cualquier parte del secuenciador. - Separar los cables que conducen corriente continua de los de corriente alterna, para evitar interferencias. - Apantallar las líneas para atenuar campos interferentes de carácter magnéticos, eléctrico o electromagnético.


16

TAREA 2

MANEJO DE INSTRUCCIONES DEL SECUENCIADOR PROGRAMABLE

17

Teclas de Programación

ESC

OK

Menu Principal

OK

>Program.. PC/Card.. Start

ESC

Menu de Programación >Edit Prog. Clear Prog. Set Clock Asi - Bus..

OK ESC Menú PC/ Tarjeta >PC LOGO Card

Nº

ORDEN DE EJECUCION

LOGO Card LOGO

MATERIALES / INSTRUMENTOS

Ingresar a la programación del

* Interruptor Termomagnético

secuenciador programable

* Secuenciador Programable

02

Elaborar y guardar archivos

* Cables Eléctricos

03

Activar programa - Salir del Sistema

01

* Destornilladores * Multitester

PZA.

CANT.

DENOMINACION - NORMA / DIMENSIONES MANEJO DE INSTRUCCIONES DEL SECUENCIADOR PROGRAMABLE

PERÚ


MATERIAL

OBSERVACIONES

Ref. HT. HT. TIEMPO: 12 H HOJA: 1/1 2002 ESCALA: 18


OPERACIÓN: Ingresar a la programación del secuenciador programable. Se entiende por programación, la introducción de un circuito. Un programa del secuenciador equivale sencillamente a un esquema de circuitos, pero representado de manera algo diferente. L1 N I1 I2 I3 I4 I5 I6 SECUENCIADOR PROGRAMABLE

Toda la programación se realiza, de una Teclas de Programación

forma bastante sencilla, con las 6 teclas ESC

que están situadas en su panel frontal (fig 1)

OK

LOGO ! Q1

Q2

Q3

Q4

Fig.1.- LOGO! 230 RC

La visualización del programa, estado de entradas y salidas, parámetros, etc. se realiza en una pequeña pantalla LCD de forma gráfica (fig 2) Fig. 2. Visualización en el display del secuenciador Número de bloque asignado por Aqui hay conecLOGO ! tado otro bloque

B01 1 B02 I2 x

Entrada

Q1 Salida

Bloque

Terminal no requerido

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er Paso

Esquematiza un circuito. El circuito a programar, es el sistema de control del arranque directo de un motor Trifásico. a. Diseña el circuito de control con la lógica tradicional de relés.

L1 F1

95

97

96

98

P M

K1

K1

H1

H2

N


H.O.

1/8

19


b. Diseña el diagrama de funciones, con las funciones del secuenciador (El diagrama debe tener la misma lógica del apartado a.) B02

I1 I3

1

&

B03

X

B01 S

Q1

RS B04

I2 I3

R

1

X B05

I3 1

X X

Q2

LEYENDA I1 I2 I3 Q1 Q2

Pulsador de Marcha Pulsador de Paro Contacto del Relé Térmico Bobina del contactor K1 (en paralelo con H1) Lámpara de señalización, índica falla térmica (H2)

c. Aplica tensión al secuenciador L1 220V/60HZ N L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


ESC

OK

LOGO ! 230 RC Q1

Q2

Q3


Q4

H.O.

2/8

20


2 do Paso

Conecta el secuenciador a la red y aplica tensión al mismo. En el display se visualiza lo siguiente: No Program

3er Paso

Conmuta el secuenciador a la clase de servicio “programación”. A tal efecto, pulsa las teclas , y OK simultáneamente. No Program ESC

OK

* Aparece el menú principal del secuenciador:

Program .. PC/Card.. Start 4to Paso

Pulsa las teclas y , se desplaza el “>” verticalmente. Posiciona el “>” en “Program.” y pulsa la tecla OK. El secuenciador se conmuta al menú de programación.

Edit Prg. Clear Prg Set Clock

5to Paso

Posiciona, el “>” en “Edit Prg.” (edición, es decir, introducción de programa) y pulsa la tecla OK. El secuenciador visualiza ahora la primera salida:

Q1 Mediante las teclas

y , pueden elegirse las demás salidas


H.O.

3/8

21


6to Paso

Pulsa la tecla

. El cursor cambia de posición.

El cursor muestra la respectiva posición actual en el programa.

Q1

7mo Paso

Introduce el primer bloque (bloque RS). Pasa al modo de introducción pulsando la tecla OK.

8vo Paso

El cursor se representa enmarcado: Ahora puede elegirse un borne o un bloque.

Q1

Co

Elige la lista SF (pulsa la tecla hasta que aparece SF) y pulsa OK. El secuenciador muestra ahora el primer bloque de la lista de funciones especiales. B01

El primer bloque de la lista de funciones especiales es el temporizador ON DELAY. El cursor enmarcado indica que debe elegirse un bloque.

Trg Q1 T

9no Paso

Introduce el bloque RS: a. Pulsa la tecla ó

, hasta que en el display aparece el bloque RS

B01

El cursor sigue hallándose en el bloque y está enmarcado.

S RS

Q1

R

b. Pulsa ahora la tecla OK para concluir la elección. Representación del programa entero en el secuenciador B01

B01

Número de bloque S

S RS

RS

Q1

R


Q1

R

H.O.

4/8

22


* Así se ha introducido el primer bloque. A cada bloque introducido se le asigna un número, denominado número bloque. Ahora ya sólo es necesario cablear las entradas del bloque tal como sigue: c. Pulsa la tecla OK B01 Co

RS

R

10mo Paso

Q1

Introduce el bloque AND: a. Elige la lista GF (pulsa la tecla hasta que aparece GF) y pulsa OK. El secuenciador muestra ahora el primer bloque de la lista de funciones básicas. B02

&

B01

El primer bloque de la lista de funciones básicas es la función lógica AND

b. Pulsa la tecla OK dos veces B02 Co

11vo Paso

&

B01

Enlaza las entradas al bloque AND: a. Elige la lista “Co” pulsando la tecla OK B02 X

&

B01

El primer elemento de la lista Co es un “X”, el signo equivalente a “Entrada no utilizada”. Elige la entrada I1 mediante las teclas o .

b. Pulsa la tecla OK: I1 queda enlazada con la entrada del bloque AND. El cursor salta a la próxima entrada del bloque AND. B02

I1

&

B01


H.O.

5/8

23


12vo Paso

Enlaza ahora el bloque NOT con la entrada del bloque AND. Como ya se ha indicado antes, debes proceder para ello de la manera siguiente.: 1. Pasa al modo de introducción: Tecla OK 2. Elige la lista GF:

Teclas

O

3. Acepta la lista GF:

Tecla OK

4. Elige el bloque NOT:

Teclas

5. Acepta el bloque NOT:

Tecla OK

O

B03 1

B02

6. Elige la lista Co:

Tecla OK

7. Acepta la lista Co:

Tecla OK

8. Elige I3:

Teclas

9. Acepta I3:

o

Tecla OK

Así queda enlazada I3 con la entrada del bloque NOT B02

I1 B03

&

B01

. * En este programa no se requiere la última entrada del bloque AND. En los programas del secuenciador se identifica con una “X” (según el principio ya conocido): 1. Pasa al modo de introducción: Tecla OK 2. Elige la lista Co:

Teclas o


Tecla Ok

4. Elige X:

Teclas o

5. Acepta X:

Tecla OK

El programa se ubica ahora en el bloque B01. B01 B02 R

RS

Q1


H.O.

6/8

24


13vo Paso

Enlaza ahora el bloque OR con el borne R del bloque RS. 1. Pasa al modo de introducción: Tecla OK 2. Elige la lista GF:

Teclas o


Tecla OK

4. Elige el bloque OR:

Teclas o

5. Acepta el bloque OR:

Tecla OK B04 1

14vo Paso

B01

Enlaza las entradas I2 e I3 al bloque OR 1. Elige la lista Co:

Tecla OK


Tecla OK

3. Elige I2:

Teclas o

4. Acepta I2:

Tecla OK

5. Repite los pasos anteriores para introducir I3 6. La última entrada del bloque OR no se requiere, por lo tanto procede según el principio ya conocido. El programa se ubica en el bloque B01.

BO1

15vo Paso

Q1

Enlaza la programación de la salida Q2 procediendo de la manera siguiente: 1. Elige la salida Q2:

Teclas o

2. Cambia de posición el cursor:

Tecla

3. Pasa al modo de introducción:

Tecla OK


H.O.

7/8

25


4. Elige la lista GF:

Teclas o


Tecla OK

6. Elige el bloque OR:

Teclas o

7. Acepta el bloque OR:

Tecla OK B05

1

Q2

8. Introduce la entrada I3, según los principios ya establecidos 9. Las dos últimas entradas del bloque OR no se requieren, por lo tanto procede según lo establecido.

B05

I1 X X

1

Q2

Así quedan cableados todas las entradas de los bloques y el programa está completo para el secuenciador. 10. Regresa al menú de programación: Tecla ESC

>Edit Prog Clear Prog Set Clock

OBSERVACIÓN El secuenciador ha almacenado el programa a prueba de cortes de red. El programa permanece almacenado en el secuenciador hasta que vuelva a borrarse mediante la instrucción correspondiente.


H.O.

8/8

26


OPERACIÓN: Elaborar y guardar archivos - El programa elaborado en el secuenciador puede copiarse en un MODULO DE PROGRAMA. El módulo de programa permite: * Elaborar y guardar archivos de programas * Reproducir programas * Enviar correos por programas * Redactar y verificar programas en la oficina y transferirlos luego a otros secuenciadores en el armario de conexiones - El programa elaborado en el secuenciador también puede copiarse en lista de archivos del LOGO - Soft L1 N

En la Fig. 1, la flecha índica la posición del receptáculo en donde se inserta el MODULO DE PROGRAMA o la interfaz PC LOGO!

AC115/12 230/240V 0V

LOGO! Qutput 4x Relais/

Input 6 x AC

ESC

OK

Fig. 1 Secuenciador Programable


I1 I2 I3 I4 I5 I6

Copia el programa del secuenciador en el MODULO DE PROGRAMA. a. Conmuta el secuenciador al modo de servicio “Programación”. Teclas y OK, simultáneamente.

,

> Program... PC/Card Start b. Desplaza “>” hacia “PC/Card. Tecla c. Pulsa la tecla OK. Se visualiza el menú de transferencia:

:

>PC LOGO Card

LOGO Card LOGO


H.O.

1/4

27


d. Desplaza ´>´ hacia “LOGO

Card”. Tecla

e. Pulsa la tecla OK El secuenciador copia ahora el programa en el módulo de programa. Durante el proceso de copiado, parpadea un ´#´ en la pantalla: PC LOGO > LOGO Card Card LOGO #

Parpadea

Cuando el secuenciador acaba de copiar, regresa automáticamente al menú principal Program.. >PC/Card.. Start

OBSERVACIÓN Si fallara la red mientras el secuenciador está copiando, deberá volver a copiarse el programa tras la reposición de la red. 2do Paso

Copia el programa del módulo de programa al secuenciador. Si se tiene un modulo de programa con un programa, es posible copiar éste en el secuenciador de dos maneras diferentes: * Automáticamente al arrancar el secuenciador (red conect.). O bien * A través del menú “PC/Card” del secuenciador. Procede de la manera siguiente: 1. Conmuta el secuenciador al modo de servicio “Programación”. 2. Desconecta la tensión de alimentación del secuenciador. 3. Retira la tapa del receptáculo. 4. Enchufa el módulo de programa en el receptáculo. 5. Conecta nuevamente la tensión de alimentación. >Program.. PC/Card.. Start


H.O.

2/4

28


3er Paso

Copia a través del menú PC/Card. Proceso de copiar un programa del módulo de programa en el secuenciador: 1. Enchufa el módulo de programa 2. Conmuta el secuenciador a la clase de servicio “Programación”. Teclas , y OK simultáneamente. >Program.. PC/Card.. Start 3. Desplaza el `>` a “PC/Card”. Tecla 4. Pulsa OK. Se visualiza el menú de transferencia: >PC LOGO LOGO Card Card LOGO 5. Desplaza el `>` a “Card Teclas o

LOGO”:

6. Pulsa OK El programa es copiado desde el módulo de programa hacia el secuenciador. Cuando el secuenciador acaba de copiar, regresa automáticamente al menú principal. 4to Paso

Elabora y guarda archivo en LOGO! - soft. Procede de la manera siguiente: 1. Fichero

Nuevo Nuevo strg+N Abrir strg+F Guardar strg+G Guardar como Ajustar impresora strg+P Imprimir Alt+F4 Salir

2. Edición

Programar.


H.O.

3/4

29


3. Elabora el programa. Ejemplo: Arranque directo. 4. Guarda el archivo: Fichero

Guardar

5. Asigna un nombre al archivo. Ejemplo: Senati 6. Acepta el nombre. 7. En el menú principal del LOGO! - Soft, aparece:

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6 INPUT

En la fig. 2, la flecha índica el nombre asignado al archivo.

ESC

SENATI

OUPUT 1

Q1

2

OK

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

Fig. 2.- Menú Principal

OBSERVACIONES - Para transferir al secuenciador un programa generado mediante LOGO! Soft, elegir PC LOGO!. - Para transferir a LOGO! - Soft un programa generado mediante el secuenciador, elegir LOGO! PC

PRECAUCIONES - Si desea Ud. procesar ulteriormente su programa, tenga cuidado de no almacenarlo en un modulo con protección del programa - En modulo con “protección Know - how” sólo es posible arrancar el programa, pero no leerlo para su procesamiento.


H.O.

4/4

30


OPERACIÓN Activar programa - Salir del sistema Activar el programa, significa conmutar a RUN. En RUN se procesa el programa.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1er Paso

Posiciona el cursor en el menú principal.

>Program.. PC/Card.. Start

Tecla ESC.

2 do Paso

Posiciona ´>´ en ´Start´. Teclas o

3 er Paso

Confirma start. Tecla OK.

Program.. PC/Card.. >Start

I : 123456 Mo 09:00 Q : 1234 RUN

OBSERVACIONES - El secuenciador mostrado tiene 6 entradas y 4 salidas. También se muestra el día y hora actual. (MO 09:00), sólo para las variantes con reloj. - Salir de RUN, si desea modificar un programa o borrarlo (pulsando las teclas < , > y OK simultáneamente) - Si no ha introducido un programa, el secuenciador no se puede conmutar a RUN.


H.O.

1/1

31


FUNCIONES BÁSICAS DE LOS SECUENCIADORES I.- SECUENCIADOR LOGO

En la lista GF se especifican los bloques de funciones básicas para la introducción de un circuito. Se preveen las siguientes funciones básicas:

Representación en el esquema de circuitos

Representación en LOGO!

Designación de la función básica Y (AND)

& Conexión en serie Contacto de cierre O (OR) 1 Conexión en paralelo Contacto de cierre INVERSOR (NOT) 1 Inversor O-EXCLUSIVO (XOR) =1 Alternador doble Y-NEGADA (NAND)

& Conexión en paralelo Contacto de apertura 0-NEGADO (NOR) 1 Conexión en serie. Contacto de apertura


32


1. Y (AND) La conexión en serie de varios contactos de cierre se representa así en el esquema de circuitos:

Símbolo: I1 I2 I3

& Q

Este bloque se denomina Y (AND) porque la salida Q de Y sólo ocupa el estado 1 cuando I1 e I2 e I3 tienen el estado 1, es decir, cuando están cerrados. Tabla lógica para la función Y I1

I2

I3

Q

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

0 0 0 0 0 0 0 1

2. O(OR) La conexión en paralelo de varios contactos de cierre se representa así en el esquema de circuitos:

Símbolo I1 I2 I3

1 Q

Este bloque se denomina O porque la salida Q de O siempre ocupa el estado 1 cuando I1 ó I2 ó I3 tienen el estado 1, es decir, cuando están cerrados (o sea, que por lo menos una entrada debe tener el estado 1). Tabla lógica para la función O. I1

I2

I3

Q

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 1 1 1 1 1 1


33


3. INVERSOR (NOT) Símbolo

Un inversor se representa así en el esquema de circuitos:

1 Q

I1

Este bloque se denomina INVERSOR porque la salida Q ocupa el estado 1 cuando la entrada tiene el estado 0 y viceversa, es decir, el inversor invierte el estado en la entrada. Ejemplo de la ventaja que supone INVERSOR: para el secuenciador ya no se requiere ningún contacto de apertura, pues basta con utilizar un contacto de cierre y convertirlo en uno de apertura mediante el bloque INVERSOR. Tabla lógica para el bloque INVERSOR I1

Q

0 1

1 0

4. Y-NEGADA (NAND) La conexión en paralelo de varios contactos de apertura se representa así en el esquema de circuitos:

Símbolo I1 I2 I3

& Q

Este bloque se denomina Y-NEGADA porque la salida Q de Y-NEGADA sólo ocupa el estado 0 cuando I1 e I2 e I3 tienen el estado 1, es decir, cuando están cerrados. Tabla lógica para el función Y-NEGADA I1

I2

I3

Q

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

1 1 1 1 1 1 1 0


34


5. O-NEGADO (NOR) La conexión en serie de varios contactos de apertura se representara así en el esquema de circuitos:

Símbolo

>1

I1 I2

Q

I3

La salida de O-NEGADO sólo está activada (estado 1) cuando están desactivadas todas las entradas (estado O). Tan pronto como se active alguna de las entradas (estado 1), es desactivada la salida. Este bloque se denomina O-NEGADO porque la salida Q de O-NEGADO sólo ocupa el estado 1 cuando todas las entradas tienen el estado 0. Tan pronto como alguna de las entradas ocupe el estado 1, la salida de O-NEGADO tiene el estado 0. Tabla lógica para la función O-NEGADO I1

I2

I3

Q

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

1 0 0 0 0 0 0 0

6. O-EXCLUSIVO (XOR) En el esquema de circuitos, un OEXCLUSIVO es una conexión en serie de 2 alternadores:

Símbolo I1 I2

=1 Q

La salida O-EXCLUSIVO ocupa el estado 1 cuando las entradas tienen estados diferentes. Tabla lógica para la función O-EXCLUSIVO I1 0 0 1 1

I1 0 1 0 1

Q 0 1 1 0


35


II.- SECUENCIADOR ZELIO LOGIC 1.- El cuadro siguiente describe el funcionamiento de un botón pulsador conectado al secuenciador. El botón pulsador BP1 está conectado a la entrada I1 y la lámpara L1 está conectada a la salida Q1 del secuenciador programable.

Reposo Esquema Eléctrico

Trabajo Símbolo Zelio

BP1

Esquema Eléctrico BP1

I1 = 0 L1

i1=1

BP1

I1 = 1 L1

Nota:

i1=0

BP1

I1 = 1 L1

Símbolo Zelio

i1=0

I1 = 0 L1

i1=1

la función inversa se aplica a todos los contactos de un esquema de mando, ya representen salidas, relés auxiliares o bloques función.


36


2.- El secuenciador posee una pantalla de 4 líneas que permite representar los esquemas de mando.

Nota:

el programa ZelioSoft permite representar los esquemas de mando según los tres formatos siguientes:

Símbolo Ladder

21

13

Símbolo eléctrico

Símbolo del secuenciador Zelio

I1

O

I1

O

i1

I1

O

i1

22

14

O

O

o1

Q1

A2

A1

A2

A1

F

I1

o1 S

S

Q1

R

Q1

A2

A1

Bobina de enganche (SET)

o1 R

Bobina de desenganche (RESET)


37


* Ejemplo de utilización de una bobina telerruptor: I1 Q1 Esta función es muy práctica y permite el encendido y la extinción de una carga con ayuda de un botón pulsador. Si a la entrada I1 se conecta un botón pulsador y a la salida Q1 una lámpara, cada vez que se pulse el botón, la lámpara se encenderá si estaba apagada y se apagará si estaba encendida. Para realizar un interruptor de conmutación, basta con poner entradas en paralelo y conectar un botón pulsador en cada entrada. * Ejemplo de utilización de las bobinas Set y Reset: Queremos dirigir la alimentación de un equipo mediante un botón pulsador y la parada de este mismo equipo por otro botón pulsador. La solución es la siguiente:

Esquema eléctrico

Solución secuenciador programable

BP 2 L1 BP 3

I2 I3

sQ2 RQ2

El botón pulsador BP2 está conectado al secuenciador programable en la entrada I2 y el botón pulsador BP3 en la entrada I3. Una lámpara sencilla L1 se conecta a la salida Q2. Al pulsar el botón pulsador BP2 se enciende la lámpara. Al pulsar el botón pulsador BP3 se apaga la lámpara.

3. Relés auxiliares Los relés auxiliares notados con M se comportan exactamente como las bobinas de salida Q. Su única diferencia es que no poseen terminales de conexión. Son 15 (la numeración se efectúa en hexadecimal, de 1 a 9 y después de A a F). Se utilizan para memorizar o relevar un estado. Esta memorización o este relevo se utiliza en la forma de contacto asociado.


38


* Ejemplo de utilización de un relé auxiliar: Vamos a utilizar relés auxiliares para relevar la posición de varias entradas. Este relevo nos sirve para dirigir una bobina.

S1

S4

S5

S6

S2 S3

M2

M1 K1

- El circuito equivalente simplificado, seria:

El circuito en ZELIO, sería: I1

I2

I3

M1 M2

I4 I5 M1

M2

I6 M1

Q1

M2 LEYENDA K1


I1 I2 I3 I4 I5 I6 Q1

: : : : : : :

S1 S2 S3 S4 S5 S6 K1

39


3.- Diagrama de Bloques de Circuitos Digitales En un sistema digital, un bit se caracteriza por uno de los dos niveles de tensión. Si la más positiva es el nivel 1 y la otra es el nivel 0, se dice que el sistema emplea lógica positiva. En cambio un sistema lógico negativo es el que designa el estado de tensión más negativo del bit como nivel 1, y el más positivo como nivel 0. Cabría destacar que los valores absolutos de la dos tensiones no tienen significado en estas definiciones. Concretamente el estado 0 no representa necesariamente el nivel de tensión 0 (aunque ello ocurra en algunos sistemas). Puerta -ORUna puerta OR tiene dos o mas entradas y una sola salida y funciona de acuerdo con la siguiente definición: La salida de una puerta OR se halla en estado 1 si una o más de las entradas está en 1. Las n entradas de un circuito lógico las designaremos con las letras A, B, C,...N y la salida por F. A B F = A+ B

A

B

F

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 1

Figura 6, Puerta OR.

En la figura 6 se representa el símbolo normalizado de una puerta OR (normas ANSI y IEEE), junto con la expresión Boole para tal puerta. Puerta -ANDUna puerta AND tiene dos o más entradas y una sola salida y funciona de acuerdo con la siguiente definición: la salida de una puerta AND estará en estado 1 sólo si están en estado 1 todas las entradas.

A B F = A. B

Figura 7, Puerta AND


ABF

F

00 01 10 11

0 0 0 1

0 0 0 1

40


En la figura 7 se da el símbolo de la puerta AND junto con la expresión de Boole para dicha puerta. A veces se coloca un punto (.) o una aspa (x) entre los símbolos para indicar la operación AND. Se puede comprobar que la tabla de la verdad de dos entradas de la figura responde a la definición del función AND.

Puerta -NOTLos circuitos NOT tienen una sola entrada y una sola salida y responden a la negación lógica de acuerdo con la siguiente definición: la salida de un circuito NOT tiene el estado 1 sólo si la entrada no toma el valor. La norma para indicar una negación lógica es un pequeño círculo en el punto en que la línea de la señal se une a un símbolo lógico.

A

A

A A 0 1

1 0

Figura 8, Puerta NOT

A veces se emplea una apóstrofe (') en lugar de un guión (-) para indicar la operación NOT.

Otras funciones importantes Como complemento a las puertas lógicas vamos a ver otras funciones muy importantes en electrónica digital y que conviene conocer.

F= A.B = A + B

F= A + B = A . B 2

1

3

2 7400

1

3

NAND

7402

NOR

F=A O B 1

3

2 7486

OR-EXCLUSIVA

Figura 9, Funciones NAND, NOR Y OR-EXCLUSIVA


41


PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN EL MANEJO DEL SECUENCIADOR PROGRAMABLE -

Desconectar el aparato

-

Tomar la medidas necesarias para prohibir cualquier activación intempestiva.

-

Comprobar la ausencia de tensión.

-

Efectuar las puestas a tierra y las puestas en cortocircuito necesarias.

-

Protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos por medio de guardamotores, interruptores termomagnéticos, fusibles, etc.

-

Sólo las personas cualificadas están autorizadas a poner en marcha el secuenciador programable.

-

Los aparatos de automatización y de mando deben instalarse de forma que estén protegidos contra cualquier accionamiento involuntario.

-

Es muy importante comprobar que la conexión a los órganos de comando respete las normas de seguridad en vigor.

-

Las fluctuaciones o las diferencias de tensión de la red, no pueden sobrepasar los umbrales de tolerancia indicados en las características técnicas ya que podrían causar defectos de funcionamiento y provocar situaciones peligrosas.

-

Para evitar situaciones peligrosas piense en respetar las normas que rigen las paradas de urgencia. Comprobar que el desbloqueo del sistema de parada de urgencia no provoca un inicio intempestivo del sistema automatizado.

-

Tomar todas las medidas necesarias para garantizar por una parte, la correcta consecución de una aplicación interrumpida por caída o corte de corriente y por otra parte, prohibir la aparición de estados peligrosos, o incluso de fuga.

-

Tener en cuenta la máxima carga de conmutación para las salidas del secuenciador programable. La máxima corriente de conmutación depende de la carga y de la cantidad de maniobras deseadas.

-

Las entradas del secuenciador programable no poseen separación galvánica, por lo que requieren el mismo potencial de referencia (masa) que la tensión de alimentación.


42

TAREA 3 PROGRAMACION DEL SECUENCIADOR PARA EL ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFASICO

TAREA 4 PROGRAMACION DEL SECUENCIADOR PARA EL ARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO DE UN MOTOR TRIFASICO

43

SISTEMA DE FUERZA L1 L2 L3

SISTEMA DE CONTROL L1 220V / 60 HZ

97 98

N L1 N

M P F1 I1 I2 I3 I4 I5 I6

GUARDAMOTOR SECUENCIADOR PROGRAMABLE

ESC

OK

LOGO! 1 Q1 2 1 Q2 2 1 Q3 2 1 Q4 2

CONTACTOR

K1

H1 H2

RELE TERMICO DIFERENCIAL

LEYENDA K1: H1: H2: M: P : F1:

MOTOR TRIFASICO

Nº

ORDEN DE EJECUCION

Elaborar diagrama de funciones Armar circuito de fuerza del arranque directo de motor trifásico Conectar sensores y actuadores Verificar funcionamiento del circuito con secuenciador

01 02 03 04

PZA.

CANT.

PERÚ

BOBINA DEL CONTACTOR LAMPARA, INDICA MARCHA LAMPARA, INDICA FALLA TERMICA PULSADOR MARCHA PULSADOR PARO CONTACTO DEL RELE TERMICO

MATERIALES / INSTRUMENTOS * Motor Trifásico 3HP * Guardamotor 10A * Contactor 9A * Relé Térmico Diferencial 8 - 13A * Secuenciador Programable * Pulsadores N.A. Rojo y Verde * Lámparas de señalización Rojo y Verde. * Interruptor Termomagnético Bipolar 2A * Fusibles 1A * Cables Eléctricos * Multitester

DENOMINACION - NORMA / DIMENSIONES PROGRAMACION DEL SECUENCIADOR PARA EL ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFASICO CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

MATERIAL

HT TIEMPO: ESCALA:

OBSERVACIONES

Ref. HT. 4H HOJA: 1/1 2002 44


OPERACIÓN: Elaborar diagrama de funciones del arranque directo del motor trifásico. En el secuenciador se realiza un diagrama de funciones interconectando bloques y bornes. Para convertir un circuito en LOGO!, Se debe comenzar por la salida del circuito. La salida es la carga o el relé que debe efectuar la conmutación. El circuito es convertido en bloques. A tal efecto, se debe procesar el circuito desde la salida hasta la entrada. B01


S RS

Q1

R

La salida Q1, conéctala al bloque RS

B02 2do Paso

Conecta el bloque AND al borne S del bloque RS

&

B01 S R

RS

Q1

B02 3er Paso

4to Paso

to

5 Paso

6to Paso

I1

Conecta la entrada I1 al primer borne del bloque AND

&

El borne 3 del bloque AND, no se va utilizar, por lo tanto anula esa entrada.


B02

I1

Conecta el bloque NOT al segundo borne del bloque AND

Conecta la entrada I3 al borne del bloque NOT

B01

1

B03

& B02

I1 I3

1

B03

&

1

B01

B02

I1 I3

B01

B03

X

H.O.

& 1/2

B01

45


B01 7mo Paso

B02 S B04 R

Conecta el bloque OR al borne R del bloque RS

RS

Q1

1 8vo Paso

B04

Conecta las entradas I2 e I3 a los bornes 1 y 2 del bloque OR. El tercer borne anulalo

I2 I3

1

B01

X B05

9no

La salida Q2, conéctala a un bloque OR

Paso

10mo Paso

1

Q2

B05

Conecta la entrada I3 al primer borne del bloque OR. Los demás bornes anulalos

I3 1

X

Q2

X

DIAGRAMA DE FUNCIONES DEL ARRANQUE DIRECTO DEL MOTOR TRIFÁSICO

B02

LEYENDA

I1 I3

1

B03

&

B01 S

X

B04

I2 I3

R

Q1

RS

1

X

I1:

Pulsador de Marcha

I2:

Pulsador de Paro

I3:

Contacto del Relé térmico

Q1:

Bobina del Contactor

Q2:

Lámpara, índica Sobrecarga

B05

I3 X X

1

Q2


H.O.

2/2

46


OPERACIÓN: Armar circuito de fuerza del arranque directo del motor trifásico. En el circuito de fuerza se conectan el guardamotor, el contactor electromagnético, el relé térmico diferencial y el motor. PROCESO DE EJECUCIÓN 1er Paso

Realiza el montaje de los componentes.

RIEL DIN

* Guardamotor

Contactor

* Contactor Relé térmico diferencial

* Relé térmico * Motor Trifásico

Fig. 1 Montaje del contactor y el relé térmico

2do Paso

Cablea el circuito de fuerza:

L1

L2

L3

GUARDAMOTOR I

CONTACTOR K ELECTROMAGNÉTICO

RELÉ TÉRMICO DIFERENCIAL

MOTOR TRIFÁSICO

I

I

L1

L2

L3

T1

T2

T3

* Usa conductor Nº 14 AWG tipo TW

F1

M P.E


H.O.

1/1

47


OPERACIÓN: Conectar sensores y actuadores para el arranque directo del motor trifásico. En el secuenciador programable, se conectan elementos de introducción de señales (sensores) y elementos de salida (actuadores). - Los elementos de introducción de señales son: el pulsador de marcha, el pulsador de paro y el contacto N.A del relé térmico diferencial. - Los elementos de salida son: la bobina del contactor (K1), la lámpara que índica marcha del motor (H1) y la lámpara que índica falla térmica (H2).

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er

Paso

97

Conecta los sensores

M

L1 N

M : Pulsador de Marcha P : Pulsador de Paro F1: Contacto del relé térmico

P F1

SENSORES

98

I1 I2 I3 I4 I5 I6


* Usa conductor Nº 18 AWG tipo TFF ESC

OK

LOGO! 1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

97 M

L1 N

2do Paso

Conecta los Actuadores

P F1

SENSORES

98

I1 I2 I3 I4 I5 I6


K : Bobina del contactor H1: Lámpara, índica marcha H2: Lámpara, índica sobrecarga ESC

* Usa conductor Nº 18 AWG tipo TFF

LOGO! 1

Q1 K


OK

2

1

H1

Q2

2

H2

1

Q3

2

1

Q4

2

Actuadores

H.O.

1/1

48


OPERACIÓN: Verificar funcionamiento del circuito de arranque directo del motor trifásico con secuenciador. Para verificar el funcionamiento del circuito, se debe aplicar tensión al secuenciador y realizar las pruebas de marcha, paro y falla térmica.

L


97

220v/60Hz

N M

L1 N

1er Paso

P F1

98

I1 I2 I3 I4 I5 I6


Aplica tensión al secuenciador

* Bornes : L1 - N ESC

* Tensión: 220v/60Hz * Conductor Nº 18 AWG tipo TFF

LOGO! 1

Q1 K

2do Paso

OK

2

1

H1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

H2

Realiza las pruebas de funcionamiento:

1. Acciona el pulsador de marcha (I1), se debe activar la salida Q1 del secuenciador. 2. Acciona el pulsador de paro (I2), se debe desactivar la salida Q1 del secuenciador. 3. Si la salida Q1 esta activada y accionas el contacto del relé térmico (I3), se desenergiza Q1 y se energiza la salida Q2 (H2). OBSERVACIÓN Si se mantiene enganchado el contacto del relé térmico (I3) y se activa el pulsador de marcha (I1), el circuito permanece inalterable.


H.O.

1/1

49

HOJA A-3


OPERACIÓN: Elaborar diagrama de funciones del arranque estrella - triángulo del motor trifásico. Realizar el diagrama de funciones interconectando bloques y bornes.

B02

I1

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er

Paso

Conecta los bloques de funciones que gobiernan la salida Q3 (K3)

I3

1

Q2

1

B03 B04

&

B01 S

B05

I2 I3

B06: Temporizador ON Delay

R

Q3

RS

1

B06

Q1 T=6 s

t

B07 Q3 S 2do Paso

Conecta los bloques de funciones que gobiernan la salida Q1 (K1, H1)

B08

I2 I3

R

Q1

RS

1

X

B11 Q1 3er

Paso

Conecta los bloques de funciones que gobiernan la salida Q2 (K2)

T=6 s

t Q3

B10 1

B12

&

X B13

B11: temporizador ON Delay

I2 I3

B9 S R

RS

Q2

1/2

51

1

X

4to Paso

Conecta los bloques de funciones que gobiernan la salida Q4 (H2)


B14

I3 X X

1

Q4

H.O.


DIAGRAMA DE FUNCIONES DE ARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO DEL MOTOR TRIFÁSICO B02 I1

I3

1

Q2

1

B03 B04

&

B01 S

B05

I2 I3

R

Q3

RS

1

B06

Q1 T=6 s

t

B07 Q3 S B08

I2 I3

R

Q1

RS

1

X

B11 Q1 T=6 s

t Q3

B10 1

B12

&

X B13

I2 I3

B09 S R

Q2

RS

1

X B14

I3 X X

I1: I2: I3: Q1: Q2: Q3: Q4:

1

Q4

LEYENDA Pulsador de Marcha Pulsador de Paro Contacto del Relé térmico Bobina del Contactor K1 Bobina del Contactor K2 ( ) Bobina del Contactor K3 ( ) Lámpara, índica sobrecarga


H.O.

2/2

52


OPERACIÓN: Armar circuito de fuerza del arranque estrella - triángulo del motor trifásico. En el circuito de fuerza se conectan el guardamotor, tres contactores, el relé térmico diferencial y el motor. PROCESO DE EJECUCIÓN 1er Paso

Contactor K3

Realiza el montaje de los componentes Contactor K2

RIEL DIN

Contactor K1

Fig. 1 Montaje de los contactores y el relé térmico

Relé térmico diferencial

2do Paso

Cablea el circuito de fuerza: L1

L2

L3

* Usa conductor Nº 12 AWG tipo TW GUARDAMOTOR I

CONTACTORES

K1

RELÉ TÉRMICO DIFERENCIAL

I

I

L1

L2

L3

T1

T2

T3

K2 ( )

L1

L2

L3

T1

T2

T3

K3 ( )

L1

L2

T1

T2

L3 T3

F1

V

W

U

M

MOTOR TRIFÁSICO X P.E

Z Y


H.O.

1/1

53


OPERACIÓN: Conectar sensores y actuadores para el arranque - estrella - triángulo del motor trifásico. - Los elementos de introducción de señales (sensores), son: el pulsador de marcha, el pulsador de paro y el contacto N.A del relé térmico diferencial. - Los elementos de salida (actuadores), son: las bobinas de los contactores (K1, K2 y K3), la lámpara que índica falta térmica (H2) y la lámpara que índica marcha (H1).


97

Conecta los sensores M

L1 N

M : Pulsador de marcha

SENSORES

98

P F1

I1 I2 I3 I4 I5 I6


P : Pulsador de paro F1 : Contacto del relé térmico * Usa conductor Nº 18 AWG Tipo TFF ESC

OK

LOGO! 1

Q1

2

1

2

Q2

1

Q3

2

1

97

1er Paso

M

Conecta los actuadores

L1 N

P F1

Q4

2

SENSORES

98

I1 I2 I3 I4 I5 I6


K1 : Bobina del contactor principal K2 : Bobina del contactor triángulo K3 : Bobina del contactor estrella ESC

H1 : Lámpara, índica marcha H2 : Lámpara, índica sobrecarga * Usa conductor Nº 18 AWG Tipo TFF

OK

LOGO! 1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

2

Q4

ACTUADORES H1 K1


K2

H2

K3

H.O.

1/1

54


OPERACIÓN: Verificar funcionamiento del circuito de arranque estrella - triángulo del motor trifásico Para verificar el funcionamiento del circuito, se debe aplicar tensión al secuenciador y realizar las pruebas de marcha (arranque - ), paro y falla térmica.

L


220v/60Hz

97

N M

L1 N

1er Paso

98

P F1

I1 I2 I3 I4 I5 I6


Aplica tensión al secuenciador * Bornes: L1 - N * Tensión: 200v / 60 Hz * Conductor Nº 18 AWG tipo TFF

ESC

OK

LOGO! 1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

H2

H1 K1

2do Paso

2

K2

K3

Realiza las pruebas de funcionamiento: 1. Acciona el pulsador de marcha (I1), se debe activar la salida Q3 (K3) y Q1 (K1, H1) del secuenciador. 2. Transcurrido el tiempo establecido en el programa (6 seg), se desactiva Q3 y se activa Q2 (K2). 3. Acciona el pulsador de paro (I2), se desactivan las salidas Q1 Y Q2. 4. Si cualquiera de las salidas que gobiernan las bobinas de los contactores esta activada y accionas el contacto del relé térmico (I3), estas salidas se desenergízan y se energizan Q4 (H2). OBSERVACIÓN Si se mantiene enganchado el contacto del relé térmico (I3) y se activa el pulsador de marcha (I1), el circuito permanece inalterable.


H.O.

1/1

55


FUNCIONES ESPECIALES DE LOS SECUENCIADORES I.- SECUENCIADOR LOGO!

En la lista SF se especifican los bloques de funciones especiales para la introducción de un programa en LOGO!. Se preveen las siguientes funciones especiales: Función

Representación Representación en en el esquema LOGO! de circuitos

Retardo de activación

Representación en Re LOGO!....L...

Trg T

Retardo de desactivación

Trg R T

Relé de impulsos

Trg R Par

Trg R

Reloj de temporización Relé disipador

Re

No1 No2 No3 R S K1

K1

S R

RS

Salida de impulsos

RS S R Par

Re

En T

Re: este estado está almacenado de forma remanente a prueba de cortes de la red si hay enchufado un módulo para remanencia (sólo para LOGO!....L...) y se ha definido la función como remanente. * Donde: Trg R S T En Par

: Señal de entrada : Reset : Set : Tiempo : Señal de entrada : Límite

No1, No2, No3: Ajuste de Tiempos CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

56


Función

Representación Representación en en el esquema LOGO! de circuito

Retardo de R activación memoriza- Trg ble K1 Contador adelante/ atrás

K1 K1

Representación en Re LOGO!....L...

Trg R T

Q R Cnt Dir Par

+/-

Contador de horas de servicio

4 digitos

R Cnt Dir Par

+/-

R En Ral Par

Relé disipador / Salida de impulsos

6 digitos h

Re

Trg T

Interruptor de valor de umbral

Fre Par

Re: este estado está almacenado de forma remanente a prueba de cortes de la red si hay enchufado un módulo para remanencia (sólo para LOGO!....L....) y se ha definido la función como remanente. OBSERVACIÓN R tiene prioridad ante las demás entradas para las funciones. Donde: Cnt Dir Ral Fre

: cuenta cambios de 0 a 1 : índica sentido de conteo : Reset all (resetear todo) : Señal de entrada que suministra los impulsos a contar


57


II.- SECUENCIADOR ZELIO LOGIC 1. Bloque función temporizador El bloque función Temporizador permite retrasar, prolongar y dirigir acciones durante un tiempo determinado. Posee una entrada de puesta a cero, una entrada de mando y una salida que permite saber si se ha terminado la temporización. La parametrización del bloque es accesible: durante la introducción de la bobina de mando (con la marca TT-Nº) en la línea de esquema. El menú “PARAMET”. Permite modificar el valor de preselección si el bloque no se ha cerrado con el candado. * Contactos del Bloque Función Temporizador Representación

TNº

Función

Nº

Descripción

El funcionamiento del contacto de salida depende de la parametrización del Temporizador. Las parametrizaciones posibles se explican mejor en la continuación de este párrafo.

Normalmente abierto 1a8

tNº

Normalmente cerrado

Bobinas y parámetros del bloque función Temporizador 1

2

3

4

A

T T 1 R T t T t = 0 0 . 0 0 S C

7

6

5

123456-

Entrada de mando del Temporizador. Entrada de puesta a cero del Temporizador. Salida de mando (o alcance del Tiempo de preselección). Tipo de Temporizador (8 posibles, ver página siguiente). Unidad de tiempo de preselección. Tiempo de temporización, llamado también tiempo de preselección. 7- Bloqueo del valor de preselección del Temporizador. (Candado) Nota: Esta pantalla aparece únicamente cuando se introduce la bobina asociada a la entrada de mando del Temporizador. Cuando aparece un punto en esta pantalla, índica que el elemento no se ha utilizado en las líneas de esquema. CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

58


* Tipos de Temporizador:

Tipo

Descripción

Tipo A: Retraso en la conexión (Temporización al trabajo). Ejemplo: quiero decalar la conexión de un contactor para limitar la corriente de llamada.

T T 1 R T t T t = 0 0 . 0 0 S C

A

T T 1 R T t T t = 0 0 . 0 0 S C

a

Tipo a: retraso en la conexión por flanco de subida con puesta a Cero.

T T 1 R T T t t = 0 0 . 0 0 S C

C

Tipo C: Retraso en el disparo (Temporización al reposo). Ejemplo: mantenimiento en marcha de un ventilador cerca de la parada del motor.

T T 1 R T T t t = 0 0 . 0 0 S C

B

T T 1 R T T t t = 0 0 . 0 0 S C

W

T T 1 R T . T . t t = 0 0 . 0 0 S C

D

T T 1 R T . T . t t = 0 0 . 0 0 S C

d

T T 1 2 R T T t = 0 0 . 0 0 S C

T t

Tipo B: impulso calibrado en flanco descendente de la entrada de mando (Contacto de paso). Ejemplo: Encendido por un botón pulsador de un alumbrado con reloj contador. Tipo W: impulso calibrado en flanco descendente de la entrada de mando. Ejemplo: Cierre de una barrera de peaje. Tipo D: luz intermitente simétrica. Ejemplo: señalización de un defecto por parpadeo de un terminal luminoso. Tipo d: Luz intermitente simétrica en frente montante de la entrada de mando con Puesta a Cero. Ejemplo: comando de freno por impulso después del corte de la alimentación. Tipo T: Totalización con Puesta a Cero. Ejemplo: solicitar la sustitución de un filtro cuando se ha sobrepasado la duración de utilización


59


2. Bloque función contador El bloque función contador permite contar impulsos. Se puede poner a cero y un elemento gráfico utilizado como contacto, permite saber si se ha alcanzado el valor de preselección. La parametrización de bloque es accesible: durante la introducción de la bobina que representa la entrada del recuento (marcada CCNº) en la línea de esquema. El menú “PARAMET”. Permite modificar el valor de preselección, si el bloque no se ha cerrado con la ayuda del candado.

Representación

Función

CNr

Normal

Nº

Descripción

El contacto es conductor cuando el contador ha alcanzado el valor de preselección fijado. 1a8

cNr

El contacto es conductor mientras que el contador no ha alcanzado su valor de preselección.

Inversa

Bobinas y parámetros del bloque contador: 1

CC 1 R C . C DC

6

2

C

3

p = 0 0 0 0

5

4

1- Entrada de recuento 2- Entrada de puesta a cero 3- Salida de Validez o de alcance de preselección 4- Valor por alcanzar llamado también valor de preselección 5- Bloqueo del valor de preselección del bloque 6- Entrada de sentido de recuento (recuento/descuento) NOTA: esta pantalla aparece únicamente cuando se introduce la bobina correspondiente a la entrada de recuento. El único parámetro modificable es el valor de preselección. Su valor está comprendido entre 0 y 9999.


60


* Descripción del Bloque función contador: Elemento

Descripción / Utilización

Ejemplo

Este elemento se utiliza como bobina en un esquema de mando, representa la entrada de recuento del bloque. Con cada excitación de la bobina, el contadaor se incrementa o disminuye 1 punto según el sentido de recuento escogido.

Ejemplo de utilización: Recuento en la entrada del bloque función Contador Nº 1

RC

Esta elemento se utiliza como bobina en un esquema de mando, representa la entrada de puesta a cero de bloque Contador. La excitación de la bobina tiene por efecto la puesta a cero de valor actual de recuento.

Ejemplo de utilización: Puesta a cero del contador Nº 1 pulsando el botón superior del cuadro de navegación. Z1 RC1

DC

Esta elemento se utiliza como bobina en un esquema de mando, representa la entrada del contador que determina el sentido de recuento. Si esta bobina se excita, el bloque función descuenta. Por defecto (esta entrada no tiene cable) el bloque función recuenta.

Ejemplo de utilización: Recuento o descuento según el estado de una entrada del secuenciador programable. I2 DC1

CC

p= 0000

I1

CC1

Valor por alcanzar, este valor también se llama valor de preselección. Cuando el valor actual del contador es igual al valor de preselección, el contacto C del contador es conductor. Este valor se puede modificar en la pantalla descrita anteriormente pero también en el menú “PARAMET”.

Este parámetro permite bloquear el valor de preselección del bloque función contador. Cuando el bloque esta bloqueado, el valor de preselección no aparece en el menú “PARAMET”.

C ou c

Ejemplo de utilización: encendido de un piloto Utilizando como contacto, este elemento conectado a la salida Q1 del bloque función Contador indica que el del secuenciador cuando valor de preselección y el valor actual son el valor de preselección se ha alcanzado, o en caso iguales. contrario, extinción. C1 Q1


61


FUNCIONES LÓGICAS El álgebra de Boole es una herramienta matemática desarrollada inicialmente con el objetivo de representar las formas de razonamiento lógico, sistematizarlas y profundizar en el conocimiento de sus mecanismos. La rama de la Filosofía que hace uso de este método matemático es la lógica matemática. Fue representada por George Boole (1815- 1864). Se definen tres tipos de operaciones con las variables boolenas: · ADICIÓN: Aplicada a las variables A y B se representan como: A + B La tabla de la verdad que representa es la de puerta “OR”. · PRODUCTO: Aplicado a las variables A y B se representa como: A.B ó AB La tabla de la verdad que la representa es la de la puerta “AND” · COMPLEMENTACIÓN: Se aplica a una sola variable es A, se representa como: “A”. La tabla de la verdad que la representa es la puerta “NOT”. A

A+B B

B

A

A.B

A A+A

A Figura 1. Representación de puestas lógicas mediante contactos.

Con objeto de visualizar estas operaciones supóngase que A y B representan el estado de dos contactos de modo que si valen1, significa que el contacto está cerrado: si valen 0, por el contrario, el contacto está abierto. La figura 1. proporciona una representación de las tres operaciones en forma de asociaciones de contactos. La asociación en paralelo representa la suma: es decir, existirá continuidad entre extremos de la misma si A y B están cerrados. CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

62


1.- Teoremas Importantes Teorema 1 : El resultado de aplicar cualquiera de las tres operaciones definidas a variables del sistema booleano es otra variable del sistema y este resultado es único. Para comprobarlo no hay más que tabular estas operaciones, aplicadas a todas las combinaciones posibles de variables de entrada y verificar que la salida es siempre una variable booleana. Teorema 2 : Ley de la impotencia: A+A = A A.A=A Estas relaciones pueden demostrarse por inducción perfecta, es decir, escribiendo todas las posibles combinaciones de las variables y realizando la operación indicada para cada una de ellas. Teorema 3 : Ley de la involución: (A´)´ = A Teorema 4 : Ley conmutativa: Respecto a la adicción: A+B = B + A Respecto al producto : A . B = B . A Teorema 5 : Ley asociativa: Respecto a la adición: A + (B + C) = (A + B) + C = A + B + C Respecto al producto: A(B + C) = A B + A C Teorema 6 : Ley distributiva: Respecto a la adición: A + B C = (A + B) (A + C) Respecto al producto: A (B + C) = A B + A C Teorema 7 : Ley absorción: A +A B =A A (A + B) = A Ejercicio: Mediante inducción perfecta demostrar los teoremas 4, 5, 6 Y 7. Teorema 8 : Ley de Morgan: A . B = A+ B A + B = A. B La ley De Morgan se puede generalizar a más variables A continuación se representan algunas relaciones interesantes que se deducen de la definición de las operaciones lógicas y de los teoremas anteriores: CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

63


Teorema 9 : Ley de Morgan generalizada. El complemento de una función se obtiene complementando todas las variables que en ella intervienen e intercambiando las operaciones adición y producto. F (A+B+C+...) = F (A . B . C...) Teorema 10: Toda función puedes descomponerse, con respecto a cualquiera de las variables de las que depende, según la siguiente relación: F(A,B, C,…) = A F(1, B, C, …) + A F (0, B, C, …) 2.- Realización de Funciones Mediante Diagramas de Contactos Podemos realizar las funciones del punto anterior mediante diagramas de contactos, aplicando los conocimientos del tema anterior. A

F = A+ B + C

B

C F = AB + CBA + A B

C

A

B

A

B

A

B

Figura 2. Realización de funciones con diagramas de contactos.

EJEMPLO: En un determinado proceso industrial, disponemos de dos generadores de 15Kw, cada uno, para alimentar a tres motores de 5Kw, 10Kw y 15Kw, los cuales no funcionan siempre juntos (ver figura 3) Queremos realizar un automatismo que detecte los motores que están funcionando en dada momento y haga entrar en funcionamiento al segundo generador cuando sea necesario. MOTORES

Figura 3.

15Kw

15Kw

5Kw A

ENTRADAS 1 MOTOR FUNCIONA 0 MOTOR PARADO

10Kw B 15Kw C

AUTOMATISMO


SALIDAS 1 FUNC. 2 GENER. 0 NO FUNCIONA

64


A 0 0 0 0 1 1 1 1

B C 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1

F 0 0 0 1 0 1 0 1

El paso siguiente es realizar la tabla de la verdad: a partir de las condiciones de principio, sólo tendremos que comprobar cuándo la suma de la potencias de los motores que están funcionado en cada momento es mayor de 15Kw: Realizamos la función por unos: F=A.B.C+A.B.C+A.B.C

Y el circuito que nos realiza este automatismo, será mediante puertas lógicas (Figura 4). 1 2

1

1

3

1

3

2

2

3

2 1 2

1

2

1 2

1 2

1

3

2

3

3

3

Figura 4, Ejemplo realizado con puertas lógicas.

Y mediante diagrama de contactos (figura 5).

A

B

C

A

B

C

A

B

C

Figura 5, Esquema del Ejemplo con contactos CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

65

TAREA 5

PROGRAMACION DEL SECUENCIADOR PARA EL ARRANQUE SECUENCIAL DE MAQUINAS ELECTRONEUMATICAS

66

Dispositivo para remachar

Cilindro B Cilindro A

Diagrama de Movimientos

1 1 A

S

a0

2

3

4

5 =1

a1

0 1

b1

B

b0

0 Nº

ORDEN DE EJECUCION

Armar circuito de fuerza para

01

arranque secuencial de máquinas electroneumáticas

PZA.

CANT.

MATERIALES / INSTRUMENTOS * Cilindro de doble efecto (02) * Electroválvula 5/2 monoestable (02) * Mangueras de presión * Final de carrera eléctrico * Unidad de mantenimiento * Válvula distribuidora * Compresor * Secuenciador programable * Fuente de tensión 0 - 30VDC

DENOMINACION - NORMA / DIMENSIONES PROGRAMACION DEL SECUENCIADOR PARA EL ARRANQUE SECUENCIAL DE MAQUINAS ELECTRONEUMATICAS

PERÚ


MATERIAL

OBSERVACIONES

Ref. Ht. HT. TIEMPO: 15H HOJA: 1/1 2002 ESCALA: 67


OPERACIÓN: Armar circuito de fuerza para arranque secuencial de máquinas electroneumáticas. El circuito de fuerza esta constituido por los elementos de trabajo (cilindros) y los elementos de alimentación de señal (electroválvulas). Este circuito debe ser complementado por el circuito de control, que da las ordenes para realizar la secuencia establecida.


Realiza el montaje de los elementos del circuito de fuerza. * Cilindros * Electroválvulas

a

A

2 do Paso

0

a1

b0 b1

B

Conecta los elementos del circuito de fuerza y1

OBSERVACIÓN

y2

Ubica los finales de carrera ao, a1 y b0 y b1 L

en el plano de montaje

220v/60Hz N

a ON/OFF a0 1 b0 b1

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


3er Paso

Conecta los transmisores de señales y selenoides al secuenciador * Usa conductor Nº 18 AWG tipo TFF

ESC

OK

LOGO! 1

+ 24 VDC -


Q1 y1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

y2

H.O.

1/2

68


B02

I1 I2 4to Paso

&

B01

X Elabora el diagrama de funciones

I1

1

S

B04

B05

I4 X

B03

Q1

RS

R

1 X

&

B06

B07

I3 T=1s

I3 S

t B08

RS

R

Q2

I5 I1

1

B09

1

X 5to Paso

Programa el secuenciador de acuerdo al diagrama de funciones

ESC

1 1 6to Paso

a0 A Realiza las pruebas de funcionamiento que satisfagan las condiciones establecidas en el diagrama de movimientos

2

3

OK

4

5 =1

a1

0

b1

1 B

b0

0 OBSERVACIONES

- Para realizar las pruebas de funcionamiento, regula la presión de trabajo en 4 bar. - Verifica que los rodillos de los fines de carrera a0 y b0 estén accionados por los vástagos de los cilindros. PRECAUCIÓN - Asegura la correcta conexión de las mangueras de presión en los conectores rápidos. CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

H.O.

2/2

69


VOCABULARIO TÉCNICO - Actuador: Parte del automatismo que realiza el trabajo. Elemento de salida conectado al secuenciador. - Contactor: Interruptor automático gobernado por un electroimán; está diseñado para conectar o desconectar un circuito. - Diagrama de Funciones: Diagramas o esquemas que emplean funciones lógicas para realizar una determinada programación de una automatización. - Señal Digital: Señal eléctrica que tiene dos valores 0 y 1. - Display: Visualizador. - Elemento Lógico: Caracteriza una función lógica específica. Existen dos tipos principales: elementos combinacionales (llamadas puertas lógicas) y elementos secuenciales. - Hardware: Parte física del ordenador.. - Período: Tiempo en que una señal eléctrica tarda en repetir su ciclo. - Programa: Secuencia de ordenes y/o instrucciones que debe realizar un automatismo. - Relé térmico: Relé cuyo funcionamiento depende del efecto de calentamiento de un conductor debido a una corriente eléctrica. - Sistemas de Control: Proceso que permite controlar un sistema, compuestos por dispositivos de entrada, circuito de procesamiento lógico o tratamiento de señales y dispositivos de salida. - Sensor: Captador de señales. Elemento de entrada conectado al secuenciador. - Software: Conjunto de programas / rutinas.


70


PROGRAMACIÓN DE SECUENCIAS ELECTRONEUMÁTICAS Varios métodos sistemáticos de circuitos se basan en el principio de corte de señales por medios de válvulas de conmutación (memorias). Se usan mayormente: - Cascada (de uso en la técnica convencional) - Secuenciador (de bastante uso en sistemas neumáticos) Generalmente existen 2 límites para el diseño de un mando secuencial: - Mínima complejidad. - Máxima complejidad. Mínima complejidad: Sólo se cortan aquellas señales, en la que se presenta un cruce, que puede afectar el buen funcionamiento del sistema de mando. Máxima complejidad: Cada señal, tenga o no un cruce es cortada luego de haber cumplido con la misión de continuar la secuencia. De esta forma se garantiza que sólo la señal en uso momentáneo tiene influencia sobre el funcionamiento del sistema de mando (protección total) Diagrama del circuito Para realizar el mando de un sistema sin perturbaciones puede incorporar a este un equipo secuenciador que va operando paso a paso cada secuencia, al mismo tiempo ve cortando cada orden ejecutada. Este circuito requiere de las siguientes características: - Cada señal de salida debe tener asignada una señal de entrada, para dar continuidad al enlace. - Las señales de salida deben estar conectados de tal forma que actúen en forma independiente frente a las restantes señales de entrada. - El circuito puede funcionar únicamente en serie en el sentido indicado. - Debe estar garantizado que siempre exista una sola señal de salida.


71


- Las señales de salida deben estar memorizadas, para poder cortarlas cuando se requiera. Los secuenciadores y sistemas de cascada son elementos de circuito que cumplen con estos requisitos y por lo tanto pueden ser usados en todo tipo de diseño de circuitos secuenciales. Secuenciadores integrados neumáticos. Ejemplo de un sistema de mando con secuenciadores, de construcción integrada de 4 etapas: S1

S2

3

S3

3

S4

3

3

4 &

&

&

&

2

6

2

5

>1

>1 1

>1 1

r1

1

r3

r2

7

>1 1

r4

Definición y descripción de las conexiones 4:

Seteo de la primera etapa

6:

Conexión del elemento Y de la última etapa, último retorno

7:

Entrada de reset común para todas las etapas (Señal de preset)

2:

Alimentación común de energía

5:

Salida del circuito de reset (señal activa)

3:

Salidas de las etapas

1:

Entradas de retorno para cada una de las correspondientes salidas

Representación simplificada

4 2 5

S1

S2

S3

S4

3

3

3

3

1

1

1

1

r1

r2

r3

r4

6 2 7


72


Circuitos de aplicación / Secuencias especiales * Dispositivo de estampado Al final de una línea de producción se realiza el estampado de las piezas y posteriormente son enviados hacia un canasto recolector. El cilindro A empuja la pieza que llega por la banda hacia la estación de estampado, en la cual es sellada por el cilindro B. A continuación el cilindro C empuja la pieza hacia el canasto recolector. El inicio ocurre por el arribo de la pieza, señalizada mediante el sensor e.

A e

B C

Todas las posiciones finales de los cilindros son detectados por fines de carrera. * Circuito para el dispositivo de estampado con mando secuencial integrado: A

a+

a0

a1

b0

B

b+

a-

B a+ R P 1 A

b1

c+

b-

a-b+

c+b-

C

2

3

3

&

C

c0

c1

c-

B

SECUENCIADOR NEUMATICO A

&

Start


73


Secuenciadores eletrónicos aplicados a electroneumática Para la programación de secuencias electroneumáticas, en la actualidad, son muy usados los secuenciadores electrónicos. Por ejemplo: LOGO! de Siemens. Ejercicio de aplicación:

A

* A serradora semiautomática Sobre una aserradora semiautomática se cortan tablas. Al mover el tope de la sierra se activa el proceso de aserrado. El arranque se logra a través de la entrada de una tabla que es fijada por el cilindro A. El cilindro B transporta la cierra.

B

Diagrama de Bloques para el arranque Secuencial de Máquinas Electroneumáticas

Aserradora Semiautomática

L 220v/60Hz N

a ON/OFF a0 1 b0 b1

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

- Circuito para aserradora semiautomática. Si cada paso de operación es controlado por fines de carrera, el circuito de trabajo será de la forma siguiente:


A

ESC

Q1

y1

Y1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

a

B

1

b 0

b 1

OK

LOGO! 1

ao

1

Q4

T

y2

T

T

T

2

Y2

- Diagrama de movimientos

- Programa de secuencia 1

Start a1 B+ b 2 Avance de la sierra 1 3 Retroceso de la sierra B- b o A- a 4 Liberar o 1 Apretar

A+


2

3

4

5 =1

1 A 0 1 B 0

74


DIAGNOSTICO DE FALLAS EN EL SECUENCIADOR PROGRAMABLE Los secuenciadores programables nos dan una indicación de falla en caso de errores en su manipulación, por ejemplo, el en secuenciador ZELIO LOGIC, tenemos: Mensaje

ERR.RUN MODE

NO PARAMET.

NO PARAMET.

PROGRAM. INCOMPAT.

TRANSF. ERR.

TRANSF. ERR.

Causa

Remedio

El usuario ha pedido el acceso a una funcionalidad que sólo está disponible cuando el secuenciador programable está en STOP

Volver al menú principal, seleccionar la opción “RUN / STOP”, pasar el módulo a STOP y luego volver al lugar en el que ha aparecido el mensaje.

El usuario ha pedido el acceso a la opción “PARAMET”. Cuando ningún parámetro está disponible (el esquema no comporta elementos que posean parámetros).

Ir al esquema para comprobar que el esquema se ha introducido correctamente y que comporta elementos parametrables: Contadores, Te m p o r i z a d o r e s , Fechadores, bloques analógicos.

El usuario ha pedido el acceso a la opción “VISU.” Cuando ningún elemento que pueda aparecer en pantalla se ha introducido en el esquema.

Ir al esquema para comprobar que el esquema se ha introducido correctamente y que comporta por lo menos un bloque función.

El usuario ha pedido la transferencia de un programa que no corresponde a las características del secuenciador programable destinatario. Por ejemplo, se están utilizando relojes y el módulo destinatario no tiene.

Comprobar de donde proviene el programa por transferir y escoger un programa compatible con el secuenciador programable concernido.

Una transferencia estaba en curso y el enlace con el PC se ha interrumpido de manera intempestiva.

Ver la documentación del programa de programación del secuenciador programable en PC, ZelioSoft.

Se ha pedido una t r a n s f e r e n c i a h a c i a l a Comprobar la presencia y la EEPROM y la EEPROM no b u e n a p o s i c i ó n d e l a está presente o está mal EEPROM. colocada.


75


TAREAS DE REFORZAMIENTO (FEEDBACK)


76


TAREA 1 :

INVERSION DE GIRO DE MOTOR TRIFASICO SISTEMA DE CONTROL

SISTEMA DE FUERZA L 220 v / 60 Hz N

L1

M1 M2

L2

L N

P F1

97 98

I1 I2 I3 I4 I5 I6

L3


GUARDAMOTOR

I

I

I

ESC K1

CONTACTORES

K2

LOGO! 1

F1

OK


Q1

2

K1

M

M1 M2 P

1

Q2

2

1

2

H1 H2

1

Q4

2

H2

H1

K2

: MARCHA I : MARCHA D : PARO

Q3

: INDICA MARCHA : INDICA FALLA T.

PROGRAMA SECUENCIADOR LOGO SECUENCIADOR ZELIO

B03

I4

I1

M1

q2

&

I1

Q1

Q2

1

Q1 I2

M1

q1

B04

I3 I4

Q2

B01

S

B05

Q2 i3

B02

1

R

Q1

RS

1

X

i4

M1

I4

TT1

T1

Q4

Q1

Q3

B07

B08

I4

1

I2 Q1

1

B09

& B10

I3 I4

Q2 TT1 = 1 seg (TIPO D)

B06

S R

RS

Q2

1

X B11 Q1 Q2 X


B12

I4 1

Q3

Q4 T=1s 77


TAREA 2 : ARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO CON INVERSION DE GIRO SISTEMA DE CONTROL

SISTEMA DE FUERZA L1

L 220 v / 60 Hz N

L2

97 98 D I P F1 I1 I2 I3 I4 I5 I6

L3

L N

SECUENCIADOR PROGRAMABLE GUARDAMOTOR

I

I

I

K1

K2

ESC

OK

LOGO! 1

F1

K3 V

K4

W

2

1

D : I : P : F1 :

X Z

Q2

2

1

Q3

H2 K3

H1 K2

K1

U

Y

Q1

2

1

2

Q4 K4

MARCHA HORARIA MARCHA ANTIORARIA PARO CONTACTO RELE TERMICO

PROGRAMA

SECUENCIADOR LOGO SECUENCIADOR ZELIO LOGIC

I1

i3

i4

M1

I1 I4

1

Q2

1

&

S

M1

R

q2

M1 I2

i3

i4

I3 I4

Q1

Q1

RS

Q2

1

X

M2

M2

I2 q1

M2 Q1

RS

q3

Q2

Q2

Q4 TT1

T1

Q3

I4

1

Q1

1

&

S R

I3 I4

1

X

Q3

Q3 TT1 = 6 seg (TIPO A)


Q1 Q2 X

1

x

1

&

Q4 Q3

T=6seg 78


TAREA 3: ARRANQUE SECUENCIAL Y PARADA AUTOMATICA DE 02 MOTORES SISTEMA DE FUERZA

SISTEMA DE CONTROL

L1

L 220 v / 60 Hz N

L2 L3

M F1 F2

L N


GUARDAMOTOR

I

I

I

I

K1

I

I1 I2 I3 I4 I5 I6

I

CONTACTOR

K2

ESC

F1


F2

1

Q1

K1

M1

M2

2

1

Q2

H1 K2

2

1

Q3

H2

2

OK

1

Q4

2

H3

H1 : MARCHA MOTOR 1 H2 : MARCHA MOTOR 2 H3 : FALLA TERMICA

DIAGRAMA DISCRETO 1 Q2 10 s

0

50s

1 Q1 0s

0

50s

1 I1 0

NOTA: Al activarse cualquiera de los relés térmicos (F1 ó F2), los motores paran inmediatamente, y se energiza la lámpara H3, realizando intermitencias cada 1 segundo.


79


PROGRAMA SECUENCIADOR ZELIO LOGIC

I1

i2

sM1

i3

M1

Q1

Q1

TT1 TT2

T1

Q2

T2

RM1

I2

RM1

I3

TT3

T3

Q3 TT1 = 10 seg (TIPO A) TT2 = 50 seg (TIPO A) TT3 = 1 seg (TIPO D)

SECUENCIADOR LOGO

I2 I3

B04

I1

B01

B02 1 1

B03

&

X T=50s

Q1 B06

I2 I3

1 1

B07 B08

&

B05

Q2 T=10s

I2 I3 X

B10

B09

1

Q3 T=1s


80


TAREA 4: ARRANQUE Y PARADA SECUENCIAL DE 02 MOTORES SISTEMA DE FUERZA

SISTEMA DE CONTROL

L 220 v / 60 Hz N

L1 L2

M

L3

L N

P F1 F2

I1 I2 I3 I4 I5 I6

SECUENCIADOR PROGRAMABLE GUARDAMOTOR

I

I

I

I

I

I

K1

K2

CONTACTOR

F1

F2


ESC

1

Q1

K1

M1

M2

2

1

Q2

2

H1 K2

1

Q3

H2

2

OK

1

Q4

2

H3

H1 : INDICA GIRO HORARIO H2 : INDICA GIRO ANTIHOR H3 : INDICA FALLA TERMICA

DIAGRAMA DISCRETO

1 Q2

10 s

0 1 Q1 0 1

0s

0s

8s

I1 0 1 I2 0

NOTA:

Al activarse cualquiera de los 02 relés térmicos(F1 ó F2), los motores paran inmediatamente, y se energiza la lámpara H3, realizando intermitencias cada 1 segundo.


81



I1

i3

s M1

i4

M1

Q1

Q1

TT1 Q2

m2

T1 I2

sM2

M2

TT2

T2

RM1 RM2 RM1

I3 I4

RM2

TT3 Q3

T3 TT1 = 10 seg (TIPO A) TT2 = 8 seg (TIPO A) TT3 = 1 seg (TIPO D)

SECUENCIADOR LOGO B04

I1 I3 I4

1 1

B05

B06

& B07

I2 I3 I4

B08

B03 S R

Q2

RS T=10s

1

B01 B02

1

X

Q1

I2 X T=1s

I3 I4 X


B10

B09

1

Q3 T=1s

82


TAREA 5: SECUENCIA CÍCLICA DE 01 LAMPARA

DIAGRAMA DISCRETO

SISTEMA DE CONTROL L 220 v / 60 Hz N

1

Q1 LAMPARA 0 1 I1 ENCENDIDO 0 1 I2 APAGADO 0

10 s

3s

10 s

3s

10 s

3s

E

L N

A

I1 I2 I3 I4 I5 I6


ESC E : PULSADOR DE ENCENDIDO A : PULSADOR DE APAGADO L1 : LAMPARA

1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

OK 1

2

Q4

L1

PROGRAMA

SECUENCIADOR ZELIO LOGIC

SECUENCIADOR LOGO B05

B06 Q1

I1 M1

s M1 t2

TT1 TT2

1

T = 3s

I1 I2

B04

S R

B07

&

RS X

M1

t1

B03 B01

B02 1 T=10s

X

&

Q1

Q1 RM1

I2 TT1 = 10 seg (TIPO A) TT2 = 13 seg (TIPO A)


83


TAREA 6: FUNCIONAMIENTO CICLICO CON INVERSIÓN DE GIRO DE 02 MOTORES TRIFÁSICOS

SISTEMA DE FUERZA

SISTEMA DE CONTROL

L1 L2

L 220 v / 60 Hz N

L3

M

L N GUARDAMOTOR

I

I

GUARDAMOTOR

I

I

K2

K1

F1

I

P F1 F2

I1 I2 I3 I4 I5 I6


I

K4

K3

ESC

F2 1

M1

Q1

2

1

M2

Q2

2

1

Q3

K2

K3

OK 2

1

Q4

2

K4

K1 H1

H2

H3

H4

MOTOVENTILADOR 2

MOTOVENTILADOR 1

PARO CICLO

DIAGRAMA DISCRETO

1 Q2,Q4 0 1 Q1,Q3 0 1 I1

180 s

180 s

10 s

10 s

180 s

CICLICO

MARCHA

0 1 0

I2 PARO

NOTA:

Al activarse cualquiera de los relés térmicos (F1 ó F2), los motores paran.


84



I1

i3

M1

s M1

i4

TT1

t4

TT2 M1

Q1

t1

Q3 TT3

T2

TT4 T2

Q2

t3

Q4 RM1

I2 I3 I4

TT1 = 180 seg (TIPO A) TT2 = 190 seg (TIPO A) TT3 = 180 seg (TIPO A) TT4 = 190 seg (TIPO A)

SECUENCIADOR LOGO Q2

X

1

Q2

&

X

R

1 IX 1

T=10s

I2 I3 I4

I3 I4 I2

1

&

Q1 Q1 R

I2 I3 I4

X

&

X

T=180s

&

Q1

& I2 I3 I4

1

R

T=9s

I2 I3 I4

1

R

1

X

T=9s

&

Q2

T=10s

1

T=180s

I2 I3 I4

1

I2 I3 I4

Q1

1

X X

1

Q3

1

Q4

Q2

X X


85


TAREA 7: FUNCIONAMIENTO DE UN SEMAFORO

SISTEMA DE CONTROL L 220 v / 60 Hz N E

L N

D

I1 I2 I3 I4 I5 I6


E : PULSADOR DE ENCENDIDO

ESC

D : PULSADOR DE DESENERGIZADO

OK

V : LAMPARA VERDE 1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

A : LAMPARA AMARILLA

2

R : LAMPARA ROJA V

A

R

PARO CICLO

DIAGRAMA DISCRETO

1 Q3 60

0 1 Q2

57

0 1

A 117

120 CICLICO

Q1 0 1

60

R

120

0

60s

V

I1

0 1 I2 0 NOTA:

La secuencia de funcionamiento de las lámparas, es la siguiente: V VA R RA


86



I1

s M1 t3

TT1

M1

t1

TT2 Q1

T2

t1

Q2

T4 T1

t3

M1

TT3

T1

TT4 Q3

t3

RM1

I2 TT1 = 60 seg (TIPO A) TT2 = 57 seg (TIPO A) TT3 = 60 seg (TIPO A) TT4 = 57 seg (TIPO A)

SECUENCIADOR LOGO

I1 I2

B05 R S

Q3

B06

B01

B04

1

RS X

B03

&

B02 1

Q1

X

T=60s

B08

&

B07

Q1 Q3

T=59s T=60s

B11

B09

B10

Q3 T=1s

Q1 X

1


Q2 T=57s

87


TAREA 8: CONTROL DE LOS MOVIMIENTOS DE SUBIDA Y BAJADA DE UN ASCENSOR Descripción: - Cada planta tiene un pulsador de llamada, que cuando es accionado, la cabina se posiciona en dicha planta. - Los pulsadores del interior de la cabina, son los mismos que se encuentran en el exterior, por lo tanto no necesitan programación, ya que se conectarán en paralelo de forma cableada. MOTOR I6


I3 TERCERA PLANTA

S1 S2 S3 S4 S5 S6

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


I5

I2 SEGUNDA PLANTA ESC

1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

OK

1

Q4

2

I1 PRIMERA PLANTA K1

K2

I4 SISTEMA DE FUERZA L1

L2

I

I

L3

I

K2

K1

F1

M1


* MOTOREDUCTOR, QUE GOBIERNA LA SUBIDA Y LA BAJADA DE LA CABINA DEL ASCENSOR

88


1.- ECUACIONES LOGICAS

* Movimientos : X1: S = I4 * I3 R = I6 X2: S = I4 * I2 R = I5 X3: S = I5 * I3 R = I6

X4: S= R= X5: S= R= X6: S= R=

LEYENDA I6 * I1 I4 I5 * I1 I4 I6 * I2

I1

: Pulsador de llamada de la 1ra Planta

I2

: Pulsador de llamada de la 2da Planta

I3

: Pulsador de llamada de la 3ra Planta

I4

: Final de carrera de la 1ra Planta

I5

: Final de carrera de la 2da Planta

I6

: Final de carrera de la 3ra Planta

Q1 : Contactor de subida

I5

Q2 : Contactor de bajada

* Resultados en las salidas : Q1 = (X1 + X2 + X3) Q2

* Movimientos de Subida

Q2 = (X4 + X5 + X6) Q1

* Movimientos de Bajada 3ra Planta

* Flujograma de movimientos : X1

&

I6 I4 I2 X

&

I5 I5 I3 X

& I6

Q2

I6 I1 X

S X1 R RS

S X2 R RS

&

I4 I5 I1 X

1 X

&

&

I4 Q1

S X3 R RS

1

* MOVIMIENTOS DE SUBIDA


X4

I6 I2 X

&

I5 Q1

X6 2da Planta X5

X2

2.- PROGRAMA: Secuenciador LOGO!

I4 I3 X

X3

1ra Planta

S X4 R RS

S X5 R RS

1 X

&

Q2

S R RS X6

1

* MOVIMIENTOS DE BAJADA

89


TAREA 9: CONTROL DE PORTON CORREDIZO Descripción: El acceso al recinto de una empresa está protegido en numerosos casos mediante un portón corredizo, que sólo es abierto cuando algún vehículo desee entrar en el recinto o salir del mismo. El manejo del control del portón corre a cargo del portero. Rrequisitos impuestos al control del portón: - El portón es abierto y cerrado mediante pulsadores desde la portería. El portero puede supervisar el funcionamiento del portón. - Normalmente, el portón se abre o cierra por completo. Sin embargo, su desplazamiento puede interrumpirse en cualquier instante. - Una lámpara intermitente de la advertencia luce 5 segundos antes de activarse el portón y durante el desplazamiento de este. - Mediante un dispositivo de seguridad se evita que al cerrarse el portón puedan resultar lesionadas personas o se aprisionen y deterioren objetos.

Portón corredizo

Dispositivo de seguridad


Lámpara de advertencia

90


Sistema de Control L1 S1 Abrir

S2 Cerrar

S3

S0 Parar

S4

P>

LEYENDA

S5

K1 : Contactor principal - abrir puerta L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

K2 : Contactor principal - cerrar puerta


S0 : (apertura) pulsador parar S1 : (cierre) pulsador abrir S2 : (cierre) pulsador cerrar

ESC

1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

S3 : (apertura) conmutador de posición abierto

OK

1

S4 : (apertura) conmutador de posición cerrado

2

Q4

S5 : (apertura) sistema de seguridad

S5 p> K1

N

K2 Abrir

Cerrar

H1 Lampara de advertencia

PROGRAMA Secuenciador LOGO Sistema de seguridad I6

1

& X

1 Q2

RS x Pulsador PARAR I3 Portón abierto I4

1

& X

Q1 Abrir

1 Q2 Pulsador ABRIR X I1

&

RS T= 5s

1

1 Q1

&

X Pulsador CERRAR I2 I3 Pulsador PARAR Sistema de seguridad I6 Portón cerrado I5

Q3 Lámpara intermitente

RS

&


T= 5s

Q2 Cerrar

91


TAREA 10: CONTROL DE CADENAS LUMINOSAS Descripción: Al planificar instalaciones de alumbrado en recintos comerciales se determinan el tipo y la cantidad de lámparas en función de la intensidad luminosa deseada. Por razones de rentabilidad, se utilizan a menudo tubos fluorescentes dispuestos en forma de cadenas luminosas. La distribución de éstas en distintos grupos conectables, depende del aprovechamiento previsto para el recinto. Requisitos impuestos a la instalación de alumbrado - Las distintas cadenas luminosas se activan directamente en el recinto. - Cuando sea suficiente a luz natural, las cadenas luminosas cercanas a las ventanas serán desconectadas automáticamente mediante un interruptor dependiente de la luminosidad. - La luz se apagará automáticamente a las 8 de la noche. - Las lámparas podrán conectarse siempre a mano en el recinto.

Cadenas Luminosas

Cadena luminosa 1

Cadena luminosa 2

Cadena luminosa 3

Cadena luminosa 4

Oficina

Pasillo


92


SISTEMA DE CONTROL L1 S1

S2

S4

S3

Ix<

B1

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


LEYENDA ESC

1

Q1

2

E2

N

1

Q2

2

E3

Cadena lumin. 1

Cadena lumin. 2

1

Q3

2

E4 Cadena lumin. 3

OK

1

Q4

* S1 a S4

Pulsadores

* B1

Sensor de Luminosidad

2

E5 Cadena lumin. 4

PROGRAMA Secuenciador LOGO

Impulso de desconexión generado por el reloj Mo..Su 20:00 - 20.01 Mo..Su 21:00 - 21.01

1 &

T= 1s

X

Impulso de desconexión generado por el sensorde luminosidad Sensor de I5 luminosidad T= 1s

I3

Cad lumin. 3 Pasillo Q3

I4

Cad lumin. 4 Pasillo Q4

I1

Cad lumin. 1 Ventana Q1

I2

Cad lumin. 2 Ventana Q2

1 &

1

X 15

X

1 X


93


TAREA 11: CONTROL DE BOMBA PARA AGUAS RESIDUALES Descripción: En los edificios de viviendas se aprovecha con creciente frecuencia el agua de lluvia además del agua potable. Así se ahorran gastos y se contamina menos el medio ambiente. El agua de lluvia puede emplearse, por ejemplo, para: - Lavar la ropa - Regar jardines - Regar flores - Limpiar automóviles - Enjuagar al WC, etc. En el croquis siguiente se muestra cómo funciona una instalación prevista para el aprovechamiento del agua de lluvia:

Afluencia de agua de llevia

K4

Afluencia de agua potable

Interruptor de presión

Control en la caja de distribución

Bomba M1 Depósito de agua de lluvia

Depósito de presión Empalme de agua residual

S2 S3 S4

Afluencia de agua potable desc. Afluencia de agua potable con. Protección de desagüe desc. Protección de desagüe con.

El agua de lluvia se deposita en un depósito. Un sistema de bombeo inyecta el agua del depósito en una canalización prevista a tal efecto. Desde ésta puede tomarse el agua de lluvia igual que sucede con el agua potable. Si llegara a vaciarse el depósito, es posible rellenarlo con agua potable.


94


SISTEMA DE CONTROL L1 S3

S2

S1 p<

S4

LEYENDA L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


ESC

1

Q1

2

K1

N

Bomba

1

Q2

2

1

Q3

2

OK

1

* K1

CONTACTOR PRINCIPAL

* Y1

ELECTROVÁLVULA

* S1

INTERRUPTOR DE PRESIÓN

* S2

INTERRUPTOR DE FLOTADOR

* S3


* S4


2

Q4

Y1 Afluencia de agua potable

PROGRAMA

SECUENCIADOR LOGO

Interruptor de presión

I1

X T= 20s

Interruptor flotador protección I3 desague desc. Interruptor flotador protección desague com.

X

&

Bomba Q1

RS 1

I4

1

Interruptor flotador afluencia agua potable des.

I3

RS

Afluencia de agua potable Q2

Interruptor flotaI2 dor afluencia agua potable des.


95


TAREA 12 : INSTALAR TALADRO SEMI AUTOMÁTICO Descripción: - Al accionar el pulsador S1 se activa la salida Q1 bajando el taladro. Una vez que la pieza es perforada, la salida Q2 se pone activa subiendo el taladro hasta la posición de reposo. - El motor M2, que permité el giro del portabrocas, estará activo cuando el motor suba o baje en condiciones normales de funcionamiento. - El pulsador de emergencia S2 tiene como función detener la bajada del taladro, y poner en marcha el contactor de subida para situar la máquina en condición de reposo, y detener el motor de giro M2. - Se tendrá en cuenta que el inversor que controla los movimientos de subida y bajada, gobierna un motor trifásico, por lo tanto es absolutamente necesario prever que las dos salidas que controlan estos movimientos, nunca puedan activarse a la vez. Si esto no se hace así, puede producirse un peligroso cortocircuito en el circuito de fuerza que controla el motor.

TALADRO SEMIAUTOMATICO

S1

I3

Marcha

M2

Giro Portabrocas

Q3 Sube

S2

Ecuaciones Lógicas

I4

Movimientos: Q2

Emergencia

Bajada del taladro:

M1

Subida del taladro: Q2: S = (I2 + I4 ) Q1 R = I1

I1 Q1

Final de Carrera 1

Baja

I2

Q1: S = I1 * I3 * Q2 R = I2 + I4

Giro de la broca: Q3: S = I1 * I3 R = ( Q2 * I1) + I4

Final de Carrera 2

Pieza


96


SISTEMA DE CONTROL L1

LEYENDA S1 S2

L1 N

I1 I2 I3 I4 I5 I6


ESC

1

Q1

2

K1

N

1

Q2

2

K2 Baja

1

Q3

2

OK

1

Q4

I1

:

FINAL DE CARRERA 1

I2

:

FINAL DE CARRERA 2

I3

:

PULSADOR DE MARCHA S1

I4

:

PULSADOR DE PARO S2

Q1

:

CONTACTOR K1 (BAJA) M1

Q2

:

CONTACTOR K2 (SUBE) M1

Q3

:

CONTACTOR K3 (GIRO) M2

2

K3 Sube

Gira

PROGRAMA SECUENCIADOR LOGO I1

I2

I3

I4

Entradas & Bajada

1

Q2

S

RS

R

Q1

>1 X

>1 X

& Subida

X

S

1

Q1

RS

R

Q2

& Giro Portabrocas

X

Q2 X

S R

&

RS

Q3

>1 X


97


TAREA 13 : CONTROL DE REMACHADORA Descripción: El cilindro 1.0 (A) sujeta. Los cilindros 2.0 (B) introducen los remaches y los sujetan. El cilindro 3.0 (C) remacha la segunda cabeza semiesférica. Croquis de la Instalación REMACHADORA Cilindro 1.0 (A)

Cilindro 2.0 (B)

Cilindro 2.0 (B)

Cilindro 3.0 (C)

Diagrama de movimientos

1

2

3

4

5

6=1

1 Cilindro 1.0 (A) 0 1 Cilindro 2.0 (B) 0 1 Cilindro 3.0 (C) 0


98


SISTEMA DE FUERZA

1.0 (A)

2.0 (B)

I6 A y1

R

I2

3.0 (C)

I5

B

A y2

R

P S

I3

I4

B

A y3

P S

R

B

P S


LEYENDA

ON/OFF

L N

I1 I2 I3 I4 I5 I6

I1 : SELECTOR ON / OFF


I2 : FINAL DE CARRERA I3 : FINAL DE CARRERA I4 : FINAL DE CARRERA I5 : FINAL DE CARRERA I6 : FINAL DE CARRERA

1

+ 24 V DC -

Q1

y1

2

1

Q2

y2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

y3

PROGRAMA

SECUENCIADOR ZELIO LOGIG

m1

Q1

I2

I6 Q1 Q1

i4

Q2

I3

Q1

i4

Q3 sM2

I5

I2

M2

M1

I1

I6


RM2

99


TAREA 14: MARCADO DE PIEZAS Descripción: En una máquina especial han de marcarse unas piezas. La alimentación de las piezas es a través de un depósito de caída, siendo empujados contra un tope y sujetados mediante el cilindro A, marcados mediante el cilindro B y expulsados mediante el cilindro C. Croquis de la Instalación Cilindro B Estampado

Cilindro A Alimentación/Fijación

Cilindro C Expulsión

Diagrama de movimientos

1

2

3

4

5

6

7=1

1 Cilindro A 0 1 Cilindro B 0 1 Cilindro C 0


100


A1

y1

A2

A

A

R

SISTEMA DE FUERZA B1 B2 B

B

A y2

R

P S

B y3

P S

ON/OFF A1 A2 B1 B2 C1 C2

I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7


+ 24 V DC -

Q1

Y1

2

1

Q2

Y2

2

1

Q3

2

1

C2

R

B

P S

LEYENDA

L 220 v / 60 Hz N

1

C

A

SISTEMA DE CONTROL

L N

C1

Q4

I1

: SELECTOR ON / OFF

A1

: SENSOR MAGNETICO (I2)

A2


B1


B2


C1


C2

SENSOR MAGNETICO (I7)

2

NOTA: USAR UN SECUENCIADOR DE MAS DE 06 ENTRADAS. Por ejemplo: SR1 - 201 FU

Y3

PROGRAMA SECUENCIADOR ZELIO LOGIG

m2

M5 I2 Q1

I1

Q1

I3

i5

Q2

I5

i7

M1

M1 I3

I4

M1

M2

I2

I6

M1

M3

M3

i7

Q3

I7 M4

m5

M4

I6

M4

M5


101


TAREA 15: INSTALAR CONTROL CICLICO DE UN MOTOR TRIFÁSICO, CON VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD. Descripción: Para un sistema de control de bombeo, se 60Hz desea cambiar la velocidad de la motobomba, cada cierto tiempo, con el 40Hz propósito de variar el flujo o caudal. - Al pulsar MARCHA, se inicia la 20Hz secuencia indicada en el gráfico 10Hz adjunto: T1

20 Hz T4

40 Hz

10 Hz

T2

T3

T2

T1 T4

60 Hz

T3

* T1 = 8 seg * T2 = 10 seg * T3 = 12 seg

- Al pulsar PARO, la secuencia se detiene y la motobomba para. L1

L2

* T4 = 6 seg

L3

ALTIVAR 58 GUARDAMOTOR I

I

I

L1 L2 L3 U

Motor Trifasico


V

W

Bornera Altivar 58

M1

102


CABLEADO DEL SISTEMA DE CONTROL

SECUENCIADOR ZELIO LOGIC

ALTIVAR 58

L 220 v / 60 Hz N M

L N

P

I1 I2 I3 I4 I5 I6


1

Q1

2

1

Q2

2

1

Q3

2

1

Q4

2

15

14

13

+24v

Bornero de Control Altivar 58

PROGRAMA SECUENCIADOR ZELIO LOGIC.

I1 Q3 T3

q2

ALTIVAR 58

Q1

i2

Q1

q3

T1 Q2

q3

i2

Q2 TT2

T2 Q3

t4

i2

Q3 TT3 TT4

TT1

TT1 = 8seg (TIPO A) TT2 = 10seg (TIPO A) TT3 = 12seg (TIPO A) TT4 = 18seg (TIPO A)


1.- Configurar valores de fábrica 2.- Menú macro-configuración: * Hdg : Manutención: 3.- Menú Control: * Configuración de bornero - Control de 3 hilos : 3w (tcc) 4.- Menú ajustes: * SP2 = 20 Hz * SP3 = 40 Hz * SP5 = 60 Hz * SP6 = 10 Hz 5.- Menú accionamiento: * Configurar los parámetros del motor, según la placa de características. 6.- Menú Control: * Control de Consola = NO (LCC) 103


HOJA DE TRABAJO

1.- Diseñar un programa para el arranque automático estrella - triángulo con inversión de giro, que cumpla las condiciones siguientes: - Al accionar el pulsador de marcha: ·

Arranca el motor en giro horario durante 20 minutos, luego el motor para durante 3 minutos.

·

El motor arranca automáticamente en giro antihorario durante 15 minutos, luego para durante 2 minutos.

·

Al activarse cualquiera de los dos sentidos se giro, se energiza la lámpara H1.

·

Se repite el ciclo.

- Al accionar al pulsador de paro: ·

El motor para, y se desenergiza la lámpara H1.

- Al activarse el relé térmico diferencial: ·

El motor para y se energiza la lámpara H2

2.- Diseñar un programa para el arranque automático estrella- triángulo con inversión de giro, de un ciclo único con 01 pulsador, que cumpla las condiciones siguientes: - El accionar el pulsador: ·

·

El motor arranca en giro horario durante 8 minutos, luego para 1 minuto, arranca automáticamente en giro antihorario durante 6 minutos y se detiene. Al activarse cualquiera de los sentidos de giro, se energiza la lámpara H1.

- Al activarse el relé térmico diferencial: ·

El motor para y se energiza la lámpara H2.

3.- Programar el secuenciador para gobernar un sistema secuencial electroneumático de 02 cilindros que cumpla las siguientes condiciones: · · ·

Ciclo único A+B- A- B+ Utilizar 01 pulsador para activación del ciclo.


104


4.- Programar el secuenciador para gobernar un sistema secuencial electroneumático de 02 cilindros, que tiene las siguientes condiciones: ·

Ciclo continuo

·

A +, B +, T = 10seg, A -, B -

·

La salida de los vástagos de los cilindros tienen regulación de velocidad.

·

Considerar un pulsador de inicio de ciclo y otro pulsador para la finalización del ciclo.

5.- Diseñar el programa para un dispositivo de doblado. Planteamiento de Programa: Con un útil de accionamiento neumático han de doblarse piezas de chapa. Sujeción de pieza mediante el cilindro de simple efecto A. Primer doblado por la acción de un cilindro B y segundo doblado por el cilindro C, ambos de doble efecto. El ciclo se inicia accionado un pulsador de marcha y está concebido de manera que realiza todas las operaciones automáticamente. Condiciones adicionales: 1º El accionamiento mantenido del pulsador de MARCHA no debe conducir a una repetición del ciclo. 2º El cilindro de doblar B debe salir cuando el cilindro de sujetación A haya alcanzado la posición final delantera y existiendo la necesaria presión de sujeción, por ejemplo: 600 K pa. Croquis de situación: Cilindro B Primer doblado

Cilindro A Sujeción

Cilindro C Segundo dobaldo


105


Diagrama de movimientos 1

2

3

4

5

6

7=1

1 a A 0

s

0 1

p

B 0 1 C 0

6.- Programar el secuenciador para gobernar el trabajo en una fresadora. (SISTEMA ELECTROHIDRAULICO) Descripción Del Proceso Fresado de bloques de acero. Primero, sujeción de la pieza accionando una válvula de 4/3 vías (avance del cilindro A). A continuación, conmutar una válvula de 4/2 vías. Así, la mesa de la fresadora avanza rápidamente hasta la pieza y, después, continua avanzando según los valores ajustados (cilindro B). Reponiendo la válvula de 4/2 vías, la mesa regresa primero con la misma velocidad de trabajo hasta el principio de la pieza y, a partir de ahí, continua rápidamente hasta la posición inicial. La conmutación de avance de aproximación rápido a avance de trabajo, se efectúa mediante una válvula de 2/2 vías accionada por una leva de mando arrastrada por el émbolo. Para iniciar el avance cuando el cilindro A tenga por lo menos 30 bar de presión, es necesario incorporar una válvula de compensación. Además, la presión no debe disminuir cuando la válvula la 4/3 vías conmuta la posición intermedia. Las fuerzas que surgen durante el proceso de fresado tienen que ser compensados mediante una contrapresión.

Croquis: Trabajo

Rápido

A

B


106


7.- Una escalera mecánica se coloca en el estado de disponibilidad para el servicio a través del pulsador de puesta en servicio. El arranque de ésta solo debe iniciarse en el caso de que sea interrumpida la célula fotoeléctrica, lo que supone que una persona ha entrado en la escalera. Después de cada interrupción de la célula fotoeléctrica, debe quedar conectada la escalera durante 40 segundos. La desconexión de ésta puede suceder como consecuencia de: -

Que este accionado el pulsador “desconexión”

-

Por aviso del termostato de sobrecarga

-

Por accionamiento del pulsador de emergencia.

El estado de disponibilidad para la marcha se visualiza a través de una lámpara “servicio disponible”. Programar e instalar el secuenciador para satisfacer las condiciones establecidas.

MOTOR CÉLULA FOTOELÉCTRICA

SONDA TÉRMICA

PARADA EMERGENCIA

PULSADOR *PUESTA EN SERVICIO*

SERVICIO DISPONIBLE PULSADOR *DESCONEXIÓN*

Gráfico del Problema


107


BIBLIOGRAFÍA

1.- Automatismos de control

José Roldan Viloria Editorial Paraninfo

2.- Automatismos eléctricos, neumáticos e hidráulicos

Jesús Cembranos Nistal Editorial Paraninfo

3.- El ABC de instalaciones eléctricas e industriales

Enríquez Harper Editorial Limusa

4.- Manual de Hidráulica y Electrohidráulica

Mannesmann Rexroth

5.- Manual de Neumática y Electroneumática

Mannesmann Rexroth

6.- Manual de variadores de velocidad Altivar 58

Telemecanique

7.- Máquinas eléctricas

M. Salavador Gonzales Serie Habich

8.- Secuenciador LOGO!

Siemens

9.- Secuenciador ZELIO LOGIC

Telemecanique

10.- Técnicas de control

Siemens

11.- www.schneiderelectric.com

Schneider Electric

12.- www.siemens.es/ps/logo.htm

Siemens

13.- www.automationstudio.com

Famic Technologies


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PROPIEDAD

INTELECTUAL

DEL SENATI

PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN Y VENTA SIN LA AUTORIZACIÓN CORRESPONDIENTE

CODIGO DEL MATERIAL

AÑO DE EDICION 2002

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CÓDIGO DE MATERIAL 0219

EDICIÓN JUNIO 2004

89000219_MANDOS_PROGRAMABLES

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