Download laboratorio de control industrial práctica n°8

PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R."
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Carrera de Ingeniería Electrónica y Control
Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información
Carrera de Ingeniería Eléctrica
LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL
PRÁCTICA N°8
1. TEMA
CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (I PARTE)
Programación en lenguaje LADDER
2. OBJETIVOS
2.1. Familiarizar al estudiante con el manejo de los PLC’s de Schneider M580
disponibles en el Laboratorio de Control Industrial, utilizando el software UNITY
PRO y el lenguaje ladder.
2.2. Controlar mediante un PLC la operación de un motor trifásico de inducción de 2
velocidades (motor Dahlander).
3. INFORMACIÓN
Los Controladores Lógicos Programables, también llamados Autómatas Programables o
PLC’s, son computadores industriales dedicados, capaces de controlar elementos de
salida en base de elementos de entrada y un programa desarrollado por el usuario.
Además, pueden almacenar instrucciones, tales como secuenciación, temporización,
conteo, operaciones aritméticas, manipulación de datos y comunicaciones para controlar
procesos y máquinas industriales.
Se entiende como programa al conjunto de instrucciones, órdenes y símbolos
reconocibles por el PLC, a través de su unidad de programación, que le permiten ejecutar
1 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL una secuencia de control deseada. El lenguaje de programación en cambio, permite al
usuario ingresar un programa de control en la memoria del PLC, usando una sintaxis
establecida.
Cada fabricante diseña su propio software de programación, por lo cual existe una gran
variedad de programas, conforme a la cantidad de marcas de PLC’s existentes en el
mercado.
Mediante el estándar IEC 61131-3, se ha procurado normalizar el uso de lenguajes de
programación. Se ha definido dos lenguajes gráficos y dos lenguajes basados en texto,
para la programación de PLC’s. Los lenguajes gráficos utilizan símbolos para programar
las instrucciones de control, mientras que los lenguajes basados en texto, usan cadenas
de caracteres para programar las instrucciones.

Lenguajes gráficos: Diagrama ladder (LD); Diagrama de bloques de funciones
(FBD);

Lenguajes textuales: Lista de instrucciones (IL); Texto estructurado (ST).

Adicionalmente, el estándar IEC 1131-3 incluye una forma de programación
orientada a objetos llamada Sequential Function Chart (SFC).
4. TRABAJO PREPARATORIO
4.1. Revisar la documentación entregada en clase sobre el manejo de UNITY PRO.
4.2. Con base a las ayudas de UNITY, investigar sobre la operación de los bloques de
función: temporizadores: TON, TOF; aritméticas: ADD, SUB; detección de flanco:
R_TRIG, F_TRIG y realice una aplicación sencilla de cada uno. Para evidenciar
su trabajo imprimir los circuitos realizados.
4.3. A partir del circuito de fuerza para comandar un motor trifásico de inducción
Dahlander de dos velocidades (Fig.1). Diseñar el circuito de control en lenguaje
LADDER, para que dicho motor funcione cíclicamente de la siguiente forma: 6
segundos en baja velocidad, descanse 3 segundos, 6 segundos en alta velocidad,
descanse 3 segundos, y vuelva a comenzar el ciclo. El ciclo se inicia mediante un
pulsador de marcha Pmarcha y se detiene en cualquier instante con un pulsador
de paro Pparo o si operan los relés térmicos Talta - Tbaja.
2 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL Fig.1 Circuito de fuerza de un motor Dahlander
Para el diseño se sugiere implementar un temporizador cíclico con dos temporizadores (1
TON y 1 TOFF), que conecte un mando alternativo (baja – alta – baja).
4.4. Realizar el diagrama de conexiones de las entradas y salidas al PLC
considerando los bloqueos necesarios para que por ningún motivo puedan
funcionar al mismo tiempo los contactores Cbaja y los que conectan alta
velocidad Calta y Ccc. Utilizar los nombres destacados en negrita para identificar
las variables.
4.5. Realizar una tabla de animación para verificar el funcionamiento del circuito.
5. EQUIPO Y MATERIALES

Módulo de trabajo con elementos electromecánicos, disponible en el
laboratorio.

Módulo de trabajo con PLC M580, disponible en el laboratorio.

Motor Dahlander, disponible en el laboratorio.
3 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL 6. PROCEDIMIENTO
6.1. De manera tutorial, el instructor explicará el procedimiento para ingresar al
software de programación UNITY, así como las principales opciones del menú
para crear y configurar un proyecto, crear secciones de programa, simular y
descargar un proyecto en el PLC.
6.2. Editar y simular en la tabla de animación el diagrama LADDER solicitado en el
procedimiento. Realizar las correcciones pertinentes de ser necesario.
6.3. Utilizando el diagrama de entradas y salidas, realizar las conexiones físicas y
descargar el programa al PLC para probar su funcionamiento.
6.4. Armar el circuito de fuerza y operar el motor.
7. INFORME
7.1. Explicar en qué se fundamenta la conexión Dahlander, para obtener 2
velocidades (relación ½), y por qué se debe utilizar dos relés térmicos para
protección.
7.2. Diseñar el circuito de fuerza para que un motor de inducción de rotor bobinado
pueda funcionar en ambos sentidos de giro, provisto de un sistema de arranque
que cortocircuita en tres pasos las resistencias rotóricas.
7.3. Diseñar el circuito de control en lenguaje LADDER para que el motor del numeral
7.2 funcione de la siguiente forma:
a. Mediante un interruptor Sg se puede escoger el sentido de giro ON HORARIO
y OFF ANTI-HORARIO, con un pulsador Pmarcha se inicia la operación y con
otro Pparo se la puede finalizar en cualquier momento.
b. Mediante el pulsante Pmarcha, el motor arranca utilizando resistencias
rotóricas en el sentido de giro previamente seleccionado, funciona en régimen
estable durante 10 segundos, descansa 5 segundos y arranca en el otro
sentido para funcionar en régimen estable durante 10 segundos y apagarse
totalmente. Utilizar al menos un relé OFF DELAY en el diseño.
4 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL c. Mediante dos pulsadores Paum y Pdism se puede aumentar o disminuir el
tiempo de funcionamiento del motor cambiando los 10 segundos iniciales. Se
sugiere utilizar un circuito como el que se muestra en la Fig.2, implementado
en otra sección del programa, o un contador UP/DOWN.
Fig.2 Algoritmo para modificación de tiempos.
d. Si el relé térmico detecta sobrecarga el motor se detendrá automáticamente.
7.4. Verificar el funcionamiento del circuito mediante una tabla de animación.
7.5. Presentar el circuito de fuerza, el circuito de control, el diagrama de conexiones
de entradas y salidas al PLC, la tabla de declaración de variables, la tabla de
animación y grabar el diseño en una memoria para ser revisado en el laboratorio.
7.6. Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en
la práctica.
7.7. Conclusiones y recomendaciones.
7.8. Bibliografía
8. REFERENCIAS

Catálogo del PLC Schneider M580.

Catálogo de software UNITY.

Diagramas de Control Industrial, Ing. Pablo Angulo.

Notas de clase.
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