BANCO PARA EL ESTUDIO DE LA AUTOMATIZACIÓN DEL …Con el experimento de operación de velocidad...
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AUTOMATIZACIÓN
BANCO PARA EL ESTUDIO DE LA AUTOMATIZACIÓN DEL MOTOR
DL PLC-MAC
El DL PLC-MAC es un banco multifuncional que permite el estudio de las técnicas de programación del PLC
utilizadas para arrancar y controlar un motor eléctrico asíncrono trifásico y controlarlo mediante un variador
de frecuencia.
El arranque y el control de un motor asíncrono de inducción se pueden probar en dos modos diferentes:
• Funcionamiento manual utilizando relés temporizados o un inversor.
• Funcionamiento automático mediante un PLC para controlar el accionamiento del inversor y los
contactores.
AUTOMATIZACIÓN
1. CARACTERÍSTICAS CLAVE
• Laboratorio reconfigurable compuesto de elementos discretos
• Componentes de grado industrial
Modularidad
• El banco cuenta con un manual de instrucciones detallado y, por lo tanto, puedeconsiderarse un "libro de texto" teórico y práctico . Incluye diagramas y una explicacióndetallada sobre los programas PLC
• Plataforma de capacitación práctica, basada en experimentos
Enfoque didáctico
• Instalaciones eléctricas industriales básicas
• Arranque de motor
• Control de motor avanzado basado en inversor
• Automatización mediante el uso de PLC
• Control de circuitoabierto y cerrado
Multidisciplinario
• Los estudiantes interactúan con equipo industrial real
• Desarrollo de habilidades analíticas y de detección de problemas
Desarrollo de habilidades
AUTOMATIZACIÓN
2. CARACTERÍSTICAS DE HARDWARE
Los equipos de grado industrial se han integrado en un entorno controlado, proporcionando una plataforma
de aprendizaje flexible y reconfigurable para estudiar aplicaciones de automatización de motores.
El enfoque modular permite la ampliación e integración del banco de pruebas con otros laboratorios De
Lorenzo para ampliar sus capacidades.
Las máquinas están construidas para operación continua y soportan una sobrecarga de alrededor de 20÷30% incluso en
periodos de uso prolongados.
Componentes reales usados en ambientes industriales.
La fuente de alimentación y el inversor industrial proporcionan todos los voltajes necesarios.
PLC Industrial para automatización de laboratorio.
Los instrumentos recopilan datos eléctricos, así como datos mecánicos (velocidad).
AUTOMATIZACIÓN
3. EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE
Este banco de pruebas es un laboratorio multidisciplinario cuyo objetivo es proporcionar una herramienta
de aprendizaje práctico y progresivo para ser utilizado en máquinas eléctricas y cursos de automatización
desarrollando habilidades en varios niveles:
Instalaciones eléctricas
Accionamiento de máquinas eléctricas
Técnicas de automatización
Programación de PLC
El programa didáctico se organiza en cuatro clases de experimentos, con niveles de dificultad progresiva:
Nivel avanzado: Control automático de inversorde frecuencia variable y componentes industrialesque programan un PLC.
Intermedio 2: Estudio de las características yfuncionalidad de un inversor usado comoaccionador de una máquina eléctrica.
Intermedio 1: Estudio de las técnicas de arranquede un motor asíncrono trifásico a través del usode componentes industriales.
Nivel básico: Estudio de los componentes básicosusados en instalaciones eléctricas tales como reléstérmicos, relés temporizados, contadores,botones, etc.
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4. LISTA DE MÓDULOS
CÓDIGO DESCRIPCIÓN CANT.
DL 55070 Control de velocidad del motor 1
DL 30115 Motor asíncrono trifásico de jaula ardilla 1
DL 1013A Base universal para máquinas eléctricas 1
DL 30300 Freno electromagnético 1
DL 2110 Controlador lógico programable 1
DL 2101T13 Transformador 1
DL 2102T01 Botón tipo hongo 1
DL 2102T02 Pulsador 1
DL 2102T03 Luces piloto 1
DL 2102T04 Contactor 4
DL 2102T05 Relé térmico 1
DL 2102T67 Relé de tiempo 2
DL 2109T29 Medidor de demanda máxima 1
DL 30016 Fuente de alimentación Nota: Para países con alimentación trifásica de 220 V el código es DL 30018.
1
TL 2102T Conexión de cables con terminales de seguridad 1
DL 2100-3L/3 Bastidor de tres niveles 1
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5. LISTA DE EXPERIMENTOS INSTALACIONES INDUSTRIALES BÁSICAS
Auxiliares de control unipolares
Estudio del Contactor
Implementación de operadores lógicos con contactos.
Estudio del contactor de potencia autoalimentado.
Enclavamiento entre contactores
Control secuencial de contactores
Implementación de un operador OR-exclusivo con relés clásicos
Implementación de un temporizador retardado de excitación estática
Implementación de un temporizador retardado de desexcitación estática
Estudio de los relés térmicos
ARRANQUE DE MÁQUINA ASÍNCRONA TRIFÁSICA
Control de arranque manual ESTRELLA/TRIÁNGULO de un motor
Control manual de marcha atrás del motor
Control de secuencia cronometrada
Diseño de un generador de impulsos
Control automático de arranque ESTRELLA/TRIÁNGULO de un motor
Control automático de arranque ESTRELLA/TRIÁNGULO de un motor, con inversor
Frenado en contracorriente del motor asíncrono
ACCIONAMIENTO DEL INVERSOR DEL MOTOR TRIFÁSICO
Ajuste de parámetros del motor
Control de velocidad de lazo abierto
Control de velocidad jog
Control de pasos múltiples
Curva de potencia del motor
Curva par-velocidad del motor
Regulación de velocidad de lazo cerrado
AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE UN PLC
Introducción a la programación de PLC
Conceptos básicos de automatización de PLC
Arranque automático del motor mediante PLC
Automatización y control de motores mediante un PLC y un inversor trifásico
Automatización y control de motores de pasos múltiples mediante un PLC y un inversor trifásico
AUTOMATIZACIÓN
6. DESCRIPCIÓN DE LOS EXPERIMENTOS
INSTALACIONES INDUSTRIALES BÁSICAS
Auxiliares de control unipolares
Los estudiantes pueden entender el comportamiento del circuito cuando se operan uno o ambos contactos.
Estudio del contactor
Los estudiantes pueden entender el
funcionamiento de un contactor de potencia
(interruptor remoto) como un interruptor
accionado electromagnéticamente.
Implementación de operadores lógicos con contactos
Los estudiantes pueden: - llevar a cabo con componentes
electromecánicos operaciones lógicas AND, OR, y NOT.
- comprender la implementación lógica cuando se usan diferentes lógicas de activación.
AUTOMATIZACIÓN
Estudio del contactor de potencia autoalimentado
Los estudiantes podrán llevar a cabo, utilizando los contactos
auxiliares, la autoalimentación de la bobina excitante del
contactor cuando el comando realizado por el operador haya
terminado.
Enclavamiento entre contactores
Los estudiantes podrán realizar un circuito de interconexión capaz de evitar que dos contactores se conecten simultáneamente.
Control secuencial de contactores
Los estudiantes podrán llevar a cabo un circuito en
el que un segundo contactor puede ser cerrado sólo
después de que se cierre el primer contactor.
AUTOMATIZACIÓN
Implementación de un operador OR-exclusivo o mediante relés clásicos
Los estudiantes podrán llevar a cabo un
«comparador de desigualdad» utilizando
dispositivos electromecánicos.
Implementación de un temporizador retardado de excitación estática
Los estudiantes pueden investigar el funcionamiento de un temporizador estático multifunción con retardo, configurado con una función de excitación retardada.
Implementación de un temporizador retrasado
de excitación estática
Los estudiantes pueden investigar el funcionamiento de un temporizador estático multifunción retrasado configurado con una función de desexcitación retardada.
AUTOMATIZACIÓN
Estudio de relés térmicos
Los estudiantes pueden estudiar el relé térmico como dispositivo de protección para motores.
ARRANQUE DE MÁQUINA ASÍNCRONA TRIFÁSICA
Control manual de arranque ESTRELLA/TRIÁNGULO del motor Los estudiantes podrán realizar un circuito de control que permita el arranque de un motor asíncrono trifásico con rotor cortocircuitado.
Control manual de reversa del motor
Los estudiantes podrán realizar un circuito que permita invertir el sentido de rotación de un motor asíncrono trifásico.
AUTOMATIZACIÓN
Control de secuencia cronometrada
Los estudiantes podrán reproducir un circuito en el que dos contactores se cierran en diferentes momentos y se abren simultáneamente
Diseño de un generador de impulsos
Los estudiantes podrán realizar un generador de señales rectangulares con tiempos de apagado y encendido ajustables individualmente.
Control automático de arranque ESTRELLA/TRIÁNGULO de un motor
Los estudiantes podrán realizar un circuito de control que permita el arranque automático de un motor asíncrono trifásico con rotor cortocircuitado, con protección de sobrecorriente a través de un relé térmico.
Control automático de arranque STAR/DELTA de un motor, con inversor
Los estudiantes podrán llevar a cabo un circuito automático de arranque estrella/triángulo para un motor asíncrono trifásico provisto de inversor.
AUTOMATIZACIÓN
Frenado de contracorriente del motor asíncrono
Los estudiantes podrán llevar a cabo un circuito de control que permita que un motor asíncrono de tres fases se detenga rápidamente.
ACCIONAMIENTO DEL INVERSOR DEL MOTOR TRIFÁSICO
Ajuste de parámetros del motor
Con el experimento de operación de velocidad preprogramada, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con los parámetros correctos del motor.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado para el control de pasos múltiples.
Saber cuál es la configuración de parámetros para el experimento de pasos múltiples.
Ajustar el motor en arranque/paro mediante contactos externos.
Controlar la velocidad del motor mediante ajustes analógicos externos.
Control de velocidad de lazo abierto
Al realizar el experimento de velocidad de lazo abierto, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con el control de la velocidad y la dirección de un motor asíncrono trifásico a través de comandos externos.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado para el control de tiempo de aceleración/desaceleración.
Conocer la configuración de parámetros para el experimento de velocidad de lazo abierto.
Ajustar el motor en el tiempo de aceleración/desaceleración por medio de contactos externos.
Controlar la velocidad del motor para 3 tiempos diferentes.
AUTOMATIZACIÓN
Control de velocidad JOG
Al realizar el experimento de velocidad JOG, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor en diferentes operaciones de modo JOG.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado.
Saber cuál es la configuración de parámetros para el experimento JOG.
Ajustar el motor en marcha a la velocidad de JOG.
Curva de potencia del motor
Al realizar el experimento, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con el control del par.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado relacionadas con el control de par.
Control de velocidad de pasos múltiples
Al realizar el experimento de operación de velocidad
preprogramada, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor en diferentes
frecuencias de varias velocidades.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el
experimento.
Hacer las conexiones de cableado para el control de
pasos múltiples.
Saber cuál es la configuración de parámetros para el
experimento de pasos múltiples.
Ajustar el motor en marcha a velocidades de pasos
múltiples.
AUTOMATIZACIÓN
Curva par-velocidad del motor
Al realizar el experimento, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con el control del par.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado relacionadas con el control de par.
Regulador de velocidad de lazo cerrado
Al realizar el experimento de velocidad de
lazo cerrado, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con la velocidad de lazo cerrado.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado para el control PID.
Conocer las configuraciones de parámetros para el experimento de velocidad de lazo cerrado (configuración PID).
AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE UN PLC
Introducción a la programación de PLC
Conceptos básicos en la programación de escalera (Ladder).
Conceptos básicos de programación PLC a través de aplicaciones simples.
Ejecución de programas PLC desde PC.
Uso del entrenador PLC integrado.
Ejecución de un programa PLC desde la interfaz del módulo.
AUTOMATIZACIÓN
Conceptos básicos de automatización con PLC
Aplicaciones simples de PLC.
Programas PLC aplicados.
Programas PLC de entradas analógicas.
Programas PLC de salidas analógicas.
Adición de dispositivos externos a programas de PLC.
Arranque automático del motor mediante PLC
Al realizar el experimento de velocidad de lazo abierto, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor con el control de la velocidad y la dirección de un motor asíncrono trifásico a través de comandos externos.
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento y conocer los parámetros para el experimento de velocidad de bucle abierto.
Utilizar el PLC para controlar el inversor
Automatización y control de motores mediante un PLC y un inversor trifásico
Mediante el experimento de velocidad JOG, controlado por PLC, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor en diferentes operaciones de modo JOG (que son los parámetros a establecer para el experimento JOG).
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Implementar el algoritmo JOG en el PLC y diseñar un programa específico.
Hacer las conexiones de cableado.
Ajustar el motor en marcha a la velocidad de JOG.
AUTOMATIZACIÓN
Automatización y control de motores de pasos múltiples mediante un PLC y un inversor
trifásico
Mediante el experimento de velocidad JOG, controlado por PLC, los estudiantes podrán:
Practicar programando el inversor en diferentes frecuencias de varias velocidades (velocidades).
Saber cómo utilizar el software PCM002Z para realizar el experimento.
Hacer las conexiones de cableado para el control de pasos múltiples.
Saber cuál es la configuración de parámetros para el experimento de pasos múltiples.
Ajustar el motor en marcha a la velocidad de pasos múltiples.
Implementar un algoritmo de pasos múltiples en el PLC y diseñar un programa específico.
Hacer las conexiones de cableado.