B1

PA

LSLL

LSH

LSL

B2

Marcha 1Marcha 2

Paro 1 Paro 2

Bomba 1 Bomba 2

Nivel Superior

Nivel Inferior

MezcladoraVálvula de Vapor

Válvula de Vaciado

Bomba

CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLESUNIDAD III

Ejercicio 1: Dos bombas.

Descripción: Un tanque de agua tiene tres sensores, para detectar tres diferentes niveles de agua: Lleno, Bajo y Vacío. Hay dos bombas para llenar el tanque: P1 y P2. Cuando el control automático es habilitado podría suceder que:

Un tanque, inicialmente vacío, requiere que arranquen las dos bombas, hasta que se llena. Un tanque, inicialmente lleno, o con un nivel de agua entre lleno y bajo, mantiene las dos bombas apagadas. Una condición inicial abajo del nivel bajo, pero no vacío, arranca una de las bombas, hasta que el tanque se llena.

Si el tanque se vacía mientras una bomba esta encendida, la otra bomba se arranca y ambas permanecen encendidas hasta que el tanque se llena. Las bombas son alternadas en cada ciclo de llenado.

Símbolos utilizados:

Arranque AParo PSensor de Tanque vacío LSLL Sensor de Tanque lleno LSH Sensor de bajo nivel LSL Bomba 1 B1Bomba 2 B2

Figura 1: Diagrama esquemático para el problema de las dos bombas

Nota: Los sensores producen un contacto cerrado cuando el agua los toca.

Ejercicio 2.- Mezclador de Pintura

La figura muestra un mezclador de pintura. En la parte superior del mezclador hay dos tuberías por donde se suministran dos componentes diferentes. En la parte inferior se aprecia una sola tubería que transporta la mezcla de pintura preparada. El programa controlará la operación de llenado, supervisará el nivel del tanque y controla un ciclo de mezcla y de calefacción como se describe a continuación:

Paso 1: llenar el mezclador con el componente 1. Paso 2: llenar el mezclador con el componente 2.Paso 3: Supervisar el nivel del mezclador para cerrar el interruptor de nivel superior. Paso 4: Mantener el estado de la bomba si se abre el interruptor de arranque.Paso 5: Arrancar el ciclo de mezcla y calefacción.Paso 6: Poner en marcha el motor del mezclador y la válvula de vapor. Paso 7: Vaciar el mezclador.Paso 8: Contar cada ciclo

Figura 2: Diagrama esquemático de la mezcladora de pintura

Paro

MarchaFCDFCI

Ejercicio 3.- Carrito

Diseñar el programa para que el sistema de la figura se comporte según el siguiente esquema:

- Al pulsar sobre Marcha el vehículo se desplazará a la derecha hasta topar con el final de carrera derecho.- Si se pulsa Marcha una vez iniciado el ciclo, no tendrá efecto alguno.- Una vez pulse este final de carrera, cambiara el sentido de la marcha hacia la izquierda.- Al pulsar sobre el final de carrera izquierdo el vehículo se detendrá hasta que se vuelva a pulsar Marcha.- Si en cualquier momento se pulsa Paro el vehículo se detendrá automáticamente, iniciándose el proceso desde el inicio al pulsar Marcha.- Si se pulsan simultáneamente Marcha y Paro, el vehículo permanecerá parado.

Figura 3: Diagrama esquemático del carrito

Ejercicio 4.- Silo:

Figura 4: Diagrama esquemático del Silo

Descripción: Se desea controlar un silo de x grano para el llenado automático de cajas, las cuales son movidas por una banda transportadora. El panel de Control cuenta con un pulsador N.A. y un N.C. los cuales son los botones de arranque y paro respectivamente. Se tiene tres indicadores luminosos que avisan que el sistema de dosificación está en operación (RUN), vaciando (FILL) y de carga completa (FULL).

Además se cuentan con dos sensores uno de nivel y otro de proximidad que se muestran en el dibujo anterior. Como salida se tiene una válvula solenoide de regreso por resorte que cuando ésta se encuentra activada realiza la dosificación del producto.

Así como también se cuenta con un motor que da el movimiento de la banda transportadora en un solo sentido.

El programa debe satisfacer las siguientes condiciones:

La secuencia puede ser detenida y comenzada de nuevo en cualquier momento usando los pulsadores de Paro e Inicio que se encentran en el Panel de Control.

El indicador RUN permanecerá energizado siempre que el sistema está operando en modo automático. El indicador RUN, el motor de la banda transportadora y la válvula solenoide se desenergizarán siempre que el sistema sea detenido con el botón de

Paro. El indicador de FILL debe de energizarse cuando la caja esté llenándose. El indicador de FULL se energizará cuando la caja esté llena y permanecerá así hasta que la caja sea movida fuera del sensor de proximidad. Detenga el movimiento de la banda transportadora cuando la caja sea detectada de su borde derecho. Con la caja posicionada y la banda transportadora detenida, active la válvula solenoide y permita que la caja sea llenada. El proceso de llenado debe

concluir cuando el sensor de nivel asuma el valor de verdadero. Cuando la banda vuelve a moverse y la caja es retirada del sistema de llenado, el sensor de nivel deja de ver a la caja antes que el sensor de presencia.

Ejercicio 5.- Avance de flejes de chapa. Posicionamiento de cinta de chapa bobinada, en la herramienta de corte. Accionamiento del avance sólo cuando la herramienta se encuentra en posición superior (simulación de esta posición mediante pulsador S3). El cilindro A recoge la cinta de chapa. El cilindro B se retira. El cilindro A suelta la cinta y el cilindro B se desplaza nuevamente a la posición de final de carrera.

Condiciones:

El sistema de avance para cinta de chapa tiene que estar provisto de un interruptor principal S. Cuando el cilindro B se encuentra en posición de principio de carrera y el cilindro A ha soltado la cinta, deberá transmitirse un impulso (indicación luminosa), indicando que la prensa puede proceder al corte de la siguiente pieza.

Ejercicio 6.- Selladora.- El cilindro A tiene la función de recoger las piezas del cargador y de sujetarla. Sólo entonces avanza el cilindro B para el sellado y vuelve a su posición normal. A continuación, el cilindro A suelta la pieza y vuelve a su posición normal. Entonces el cilindro C avanza para expulsar la pieza y vuelve a su posición normal.

Ejercicio 7.- Taladradora.- Una pieza fundida debe ser provista de cinco perforaciones. Las piezas son colocadas a mano y sujetadas por un brazo excéntrico. El ciclo se inicia accionando el pulsador de marcha.

Condiciones.

Un contador controla el periodo de desgaste de la herramienta. El contador emite una señal acústica cuando la herramienta ha efectuado 7 perforaciones. Una vez intercambiada la herramienta (reposición manual del contador), continúa el ciclo.

Ejercicio 8.- Unidad de sujeción y lijado.- Lijado de los bordes de una pieza preelaborada. El cilindro A tiene la función de sujetar la pieza. A continuación, tiene que avanzar y retroceder la unidad de desplazamiento; ver secuencias siguientes en el diagrama de pasos.

Ejercicio 9.- Estampadora.- Las piezas que serán estampadas son colocadas manualmente en un sistema de alimentación; el cilindro A se encarga de colocar la pieza debajo de la estampadora. El cilindro B avanza y estampa la pieza. A continuación, los cilindros A y B vuelven a posición normal.

Condiciones

Ejecución de cada uno de los movimientos paso a paso mediante un pulsador de impulso simple.

Además, posibilidad de repetir los pasos B+ / B- para permitir el reglaje del cilindro estampador. Movimiento + del cilindro B por impulso simple, de modo que el movimiento - del cilindro B tiene que accionarse mediante otro pulsador. Repetición de los pasos y accionamiento por Impulso simple, sólo si no hay señal de marcha.

Ejercicio 10.- Equipo de Manipulación.- Unas piezas cilíndricas han de ser transportadas desde la canaleta inclinada de salida de la estación I hasta la canaleta inclinada de entrada de la estación II. Antes de la puesta en marcha, deberá detectarse primero la presencia de una pieza cilíndrica en la canaleta de salida.

Condiciones:

Ciclo simple y continuo respectivamente con un pulsador.

Parada de Emergencia: Unidad lineal sin presión. Según el estado, la pinza deberá quedar abierta o cerrada. Cuando ya no esté accionada la parada de emergencia, recuperación de la posición normal de la unidad lineal con un pulsador. Con otro pulsador, abrir pinza (si estuvo cerrada en estado de Parada de emergencia). Ese mismo pulsador debe bloquear simultáneamente la puesta en marcha (después de parada de emergencia), de modo que sólo accionándolo puede reiniciarse el ciclo mediante el pulsador de marcha.

Ejercicio 11.- Taladradora y escariadora.-

Programa 1: Las piezas que solo serán taladradas, son colocadas a mano. Accionando el pulsador de marcha, se procede a taladrar la pieza.

Programa 2: Las piezas que además, tienen que ser escareadas, también son colocadas a mano. A continuación, con un pulsador selector de programas y con el pulsador de marcha, se activa el cilindro A para taladrar. Una vez concluido este proceso, avanza el cilindro B y desplaza la pieza a la estación de escariado (cilindro C). Una vez concluido el proceso de escariado, el cilindro B vuelve a su posición normal, con lo que puede extraerse la pieza. Para activar el programa 2, es necesario pulsar primero el conmutador de selección de programas y después el pulsador de marcha. Si no se pulsa el selector, se activara automáticamente el programa 1.

Ejercicio 12.- Alimentador de piezas.- Unas piezas de acero alimentadas a través de guías son centradas por una espiga; durante el desplazamiento, la pieza es retenida por un electroimán.

Condiciones:

La secuencia de movimientos hasta la posición 1 está a cargo de los cilindros A y B.

Para alcanzar la posición 2, se aplican las mismas secuencias que para la posición 1, aunque sumándose el cilindro C.

El desarrollo del ciclo es automático si la cinta de transporte alimenta otra placa y da una señal a la unidad alimentadora de piezas (simulación por pulsador S1).

Una lámpara indica la activación del electroimán.

Consulta de piezas de acero mediante detector S2.

Ejercicio 13.- Unidad de montaje.- Los bloques alimentados por el cargador son provistos de casquillos que, por su parte, son alimentados por otro cargador.

El cilindro A desplaza un bloque de metal hasta un tope. A continuación, avanza el cilindro B y encaja a presión el primer casquillo. Entonces, el segundo cilindro (cilindro C) encaja el segundo casquillo. Los cilindros A y C vuelven a posición normal. A continuación, vuelve a posición normal el cilindro B y el bloque provisto de los casquillos cae sobre una cinta de transporte.

Condiciones:

El equipo trabaja en ciclo continuo.

Selección entre régimen manual o régimen automático.

Indicación del régimen manual por medio de una lámpara L1.

Cada cilindro avanza respectivamente por accionamiento de un pulsador. Esta instalación sólo funciona en régimen manual y, en cualquier momento, un solo cilindro puede estar en posición de final de carrera.

Ejercicio 14.- Unidad de recogida y posicionamiento.- Una unidad de tres ejes coloca arandelas en las posiciones 3 y 4 de una caja de cambios. Simulación de la ventosa mediante una lámpara (ventosa activada = lámpara encendida; ventosa desactivada = lámpara apagada). La posición de inicio es la posición 1, en la que la ventosa se encuentra arriba (eje Z) y desactivada. Accionando el pulsador de marcha, la ventosa es desplazada a la posición 2 donde recoge una pieza del alimentador; a continuación, desplazamiento a la posición 3, colocación de la pieza, retorno a la posición 2, recogida de otra pieza a la posición 4 para colocarla. Finalmente, retorno a la posición 1.

Condiciones:

Consulta del cargador (simulada por un interruptor y visualizada mediante una lámpara): Si el cargador está vacío, el mando mantiene la posición 1 ó 2; reinicio o continuación sólo cuando el cargador está lleno o si se repite la activación del pulsador de marcha.

Consulta en la caja de engranajes: Esta consulta garantiza que la caja de engranajes que se ha colocado en el equipo es extraída al término del proceso de elaboración (desconexión del interruptor y de la lámpara).

Posiciones normales de los cilindros de doble efecto: A+.B+,C-.

Ejercicio15.- Estación de carga.- En esta estación de carga se llenan cajas. Las cajas vacías, transportadas por un camino de rodillos, son colocadas a mano sobre la unidad de transporte. La unidad de transporte se desplaza hasta posicionar la caja debajo del equipo cargador de envases. La secuencia de los movimientos se indica en el diagrama de pasos. Indique que paso esta realizando el equipo.

Condiciones:

Simulación de la función de la ventosa con una lámpara. La secuencia de los movimientos repetitivos (véase de pasos , 3..21) deben resumirse en un subprograma que es activado varias veces.

Ejercicio 16.- Equipo de manipulación.- Salida de piezas cilíndricas por canaleta 1 y distribución equitativa de esas piezas entre las dos canaletas de alimentación 2 y 3.

Condiciones:

Funcionamiento solo en ciclo continúo. Ejecución de “puesta en marcha” y de “parada al final del ciclo” mediante dos pulsadores.

Simulación de la detección de piezas en la canaleta 1 mediante un interruptor. Si no esta activado el interruptor, la unidad se detiene al final del ciclo.

Después de la ejecución del movimiento basculante, apertura de la pinza solo después de un breve tiempo de espera.

Accionando el pulsador de parada de emergencia, reposición de los cilindros A, B y C y cilindro D sin presión.

Después del desbloqueo de la parada de emergencia, el cilindro D vuelve a su posición normal accionando la tecla de reposición.

Posibilidad de limitar el número de ciclos mediante un contador con preselección.