FDE 048 Guia de Trabajo PLC4YD[1]

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GUÍA DE TRABAJO Nombre del Programa Académico Código FDE 048 Versió n 03 Fecha 2009-06- 09 1. IDENTIFICACIÓN Asignatura Control Lógico Programable Guía No. 4 Área Especializada Nivel 6 Código CLW64 Pensum 8 Correquisito(s ) Prerrequisito( s) LCW44 y DPW54 Crédito s 4 TPS 4 TIS 8 TPT 64 TIT 128 TRABAJO INDEPENDIENTE TRABAJO PRESENCIAL Trabajo Teórico Trabajo Práctico X Trabajo Teórico Trabajo Práctico X 2. COMPETENCIAS COMPETENCIAS CONTENIDO TEMÁTICO INDICADOR DE LOGRO Diseñar e implementar soluciones de automatización de procesos industriales, en los que se involucra la programación y aplicación de controladores lógicos programables. Configuración del hardware. Control lógico y secuencial con el PLC. -Definición de direcciones simbólicas. -Diseño e introducción de algoritmos de control lógico y secuencial. -Simulación de programas de control lógico y secuencial. -Manipulación de temporizadores y contadores. -Operaciones lógicas con bits. -Programación estructurada. Bloques OB, FC. -Funciones con parámetros. -Conexión del PLC con los dispositivos de E/S El estudiante Resuelve problemas de automatización de lógica digital y secuencial. Programa un PLC y lo conecta con los equipos que se controlan.

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1. IDENTIFICACIÓN

Asignatura Control Lógico Programable Guía No. 4Área Especializada Nivel 6Código CLW64 Pensum 8Correquisito(s) Prerrequisito(s) LCW44 y DPW54Créditos 4 TPS 4 TIS 8 TPT 64 TIT 128

TRABAJO INDEPENDIENTE TRABAJO PRESENCIALTrabajo Teórico

Trabajo Práctico

X Trabajo Teórico

Trabajo Práctico

X

2. COMPETENCIAS

COMPETENCIAS CONTENIDO TEMÁTICOINDICADOR DE

LOGRO

Diseñar e implementar soluciones de automatización de procesos industriales, en los que se involucra la programación y aplicación de controladores lógicos programables.

Configuración del hardware.Control lógico y secuencial con el PLC.-Definición de direcciones simbólicas.-Diseño e introducción de algoritmos de control lógico y secuencial.-Simulación de programas de control lógico y secuencial.-Manipulación de temporizadores y contadores.-Operaciones lógicas con bits.-Programación estructurada.Bloques OB, FC.-Funciones con parámetros.-Conexión del PLC con los dispositivos de E/S digitales.

El estudiante Resuelve problemas de automatización de lógica digital y secuencial.Programa un PLC y lo conecta con los equipos que se controlan.

3. RECURSOS REQUERIDOS

Laboratorio de PLC. Con equipos de computo que tengan instalado el software STEP 7.

PLC STEP7

Reles

Contacotores.

Pulsadores

Microsuiches.

Fuente de alimentación trifásica a 220V y monofásica a 110V

Mutimetro

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Cable, destornillador y pinzas.

Motor trifásico

4. OBJETIVO: Aplicar los conceptos de configuración de hardware, lógica de programación, elaboración de planos electicos y montaje de circuitos eléctricos para realizar el control del arranque estrella delta de un motor trifásico. Se debe evitar la posibilidad de que los contactores de delta y estrella entren al mismo tiempo.

5. PROCEDIMIENTO

5.1Conceptos teóricos

Arranque de motores trifásicos en estrella-delta

En el momento del arranque de un motor, este consume de la red eléctrica una corriente que es mayor que la corriente nominal del motor (puede ser hasta 10 veces la corriente nominal). Esta corriente de arranque puede causar problemas en los sistemas y equipos eléctricos de la planta debido a una caída de tensión durante el arranque y posiblemente por la activación de algunos dispositivos sensibles a esta corriente de arranque. En algunos motores es posible variar la tensión inicial de cada una de sus bobinas de tal forma que la corriente de arranque sea mucho menor. Cuando el motor ha alcanzado cerca de un 80% de la velocidad nominal del mismo, la tensión sobre cada bobina es llevada a su valor nominal. Esto se puede realizar en motores que tienen como mínimo 6 terminales independientes para así tener acceso a tres bobinas. De esta forma se puede manipular por medio de contactores el tipo de conexión durante la operación del motor. El proceso consiste en arrancar el motor en una conexión estrella dando lugar a una tensión reducida (a cada bobina le llega el voltaje de la red dividido por raíz de tres) y luego pasar a la conexión delta donde el voltaje aplicado a cada bobina es el mismo de la red.

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Grafica 1: Conexión en estrella y conexión en delta (http://sabelotodo.org/electrotecnia/imagenes/conexionestrella.gif junio de 2010)

4.2. Enunciado: Diseñar un programa en PLC S7 300 que este en capacidad realizar el arranque estrella delta de un motor trifásico. Implementar un montaje eléctrico conectado al PLC que permita observar el comportamiento de dicho arranque.

4.3. Configuración del hardware

Crear un nuevo proyecto en el PC

Grafica 2: Creación de un nuevo proyecto

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Grafica 3: configuración del hardware

Insertar equipo SIMATIC 300 Definir los requerimientos de hardware Introducir un Rack Introducir una fuente de voltaje Introducir una CPU (editar propiedades) Introducir un módulo de interface (sí es necesario) Introducir módulos de entrada y salida digitales

Grafica 4: Configuración de la CPU

Guardar y compilar

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4.3 ProgramaDesde al administrador SIMATIC, abrir bloques e insertar un FC1en KOP y aceptar

Grafica 5: Bloque FC para introducir un programa

Abrimos el FC1 e introducimos el programa

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Guardamos el Programa y abrimos OB1 y luego llamamos el FC1 creado y guardamos.

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4.4. Hacer la simulación del programa con el PLC virtual.

5. Planos de conexión.

Grafica 6: Plano de potencia conexión estrella- delta

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Grafica 7: Entradas y salidas del PLC

Grafica 8: conexión de contactores

6. Consideraciones para el montaje

Antes de poner en funcionamiento cualquier circuito se debe asegurar que todos los componentes estén alambrados correctamente, para esta verificación se debe hacer uso del multímetro y de los planos elaborados. También se recomienda rotular cada alambre y cada componente para facilitar la identificación y conexión.

KR2

KR1

KR3

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Durante la verificación se deben tener en cuenta los siguientes pasos: Verificación del voltaje en el PLC. Verificación de las entradas en el PLC: Verificación de las salidas en el PLC Verificación de la conexión contactores: Ensayar con el programa. Conectar la etapa de potencia. Chequeo del funcionamiento completo

7. PARÁMETROS PARA ELABORACIÓN DEL INFORME

Realizar y simular programas que permitan realizar los siguientes controles (entregar informe en medio magnético):

Luego de chequear definitivamente el programa planteado se observa que el sistema se desenergiza inmediatamente. ¿Cuál es la razón de esto?. Presentar una solución.

Realizar el mismo programa en lenguaje AWL.

8. BIBLIOGRAFÍA

BALCELLS, Joseph y ROMERAL, José Luis. Autómatas Programables.1 ed. Barcelona: Marcombo, 2000. 450 p.MEJÍA ARANGO, Juan Guillermo. Introducción a las comunicaciones industriales con Profibus: aplicaciones con controladores lógicos programables y variadores de velocidad.1 ed. Medellín: Instituto Tecnológico Metropolitano, 2009. 119 p. CREUS, Antonio. Instrumentación industrial. 7 ed. Barcelona: Marcombo, 2005. 776 p. FLOWER LEIVA, Luis. Instalaciones eléctricas. Tomo IV: Diseño y programación con autómata programable o PLC. 2. ed. Bogotá: Alfaomega, 2007. 159p. GARCIA MORENO, Emilio. Automatización de procesos industriales. Universidad Politécnica de Valencia: Alfaomega, 2001. 398 p. PORRAS, Criado. Autómatas programables. Madrid: McGraw-Hill, 1997. MANDADO PÉREZ, Enrique. Controladores lógicos y autómatas programables. 2. ed. México: Alfaomega, 1999. 393 p.MANDADO PÉREZ, Enrique. MARCOS ACEVEDO, Jorge. FERNÁNDEZ SILVA, Celso. ARMESTO QUIROGA, José I. PÉREZ LÓPEZ, Serafín Alfonso. Autómatas programables: entorno y aplicaciones. México: Thomson, 2005. 724 p.MARTÍNEZ SÁNCHEZ, Victoriano Ángel. Automatización industrial moderna. México: Alfaomega, 2001. 771 p.PIEDRAFITA MORENO, Ramón. Ingeniería de la automatización industrial. México: Alfaomega, 2001. 570 p.

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RAMOS RAMOS, Guillermo. HERNÁNDEZ M., Jorge Eduardo. CASTAÑO WELGOS, Juan Andrés. Automatización industrial. Electrónica de potencia. Pereira: CEKIT, 2002. 240 p.RODRÍGUEZ MATA, Antonio. CÓCERA RUEDA, Julián. Desarrollo de sistemas secuenciales. Madrid: Thompson / Paraninfo, 2000. 189 p.SIEMENS. SIMATIC. Sistema de automatización S7-300. Datos de los módulos. Edición 02, 2004. SIEMENS. SIMATIC. S7-300 CPU31XC y CPU 31X, Datos Técnicos. Edición 08-2004.CHEN, CHI-TSONG. Analog and digital control system design: transfer-function, state-space, and algebraic methods. New York: Oxford University Press, 1993. 600 p.ANDERSON, NORMAN A. Instrumentation for process measurement and control. 3 ed. Boca Raton, Florida : CRC Press, 1998. 498 p.ROLDÁN VILORIA, Jose. Motores eléctricos, Automatismos de control. 9 ed. Thomson/Paranifo.2005.239p.FLOWER LEIVA, Luis, Controles y automatismos Eléctricos, teoría y práctica. 8 ed. Bogotá.2003. 347p.CHAPMAN, STEPHEN J. Máquinas eléctricas. Bogotá: McGraw-Hill, 1993. 740 p9.

Revistas o publicaciones seriadas: Electrónica y Computadores. Cekit. Pereira.1994 – 2002. ISBN 01219138. IEEE Robotics and Automation Magazine. IEEE Robotics & Automation Society. 1998 – 2006.Electronic Design. Desing solutions. 1998 – 2006. Documentos Electrónicos: Curso de autómatas programables disponible en: http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/Automatizacion/Automatizacion.htmMartín Castillo; Juan Carlos. Iniciación a los autómatas programables [en línea]. Disponible en Web: http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/automatas/auto.htmMejía Arango, juan Guillermo. Automatización. Disponible en Web: http://juanautomatizacion.blogspot.com/

Elaborado por: Juan Guillermo Mejía ArangoVersión: 2

Fecha: Junio 6 de 2012Aprobado por: