Reporte Tarea 8.docx

8/10/2019 Reporte Tarea 8.docx

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DEPUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LAELECTRNICA

Reporte de Tarea 8 Nombre del tema: Diseo de control con Lgica

Programada

Carrera: Ingeniera Mecatrnica

Nombre del curso: Automatizacin Industrial

Nombre del alumno: Isaias Flores Cern

Fecha de entrega: 21/Octubre/2014

Nombre del profesor: Carlos Prez Aguirre


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Diseo de control con Lgica Programada

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Tabla de contenido

Introduccin ........................................................................................................................................ 2

Procedimiento .................................................................................................................................... 3

Diagrama de escalera a partir del diagrama de estados ........................................................ 6

Secuencia del proceso ............................................................................................... 7

Activacin de salidas ................................................................................................ 11

Resultados ......................................................................................................................................... 11

Conclusiones ..................................................................................................................................... 13

Referencias ....................................................................................................................................... 13


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Introduccin

Se tiene un mezclador de pintura. En la parte superior hay dos tuberas por dondese suministran dos componentes diferentes. En la parte inferior se aprecia unasola tubera que transporta la mezcla de pintura preparada. Por una tubera en laparte inferior del tanque se conduce la mezcla ya lista. Se requiere disear unprograma de control mediante un PLC para la operacin de llenado, supervisindel nivel del tanque y un ciclo de mezcla y calefaccin, tal como se describe acontinuacin:

Paso 1: Presionar el botn de arranque para iniciar el ciclo del proceso.

Paso 2: Estando la mezcla en el nivel inferior del tanque, aplicar al mezclador elcomponente 1 (Bomba 1), durante 6 segundos.

Paso 3: Posteriormente, aplicar al mezclador el componente 2 (Bomba 2). Duranteotros 4 segundos o hasta que llegue al nivel superior.

Paso 4: arrancar el ciclo de mezcla y calefaccin (Bomba de vaciado yelectrovlvula 1 de vaciado) hasta que se detecte nivel inferior, donde concluye elciclo.

Paso 6: el ciclo deber reiniciarse automticamente.

Paso 7. Al trmino de 3 ciclos, el sistema se desactiva totalmente, hasta volver apresionar el botn de arranque.

Paso 8: Mantener el estado del proceso hasta el final de los 3 ciclos aunque seactive el interruptor de paro en cualquier momento. Cada actuador sermonitoreado con indicadores luminosos.


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Procedimiento

Antes de realizar el diagrama de escalera del proceso tenemos que

1. Realizar un bosquejo o esquema del problema2. Identificar entradas, y hacer una tabla3. Identificar salidas, y hacer una tabla4. Identificar etapas (estados) del proceso, y hacer una tabla.5. Identificar transiciones del proceso, y hacer una tabla.

Una vez que ya hicimos los seis pasos anteriores procedemos a realizar eldiagrama de estados del proceso, el cual convertiremos a diagrama de escalera.

Figura 1.- Bosquejo del proceso.

Segundo paso es identificar las entradas (captadores), y hacer una tabla.


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Tabla 1.- Entradas

Nmero Descripcin Etiqueta1 Pulsador Arranque A2 Pulsador de Paro P

3 Sensor Nivel Lleno (Mximo) SM4 Sensor Nivel Inferior (Vacio) SV

El tercer paso es identificar las salidas (actuadores), y hacer una tabla.

Tabla 2.- Salidas

Nmero Descripcin Etiqueta1 Bomba 1 B1 2 Bomba 2 B2

3 Bomba de vaciado BV4 Electrovlvula 1 EV15 Electrovlvula 2 EV2 6 Motor M7 Lmpara de Bomba 1 LB1 8 Lmpara de Bomba 2 LB2 9 Lmpara de Bomba de vaciado LBV 10 Lmpara de Electrovlvula 1 LE1 11 Lmpara de Electrovlvula 2 LE2 12 Lmpara de Motor LM

El cuarto paso es identificar las etapas del proceso, y tambin hacer una tabla. Dela siguiente tabla el estado de ciclos es para saber si se debe repetir el ciclo o yase completaron los requeridos. Cabe destacar que dependiendo del diseador (ode la complejidad del proceso) puede que se reduzca el nmero de etapas oaumente.

Tabla 3.- Etapas del proceso

Nombre Etiqueta

Espera E 1 Proceso 1 (Cargar componente 1) E 2Proceso 2 (Cargar componente 2) E 3

Proceso 3 (Mezclar y calentar) E4 Descargar E5

Ciclos E6


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Por ltimo hay que identificar las transiciones del proceso y hacer una tabla.

Tabla 4.- Transiciones del proceso

Nombre Etiqueta Arranque A

Paro PTiempo 1 (Proceso 1 completo) T1

Mezclador lleno (Proceso 2 completo) SM Tiempo 2 (Proceso 2 completo) T2 Tiempo 3 (Proceso 3 completo) T3

Descarga completa S V Repetir ciclo (Menos de tres ciclos) RC

Ciclos terminados (Igual a tres ciclos) CT

Ya hechos los cuatro pasos anteriores, entonces el diagrama de estados quedarade la siguiente forma:

Figura 2.- Diagrama de estados del proceso.

Ya teniendo el diagrama de estados procedemos a realizar el diagrama deescalera.


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Como posteriormente simularemos el programa en LogixPro, ser necesarioubicar que entradas y salidas usaremos del simulador para que sean nuestrasentradas (ver tabla 1) y salidas (ver tabla 2).

Tabla 5.- Entradas y Salidas a usar en LogixPro

Entradas Direccin en LogixPro A I:1/0P I:1/1SM I:1/2SV I:1/3

SalidasM O:2/0B1 O:2/1B2 O:2/2

EV1 O:2/3EV2 O:2/4BV O:2/5LM O:4/0LB1 O:4/1LB2 O:4/2LE1 O:4/3LE2 O:4/4LBV O:4/5

DIAGRAMA DE ESCALERA A PARTIR DEL DIAGRAMA DE ESTADOS

El primer paso del diagrama de escalera es el escaln de inicializacin, esteescaln se compone de contactos N/C de cada estado de nuestro procesocolocados en serie, los cuales activan una bobina Latch (de enclavamiento) delestado inicial (E1).

Figura 3.- Escaln de inicializacin.

Ahora hay que obtener los escalones de cada estado.


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Estado 1:

Para el escaln de cualquier estado, se coloca un contacto N/A del estado atrabajar en serie con la transicin que nos hace pasar a otro estado (tambin serepresenta con contactos N/A), y activan una bobina Latch del estado al que nos

mueve la transicin en paralelo con una bobina UnLatch (de desenclavamiento)del estado en el que nos encontramos.

De acuerdo al prrafo anterior, el escaln del primer estado quedara de lasiguiente forma:

Estado 2:

Para el segundo estado tenemos dos posibles transiciones, por lo que tendremosdos escalones. Adems debido a que el enunciado del ejercicio nos dice queaunque presionemos el botn de paro (el proceso se queda en espera) el procesodebe mantener el estado que tenia (recordar lo que estaba haciendo), y debido aque necesitamos usar temporizadores, entonces utilizaremos temporizadores RTO(aunque salgamos de ese estado, el temporizador permanecer con su conteocuando regresemos a este estado).

Sabiendo esto, entonces el escaln para este estado utilizando la transicin deparo, quedara de la siguiente forma:

En el siguiente escaln para el estado 2, cuando tenemos la transicin de T 1 (tiempo en terminar el proceso 1), necesitamos usar un temporizador. Para usarloprimero colocamos un escaln con un contacto N/A de E2 en serie con eltemporizador RTO (esto inicializa la temporizacin del proceso 1), y debajocolocamos otro escaln de este mismo estado el cual har que cuando se terminela temporizacin (se cierre el contacto T4:0/DN) se pase al estado E3 y sedeshabilite el estado E 2. Esto se muestra a continuacin:


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Estado 4:

La parte cuando se activa el botn de paro es:

Y como tambin se necesita un temporizador para la operacin 3, de una formasimilar a E2 y E3, tenemos:

Estado 5:

Cuando presionamos el botn de paro, tenemos:

En este estado no necesitamos de un temporizador, simplemente cuando se vaca

por completo el mezclador de pintura, mediante el sensor de nivel inferior (SV) seefectua la transicin de E5 a E6. Entonces quedara de la siguiente forma:

Estado 6:

Debido a que este estado se encarga de contar cuantas veces se debe hacer elciclo, vamos a necesitar de un contador ascendente (CTU).

Tenemos dos posibles transiciones cuando se han realizado menos ciclos de losque los requieren y cuando ya se completaron todos los ciclos requeridos. Peroantes de hacer los escalones de este estado para esas dos transiciones, hay querecordar que como estamos usando temporizadores RTO, necesitamos reiniciarlos


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(usando la instruccin RES) antes comenzar un nuevo ciclo. Esto lo podemosponer en el mismo escaln donde realizamos la cuenta de los ciclos. Quedando dela siguiente manera:

Una vez colocado el contador (en el escaln anterior), procedemos a hacer elescaln para la transicin RC (Repetir ciclo), esto se logra poniendo un contacto

N/A del estado en el que estamos (E 6) en serie con una instruccin decomparacin menor que, en la cual compararemos el acumulador del contadorcontra el preset del mismo, que activaran una bobina Latch para el estado E 2 yuna UnLatch para desactivar E6, siempre y cuando el acumulador sea menor queel preset. Entonces obtendramos lo siguiente:

Por ltimo, para cuando ya se han completado 3 ciclos debemos pasar al estadoE1 y desactivar E6 (el estado actual), y algo muy importante es que tambin sedebe reiniciar el contador (tambin con la instruccin RES). Por lo tanto esteltimo escaln quedara as:

Ya terminamos la parte del programa que se encarga de hacer la secuencia delproceso, pero ahora todava falta la parte de la activacin de salidas de cadaestado.


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El estado E1 y el E6 no activan ninguna salida, por lo tanto solo tendremos que vercuatro estados.

Activacin de salidas E 2 :

Este estado se encarga de cargar el componente 1 (proceso 1), que de acuerdo alenunciado del problema activa la bomba 1; y como tambin se debe indicarcundo se activa un actuador, colocaremos aqu el indicador luminoso de esteactuador, es decir activaremos dos bobinas con direccin O:2/1 y O:4/1 (ver tabla5) respectivamente. Por lo tanto esta parte de programa quedara de esta forma:


Este estado es similar al anterior ya que se encarga de cargar el componente 2(proceso 2), por lo tanto activara la bomba 2 y tambin el indicador luminoso deeste actuador, las bobinas con direccin O:2/2 y O:4/2 (ver tabla 5)respectivamente. Esta parte de programa quedara de esta forma:


Este estado se encarga de cargar mezclar (activa el motor) y calentar (activa laelectrovlvula 2), y contando tambin los indicadores luminosos tendremos queactivar 4 bobinas (ver tabla 5). Por consiguiente el escaln para la activacin desalidas de este estado se muestra a continuacin:


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En el ltimo escaln del cdigo activaremos para la operacin de descarga laelectrovlvula 1 y la bomba de vaciado, junto con sus indicadores luminosos. Verla tabla 5 para saber la direccin de estas bobinas. El escaln queda asi:

Resultados

Juntando todas las partes de cdigo anteriores, podremos simular el programa enLogixPro.1

Figura 4.- Simulacin en LogixPro del diagrama de escalera del proceso.

1 Para ver personalmente el funcionamiento del programa abrir el archivo adjunto: ProgramaTarea8.rsl


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Conclusiones

El pasar del diagrama de estados al diagrama de escalera es fcil si no serequiere el uso de temporizadores o contadores, pero en este caso que si serequirieron estos elementos resulto un poco ms compleja la transformacin.

Referencias

[1]Problemas resueltos contactos ,

http://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdf

Consultado el 19 de octubre de 2014
http://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdfhttp://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdfhttp://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdfhttp://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdfhttp://ocw.uc3m.es/ingenieria-de-sistemas-y-automatica/automatizacion-industrial/ejercicios/Problemas_resueltos_contactos.pdf

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