Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Facultad de Ciencias de la Electrónica
Neumática e Hidráulica
Proyecto Final:
Simulación de una Secuencia Automatizada
Utilizando Step 7 y PC-SIMU
Aguirre Sagaón Fernando Daniel
Juárez Lara Jorge
López Villegas Sergio Iván
Zacarías Coyotl Gabriel Antonio
Juan Carlos Rojas Bravo
Otoño 2014
Introducción
A lo largo del curso se fue conociendo desde las definiciones de cada elemento que puede
intervenir en una secuencia neumática hasta la programación de un PLC para automatizar
una. Así como diversos métodos puramente neumáticos y también electro neumáticos,
entres estos métodos se encontraron: Intuitivo, cascada, paso a paso, fase y escalera, este
último destinado a la programación en PLC que es de lo que se trata en esencia este
proyecto.
Además de haber visto el programa Fluid Sim de la compañía Festo para entender la parte
totalmente neumática y electro neumática y hacer uso de Studio Automation para la
comprensión del método escalera, en el proyecto se tuvo que aprender el funcionamiento de
los softwares VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200, Step 7 y PC-SIMU, puesto que entre
ellos se desarrollaría una interfaz para poder simular una línea de empaquetamiento.
Marco Teórico
Neumática: es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de
la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
PLC: (Programable Logic Controller) es un equipo electrónico, programable en lenguaje
no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial,
procesos secuenciales.
Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa
lógico interno, actuando sobre los accionadores de la instalación.
Válvula: Dispositivo que cierra o abre el pasa de un fluido por un conducto por una maqui
o instrumento.
Actuador: Un ACTUADOR es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es
proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que
provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión
hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo de el
origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”.
VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200: Simulador para el autómata S7-200 de Siemens.
Dispone de un buen interfaz gráfico para la simulación. Es necesario disponer del Step 7
Microwin (Versiones 3.1, 3.2 o 4).
Para ejecutar el programa, es necesario introducir una clave, que facilita el autor de forma
gratuita a través de e-mail.
PC-SIMU: El programa PC_SIMU permite simular procesos automáticos de forma gráfica
intercambiando las entradas y salidas, evitando de esta forma el tener que activar los
interruptores de entrada o visualizando los led de salida del PLC. Puede funcionar de dos
formas: a través del simulador descrito anteriormente (S7-200) o a través del cable PC-PPI
para su comunicación con el autómata real.
Para ejecutar el programa, es necesario introducir una clave, que facilita el autor de forma
gratuita a través de e-mail.
Especificaciones del PLC
Objetivo
Simular con PC-SIMU una línea de empaquetamiento con un sistema electro-neumático
que funcione por medio de un PLC simulado con VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 y
contadores.
Equipo
22mm Round Green IP66 Spring Return NO Push Button
$ 145.00
22mm Round Red IP66 Spring Return NC Push Button
$ 145.00
Banda Transportadora de Rodillos por Gravedad, 12" x 10'
$ 3888.00
Cilindro Neumático Actuador Ncme075-0300
$ 300.00
Válvula Festo 5/2 Jmvh-5-1/4-b-vi-x Power Industrial
$ 1000.00
Contador neumático con preselección
$1100.00
Sensor de Proximidad
$250.00
SENSOR FOTOELECTRICO DIFUSO ALC 10M OUT RELE
24-240VAC-DC
$300.00
Desarrollo
Parte 1:
Comenzamos con una idea de cómo crear la línea de empaquetamiento.
Descripción: La idea se nos propuso que sea un sistema que entregue cinco objetos
se transporten por una banda y caigan en una caja de ahí se mueve a otro lugar donde un
pistón lo ubica en una posicion se repite el proceso hasta tener un total de tres cajas y tras
ubicarlas se entregan.
Paso 1:
Se crea la simulación en PCSIMU utilizando los componentes siguientes:
- Un botón de inicio
- Un botón de paro de emergencia
- Dos cajas de objetos
- Dos bandas
Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc Power Industrial
$3000.00
- Dos contadores
- Dos topes de objetos
- Dos pistones
- Cuatro sensores de proximidad
- Dos sensores fotoeléctricos
- Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc Power Industrial
Paso 2:
Ya con los componentes necesarios comenzamos con la construcción del sistema.
Una vez terminada la construcción obtuvimos lo siguiente:
Parte 2:
Se prosigue con la construcción del programa para el control del sistema por medio del
programa STEP7.
Paso 1:
Se idea la secuencia necesaria a seguir y de acuerdo a los conocimientos obtenidos a través
del curso construimos un modelo Ladder:
Paso 2:
Pasamos la secuencia al programa VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 para poder realizar la
vinculación a PC SIMU.
Para cargar un programa en VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200 tenemos que hacer esto:
Ya abierto el programa, tenemos que ir a la pestaña de program, y de ahí a Load Program.
Y de ahí, seleccionar el programa que hicimos en STEP 7.
Presupuesto
Cantidad Concepto Precio Parcial Precio total
1 22 mm Round Green IP66 Spring Return
NO Push Button
$ 145.00 M/N $ 145.00 M/N
1 22 mm Round Red IP66 Spring Return
NC Push Button $ 145.00 M/N $ 145.00 M/N
2 Banda Transportadora de Rodillos por
Gravedad , 12´´ x 10´
$3888.00 M/N $3776.00 M/N
2 Cilindro Neumático Actuador Ncme075-
300
$300.00 M/N $600.00 M/N
2 Válvula Festo 5/2 Jmvh-5-1/4-b-vi-x
Power Industrial
$1000.00 M/N $2000.00 M/N
2 Contador neumático con preselección $1100.00 M/N $2200.00 M/N
4 Sensores de Proximidad $250.00 M/N $1000.00 M/N
1 Plc S7-200 Siemens Cpu 222 Dc/dc/dc
Power Industrial
$3000.00 M/N $3000.00 M/N
2 Sensor Fotoeléctrico difuso alc 10m out
rele 24-240vac-dc
$300.00 M/N $600.00 M/N
SUMA: $13466.00
M/N
Conclusiones
Aguirre Sagaón Fernando Daniel
La parte con la que más hubo complicaciones fue conectar el programa PC Simu con el
VIRTUAL PLC SIEMENS S7-200, ya que después de un tiempo seguido de estar
conectados ambos simuladores empiezan a tener fallas con el tiempo, parte que se arrega
muy fácil ejecutando ambos como administrador y no usarlos en exceso. En lo personal,
este proyecto fue una experiencia que nos ha ayudado a comprender lo que es un sistema,
como hacerlo y como simularlo para después utilizarlo en nuestra carrera, y posteriormente
en nuestros trabajos.
Juárez Lara Jorge
Dado que fue la primera vez que simulamos una línea de empaquetamiento y que fue la
primera vez utilizando los programas tuvimos diferentes problemas durante la construcción
de la simulación y al ser la primera vez utilizando contadores se tuvo que realizar diferentes
investigaciones para poder crear las simulaciones exitosamente.
López Villegas Sergio Iván
Aunque se adquirieron varios conocimientos acerca de la programación de PLC’s para la
automatización de secuencias, resulto complicado poder desarrollar la interfaz entre
softwares, además del uso de algunos componentes resulto un poco complicado, puesto que
no funcionaba como queríamos. Durante todo el curso realmente se aprendió mucho acerca
de cómo realizar secuencias neumáticas por varios métodos pero el haber aprendido uno
más profesional y empleado en la industria, resulta muy benéfico para las materias que
continúan y en si como experiencia para nuestra vida profesional.
Zacarías Coyotl Gabriel Antonio
La programación en PLC para circuitos neumáticos, hidráulicos o electro neumáticos, es
esencial para cualquier tipo de proceso industrial en la actualidad, pues nos permite a
través de elementos como los pistones, fuentes de alimentación, válvulas, etc. realizar
múltiple cantidad de procesos (secuencias), de la manera más eficiente, de acuerdo a los
requerimientos del mismo. Sin embargo es impórtate destacar que el desarrollar este tipo de
circuitos reduce la intervención humana, por lo que personas pueden perder sus empleos
por esto, por ellos es preferible implementarlos preferentemente en fenómenos donde sea
peligroso para la mano obrera realizar el trabajo.
Referencias
http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm
http://www.areatecnologia.com/que-es-la-neumatica.htm
http://es.thefreedictionary.com/v%C3%A1lvula
http://www.aie.cl/files/file/comites/ca/abc/actuadores.pdf
http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/descarga/simu_plc.htm
https://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/simatic/Documents/S7200-CAT.PDF
http://www.mercadolibre.com.mx/
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