Participacion de PLC

 

OPERACIÓN CON CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES

"MAQUINA COMPACTADORA DE LATAS"

INTEGRANTES:

-LÓPEZ SÁNCHEZ ANGEL OMAR

-CÁRDENAS CASTRO GUILLERMO

-OCHOA ALVARADO JOSE FERNANDO

-LOZANO PERDOMO CARLOS ROBERTO

-RAMIREZ PIÑON JORGE EMMANUEL

GRUPO: 5IM02

PROFESORA: ALEJANDRE FLORES MARISOL

FECHA: 29 de noviembre de 2013 2

INDICE

-Descripción general del trabajo………………………………………………3

-Plano de situación de Proyecto Aula……………………………………….3

-Diagramas ANSI………………………………………………………………..4

-Diagramas DIN…………………………………………………………………6

-Programación FESTO…………………………………………………………8

-Programación MITSUBISHI…………………………………………………..11

-Esquema de conexión MITSUBISHI………………………………………...15

-Esquema de conexión FESTO……………………………………………....16

-Conclusiones……………………………………………………………………17 3

DESCRIPCION GENERAL DEL TRABAJO

El trabajo consiste en usar todos los conocimientos adquiridos a lo largo del curso de operación con controladores lógicos programables (PLC’s).

El PLC es un dispositivo usado en la industria para automatizar los procesos de producción ya que sustituye en su mayor parte los relevadores de control, en su parte está compuesto interiormente por relevadores, temporizadores, contadores, entre otros.

Teniendo en cuenta la utilidad del mismo es un dispositivo que ayuda para la realización de nuestro proyecto ahorrando muchos dispositivos extra que éste ya tiene incluido, se termina usando menos componentes físicos usando en su mayoría solo las entradas las cuales pueden ser: botones pulsadores, sensores, interruptores de limite, entre otros.

El PLC se programa por medio de la computadora utilizando el software especifico del mismo ya sea FESTO, MITSUBISHI y demás. Una de las formas más básicas y simples de programarlo es por medio del lenguaje de escalera (ladder) ya que éste es uno de los lenguajes más comunes para programar.

Conociendo las ventajas que nos brinda el uso de un PLC y sabiendo programarlo y conectarlo podemos llegar a la conclusión de que es una efectiva herramienta a la hora de querer automatizar un proceso o en este caso nuestro prototipo de maquina compactadora de latas.

PLANO DE SITUACION DE PROYECTO AULA

Nuestro proyecto aula consiste en una maquina compactadora de latas, la cual creemos que puede ser una buena idea de cómo juntar todos nuestros conocimientos adquiridos hasta ahora en las diferentes materias tecnológicas que nos brinda el CECyT.

Nuestro prototipo consiste en una banda transportadora, la cual trabajará solamente con materiales sólidos, como aluminio. La banda transportará los desechos hasta un contenedor, cuando los desechos lleguen a cierto nivel, estos activarán un sensor inductivo, el cual detendrá al motor, además de energizar el solenoide que compactará a dichos residuos, cuando el vástago termine su salida activará a otro solenoide, accionando la salida del vástago del cilindro de simple efecto, este se encontrará debajo del contenedor, para empujarlo y voltearlo, para que el contenedor se vacíe, y cuando termine, el motor se volverá a activar empezando otra vez el ciclo; si se desea detener el circuito, este consta de un botón de paro general.

Nuestro prototipo funciona de la siguiente manera:

El circuito arranca en el momento en que se acciona el interruptor (BA2), el cual conmuta a los contactos del relevador (CR), haciendo el arranque del motor, el motor 4

provoca el movimiento de la banda, dejando caer los desechos, cuando estos llegan cierto nivel, son detectados por el sensor inductivo (LS), abriendo su contacto conectado en serie con el relevador (CR), haciendo que el motor pare, además de cerrar su contacto que conmuta al relevador (CR1) para que este alimente al solenoide (SOL1) el cual accionará la válvula 5/3, esta alimentará al cilindro de doble efecto, el cual al final de la carrera del vástago acciona los detectores de proximidad magnética (LS2 y LS3), LS2 es el regreso de cilindro de simple efecto y LS3 es la alimentación del solenoide (SOL3)de la válvula 5/2, haciendo la salida del vástago de simple efecto, para empujar el contenedor.

Este ciclo se repite hasta presionar el botón de paro (BP).

DIAGRAMAS ANSI

A continuación se muestra el circuito de nuestro prototipo simulado en la norma ANSI con sus respectivas etiquetas.

En la siguiente imagen se muestra cómo reacciona el circuito al momento de arrancarlo. 5

Por consiguiente tenemos que se cierran los contactos del LS energizando la bobina del CR haciendo conmutar los contactos del propio provocando la salida del vástago por medio de SOL1

Así es como van llegando los desechos y van siendo comprimidos por medio del cilindro de simple efecto cada que se llega a un límite. 6

 

En la siguiente imagen se muestra cómo reacciona el circuito al momento de arrancarlo.

Por consiguiente tenemos que se cierran los contactos del LS energizando la bobina del CR haciendo conmutar los contactos del propio provocando la salida del vástago por medio de SOL1

Así es como van llegando los desechos y van siendo comprimidos por medio del cilindro de simple efecto cada que se llega a un límite.

 

DIAGRAMAS DIN

Los diagramas en norma DIN continúan siendo los mismos sin embargo al ser la norma Europea las etiquetas y la simbología cambiara en su mayoría.

A continuación se muestra los diagramas simulados en base a esta norma.

Posteriormente se procede a arrancar el circuito por medio del botón pulsador SB4 haciendo que la solenoide Y2 haga que el vástago salga y accione el sensor LS el cual cierra sus contactos del circuito y energice la bobina de K (relevador de control) haciendo conmutar sus contactos y así provocar el giro del motor.

Con la detección del mismo se lleva a cabo la salida del cilindro de doble efecto que es la detección de los desechos 7

Finalmente se muestra el último vástago que es el que comprime los desechos el cual se muestra en la siguiente imagen

De esta forma es como los circuitos eléctricos y diagramas de fuerza se simulan para su mayor comprensión del mismo y verificar que efectivamente se está haciendo la conexión correcta para que haga el trabajo deseado, es necesario representarlo en las 2 normas para que de esa forma cualquier persona pueda leerlos dependiendo la norma que prefiera.

NOTA: Todos las simulaciones son llevadas a cabo en el programa Automation Studio 3.0.5 tanto en ANSI como en DIN 8

 

 

PROGRAMACION FESTO

La programación de un PLC se lleva a cabo por medio de software, dependiendo este del PLC deseado, cada PLC tiene su software único para ser programado.

Para este proyecto usaremos 2 tipos diferentes de PLC, comenzaremos por el FESTO.

Para programar un diagrama en el PLC FESTO se debe seguir un orden desde el principio, al abrir el programa es necesario dar un nuevo proyecto eligiendo que queremos un controlador "compact" y después elegir que programaremos en "ladder diagram".

El diagrama LADDER o diagrama de escalera es uno de los más usados para programar PLC’s, se debe usar debidamente las etiquetas para cada uno de los componentes los cuales son: entradas, salidas y banderas.

Una vez que ya ingresamos las especificaciones del software se comienza a hacer el diagrama de escalera con sus etiquetas correspondientes, finalmente se obtiene lo siguiente que es nuestro proyecto de la maquina ya programado en lenguaje de escalera FESTO.

 

 Una vez compilado el programa procedemos a descargarlo a nuestro PLC, para llevar a cabo esto es necesario conectarlo a la computadora y encenderlo, al momento de que encienda se debe bajar una pequeña palanca cambiando de color el indicador luminoso donde se lee "run", una vez echo esto ya es posible comenzar a descargar el programa a nuestro PLC.

 

Después de terminar de recrear el diagrama en el software todavía se deben seguir ciertos pasos para finalizarlo y cargarlo al PLC como tal, primeramente se procede a compilar el proyecto para verificar que todo esta correcto y no provoque algún fallo en el PLC o al momento de conectar, para saber que esta correctamente realizado al momento de dar clic en el botón compilar debe aparecer un texto el cual nos dice que tiene 0 errores como la siguiente imagen

 

 

 

 

 

 

Finalmente tenemos nuestro proyecto descargado en el PLC y se puede proseguir a conectar físicamente las entradas y salidas del PLC a los componentes externos.

CUADRO DE DIRECCIONAMIENTO: 11

 

Dispositivo	Etiqueta	Etiqueta FESTO
Botón de paro	BP	I0.1
Botón de arranque	BA	I0.2
Sensor 1	LS	I0.3
Sensor 2	LS2	I0.4
Sensor 3	LS3	I0.5
Relevador de control 1	CR	F0.1
Relevador de control 2	CR1	F0.2
Solenoide 1	SOL 1	O0.1
Solenoide 2	SOL 2	O0.2
Solenoide 3	SOL 3	O0.3

 

Descripción de funcionamiento del diagrama de escalera FESTO

Al presionar el botón de arranque que esta aparte de este circuito el cual simula la introducción de la basura a la maquina y así al ser detectado se cierra el primer botón de arranque del circuito (I0.1) y al detectar la basura ingresar se cierra el contacto del sensor 1 (I0.3) el cual energizara el primer relevador (F0.1) haciendo que sus contactos cierren y externamente arranque el motor de la banda y así mismo otro contacto del sensor energiza un segundo relevador (F0.2) el cual hace que la solenoide 1 (O0.1) se energice y salga el vástago y al ser detectado por el segundo y tercer sensor (I0.4)(I0.5) respectivamente la basura que va cayendo sea compactada.

PROGRAMACION MITSUBISHI

 

A sí mismo el segundo PLC en el que se programo el circuito fue en el MITSUBISHI, al ser otra marca las etiquetas al momento de programar cambian totalmente y solo algunos componentes ajenos como lo son el contador y el temporizador ya que en el FESTO tienen otra simbología y etiquetado.

Para programar en el software MISTUBISHI al igual que el FESTO se deben de seguir una sucesión de pasos para dar las especificaciones que queremos que tenga.

Comenzaremos seleccionando un nuevo proyecto y simplemente a diferencia del FESTO ya nos da las otras especificaciones por default, así que simplemente se empieza a programar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Finalmente nuestro circuito queda programado en PLC MITSUBISHI con su simbología y etiquetas correspondientes como se muestra en la siguiente imagen.

En el caso del software MITSUBISHI no nos permite la opción de compilarlo así que se debe escribir directo al PLC por lo tanto procedemos a conectarlo a la PC y energizarlo para después ponerlo en modo escritura, solo así se podrá escribir el nuevo programa en él.

 

Finalmente ya cargado y conectado podemos tener una visualización en la PC de cómo se va llevando a cabo el proceso. A continuación se dará una descripción de cómo funciona el diagrama de escalera para este proyecto.

De misma forma se activa un botón fuera del proyecto que hará que un vástago salga simulando la entrada de basura el cual será censado por el sensor 1 (X002) y cerrara sus contactos energizando las bobinas de los relevadores de control (M1)(M2) los cuales conmutaran sus contactos y harán que la solenoide 1 (Y001) expanda el cilindro de doble efecto y cuando este totalmente extendido sea censado por otro sensor (X005) y (X006) los cuales harán el retorno del cilindro y la salida del cilindro compresor para completar el ciclo el cual solo parara al presionar el botón de paro (X001).

 

CUADRO DE DIRECCIONAMIENTO Dispositivo	Etiqueta	Etiqueta MITSUBISHI
Botón de paro	BP	X001
Botón de arranque	BA	X002
Sensor 1	LS	X003
Sensor 2	LS2	X004
Sensor 3	LS3	X005
Relevador de control 1	CR	M1
Relevador de control 2	CR1	M2
Solenoide 1	SOL 1	Y001
Solenoide 2	SOL 2	Y002
Solenoide 3	SOL 3	Y003

 

ESQUEMA DE CONEXIÓN MITSUBISHI

El PLC MITSUBISHI se divide en 2 partes, el PLC y las entradas y salidas aparte.

Este es el PLC en sí con un cable que va directo a otro aparato el cual contiene las entradas y salidas

 

De igual manera por medio de bananas la conexión física sería la siguiente, solo se conectan los componentes que son entradas y salidas ya que los relevadores son internos como se había mencionado en las ventajas del PLC.

ESQUEMA DE CONEXIÓN FESTO

La ventaja que tiene el PLC FESTO es que a diferencia del MITSUBISHI, éste tiene tanto el PLC como las entradas y salidas en un solo componente lo que lo hace más práctico utilizando menos espacio.

Al igual que el MITSUBISHI se debe conectar las entradas y salidas, solo debe conectarse los componentes como se muestra y energizar el modulo ya que el programa está cargado con el diagrama y no importa no conectar en serie o paralelo, al momento de comenzar a trabajar hay una opción en el software que te permite ver cómo trabaja tu diagrama online y verificar que todo esta correcto.

CONCLUCIONES

-López Sánchez Angel Omar

El usar un PLC para nuestro proyecto aula es una buena opción ya que ahorra mucho espacio y cableado ya que solo se conectan las entradas y salidas al PLC ya que los componentes extra vienen incluidos dentro del mismo como lo son relevadores y temporizadores, prácticamente al final el tablero de control se reduce en componentes, como todo es programado es mas fácil de construir, mas confiable y con la posibilidad de revisar si esta bien o mal antes de conectar o grabar en el PLC y tener la preocupación de que se pueda quemar si conectamos mal, desde mi punto de vista usar el PLC es una gran ventaja y buena opción.

-Lozano Perdomo Carlos Roberto

Para nuestro Proyecto Aula quisimos idear algo que contribuyera con el medio ambiente así que pensamos en varios proyectos, algunos buenos, algunos malos y otros difíciles, pero al final nos decidimos por hacer algo que ayudara a todas las empresas que se dedican a reciclar las latas de aluminio.

Para el proyecto pensamos en implementar un sistema electroneumático para el funcionamiento de la máquina, pero también consideramos e imaginamos en lo que nos ayudaría y ahorraría integrar un PLC a nuestro proyecto.

El PLC nos traería unas cuantas ventajas debido a que con el podemos arrancar con el motor de la banda de una manera más directa y sin usar un arrancador electromagnético, evitándonos de esta manera mas cableado y la compra de este. En caso de que tuviéramos que agregar el conteo de las latas el PLC nos ayudaría a no tener que adquirir el contador electromagnético.

Al final el PLC es una muy buena ayuda para nuestra máquina que nos puede traer algunos beneficios y sin duda una muy buena opción para cualquiera que quiera hacer algún tipo de máquina automatizada que sea básica así como la que nosotros estamos proponiendo hacer.

-Cárdenas Castro Guillermo

Mi equipo y yo elaboraremos una compactadora de latas ya que gracias a ello se reciclarían todos los materiales de aluminio, plástico entre otros.

Así que para la elaboración de nuestra compactadora de basura sería muy útil utilizar un controlador lógico programable ya que el uso de ese controlador nos ayudaría demasiado en la conexión y así no se utilizarían demasiados componentes ya sean relés o temporizadores entonces por lo tanto no se utilizaría demasiado dinero o capital para la elaboración de nuestra compactadora. 18

En este caso nuestro proyecto aula que es nuestra compactadora estará con el funcionamiento de un controlador puesto que para generar el avance y paro de una banda transportadora se utilizara un timer para que en un determinado tiempo este se detenga al terminar el conteo de las latas y así poder compactarlas así que para reducir el uso de muchos materiales sería muy útil utilizar un plc para sustituir un timer un rele y un contador y así hacer que nuestra maquina sea automatizada lo cual es uno de los puntos ms importantes a cumplir o lograr.

-Ochoa Alvarado José Fernando

El proyecto aula nos ayuda a afianzar los conocimientos adquiridos en las materias, mayormente los conocimientos que aplicamos son los que se adquieren en las materias tecnológicas.

Esto se hace con la intención de ver reflejado lo que sabemos y ver que lo aprendido si es aplicable, si bien, no en la vida cotidiana, pero si en el ámbito laboral futuro.

Esto para mi representa una buena experiencia ya que tenemos que crear algo útil y/o innovador aplicando lo que sabemos, utilizando claro bases de cosas ya existente, pero siempre con la intención de obtener algo nuevo.

El proyecto aula puede representar una ventaja a futuro, ya que conozco pocas escuelas fuera del Instituto Politécnico Nacional que realicen algo parecido. Esto lo digo ya que cuando estemos dentro de la industria, puede que nos encomienden realizar un proyecto con bases parecidas a lo que estamos realizando en este momento, y como ya tenemos dicha experiencia se nos hará más fácil llevar a cabo esto.

-Ramírez Piñón Jorge Emmanuel

La contaminación durante la producción, distribución y utilización de latas de aluminio es una de las más comunes y aunque el reciclaje de este material es muy común, cuando no existen las condiciones sociales y económicas para darle un adecuado tratamiento los residuos de estas latas son tirado en vertederos u arrojados directamente en áreas verdes. Es por eso que nosotros decidimos desarrollar una máquina para poder comprimir y separar dichas latas, por supuesto tendremos que ocupar varios procesos de control y de fuerza para su desarrollo.

Para poder realizar todos estos procesos podríamos ocupar un PLC para poder ahorrar mucho espacio y también para una mayor seguridad de nuestro proyecto. Gracias a los diversos conocimientos que hemos adquirido en nuestras unidades de aprendizaje tenemos diversos caminos para poder realizar nuestro proyecto. 19

También el objetivo de este proyecto es realizar nuestro prototipo sin gastar mucho dinero y poder reutilizar algunos elementos mecánicos, electrónicos, etc, que también entraría en el proceso de reciclaje de elementos tecnológicos.

Finalmente Un consejo para reducir la contaminación podría ser separando absolutamente todas nuestras latas de aluminio y colocándolas posteriormente en los contenedores correspondientes para que puedan pasar, más tarde, a la segunda etapa en la que son tratadas para su reciclaje. Así colaboramos para hacer muchísimo más fácil su clasificación y podamos cuidar nuestro medio ambiente.