Control de Variables Analogicas Con PLC II

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

FASCCULO DE APRENDIZAJE

Tcnico de Nivel Operativo

CONTROL DE VARIABLES ANALGICAS CON PLC II

PROGRAMA:

CAPACITACIN CONTINUA Curso Electricista Industrial

DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE TCNICO DEL SENATI

N de Pgina16 Firma .. Nombre: Jorge Saavedra Gamn Fecha: 04.09.14.

MATERIAL DIDCTICO ESCRITO

CURSOS DE CAPACITACIN CONTINUA Con la finalidad de facilitar la capacitacin y dejando la posibilidad de un mejoramiento y actualizacin permanente, se autoriza la APLICACIN Y DIFUSIN de material didctico escrito referido a CONTROL DE VARIABLES ANALGICAS CON PLC II. Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusin y aplicacin oportuna. Registro de derecho de autor:

AUTORIZACIN Y DIFUSIN

CAPACITACION CONTINUA

INDICE

1. Presentacin

1. Tarea 3

) Programacin de PLC para el control de un Proceso Industrial

2. Hoja de Trabajo

3.- Medio Ambiente

) El orden y la limpieza benefician la salud

4. Bibliografa

2

3 - 12

13

14

15

CONTROL DE VARIABLES ANALOGICAS CON PLC II

PRESENTACION

Elaborado en la Zonal

Ao

Instructor

: Lambayeque Cajamarca Norte

: 2004

: Romelio Torres Mayanga

2

El presente Manual de Aprendizaje corresponde al curso de

Control Variables Analgicas con PLC II del programa de capacitacin

contina de la familia Ocupacional de Electrotecnia.

E l curso de Control de Variables Analgicas con con PLC II

tiene como objetivo programar el PLC para el control de procesos

industriales

El presente Manual de Aprendizaje esta estructurado por las

siguientes tareas:

Tambin comprende la tecnologa relacionada a aspectos de seguridad

Medio ambiente y la bibliografa empleada.

1. Programaci del PLC para el Control de un Proceso Industrial.

CAPACITACION CONTINUA


TAREA 1

PROGRAMACION DEL PLC

PARA EL CONTROL DE UN

PROCESO INDUSTRIAL

CAPACITACION CONTINUA 3


SENSOR

ANALGICO

100%

0%

MARCHA PARO

50%

VLVULA 1 VLVULA 2

VLVULA 3

Ingrediente A Ingrediente B

MOTOR

MEZCLADOR DE PINTURA

CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES

= Reconocimiento del mdulo anlogo= Verificar funcionamiento del modulo anlogo= Elaborar programa para el control de un

proceso industrial

010203

OPERACIONESN

PZA. CANT.

PERU

TIEMPO:

ESCALA:

HT

DENOMINACIN - NORMA / DIMENSIONES

HOJA:

OBSERVACIONES

2003

MATERIALES / INSTRUMENTOS

MATERIAL

REF.

1/1

01 01

Programacin del PLC para el control de un proceso industrial

= PLC MODICON TSX3721= Mdulo TSX DMZ 28DR= Mdulo TSX AEZ 414= Mdulo TSX ASZ 200= Mdulo TSX DSZ 08R5= Tarjeta de comunicacin= Interruptor termomagntico= Pulsadores= Modulo de proceso industrial= Destornilladores= Multitester= Cables

4

OPERACIN

Elaborar programa para el control de un proceso industrial

1. FUNCIONAMIENTO

Indicando con el recipiente vaco, al pulsar marcha se abre la vlvula 1 empezando a

llenarse el tanque, cuando el ingrediente A a alcanzado el 50% del tanque se cierra la

vlvula 1 y se abre la vlvula 2, al llenar al 100% de llenado se cierra la vlvula 2 y se activa

el motor del mezclador por un tiempo de 5 segundos. Al finalizar el tiempo se apaga el

motor y se abre la vlvula de descarga 3 y el tanque empieza a vaciarse, cuando esta

totalmente vaco 0%, se repite el ciclo hasta que se decida parar.

2. Elaborar diagrama Ladder para el control de un Mezclador de Pinturas (Tarea para el

Participante)

3. Digitar Programa en PC

4. Transferir Programa al PLC

5. Verificar Funcionamiento

SENSOR

ANALGICO

100%

0%

MARCHA PARO

50%

VLVULA 1 VLVULA 2

VLVULA 3

DESCARGA


MOTOR



1. MDULOS ESPECIALES

1.1 Generalidades

Son aquellos mdulos destinados a funciones de trabajo especficos, poseen microprocesadores y software especializado para su funcionamiento. Debido a que existen una diversidad, se los divide en dos tipos fundamentales:

! Mdulo pre - procesadores de seal y ! Mdulos procesadores de comunicacin.

1.2 Tipos de mdulos especiales

MDULOS PRE - PROCESADORES DE SEAL

Constituidos por tarjetas inteligentes cuya misin es resolver tareas complejas. No faltan en algunos procesos industriales tareas que realizar tales como: el conteo rpido, lectura de desplazamientos, medidas de velocidades y tiempos, regulacin de temperatura, etc. que si se encargara la CPU de procesarla, afectara notablemente en su velocidad y por consiguiente en su tiempo de procesamiento, es por eso, que estos mdulos son diseados con procesador propio para realizar exclusivamente estas tareas, y su trabajo lo puede realizar en paralelo al que ejecuta la CPU. Este criterio de la divisin del trabajo incrementa la eficiencia global del controlador.A continuacin se describen algunos de estos mdulos ms importantes.

MODULO DE CONTADOR RPIDO

Son mdulos que contiene un nmero determinado de contadores para la lectura y pre - procesamiento de impulsos de alta frecuencia. Los impulsos a contar los suministra un emisor o encoder que se conecta al mdulo a travs de un conector.Algunas de sus caractersticas ms importantes son:

! Los cables de entrada y salida estn separados galvnicamente.! Frecuencia de cmputo hasta dos o ms Mhz! Nivel de seal de entrada 5V 24V, nivel de seal de salida de 24V.! Sentido de conteo ascendente y descendente.! Puede realizarse tambin como cronmetro, divisor de frecuencia o

frecuencmetro.

MDULOS DE REGULACIN

Destinados especialmente para tareas de regulacin de ingeniera de procesos tales como: lazos de regulacin de temperatura, presin, caudal, procesos continuos de dosificacin, lazos de regulacin de velocidad de tiempo no crtico, etc.



Estos mdulos descargan a la CPU de tareas de regulacin y debido a su fuente de alimentacin propia, le permite operar de manera autnoma; contienen una memoria de programa propia y un microprocesador. Su principio de funcionamiento es en base a un algoritmo de regulacin PID.

MDULOS DE POSICIONAMIENTO

Son mdulos destinados a tareas de posicionamiento de gran precisin para dos ejes con lazo de regulacin integrado, y con gran velocidad de respuesta.

Se encarga de captar y procesar los impulsos digitales procedentes de los captadores de desplazamiento (valores reales) y entrega, en funcin a la posicin a alcanzar, los valores prescritos de velocidad a los accionamiento.

Las operaciones de posicionamiento se procesan con independencia de los tiempos de ejecucin de los programas de aplicacin en el controlador.

MDULOS DE COMUNICACIN

Denominados tambin procesadores de comunicaciones (CP), permiten la comunicacin con otros controladores, microcomputadores, perifricos remotos mediante MODEM, impresoras con el objeto en este caso de sacar textos de mensajes, documentos estados de procesos de eventuales perturbaciones, etc. En modos ASCII puede utilizarse como terminales de visualizacin y equipos de comunicacin. No prolonga el tiempo de reaccin del controlador ya que tiene procesador propio, dan la hora y fecha suministrados por un reloj en tiempo real.

PROCESAMIENTO DE COMUNICACIN



Mdulos E/S analgica

MDULOS DE ENTRADA ANALGICA

Los mdulos de entrada analgicas captan las seales analgicas para que puedan ser procesadas por la CPU. Estas seales analgicas que varan continuamente pueden ser magnitudes de temperaturas, presiones, tensiones, corrientes, etc.

Los mdulos generalmente estn constituidos por un convertidor anlogo digital (ADC) y un multiplexor. Adems a cada mdulo segn su diseo, pueden conectarsele un nmero determinado de sensores analgicos; a estos terminales de conexin se le conoce como canales. Existen tarjetas de 4,8,16 y 32 canales de entrada analgico.

Por otro lado, el principio de funcionamiento consiste, primero en la adquisicin de la informacin analgica del proceso va los sensores de entrada, teniendo presente el tipo de seal fsica que se desea procesar, as por ejemplo una termocupla, que estara conectado en cualquier canal del mdulo analgico.

es importante sealar, que cualquier magnitud analgica que se desea procesar va los mdulos de entradas analgicas, tiene que estar representada por una seal de tensin, corriente o resistencia. Este trabajo es realizado por el mismo sensor o a travs de una transductor.

Estos mdulos se distinguen por el tipo de seal que reciben pudiendo ser de tensin (V) o de corriente (mA), que se encuentra dentro de ciertos rangos estandarizados, donde los ms difundidos son:

Seal de corriente : 0 - 20 mA 10mA Seal de tensin : 0 - 10 V, 0 - 5V, 0 - 2 V, 10V

La ventaja de trabajar con seales de corriente respecto a la de tensin, radica en que no presenta los problemas del ruido elctrico y la cada de tensin.Por ltimo , en lo que respecta a la cantidad de la lectura de la informacin, estos mdulos se caracterizan por dos parmetros importantes:

La Resolucin

Se refiere a la cantidad de bits que utiliza el convertidor A/D, para representar el valor analgico, lo que significa que a mayor nmero de bits existir mayor precisin. Las resoluciones tpicas son de 8,12 y 16 bits.

PLC CON DIFERENTES MDULOS DISCRETOS Y ANALGICOS



Tiempo de escrutinio

Resulta obvio que si se realiza un mayor nmero de muestreos en un mismo intervalo de tiempo, se reproduce la forma de la onda de un modo ms preciso.Por lo tanto, es conveniente un menor tiempo de escrutinio.

MDULOS DE SALIDA ANALGICA

Estos mdulos son usados cuando se desea transmitir hacia los captadores anlogos seales de tensin o de corriente que varan continuamente, y estn constituidos bsicamente por dispositivos multiplexores, convertidores digital anlogos (DAC), opto - acopladores, etc.

Su principio de funcionamiento puede considerarse como un proceso inverso al de los mdulos de entrada analgica, esto quiere decir, que la informacin digital proveniente del procesador ya elaborada por el programa del usuario, es opto - acoplada por estas interfases para asegurar una separacin galvnica; a continuacin un multiplexor se encargar de enviar los datos al convertidor digital - analgico (DAC) para su conversin a seal analgica. Estos mdulos pueden tener uno o ms DAC, dependiendo de la cantidad de canales de salida que tenga. Debe tenerse presente tambin, que la uniformidad o regularidad de la seal anloga est supeditada a la resolucin del DAC, lo que significa que es importante en estos mdulos el nivel de resolucin y el tiempo de respuesta.

Las seales analgicas de salida son de dos tipos, seales de corriente y seales de tensin. Dentro de las estandarizadas tenemos:! Seal de corriente: 0 -20mA 4 - 20 mA 20 mA! Seal de tensin: 0 - 10V 10V

MDULOS PARA TERMOCUPLAS Y RTD

Algunos mdulos ya estn acondicionados para recibir directamente seales de termocuplas y RTD por ejemplo el modulo TSX AE414 puede ser configurado para recibira) termocuplas tipo B, E, J, K, L, N, R, S, T Ub) RTD : PT100, Ni 1000

2 MDULOS DE MEMORIA

Son dispositivos electrnicos enchufables en el CPU, destinado a guardar informacin de manera provisional o permanente. Se cuentan con dos tipos de memoria, voltiles (RAM) y no voltiles (EPROM Y EEPROM), segn requieran o no de energa elctrica para su conservacin de la informacin.

La capacidad de memoria de estos mdulos se disean en diferentes tamaos, las ms tpicas son: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 kbA continuacin se detalla los diferentes tipos:



MEMORIA RAM (Random Access Memory)

Este tipo de memoria sirve para almacenar el programa del usuario durante su elaboracin y prueba, donde es posible modificarlo constantemente. El contenido de la memoria RAM, ya sea la del mdulo enchufable o la que posee la CPU, es voltil, es decir, su contenido se pierde si el suministro de energa proporcionado por la fuente de alimentacin se desconecta. Por consiguiente, para evitar peder la informacin ante fallas del suministro, es necesario salvaguardarlo mediante una batera de larga duracin enchufable en la CPU, estas fuentes son disponibles por todos los tipos decontroladores y tienen una duracin que vara entre 2 a 5 aos,dependiendo del tipo de CPU. Es importante por consiguiente, que esta batera se mantenga en perfectas condiciones durante todo el tiempo de funcionamiento del PLC.

MEMORIA EPROM (Enable Programable Read Only Memory)

Es un mdulo de memoria enchufable del tipo no voltil, es decir, la informacin contenida se conserva an cuando se pierde el suministro de energa. Se utiliza normalmente para guardar programas definitivos ya probados y debidamente depurados, adems pueden ser trasportados y utilizados en cualquier controlador de su marca y tipo.

Para grabar este mdulo es necesario utilizar aparatos de programacin destinados tambin para este propsito.

MODULO DE MEMORIA EPROM DE 8 KB



MEMORIA EPROM (Electrically Erasable Programable Read Only Memory)

Este mdulo tiene las mismas caractersticas que el mdulo EPROM, con la nica diferencia que el borrado se realiza elctricamente, es por ello que se denomina memoria de slo lectura, elctricamente programable y borrable.Para estos tipos de mdulos, los aparatos de programacin realizan las dos funciones, tanto programacin como de borrado.

CONEXIONES El cableado del mdulo TSX AEZ 414 es el siguiente:

Conexin de los bucles de corriente 0 - 20mA y 4 -20mA

Las escalas de 0 - 5V y 1 - 5V se pueden utilizar en 0 - 20 mA, con un shunt externo de

250

W - 0,1% - 1/2W -25ppm/C. Estas 4 resistencias, suministradas con el mdulo, se cablean a eleccin en el bloque terminal del mdulo TSX AEZ 414, o en el bornero intermedio del bastidor del autmata. Estas resistencias tambin se pueden obtener por separado en lotes de 4, con la referencia TSX AAK2.

Ejemplos de cableados de las entradas.Ejemplo 1: Termosonda 4 hilos Ejemplo 2: Termosonda 2 hilos

Alim. sonda +

Conexin del blindaje

Entrada + va 0

Entrada + va 1

Entrada + va 2

Entrada + va 3



Alim. sonda +

Entrada + va 0


Entrada + va 1

Entrada + va 2


Entrada + va 3

Alim. sonda +

Entrada + va 0

Entrada - va 0

Blo

qu

e te

rm.

1

5

4

2

6Conexin del blindaje

Alim. sonda -

Termosonda 4 hilos

Termosonda 2 hilos

1

3

5

7

9

11

13

15

2

4

6

8

10

12

14

Alim. sonda +

Entrada + va 0

Entrada - va 0

Blo

qu

e te

rm.

1

5

4

2

6Conexin del blindaje

Alim. sonda -



Se recomienda utilizar cables apantallados y conectar el apantallamiento a los bornes dispuestos a tal fin (Conexin de blinaje).

CONEXIONES

El cableado del mdulo TSX ASZ 200 es el siguiente:

Salida tensin va 0

Conexin blindaje

Salida corriente va 0

Salida tensin va1

Salida corriente va 1

Conexin blindaje

Conexin blindaje

Conexin blindaje

Conexin blindaje

Conexin blindaje

Conexin blindaje

Comn vas

Comn vas

Comn vas

Comn vas

1

3

5

7

9

11

13

15

2

4

6

8

10

12

14



HOJA DE TRABAJO

1. En el proceso indicado poner un calefactor y hacer un programa de control de temperatura para el proceso.

SENSOR

ANALGICO

100%

0%

MARCHA PARO

50%

VLVULA 1 VLVULA 2

VLVULA 3


MOTOR



EL ORDEN Y LA LIMPIEZA BENEFICIAN LA SALUD

La Relacin existente entre el orden, la limpieza y algunas enfermedades es muy

estrecha. El trabajar en medio del desorden y falta de limpieza aumenta las

posibilidades de que se pierdan piezas, herramientas, etc; indispensables, lo cual

aumenta los disgustos y las frustraciones y ponen un exceso de presin sobre el

corazn y el sistema nervioso.

La falta de orden y limpieza presenta tambin otros peligros para la salud: la amenaza

de una lesin corporal. Un simple golpe en la barbilla contra la pared (consecuencia de

un resbaln sufrido en charco de aceite ) acelera, a veces con violencia, los latidos del

corazn, pudiendo ocasionar un ataque.

La responsabilidad por el orden y la limpieza es de todos los trabajadores, no slo del

personal de limpieza. Siempre se debe insistir sobre la necesidad de que todos los

trabajadores mantengan su lugar de trabajo limpio, recogiendo la basura y

disponiendo de ella en el recipiente adecuado. No es una costumbre plausible dejar la

basura amontonada en un rincn o disponer de ella en el lugar inapropiado.

El orden y la limpieza es probablemente la fase ms importante de la prevencin de

accidentes. Las empresas donde reina el desorden, generalmente tienen un record

de accidentes muy alto; los trabajadores tienen muchas ms posibilidades de

resbalarse o caerse en suelos grasientos o desordenados que en suelos limpios. Los

trabajadores pueden resbalarse y caerse a causa de objetos tirados en el suelo, en

escaleras y plataformas. Tambin pueden ser golpeados con objetos que caen desde

estantes o armarios. Pueden golpearse o estrellarse contra objetos grandes que se

dejan fuera de su lugar apropiado. Pueden lesionarse debido a materiales que se han

dejado apoyados contra la pared o encima de otros materiales. Pueden pisar en

madera que tienen clavos de punta. Pueden perder el paso y caerse debido a

maderas que se dejan tiradas en el suelo. La lista sera interminable. Se tiene que

trabajar continuamente para evitar tener un lugar de trabajo limpio o una mquina

sucia y desordenada. El mantener su lugar de trabajo limpio es una parte del trabajo

de cada da. Si cada uno de nosotros realiza el trabajo que nos corresponde, toda la

empresa reflejar el orden y la limpieza.

MANTENGAMOS EL ORDEN Y LIMPIEZA



BIBLIOGRAFA

Automatizacin Tpico de instrumentacin y control

Ingeniera de la AutomatizacinIndustrial

Controladores Lgicos Programables

Manual de usuario de PL7Micro

Ing. Raymundo Carranza Noriega

Ramn Piedrafita MorenoEditorial Alfacomega Ra-Ma

Elmer Ramirez Q.Editorial Concytec - Ofopcyte

Telemecanique



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CORRESPONDIENTE

CDIGO DE MATERIAL EDICIN 0338 SETIEMBRE 2004

Control de Variables Analogicas Con PLC II

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