Aplicacion Con Logo!

Sitec Guía Técnica No.3

Guía práctica de la microautomatización. Aplicación: Automatización de sistema de llenado con LOGO! Inicialmente el control de procesos industriales se hacía electromecánicamente por medio del cableado de contactores y relés. El operario a cargo debía tener elevados conocimientos y experiencia para conectar y mantener el sistema. Cualquier variación en el proceso implicaba modificar físicamente las conexiones con un gran esfuerzo técnico y económico. Actualmente los autómatas simplifican y optimizan esta gestión técnica a nivel de control, incluso en procesos muy complejos con grandes prestaciones. Los controladores modulares SIMATIC de Siemens, son conocidos y usados a nivel mundial gracias a su elevada robustez y larga vida útil. Su gama está concebida para implementar soluciones desde las más sencillas hasta las más complejas y demandantes. Debido a su flexibilidad puede ampliarse en cualquier momento por medio de módulos “enchufables” de entradas/salidas tanto de función como de comunicación. Los controladores modulares pueden emplearse como sistemas de alta disponibilidad o de seguridad.

Elementos básicos de selección de un autómata: 1) Tipo (analógico, digital o de alta frecuencia) de entradas y salidas (I/O: Input/Output). 2 ) Número de entradas y salidas. 3) Comunicación requerida en términos de protocolos abiertos (Profibus, Ethernet, Profinet, RS282, RS485, otros). 4) Características requeridas de adquisición de señales (velocidad, desempeño, otros). 5) Expansión a futuro (crecimiento del número de I/O).

Gama de PLC (Controladores Lógicos Programables) Simatic (todos modulares) - LOGO!.- Es un relé lógico programable. Ideal para implementar automatizaciones “stand alone” (puntuales) sencillas, de forma rápida y económica. Posee pantalla retroiluminada de programación y control y puede ser solicitado con su nuevo accesorio display para puerta de tableros. - Simatic S7-200.- Respuesta en tiempo real y elevadas prestaciones de comunicación en la implementación de automatizaciones pequeñas.

NOTA: El autómata debe estar siempre protegido dentro de un tablero, según su necesidad de protección (IP/ NEMA Enclosure).

Tipos básicos de entrada y salidas a) Análogas.- Valores continuos en el tiempo (sensores de presión, temperatura, nivel, flujo, etc.).

- Simatic S7-300.- Enfocado a aplicaciones de mediana envergadura en la industria manufacturera. Solución óptima para aplicaciones donde se requieran configuraciones de control centralizado o distribuido.

Estado

- Simatic S7-400.- El más potente PLC diseñado para las más exigentes aplicaciones tanto el sector manufacturero como de procesos. 0

1

Tiempo

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Sitec Premisas del proceso: El motor del compresor debe activarse sólo si el depósito no se encuentra en su nivel mínimo y debe funcionar en régimen nominal. Si no se alcanza la altura del nivel mínimo, debe ser indicado en forma de mensaje en una pantalla de texto. La solución requiere de un panel HMI (Interfase Hombre Máquina) en el que el operador pueda observar continuamente el nivel de llenado tanto del silo como del depósito.

b) Digitales o discretas.- Indican sólo dos opciones de valor: 0 ó 1 (pulsadores, selectores, fines de carrera, etc.). Estado

Estado de señal “1”

Definición del tipo de entradas/ salidas del autómata:

Estado de señal “0”

0

Entradas discretas (digitales):

Tiempo

- Señal del pulsador para inicio del sistema (botonera de marcha). - Señal del pulsador para parada del sistema (botonera de paro). - Señal del pulsador de parada de emergencia. - Señal que indica el estado del contactor que acciona el motor del compresor.

c) De alta frecuencia de conmutación.- Señales que consisten en pulsos de alta velocidad (totalizadores, encoders incrementales, etc.). IMPORTANTE: Como regla general, se debe escoger un PLC que satisfaga al menos el tipo y número total de entradas/salidas (I/O) del sistema a procesar. Es recomendable considerar una reserva de I/O para futuras expansiones.

Salidas discretas (digitales): - Orden del autómata para accionar el motor del compresor.

Ejemplo de aplicación: Automatización de sistema de llenado con LOGO!

Entradas análogas: - Señal del sensor de nivel del silo. - Señal del sensor de nivel del depósito.

Situación: En una fábrica de piezas de plástico se transporta el granulado de plástico desde un silo a través de una tubería hacia un depósito en la máquina de moldeo por inyección. Una vez allí, es conducido mediante una válvula al proceso de producción.

Cálculo del número de entradas/salidas del autómata: Entradas Salidas

Análogas 2 0

Discretas 5 1

Pulsos 0 0

Funcionamiento de los sensores de nivel. El interruptor de proximidad Sonar envía impulsos ultrasónicos (instante t1). Estos impulsos son reflectados por un objeto, por ejemplo, granulado de plástico (instante t2). El interruptor de proximidad Sonar recibe el eco (instante t3) y mide el tiempo entre el envío del impulso ultrasónico y la recepción del eco (t3-t1). Este tiempo es proporcional a la distancia entre el objeto y la fuente de sonido (el interruptor de proximidad Sonar). Objetivo productivo: Mediante la supervisión del nivel del silo y el llenado automático del depósito con granulado de plástico, se reducirán los tiempos de inactividad en la producción. Objetivos técnicos: Asegurar automáticamente la disponibilidad del granulado de plástico para la máquina de moldeo por inyección, y automatizar el transporte del granulado desde el silo mediante el compresor.

2

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Sitec La distancia al objeto, proporcional al tiempo medido es indicada por el medidor de nivel Sonar como una señal analógica en el rango de 4-20mA.

En caso de necesitar más I/O, el usuario podrá ampliarlas mediante módulos de expansión hasta 24 entradas digitales, 16 salidas digitales, 8 entradas analógicas (V, I, PT100) y 2 salidas analógicas (V, I) a partir de la versión 0BA6).

Listado de equipos para la automatización del sistema de llenado y cableado: EQUIPO CANTIDAD CODIGO MLFB Fuente de poder 1 6EP1332-1SH42 LOGO! Power

Selección del autómata programable. Gracias a la nueva generación del LOGO! (0BA6), se puede implementar la automatización del sistema descrito de forma rápida, sencilla y económica. El relé lógico programable LOGO! es utilizado en aplicaciones de automatización simples, en lugar de métodos convencionales de comando y control como lo son los relés auxiliares y de tiempo. Mediante una sencilla programación se reemplazan complicados y costosos equipos, ya que en un solo dispositivo compacto es posible ahorrar una gran cantidad de espacio y programar temporizadores, contadores e incluso complicados sistemas de control PI, modulación de ancho de pulso (PWM) y funciones aritméticas. Los mensajes de texto requeridos en un HMI podrán ser visualizados en el nuevo panel LOGO! TD para puertas de tableros. El LOGO! está compuesto por la unidad básica (8 entradas / 4 salidas), en la que se encuentra la unidad de control con la memoria para almacenar el programa de usuario. Dispone además de un puerto para comunicarse con el panel HMI LOGO! TD a una distancia de hasta 2.5 m, ideal para ubicarla en la parte frontal del tablero.

LOGO! 12/24RC

1

LOGO! AM2

1

LOGO! TD

1

Medidor de nivel

2

Contactor SIRIUS 3R

1

Guardamotor SIRIUS 3R

1

Motor SIEMENS

1

OBSERVACIÓN Entrada: 110/220VAC Salida: 24VDC, 2.5A 6ED1052-1MD00Módulo central 0BA6 última generación (0BA6) 6ED1 055-1MA00- Módulo de 0BA0 expansión LOGO! con 2 entradas analógicas V/I. 6ED1055-4MH00Display HMI para 0BA0 LOGO! 3RG62 32–3LS00 Sensor de nivel ultrasónico. Medición continua. Salida analógica 420mA Se deberá seleccionar Para activación del de acuerdo al motor del compresor amperaje del motor y al tipo de coordinación según la norma IEC60947-4.1 Se deberá seleccionar Para protección del de acuerdo al motor del compresor amperaje del motor contra sobrecarga y cortocircuitos Se deberá seleccionar Para accionar al de acuerdo a la compresor con potencia requerida calidad y economía.

L+

Cableado de las entradas S1 ... S3 ... S4 -

Botonera de marcha. Botonera de paro. Parada de emergencia. Estado del contactor(Motor).

Cableado de las salidas M

- Accionamiento del motor del compresor.

L+ M

PE

L+ M

3

L+ M

RUN/STOP

Borne PE para la conexión de tierra y pantalla del cable de medición analógico

1

Tierra

2

Blindaje de cable

3

Riel de montaje DIN

1 PE

M

L+ Corriente 4...20mA

I1 M1 U1 I2 M2 U2

Corriente de

2

medición M Sensores de nivel Bero

La programación del LOGO! se puede realizar por medio de las teclas frontales del LOGO!, o con un computador mediante el software de programación LOGO! Soft Comfort, siguiendo un esquema de bloques de funciones (FUP) o de contactos (LADDER). Contacto: Ing. Juan Pablo Palacios. Jefe de Producto [email protected]

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