AutomationDirect DL06 PLC Manual del usuario

R

ECOPILACIÓN Y EJEMPLOS

C

APÍTULO

1 0

En este capítulo...

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10–2 Que es memoria V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11–2 Familiarización con DirectSOFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11–4 Conexión al PLC con DirectSOFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11–5 Crear o modificar un programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-6 Ejercicios para el nuevo programador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-13 Resumen de las particularidades de los PLCs DirectLOGIC . . . . . .11-15 Programación de entradas y salidas análogas con PLCs DL . . . . . .11-15 Una palabra sobre números negativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-16 Una palabra sobre programación de PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-17 El PLC DL06 puede tener E/S remotas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-17 Concepto de una instalación controlada por PLC’s . . . . . . . . . . .11–18 Ejemplo 1: Triturador de minerales con E/S discretas . . . . . . . . . .11-21 Ejemplo 2: Uso de contadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-50 Ejemplo 3: Uso de comparación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-50 Ejemplo 4: Uso de una interface de operador . . . . . . . . . . . . . . . .11-51 Ejemplo 5: Uso de E/S análogas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-53 Ejemplo 6: Uso de comunicaciones seriales . . . . . . . . . . . . . . . . .11-55 Ejemplo 7: Uso de lazo de control PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-58

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 5 6 7 8 1 2 3 4 9 11

Introducción al capítulo 11

En este capitulo revisaremos todos los conceptos de los otros capítulos. Este capítulo no existe en el manual en inglés. Una vez que se hayan repasados conceptos generales, que también se aplican a otras familias de PLCs DirectLOGIC, mostraremos una selección de ejemplos explicados para ayudar a entender la técnica de programación a los nuevos programadores.

Puesto que usted está leyendo este capítulo, debe significar que ha leído el resto del libro y ahora usted tiene cierta experiencia con la programación de PLCs. Pero, puede ser que no haya sido nuestro PLC con el cual usted haya trabajado. Hay algunas cosas sobre PLCs DirectLOGIC que son diferentes que otros PLCs, y este capítulo puede ayudarle a entender nuestra orientación.

Puede ser también que haya repeticiones de conceptos.

Que es memoria V

La memoria V en los PLCs DirectLOGIC son los registros, o palabras de 16 bits para todas nuestras familias de PLCs (excepto el 330/340 PLCs). Estos registros son referidos como dirección de sistema octal, es decir, no hay 8’s o 9’s. Por ejemplo, si usted trata de entrar la dirección de memoria V2019, usted tendrá un error. Muchas direcciones de memoria V se pueden acceder también en los bits individuales de los cuales la palabra está constituida. El PLC DL06 puede utilizar lo que se llama bit-of-word, tal cual como las CPUs D0-05, D2-250-1, D2-260 o la D4-450. Esto significa que usted puede especificar el bit de una palabra particular para un dispositivo booleano, como un contacto normalmente abierto. De modo que el primer bit de V2000 sería mostrado como B2000.0. Nota: El bit en la palabra no es octal, así que las opciones son B2000.0 hasta B2000.15. También, al entrar bit-of-word usted realmente entra V2000.0 y cuando usted presiona ENTER el código cambia a B2000.0, de modo que usted pueda decir que es una dirección de bit-of -word.

11 12 13 14 A B C D

La configuración del PLC es hecha de preferencia con el programa DirectSOFT. Existe la posibilidad de bajar el programa desde nuestro sitio de Internet en forma gratuita, para efectos de demostración y éste trabaja normalmente con la única limitación de que sólo se puede programar hasta 100 palabras. El manual de DirectSOFT está incluido en el “folder” o carpeta HELP del programa de demostración y se encuentra cuando ya se haya instalado el programa.

¡Las instrucciones por defecto en los PLCs DirectLOGIC usan números BCD! El apéndice J detalla más sobre el sistema numérico BCD.

El concepto a recordar aquí es que usted debe usar instrucciones matemáticas que correspondan a sus datos. Ocurre frecuentemente que se tiene una instrucción LD, luego una operación matemática, y luego una instrucción OUT en otra dirección de memoria V. Muchos clientes llaman a apoyo técnico quejándose de que el resultado que están consiguiendo es el mismo número que fue cargado con LD originalmente. Esto es generalmente debido a que uno o más de sus números están en el formato incorrecto para la instrucción usada. En DirectSOFT la manera más rápida de determinar en qué formato están datos específicos de las direcciones de memoria V es abrir una ventana de Data View y ver el mismo dato en varios formatos hasta que

11-2 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

usted encuentra el correcto. Cualquier número que no sea una configuración de bits legítima en BCD será tratado como hexadecimal por el PLC para propósito de exhibición en el formato BCD/Hexadecimal. Tenemos detallado más adelante un ejemplo para ver los datos en Data View en DirectSOFT en los varios formatos disponibles. Usted puede entrar la misma dirección de memoria V en varias líneas en Data View y cambiar cada uno a un formato diferente. Éste es un método excelente para entender las diferencias entre formatos.

Los temporizadores y contadores en el PLC DL06 ven el tiempo y cuentan en formato BCD.

El valor de referencia (Set point, en inglés) de PID, la variable de proceso y la salida son todos los números binarios/decimales. Muchas direcciones de memoria V son direcciones dedicadas del sistema que no pueden ser cambiadas por código y tienen funciones especiales, como por ejemplo, hora y fecha. Un listado de estas direcciones de memoria comienza en la página 3-30 del manual.

Bits X (entradas)

Los bits X corresponden a las entradas físicas en los módulos del PLC. Las entradas análogas pueden usar bits X para obtener datos traducidos a las direcciones de memoria V, dependiendo del tipo de PLC. Los bits X pueden también ser vistos o manipulados como palabras. Vea la página 3-32 del manual y las tablas de bits de X y de Y. Note que a la derecha de X0-X17 dice V40400. V40400 se compone de los bits de entradas X0-X17. Y también observe que estos bits son OCTALES, que no hay allí ningún ocho o nueve.

Bits Y (salidas)

Los bits Y corresponden a las salidas físicas en los módulos del PLC. Éstos son iguales que los bits de X, excepto que la referencia de la dirección de memoria V comienza en V40500.

Bits C (relevadores de control)

Los relevadores de control son los que utiliza el programador para los relevadores internos en sus programas. Este PLC tiene 1024 de éstos, lo que es más que suficiente para muchas de las aplicaciones. Vea la página 4-35 del manual. Aquí vemos la dirección para los bits C, notamos que son referidos en formato octal y que pueden también ser referidos por la dirección de memoria V comenzando con V40600. Esta funcionalidad es muy útil para muchas de nuestras interfaces de operador que escriben a datos a nivel de bits a las direcciones de palabra.

Bits SP (Estado)

Todos nuestros PLCs, (excepto D3-330/340), comparten un sistema bastante estándar de bits de estado. Éstos tienen funciones que se extienden desde un bit siempre ON (SP1) a bits de estado para los puertos de comunicación de PLCs (SP112). Hay una lista de estos relevadores de propósitos especiales en el apéndice D de este manual.

Bits Tx y CTx

Estos bits son contactos de se activan cuando los temporizadores y los contadores llegan al valor de actuación o valor predefinido. Tienen la misma definición que la instrucción de que se está manejando.

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Alimentación de energía

Le recomendamos que utilice una protección de sobretensión para el funcionamiento de la computadora con DirectSOFT5. Un protector de sobretensión protegerá su computadora contra la mayoría de las sobretensiones. Sin embargo una fuente de alimentación continua (UPS) proporcionará la mejor protección. Una UPS proporciona aislación completa entre la fuente de corriente alterna y la computadora y tiene reserva de batería para las condiciones de falta de energía y de baja tensión.

Familiarización con DirectSOFT

El software de programación DirectSOFT5 funciona con el sistema de operación Windows 2000, XP y Vista y se usa para configurar el PLC DL06. Tome un momento para estudiar el manual de referencia de DirectSOFT. Verifique los requisitos al elegir su configuración de PC. Una vez que esté instalado el software de programación DirectSOFT en su computadora, usted deseará comenzar a usarlo. Le recomendamos leer el manual del programa, que está como archivo en formato pdf dentro del folder HELP en DirectSOFT. Antes de comenzar a hacer o corregir un programa, usted necesita abrir DirectSOFT. Haga clic en Start (INICIAR) en la esquina más baja a la izquierda del monitor de la computadora. Luego vaya a Programs, coloque el cursor en DirectSOFT5, luego haga clic en DSLaunch (con la figura de un cohete) en el submenú. Aparecerá la siguiente ventana de DSLaunch. De esta ventana, se pueden partir utilidades adicionales, por ejemplo, CTRIO WB, ERM Workbench, etc., a partir de un lugar central. Este mismo lugar se utiliza para crear y para manejar programas del PLC y las comunicaciones entre su computa dora personal y el PLC. Note las diversas áreas en la ventana de la figura adyacente. Applications Éstas son las aplica ciones instaladas actualmente en DirectSOFT. Son visibles en el menú bajo la carpeta (folder) o icono Applications y se conectan a las aplicaciones que se han diseñado para iniciarse desde DirectSOFT. Por ejemplo, para crear un nuevo programa haga clic doble en DirectSOFT programming.

Utililities

Hay varias utilidades disponibles bajo el folder/carpeta Utilities. Algunas se pueden comprar en AutomationDirect,

11-4 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

por ejemplo, KEPDirect. Otras utilidades vendrán con el software de programación DirectSOFT.

Estas utilidades son ERM Workbench, CTRIO Workbench y NetEdit3. Projects Se crean proyectos en DirectSOFT. Un proyecto (también llamado un documento) es el nombre colectivo para su programa y toda su documentación proyecto, o trabaja en un proyecto existente, usted verá una enumeración en el menú bajo el folder/ícono Projects por nombre. Los documentos se enumeran en el orden "más recientemente usados". . Cuando usted crea un nuevo Comm Links Los "enlaces" o links sirven para establecer parámetros para los puentes de comunicaciones entre su PC y uno o más PLCs. Los enlaces no son solamente para los programas de control. Realmente son puentes de comunicaciones (es decir, el enlace entre la computadora y la impresora). Cualquier aplicación puede usar el enlace. Cuando usted crea enlaces, aparecerán en el menú bajo el folder o ícono Comm links (enlaces de comunicación).

Conexión al PLC desde una computadora con DirectSOFT.

Normalmente Ud. se conectará a una computadora con DirectSOFT con un cable serial D2-DSCBL, conectado al puerto 1 del PLC. (Puede ser hecho también a través de Ethernet). El switch de selección de modo en el PLC debe estar en TERM. Para poder establecer la comunicación debe usar el Link Wizard, que se activa desde el diálogo DS Launch, haciendo clic en el archivo COMM LINKS, como se muestra en la figura adyacente. Al hacer esto, aparece un pequeño mensaje que dice ADD LINK (que significa Agregue una conexión). Haga clic nuevamente sobre él y aparecerá el diálogo de la figura adyacente.

Esto le permite seleccionar el puerto de comunicación de la computadora. Normalmente es COM1.

Luego de seleccionarlo, haga clic en NEXT>.

Si usa un adaptador de USB, puede ser que obtenga otro puerto en la computadora. Vea que es necesario hacer, en ese caso, en el manual del programa DirectSOFT.

Luego viene otro cuadro de diálogo, que le permite seleccionar la familia del PLC.

Seleccione el grupo de familias DL 0/1/2 4/350 only y luego haga clic en NEXT>.

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Aparecerá el próximo cuadro de diálogo que le permite seleccionar el protocolo y la dirección del nodo.

Seleccione K-sequence en este caso. Use el nodo 1 que es el valor por defecto y luego haga clic en NEXT>.

Esto hará que la computadora encuentre el PLC. Si hay errores, la computadora le informará sobre eso. Vea más detalles en el manual de DirectSOFT.

Normalmente no hay ningún problema de conexión.

Por último, coloque un nombre al enlace como se muestra en la figura adyacente.

Cada enlace debe tener un nombre único. Puede tener hasta 16 caracteres. Haga clic en el botón FINISH para volver a la ventana de DSLaunch. Es creado un archivo con el nombre que Ud. asignó, y queda debajo de la carpeta Comm Link. Al lado izquierdo del archivo aparece una luz, que puede ser verde, amarilla o roja. Si está verde, el enlace está activo.

Paso 2: Comience un nuevo proyecto

Usted debe ahora ver la ventana New Project.

Usted puede nombrar un proyecto usando cualquier combinación de 15 caracteres (incluyendo espacios). "EJEMPLO 1" es el nombre del proyecto a ser usado para este ejemplo.

Mueva la barra de selección a la PLC Family (familia del PLC) y al CPU Type (tipo de CPU).

Haga clic en OK después de usted ha hecho sus selecciones de familia y tipo. Para este ejemplo, use el grupo de PLCs que pertenece a las familias DL05/06/105/DL205/DL405. Tenga presente Nombre Descripción

Comenzar a crear o modificar un programa

Los pasos siguientes le mostrarán los pasos básicos para modificar programas con DirectSOFT. Esto le dará los fundamentos para comenzar a usar de modo que usted pueda modificar un programa.

Paso 1: Entre en el modo Program

Para comenzar el programa DirectSOFT, haga clic en el icono DSLaunch5; aparece un diálogo cuya parte izquierda muestra una lista de carpetas; Para comenzar un nuevo programa (proyecto), haga clic doble en DirectSOFT Programming , situado en la carpeta Applications del menú. Nombre del proyecto por ejemplo digite “Ejemplo 1”

11-6 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

que las mnemónicas disponibles, las reglas de proceso e incluso las características de la barra de la herramienta se adaptan a la selección de familia y tipo que usted hizo. Después de hacer clic en OK para entrar el nombre del proyecto, usted verá los renglones de lógica ladder listos para ser modificados, tal como en la figura de abajo. Botón Edit mode Botón Accept (grisáseo en esta figura) Ladder Palette Campo del código ladder vacío Éste es solamente el modo de leer en este punto (pero no modificar). En este modo, el cursor se presenta siempre vacío y no se puede hacer programación. Solamente se puede observar un proyecto. Si usted es programador "con experiencia", puede ser que no le guste la forma de presentación. Esto sería un buen momento para seleccionar las opciones de colores. Por favor, vea al manual de usuario de programación del software DirectSOFT, para configurar el aspecto de la ventana de programación.

Paso 3: Vaya al modo EDIT

El modo de modificación o Edit Mode se utiliza para escribir el programa de control. Usted tiene la opción de entrar el modo de modificar el programa de tres maneras, siendo lo más común hacer clic en el botón Edit Mode en la barra superior de herramientas. Será un botón con letras rojas y fondo transparente. Otra manera de cambiar el modo de modificación es hacer clic en la barra de menú superior en EDIT y luego seleccione Edit Mode. La última manera de entrar en el modo de corrección es apretar las teclas Ctrl + E (presione las teclas control y E simultáneamente).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-7

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

DirectSOFT indicará el modo de modificación activo (Edit mode) cuando la caja del cursor se convierte en sólida y el botón Edit Mode se hace blanco. La herramienta LADDER PALETTE también aparecerá en la parte lateral de la ventana de programación, la cual muestra símbolos de programación, tal como un contacto normalmente abierto.

Paso 4: Usando la Ladder Palette para entrar el primer elemento en el renglón

La Ladder Palette puede ser muy útil, especialmente al comienzo mientras aprende a usar el programa ladder con DirectSOFT. Más adelante, usted puede preferir utilizar las teclas especiales (Hot Keys). Estas se muestran en cada botón de símbolos y aparecen siempre cuando el cursor está en el botón de símbolos (por ejemplo, F3 coloca un contacto normalmente cerrado).

Vea el manual de usuario de programación del software DirectSOFT para más detalles. Use la Ladder Pallete para incorporar la primera instrucción del programa. Primero, mueva el cursor a la localización deseada para el primer elemento. Esto se hace con el mouse o con las flechas en el teclado hacia arriba y hacia abajo. Al usar el mouse, coloque simplemente la flecha del mouse en el punto donde usted quiera que el elemento sea puesto y haga clic el botón de mouse izquierdo. En este ejemplo, será colocado un contacto normalmente abierto en la primera posición respecto al renglón 1. Coloque el cursor al principio del renglón y haga clic en el símbolo “contacto normalmente abierto” en la Ladder Pallete.

Paso 5: Entrando entradas del tipo X

Usted verá que el cursor cambia a una caja de diálogo con un contacto abierto, una ventana con el cursor de texto que centellea en la dirección C0 (destacada) y un indicador verde. Si el punto verde del elemento cambia al rojo, significa que la dirección es incorrecta, inválida o un carácter incorrecto. Por ejemplo, si usted teclea la letra O en vez del dígito 0, el indicador se torna rojo y permanecería rojo hasta que usted corrija su error. Entre X0 mientras CO está destacado. Después de que haya entrado la dirección y el indicador de error es verde, haga clic en la marca de verificación ( √ ) o presione la tecla ENTER.

Se ha entrado la instrucción y el cursor se ha movido a la posición siguiente de entrada. Note la barra vertical amarilla que aparece al lado del renglón. Puede ser que éste no sea un manual en colores, pero se ve una barra vertical coloreada en el ejemplo de la pantalla. La barra amarilla indica que se ha entrado una instrucción o instrucciones, pero que el programa no se ha aceptado (compilado) de modo que usted pueda salvar el programa revisado al disco duro. Los renglones que se han aceptado ya en memoria compilada tendrán una barra verde en lugar de amarilla. Sin la compilación, usted no verá los iconos para Save to Disk (Salvar al disco duro) o Save to PLC (Salve al PLC).

11-8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Esto significa que para salvar su programa en el disco o en el PLC, usted tendrá que compilar el programa apretando ACCEPT primero. Por ejemplo, si usted desea parar de trabajar DirectSOFT ahora, usted primero debería compilar todos los renglones

Paso 6: Entrando salidas del tipo Y

Después, mueva el cursor al extremo del renglón, usando las teclas CTRL + la flecha -> del teclado, sobre la instrucción NOP. Haga clic en el botón BROWSE Coils (Navegar las bobinas) en Tool Palette. El instruction browser aparecerá con la bobina estándar seleccionada por defecto. Haga clic en OK para entrar una bobina estándar.

5 6

X0

Paso 7: Cuadro de diálogo de entrada del elemento

El navegador de instrucciones será substituido por la caja de la entrada del elemento. Note que la instrucción se llama OUT. Esta es la bobina OUT (Hay otra instrucción OUT, que es de caja). La dirección por defecto, C0, estará destacada. Teclee Y0 > Enter. Cuando la dirección es entrada correctamente, el indicador de error estará verde. Si quiere agregar otro contacto en paralelo con el primero, apriete la tecla Enter y se abrirá un espacio debajo de este renglón. Allí Ud. puede colocar otro contacto, como X2, de la misma forma. Luego cierre el circuito usando las teclas CTRL + flecha para arriba simultáneamente. Acaba de programarse el renglón 1. Ud.

puede programar cuantos reglones sean necesarios para su programa. Apriete el botón Accept.

De la misma forma se programan instrucciones caja, tales como LD o MUL u otras. Digamos que quiere ahora entrar una comparación de un valor en V2000 con una constante en el renglón 2. Ud. va colocar el cursor en el segundo renglón y hacer un clic en la Ladder Palette, en el símbolo de menor que ( -|<|-) o apretar la tecla “<”. La caja de diálogo le presenta dos campos; en el primero Ud. coloca V2000 (donde dice TA0) y en el segundo campo coloque K300, siendo 300 la constante. Mueva el cursor a la derecha y allí puede colocar una bobina Y1, por ejemplo, haciendo clic en donde dice Coil. Nuevamente aparecerá el diálogo Instruction Browser. Esta instrucción compara el contenido de V2000 con la constante 3000.

Si la comparación es verdadera, la bobina Y1 será activada.

Estos renglones se podrían descargar o bajar al PLC, excepto que falta un elemento. El programa siempre se debe terminar con un renglón con la bobina END. de otra forma, tendrá un error al compilar. Vea como queda la programación en la figura de la próxima página, antes de colocar la instrucción END.

7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D 1 2 3 4 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-9

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

Coloque END aquí

Paso 8: Entre la bobina END

Para programar este renglón, mueva el cursor de modo que quede sobre la instrucción NOP en el renglón 4, y haga clic en el botón COIL. Aparecerá la ventana Instruction Browser. Mueva las flechas hacia arriba o hacia abajo o use el mouse para seleccionar Program Control en la sección de COIL CLASS (clase de bobina) de la ventana. END estará al comienzo de la lista de las bobinas y estará destacado. Haga clic en OK para entrar el elemento. Acepte el programa.

Hay ahora varios renglones programados en este ejemplo. Este programa se puede descargar a un PLC de la forma que está o, si desea, se pueden agregar renglones adicionales al programa.

La bobina END debe estar al final del programa. Continúe practicando lo qué se ha discutido antes de continuar. Esta es una de las formas de escribir el programa en DirectSOFT.

Paso 9: Entre un temporizador

En este ejemplo, será colocado un contacto normalmente abierto en la primera posición del renglón 3, como condición para activar el temporizador. Coloque el cursor al principio del renglón y haga clic en el símbolo “contacto normalmente abierto” en la Ladder Pallete (o apriete F2). Usted verá nuevamente que el cursor cambia a una caja de diálogo con un contacto abierto, una ventana con el cursor de texto que centellea en la dirección C0 (destacada) y un indicador verde.

Entre X2 donde CO está destacado. Después de que haya entrado la dirección y el indicador de error es verde, haga clic en la marca de verificación ( √ ) o presione la tecla ENTER.

Para programar un temporizador de 10 segundos, mueva el cursor de modo que quede sobre la instrucción NOP en el renglón, y haga clic en el botón Box en la Ladder Pallete. Aparecerá la ventana Instruction Browser. Mueva las flechas hacia arriba o hacia abajo o use el mouse para seleccionar Timer/Counter/SR en la sección de BOX CLASS (clase de box) de la ventana.

TMR estará en la lista de boxes; haga clic para destacarlo. Haga clic en OK para entrar el elemento. Aparecerá el diálogo mostrado en la figura de la próxima página.

11-10 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Note que hay dos campos a ser llenados. El superior determina la identificación del tempo rizador (T0, en este caso). El campo inferior define el tiempo que toma en activarse el contacto T0. Cada unidad es de 0,1 segundos, de modo que para hacer 6 segundos debe escribirse allí el valor 60, o K60, siendo K el método normal de indicar una constante. Este campo también puede tener una variable, un registro tal como V4000. Después de escribir estos valores, acepte esta instrucción haciendo Enter. El programa quedará como en la figura adyacente.

Haga clic en el botón

ACCEPT

en el menú barra de herramientas para compilar el programa. Este programa se puede descargar a un PLC de la forma que está o, si desea, se pueden agregar renglones adicionales al programa. Note que la instrucción END está colocada al final del programa. Continúe practicando lo que se ha discutido antes de continuar. Esta es una de las formas de escribir el programa en DirectSOFT.

Paso 10: Acepte para compilar y luego salve el programa

Continuaremos con este ejemplo para hacer las cosas simples. El programa necesita ser aceptado para ser descargado al PLC. Note que los dos botones de diskette a la izquierda del menú barra de herramientas que permiten leer desde el disco (R

EAD FROM D ISK

) o escribir al disco (W

RITE TO D ISK

), no están "grises".

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

En este caso, usted deseará hacer clic el botón de escribir para salvar el programa al disco duro (no es necesario salvar el programa al disco para descargar el programa a un PLC). Es una buena práctica salvar su trabajo mientras modifica un programa. Puede haber una equivocación ocasionalmente y puede desear restaurar el programa al estado que estaba antes de que sucediera la equivocación. Para hacer esto, se puede hacer clic en el botón READ (leer) y el programa previamente salvado aparecerá en la pantalla y la programación puede continuar.

Paso 11: Programe un contador

En este ejemplo, vamos a abrir un espacio entre el renglón 3 y el 4. Para eso, coloque el cursor al comienzo del renglón 4 y apriete la tecla Enter. Esta acción abre un espacio y muestra el número 4 arriba del renglón que tiene la instrucción END. Luego será colocado un contacto normalmente abierto en la primera posición del renglón 4, como el pulso para activar el contador. Coloque el cursor al principio del renglón y apriete F2. Usted verá nuevamente que el cursor cambia a una caja de diálogo con un contacto abierto, una ventana con el cursor de texto que centellea en la Espacio dirección C0 (destacada) y un indicador verde. Entre X3 donde está CO. Después de que haya entrado la dirección y el indicador de error es verde, presione la tecla ENTER.

Para programar un contador de hasta 9999 pulsos, haga una línea apretando las teclas CTRL+flecha -> simultáneamente y haga clic en el botón Box en la Ladder Pallete. Aparecerá la ventana Instruction Browser. Mueva las flechas hacia arriba o hacia abajo o use el mouse para seleccionar Timer/Counter/SR en la sección de BOX CLASS (clase de box) de la ventana.

CNT estará en el primer lugar de la lista de boxes; haga clic para destacarlo. Haga clic en OK para entrar el elemento. El contador tiene un contacto de reset. Use X4 para volver el valor de conteo a cero. El valor corriente del contador se ve en V1000. para el contador CT1 estará en V1001, y así sucesivamente. Esta acción programa el contador. Si Ud necesita contat más de 9999, considere usar el condator UDC, que puede contar hasta 99999999.

Paso 12: Acepte para compilar y luego salve el programa

Continuaremos con este ejemplo para hacer las cosas simples. El programa necesita ser aceptado para ser descargado al PLC. Note que los dos botones de diskette a la izquierda del menú barra de herramientas que permiten leer desde el disco (R

EAD FROM D ISK

) o escribir al disco (W

RITE TO D ISK

), no están "grises". En este caso, usted deseará hacer clic el botón de escribir para salvar el programa al disco duro. Es una buena práctica salvar su trabajo mientras modifica un programa.

11-12 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Ejercicios para el nuevo programador:

¿Ud. entiende el direccionamiento de PLCs, no es cierto? Que bién, porque ahora usted va a poder escribir un programa. Como primera acción, puede ser que sea provechoso leer algunas notas que tenemos para usar DirectSOFT y que se encuentran en nuestro sitio de Internet. Hay documentos en inglés que le permiten conocer más de DirectSOFT, entre ellos: AN-DS-002 es un documento que se ocupa de varios problemas de localización de averías que hemos podido documentar para DirectSOFT. AN-DS-003 es un documento que trata de como comenzar y como usar DirectSOFT. Revise este documento en su totalidad. Muchos de los trucos de allí le ahorrarán tiempo y le ayudarán a solucionar problemas más eficientemente. Es necesario también que lea el manual de los módulos de señales análogas D0-OPTIONS-M-SP.

Ahora que usted está poco más familiarizado con el software, escribamos (o hagamos lógica) de lo siguiente (Damos una solución de algunas de estas tareas): • Conéctese con el PLC y luego abra Data View, haciendo clic en el icono “Data”, y entre V2000 en varias líneas. Cambie el formato en cada línea a un formato diferente y luego entre forzando datos a V2000 en varios formatos y observe las diferencias.

Observe la figura adyacente.

Data View tiene normalmente 2 columnas, pero puede hacer que aparezca la columna 3 haciendo clic en el icono amarillo con una letra E.

Como puede observar, el valor 1234 en BCD puede ser visto también como 4660 en formato decimal, o como 11064 en formato octal o aún en binario, como secuencia de ceros y unos. como BCD como Decimal como octal como binary • Haga la misma cosa para las instrucciones binarias/decimales y nuevamente para instrucciones reales (punto flotante). • Escriba el código para cambiar el formato de datos de varios formatos uno a otro. Use las instrucciones BIN, BCD, BTOR, y RTOB para cambiar datos de formato a formato y viceversa. • Escriba lógica usando instrucciones BCD tal como MUL y ADD y fuerce los valores V2000 y V2200 correctamente ajustados a formato BCD así como también datos incorrectamente ajustados a formato y vea los resultados. Accione C0 desde la columna Edit. Vea la figura de la página siguiente. Cada vea que acciona C0 para ON, el PLC ejecuta la operación.

La operación funciona de la siguiente manera: cada vez que el renglón se hace verdadero, la instrucción LD (load) coloca el valor de V2000 en el acumulador del PLC. Luego la

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

instrucción MUL (multiplicación en BCD) toma el valor en el acumulador y lo multiplica por el argumento de la instrucción MUL (V2200 en este caso). Luego la instrucción OUT lee lo que está en el acumulador y lo copia el argumento del la instrucción (V2400 en este caso). Luego la instrucción ADD suma en BCD el valor del argumento (V2200 en este caso) con el contenido del acumulador y lo coloca nuevamente en el acumulador. Por último, la Primero se ejecuta [V2000] x[V2200]= [V2400] luego [V2400] +[V2200]=[V2500] instrucción OUT copia a la memoria del argumento de OUT lo que está en el acumulador • Escriba el código para ejecutar un temporizador T6 en que la salida sea activada cuando la entrada C10 se activa. El temporizador debe comenzar a contar el tiempo cuando la entrada se apaga. La salida debe apagarse cuando el temporizador llega al tiempo prefijado. Este temporizador se conoce en inglés como OFF-DELAY TIMER. Hay dos ejemplos en el sitio de Internet de AUTOMATIONDIRECT>Tech support>Example programs> documento EP-MISC-012. Esta área es una buena fuente para obtener ejemplos. • Escriba la lógica para hacer que un botón de entrada encienda una salida cuando se aprieta una vez y luego apague la salida cuando se apriete nuevamente. Esto es el circuito flip flop.

Asegúrese de que sean eliminados los rebotes del contacto de modo que al apretar el botón no haga que el circuito complete un ciclo. Usted talvez quiera usar la bobina PD (One shot) y contactos diferenciales (o un pulso en la transición de OFF para ON o “one shot”).

11-14 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

• Escriba el código para hacer que la instrucción Shift register (SR) cambie la posición de un bit repetidamente desde C0 hasta C16. Utilice el relevador especial SP4 (con ciclos de 1 segundo) para producir el cambio. Cada vez que un bit se cambia en C16, C0 debe activarse otra vez. Éste es un método de generar un circuito que completa un ciclo, útil para renglones de lógica de comunicaciones y otras características. • Escriba la lógica usando un contador que vuelva a cero cada 16 conteos. Use el relevador especial SP4. Esta lógica se puede también usar como un circuito que completa un ciclo.

Algunos clientes prefieren el SR y algunos prefieren contadores.

Resumen de las particularidades de las familias de PLCs DirectLOGIC

• Las instrucciones aritméticas por defecto son BCD, y hay instrucciones que pueden modificar el número para otros formatos, tales como binario o real. • Las funciones aritméticas trabajan con el acumulador de modo que usted tiene que cargar un valor en el acumulador antes de que usted pueda realizar una operación en ella en un bloque de aritmética. El resultado residirá en el acumulador, de modo que debe mover el resultado a una dirección de memoria con una instrucción OUT. • Los valores prefijados de temporizadores y contadores deben tener el formato BCD.

Además, los valores actuales de temporizadores y contadores están en formato BCD (incluso las constantes). • Los temporizadores TMRA y contadores UDC toman (2) palabras consecutivas cada uno, de modo que si usted tiene un TMRA T0 usted no puede tener un T1. • Las instrucciones DRUM (TAMBOR) toman cuatro direcciones consecutivas de contadores. • Las instrucciones de temporizadores, contadores y tambores no se deberían usarse en lógica de subrutinas o de etapas. Su comportamiento puede ser comprometido por estar localizado en etapas o subrutinas. • Las asignaciones de entradas y salidas en todos los PLCs (excepto la familia 305) serán asignadas de izquierda a derecha por el tipo de módulo. De modo no hay diferencia en la asignación para 2 módulos de entradas y luego 2 módulos de salidas versus entradas-salidas entradas-salidas. Por esta razón se recomienda NO dejar ranuras vacías a la izquierda de cualquier módulo de entradas y salidas, ya que al agregar un módulo del mismo tipo a la izquierda de un módulo cambiará las asignaciones de entradas y salidas de todos los módulos que vienen a continuación. • Los módulos análogos tendrán asignadas X e Y incluso si se programan usando el método del puntero.

Programación de entradas y salidas análogas con PLCs DirectLOGIC

Ahora usaremos entradas y salidas análogas. Obtenga un módulo de entradas y de salidas de voltaje tal como el F0-2AD2DA-2. Éste es más fácil de usar para conectar uno al otro puesto que los módulos de voltaje no tienen tipo de salidas surtidoras/drenadoras. Usted no podría conectar una señal no aislada de 4-20 mA con una entrada de 4-20 mA en nuestros PLCs a menos que fuera un módulo aislado como algunos de nuestros módulos 4-20 mA. Esto puede también ser un problema al conectar con otros dispositivos, y nuestros clientes tienen con

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-15

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

frecuencia este problema. La mayoría de nuestros módulos análogos requieren que se alimente 24VCC a dos terminales en el módulo.

También, cada módulo de señales análogas debe ser configurado por ladder. Hay dos tipos de configuración para los módulos análogos en nuestros PLC’s DL06; con IBOX y con el método del puntero. La instrucción IBOx es la más fácil. También, el PLC DL06 usa el método del puntero. ¡El método del puntero también es fácil! Los módulos análogos reciben una asignación de bits X o Y de la misma forma que son hechos en los módulos discretos. Vea el manual de módulos análogos D0-OPTIONS-M-SP para más información. En el método del puntero, la programación es simple. Usted programa un solo renglón para cada módulo. Este renglón contiene la información que le dice al PLC cuántos canales usted desea, donde usted desea los datos localizados y en qué formato usted desea los datos. Una advertencia es que los números de la ranura comienzan en 1 y 1 es la ranura más a la izquierda en el PLC, mirando el PLC por la frente (en el PLC DL06; esto no es válido para PLCs de otras familias). Obviamente, si se selecciona la dirección dedicada incorrecta porque se tiene el módulo en una ranura diferente, las entradas no trabajarán.

Una palabra sobre números negativos

¡No hay números negativos en BCD! En BCD los números negativos son representados generalmente activando el bit más significativo de los 16 bits para ese canal. Esto tiene el efecto de sumar una constante 8000 al número. De modo que 8035 es el negativo 35. En números decimales (o binarios, como se define en el manual), los números negativos se indican con el complemento de 2, que es el número está invertido (todo los 1s cambian a ceros, a todos los ceros cambian a 1s) y luego se suma un valor binario de 1. Esta conversión es también necesaria si usted desea exhibir un número negativo en un panel táctil (o touch screen).

Sepa que la función PID considera números negativos como magnitud más signo. En magnitud más signo, el bit más significativo de la palabra decimal que está encendido indica un número negativo. El rango es entonces -32767 a 32767. Entonces, aquí están sus tareas sobre módulos análogos: • Conecte un canal de salida de su módulo de salida de voltaje con un canal de entrada de su módulo de entradas de voltaje. Escriba un programa que permite que todos los canales en ambos módulos tengan los datos del BCD. • Vaya a Data View en DirectSOFT y envíe los datos al canal de la salida que usted ha conectado al canal de entrada y observe los datos recibidos para ese módulo en Data View. • Abra el circuito del canal o lleve la señal fuera del rango y observe el resultado.

11-16 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Una palabra sobre programación de PID

¿Qué hace el control PID ? Aprenda sobre control PID en el capitulo 8 de este manual. No hay programación de PID en nuestros PLCs, ya que realmente no hay una instrucción lógica para el PID. En nuestros PLCs el PID es una función que está activada o desactivada. Usted puede enviarle datos de lógica y puede también activar el o los lazos con la programación. Aquí están los principales asuntos para el PID: • No se olvide de entrar un valor máximo de salida diferente de cero, que es el valor por defecto; si usted no lo hace, el PID parecerá que está trabajando, pero la salida nunca cambiará.

• No cambie los bits de cambio de modo manual/auto/cascade permanentemente. Estos bits necesitan ser encendidos con un pulso one shot. El código activa básicamente el bit SET y después el PLC cambia modo y resetea el bit. • El lazo PID necesita que la variable de referencia (Set point) y de proceso estén en formato binario o decimal (magnitud más signo si es negativa). La salida PID está también en decimal.

Cerciórese de que su código análogo esté instalado como decimal o agregue el código convertido desde BCD a decimal antes de enviar al PID. • El modo bumpless 1 cambiará el SP para hacerlo igual al PV al cambiar al modo de funcionamiento. Esto incomoda a clientes que no están escribiendo permanentemente a su registro de SP. Usted puede desactivar esto seleccionando el modo bumpless 2. • Bias Freeze le dice al PID que pare de calcular un bias adicional si la salida está en el máximo o el mínimo (Esto debería estar activado por defecto). Y los clientes con lazos de control PID con una rampa de larga duración necesitan activar esto para estar en el lado seguro. • Cada lazo PID necesita tener un valor especifico de ganancia (GAIN) diferente de cero o de otra forma nunca funcionará. La ganancia debe se ajustada durante la sintonización (tuning) junto con el valor de Reset y de Rate.

• Vea un ejemplo de PID en el ejemplo 7 de este capítulo.

El PLC DL06 puede tener entradas y salidas remotas

El PLC DL06 tiene dos puertos seriales, que permiten hacer comunicación serial con el protocolo MODBUS RTU como maestro o esclavo. Esta función le permite añadir más de 2000 entradas y salidas remotas hasta una distancia de hasta 1000 metros con el sistema de cableado RS-422 or S-485, disponible en el puerto 2 del PLC. Evidentemente esto también se puede instalar en el mismo gabinete del PLC DL06. Un esclavo es, por ejemplo, otro PLC DL06 o un PLC DL05 o un variador de frecuencia GS2-25P0, que son declarados esclavos.

También Automation Direct tiene un producto modular llamado Terminator I/O, que es un sistema de entradas y salidas no inteligentes, pero que acepta el protocolo MODBUS como esclavo hasta una velocidad de transmisión de 38.4 KBaud y puede aceptar fácilmente hasta 90 nodos. Vea más informaciones de Terminator I/O en nuestro sitio de Internet.

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-17

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

Concepto de una instalación controlada por PLC’s.

El proyecto de control de una máquina o un sistema de equipos a ser controlado por uno o más PLCs es tarea de uno o más técnicos, quienes deben entender los detalles de operación de la máquina o el sistema. La programación del PLC es una tarea, entre muchas otras tareas, en el diseño de un sistema, que debe ser ejecutada para la implementación de un proyecto. Así como se requiere estudios para definir el proceso, para escoger la mejor solución, para seleccionar cada una de las piezas que componen un sistema, también es necesario planear la selección del sistema de control con la parte de operación (HMI), uno o más PLCs, sensores, contactores, transductores, válvulas solenoides, motores y actuadores entre otro equipo. y después como será alambrado el sistema, cuántas y qué tipo de entradas y salidas se requieren.

No es el propósito de este capítulo describir cada una de las etapas anteriores a la programación de un PLC; sin embargo, describiremos aquí en general acciones que es necesario implementar para tener un sistema de control con PLCs hecho en forma exitosa.

Cualquier sistema de control tendrá como entradas: comandos hechos por un operador, entre otras, que son hechos a través de sistemas llamados paneles de operador o, más en general, interfaces hombre máquina (H. M. I.), definición de los estados de la maquinaria o de un sistema, tales como el estado de motores (funcionando o parados), conmutadores para determinar si una determinada máquina puede funcionar antes que otra, sensores de proximidad que determinan la posición de una determinada parte de la maquinaria, sensores fotoeléctricos que detectan luz, para contar u otras funciones, dependiendo de lo que se cruce frente a estos sensores, conmutadores que indican si el nivel de agua está más bajo que un cierto nivel prefijado, confirmación de válvulas solenoides activadas, velocidad de la maquinaria, posición de ejes o de discos, temperaturas, presiones, niveles, corrientes, etc. y salidas discretas como señales para hacer funcionar un motor girando en un sentido o el otro, activar válvulas, lámparas de indicación de estado, sirenas para llamar la atención de un determinado paso o partida de motores o salidas análogas para actuación de variadores de frecuencia, válvulas para actuadores de control de flujo, aparatos de potencia de control de potencia para controlar calentamiento o refrigeración, e incluso transferencia en tiempo real de informaciones para sistemas que adquisición de datos.

La programación de un PLC es una de las últimas etapas de un proyecto de control, ya que primeramente se tiene que definir cada uno de los componentes del PLC y cada uno de los sensores, contactores, el alambrado a cada uno de los sensores, a los paneles de operador, a los centros de controles de motores, a los variadores de frecuencia, a los encoders para medir velocidad o posición etc.

Tomemos por ejemplo el caso de un sistema simple de control de una planta de cemento; una planta de cemento tiene típicamente unos 300 a 500 motores, unas 150 mediciones de temperatura, presión, flujo, unos 1000 switches de diferentes tipos, unas 200 válvulas solenoides y otros componentes los cuales deben ser comandados, debe verse el estado de la mayoría de ellos, y debe tenerse un sistema para eso. Aquí los PLCs juegan un papel importante en el control de este sistema. Cualquier defecto en una o más de las máquinas significa que hay que tomar acción inmediata mente para evitar parar la planta y perder producción o incluso dañar otras máquinas.

11-18 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Considerando toda la información descrita anteriormente, estos son los pasos básicos para poder hacer un desarrollo del programa.

ADVERTENCIA: Es su responsabilidad diseñar un ambiente seguro de operación para el personal y el equipo y debe ser su meta primaria durante la planificación de sistema e instalación. Los sistemas de automatización pueden fallar y poder tener como resultado situaciones que pueden causar heridas graves al personal o daño al equipo. No confíe solamente en el sistema de automatización para hacer seguro el ambiente de operación.

Usted debe usar artefactos electro-mecánicos externos, tales como conmutadores de límite, independientes de la aplicación del PLC para suministrar protección para cualquier parte del sistema que pueda causar heridas o daños personales. Cada aplicación de automatización es diferente, así que puede haber requerimientos especiales para su aplicación particular. Etapa 1 Descripción sumaria de alto nivel de la aplicación

Tenga un documento con una primera descripción de su aplicación; debe hacerse en los términos más sencillos posibles (descripción en texto, una lista de instrucciones, un diagrama de flujo o cualquiera que le sea cómodo). Evite la implementación de detalles específicos en este punto. Si usted no puede describir su aplicación, usted no puede PLC programarla. Si su aplicación es grande y compleja, desglósela en partes más pequeñas.

Casi todos programas de aplicación tienen tres componentes: Entradas, Proceso, Salidas. • ¿Cuales son sus entradas en la aplicación? En el puerto serial, entradas físicas, memoria del PLC. • ¿Qué proceso se debe hacer? Analice la serie de datos, cálculo de valores, construya una cadena de enclavamiento, etc.

• ¿Dónde van las salidas de la aplicación?

activan salidas como motores, válvulas solenoides, envían datos procesados por vías de comunicación, datos a ser enviados por el puerto serial, leen y escriben valores a memorias del PLC, imprimen datos a resultados de cálculos, etc. Proceso

Etapa 2 Revise su descripción

Lea su primera descripción. Señales de Entradas Señales de Salidas en el campo • ¿Le hace sentido a usted? • ¿Tiene definidos los componentes correctos del PLC? • ¿Se han tomando en cuenta consideraciones para hacer el sistema seguro para el personal y el equipo? • ¿Es la velocidad de procesamiento un factor a considerar?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-19

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

• ¿Dónde están los cuellos de botella en la aplicación?

• ¿Hay una manera más sencilla de alcanzar los mismos resultados? • ¿Hay una manera más rápida de alcanzar los mismos resultados? • ¿Cuales son las consideraciones o requisitos para esta aplicación? • ¿Han sido alcanzadas las consideraciones o requisitos especiales para esta aplicación? Si las preguntas han causado cambios en partes de la aplicación, repita los pasos 1 y 2 hasta que usted esté satisfecho y luego proceda a la etapa siguiente.

Etapa 3 Descripción de nivel eléctrico de la aplicación

Refine su primera descripción de la aplicación con detalles específicos usando los términos más sencillos (descripción en texto, una lista de declaraciones, un diagrama de flujo o cualquier otro que haga que Ud. se sienta cómodo). Debe tener claro toda la parte de hardware que será usada.

Etapa 4 Codifique y arme una aplicación de prueba.

En esta etapa Ud. comenzará a trabajar con el o los PLCs. Asegúrese que conoce bien el PLC y todas sus características y configuraciones. Escoja y verifique los módulos de entradas y salidas adecuados para cada función. Entienda todas las opciones de alambrado. Entienda las opciones para programación. Entienda la necesidad de hacer mantención y búsqueda de problemas en el sistema cuando éste ya esté trabajando. Cada programa tiene varias instrucciones que se deben incluir. El programa puede trabajar sin estas instrucciones pero es buena práctica siempre que programe incluir estas instrucciones, porque le pueden salvar tiempo en la depuración de un programa durante la implantación.

Documente la codificación, es decir, coloque apodos en cada entrada y salida, y haga comentarios en cada rung seún la lógica cue ud está usando.

Etapa 5 Escriba código para el próximo componente del programa de la aplicación.

Mientras más sencillo es el componente, mejor. Documente el programa mientras lo ejecuta.

Etapa 6 Pruebe todas las combinaciones posibles de entradas y la salidas de los componentes de la aplicación.

Etapa 7 Repita las etapas 5 y 6 para cada componente de la aplicación Etapa 8 Pruebe la aplicación completamente con cada combinación posible antes de colocar en funcionamiento el programa.

Verifique que la documentación esté correcta, para que todas las personas que vayan a usarlo entiendan bien cada uno de los procedimientos.

Etapa 9 Colocación en funcionamiento:

Esta es la etapa donde se descubrirá si se ha hecho un buen programa o todavía es necesario cambiar algunas partes del programa. Típicamente esta parte es muy esforzada porque el dueño, (llamemos dueño al que tiene más interés que el proceso esté funcionando), quiere tener la máquina o el conjunto de máquinas trabajando en el más corto tiempo posible. En este período es donde el ingeniero electricista sufre todas las culpas del atraso del proyecto, aunque no sea verdad. Es muy conveniente evitar esos problemas al máximo.

11-20 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Ejemplos de programas ladder con PLC DL06

Ejemplo 1.

A continuación presentamos como hacer un proyecto que debe ser definido por un técnico que entienda el proceso a ser controlado. Hay muchas etapas iniciales antes de hacer el sistema de control y de ejecutar la programación del PLC: Como ejemplo de la metodología para poder hacer un proyecto industrial o comercial con un PLC mostraremos un ejemplo simple de un sistema de molienda de mineral con 3 correas transportadoras. En los próximos ejemplos trabajaremos sobre el mismo concepto.

Etapa 1. Este control debe tener un enclavamiento de partida de tres correas transportadoras de mineral que deben partir una luego de otra con un retraso entre cada una para alimentar un triturador de mineral y además, al ser activada una parada de emergencia por cuerda, todas las correas que están en el lado “aguas arriba” van a parar inmediatamente. Vea la figura adyacente con la idea descrita. Cada correa transportadora C1, C2 o C3 tiene asociada una parada de emergencia por cuerda a lo largo de la correa. En la partida, el operador apretará un botón que hará sonar una sirena por 45 segundos, para alertar a las personas que el sistema va a partir. Al final de los 45 segundos parte la bomba de lubricación del triturador y al mismo tiempo el ventilador de un filtro de mangas para sacar el polvo que será creado en el transporte y en la molienda, si el aire para limpiar las mangas tiene la presión suficiente. Si la presión de lubricación llega al valor mínimo aceptable y el ventilador está corriendo, parte el triturador de mineral y después de un cierto tiempo partirán las otras correas para eliminar cualquier material que pueda haber quedado en la parada anterior en la secuencia C3, C2 y C1 con un intervalo de tiempo de cada una. La parada normal hará que la correa C1, pare primeramente y permitirá que las otras queden vacías antes de parar. Cada correa tiene un motor de inducción de una velocidad solamente, en este ejemplo. Por definiciones del proceso, el tiempo de parada está definido con un cierto tiempo entre correas (puede ser otro valor cualquiera diferente que el que se ha programado).

Luego se para el triturador y después de un cierto tiempo, la bomba de lubricación del triturador.

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Etapa 2 Revisemos la descripción: • Lea la descripción. Falta definir el lugar del pupitre de control; Eso debe ser definido por la

conveniencia de la operación y las distancias envueltas.

• ¿Le hace sentido a usted? Parece ser correcto pero falta saber qué viene después del triturador.

Tendría sentido colocar un enclavamiento para el sistema que va despúes del triturador. Sería interesante mostrar al operador qué equipo está funcionando.

• ¿Tiene definidos los componentes correctos del PLC? NO, los definiremos mas adelante: • ¿Se han tomando en cuenta consideraciones para hacer el sistema seguro para el personal y el equipo? Se han considerado paradas de emergencia en la correas; no se han considerado

protecciones en el triturador ni en el filtro de mangas. Posiblemente existan protecciones mecánicas para impedir el acceso. Debe haber alarmas cuando falla la presión de aire o de lubricación. Si para el triturador, deben parar inmediatamente las correas, Si se para el ventilador, debe pararse la correa C1 y luego las otras hasta parar el triturador vacío.

• ¿Es la velocidad de procesamiento un factor a considerar? No en este momento. • ¿Dónde están los cuellos de botella en la aplicación? Posiblemente en la posibilidad de atorar

el triturador con material. El triturador tiene una capacidad de 300 Toneladas por hora y si se sobrepasa este límite el motor puede parar y lo peor es que el triturador quede lleno y al quedar lleno no puede partir tan fácilmente.

• ¿Hay una manera más sencilla de alcanzar los mismos resultados? Bueno, el sistema está ya

definido; no hay por ahora opciones en este caso. Sin embargo, la solución de control puede tener más de una alternativa. De hecho existen otras alternativas, pero no las discutiremos aquí.

• ¿Hay una manera más rápida de alcanzar los mismos resultados? Este no es un sistema en que

la velocidad de procesamiento del control juegue un papel importante, por lo menos en esta etapa.

Etapa 3 Descripción de nivel eléctrico de la aplicación Este es una definición de las necesidades para la parte eléctrica de potencia: Alimentación trifásica 380 Volt, 50 Hz, 20 MVA de potencia de cortocircuito Motor de la correa alimentadora C1 Motor de la correa transportadora C2 Motor de la correa transportadora C3 Motor de la bomba Motor del triturador Motor del ventilador del filtro de mangas 20 HP, 1500 rpm 50 HP, 1500 rpm 10 HP, 1500 rpm 3 HP, 1000 rpm 500 HP, 1500 rpm con 6,6 kV; control separado 30 HP, 1500 rpm Necesitamos de un centro de control de motores con 5 partidores en 380 Volt; el control del triturador en media tensión, los fusibles o interruptores necesarios, todo instalado en uno o más gabinetes metálicos, de acuerdo a normas preestablecidas de seguridad, una sirena de alarma, un pupitre de control con botones y lámparas, el PLC para hacer el control, incluyendo el programa de control, un diagrama de alambrado de cada componente, instrucciones de instalación y de

11-22 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

operación, después de tener claro el concepto de control. El control del triturador solamente necesita un contacto que se cierra para partir, y se para al abrir este contacto. Nota: Este es solamente un ejemplo.

AUTOMATIONDIRECT

no toma ninguna responsabilidad en la implementación de un sistema similar. Este ejemplo solamente sirve para mostrar la metodología. En la figura adyacente se muestra un diagrama unifilar de potencia y como se ha desarrollado el cableado de control de cada motor; esto da una idea de como será interconectado el PLC a cada entrada y cada salida. Naturalmente es necesario más documentación que ésta.

Centro de Control de motores 500:5 1M 30 A Alimentado desde transformador T14 - 300 kVA Barra de 380 VOLT 15A 100 a M10 OL10 M11 OL11 200 PLC DL06 El botón de emergencia principal debe entrar en el PLC y al mismo tiempo debe desenergizar todas las salidas del PLC. 20 HP 30 A 15 A 31.5 A 50 HP 73.2 A En la segunda figura de esta página se muestra una conexión típica de cada partidor de motor de 380 Volt.

Note que el relevador de sobrecarga OL10 abre el circuito de la bobina del partidor físicamente, es decir, se ha optado en este caso que el PLC no intervenga en la apertura del contactor del partidor del motor; sin embargo, hay aún una señal de sobrecarga en el borne 6, que va al PLC. Esta señal se usa en este caso solamente como indicación para el operador, lo que puede ser conveniente para que éste sepa que el motor ha sido sobrecargado y en este caso no es un problema eléctrico. La parada de emergencia por cuerda también se ha implementado en el cableado y no en el PLC. Por último, el contacto auxiliar del contactor M10 confirma que el contactor se ha cerrado. Hay muchas otras soluciones de control. Ésta es una muy simple y no constituye una recomendación.

1201 1202 1203 1204 1205 1206 1207 1208 1209 1210 1211 1212 1213 380VAC, 3Ø, 50HZ L1 L2 L3 N TENSION DE CONTROL LC SALIDA del PLC Y1 +24 VCC V MD1 OL10 MC87 M10 M12 OL12 EMERGENCIA DE CUERDA 2 MC85 50 10 HP 16.8 A MC86 5 6 7 M10 Barras de cobre de 600 A M13 OL13 OL10 15 3 HP 5.1 A X3 Entradas del PLC OPTO-ACOPLADOR X20 OPTO-ACOPLADOR X11 OPTO-ACOPLADOR 4 OL14 M10 +0 VCC COM M14 125 30 HP 44.8 A T1 T2 T3 N M PARADA EMERGENCIA SOBRECARGA CORRIENDO 1214

9 11 11 12 13 14 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-23

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Los diagramas anteriores se deben ejecutar realmente lo más detallados posibles, para evitar que en el futuro los electricistas que deban mantener el sistema se confundan con el concepto. En los treinta años de experiencia del autor se ha visto mucho estas situaciones y vale la pena recalcar mucho este asunto. Sin embargo, no es el propósito de este manual entrar a discutir estos detalles.

En primera instancia escogeremos el PLC D0-06AR para este ejemplo. Este PLC tiene una alimentación de 100 a 240 VAC, 43 a 63 Hz y entradas de 90 a 120 Volt así como salidas entre 17 a 240 VCA.

La primera consideración a ser hecha es escoger 110 o 220 Volt para el voltaje de control. Ya que un voltaje de 380 Volt nos entrega 220 Volt entre una fase y tierra, parece ser más lógico escoger 220 Volt, pero tenemos la limitación que las entradas sólo pueden llegar hasta 120 Volt.

En ese caso, preferiremos hacer un sistema con entradas de 24 Volt CC y salida de 220 Volt. El PLC tiene una fuente de poder de 24 Volt, 300 mA. Cada entrada llega a 8 mA cuando está activada y ya que tenemos 20 entradas usaremos solamente 160 mA en el peor de los casos. De modo que usaremos el PLC D0-06DR. Puede considerarse un módulo de entrada. Haremos el cableado de potencia, entradas y salidas de acuerdo al diagrama de abajo. 220V ; TIERRA TENSION DE CONTROL; PARADA DE EMERGENCIA PARTIR TRANSPORTE PARTIR PARAR EMERGENCIA SIRENA TRANSPORTE CORREA C1 EMERGENCIA EMERGENCIA BOMBA VENTILADOR TRITURADOR CORREA CORREA CORREA C1 C2 C3 CORREA CORRIENDO C2 CORREA CORRIENDO C3 CORRIENDO CORRIENDO CORRIENDO CORRIENDO DESGARGA PRESION BAJA EMERGENCIA CORRIENDO AIRE EN PUPITRE SOBRECARGA SOBRECARGA SOBRECARGA SOBRECARGA CORREA CORREA C1 C2 CORREA C3 VENTILADOR C0 X0 X1 X2 X3 C1 X4 X5 X6 X7 C2 X10 X12 X11 X13 C3 X14 X15 X16 X17 C4 X20 X21 X22 X23 NC NC AC G AC LG 24V 0V C0 Y0 Y1 Y2 Y3 C1 Y4 Y5 Y6 Y7 C2 Y10 Y11 Y12 Y13 C3 Y14 Y15 Y16 Y17 NC TRITURADOR BOMBA VENTILADOR INDICADOR SIRENA CORREA C1 INDICADOR INDICADOR INDICADOR INDICADOR CORREA C2 CORREA C3 TRITURADOR BOMBA INDICADOR INDICADOR PRESION PRESION VENTILADOR DESCARGA AIRE BAJA LUBRIC BAJA CONTROL CORREA C1 SIEMPRE USE SUPRESORES DE SOBRETENSION EN LAS BOBINAS DE LOS CONTACTORES

11-24 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Asignación de las estradas discretas

Las entradas serán asignadas por una convención arbitraria, tal como la tabla de abajo: En general se recomienda dejar algunas entradas disponibles para el futuro, en caso de modificación del proyecto, adición de una máquina en el futuro, etc. En este caso, si fueran necesarias otras entradas o salidas, se puede adicionar otro módulo de acuerdo a la necesidad, ya que el PLC DL-06 tiene 4 ranuras para módulos opcionales.

Se ve la necesidad de instalar los botones en un lugar conveniente. Decidimos en este ejemplo que un operador tendrá un pupitre en una localización central, con los botones X0, X1, X2 y X100, además de indicaciones de funcionamiento a ser definidas de acuerdo entre el técnico de proceso y el diseñador del sistema de control. En este caso, agregaremos el módulo D0-08TR. Note que el proceso no siempre es bien definido por el ingeniero de proceso y por lo tanto es necesario tener siempre una realimentación. Hay varias preguntas que el programador debe hacer al “dueño”, para evitar responsabilidades después que el proceso está funcionando y no está adecuadamente diseñado. No se puede culpar al ejecutor del sistema de control de las fallas de diseño para el operador, que no permitan que el operador esté en control del sistema.

Terminal Apodo

X0 Partir X17 X20 X21 X22 X23 X100 X101 X102 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 Sirena Parar normal Emergencia de C1 Emergencia de C2 Emergencia de C3 Bomba corriendo Ventilador corriendo Triturador corriendo C1corriendo C2 corriendo C3 corriendo Enclavamiento después del triturador Falta de presión de aire del filtro Parada de emergencia principal Presión de lubricación normal Sobrecarga de la correa C1 Sobrecarga de la correa C2 Sobrecarga de la correa C3 Sobrecarga del ventilador Control de la correa C1 Sobrecarga de la bomba Sobrecarga del triturador

Descripción

Botón de partida del operador en el pupitre de control N.A

Botón para activar la sirena para comunicación N.A.

Botón de parada en el pupitre de control N.C.

Conmutador de emergencia en la correa C1, N.C

Conmutador de emergencia en la correa C2 N.C

Conmutador de emergencia en la correa C3 N.C

Contacto auxiliar del contacto del motor de la bomba N.A

Contacto auxiliar del contacto del motor de la bomba N.A.

Contacto auxiliar del contacto del motor de la bomba N.A

Contacto auxiliar del contacot del motor de la correa C1 N.A.

Contacto auxiliar del contacto del motor de la correa C2 N.A

Contacto auxiliar del contacto del motor de la correa C3 N.A

Contacto auxiliar N.C.de un contacto del sistema de descarga Presostato de baja presión de aire.(N.C está normal) Botón de emergencia en el pupitre Presión del aceite de lubricación del triturador (N.C. está normal) Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente Botón en el pupitre para parar temporalmente las correas Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente Contacto abierto del disparador térmico de sobrecorriente

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Asignación de salidas discretas

Las salidas serán asignadas por convención como la tabla de abajo: Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y100

Terminal Apodo

Y0 Y1 Triturador parte C1 activada C2 activada Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 C3 activada Bomba activada Ventilador parte Sirena activada Indicador de C1 Indicador de C2 Indicador de C3 Indicador de triturador Y101 Y102 Y103 Y104 Y105 Indicador de bomba Indicador de ventilador Indicador descarga OK Presión baja de aire Lubricación sin presión Indicador sobrecarga C1 Indicador sobrecarga C2 Indicador sobrecarga C3 Indicador sobrecarga bomba Indicador sobrecarga ventilador Indicador sobrecarga Triturador

Descripción

Esta salida parte y hace funcionar el triturador Esta salida parte y hace funcionar la correa C1 Esta salida parte y hace funcionar la correa C2 Esta salida parte y hace funcionar la correa C3 Esta salida parte y hace funcionar la bomba Esta salida parte y hace funcionar el ventilador Esta salida parte y hace funcionar la sirena Prende la lámpara C1 Prende la lámpara C2 Prende la lámpara C3 Prende la lámpara del triturador Prende la lámpara de la bomba Prende la lámpara del ventilador Lámpara indicando que la descarga del triturador está corriendo Prende la lámpara para indicar presión baja Prende la lámpara para indicar falla en la lubricación Lámpara indicando que la correa C1 paró por sobrecarga Lámpara indicando que la correa C2 paró por sobrecarga Lámpara indicando que la correa C3 paró por sobrecarga Lámpara indicando que la bomba paró por sobrecarga Lámpara indicando que el ventilador paró por sobrecarga Lámpara indicando que el triturador paró por sobrecarga En general se recomienda dejar algunas salidas disponibles para el futuro, en caso de modificación del proyecto, adición de una máquina en el futuro, etc. En este caso, si fueran necesarias otras entradas o salidas, se puede adicionar uno o más módulos de acuerdo a la necesidad, ya que el PLC DL-06 tiene 4 ranuras para módulos opcionales. De hecho, en los siguientes ejemplos, agregaremos más módulos.

Como definimos en la página anterior, un operador tendrá en el pupitre las indicaciones de funcionamiento (definidas de acuerdo entre el técnico de proceso y el diseñador del sistema de control). Digamos que las asignadas arriba fueron ya definidas. Es muy importante definir estas indicaciones basadas en experiencias anteriores. No hay nada mejor que en un proyecto se use la experiencia de personal que haya ha trabajado en sistemas similares. Evidentemente es necesario ser inventivo en el caso de un sistema completamente nuevo. El pupitre de control estará en una parte central de la planta, donde el operador pueda tener acceso al personal de apoyo, si fuera necesario. Vea en la próxima página más informaciones sobre el pupitre.

11-26 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Todos los indicadores iluminados tienen el símbolo mostrado arriba. . . . . . . . . . . . Lo que no está indicado significa un botón o selector.

5 6 7 8

Vista frontal del pupitre El pupitre tiene asociadas las entradas y salidas mostrada en la figura de abajo. Note que necesitaremos más salidas de relevadores que las previstas, para activar la indicaciones Y100 hasta Y105. Agregaremos el módulo D0-08TR en la ranura 2.

X16 Y15 Y16 Y17 Amperímetro 9 11 11 12 13 1 2 3 4 Y7 Y10 Y11 Y13 Y14 Y12 Y100 Y101 Y102 Y103 Y104 Y105 14 A B X1 X0 X100 X2

Definición de entradas y salidas del PLC

C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-27

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Diagrama de bloque de la operación

Parte sirena con Y6 y para aquí

Si Atraso forzado Presión de aceite OK?

Atraso forzado No Si Presión aire OK?

No Atraso forzado

20 s

Atraso forzado 11-28 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Atraso forzado

10 s El diagrama de bloques muestra que el sistema está funcionando en este momento.

Observaciones para el desarrollo del programa

Note los siguientes puntos cuando se observa el diagrama: • La bomba necesita de unos segundos para crear presión de aceite de lubricación. • La presión de aire es generada por un compresor fuera del sistema, pero lo interesante es que haya presión de aire necesario para la limpieza de las mangas del filtro. No es necesario saber si el compresor está funcionando. Esto enclava la partida del ventilador del filtro de mangas.

• Aquí no aparece el diagrama de operación de parada normal, de paradas por cuerda de las correas transportadoras en emergencia o en caso de falla de cualquier motor por sobrecarga y será por lo tanto necesario hacer otro diagrama; en ese momento, haremos lo definido en el diagrama, que es típico en el desarrollo del programa ladder. Nada errado con tratar varias veces. La experiencia naturalmente ayuda a hacer el desarrollo lo más simple posible, pero en esta descripción de la ejecución del programa mostraremos cada etapa y como se desarrolla el proyecto.

Observe en las próximas páginas la primera tratativa de ejecutar el programa. Note que cada partidor de motor tiene un contacto auxiliar que informa al PLC que realmente el contactor se ha cerrado. Esto es necesario para estar seguro que el motor está corriendo. Hay también otras formas de tener la confirmación de que el motor corre normalmente. Esta operación es remota y por lo tanto el operador no vé si una de las correas transportadoras o la bomba realmente están funcionando.

Note también que el pupitre tiene indicaciones sobre el funcionamiento de cada elemento de la operación y hay que asociarles una entrada o una salida.

En general, no se tiene disponible durante la programación el centro de control de motores, el pupitre, los presostatos y ninguno de los elementos que completan el circuito de control. Por eso es muy deseable tener herramientas que puedan hacer la simulación del sistema. En el caso de este ejemplo, se conectó un segundo PLC DL06 con un módulo simulador (D0 08SIM) que permitió simular el proceso. Si Ud tiene solamente un PLC, puede hacer la simulación directamente en el mismo PLC, o parcialmente con Data View, y luego, cuando todo funciona ya en la planta, se borra el programa de simulación.

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-29

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

A continuación presentamos el diagrama ladder para esta parte. Hay explicaciones en cada rung. Otras explicaciones pueden ser encontradas en cuadros específicos.

Este renglon controla la partida del sistema. La descarga (X14) debe estar funcionando.

1 2 Parte sistema X0 Permiso 1 C0 Sirena T0 Enclav triturad X14 Permiso 1 C0 OUT Este es una forma típica de enclavar una señal pulsante, tal como un botón que es apretado momentáneamente. Un contacto de la bobina C0 se cierra cuando C0 es activado; entonces este contacto cierra el circuito.El circuito se abre con el contacto T0 Cuando se ha activado la partida, se usa un temporizador para contar 46 segundos desde que se apreto el boton de partida. La sirena debe comenzar a sonar y la salida Y6 activa la sirena TMR Permiso 1 C0 Sirena T0 K460 Note que cuando C0 es verdadero, la sirena suena intermitentemente cada 500 milisegundos y se silencia cada 500 millisegundos. Alternativamente el operador puede apretar el boton X1 para hacer sonar la sirena, mientras mantiene apretado el boton. El contacto X1 elimina la accion del relevador SP4 y la sirena suena continuamente cuando X1 esta apretado 3 Active sirena X1 _1Second SP4 Sirena suena Y6 OROUT Permiso 1 C0 Active sirena X1 V1000 (TA0) es el valor corriente del temporizador T0. Cuando llega a 45 segundos, se activa la bomba de lubricacion. Se usa una instruccion de comparacion para determinar el momento de 45 segundos TA0 K450 4 Bomba corriendo X6 5 La presion de lubricacion alta debe cerrar X17 cuando corre la bomba. Si no es asi, se activa la salida Y17 para iluminar un indicador en el pupitre.

Bomba corriendo X6 Presion lub norm X17 Bomba activada Y4 OUT Lub con presion Y17 OUT

11-30 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Si la bomba de lubricacion funciona, la presion de lubricacion es correcta y hay aire para que el filtro fuincione limpiando las mangas, el ventilador puede partir y se activa la salida Y5 Lub con presion Y17 Aire comprimido X15 6 Cuando se confirma que el ventilador ha partido, se activa la partida del triturador con la salida Y0. Ventilador ON X7 7 8 Cuando el triturador confirma que esta corriendo, con el contacto auxiliar en la entrada X10, la correa C3 sera activada, con la salida Y3 despues que el tempiorizador T3 cuente 60 segundos triturador corre X10 Parte la correa C3 cuando el temporizador T2 activa su salida T2 9 10 Cuando la correa C3 esta funcionado , se activa el temporizador T3 con la confimacion en la entrada X13 C3 funcionando X13 Parte la correa C2 cuando el temporizador T3 activa su salida T3 11 12 Cuando la correa C2 esta funcionado , se activa el temporizador T4 con la confirmacion en la entrada X12 C2 funcionando X12 Parte la correa C1 cuando el temporizador T4 activa su salida T4 13 Parte ventilador Y5 OUT Triturador ON Y0 OUT TMR T2 K200 Correa C3 ON Y3 OUT TMR T3 K300 Correa C2 ON Y2 OUT TMR T4 K100 Correa C1 ON Y1 OUT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-31

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

14 C1 funcionando X11 15 C2 funcionando X12 16 C3 funcionando X13 17 triturador corre X10 18 Bomba corriendo X6 19 Ventilador ON X7 20 Enclav triturad X14 21 Aire comprimido X15 22 Presion lub norm X17

11-32 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Indicador de C1 Y7 OUT Indicador de C2 Y10 OUT Indicador de C3 Y11 OUT Indicad triturad Y12 OUT Indicador bomba Y13 OUT Ind ventilador Y14 OUT Descarga OK Y15 OUT Presion de aire Y16 OUT Lub con presion Y17 OUT

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

23 24 25 26 Sobrecarga C1 X20 Sobrecarga C2 X21 Sobrecarga C3 X22 Sobrecarga venti X23 Indic OL C1 Y100 OUT Indic OL C2 Y101 OUT Indic OL C3 Y102 OUT Indic OL ventila Y104 OUT 27 28 29 30 Sobrecarga bomb X101 OL triturador X102 Indic OL bomba Y103 OUT Ind OL triturad Y105 OUT END NOP El concepto de control del sistema y el correspondiente programa ladder en el PLC debe entenderse bien, entenderse como se ejecuta éste en el PLC, debe simularse y posiblemente corregir errores que puedan existir y luego obtener que éste funcione, antes de ir a una segunda revisión.

Como habíamos dicho, no están programadas las diversas paradas ni las protecciones, etc. Eso es lo que veremos en las próxima páginas. Note que estamos haciendo el programa basado en el diagrama de bloques creado inicialmente.

9 11 11 12 13 14 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-33

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

El programa puede ser modificado para aceptar las nuevas condiciones de parada.

El sistema debe causar paradas de los equipos por parada normal, por sobrecarga del triturador, por falla del sistema de descarga, por parada de emergencia desde el pupitre o por las cuerdas de emergencia al lado de las correas transportadoras o por defecto de uno de los motores de los equipos involucrados.

Analicemos cada caso: 1. Parada normal (cuando se aprieta el botón asociado a la entrada X2 en el pupitre) Al apretar el botón X2 debe suceder que: a) Se para la correa C1 inmediatamente, al momento de apretar el botón b) Se espera un tiempo para que se vacíe de material la correa C1 (digamos 12 segundos) y se para la correa C2.

c) Se espera un tiempo para que se vacíe de material la correa C2 (digamos 25 segundos) y se para la correa C3.

d) Se espera un tiempo para que se vacíe de material el triturador (digamos 15 segundos) y se para el triturador y luego de 30 segundos la bomba de lubricación.

e) Se espera que la lubricación pierda la presión para parar el ventilador del filtro de mangas. 2. Parada por triturador cargado sobre el límite (cuando la carga pasa de 95%) Se espera que el triturador trabaje entorno del 90% de la carga máxima. El operador de la planta debe observar esta condición con el amperímetro del pupitre para determinar como está la carga del triturador. El PLC no puede tomar ninguna acción aquí porque no se ha definido ningún criterio para hacer ésto. En un ejemplo posterior veremos como automatizar este evento, lo que libera tareas del operador. Cuando la carga llegue a 90%, el operador debe parar la alimentación de material y para eso debe apretar un botón de parada de alimentación que debe parar las correas C1, C2 y C3 por un tiempo adecuado, que estimamos ahora en 60 segundos. Después de ese período, la correa C3 parte, luego la C2 y por ultimo la C1. Este botón no había sido previsto al comienzo del desarrollo del proyecto y como sabemos que podemos aumentar la cantidad de entradas y salidas, lo haremos agregando un módulo D0 10ND3 y la entrada a ser usada será X100.

3. Parada de emergencia desde el pupitre.

En ese caso, el operador puede hacer que todas las máquinas paren inmediatamente, por alguna causa de peligro a una persona o por posibilidad de destrucción de l equipo.

En ese caso, todos los motores deben parar. Recuerde que ésta es una operación simple para mostrar como se hace la programación de un PLC en un proyecto de control. Talvez, dependiendo de otras condiciones definidas por el personal de proceso, el ventilador y la bomba del triturador no sean necesarias que paren. Para este caso simple. también se pararán estos motores.

11-34 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

4. Parada por falla de la descarga. Esto es lo mismo que una parada de emergencia. En este caso se cubre también una falla de energía eléctrica. 4. Parada por accionamiento de la emergencia de cuerda de las correas.

En ese caso, el PLC recibe la información de que se ha parado una de las correas y las correas “aguas arriba” deben parar inmediatamente. Será necesario que se inspeccione la causa de la parada y se tomen las medidas necesarias para reiniciar la operación nuevamente.

5. Parada por defecto de uno o mas equipos (típicamente una desconexión por sobrecarga) En este ejemplo, tenemos las siguientes condiciones: • Cada uno de los relevadores de sobrecarga de los partidores de motores.

• Si falla el aire comprimido para funcionamiento del filtro de mangas.

• Si falla la presión de lubricación del triturador.

Veamos la condición en cada una de las posibilidades: • Desconexión por sobrecarga del triturador: Al parar el triturador, deben parar todos los equipos “aguas arriba” inmediatamente, excepto el ventilador del filtro y la bomba de lubricación.

• Desconexión por sobrecarga del ventilador: Al parar el ventilador, se pierde la acción de limpieza del filtro y por lo tanto deben parar todos los equipos inmediatamente.

• Desconexión por sobrecarga de la bomba de lubricación: Al parar el triturador, deben parar todos los equipos “aguas arriba” inmediatamente.

• Desconexión por sobrecarga una o más correas: Al parar una de las correas, deben parar las correas “aguas arriba”.

• Desconexión por falla de presión de aire: Al no tener aire, se para la acción del filtro de mangas. Deben parar todos los equipos “aguas arriba”.

La primera corrección al programa hecho inicialmente tiene que ver con la parada normal.

Crearemos un bit C16, que se hace ON al apretar el botón de parada del pupitre X2 y cuando éste esté activado, podrán ejecutarse las acciones de parada de los motores. En las próximas páginas mostramos como ha sido modificado el programa para cubrir esta parte.

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-35

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

Esta parte define como fue modificado el programa ladder para incluir la parada normal. 1 Este renglon controla la partida del sistema; la descarga (X14) debe estar funcionando Parte sistema X0 Enclav triturad X14 Permiso 1 C0 Sirena T0 2 Cuando se ha activado la partida, se usa un temporizador para contar 46 segundos desde que se apreto el boton de partida. La sirena debe comenzar a sonar y la salida Y6 activa la sirena Permiso 1 C0 Permiso 1 C0 OUT TMR Sirena T0 K460 3 Note que cuando C0 es verdadero, la sirena duena intermitentemente cada 500 milisegundos y se silencia cada 500 millisegundos. Alternativamente el operador puede apretar el boton X1 para havcer solar la sirena, mientras mantiene apretado el boton. El contacto de X1 elimina la accion del SP4 y la sirena suena continuamente cuando X1 esta apretado Active sirena X1 _1Second SP4 Permiso 1 C0 Active sirena X1 4 V1000 (TA0) es el valor corriente del temporizador T0. Cuando llega a 45 segundos, se activa la bomba de lubricacion. Se usa una instruccion de comparacion para determinar el momento de 45 segundos TA0 K450 T14 Bomba corriendo X6 5 La presion de lubricacion alta debe cerrar X17 cuando corre la bomba. Si no es asi, se activa la salida Y17 para iluminar un indicador en el pupitre.

Bomba corriendo X6 Presion lub norm X17 Sirena suena Y6 OROUT Bomba activada Y4 OUT Lub sin presion Y17 OUT

11-36 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Si la bomba de lubricacion funciona, la presion de lubricacion es correcta y hay aire para que el filtro fuincione limpiando las mangas, el ventilador puede partir y se activa la salida Y5 Bomba corriendo X6 Presion lub norm X17 Aire comprimido X15 T14 6 7 Cuando se confirma que el ventilador ha partido, se activa la partida del triturador con la salida Y0. Ventilador ON X7 T13 T14 Cuando el triturador confirma que esta corriendo, con el contacto auxiliar en la entrada X10, la correa C3 sera activada, con la salida Y3 despues que el tempiorizador T3 cuente 60 segundos triturador corre X10 8 Parte la correa C3 cuando el temporizador T2 activa su salida T2 T12 9 10 Cuando la correa C3 esta funcionado , se activa el temporizador T3 con la confimacion en la entrada X13 C3 funcionando X13 Parte la correa C2 cuando el temporizador T3 activa su salida T3 T11 11 12 Cuando la correa C2 esta funcionado , se activa el temporizador T4 con la confirmacion en la entrada X12 C2 funcionando X12 Parte la correa C1 cuando el temporizador T4 activa su salida T4 Parando normal C2 13 Parte ventilador Y5 OUT Triturador ON Y0 OUT TMR T2 K200 Correa C3 ON Y3 OUT TMR T3 K300 Correa C2 ON Y2 OUT TMR T4 K100 Correa C1 ON Y1 OUT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-37

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

14 C1 funcionando X11 15 C2 funcionando X12 16 C3 funcionando X13 17 C1 funcionando X11 18 C1 funcionando X11 19 Ventilador ON X7 20 Ind sistema OK Y15 21 C1 funcionando X11 22 C1 funcionando X11

11-38 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Indicador de C1 Y7 OUT Indicador de C2 Y10 OUT Indicador de C3 Y11 OUT Indicad triturad Y12 OUT Indicador bomba Y13 OUT Ind ventilador Y14 OUT Ind sistema OK Y15 OUT Presion de aire Y16 OUT Lub sin presion Y17 OUT

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

23 Sobrecarga C1 X20 24 Sobrecarga C2 X21 25 Sobrcga ventilad X23 26 Sobrecarga bomba X101 27 OL triturador X102 Indic OL C1 Y100 OUT Indic OL C1 Y100 OUT Ind OL ventilad Y104 OUT Indic OL bomba Y103 OUT Ind OL triturad Y105 OUT Parar normal X2 28 29 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C1 para, se activa el temporizador T11 Parando normal C2 C1 funcionando X11 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C2 para, se activa el temporizador T12 Parando normal C2 C2 funcionando X12 30 31 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C3 para, se activa el temporizador T13 Parando normal C2 C3 funcionando X13 Parando normal C2 SET TMR T11 K120 TMR T12 K250 TMR T13 K150

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-39

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

SI se está parando normalmente (C16 es ON) y el triturador para, se activa el temporizador T14 para parar la bomba Parando normal C2 triturador corre X10 32 33 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y el ventilador para, se desactiva el bitr C16 , con lo cual para el sistema en cuestión.

Parando normal C2 Ventilador ON X7 TMR T14 K150 Parando normal C2 RST 34 END

2. Parada por triturador sobrecargado.

Esta condición debe bajar temporalmente el flujo de alimentación de material al triturador. Las correas C1, C2 y C3 deben parar por un cierto tiempo para que el triturador consuma el material que está procesando. Posiblemente 1 minuto puede obtener el resultado esperado, pero naturalmente este valor se podrá ajustar durante la operación, cambiando el valor en el programa. Vea qué renglones son necesarios en el próximo segmento de programa.

X100 es el comando de parar las correa C1, C2 y C3 por 1 minuto 34 Control correaC1 X100 Aliment parada C100 SET 35 Aliment parada C100 TMR T100 K60 36 T100 Aliment parada C100 RST 37 END C100 enclava las salidas de las correas en los renglones 9, 11 y 13. No es necesario mostrar todo el programa nuevamente.

11-40 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 3. Parada de emergencia desde el pupitre o falla de la descarga

Vea que solamente es necesario colocar una condición de parada causada por el botón X16 o el botón X14. Uno de los botones activa la bobina de relevador interno C16, que abre el circuito en el renglón 4. No es necesario mostrar todo el programa nuevamente.

37 E-stop pupitre X16 E-stop activado C16 OUT 38 Enclav triturad X14 END

4. Parada de emergencia de cuerda de las correas transportadoras

En este caso, las entradas X3, X4 y X5 generan la condición de parada de cada una de las correas.

La señal X3 para la correa C1. La señal X4 para la correa C2. La señal X5 para la correa C3.

Note que los renglones 8, 10 y 12 fueron cambiados para poder hacer parar la correa Cuando se activa uno de los switches de cuerda, se activa C3 38 Emergencia C1 X3 Emergencia C2 X4 Emergencia C3 X5 El operador debe activar el botón de partida para iniciar el proceso nuevamente E-cuerda activad C3 SET

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8

39 40 E-cuerda activad C3 Parte sistema X0 E-cuerda activad C3 RST END correspondiente. No es necesario mostrar todo el programa nuevamente.

5. Parada por defecto de uno o más equipos

Vea en el diagrama de las próximas páginas como fueron implementados estos eventos. Éstos son:

14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-41

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

• sobrecarga de cada uno de los motores; en los motores cada confirmación debe causar un enclavamiento con el sistema y parar los demas equipos. • falla del aire comprimido para la limpieza de las mangas del filtro. Debe causar la parada general de la planta.

Este renglon controla la partida del sistema; la descarga (X14) debe estar funcionando 1 Parte sistema X0 Enclav triturad X14 Permiso 1 C70 OUT Permiso 1 C70 Sirena T0 2 Cuando se ha activado la partida, se usa un temporizador para contar 46 segundos desde que se apreto el boton de partida. La sirena debe comenzar a sonar y la salida Y6 activa la sirena Permiso 1 C70 TMR Sirena T0 K460 3 Note que cuando C0 es verdadero, la sirena duena intermitentemente cada 500 milisegundos y se silencia cada 500 millisegundos. Alternativamente el operador puede apretar el boton X1 para hacer sonar la sirena, mientras mantiene apretado el boton. El contacto de X1 elimina la accion del SP4 y la sirena suena continuamente cuando X1 esta apretado Active sirena X1 _1Second SP4 Permiso 1 C70 Active sirena X1 4 V1000 (TA0) es el valor corriente del temporizador T0. Cuando llega a 45 segundos, se activa la bomba de lubricacion. Se usa una instruccion de comparacion para determinar el momento de 45 segundos TA0 K450 T14 E-stop activado C16 Bomba corriendo X6 5 La presion de lubricacion alta debe cerrar X17 cuando corre la bomba. Si es asi, se activa la salida Y17 para iluminar un indicador en el pupitre.

Bomba corriendo X6 Presion lub norm X17 Si la bomba de lubricacion funciona, la presion de lubricacion es correcta y hay aire para que el filtro fuincione limpiando las mangas, el ventilador puede partir y se activa la salida Y5 Lub con presion Y17 Aire comprimido X15 T14 OL ventilad C105 6 Cuando se confirma que el ventilador ha partido, se activa la partida del triturador con la salida Y0. Ventilador ON X7 T13 T14 OL triturad C104 7 Sirena suena Y6 OROUT Bomba activada Y4 OUT Lub con presion Y17 OUT Parte ventilador Y5 OUT Triturador ON Y0 OUT

11-42 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

8 Cuando el triturador confirma que esta corriendo, con el contacto auxiliar en la entrada X10, la correa C3 sera activada, con la salida Y3 despues que el temporizador T3 cuente 60 segundos triturador corre X10 Emergencia C3 X5 E-cuerda activad C3 Emergencia C1 X3 Emergencia C2 X4 Emergencia C3 X5 Emergencia C3 X5 Parte la correa C3 cuando el temporizador T2 activa su salida T2 T12 Aliment parada C100 OL correa C3 C103 9 10 Cuando la correa C3 esta funcionando, se activa el temporizador T3 con la confirmacion en la entrada X13 C3 funcionando X13 Emergencia C2 X4 E-cuerda activad C3 Emergencia C3 X5 11 Parte la correa C2 cuando el temporizador T3 activa su salida T3 T11 Aliment parada C100 OL correa C2 C102 12 Cuando la correa C2 esta funcionado , se activa el temporizador T4 con la confirmacion en la entrada X12 C2 funcionando X12 Emergencia C1 X3 E-cuerda activad C3 Emergencia C2 X4 Emergencia C3 X5 13 Parte la correa C1 cuando el temporizador T4 activa su salida T4 Parando normal C2 Aliment parada C100 OL correa C1 C101 14 C1 funcionando X11 15 C2 funcionando X12 TMR T2 K200 Correa C3 ON Y3 OUT TMR T3 K300 Correa C2 ON Y2 OUT TMR T4 K100 Correa C1 ON Y1 OUT Indicador de C1 Y7 OUT Indicador de C2 Y10 OUT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-43

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

16 C3 funcionando X13 17 triturador corre X10 18 Bomba corriendo X6 19 Ventilador ON X7 20 Enclav triturad X14 21 Aire comprimido X15 22 Presion lub norm X17 23 Sobrecarga C1 X20 24 Sobrecarga C2 X21 25 Sobrecarga C3 X22 26 OL ventilador X23

11-44 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Indicador de C3 Y11 OUT Indicad triturad Y12 OUT Indicador bomba Y13 OUT Ind ventilador Y14 OUT Ind sistema OK Y15 OUT Presion de aire Y16 OUT Lub con presion Y17 OUT Ind OL C1 Y100 OUT Ind OL C2 Y101 OUT Ind OL bomba Y103 OUT Ind OL ventilad Y104 OUT

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

27 OL bomba X101 28 OL triturador X102 Parar normal X2 29 30 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C1 para, se activa el temporizador T11 Parando normal C2 C1 funcionando X11 31 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C2 para, se activa el temporizador T12 Parando normal C2 C2 funcionando X12 32 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y C3 para, se activa el temporizador T13 Parando normal C2 C3 funcionando X13 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y el triturador para, se activa el temporizador T14 para parar la bomba Parando normal C2 triturador corre X10 33 34 SI se está parando normalmente (C16 es ON) y el ventilador para, se desactiva el bitr C16 , con lo cual para el sistema en cuestión.

Parando normal C2 Ventilador ON X7 35 Control aliment X100 36 Aliment parada C100 Ind OL bomba Y103 OUT Ind OL triturad Y105 OUT Parando normal C2 SET TMR T11 K120 TMR T12 K250 TMR T13 K150 TMR T14 K150 Parando normal C2 RST Aliment parada C100 SET TMR T100 K60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-45

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

T100 37 38 Cuiatro condiciones paran la planta; la parada de emergencia general, el enclavamiento de la descarga del triturador, la sobrecarga de la bomba y la falta de energia E-stop pupitre X16 Enclav triturad X14 OL bomba C106 39 Emergencia C1 X3 Emergencia C2 X4 Emergencia C3 X5 40 E-cuerda activad C3 Parte sistema X0 41 Sobrecarga C1 X20 Correa C1 ON Y1 42 Sobrecarga C1 X20 OL correa C1 C101 Parte sistema X0 43 Sobrecarga C2 X21 Correa C2 ON Y2 44 Sobrecarga C2 X21 OL correa C2 C102 Parte sistema X0

11-46 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Aliment parada C100 RST E-stop activado C16 OUT E-cuerda activad C3 SET E-cuerda activad C3 RST OL correa C1 C101 SET OL correa C1 C101 RST OL correa C2 C102 SET OL correa C2 C102 RST

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

45 Sobrecarga C3 X22 Correa C3 ON Y3 46 Sobrecarga C3 X22 OL correa C3 C103 Parte sistema X0 47 OL triturador X102 Triturador ON Y0 48 OL triturador X102 OL triturad C104 Parte sistema X0 49 OL ventilador X23 Parte ventilador Y5 50 OL ventilador X23 OL ventilad C105 Parte sistema X0 51 OL bomba X101 Bomba activada Y4 52 OL bomba X101 OL bomba C106 Parte sistema X0 53 T60 54 T60 OL ventilad C105 RST OL bomba C106 SET OL bomba C106 RST C60 OUT TMR T60 K3600 OL correa C3 C103 SET OL correa C3 C103 RST OL triturad C104 SET OL triturad C104 RST OL ventilad C105 SET

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-47

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

55 Bomba corriendo X6 OL bomba X101 C60 56 Ventilador ON X7 OL bomba X101 C60 57 triturador corre X10 Inspeccion T C10 C60 58 C1 funcionando X11 OL bomba X101 C60 59 C2 funcionando X12 OL bomba X101 C60 60 C3 funcionando X13 OL bomba X101 C60 Cuando se llega a 800 horas, debe indicarse que hay que hacer una inpección de; triturador. esto hace un SET del bit C10 61

11-48 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

CNT CT6 K9999 CNT CT7 K9999 CNT CT10 K9999 CNT CT21 K9999 CNT CT12 K9999 CNT CT13 K9999 Inspeccion T C10 SET

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

62 El boton X102 debe resetear el bit de la instrccion.

OL triturador X102 63 Este renglon compara el valor en el canal 1 ( 0- 100% de peso, que equivale a 0- 4095) con el valor 409, que corresponde al valor de 10%, con un pequeno error. Si la comparación es verdadera, se activa el bit C71 64 65 Este renglon lee el valor en V1501 (corriente del motor), lo multiplica por 3000, y lo divide por 4095; el resultado es colocado en V1510; si el valor de la corriente es por ejemplo, 5,6 mA, esto se traduce a un valor de 409 unidades; 409 multiplicado por 3000 y dividido en 4095 resulta en 299, que significa 29.9 A, valor cercano al valor exacto. Se usa K3000 para usar un decimal mas y dar un valor mas exacto _On SP1 66 Note que el renglon es verdadero cada vez que la comparación muestra que la corriente esta sobre 38A ( 90% del valor nominal). El temporizador T51 cuenta los segundos que este renglon es verdadero;; si es menos de 30 segundos, se reseta a si mismo. Si queda verdadero por mas de 30 segundos, el temporizador activa C72 en el proximo renglon. Ampere trituradr V1510 67 C51 68 Inspeccion T C10 RST Analog Input/Output Combo Module Pointer Setup ANLGCMB IB-462 Base # (K0-Local) Slot # Number of Input Channels Input Data Format (0-BCD 1-BIN) Input Data Address Number of Output Channels Output Data Format (0-BCD 1-BIN) Output Data Address K0 K3 K4 K0 V1500 K2 K0 V1600 Nivel bajo C71 OUT LD V1501 MUL K3000 DIV K4095 OUT Ampere trituradr V1510 TMR T51 K300 Carga alta C72 OUT END

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-49

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Pasamos ahora a desarrollar otros conceptos requeridos en la implementación de programas con el PLC DL06.

Ejemplo 2: Consideremos usar contadores en el mismo ejemplo. Una función bastante normal es medir las horas que un motor ha funcionado, por ejemplo, para ayudar al departamento de mantención a saber cuando es necesario revisar la grasa en los rodamientos de los motores, o para determinar cuando es el dia que corresponde a una inspección después de 1000 horas, por ejemplo.

Esto no es un valor exacto hasta el segundo de modo que no sería necesario contarlos, y en ese caso usaremos cada décimo de hora como unidad. Cada confirmación de funcionamiento de un motor tendrá asociado un temporizador. Recuerde que hay 256 temporizadores y 128 contadores en este PLC. Hasta ahora se han usado solamente unos 10 temporizadores y ningún contador. Crearemos primero un generador de un pulso con C60 a cada 6 minutos (1 décimo de hora) con el temporizador T60. Luego cada entrada de confirmacion de motor corriendo recibe un contador que cuenta en décimos de hora; Si el contador CT6 cuenta 134 pulsos, esto significa que el motor de la bomba ha corrido 13.4

horas. y asi sucesivamente.

Note que podemos contar solamente hasta 999 horas y 9 décimos; esto equivale a unos 41 dias; X101 C3 funcionando 1 T60 C60 OUT 36 37 T60 38 Bomba corriendo X6 X101 C60 TMR T60 K3600 CNT CT6 K9999 39 Ventilador ON X7 X101 C60 40 triturador corre X10 X101 C60 41 C1 funcionando X11 X101 C60 42 C2 funcionando X12 X101 C60 CNT CT7 K9999 CNT CT6 K9999 CNT CT7 K9999 CNT CT6 K9999

11-50 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

posiblemente sea interesante tener más horas. En ese caso se puede usar el contador UDC, que permite contar hasta 99999999 pulsos. Esto se ha implementado en el caso del triturador.

Note que deberíamos crear un nuevo botón, el botón X101, no previsto en la especificacion inicial, para llevar a cero los contadores. También se podría hacer un “reset” del valor cada Lunes a las 6 :00 de la mañana, con el reloj que tiene el PLC. Dejaremos esto para el lector.

Ejemplo 3: Usando la cantidad de horas acumuladas, podemos hacer comparaciones, para mostrar como se operan con esas instrucciones.

El bit C10 puede ser conectado a una salida real (que no ha sido considerada) o a la sirena, con un pulso de 100 ms, cada minuto, para avisar que es tiempo de inspeccionar el triturador.

Cuando eso haya sido hecho, el electricista (no el operador) debe apretar el botón X102 para resetear el bit y parar el aviso. Hay varias otras formas. Solamente se muestra una posibilidad.

44 45 X102 Inspeccion T C10 SET Inspeccion T C10 RST 46 END Ejemplo 4:; Digamos que se requiere que el operador tenga más informaciones del comportamiento del sistema y para eso instalaremos una interface de operador C-more de 10 pulgadas EA7-T10C, lo que permite tener mas adquisición de datos; los botones e indicadores con lámparas serán reemplazados en ese panel. Observaremos que esta acción libera ahora entradas y salidas físicas del PLC.

En este caso, crearemos una pantalla en el panel con las siguientes asociaciones: X0-cambiando a---> C0=======>Objeto bitmap botón “Partir”.

X1-cambiando a---> C1 =======>Objeto bitmap botón “Sirena”.

X2-cambiando a---> C2 =======>Objeto bitmap botón “Parar”.

X6-------->Objeto bitmap =======>Bomba corriendo.

X7------ ->Objeto bitmap =======>Ventilador corriendo X10------> Objeto bitmap =======>”Triturador corriendo”.

X11------> Objeto bitmap =======>” Correa C1 funcionando”.

X12- ----->Objeto bitmap =======>.”Correa C2 funcionando”.

X13--------->Objeto bitmap =======>”Correa C3 funcionando”.

X14--------->Objeto bitmap =======>”Descarga funcionando”.

9 11 11 12 13 D 14 A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-51

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

X15--------->Objeto bitmap =======>”Presión de aire correcta”.

X17--------->Objeto bitmap =======>”Presión de lubricación correcta”.

X20--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga Correa C1”.

X21--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga Correa C2”.

X22--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga Correa C3”.

X23--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga ventilador”.

X100--------->Objeto bitmap =======>”Corta alimentación”. (un botón) X101--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga de bomba””.

X102--------->Objeto bitmap =======>”Sobrecarga del triturador”.

Ésto se muestra en la figura a continuación: Como puede notar, el uso de un panel de interface de operador puede mostrar el proceso de una forma mucho más clara que usando solamente indicadores, no se necesitan usar tantas salidas físicas para encender las lámparas de los indicadores, se puede conectar solamente un cable a PLC en vez de hacer un alambrado punto a punto. la pantalla ocupa en espacio menor. Se deja todavía el botón de parada de emergencia principal por razones de seguridad.

11-52 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

La conexión al PLC es hecha a través del puerto 2, como conexión serial RS-232. Se pueden crear más pantallas con gráficos de tendencia, alarmas, etc.

Vea más detalles en el manual del panel C-More. Ejemplo 5: Hagamos ahora un ejemplo en que queremos analizar el comportamiento de señales análogas. Utilizando un transductor de corriente podemos ver el valor de corriente en el motor del triturador y determinar el nivel de mineral en el “Depósito de mineral” en la alimentación para evitar que las correas y el triturador corran vacíos. En ese caso, aceptaremos una señal de menos de 10% del nivel como depósito de mineral vacío y la corriente del motor por 30 segundos menor que 50 % de la corriente nominal indicará que el sistema está corriendo sin mineral. Debe ser generada una alarma. Veamos primero que necesitamos en el sistema. • Un transductor con señal de 4-20 mA que indique el peso del material en el depósito de mineral (u otro similar tal como nivel). 20 mA indica 100% del peso de mineral.

• Un transductor de corriente 4-20 mA que indique la corriente del motor del triturador, como medio de indicar el consumo. El motor tiene una corriente nominal de 42 A y el partidor usa un transductor de corriente con relación 0-300A/4-20 mA.

A continuacion tenemos un diagrama, que muestra el arreglo de este ejemplo.

Los transductores serán conectados a un módulo de entradas análogas instalado en una de las ranuras del PLC DL06, tal como el F0-04AD2DA-1 (Salidas a ser usadas por otras aplicaciones).

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-53

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Este módulo debe ser configurado en el PLC para que el PLC sepa en qué ranura está colocado, en que registros se van a leer los datos y en qué formato van a ser leídos los niveles de señal. Seleccionaremos el rango V1500 hasta V1503, correspondiente a los canales 1, 2, 3 y 4 para leer los datos en BCD. Vea más explicaciones en el programa. V1500 es el nivel de material y V1501 es la corriente del motor Usamos una comparación para determinar que el nivel está a 10% o menor para activar una alarma. Esta salida es directa; en el caso de la corriente del motor del triturador, es necesario colocar un temporizador que cuente al menos 30 segundos para generar esa alarma. Usamos también una codificación para hacer escala para presentar el valor de corrente directamente en décimos de Ampere. A continuación presentamos el diagrama ladder que permite hacer este control.

63 Configuración del módulo de señales análogas Analog Input/Output Combo Module Pointer Setup ANLGCMB IB-462 Base # (K0-Local) Slot # Number of Input Channels K0 K3 K4 Input Data Format (0-BCD 1-BIN) Input Data Address Number of Output Channels Output Data Format (0-BCD 1-BIN) Output Data Address K0 V1500 K2 K0 V1600 Este renglon compara el valor en el canal 1 (0- 100% de peso, que equivale a 0- 4095) con el valor 409, que corresponde al valor de 10%, con un pequeno error. Si la comparación es verdadera, se activa el bit C71 Nivel bajo C71 OUT 64 65 Este renglón lee el valor en V1501 (corriente del motor), lo multiplica por 3000, y lo divide por 4095; el resultado es colocado en V1510; si el valor de la corriente es por ejemplo, 6 mA, esto se traduce a un valor de 511 unidades; 511 multiplicado por 3000 y dividido en 4095 resulta en 375, que significa 37.5 A, que es el valor de corriente en Ampere. Se usa K3000 para usar un decimal mas y dar un valor mas exacto _On SP1 LD V1501 MUL K3000 DIV K4095 OUT Ampere trituradr V1510 Note que el renglón es verdadero cada vez que la comparación muestra que la corriente está debajo de 21.0 A ( 50% del valor nominal). El temporizador T51 cuenta los segundos que este renglón es verdadero;; si es menos de 30 segundos, se resetea a sí mismo. Si queda verdadero por mas de 30 segundos, el temporizador activa C72 en el proximo renglón. TMR 66 T51 K300 67 C51 Carga alta C72 OUT

11-54 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Ejemplo 6: Digamos que queremos controlar el flujo de material de la correa alimentadora C1 ajustando la velocidad en un rango de velocidad de 40 a 100% y para eso colocaremos un controlador en el motor de la correa. Éste tendrá un variador de frecuencia GS2-23P0 en el motor de la correa. Este variador de frecuencia será conectado como esclavo en una red MODBUS RS-485. El PLC usará el puerto 2 para transmitir la información. Instalaremos el variador de frecuencia cerca del motor para evitar problemas en la transmision de datos. Si se ha ocupado el puerto 2 del PLC DL06 para otro uso, se podría usar un módulo D0-DCM para usarlo como maestro en la red al variador. Vea mas datos del variador de frecuencia en el manual que existe en espanol en nuestro sitio de Internet.

Necesitamos escibir a los registros de la referencia de velocidad, dirección 42331, y al registro de comando de partir y parar, en la dirección 42332. Los otros parametros tales como aceleracion, datos del motor, etc, se colocan directamente en el variador. Solamente le informaremos al variador cuando partir y parar y a qué velocidad. El maestro es el PLC DL06 y el puerto 2 debe ser configurado para trabajar con el protocolo MODBUS RTU y debe definirse la velocidad de transmisión, el tratamiento de la falla de comunicación y en general los demás datos de comunicación. Esto se hace con el programa DirectSOFT, como se muestra a continuación. La configuración del puerto 2 se podría hacer por código ladder, para evitar que se pueda perder esta configuración si faltara la energía electrica por más de 4 días y no se ha instalado una batería en el PLC.

9 11 11 12 13 14 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-55

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Estando conectado el PLC a la PC com DirectSOFT, vaya al menú PLC, luego SETUP y por último “Setup sec. comm port...”. Aparecerá el diálogo mostrado en la figura adyacente.

Coloque los datos como mostrado en la figura y asegúrese que los mismos datos está colocados en el variador de frecuencia. Luego es necesario crear el código ladder para permitir que la información sea transmitida. El valor de referencia para velocidad es dado por el panel de pantalla táctil C-more, en % en el registro V4000, como valor BCD de 16 bits.

Debemos transformar ésto a frecuencia. También, el minimo valor es 40%. Eso será ejecutado en el Panel C-more y solamente esperamos un número entre 40 a 100%. Esto corresponde a frecuencias entre 20 a 50Hz. El variador de frecuencia acepta valores decimales (no BCD) y en décimos de Hz. Por lo tanto debemos hacer una operación en el PLC para transformar el valor en % en frecuencia. Eso es fácil multiplicando el valor por 5 (100x5=500, que es la frecuencia máxima). Colocaremos ese valor en V4010.

Recuerde que habíamos controlado el motor con la salida Y1. Esta salida aún puede ser usada para colocar los datos en el puerto 2 para la transmisión. Cuando se activa, el variador de frecuencia debe partir y cuando se desactiva debe parar. Este bit debe colocar un 1 en la memoria designada para tener este dato, cuando se parte, que por conveniencia lo haremos en V4011. Cuando debe parar, el valor en V4011 debe ser 0. Vea en el código a continuación como ésto fue implementado en DirectSOFT. 68 _On SP1 LD MUL BIN SP % V4000 K5 OUT SP frecuencia V4010 El valor de referencia que viene del panel del operador es multiplicado por 5, transformado a formato binario y colocado en V4010 69 Correa C1 ON Y1 70 Correa C1 ON Y1 LD K1 OUT PARTIR(parar) V4011 Cuando la correa C1 debe partir, V4011 recibe el contenido de 1 (ON).

LD K0 OUT PARTIR(parar) V4011 Cuando la correa C1 debe parar, V4011 recibe el contenido de 0 (OFF).

11-56 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

71 72 73 74 75 76 Puerto 2 ocupado SP116 Puerto 2 ocupado SP116 _On SP1 T30 Escribe a GS2 C200 _FirstScan SP0 T30 T30 Escribe a GS2 C200 Escribe a GS2 C200 MWX Port Number : Slave Address : Function Code : Start Slave Memory Address : Start Master Memory Address : Number of Elements : Modbus Data type : Exception Response Buffer : K2 K3 16 - Preset Multiple Registers 42331 V4010 2 584/984 Mode V17000 C200 Escribe a GS2 SET MWX escribe dos registros desde el PLC en formato binario :. . . V4010=> V42331 V4011=> V42332 El bit C200 se hace ON cuando la instruccón comienza a ser ejecutada. Esto dura mas de un barrido MRX Port Number : Slave Address : Function Code : Start Slave Memory Address : Start Master Memory Address : Number of Elements : Modbus Data type : Exception Response Buffer : K2 K3 03 - Read Holding Registers 48449 V4000 12 584/984 Mode V17100 C200 Escribe a GS2 RST La instrucción MRX lee desde los registros de GS2 hacia el PLC 48449=> V4010 48450=> V4011 por 12 registros conse cutivos. Vea abajo TMRF T30 K1000 LD CTA30 OUT Escrituras/10 s V4100 CNT CT30 K9999 END Este temporizador crea un pulso cada 10 segundos Cada 10 segundos se transfiere el conteo del contador CT30 a V4100 El contador CT30 cuenta cuantas veces cada 10 segundos se cierra C200. Ésto permite saber cuantas veces por segundo se escribe al aparato GS2 y determinar el periodo de la transacción

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8

Este simple programa permite escribir datos al esclavo 142 veces cada 10 segundos, o 14,2 veces por segundo, cada 70 milisegundos. Esta es la tasa de transferencia con una velocidad de transmisión de 19,2 kbps, para este ejemplo específico.

Por otra parte, el PLC tiene un barrido promedio de 4 ms con 76 renglones, como hecho arriba.

Aquí se puede ver que las transacciones duran más de un barrido del PLC.

Las lecturas colocan los datos del estado del variador de frecuencia GS2, así como también la frecuencia de referencia y de salida, la corriente de salida, el voltaje de la barra de corriente continua, el voltaje de salida, el valor estimado de rpm del motor, un valor a escala de la frecuencia, el ángulo del factor de potencia y el porcentaje de carga estimado. Estos valores se pueden mostrar en el panel del operador o hacer uso de los valores para otras funciones.

14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-57

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Ejemplo 7: Control de un nivel de un tanque de agua usando simulación con números reales. Este ejemplo considera un lazo de control PID para controlar el nivel de un tanque de agua cilídrico, que tiene un consumo variable, y una alimentacion con una bomba centrifuga activada por un variador de frecuencia. El nivel se mide con un transductor de salida 0-10 Volt.

Nivel deseado (SP) PLC Variador de frecuencia 28945 Litros En este ejempo se ha simulado el nivel del lazo de control usando código ladder.

La variable de proceso es el nivel del tanque, definido como 0-4095 unidades en V7003 (mm).

La referencia de nivel es dado en V7002, en mm, las mismas unidades que la variable de proceso.

La salida del PID es expresada en 0-4095 unidades (pero 1750 es 100% de velocidad).

El consumo o perturbación (cantidad de agua que sale del tanque) está definida en V6010, en el rango 120-620 litros por minuto; es decir, siempre hay un consumo variable de por lo menos 120 L/m. El tanque tiene un diámetro de 3 metros y contiene hasta 28945 litros. Por lo tanto, la altura máxima es de aproximadamente 4.09 metros (o 4095 milimetros). La bomba puede entregar hasta 1200 litros por minuto, de modo que se llena en 26.8 minutos si se comienza desde que el tanque esté vacío y el consumo sea 120 litros por minuto. La bomba gira a un máximo de 1750 rpm.

La relación adaptada entre el caudal de la bomba y la velocidad del motor es: Q [litros/minuto] = 1200*n 2 /1750 2 siendo n la velocidad de la bomba en rpm.

La tabla de PID está en V7000. La tabla de ramp/soak está en el rango V5000 hasta V5037 The PLC tiene un módulo de entradas y salidas como definido anteriormente, con señales de 0- 10 Volt. El transductor de presión entrega una señal de 0 -10 Volt, que corresponde a una señal interna en V2000, de 0- 4095. La salida tambien será de 0-10 Volt, y para eso es necesario

11-58 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

colocar una señal del control de la velocidad del motor escribiendo en la memoria V2010. Antes de ejecutar el programa, es necesario configurar el lazo PID, de la siguiente forma:

Abra el diálogo de setup PID

Conéctese al PLC. Haga clic en el menú PLC, luego en Setup y por último en PID. Aparece el cuadro de diálogo PID Table address, como se muestra en la figura adyacente. Este diálogo le permite definir en que registro comenzará el grupo de parametros de los lazos PID.Cuando haya definido los dos valores que necesita, haga clic en el botón Update and Exit, lo que salva la localización de los parámetros y la cantidad de lazos. En este caso elegiremos V7000 y 1 lazo de control. Cuando hace clic en el botón indicado, aparecerá el cuadro de diálogo como se muestra en la figura adyacente. Observe que hay “lengüetas” que seleccionan diversos campos. Por defecto viene en Doc.

Coloque el título del lazo en el campo Title, y comentarios en el campo Comments. Esto es opcional.

Luego hay otra lengüeta llamada Configure. Este diálogo le muestra como selecionar las características del algoritmo PID a ser usado.

En este caso, sabemos que debe ser colocado como se muestra en la figura adyacente. Vea más explicaciones en el capítulo 8. En este caso, la acción directa (Forward acting) es necesaria. Si el error ( SP-PV) aumenta, la variable de proceso PV aumentará. Usaremos un tiempo de muestreo (sampling time) de 1 segundo, ya que no es necesario hacer el lazo más rápido. Usamos también common format, ya que la entrada y salida tienen el mismo formato (12 bits, BCD).

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-59

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

Luego debe seleccionar la lengüeta SP/PV. Note que las direcciones de estos valores han sido ya seleccionadas. Aquí, en ese caso, no es necesario cambiar ningún valor. Note que es posible seleccionar la raíz cuadrada (SQUARE ROOT) de la variable de proceso. Esto se hace en el caso de, por ejemplo, placas orificio, que miden presión para determinar flujo.

La próxima lengüeta es la lengüeta Output (Salida de control) que configura como será el valor numérico de la salida del controlador PID. En el campo Upper limit seleccionaremos el valor 4095, en este caso, para limitar la salida al valor máximo que acepta el módulo de salida.

Puede ser que se quiera que la velocidad mínima de la bomba sea de 20%; en ese caso seleccionaríamos un limite inferior. Pero no es necesario en este caso. No hay otro ajuste que hacer en este caso. Note que siempre el valor límite máximo es 0, por defecto, y si no se coloca un valor diferente, la salida del lazo PID no trabajará. La próxima lengüeta es la lengüeta Tuning (sintonización del lazo) que configura los valores de ganancia proporcional (Gain) y el valor integral (Reset), que son determinados posteriormente, cuando ya esté conectado el sistema de bombeo al PLC. Por ahora, colocaremos el valor 1 en la ganancia y 99 segundos en el reset. No usaremos el factor derivativo. Se puede considerar el uso de freeze bias, pero no lo usaremos en este caso. El lector puede probar el efecto de este acción.

Como se hará una simulación, mostraremos ésto como si fuera una salida física. Salve los resultados haciendo clic en el botón indicado aquí.

La próxima lengüeta es la lengüeta Alarms (alarmas del lazo) que configura los valores límites alarma para este lazo específico, Cada alarma genera un bit activado en uno de los registros de

11-60 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

parámetros del lazo PID. Vea mas detalles en el capítulo 8. No cubriremos ésto en este ejemplo.

Por último viene la lengüeta Ramp/Soak, que es la programacion de hasta 8 segementos de valores de referencia. Analizaremos este asunto más adelante. Usaremos esto solamente para mostrar como funciona el ramp/soak. A continuación mostraremos como se hace el programa ladder para interactuar con el lazo PID y como se hace la simulación; V2000 lee los rpm del variador de frequencia. V2010 es el valor que genera la referencia de frecuencia en el variador de frecuencia. Usaremos un panel de interface de operador EA7-T10C, para entregar el nivel deseado en V7002 (SP), que es la variable en el lazo PID que acepta el valor de referencia, así como también los comandos de partir y parar la bomba y de como cambiar del modo Manual a Automático o viceversa.

En este ejemplo, usamos números de punto flotante, conocidos como números reales.

Recordemos que, en realidad, es una representación de un número real, pero éste tiene algnn error de truncado, que es pequeño, pero hace que el cálculo no sea exacto. En este caso, el error no es importante.

Lo que se hace primeramente en el programa es configurar el módulo de señales análogas con la instrucción ANLGCMB en el renglón 1.

El renglón 2 define constantes en el primer barrido del PLC, usando SP0.

El renglón 3 genera un pulso cada segundo, para minimizar el tiempod e barrido promedio.

Note que se have un enclavamiento con el momento en que el algoritmo del lazo PID se ejecuta.Luego se programa en el renglón 4 el consumo de agua en litros por minuto. ya que la entrada está en el rango 0-4095, se multiplica por el factor 500/4095 = 0.1221 para obtener litros por minuto, y luego se le agrega 60, para poder considerar que el cosnumo será al menos 60 litros por minuto.

El renglón 5 lee los rpm desde el variador de frecuencia, como señal 0-10 Volt, que es leído en el rango 0-4095, lo transforma en rpm con el factor 1750/4095= 0.42735. Luego es elevado al cuadrado para considerar la fórmula de flujo, y se obtiene el flujo en litros por minuto en la memoria V6000, como número de punto flotante. El renglón 6 calcula el aporte de agua neto, ya que se alimenta el tanque con la bomba, pero al mismo tiempo hay agua saliendo del tanque. El aporte se coloca en V6016, en litros por minuto, pero se transforma en litros por segundo, para permitir el cálculo del volumen de agua en el tanque, a ser hecho posteriormente.

El renglón 7 calcula el volumen del tanque en litros. El aporte se coloca en V6016, en litros y por facilidad de supervisión con Data View, se coloca también en V6032.

El renglón 8 compara el volumen de agua con la capacidad del tanque.

El renglón 9 recibe el resultado de la comparación y se coloca en la memoria el maximo valor que el tanque puede contener, para simular rebalse del tanque.

El renglón 10 hace el cálculo del nivel directamente en milímetros y el resultado es colocado en V6040; este valor tiene el formato de número de punto flotante. Este valor se transforma en valor decimal con la instrucción RTOB y se coloca directamente en V7003, la dirección del lazo PID que acepta la variable de proceso.

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-61

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

4 2 1 Otro asunto a considerar es el comando de partida y parada de la bomba. y también como comandar cuando el lazo de control va al modo Manual o al Automatico. En Manual, el algoritmo que calcula la salida del lazo de control no es ejecutado. En Automático, la salida debe afectar el lazo de acuerdo a lo programado y hay una salida de control que depende del error (SP-PV) y de los valores de ganancia y de reset.

SET B7033.0

SET Usaremos botones en el panel de interface del operador para partir y parar la bomba, así como también para pasar de Manual a Automático. Se muestra en el diagrama ladder como se programa esta función. Vea a continuación el diagrama ladder correspondiente: Configuración del modulo de entradas y salidas analogas F-2AD2DA-2, Analog Input/Output Combo Module Pointer Setup ANLGCMB IB-462 Base # (K0-Local) Slot # Number of Input Channels Input Data Format (0-BCD 1-BIN) Input Data Address Number of Output Channels Output Data Format (0-BCD 1-BIN) Output Data Address K0 K4 K1 K0 V2000 K1 K0 V2010 _FirstScan SP0 Definición de constantes LDR R1750 OUTD RPM nominal V6100 LDR R60 OUTD segundos/minuto V6102 3 Hacemos el calculo cada segundo, porque no es necesario mas rapido, ya que el alzo PID trabaja a 1 segundo; se coloca el enclavamiento con el PID, para no ejecutar las dos operaciones en el mismo tiempo, para tener menos tiempo de barrido promedio. _1Second SP4 PID clock B7000.8

Aqui se transforma el valor crudo del consumo en unidades de Litros por minuto y a numero real C100 PD C100 LD BIN BTOR Consumo agua V2001 MULR R0.1221

ADDR R120 OUTD Consumo L/m V6014

11-62 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

5 Calculo del flujo de la bomba en litros por minuto y en valores reales C100 V2000 es transformado en RPM y el resultado colocado en V2020.

Luego se hace la fórmula Q [L/m]=1200x n2/17502; el resultado se coloca en V6000, como punto flotante.

LD BIN V2000 BTOR MULR R0.42735001

OUTD Referencia RPM V2020 MULR Referencia RPM V2020 MULR R1200 DIVR RPM nominal V6100 DIVR RPM nominal V6100 OUTD Fujo bomba L/m V6000 6 Calculo de la diferencia entre la alimentación de agua y la descarga (aporte real) para calcular el volumen de agua C100 LDD SUBR Fujo bomba L/m V6000 Consumo L/m V6014 OUTD Aporte/minuto V6016 DIVR OUTD segundos/minuto V6102 Aporte/segundo V6020 P 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-63

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D

7 Calculo del volumen del tanque C100 LDD ADDR Volumen [L] real V6030 Aporte/segundo V6020 OUTD Volumen [L] real V6030 RTOB OUTD Volumen decimal V6032 8 Comparación del volumen de agua; el resultado se usa en el renglon siguiente para simular rebalse del tanque. C100 LDR R28930 CMPR Volumen [L] real V6030 9 Si el volumen es mas grande que 28930 litros, se fuerza a tenr un volumen de alrededor de este valor; naturalmente el un caso real, el agua sale del tanque, ya que no puede contener mas agua.

C100 SP60 C100 SP61 10 Calculo del nivel de agua, en milimetros.

C100 La altura de agua corresponde al volumen de agua dividido por el area circular del tanque.

El area del tanque es 7.0685 m 2 El resultado se obtiene en milimetros.

LDR R28930 OUTD Volumen [L] real V6030 LDR Volumen [L] real V6030 DIVR R7.0685835

OUTD nivel V6040 RTOB OUT PV en mm V7003

11-64 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

11 12 Este renglon copia el valor de salida de control generado con el algoritmo PID a la memoria V2010, que es la memoria que corresponde a la salida 1 del modulo analogo.

C100 Partir bomba C10 Bomba corriendo Y10 PARAR bomba C11 LD BCD OUT CV V7005 V2010 Bomba corriendo Y10 OUT 13 14 Manual C20 Automático C21 Automático C21 Manual C20 Bomba corriendo Y10 B7000.0

SET B7000.1

SET No se ha colocado la instrucción END porque el programa sigue posteriormente para mostrar el uso de la función ramp/soak.

Note que hicimos, de propósito, cálculos sin usar Iboxes, para demostrar como se hace el cálculo con versiones de DirectSOFT anteriores a version 5. Naturalmente los cálculos pueden ser hechos con Iboxes. Se puede ver que el tiempo de barrido promedio es de 3 ms, con lo cual conseguimos el objetivo. Ésto no es importante en este caso, pero sirve para mostrar trucos para acortar el tiempo de barrido.

Teniendo el programa hecho, asumiremos que la salida del módulo de señales análogas y la entrada son equivalentes en RPM y por lo tanto conectaremos la salida 0-10 Volt a la entrada 0 -10 Volt. En la práctica, esto se conectará directamente al variador de frecuencia.

9 11 11 12 13 14 A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-65

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Sintonización (Tuning)

Corresponde hacer la sintonización (tuning); haremos el método de sintonización automática.

Para eso colocaremos el valor de la variable de proceso (PV) lo mismo que el valor de referencia (SP), por ejemplo, en 3000 mm, usando los valores de ganancia y de reset que habiamos definido anteriormente. Usamos PID View y DataView para ayudar al proceso.

Colocamos en funcionamiento la bomba y cambiamos el modo desde Manual (que es el valor por defecto) a Automático (Auto), con ayuda del panel de interface de operador, si es que está conectado, o con Data View, o aún con la ventana de PID View. Ud puede, en este caso, cambiar el modo directamente en el campo Mode haciendo clic en la flecha de menú al lado derecho del campo Mode.

Como se ve en la figura de arriba, Data View puede colocar los valores que interesan para observar el proceso. Con Data View se pueden forzar otros valores, se puede cambiar el estado de los bits C, etc. El diálogo PID View permite visualizar la variable de proceso PV, el valor de referencia (SP) , la salida de control CV y el bias, convenientemente en varios rangos de tiempo, hasta 200 segundos por división. También es posible cambiar valores y modos y es una herramienta indispensable para sintonización.

11-66 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

La próxima acción es activar el “autotuning”o sintonización automática; para eso usamos el campo Autotune; seleccionamos el método closed loop, el modo PI (no es necesario el efecto derivativo en este caso), colocamos una referencia más alta que la variable de proceso, por ejemplo, 3400 y se hace clic en el botón Start Tuning para que que el PLC comience a determinar los valores de ganancia y de reset aplicando escalones de referencia.

Ésto toma cierto tiempo. En este caso tomó unos 5 a 8 minutos debido a que el actuador (la bomba) es relativamente pequeña. El diálogo de PID View avisa cuando al proceso acaba diciendo “Autotune complete,

check PID parameters”.

En general, la determinación de los valores de ganancia y reset son adecuados para la operación estable del control. Esta determinación es un valor calculado por el PLC considerando el atraso de la señal y la inclinación de la rampa producida por la variable de proceso al imponer referencias escalón por el PLC, durante este procedimiento.. Este valor no es el óptimo, sino es el que el PLC cree que es el mejor valor.

Otras veces es necesario hacer una sintonización “manual”, para mejorar esos valores. El procedimiento para hacer esta operación está explicado en el capítulo 8 de este manual. Observe las otras figuras que se muestran a continuación.

En esta figura se vé cuando el proceso de determinación de los valores ha terminado y aparece al lado del botón Start Tuning el mensaje que ha terminado la sintonización.

La próxima acción es verificar que el lazo de control trabaja en todo el rango. Por eso se han probado otros Aviso de que ha terminado la sintonización

9 11 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 A B C Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-67

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

puntos de referencia y se ha cambiado el consumo de agua, del máximo al mínimo.

Se espera que el nivel del tanque se mantenga en aproximadamente 3800 mm.

Por eso se ha probado en el entorno de este valor con valores de 3200, 3400 y 3800 mm.

Las figuras muestran que el comportamiento es razonable. Aún existe “overshoot” y la variable de proceso se estabiliza en unos 200 segundos. En este caso no tiene importancia, pero puede haber casos en que sea necesario no tener ningón “overshoot”.

También, en otros casos, la respuesta debe ser más rápida y para eso, naturalmente, el actuador debe proporcionar mas correción (la bomba debe tener mas capacidad de bombeo, es este caso).

El muestreo del control PID puede ser ajustado hasta 50 milisegundos, (lo que permite hacer que el PLC DL06 calcule la salida hasta 20 veces por segundo).

11-68 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos Uso de ramp/soak

Veamos ahora un ejemplo de uso de ramp/soak. recordemos que esta función es la programación de la referencia del lazo PID variable durante el tiempo. Para programar estos tiempos, se usa el diálogo de Setup PID, en la lengüeta de R/S. Vea la figura adyacente para las próximas explicaciones: Consideraremos en la primera etapa que la primera rampa es de 50 segundos (0.83 minutos) yendo de donde se encuentre la variable de proceso hasta 3600 mm. Luego tendremos un valor fijo de 2 minutos (soak), Luego viene la segunda etapa, con 1 minuto de rampa y 3 minutos de soak en el valor 3800 . Y así sucesivamente. Es necesario hacer código ladder para poder partir y parar esta función. Eso se hace de la forma mostrada en el diagrama siguiente: p p Los próximos renglones permiten activar o desactivar la función de ramp/soak 15 16 Partir R/S X100 Congela R/S X101 B7033.0

SET B7033.1

SET

9 11 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8

Reanuda R/S X102 17 18 B7033.2

SET

14 A B C

19 Habilite R/S X107 B7033.11

OUT END

D Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-69

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Note que hemos usado las entradas X100 hasta X107. La razón de eso es que hemos usado el módulo D0-08SIM, que permite simular entradas. Naturalmente pueden ser usadas las entradas X0 hasta X23, u otras del tipo C0, que hayan sido consideradas con el panel de interface de operador. Vea en la próxima figura el resultado de esta función. Más explicaciones pueden ser encontradas en el capítulo 8.

Observaciones de la figura de arriba, con ramp/soak:

Note que la referencia sigue la programación de la variable de proceso. Inicialmente el valor de referencia estaba en 3350 mm. Cuando se activó la función ramp/soak la salida cambió para activar la bomba para dar mas flujo para que la variable de proceso siga la referencia. Eso es posible sin problemas en la subida. En la disminuición del valor de referencia, el consumo, aunque sea el máximo, no permite que la variable de proceso siga la referencia, porque, aunque la salida se vaya a cero (bomba parada) el volumen del tanque no disminuye tan rápido como es deseado. Esta es una consideración importante en los lazos de control PID.

11-70 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07

Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Note también, en la próxima figura, que cuando la variable de proceso llega al valor de referencia, la bomba comienza a girar a la velocidad tal que compensa el consumo, es decir, 1589 rpm equivalentes (1859/4095x1750). Esta es una excelente solución, económica, para mantener el nivel del agua en el tanque a la altura deseada en función del tiempo. Este proceso de control PID también es una mucha mejor solución que hacer que la bomba parta y pare en función de 2 presostatos en el tanque. Esto termina los ejemplos que han sido desarrollados en este capítulo. Esperamos que sean de utilidad para aprender a programar el PLC DL06. Depende de la inteligencia del programador hacer el programa de modo que haga las funciones deseadas, que se pueda entender, dependiendo de cuán bien sea documentado el diagrama. Existen muchas posibilidades de programación y un pograma es válido cuando hace las funciones que se necesitan, con el mínimo de codificación, con un tiempo de barrido aceptable. Es muy conveniente que se pueda entender por otras personas. Por eso debe colocarse información en el diagrama. Note, por otra parte, que la documentación no se almacena en el PLC; solamente es almacenado el diagrama ladder en el PLC. Toda la documentación se almacena en la memoria del disco de la computadora.

9 11 11 12 13 14 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07 11-71

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 13 14 A B C D Capítulo 11: Recopilación y ejemplos

Página dejada en blanco intencionalmente

11-72 Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07