ontrol a distancia de un sistema de transferencia
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Tf^T A *M&LfTX. JL X-^AÍi. A Al
ONTROL A DISTANCIA DE UN SISTEMA DE TRANSFERENCIAAUTOMÁTICA UTILIZANDO FLC FP1
TJATTC2 WOTA^¿AV W> A^£VA A
TESÍS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO BE INGENIEROEN ELECTRÓNICA Y CONTROL
QUITO, JULIO DE 1999
Certiñco que el presente trabajo ha. sidoelaborado en su totalidad por el señorPatricio BausBrito
l'ng. Pablo RiveraDIRECTOR
DEDICATORIA
A ñus padres que con su sacrificio y entregame brindaron las bases para el éxito de estaprofesión.
A mi esposa e hijos que con su apoyo y amorhan constituido el estímulo furidamentálpara la culminación de este trabajo.
ÍNDICE Pag.
INTRODUCCIÓN , !
L- CONSIDERACIONES TEÓRICAS
1.1 GLOSARIO DE TÉRMINOS Y CONCEPTOS GENERALES......... 4
1.2 SISTEMAS DE TRANSFERENCIA BÁSICOS, CARACTERÍSTICAS
GENERALES Y PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO 11
1.2.1 TRANSFERENCIA MANUAL 13
1.2.2 TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA 18
1.3 MÉTODOS GENERALES DE COMUNICACIÓN REMOTA 21
2.- EL CONTROLADOR.LÓGICO PROGRAMABLE FP1/FPM
2.1 DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL FUNCIONAMIENTO DEL PLC FP.l 24
2.2 PROGRAMACIÓN DEL PLC USANDO LENGUAJE LADDER 38
2.3 UTILIZACIÓN DEL PLC FPI/FPM PARA EL CONTROL DE UNA TRANS-
FERENCIA AUTOMÁTICA 45
3.- SISTEMA DE TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA
3.1 DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DE OPERACIÓN AUTOMÁTICA.... 50
3.2 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL MÉTODO DB COMUNICACIÓN
AUSARSE 58
3.3 MONITOREO Y CONTROL REMOTO DEL PLC , 66
3.4 DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO, PLANOS Y DIAGRAMAS DE CONEXIÓN , 76
3.5 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO.,.. 92
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES , 95
ANEXOS
ANEXO 1 .....98
ANEXO 2 Í O Í
ANEXO 3 104
BIBLIOGRAFÍA
ÍNDICE DE FIGURAS
Pag.
FIO. t . í DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA BÁSICO DE SUMINISTRO
DE ENERGÍA NORMAL-EMERGENCÍÁ ., , l!
FIG. 1.2 DI AGRAMA DE BLOQUES DE SUMINISTRO DE ENERGÍA NORMAL
EMERGENCIA CON DISCRIMINACIÓN EN LAS CARGAS J2
FIG. 1.3 TRANSFERENCIA MANUAL CON UNA PLATINA DE INTERBLOQUEO H
FIG. 1.4 PIAGRAMA DE BLOQUES DE UNA TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA........ 19
FíG 1.5 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL CONTROL A DISTANCIA DEL PLC FPM..... 22
FIG. 2.1 PLC FP1/FPM MODELO C20RC 25
FIG 2.2 CIRCUITO INTERNO Y CONEXIONES EXTERNAS DEL PLC....... 29
FIG. 2.3 PANTALLA DE PROGRAMACIÓN 33
FIG 2.4 VENTANA Y SUB-VENTANA DEL MENÚ NPST 35
FTG 2.5 VENTANA DE CONFIGURACIÓN DEL PROGRAMA NPST 36
FIG 3.1 SELECTOR AUTOMÁTICO MANUAL ÉJS. - MANUAL GEN 52
FÍG 3.2 ZONAS DE UN TABLERO DE CONTROL 53
FIG 3.3. DIAGRAMA DE CONEXIONES DEL CARGADOR DE BATERÍAS ,. 55
FIG 3.4 SELECTORES DE MANDO EN EL TABLERO DE CONTROL 56
FÍG 3.5 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL CONTROL REMOTO 58
FIG 3.6 SISTEMA DE CONFIGURACIÓN DE LA COMUNICACIÓN REMOTA...., 61.
FIG 3.7 VOLTAJE FASE A 78
FIG 3.8 VOLT AJE FASE B...... 78
FIG 3.9 VOLT AJE FASE C , 79
FIG 3.10 CORRIENTE FASE A 79
FÍG3.Í1 CORRIENTE FASE B.. , ....,...,....„ 80
FÍG3.Í2 CORRIENTE FASE C..,. 80
FIG 3.13:POTENCIA ACTVATRIFÁSICA..,...,. 81
FIG3J4 POTENCIA REACTIVA TRIFÁSICA.... 81
FIG3.J5 FACTOR DE K3TENC1A TRIFÁSICA... 82
FIG 3.16 DIAGRAMA DÉ CONEXIONES DE LA TARJETA DE INTERFASES.. 85
FIG 3.17 DISPOSICIÓN Ufe tOS ELEMENTOS DENTRO DEL TABLERO DE CONTROLPARA LA TRANSFERENCIA AUTOMÁTÍCÁ. ...87
FTG 3.18 Df AGRAMA DÉ FUERZA DÉ LA TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA 89
FIG 3. Í 9 DJAGRAMADE CONTROL DE LA TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA....... 90
FIG 3.20 DIAGRAMA DE INTERCONEXIONES...... 91
INTROMlCdON
En la actimüdad los sistemas de energía destinados a la alimentación, de instalaciones
industriales y/o comerciales, deben presentar como característica fundamental de su
funcionamiento, un servicio ininterrumpido de enerva eléctrica para los equipos
consumidores. Una interrupción de energía eléctrica en una planta industrial ó edificio
ocasiona grandes pérdidas económicas.
Generalmente urí sistema de emergencia es conveniente para aquellas partes de jas
instalaciones consumidoras, cuya función es indispensable para que no exista una
interrupción del trabajó.i
Un sistema de suministro normal-emergencia lo constituyen., en forma global, la red de
alimentación de la empresa eléctrica (normal) y un motor-generador a diesel
(emergencia). Para lograr la conmutación entre estas dos fuentes de energía es
necesario disponer de üñ sistema de transferencia que puede ser manual o automático.
Básicamente una transferencia no es mas que üri mecanismo que sirve para realizar e!
cambio de energía eléctrica normal al de eítíergencia y viceversa.
En un sistema manual, la transferencia lo constituye lih conmutador de potencia accionado
por un operador, quien está pendiente de alguna falla en el suministro normal de energía
para realizar la transferencia.
Un equipo de transferencia automática mantiene a los diversos consumidores alimentados
continuamente con corriente alterna, dentro de condiciones preestablecidas de tensión,
comente y frecuencia, efectuando el cambio entre las fuentes de corriente alterna normal
(red de la empresa eléctrica) y emergencia (motor-generador a diesel). De este modo, se
asegura un servicio continuo de energía eléctrica alterna á los consumidores.
Él sistema de transferencia automática en análisis consta de un PLC, que es un
Controlador Lógico Programable, relés auxiliares y contactores. En este caso, se ha
escogido al PLC FPl/FPM por sus características de confíabUi4ad, costo, tamaño,
facilidad de uso y sobre todo por tener la capacidad de comunicación vía módem si. se
compara con otros PLC.
Por constituirse en el equipo responsable de (a supervisión del .funcionamiento de ¡as
fuentes de energía alterna, Un sistema de transferencia automático dispone de medios
para controlar los parámetros eléctricos tanto de la red normal como del generador de
emergencia.
Sin embargo, nuevas tecnologías se han ido incorporando a los sistemas motor-generador,
especialmente a sus tableros de control, y por tanto se hace necesario disponer de
transferencias automáticas más sencillas., cuya menor sofisticacíón. redundará en un
menor precio.
Con el desarrollo de los equipos de computación y de comunicaciones han surgido nuevas
técnicas para realizar el control de las transferencias automáticas (sobre el PLC) con lo
cual.se puede hacer un monitoreo y control de la transferencia de forma remota usando
para esto los módems.
Así, ya no se necesitaría ir al lugar donde se encuentra instalada la transferencia para
poder realizar el chequeo de todos sus parámetros, y se lo hace directamente desde uhai
computadora remota que posea un módem, lo que influye notablemente en el costo y
rapidez del servicio que se le brinde al cliente.
Se ha escogido al PLC FP1/FPM. de íá casa Matsushita por cuanto se trata de un equipo
sencillo, barato, que no necesita de tarjetas adicionales para realizar el control y monitoreo
en forma remota y adicionalmente porque Ja comunicación se lo realiza de una manera
sencilla y rápida, si se lo compara con equipos similares.
La finalidad de esta investigación es aplicar el método de comunicación vía módem al
monitoreo y control a distancia de una transferencia automática, para lo cual en este trabajo
se determinarán los sistemas de transferencias y los métodos de comunicación asociados a
ellos, con el fin de identificar su forma de trabajo. Además se describirá el funcionamiento
y programación del PLC FPl/FPM para aplicar su utilización en el control de una
transferencia automática. Finalmente se analizará la operación de Una transferencia
automática y su funcionamiento basándose en la programación del PLC FPÍ/FPM. de la-
casa Matsushita.
CAPITULO í
CONSrofeRÁCtONÉS TEORTCÁS
i.í GLOSARIO DE TÉRMINOS Y CONCEPTOS GENERALES
Los términos y conceptos generales que se detallan a continuación fueron tomados de
forma textual de fuentes bibliográficas.1
BAUTE RATE
Es e! número de cambios que sufre la serial en la unidad de tiempo
BIT
Cambio de estado de seña) ]L o OL
BIT RATE
Velocidad de transferencia de los bits
SUS DE DATOS
Es ¡á conexión física mediante la cual se transmiten los, cíalos.
! TROGRAMMABLE CONTROLLER FP Seríes". Manual técnico. Hardware. MATSUSHTTAELECTRIC WORKSJ-lda. DICIEMBRE 1994."AUTÓMATAS PROGRAMABLES, TELBMECANIQUE, CRÜ.PO SCÍÍNEIDER."DESKPORtJS 28.88 MOD.EMS, USER'S GUTDE"MÍCROCOM.CELLERI; Carlos, "CONTROL INDUSTRIAL".. 1980, ÉPN.
4
BUS DE DIRECCIONES
Por estas conexiones van las señales que constituyen la dirección, es decir, la
localización de la memoria o la puerta T/0 en la que han de ser escritos o leídos los
datos.
BUS DÉ CONTROL
Conexión mediante la cual la CPU envía las instrucciones a los demás componentes y
recibe de ellos las señales de respuesta.
CÓDIGO ASCII
La sigla ASCÍI deriva de las iniciales American Standard Code for Information
Interchange.
Este código utiliza 7 bits para traducir un símbolo., por lo que se puede utilizar 128
códigos distintos.
COMUNICACIÓN SERIAL
Es un típo de comunicación por medio del cual los datos se transmiten uno tras otro.
Sólo se necesita una conexión eléctrica., puesto que los bits van de uno en uno.
Éste tipo de comunicaciones tiene dos modalidades que son: Sincrónica y Asincrónica.
COMUNICACIÓN ASINCRÓNICA
Comunicación de datos usando una computadora Asincrónica. En esta modalidad la
distancia entre un signo a enviar y otro es arbitraria., mientras que la distancia entre los bits
de cada signo es fija.
Además de los 7 bits normales del código ÁSCLt hay iin bit denominado de paridad (el
número 8), el cual es un elemento de control sobre la Habilidad del mensaje recibido.
CQNTACTOR
Aparato designado a cerrar o interrumpir la corriente en uno o más circuitos eléctricos.
Pueden ser Utilizados en sistemas de transferencia automáticos de baja potencia.
MODEM
Es la abreviación de modulador - demodúlador, estos pueden ser analógicos o digitales
dependiendo del enlace de comunicación que se Utilice./
MODULACIÓN
Alteración de una seña! analógica con la información digital de tal forma que la señal
analógica represente exactamente la información digital.
DÉCODIFICADQR
Es el circuito que traduce las instrucciones de üh programa en una serie de impulsos
eléctricos.
DISYUNTOR
Dispositivo electromecánico, utilizado en circuitos eléctricos para poder conducir o
interrumpir ]a corriente en condiciones normales o anormales. Dos disyuntores
(generalmente sin disparo por sobre carga y enclavados mecánicamente), pueden ser
usados para conformar el conmutador de potencia del equipo de transferencia automático.
FULL-DUPLEX
Un enlace de comunicación por medio del cual se puede recibir y transmitir datos al
mismo tiempo.
HALF-DUPLEX
La información viaja en los dos sentidos pero no en forma simultánea.
INTERFAZ
Dispositivo que transfiere características mecánicas y eléctricas de un equipo a otro.
INTERRUPTOR MOTORIZADO
Conjunto formado por un disyuntor y su motor de accionamiento de Off ( abierto) á ON
(cerrado) y viceversa.
LENGUAJE LÁDDÉR
Software de programación para el PLC y se lo representa mediante diagramas de
alambrado.
MEMORIAS
Dispositivos que contienen en forma binaria las instaiccíones que constituyen el
programa y los datos que deberán utilizarse durante ¡a ejecución del mismo.
MEWTOCOL-CQM
Un protocolo de comunicaciones Haíf-Düpíex para que se pueda realizar la
comunicación entre un PLC ( FPÍ/PPM) y una computadora.
PARIDAD
En comunicaciones de datos, es un sencillo procedimiento de verificación de la
integridad de los datos transmitidos. Los tipos de paridad más comúnmente utilizados
son: paridad par, eri íá que se añade un bit al byíe de datos que indica si el número de
linos en el byte de datos es par ó no; y sin' paridad en la que no se agregan ningún bit de
paridad al byte de datos.
PLC
Un controlador lógico progfamabíe, con" Una aplicación específica: solucionar los
i - ' . ; • ' * ' • 4problemas específicos de automatización1 de los procesos industriales, los cuales
presentan una serie de exígeficias.
Todos los dispositivos que no forman parte de Jos circuitos internos. Ej. Impresoras,
pantalla de vídeo, teclados, cintas magnéticas, unidas de disco., otros sistemas
prográmateles.
PROTOCOLOS
Conjuntos de normas, acuerdos y reglas para lograr el inicio, transmisión y la
terminación de la comunicación entre dos o tnás dispositivos. Los protocolos de1
comunicaciones no tratan con el contenido de la información en sí.
REGISTRO
Una unidad de memoria para varios tipos de datos. Un registro es üsualmente de un
tamaño de 16 bits.
RELÉ TAOUIMEXRICO
Dispositivo que sensa la velocidad de rotación de un motor. En los terminales de este
transductor se presenta una tensión proporcional a la velocidad de rotación del motor.
Utilizado para determinar si. el conjunto motor-generador encendió correctamente.
RS422
Un tipo de comunicación normalizada para íá transmisión media de datos.
TRANSFEREMCA
Sistema para proveer de energía eléctrica continua al consumidor intercambiando entre
íá red normal y él sistema de emergencia.
•10
Í.2 SISTEMAS DE TRANSFERENCIAS BÁSICOS, CARACTERÍSTICAS
GENÉRALES V PRÍNCÍPTOS DE frÜ
Un sistema típico de potencia lo constituyen el suministro normal de energía de servicio
comercial ó un generador como fuente de energía de emergencia. Para realizar el
intercambio entre Una fiientey otra es necesario un sistema de transferencia, (fig.1.1)
SUMINTSTPvO DE
EMERGENCIA
RED
COMERCIAL
SISTEMA DÉ
TRANSFERENCIA
TCONSUMIDORES
FIO. 1.1 DIAGRAMA DÉ ALOQUES DÉ UN SISTEMA BÁSICO DE SUMINISTRO DE
ENERGÍA NORMAL - EMERGENCIA.
11
Existen otras disposiciones en los sistemas de potencia, diseñadas especial mente para que
íos generadores suministren energía solamente a las áreas mas críticas y no tomen la
totalidad de las cargas, (fig.1.2)
SUMINISTRODEEMERGENCIA
SISTEMA DE
TRANSFERENCIA
EQUIPOS
IMPRESCINDIBLES
RED
COMERCIAL
EQUIPOS
PRESCINDIBLES
U P S
EQUIPOS
PRIORITARIOS
FÍO. 1.2 DTÁGRÁMÁ DE BLOQUESDE SüMNfSTRO DE ENERGÍA NORMAL -
EMERGENCIA CON DÍSCRTMNACIÓN EN LAS 'CARGAS
Cualquiera que sea el suministro de energía normal-emergencia que se esté utilizando, siempre
será necesario qiie exista un elemento de conlnutación entre ¡as dos fuentes y deberá tener como
12
característica fundamental la seguridad de que en ríingún instante tas dos fuentes de
suministro de energía se unan, es decir, es Un mecanismo con interbloqueo mecánico,
El conmutador permite primero la desconexión de launa fuente para posteriormente
realizar la conexión de la otra Fuente.
El mecanismo de transferencia entre las ftíentes., considerando el tipo de accionamiento,
puede ser:
a) - manual
b)~ automático
1.2.1 TRANSFERENCIA MANUAL
Éri un sistema manual, tanto el generador como el conmutador de potencia deben ser
accionados por un operador.
El conmutador más sencillo de este tipo que se puede encontrar en el comercio es el de
cuchillas. En este caso la capacidad de corriente que se puede manejar es relativamente
pequeña (100 Á) y su accionamiento debe ser realizado sin carga con el fin de evitar
cierres Falsos que ocasionen daños a los equipos consumidores.
Í3
También un conmutador de potencia de este tipo puede ser construido de la siguiente
manera: dos disyuntores colocados uno junto al otro, tal como se muestra en la fig.l .3;
cuyas lengüetas de accionamiento han sido interbíoqueadas por una platina.
SUMNISTRO NORMAL SUMINISTRO EMERGENCIA
ti
CARGA CARCA
FfG. L3 TRANSFERENCfA MANUAL CON UNÁPrATÍNA PÁR/i TNTERBLOQUEO
Él suministro de energía de emergencia, deberá ser conectado respetando la secuencia de
fases del suministro normal. Los dos disyuntores tienen sus salidas interconectadas,
14
mediante barras de cobre o cable de la misma o mayor capacidad de conducción que los
disyuntores.
En este conmutador de potencia se permiten tres posiciones. .En la primera posición, el
disyuntor de suministro normal alimenta a la carga mientras que el disyuntor de suministro
de emergencia no puede ser accionado. En la segunda posición, cualquiera de los
disyuntores puede ser conectado. En la posición tercera, el disyuntor de suministro de
emergencia está conectado a la carga y el disyuntor de alimentación .normal no puede ser
accionado.
Básipamente la platina de bloqueo debe desplazarse en una guía fija, la cual le permite el
movimiento hasta el punto de bloqueo de uno de los dos disyuntores.
Entre las ventajas que se tiene en este tipo de bloqueo está la facilidad de construcción,
además que resulta ser muy económico. Su desventaja es que el operador tiene que realizar
tres movimientos mínimo para desconectar una fuente y conectar la otra, así mismo, si en
un futuro se decide automatizar la conmutación., este tipo de bloqueo debe ser desmontado
por completo.
Otros tipos de conmutadores de potencia son construidos para salvar estas desventajas. Así
por ejemplo se puede disponer de dos disyuntores bloqueados mecánicamente del tipo
Merlin Gerin de Telemecanique en el cuaí se dispone el bloqueo en los disyuntores de
15
forma inaccesible; lográndose que el paso de una fuente a otra sea mediante dosi
movimientos. Desconexión de la una fuente y conexión de la otra.
En el mercado exterior se puede encontrar una clase de transferencia manual de la marca
Westinghouse en ía cual la conmutación se realiza mediante un volante de giro el cual va
desconectando una fuente y conectando la otra fjrácticamente en un solo movimiento. La
mayor desventaja que encontrarnos en estos dos últimos tipos de transferencia es su
elevado precio.
A continuación, se describen las operaciones á seguir corí un sistema de transferencia
manual.
1. Existe una interrupción total en el suministro de la red normal de energía.
2. Él operador advierte la situación y se dirige hacia el tableta de control del generador
3. Él operador enciende el generador de emergencia.
4. Una vez transcurrido el tiempo preestablecido de calentamiento del generador en vacío,
el operador acciona el mecanismo de transferencia, permitiendo que se restablezca el
servicio de energía eíéctrica.
Cuando regresa e! suministro normal de energía:
5. Nuevamente el operador observa la situación y se dirige hacia el mecanismo de
transferencia manual y lo acciona.
6. El operador aguarda el tiempo de enfriamiento del generador en vacío y lo apaga.
Ventajas del sistema
- costo económico con relación a un sistema automático
Desventajas del sistema
- el buen funcionamiento del sistema depende del operador
- la falla de una de las fuentes, en su mayoría, solo'se advierte por falla general en el
suministro.
- los tiempos de restablecimiento de energía dependen de la disponibilidad del operador
- No se puede tnonitorear al sistema, peor aun realizar un control a distancia.
17
1.2.2 TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA
La conmutación entre las dos dientes se realiza de tal forma que garantiza la continuidad
de servicio a los consumidores.
Para que la conmutación entre las frentes de alimentación1 (principal y emergencia) pueda
ocurrir de forma automática, existe un sistema de supervisión y monitoreo de ¡os
parámetros eléctricos de las .fuentes.
Los principales eventos á supervisar y controlar son los siguientes:
- Tensión y frecuencia anormales de red
- Sobrecarga de la red
- Tensión y frecuencia anormales del generador
- Sobrecarga del generador
- Falla de generador
Como una condición importante de un sistema automático es que debe ser capaz de
funcionar de forma manual en caso de ser requerido.
REDNORMAL
DISYUNTORESMOTORÍZADOS
O
CONTACTORÉS
CARGA
GENERADOREMERGENCIA
SENSORES DED NORMAL
SEÑALIZACIÓN
SENSORES DELGENERADOR
FJG. 1.4 DTAGiRAfitÁ DÉ BLOQUES DE UNA. TRÁNSFERNOA AUTOMÁTICA
Toda transferencia de tipo automática puede ser dividida en tres partes: un sistema de
conmutación de potencia, un sistema de control y un sistema de señalización.
19
En et sistema de conmutación de potencia, se pueden usar interruptores motorizados ó usar
contactores. Esta decisión depende de la cantidad de corriente que el generador pueda
suministrar ó de la corriente requerida por la carga instalada.
iEn el sistema de control, las transferencias pueden estar comandadas por: Elementos de
control clásico (relés, temporizadores, etc.), elementos lógicos (compuertas),
Controladores lógicos programables y tarjetas con microprocesador dedicado.
20
1.3 MÉTODOS GENERALES DE COMUNICACTÓN REMOTA
Actualmente en el mercado las transferencias automáticas tienen un control y/o un
moni toreo en forma directa, para ío cual es necesario conectar físicamente una
computadora con el ?LC a través de su puerto serial, lo que supone la movilización de
un personal calificado para que realice el monitoreo, reprogramación del PLC o
cualquier otra función hacia el tugar donde se encuentra instalada la transferencia,
generando así pérdidas económicas y de recursos. Por tal motivo, el poder realizar el
control de una transferencia automática desde cualquier lugar usando únicamente una
computadora provista de módem es imprescindible en los momentos actuales, lo cual
redunda en un ahorro de tiempo y dinero.
Existen varías formas de comunicación como son; por fibra óptica, con cable coaxial,
vía satélite, microondas., línea telefónica, etc. Para este caso se usarán las líneas
telefónicas por ser el medio más divulgado, barato y que no requiere de ningún tipo de
cableado adicional.
Para esta tesis la comunicación entre la computadora y la transferencia automática se lo
realizará usando módcms externos para uso telefónico, que van a servir de enlace entre
el puerto Serial RS232 del CPU y el puerto de programación RS422 del PLC. El
módem de la transferencia tiene que estar activado para que conteste automáticamente
cuando le llcgc una señal desde el módem. del CPU y de esta manera se pueda realizar la
comunicación.
21
Además, se establecerán otros parámetros dentro del PJLC para que se pueda establecer
la comunicación. Estos son: Bit de inicio, número de bit de datos, bit de parada,
velocidad de transmisión, etc., los cuajes hacen posible que se puedan reconocer los
módem y entrar en comunicación.
Una vez realizada una correcta comunicación ehtre los módem, es factible el control y
moni toreo de las entradas y salidas del PLC y por consiguiente el estado de la
transferencia, como si se estuvieran conectados físicamente la computadora y el PLC.
A continuación se muestra un diagrama de bloques para ei control y monitoreo del PLC
FPi/FPM por medio del cual se logra a su vez el control y monitoreo de la
transferencia automática.
LINEA TELEFÓNICA
/ X-k.MODEM
V
MODEMLP
RS232CADAPTADORINTERFACE
-VPLCFP1/FPM
FIG. L5 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL CONTROL A DISTANCIA DEL PLC FPM
Una vez establecido la comunicación ehtre los dos inódems, se puede nuevamente
desconectar y conectar una y otra vez los thódems.
ALGUNOS CÓDIGOS USADOS EN LA COMUNICACIÓN VTA MODEM
AA. - (Auto answer) Auto respuesta
RD = (Receive Data) Recibir datos
SD = ( Send Data) Enviar datos
CD = (Carrier Detect) Detección de carrier
TR~ (Data Terminal Ready) Listo para iniciar transmisión
TM = (Test Mode) Modo de prueba
DSR - (Data Set Ready) Señal enviada por el módem para indicar que está listo para
comunicarse
DTR = (Data Terminal Ready) Señal que envía el terminal al módem para iniciar
comunicación
OFF HOOK = Condición similar a levantar el teléfono para contestar
ON HOOK = Condición similar a colgar el teléfono
23
CAPÍTULO H
"EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAIMARLE FP1/FPIYÍ
2.t- DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL FUNCIONAMIENTO DELPLC FPltfTIVf (í)
El controlador lógico programable c]ue será usado como sistema de control de la
transferencia es el, FP1 /FPM C20RC de la casa Matsushita, que básicamente está
compuesto de las siguientes partes que son:
O CPU (unidad central de proceso), controla la operación del PLC y de las entradas y
salidas de acuerdo al programa.
2) MEMORIA, donde se guarda el programa y la informador! necesaria para la
operación del PLC. Esta memoria se puede dividir en tres partes:
a) Memoria para operandos? aquí Se guardan los valores de timers/contadores, las
entradas externas, etc.
b) Sistema de registros., área de memoria' donde se guarda la configuración del
sistema del PLC.
c) Memoria de programa, aquí se ubicará el programa que va ser ejecutado.
3) INTERFACES DE ENTRADA, recibe los datos desde las entradas y los transfiere
a la memoria de operandos.
24
4) ÍNTERFACES DH SALIDA, recibe los datos desde la. memoria de operandos y los
transfiere a las salidas.
Las características principales del PLC FPt/FPM son las siguientes:
Entradas (X), Salidas (Y), Relés internos (R)7 Timers (T), Contadores (C), puerto serial
RS232, puerto de programación RS422, memorias, etc. Como se muestra en la figura
2.1
16 12
10Tu
: o o o o
oooooooooóoo i?
t 14.1.5 _ ¡^OOOOOOOO
6
OOOOOOOOOOO ooooooooooo
FTG. 2.2 PLC FPl/FPM MODELO C20RC
A continuación se describen1 las partes que constituyen el PLC FPM de la figura
anterior:
1) Conector de la fuente de poder 24V DC
2) Conector de la fuente cíe poder para las tarjetas de expansión 24V DC
3) Terminales de entrada (12 puntos)
4) Terminales de salida (8 puntos)
5) Puerto de programación con la computadora. RS422
6) Selector de la velocidad de comunicación (9.600 ó 19.200)
7) Conector de las tarjetas de expansión
8) Potenciómetros YO y VI, permiten el ajuste manual del controlador
9) Zócalo para memoria EPROM o EEPROM.
10) Selector para el tipo de memoria EPROM o EEPROM
1.1) Selector del modo de trabajo RUN/REMOTE/PROGRAM
12) Luces indicadoras de RUN /PROGRAM /ERR MLARM
1.3) Batería de respaldo
14) Luces indicadoras del estado de las entradas
15) Luces indicadoras del estado de las salidas
16)Puerto de comunicación RS232C con periféricos Ej. Lector de código de barras
] 7) Memoria RAM
En cuanto a su funcionamiento, se puede decir que la operación básica del PLC es leer
los datos desde las entradas para luego ejecutar el programa de acuerdo a la lógica
programada y finalmente poner valores de ON/OFF en las salidas.
Este proceso de leer las entradas, ejecutar el programa, y actualizar las salidas se
conoce como sean. Dicho proceso se repite cíclicamente de la misma manera una y otra
vez lo cual se conoce como método de ejecución cíclica.
Adicionalmente, el PLC desarrolla una variedad de chequeos de errores (función de
auto diagnóstico) a esto se lo denominará Herramientas de Servicio.
El tiempo de búsqueda (sean time) se define como el tiempo que tarda en actualizar las
entradas y salidas, ejecutar el programa y ejecutar tas herramientas de servicio.
Este tiempo de búsqueda se lo puede ilustrar de la siguiente manera:
i 2 3 i 2 3
Tiempo de búsqueda Tiempo de búsqueda
1) proceso de actualizar las entradas y salidas
2) ejecución del programa
3) Herramientas de servicio
27
El PLC FPI/FPM usado en esta tesis es el modelo C20R e] cual tiene 5000 pasos de
programación y se demora aproximadamente 1.6 microsegundos/paso y sus salidas (Y)
pueden soportar una corriente máxima de 2 Amp. y 250 V. AC o 2 Amp y 30 Y DC. Se
pueden adicionar además 4 tarjetas de expansión, con lo cual se podría tener un. total de
60 entradas y 40 salidas.
Una forma de visualizar la forma de conectar las entras y salidas es la siguiente:
» Entradas:
COM XO XI X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 XA XB+ -
r— 94 vnr \H
* Salidas:
COM YO Yl
Donde L es la carga que se conectará a la salida.
28
En la figura 2.2 se indica ta parte interna del PLC, así como también las conexiones
extemas.
LEDINDICADORSALIDA
CIRCUITO INTERNO
LEDINDICADORENTRADA
4COMí
=• 24VDC
X1
LOAD
TERMINALES DESALIDA
TERMINALES DE
ENTRADA
OV 24V- OV 24V
RGÜRA 2.2
FIG. 2.2 CIRCUITO'INTERNÓ Y CONEXIONES EXTERNAS
29
El programa a usarse para la programación, monitoreo, comunicación remota, etc. entre
una computadora y el PLC es el NPST-GR de la casa Matsustiita. Este programa se lo
ejecuta en modo DOS y se recomienda que la computadora personal tenga por lo menos
las siguientes características: Procesador 386 o superior, 10 Mb. De memoria libre en el
disco duro, 4Mb. o más de memoria RAM y puertos seríales COMÍ y/o COM 2.
Es importante que en la computadora se realice un Memrnaker para optimizar la
memoria, o en su defecto se debe agregar las siguientes líneas al archivo CONFIG.SYS:i
DEVI CE-CAEMM386.EXE 1024
DEVICE-C:\ANSI.SYS.
La instrucción DEVICE= C:\ANSJ.SYS es necesaria únicamente para cuando se instala
el programa NPST-GR en la computadora, y luego dé instalado el programa se la puede
eliminar.
El PLC FPI/FPM tiene una memoria RAM donde se almacena momentáneamente la
información del PLC y el programa que va a ser ejecutado, para que ta información no
se pierda se utiliza una batería de respaldo. Con estas memorias se pueden hacer
fácilmente los cambios y ajustes necesarios al PLC o al programa de una manera rápida.
Además de la memoria RAM en este PLC se pueden instalar memorias EPROM y
EEPROM para cuando se tiene lista ¡a información del PLC, depurado y sin errores el
programa. De esta manera se puede dejar de usar la batería de respaldo. Este tipo de
30
memorias se usan para cuando se va a entregar el equipo al cliente. Para programar
estas memorias se necesita un programador de memorias BPROM
Con el programa NPST-GR se pueden realizar las siguientes tareas principales:
Í) Programar:- Se crean, editan y borran programas que van a ser ejecutados por el
PJLC y pueden ser realizados en tres lenguajes diferentes que son: Ladder, Boolean
Ladder y Boolean no Ladder.
2) Función de comentarios.- Se introducen comentarios para los relés, timers,
contadores.
3) Chequear programa.- Se chequea el programa creado en busca de errores
gramaticales
4) Monitoreo.- Se puede monitorear el estado de los relés y registros y el estado de
operación del PLC.
5) Configurar sistema de registros.- Se configuran los registros de acuerdo a los
requerimientos de la aplicación.
6) Documentación.- Para poder imprimir el programa creado
7) Transferir datos.- Para transferir el programa realizado al PLC
8) Manejar datos.- Para poder salvar el programa y los cambios realizados a un disco.
Además al PLC C2QR se le puede conectar tarjetas de expansión de entradas y salidas.,
tarjetas inteligentes (convertidores de señal Á/D y D/A, entradas y salidas análogas),
tarjetas de red (para intercambiar información de las entradas y salidas con estaciones
31
esclavas en sitios remotos). Se pueden conectar como máximo cuatro tarjetas de
expansión.
Existe un programador manual (F.P programmer TI) para realizar cambios pequeños en
la información o en la programación del PLC.
Para ingresar en el programa se instalan los archivos que vienen empaquetados en un
disco flexible de 3.5" de alta densidad, en el disco duro de la computadora, creándose
automáticamente el directorio KPST3, dentro del cual el archivo ejecutable es el
NPST.EXE.
Al ingresar en. el programa se llega a dos pantallas, que sirven para realizar el programa
o para configurar y comandar al PLC. Estas pantallas son las de programación y de
menús.
En la siguiente figura se muestra la ventana de programación.
32
U 1.2 1.3
+ 1 1QFF UNE PROGRAMMÍNG ENTRY LD SYMBOL -*—___
4
F 14-
~—— — .0
1
2
3
4
5
6
II 2d]3 tU 4CZI5 O 6 1— I? CZÍB tZl9 CU 10 ¡HH
-^
-,
7¡T(? Z5 PAJNTÁL'LA DE PROGRAMACIÓN
1) Barra de menú Aquí se indica el modo, función y modo de programación.
1.1 Índica el modo actual deí PLC ofFline/on line.
a) Modo de OfF Line. En este modo el programa no se puede comuíiicar con el
PLC y es usado para crear o editar un programa y también para ingresar
comentarios.
b) Modo de On Line. En este modo se puede comunicar el programa NPST con el
PLC y es usado para monitorear y transferir datos o el programa realizado át
PLC. (deben estar conectados la computadora con el PLC).
1.2 .Indica la función que se ejecuta en este momento. Ejemplo, cuando se está creando
un programa se desplegará la palabra Programming.
1.3 Cuando se usa lenguaje Ladder se puede desplegar el modo de búsqueda o de
ingreso de datos.
1.4 Indica el estilo de programación en uso y pueden ser:
a.) Modo de símbolos Ladder
b) Modo Boolean Ladder
c) Modo no Boolean Ladder.
2) Área de programas Aquí se ubicará el programa creado o por editarse
3) Nivel de Funciones Corresponde a las teclas de funciones en el teclado y se usan erí
combinación de las tedas SH1FT o CONTROL.
4) Área de mensajes índica cualquier mensaje del. programa como pueden ser los
errores.
Adicionalmente cuando el programa se encuentra en modo ON LINE , se encuentra la
misma pantalla anterior adicionada con los siguientes mensajes:
MONITOR cuando el PLC esta monitoreando las entradas, salidas, relés, contadores,
etc.
WATTING cuando el PLC no está activado el modo de monitoreo.
El otro mensaje que se puede observar es el de:
PLC =REM. PRG indica que el PLC está en modo de programación
PLC =REM. RUN indica que el PLC está corriendo o ejecutando un programa.
34
En Ja pantalla de menús., se pueden realizar muchas funciones de entre las cuales se
pueden nombrar las siguientes: Editar programas, introducir comentarios, configurar el
programa, configurar el PLC, entre las más importantes.
La siguiente figura ilustra la ventana de menús.
\ NPST MENÚ )
EDITA PROGRAMCOMMENTSSEARCHMONITORRELAYS/REGTSTERCHECK A PROGRAMNPST CONFIGURARONPLC CONFTGURATÍONPROGRAM MANAGERIC CARD PROGRAM MANAGEREXTT NPST-GR
PLC TYPEPLC MODEPROGRAM ÑAMEUSE /MAX (STEP)
(FPl/FPM 5k)(OFF UNE )( )( O/5000 )
( ED.IT, A PROGRAM )
l.-PROGRAMMING STYLE (A)2.-EDITA PROGRAM BYBLOCK (@)3.-DISPLAY 1 BLOCK (B)** ÜSEFULEDIT5.-BOOLEAN WlNDOW (W)6.-DELETEALLNOPS7.- TOGGLE afo CONTACTS (Q)8,- CHANCE RELAYS Á (U)9.-OLEARA PROGRAM T (Aj
NOT ÁVArtlBLE
\ 2.4 \SENTÁNÁ YSUB\^ENTÁNÁ 7)EL MENÚNPST
1) Selección dentro del menú principal
2) Menú principal del programa NPST
3) Área donde se guarda la información del PLC
4) índica el nombre del submenú
35
5) Submenú
6) Ingreso rápido usando simultáneamente la tecla indicada y la tecla CTRL.
Antes de comenzar a trabajar con el PLC FP1/KPM se debe realizar la configuración del
programa para que concuerde con los datos de los equipos disponibles, para esto se
ubicará en la pantalla anterior en el ítem "NPST CONFÍGURATION" y a
continuación se desplegará la subventana con el siguiente metlsaje C£NPST
CONFÍGURATION^. Moviendo el cursor hasta donde se encuentra el anterior mensaje
y pulsando la tecla ENTER se despliega eí siguiente cuadro.
( NPST CONFTGURAT1ON )
SCREEN MODE (MONO / COLOR)PLCTYPE (KP1/FPM 5K) |. (ENTER): OPENS SELECCIÓN WT.NDOW ]
COMFORT ( 1 2 )TRANS RATE (bps) ( í 9200 / 9600 / 4800 / 2400 / J 200 / 600 /300 )DATALENGT ( 8 / 7 ) bits
LOGGED DRÍVE DIRECTORYORIVE ( A B C D E )DIRECTORY( )NOTE DISPLAY ( ON / OFF )
PROGRAMMJNG MODE (LADDER / B. LADDER / BOOLN)
NOTE: SPECTFY TRANS RATE TO 9600 or 19200 TO CONECT WITH PLC DrREDTLY
FIO 2,5 VENTANA VE CONFIGURACIÓN DEL PROGRAMA NPST.
36
Usando los otros íterris del menú principal del programa NPST se puede realizar
funciones tales como salvar un programa, descargar el programa al PLC, configurar
registros, imprimir el programa realizado, etc.
Posteriormente se debe configurar el PLC (Registros) para que se pueda realizar la
comunicación entre la computadora y el PLC, es decir que se puedan poner en modo de
ON LINE. Para esto en el menú de NPST-GR y en el sübmenú System Regíster se
abrirá una ventana y dentro de esta presionando Jas teclas SHIFT F9 se configura ej
puerto RS422 de acuerdo a los siguientes parámetros:
ÜNITNo. Í -32RS422 FORMAT DÁTALÉNGTHRS422 MODEM CONEXIÓN ENAfi/DISA
En e¡ valor de Unit No. Se escogerá el valor de 1 puesto que no se encuentra el equipo
en red.
En RS422 Forrnat .Data Length se escogerá el mismo valor que se puso en la
configuración del programa NPST-GR (Por defecto se escoge 8 Bits).
En RS422 Móderri Conexión se escogerá deshabilitado en. Una primera ocasión hasta
poder descargar el programa en el PLC y tener todo listo para cuando se desee
posteriormente realizar la comunicación remota. Se deberán guardar estos datos, para
esto se presionará la tecla Ft que sirve para salvar la configuración.
Una vez que se tenga configurado él programa NPST y el PLC se puede comenzar a
elaborar el programa para una aplicación deseada.
37
2.2 PROGRAMACIÓN DEL PLC USANDO LENGUAJE LAPDER
Antes de poder realizar cualquier programa se deben especificar ciertos parámetros y
prioridades, que dependerán de la aplicación que se desee realizar y además tener claro
que funciones debe realizar eí PLC para luego poder transcribirlo al programa.
A continuación se describen algunas combinaciones de teclas para poder realizar
fácilmente ciertas funciones básicas en el programaNPST.
* Para cambiarse rápidamente entre las pantallas de programación y la de menús solo
se necesita presionar la tecla ESC.
* Para cambiar el modo de operación de Qff Line a On Line y viceversa se presionar
conjuntamente las teclas CTRL 4- ESC.
* Para compilar et programa diseñado se presionará CRTJL + Fl
* Para cambiar de Program a Run y viceversa (el PLC debe estar en Remote) se debe
presionar las teclas CTRL + F4
* Para, cargar un programa desde el disquete a la computadora se presionarán S.HIFT +
Fl
* Para salvar un programa desdé pantalla a un disquete se usan las teclas SHTFT 4- .F2
* Para cargar un programa desde el PLC a la computadora (debe estar en modo de On
Line) se presionarán SHIFT + F3
* Para bajar un programa desde la computadora al PLC (debe estar en modo de On
Line) se usarán las teclas SHTFT + F4.
En cada pantalla se puede presionar la tecla SHlFT o la tecla CTRL para ver que
funciones están disponibles.
Como se mencionó previamente el lenguaje de programación ha usarse es el Lenguaje
de símbolos Ladder, por ser el más fácil y rápido de aprender, además es el que permite
realizar el control y monitoreo en forma remota de la transferencia usando los móderns.
Anteriormente se usaba el control clásico en el cual se disponía de un gran número de
relés, contadores, timcrs, y otros elementos en forma individual y para poder realizar
una tarea se debía hacer un cableado muy complicado y cuando se necesitaba realizar
algún cambio en el diseño este era muy complicado.
Para salvar este problema se usan los PLC en los cuales viene integrados tos relés,
contadores, timers, etc. Y se sustituye el cableado .físico por un circuito secuencia!
controlado por el programa NPST.
A continuación se presenta un ejemplo simple en e! que se hará una comparación entre
el control clásico y el control usando PLC.
39
a) Control clásico.
-o o-A
R-O O
Contado reté(1)
RO O
Coiilnctore)é(2)
T
-o o-
Contnctn timer
Bobina roló.-—
R
ampara
Bobina del lim.er
T
b) Control usando PLC en lenguaje Ladder.
xo•i r
RO
RO
-I 4-
XÍi/r 1 T
YO
yj
40
La explicación del funcionamiento de los dos diagramas anteriores es la siguiente;
1) Cuando el contacto Á es presionado la bobina del relé RO se energiza y sus
contactos se ponen en ON
2) Desde que el contactó (1) de fto está energizado por la bobina del relé RO, está
bobina permanece energizadá aunque se suelte el contacto A (el sistema se pone
con memoria),
3) El contacto (2) de RO enciende la lámpara L y también activa al ttmer TO, el
cual comenzará a contar hasta el tiempo predeterminado.
4) Luego de terminar el conteo TO (ejemplo 3 segundos) el contacto del tiraef se
energiza y el motor Yl arranca.
5) Cuando presionamos el contacto B (XÍ) la bobina del relé RO queda sin energía
y todo el sistema se apaga.
Él circuito anterior se puede ilustrar en un diagrama de tiempos como el siguiente:
Se presionaContacto A
ContactosDel relé
Lámpara
ContactosDel limer
Motor
Se presionaConlacto B
4)
Lámpara
Motor
Relé suplementario
Timer
YO
Yl
RO
TO
Todos los relés y timers usados en el circuito de control clásico se sustituyen por reiés y
timers internos en el PLC.
Los elementos correspondientes entre ¡os dos diagramas (a) y (b) se pueden indicar en la
siguiente tabla;
Entradas externas Contactó A XO
Contacto B XI
Salidas externas
Relés internos
Timer
En el siguiente cuadro se muestra la secuencia de comandos (TECLAS) que se usan
para escribir e1 ejemplo anterior usando el programa NPST-GR en versión Ladder.
íí X O ENTERFÍ F8 XÍ ENTERF4 RO -fcNTÉRFl 1RO ENTERF3 ÉNTERFl RO ÉNtERF4 YO ÉNTERF3 ENTERF7 ENTERF5 XO ENTERK 30 ÉNTERF7 ÉNTÉRF7 EÑTERFÍ TO ENTER3F4 Yl ÉNTER
42
Seguidamente, se debe proceder a compilar et programa (CTRL H- FJ) para
posteriormente bajar el programa realizado al PLC, para lo cual se debe tener en cuenta
que el PLC debe estar en modo de RUN y el programa KPST-GR debe estar en ON
LTNE.
En la ventana de menús se debe escoger la opción PROGRAM MANAGER y luego
LOAD A PROGRAM TO PLC y se desplegará una pantalla como la siguiente;
[TO PLC] NO. = [ O ] RT = [ 1 ]
LOAD
VERlFY [ YES
I/O CMT PROG & I/O CMT]
Si se selecciona PROGRAM solo se descarga el programa
Si se selecciona .I/O CMT se bajarán los comentarios, de las entradas y salidas
Si se selecciona FROG & t/0 CMT se puede descargar las dos opciones anteriores en
conjunto.
Si se selecciona VERÍFY YES se puede verificar que la descarga del programa se
realizó correctamente.
Finalmente se presiona ÉNTER para que se inicie la descarga, del programa hacia el
PLC.
43
Se recomienda que siempre se haga un respaldo del programa realizado en un cíisquete o
en el disco duro de la computadora y además se realice una impresión en papel del
programa para poder realizar su análisis y de ser necesario posteriores cambios con
mayor facilidad.
44
2.3 UTILIZACIÓN DEL PLC FP1/FPM PARA ÉL CONTROL DE UNA
TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA.
La .finalidad práctica de un sistema de transferencia automática es proteger a las cargas
cn'ticas de una pérdida de potencia, proveyéndoles de continuidad de servicio a través de la
transferencia de la carga hacia un sistema de emergencia.
Las operaciones que debe realizar un sistema automático se resumen de ¡a siguiente
manera:
].- Supervisión del voltaje de red pública a fin de determinar si existe una falla en. el
suministro normal de energía. Para esto es necesario sensar las condiciones de
funcionamiento del suministro de energía de la red pública.
Esta información se basa principalmente en los siguientes parámetros:
Pérdida de cualquiera de las fases, bajo voltaje de red, sobre voltaje de red y secuencia
inversa de las fases.
Se adopta como práctica común una franja de tolerancia en el voltaje de +/- 10% del valor
nominal-de la tensión. Así para un sistema de 210V se tendrá como límite superior una
tensión de 23IV y límite inferior 189 V.
2.- Cuando un conjunto motor-generador es usado como fuente de emergencia, el sistema
de transferencia automático debe ser capaz de iniciar el encendido del motor en el caso de
falta de potencia de la fuente normal.
Para el encendido de titi grupo rnotor generador vana de un equipo a otro. La transferencia
automática debe considerar las diferentes formas de arranque que tienen los grupos
electrógenos.
2.1 Atranque especial
Él arranque del grupo se realiza a¡ cerrarse o abrirse un contacto. El, contacto que acciona
el grupo debe ser capaz de manejar por lo menos 10A a 24vdc
2.2 Arranque temporizado
En este caso se necesita un relé de contacto y uír telé de arranque. Una vez arrancado el
grupo, el relé de arranque es desconectado.
2.3 Arranque temporizado con precalentámientd
En primer lugar eí grupo es sometido a un precalentamiento (generalmente durante 1
minuto), para después iniciar su funcionamiento ya sea mediante arranque especial o
temporizado.
3.- Una vez que la fuente de emergencia esté disponible, se realiza la conmutación de la
carga hacia el sistema de emergencia.i
46
Se debe comandar el sistema rhecánico de transferencia y ordenar el cambio hacia, la fuente
de emergencia luego de que ha transcurrido cierto período de tiempo. Este tiempo de
retardo es para evitar íjüe se den .fluctuaciones de potencia en el momento de arranque del
generador.
4,-r Al restableciese nuevamente las condiciones de funcionamiento normal, se espera un
periodo de tiempo y automáticamente se transfiere la carga hacia servicio normal de
energía.
Él retardo para transferir las cargas desde iá fílente de emergencia permite la estabilización
de la fuente de potencia normal antes de que se realice la retransfefenciá.
5.- El conjunto motor-generador trabaja en vacío y luego es apagado
Existe un tiempo de trabajo eh vacío para permitir el enfriamiento del motor antes de que
se ordene el apagado.
Él apagado del generador se realiza abriendo el contacto eri los generadores de arranque
especial o conectado el soten.oi.de de parada por un corto período de tiempo.
6.-É1 sistema debe ser capaz de simular falla y realizar la secuencia correcta,
En el modo de operación de "prueba", se simula lina pérdida de potencia, la cual da la
orden de encendido al generador y realizarse la transferencia cuando exista voltaje
adecuado de emergencia.
47
7.- Debe existir al menos un arranque semanal
Se prevé el arranque del generador de emergencia al menos una vez por semana por un
tiempo progfama.ble (generalmente 10 minutos) para mantener al grupo electrógeno eti
buenas condiciones.
8.-Es importante un sistema de señalización de las rutinas que realiza el sistema de
transferencia.
Las siguientes señalizaciones son consideradas como indispensables en un sistema de
transferencia:
Fuente normal OK
Fuente de emergencia OK
Baten a baja
Falla del generador
Alarma
Para poder realizar el control de la transferencia automática Usando el PLC FPl/FPM se
han determinado cuates serán las entradas y salidas que comandarán el PLC., así como
también el tipo de motor generador, la cantidad de carga que se va a manejar, entre los
datos más importantes para poder realizar el programa que será ejecutado por el PLC.
48
Siguiendo la secuencia anteriormente indicada para que se realice de una forma correcta
la transferencia y retransferencia de las cargas, se ha diseñado el siguiente programa
(TESISPLC) basándose en el lenguaje Ladder y con ayuda del programa NPST -GR
Para este caso se usarán las siguientes entradas:
* XO VOLTAJE DE LA EMPRESA ELÉCTRICAON: FallaOFF: Normal
* Xt VOLTAJE DE GENERADORON : NormalOFF : Apagado
* X4 PROGRAMACIÓN SEMANALON: ActivaOFF; Desactiva
* X5 PRUEBA DE LA TRANSFERENCIAON: ActivaOFF : Desactiva
Las salidas serán las siguientes:
* YO Voltaje de control del generador (Contacto)
* YÍ Arranque de generador
* Y3 Falla el Generador
* Y6 Transferir carga a la Empresa Eléctrica
* Y7 Transferir carga al generador.
49
CAPITULO ni
SISTEMAS t>E TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA
3.1 DESCRIPCIÓN V ANÁLISIS DE OPERACIÓN DE UNA TRANSFERENCIAAUTOMÁTICA
Como se mencionó anteriormente se requiere de un sistema para poder realizar el
cambio de la energía eléctrica normal de la empresa eléctrica a una fuente de energía de
emergencia y viceversa.
El sistema de transferencia automática tiene que poder operar en forma manual en caso
de ser necesario, y este es un requisito básico por condiciones de confiabüidad.
Para poder iniciar el diseño de la transferencia automática, se debe en primer Jugar
conocer la carga que se va a manejar, de este dato se obtendrán Jos parámetros más
importantes como son Voltajes, Corrientes, si se trata de un sistema es trifásico o
monofásico, si la carga es predominantemente resistiva (iluminación), o inductiva
(motores).
Para saber la corriente que se manejará se puede obtener de diversas maneras, de entre
las cuales se pueden citar: ver la carga instalada, usando los datos de consumo de
energía mensual, usando un amperímetro de pinzas, entre Jos más usados.
50
Dependiendo de la corriente c[ue se vaya á manejar se puede elegir entre contactores o
disyuntores motorizados, esta decisión es tomada de la práctica y se considera que para
corrientes de hasta 100 amperios se usa contactores., y para corrientes superiores es
inejor utilizar disyuntores motorizados.
En el caso de elegir contáctores se recomienda que f)ara cargas predominantemente
resistivas se usen deí tipo ÁC1 y del. tipo AC3 para cargas inductivas (arranque y
apagado de motores en marcha). 2 Se usan contáctores pues su costo es reducido.
La elección de disyuntores motorizados es la mejor, £ero tiene como inconveniente el
precio. Se puede elegir también el uso de breakers rnotorizados en lugar de los
disyuntores motorizados., obteniéndose así una mejor protección del sistema puesto que
no existe una bobina que esté permanentemente energizada, pero nuevamente el.
inconveniente es el mayor costo económico.
Es imprescindible que en una transferencia automática exista un bloqueo eléctrico y
mecánico entre las fuentes de energía que alimentan a la carga.
Posteriormente se debe hacer el calculo de tas barras de cobre para que puedan
transportarla corriente que se va á manejar,, en otras palabras se debe realizar Un barraje
adecuado, este dato se obtiene de los valores de corriente obtenidos por ¡.os métodos
anteriormente descritos. Dichas barras de cobre vienen establecidas su grosor de
2 CELLERT, Carlos, "CONTROL INDUSTRIAL", 1.980, ÉPN,
51
acuerdo a la corriente que van a manejar. El cálculo de la corriente para la barra de
cada fase es la misma. Un aspecto a tomar en cuenta es el ajuste apropiado de los
tomillos de las uniones por donde circula corriente., puesto que debe estar lo
suficientemente ajustado para evitar que existan pequeños arcos de corriente entre las
partes a unirse.
Se tendrá mucho en cuenta la secuencia de las fases tanto de la red normal como del
generador, puesto que una inversión de ellas puede ocasionar que los motores y bombas
trabajen en forma inversa.
Se debe disponer de un selector SWl que tenga tres posiciones .Empresa Eléctrica,
Automático, Generador. Como se puede apreciar en la Fig. 3.1.
E. E. AUT. GEN.
E.E.
220V
E.E.
ÁUT AUT
220V
f í B GEN
¿B E.E.
Fig. 3.1 SELECTOR A. ÜTÚMÁ TTCO - MANUAL E. E, - MANUAL GEN.
52
Con este selector se puede desenergizar et PLC y activar el selector manual en caso de
emergencia. Se acostumbra también a colocar un breakcr de protección antes de la
alimentación del PLC, para poder protegerlo de alguna falla eléctrica.
Eri el diseño del tablero en sí, se lo debe construir en lámina de acero moldeado en. frío,
fosfatizado y pintado al nomo y debe contener ranuras para la ventilación del sistema,
A este tablero se lo divide en dos partes que son: Zona de control, donde se encuentra eí
PLC, sensores de fase, fuente del PLC, relés auxiliares, etc.; y la Zona de potencia en la
parte inferior, en donde se localizan las barras de cobre.
ZONA DEPOTENCIA
FIFUjRA 3,2 ZONAS DE UN TABLERO T)E CONTROL
Los cables que van hacia la carga ingresan al tablero preferentemente por Ja parte
inferior del tablero para conectarse con ¡as barras que vienen de la empresa eléctrica yi
del generador.
fes aconsejable que las baterías se encuentren en la parte exterior del tablero por sus
emanaciones acidas, y es preferible el uso de baterías usadas en los autos por cuanto son
más resistentes y en caso de falla pueden ser sustituidas fácilmente por una batería de
un automóvil.
El cargador o mantenedor de las baterías debe suministras un voltaje de 13.8 V. por
cada 12 V. de voltaje de las baterías, es decir, que si tenemos un banco de baterías de
24V, se debe tener calibrado el mantenedor a 27.6 V. Ésto se debe por las perdidas que
tienen las baterías., pues no son fuentes ideales ya que tienen una resistencia de fuga. El
mantenedor no es más que una íbente de poder variable, Fig. 3,3
54
1.10 V. Desde las barnts
FIGURA 3.3 DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL CARGADOR DE BÁTERTÁS
Para la parte automática se deben poseer los sistemas que van a mohítorcar a. la red
normal, es decir, chequearán si existe una pérdida de fase, secuencia inversa, bajo o alto
voltaje. Este tipo de sistema no se utiliza para el lado de gerlerador.
La parte fundamental de la trasferencia automática es el PLC que va a ser el que
controle tanto las entradas y salidas y actúe de acuerdo a la programación que tenga
cargado. Se puede decir que el programa (TÉStSPLC) debe ser concebido de acuerdo a
la secuencia descrita en el capítulo anterior., y debe ser lo más depurado posible para el
éxito de una buena transferencia. Se pueden usar relés de interfaces para acondicionar
las señales tanto de entrada como de salida dej. PLC.
55
En la. parte exterior del panel se colocarán los selectores para las distintas alternativas
que se pueden tener, dependiendo de cómo se desee que actúe la transferencia, tal como
se indica en la figura 3.4
MAN. AUTO PRUEBA AUTO OKF ON
TRANSFERENCIA
O OREDE.E. E.E. CONECT.
GENERADOR
O ORED GEN. GEN. CONECT.
OFF
PRUEBA SEMANAL
FIGURA 3.4 SELECTORES DE MANDO EN EL TABLERO DE CONTROL
56
Como se puede observar en la figura anterior, existe un selector (Switch de prueba
semanal) que permite realizar la programación semanal, con ta cual se habilita la parte
del programa que enciende el generador y luego realiza la transferencia, esta prueba
semanal es básicamente para mantener el generador en buen estado para cuando se lo
requiera. En algunos generadores se pide explícitamente que se realice la paieba
semanal con carga. La transferencia debe ser capaz de poder encender a los
generadores antiguos (CONTACTO- StART- STOP) y los modernos que solo tienen
un contacto (ON- OFF).
57
3.2 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL MÉTODO DE COMUNICACIÓN
A USARSE
Un sistema de comunicación remota está conformado por un transmisor y un receptor unidos
estos atreves de un enlace de transmisión, y en el un extremo se tienen al operador y en el. otro
al dispositivo controlado.
Operador^
Transmisor
Enlace «e
Transmisión ' Receptor — -> DispositivoControlado
FIGURA- 3.5 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL CONTROL REMOTO
Existen tnuchos tipos de enlace, así para controlar una TV podemos usar ultrasonido o
radiación infrarroja, para una nave espacial se usarán ondas radio eléctricas, para un tren
eléctrico se envían señales de control por medio de ja vía metálica. Para la aplicación
objeto de esta tesis se usarán como tipo de enlace las líneas telefónicas.
Además se requiere de tnódems para establecer la comunicación entre el operador
remoto y el PLC. Estos módems están diseñados para trabajar sobre la red telefónica
pública, esto es una red analógica.
Existen módems de datos y módems de fax y actualmente los módems modernos están
diseñados con habilidades de capacidades de fax y de datos.
El proceso de conexión está controlado por el software incorporado en el rrtódem. Este
proceso de conexión se denomina protocolo. Él protocolo de un módem comunica con
eí protocolo de otro y negocian para conseguir una conexión. Estos protocolos deben
ser compatibles para que los moderas se conecten.
i
El resultado de esta negociación determina la velocidad a .la que se conectan los dos
módems. Norrnalmente üh módem de 14,400 bps conecta cotí un módem de 9.600 bps a
la velocidad más baja de 9.600. Esta velocidad se mantiene constante durante toda la
seáión.
Los protocolos de módem gobiernan la manera eri que Un módem convierte la
información digital del sistema en señales analógicas que puedan transmitirse a través
de ¡as líneas telefónicas. A lo largo del tiempo se han creado estándares para estos
protocolos y son necesarios para que los rnódems fabricados por diferentes compañías
puedan intercambiar datos.
Principalmente, los estándares de raódem y las recomendaciones en Estados Unidos han
sido definidos por dos empresas;
• La International Teíephone and Telegraph Corporation definió los estándares de
timbre.
• EÍ International Consultive Commlttee orí Telphony and telegraphy definió las
recomendaciones "V",
59
Los tnódems que se usarán para esta aplicación son los Microcom Deskporte 28.8 S.
Los cuales ofrecen transmisión de datos V.34 a velocidades de hasta 28.800 bps. Estos
módems en condiciones óptimas pueden alcanzar una velocidad de transmisión por el
puerto serial, de 115200 bps. Usando compresión de datos V.42.
El módem consta de un pane) frontal donde se encuentran los indicadores del estado del
módem.
MICRJCOMDESKPORTE28.8 S
AA P-D SD CD OH TR TM
O O O O O O O
En el panel posterior tenemos el puerto serial de 25 pines y conectores RJ 11.
PWR PUERTO SERIAL PJIONE UNE
Es necesario reajizar un chequeo deí módem antes de poder usarlo por primera vez, esto
es para comprobar si el cable de comunicación entre la computadora y el módem está
correcto y saber si el módem en sí responde correctamente.
60
Estos módéms responden a un grupo de comandos Hayes AT, estos corríandos son
utilizados como estándares por la industria de las comunicaciones. Con el comando
ATZ el módem debe devolverme un OK erí Ja pantalla (Para esto se debe usar un
programa de comunicaciones), ATHÍ y se podrá escuchar el tono de marcar por el
parlante del módem. ÁTH el módem simula el descolgar el auricular del teléfono.
El módem que se encuentra en Ja transferencia automática (remoto) debe estar
configurado en AUTO ÁNSWER, para que responda automáticamente cuando le
ingresa una llamada.
Se establecerán dos pa.rtes para que se realice lina correcta comunicación., las cuales son:
Comunicación de la computadora con el módem Í 3 y la comunicación del PLC con
módem 2, usando para esto ¡os respectivos cables de interconexión.
CABLE i LINEA TELEFÓNICA CABLE 2
COMPUTADORA
//%w
MÓDEM1
/f MODElví
2
//1T tP
PLC
KP1/FPM
FÍGUJÚ 3.6 SISTEMA DE CONFIGÜ&iCTON DÉ LA COtáÜNICÁCTÓN REtáQTÁ
Una vez que se han establecido los requerimientos (Dará la comunicación entre la
computadora y el PLC se procederá a realizar la configuración del Controlador Lógico
Programable usando el programa NPST-GR para activar el modo de comunicación vía
módem, para lo cual se deben seguir los siguientes pasos:
En el menú principal, se escoge la opción de configuración del PLC3 luego en la
subventana se escoge Sistema de Registros y con, la opción SfílFT F9 se configuran los
registros 410 y 411. (puerto RS 422).
El registro 410 sirve para identificar el número de la estación que se desea comandar,
puesto que se pueden controlar varias estaciones de trabajo. Los valores que se pueden
ingresar son K1 a K32. Para éste caso se usará ÍC-1.
i
El registro 41Í se utiliza para activar la comunicación vía módem y el formato de
comunicación. Se pueden tener los siguientes valores para el registro 4.11 y son;
H8000 o H8001 que significan lo siguiente:
H8000 — comunicación para módem activada y longitud de carácter de 8 bits
H8001 = comunicación para módem activada y longitud de carácter de 7 bits
Se puede también configurar el registro 414 para indicar la velocidad de comunicación
seteando de acuerdo a la siguiente tabla;
K0= 19.200 K4« 1.200
Kl =* 9.600 K5 *= 600
K2- 4.800 K6- 300
K3= 2.400
62
Cuando se ignora este registro 41.4, la comunicación se realiza a 2.400 bps.
El cable 1 no es más que un adaptador de 9 a 25 pines c(ue tiene ía siguiente
distribución:
No. PJN(9pines) No. PTN (25 pínes)
carrier detectrequest datasend data
20 data terminal readytierradata set readyrequest to sendcíear to sena
22 ring indicator
Él cable 2 que sirve para conectar el módem (25 jjines) con el puerto de programación
del PLC (mini din 5 pines) tiene la siguiente distribución:
No. PIN (5 pines) No. PIN (25 pines)
123456789
CD (DCD) -RD (RXD) -SD (TXD) "ER(DTR) -
SGDR(DSR) -RS (RTS) -CS(CTS) -RI (Cí) -
->• 8-* 3
E
-± 2~~> 2(-> 7-V 6-*• 4-^ 5— K- 2:
63
1 SG2 SD3 RD45 -I-5V
7 SGw H f\ 1r
1 2 SD1-j T? Q'T XVO
k S P9P J V.-O
fi Í~)T^U JU'jTv
-> 8 CD-> 20 ER
910i l]213141516171819202122232425
CONECTOR MTNl DIN
Para el módem 2 que está conectado con el P.LC se debe tomar en cuenta que el móderrí
debe estar en modo de auto respuesta, es decir que sea capaz de activarse al recibir una
señal de ingreso de una llamada telefónica,
Se debe inicializar al módem 2 antes de poder realizar la comunicación, para esto, se
debe pasar del modo PRDG al modo RUN en el PLC (usando el selector). O de otra
manera, es encendiendo al PLC en modo RÜÑ, tomando en cuenta que eí módem debe
estar energizado. SÍ se vuelve a cambiar el selector de PROG a RUN el módem no se
vuelve a reinicíalizar.
Una vez que se han establecido las respectivas comunicaciones entre la computadora y
el módem 1, así como también la comunicación del módem 2 con el PLC por separado,
se puede interconectar todo el sistema para probar que exista la respectiva comunicación
final entre la computadora(software del PLC3 NPST-GR) con el PLC FP1/.FPM.
Se procede a marcar el número de teléfono asignado a] módem 2, el cual debe contestar
pues se encuentra en modo de auto respuesta, luego se establece la comunicación entre
los dos módems y si todos los parámetros se encuentran de forma correcta se puede
iencr un control y morütoreo directo del estado de las entradas y salidas del PLC,
Un dato importante que se debe tener en cuenta para poder realizar la comunicación es
necesario que los dos módems que se usen Sean externos y que en lo posible sean de las
mismas características. En los módems internos se generan puertos de comunicación
COM3, COM4 o COM5 pero no son puertos físicos que el programa los pueda
reconocer.
65
3.3 MONTTOREO Y CONTROL REMOTO DEL PLC
Para el diseño de la transferencia, se deben, primeramente, especificar qué parámetros se
podrán monitorear, para lo cual se puede ver el estado de los relés, entradas, salidas,
contadores, timers y registros.
Dependiendo de que se desee hacer, se puede monitorear para ver el estado de los
parámetros antes indicados, pero si por alguna razón, alguna entrada o salida no está en
el estado esperado, se podrá forzar dicna entrada o salida, para que cumpla con los
requerimientos deseados.
En et caso de que e¡ programa que está cargado en el P.LC requiera ser modificado, se
pueden realizar los cambios en el progtamá y luego descargarla eti el PLC que se
-encuentra en forma remota. De esta manera también se obtiene un control sobre la
actuación del PLC y, por ende, de la transferencia automática.
Antes de realizar el control y monitorco respectivo, se deben cumplir ciertas condiciones:
a) El programa que se usará para el control de ía transferencia automática debe estar ya
descargado en el PLC. (TESÍSPLC).
b) Él PLC debe estar configurado de tal manera que sea posible establecer ja
comunicación remota vía módem, para lo cual se deben establecer los parámetros
necesarios. Para esto, en ía ventana del menú de NPST se escoge la opción. NPST
CONFÍGÜRÁTÍON y dentro de estalas siguientes opciones:
SCREEN MODE MONO / COLORPLCTYPE FPÍ-FPM 5KCOMPORT Í 2 3TRANS RATE Í9200/ 96OO/4800/2400/1200/600/300DATALENGTH 8/7LOGGED DRIVE / DERECTORY A / B / C / D / ENOTE DISPLAY ON / OFFPROGRAMMING MODE LADDÉR / B. LADDER / BOOLN
A continuación se deben guardar estos parámetros, para lo cual se presionará ¡a tecla Fl
y los datos quedarán almacenados en e] disco,/
También se deben configurar los parámetros para el puerto de comunicaciones RS422,
ingresando en Ja pantalla de PLC CONFÍGÜRAÍION, en el submenú se escoge
SYStÉM REGÍSTÉR y presionando SHIFT F9 se llega a configurar el puerto de
comunicaciones RS422 con los registros 4ÍO y 41 í de la siguiente manera;
STÁTION # íRS422 DATA LENGHT Ó /?RS422 MODEM CONECTION EÑEÁBLE / DISABLE
Para almacenar estos datos en el PLC deben estar físicamente conectados el PLC y la
computadora pero en Forma local, para qué en la próxima vez que se encienda el PLC
esté habilitada la opción de comunicación remota vía módetn. Además el programa
67
NPST debe estar en modo ON LÍNÉ para poder descargar ios parámetros anteriores en
el PLC, para esto se debe presionar Fl para que cuando se .muestre el mensaje " LOÁÍD
TO PLC" seleccionar YES.
Una vez configurados todos los parámetros, tanto para el programa NPST como para el
PLC, se puede realizar el control y monitoreo de la transferencia automática. Para esto,
estando en ON LINÉ y en modo de RUN se escoge en el menú principal la opción
MONITOR.
Dentro de esta opción se tienen los siguientes submenús que son:
"1..- CHANCE PLC M.ODE sirve para cambiar el estado del PLC de PROGRAM a RUN
o viceversa, para esto el PLC tiene que estar Seleccionado el selector SW2 del PLC en
modo REMOTE.
2.- START/STOP MONÍTORJNG con esta opción se activa o desactiva la opción de
monitoreo del PLC.
3.-MONITOR LISTED RELAYS presenta un listado de los relés y los jnonitorea.
4.- MONITOR SELECTED BLOCK coa esta opción se puede monitorear un bloque
Ladder que previamente se haya seleccionado,
5.-MONITOR @ TEST RUN Se puede monitorear relés, registros, o pasos de programa
Ladder que se haya seleccionado, además puede hacer un chequeo del programa
ejecutándose.
6.- DÍNAMTC TIM.ÍN CHART se puede monitorear los relés o registros en forma
dinámica en el tiempo. Está opción no es valida para el PLC FP1-FPM.i
68
7.~ STATUS DISPLAY muestra los parámetros que se hayan seleccionado con la opción
de NPST CONFIGURAT.ÍON.
8.- DISPLAY PLC MESAGE despliega un mensaje emitido por una instrucción MSG
desde el PLC
9.- DISPLAY PLC SHARED MEMORY, carga los 'datos de la memoria compartida
desde la unidad inteligente. Nú es valida para cuando se usa PLC FP1 -FPM."3
La principal opción ha usarse es la #2, con la cual se podrá monitorear el programa y el
estado de los relés, contadores, timers, entradas y salidas.
Cabe señalar que para poder realizar el monitoreo, la computadora (Programa NPST)
debe estar en modo ON LINE , es decir, deben estar ínter-conectados la computadora
con el PLC. Además el programa a controlarse debe estar cargado tanto en el PLC
como en la pantalla de la computadora.
Cuando se está monitoreando se desplegará en la parte superior derecha de la pantalla la
palabra MONITOR y cuando se cancela e¡ monitoreo, cambia a la palabra WAÍTING.
La posibilidad de realizar el monitoreo es válida solamente cuando se usa lenguaje
Laddery Boolear) Ladder.
3 TROGRAMABLE CONTROLLERFP Sene$,"Manua1,NPST-GR software. MATSUSHTTAELECTRIC WORKS, Ltda. DICIEMBRE 1994.
69
Cuando se realiza el monitoreo de un relé se obtienen las siguientes figuras de acuerdo al
estado en. que se encuentren:
ON OFF
Otra forma de monitorear es usando la opción # 3 la cual se puede observar en el
siguiente cuadro;
X
0123456789ABCDEF
i
ffl
X
101112131415161718191 AIB1CID1E1.F
m
m
y
0i21456789ABCDEF
1
Y
10Ü12131415161718191 AIBleIDJE
1F
Eü
R
0123456789ABCDJEF
dü
T
01234567
anÜJ
C
200201202203204205206207
"SI-SJ
70
Las marcas al lado derecho del número de la entrada, salida, relé, contador y timer
indican que esos elementos se encuentran encendidos (ON), y por tanto ios que no
tienen marcas se encuentran apagados (O.FF).
Para poder realizar el control del PLC y en consecuencia también de la transferencia
automática, se pueden modificar vía software las entradas o salidas del PLC de acuerdo a
los requerimientos que se tenga.
Es de vital importancia tener en cuenta que cuando se forzan las salidas y/o entradas.,
estas no comprometan algún equipo en su funcionamiento, es decir, que si por ejemplo
se tuerza una salida y ésta controla a uri motor., se puede ocasionar algún, tipo de
accidente.
Cuando el PLC está en modo RUN? se puede controlar los relés de X, Y, R, T , C
poniendo valores de ON/OFF en número máximo de 16 relés al mismo tiempo. Cuando
un relé está forzado, este se verá en vídeo reverso, para indicar que se ha cambiado su
estado en ON/OFF.
Para cancelar el estado forzado de los relés se puede realizar de tres maneras:
1.- cancelando manualmente en la pantalla FORCED T/O
2.- cambiando el. modo del PLC (RUN /PUG)
3.- apagando el PLC.
Si solo se sale de la pantalla de forzar., los relés forzados no se desactivarán.
71
Cuando Se ingresa en la pantalla FORCED Í/O aparecerá un cuadro corno el siguiente:
( FORCÉ
Relay
xxxxxXxxxxXxxxx
i/O)
Status
xxxxxxxxxxxxxxx
Auto inc.
Relay Status
xxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxx
En el lugar de relay xxxxx se debe colocar la entrada o salida que se desea forzar, como
por ejemplo XO, y en el lugar de Status xxxxx se pondrá el estado ON (F9) u OFF (FÍO).
Hasta este punto se ha establecido et control y monitoreo del PLC en forma directa, es
decir, de los parámetros que comandarán la transferencia automática cuando el PLC
está conectado directamente con Ja computadora.
En caínbio., cuando se na habilitado la opción de comunicación vía módém, y seteando
los parámetros para el rnódem se puede realizar el control y monitoreo del PLC en
forma remota.
Para configurar los parámetros del módem, en la ventana de NPST CONF1GURATÍON
con la tecia F7 se tiene una pantalla como la siguiente:
72
).-AUTO DJAL Yes/No2.- REGtSTRATIONNo. 1 -323.-DATALENGHT 7 -8 bits4.- PÁTUTY CHECK Nonc / Evcn /Odd5.-STOP BIT 1 / 2 bits6.- MOPENÍ CQMMAND ÍTaycs Át / CCITT v.25 bits7.- PULSÉ/TONE pulse lo pps / pulse 20pps /tone
L- AÍ escoger YES al arrancar el prografria va a marcar el número de teléfono que se
haya asignado á¡ Ítem No.2 (Regístration No.)-
2.- Se puede asignar un número máximo de 32 números de teléfono
3.- Se debe colocar el número de bits para la transmisión, por defecto se usa 8 bits
4.- Chequea la paridad, por defecto se tiene sin chequeo de paridad
5.- Bit de parada, se escoge 1 pues la suma de Bit de inicio(l) -1- bits de datos (8) + bit de
parada (í) deben dar como resultado = 10.
6.-Comandos para el módem, esto depende de cada tipo de módem y para este caso en
particular se usará los comandos Hayes AT.
7.- Se puede seleccionar pulsos o tonos y en este caso se usan los tonos.
Se grabarán estos datos y se los descargará en el PLC, lo que implica que esto se debe
bacer con comunicación directa, para que la próxima vez que se encienda el PLC estos
datos queden almacenados en el controtador lógico.
Antes de establecer la comunicación entre los módems, se debe iniciaÜzar al módem que
se encuentra al otro lado de la línea junto al PLC cambiando et selector de modo de
operación de JPJRG a RUN o también prendiendo el PLC en modo de RÜN y con ei ítem
#2 del cuadro anterior (Registration No.) seteado en L Solo se debe inicializar el PLC
73
una vez y no volverá a reinicializar nuevamente aunque se vuelva a cambiar el selector
demododePRGaRÜN.
Se puede tener un registro de números de telefónicos, para hacer más rápida la
comunicación entre la computadora y el. PLC remoto. Para ingresar estos teléfonos en la
ventana de NPST CONFIGURATION, presionando las teclas SH1FT F9 se activa una
pantalla en la que se puede ingresar los números telefónicos a los cuales están
conectados los módems remotos, (si se tiene que pedir línea por medio de una central
telefónica, anteponer el número 9 seguido de una coma Q ). Se puede poner además un
pequeño comentario acerca del .número telefónico al que se está ingresando. En la casilla
de STATUS se colocará automáticamente los datos con los cuales se está realizando la
comunicación, telefónica. Luego de esto se puede hacer que el módern de la
computadora marque el número de teléfono anteriormente ingresado presionando las
teclas SHÍ.FT Fl O y comienza el. marcado para establecer la comunicación con el módern
remoto.
Otra forma de comunicarse es mateando directamente el número de teléfono que está
asignado al módem del. PLC. Para realizar esto se debe ingresar en ía pantalla NPST
CONFIGUflATJON y luego presionar las teclas SH1FT F8 y se desplegará una pantalla
pequefla en la cual escribimos directamente el número de teléfono deseado y con Fl
ejecútala orden y marca el número de teléfono.
Una vez marcado el número de teléfono del módem del PtC y que este haya sido
inicializado, se establece la comunicación entre ios dos módems (pueden conversar) y en
este momento sé puede hacer el control y monitoreo del PLC conlo si estuviera
conectado directamente.
Se pueden realizar cambios dentro del programa (TÉSlSPLC) ingresando en la pantalla
de EDIT A PROGRAM y dentro de este la opción de USEFUL EDIT, pero tomando en
cuenta que se deben cumplir ciertas condiciones como son: Que e.l PLC se encuentre en
modo de PROGRAM y no en el de RUN, que el PLC este en modo de ENTRY y no de
SEARCH, y luego de haber realizado los cambios respectivos al programa se los debe
compilar y descargar al PLC que se encuentra en forma remota, para esto se debe
presionar las teclas CTRL 4- F] y luego de ser compilado se muestra una pantalla que
indica que si los cambios realizados se desea que se descarguen en el PLC y se debe
responder YES.
Antes de cortar la comunicación remota., se debe quitar de línea a la computadora y al
PLC, usando ¡as teclas CRTL -i- ESC, de esta manera se indica en la pantalla en mensaje
de OFF LIME. Luego de esto se puede dar por terminada la sesión al desconectar la
comunicación de los moderas, presionando., en la pantalla de NPST CONFIGURATION,
las teclas S.HIFT F7 que realizan Ja desconexión de la comunicación remota. Se puede
realizarla conexión y desconexión remota cuantas veces sean necesarias.
75
3.4 DESCRIPCIÓN DEL Í)ISEÑO, PLANOS Y DIAGRAMAS DE CONEXIÓN
Se procederá con el diseño de la transferencia automática, tomando en cuenta los
criterios que se han expuesto en los capítulos anteriores.
En primer lugar se debe conocer la carga instalada, es decir, los parámetros de voltaje,
corriente, si el sistema eléctrico es trifásico, factor de potencia y potencia activa. Y con
estos datos se determinarán las especificaciones de los contactores. Por disponibilidad se
usó un analizador de carga industrial de Jnarca ceRtJSTRAK Ranger" el cual está
diseñado para hacer un análisis de los parámetros antes descritos.
El programa para descargar los datos acumulados eri el analizador de carga hacia la
computadora, para luego poder obtener los gráficos necesarios es el denominado
ÍCPronto Software".
Este analizador de carga entrega gráneos de voltajes, corrientes en cada una de tas fases,
potencia activa trifásica, potencia reactiva trifásica., factor de potencia trifásico.
La forma como se debe hacer la conexión física del analizador de carga y datos del
software que utiliza se lo describe en el anexo No. 1
Cabe señalar que en la realización de este trabajo, el analizador de carga fue colocado
durante siete horas para poder obtener los datos necesarios. Los parámetros
76
encontrados fueron de un día típico de trabajo, a excepción de las 11:20 de la mañana,
hora en la cual se conectó por un instante un equipo para prueba, el cual ocasionó un
pico muy alto de corriente,
ComO se puede apreciar en los gráficos que constan desde la Fig. 3.7 hasta la Fig. 3.15,
los valores de corrientes y de voltajes permanecen sin mayores variaciones con excepción,
de un pico muy alto de corriente, el cual ocasiona que se tengan como valores máximos
de corriente valores cercanos a los 40 Amp. Pero este pico de comente no será tomado
como dato válido pues se trató de Una prueba aislada de un equipo, el cual no pertenece
a la carga instalada.
De acuerdo a la tabla anterior se puede determinar que la potencia necesaria que debe
suministrar et generador para esta carga instalada es de 1.9 KW con un Tactor de
potencia de 0.88 será necesario un generador que en la ciudad de Quito suministre una
potencia mínima de 2.15 KVÁ.
Él generador que se ha utilizado para este trabajo tiene las siguientes características:
a) marca "SDMO Groúpes Electrógenos" modelo DS20J.
b) motor DElJTZ F3MÍOÍ1F enfriado por aceite y aire a í 800 rpm.
c) Alternador Leroy Sorrier autorregulado y autoexitado, aislamiento y calentamiento
clase H de 17 KW ó 22 KVA. En servicio continuo bajo factor de potencia 0.8,
220/127 V.
77
104
H4'12 24=13 24'14 24:15 2 4 = 1 6 24=17 24 1824 Jun'99,U=06'24 TESIS102 (DOTO
Key;Graph 1 Trace 1 TESIS101.DTA Adaptive LineGraph 2 Trace 1 TESIS102.DTA Adaptive Line
28 aun 199928 Jun 1999
Fía 3.7 VOLTAJE FASE4
F1G3.S VOLTAJE FASES
78
116.8
A 114.0C
llc.ír
^ 118.00
lüo.y
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Uac
40.6
A 35,0
30.0
C 25,0U
20.0rr 15.0
10.0-nt 5,0
0.0-
ñacKey:Graph 1 TiG r a p h 2 Ti
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24P4 Jun'99,1
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12 24'06'24
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24=12 24=13 24*11 24-15 24=16 2 4 = 1 7 24 1824 ^'99,11=06=24 . TESIS105 ' (DO'HH)
ace i TESIS103.DTA A d a p t i v e bine 28 Juo 1999ace 1 TESIS105 .DTA Adapt ive Liae 28 J u n 1999
. 3.9 VOLTAJE FASE C
F.IG 3.10 CORRÍANTE FASE A
79
ftac £4 Jun'99,11
24 = 12Aac 24 Jun'99,11=06=24
2^13 24=14 24 = 15TESIS107
Key:G r a p h 1 Trace 1 TES IS 106 .DTA Adaptive LineGraph 2 Trace 1 T E S I S 1 G 7 . D T & Adaptive Line
24=16 2^17 24=1(OD=HH)
28 Juo 199928 Jun 1999
FÍG.3.Í¿CORRIENTE FASE B
FIG 3.12 CORRIENTE FASE C
WrK e y ;G r a p h 1G r a p h 2
24'12 240334 Jun'99,11'06'24
24Ü4 £4=15TESÍSÍ10
24 = 16 H 4 = 1 7 24'18(DD'BH)
Trace i T E S I S Í 0 9 . D T Á Á d a p t i v e L i n aTrace 1. T E S I S i l O . D T Á Á d a p h í v e Liae
28 Jun 199928 J u n 1999
FIO. 3.13 POTENCIA ÁCffVA TRÍFÁSICA
FÍO 3. Í4 POTENCIA RÉACffrÁ TRIFÁSICA
81
1.10-1
24 = 12 £403 24 = 14 24=15 24=16 24'i? 24'-18PF 24 Jun'99,11'86'24 TESIS]]] ÍOD=HH)
Key:Graph 1 Trace 1 TESISUl.DTA Adaptive Line 28 Jim 1999
FíG 3.15 FACTOR DE POTENCIA TRIFÁSICO
82
d) Mantiene su potencia hasta 1800 metros sobre el nivel del mar. Potencia efectiva en
Quito es de 15KVA.
Este generador diesel tiene cuatro posiciones para la llave que comanda et arranque y
parada, y posee un tablero tipo G2000 en el cual se tiene un amperímetro, que puede
medir la corriente que circula por cada una de las fases, un. voltímetro que puede medir
los diferentes voltajes entre fases y fases y neutros y un frecuencímetro para saber la
frecuencia de la corriente que está suministrando el generador. Además de conmutadores
para el voltímetro y el amperímetro. Esto se puede apreciar de mejor manera en e! anexo
No. 2.
De acuerdo a los datos de corrientes y voltajes y a la disponibilidad, se usarán
contactores de marca General Electric, modelo CR206DÍ Nema size 2 que pueden
manejar corrientes de 40 amperios.
Estos contactores poseen un enclavarniento mecánico para poder impedir que la energía
eléctrica normal y la del generador alimenten a la carga en forma simultánea.
Fue necesario construir una tarjeta de interfaces que acondiciona tanto las seríales
externas de entradas (voltajes a ser monitoreados tanto de la red normal como del
generador), como de las señales externas de salidas (luz de alarma, prender y apagar el
generador).
Esta tarjeta de interfaces se encuentra en el gráfico de la Fig. 3.1.6 en la cual se han usado
relés intermedios tanto de 120 VAC como de 24 VDC para poder realizar e]
acondicionamiento de las señales de entrada y salida.
Se han usado adicionalmente dos relés de 120 VAC para poder comandar al contactor de
la Empresa Eléctrica y ai del generador, estos relés soío se activan cuando la
transferencia se encuentra con el selector en la posición de automática. Además sirven
para realizar el bloqueo eléctrico entre las dos fuentes de energía.
Otro relé auxiliar de 24 Vdc es usado para poder realizar e! control de la transferencia de
forma, manual y automática.
Existen 5 selectores (switches) que sirven para las siguientes funciones:
SWl. cuando se lo activa (ON) se genera una señal que ingresa en el PLC para que
ejecute la programación semanal.
SW2 con este switch se activa la prueba de la transferencia pero sin carga.
SW3 comanda al cqntactor de la Empresa Eléctrica y Jo activa siempre y cuando la
transferencia se encuentre en forma manual.
SW4 actúa, de la misma manera que SW3, pero con el contactor del generador.
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3.1
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HOJA
1
DE
1
SW5 sirve para que la transferencia trabaje de forma manual o automática.
Si uno de los selectores (SwUches) SW3 o SW4 se encuentra activado y si se activa el
otro, se desconectarán los dos contactores para evitar que se produzca un corto circuito
por la unión de las dos fuentes de energía.
Existen dos baterías de 12 VDC cada una, conectadas en serie para poder tener un
voltaje total de 24 VDC que sirve para alimentar a! PLC cuando se encuentra sin
suministro de energía tanto por parte de ta red normal como del generador.
De una de las baterías se tomará para alimentar aí módem cuando exista una falla de
energía.
Se tiene además una .fuente que se alimenta con 120 Vac desde el lado de ja carga y
entrega 24 VDC para mantener a las baterías cargadas para cuando sean, necesarias.
Bn la figura 3.17 se muestra la disposición de ¡os diferentes elementos que constituyen
esta transferencia automática.
PROG. PRUEBASEMANAL TRANSF.
MANUAL MANUALCONTACTOR CONTACTOR AUTOMÁTICO
E.E. GENERADOR
RELÉAUX.No. 9
24Vdc
/I
r¿hSW5
—ATTP
BEECEENA GEE GECGEov.12 V.24 V.ACÁ
.MANUAL U B CA
TARJETADE
INTERFACE
tr &PLC
FP1/FPM
RELEAÜX.No. 10E.E.
120 Vac
RELEAÜX.No. 11
GENERAD.
120 Vac
NYoY7
CONTACTOR
EMPRESA
ELÉCTRICA
CONTACTOR
GENERADOR
BAT.12V
BAT12V.
f- - 120V9C
FUENTE DE24 Vdc
MODEMMICROCOM
28,8
FIGURA 3J7 DISPOSICIÓN J)E LOS ÉLEÁtÉNTOS DENTRO DEL TABLERO DECONTROL PARA TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA.
87
En ¡as figuras 3.18, 3.19, 3.20 se tienen los diagramas de fuerza, diagramas de control y
diagrama de interconexiones.
En e¡ anexo No. 3 se presenta el programa utilizado para el control y monitoreo de la
transferencia ( TESISPLC), el mismo que está diseñado en lenguaje Ladder, de acuerdo
a los requerimientos que se mencionaron en los capítulos anteriores.
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3.5 PRUEBAS DE FÜNCTONAMIENTO
Se realizaron varias pruebas hasta poder tener la transferencia funcionando de una
manera adecuada, para ello se fueron haciendo paiebas de forma separada de cada una
de las partes que constituyen la transferencia, y cuando cada una de ellas funcionaba de
una manera correcta se la unía con las partes restantes del sistema.
Así por ejemplo, se realizaron pruebas de la comunicación remota entre el PLC y la
computadora. Primeramente se tuvo que construir eí cable que comunica el PLC con e!
módem, luego se logró setear a los moderas para que trabajen acorde a los
requerimientos de este trabajo. Dentro del programa NPST3 se definieron los
parámetros necesarios para que se produzca la comunicación y posterior control remoto
del PLC.
Uno de los mayores inconvenientes fue el momento de realizar la comunicación remota
con el PLC, pues no se podía establecer dicha comunicación, ya que en los diagramas de
cables que se tiene en los manuales, Los pines 2-3 del cable que va desde el módem
remoto hasta eí PLC estaban intercambiados.
Una manera efectiva para ver si el módem remoto se inicialízó correctamente es cuando
al prender el PLC las luces de RD y SD parpadean por unos instantes.
92
De igual manera se definió corno se debía realizar el acondicionamiento de las señales
que debían entrar y salir del PLC para que puedan Comandar a los distintos elementos de
la transferencia, para ello se construyó una tarjeta de intcrfaces de las seña.les de entrada
y salida y se simuló su correcto funcionarriiento.
Se definieron cuántos selectores (Switches) se debían instalar para poder comandar ías
diferentes opciones que presenta la transferencia, así como por ejemplo:
Para seleccionar entre transferencia manual o automática
Para realizar una prueba de la transferencia
Programación semanal
Activar manualmente el contactor de la empresa eléctrica
Activar manualmente el contactor del generador.
Cuando se integraban las partes que conforman el sistema de transferencia se
solucionaban ciertos inconvenientes como el hecho de que se debía prever que el
módem. no se quedara sin alimentación cuando se producía Una falla eléctrica o cuando
se estaba realizando el cambio entre las fuentes de energía (empresa eléctrica —
generador).
Un problema que se debía solucionar es el que cuando el selector SW5 se encontraba en
forma manual se podían activarlos dos contactores simultáneamente, lo cual ocasionaba
que se unían las dos mentes de energía. Esto se solucionó usando los otros contactos
de los switches SW3 y SW4 para producir un bloqueo mecánico.
93
Existieron otras dificultades tales como la necesidad de polarizar con 24 VDC al PLC
para su funcionamiento y además se debía alimentar con 24 VDC a los celos que
comandan la salidas del PLC puesto que cuando se realizaron las simulaciones solo con.
la polarización del PLC el led que indicaba que se activó una salida era suficiente.
Una vez que se juntaron todas las partes de la transferencia y se hicieron las pruebas de
funcionamiento respectivas, se cargó y corrió el programa (TESISPLC) en el TLC luego
de lo cual se fueron depurando en la práctica ¡os diferentes pasos del programa como
son aumentar o disminuir los tiempos de los timers y contadores, cambiar instrucciones
para que el programa sea optimizado.
Si por alguna razón externa se corta la comunicación entre Ja cofnputadora y el PLC, se
debe usar la opción de cancelar la comunicación Usando el programa NPST3, luego
NPST CONFIGURATJON y finalmente presionar las teclas SHLFT F3. Una vez
realizado esto se puede nuevamente intentar la comunicación marcando nuevamente el
numero telefónico.
Al final de todas estas pruebas individuales y en conjunto se logró el objetivo de poder
realizar el control y monitoreo a distancia de la transferencia automática utilizando PLC
FPÍ/FPM.
94
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Luego de la investigación teórica y la realización práctica de este trabajo,, se ha llegado
a las siguientes conclusiones que han servido de base para formular las
recomendaciones que también se describen a continuación:
Usando el PLC FP1/FPM de la casa Matsushita se logra establecer una comunicación
remota entre dicho PLC y una computadora., para lo cual se utilizan las líneas
telefónicas y dos módems externos,
Al PLC FPÍ/FPM utilizado en esta tesis se le pueden añadir varias tarjetas tanto de
expansión de entradas y Salidas (máximo 60 entradas y 40 salidas) como de tarjetas
inteligentes (conversores A/D, D/A, í/O analógicas) con lo cual se incrementa su
versatilidad y se puede convertir en una herramienta poderosa para el control de una
fábrica pequeña.
Se ha elegido a este PLC FPÍ/FPM y dentro de estos el modelo C20R por ser-
pequeño, de bajo costo y sobre todo que permite realizar una comunicación remota vía
módem.
Existen otros modelos de PLC (C20T, C32X) los cuales tienen salidas a transistor. Pero
el modelo C20R utilizado en esta tesis tiene salida directa a relés que pueden manejar
corrientes de hasta 2 amperios a 250 YAC, lo que resulta más conveniente para esta
aplicación práctica.
95
Los requerimientos de la computadora necesarios para trabajar con este PLC son
mínimos ( 486, DOS 4.0 o superior, 8 Mb de ram). Así como también los conocimientos
de computación no son muy elevados, Jo cual es muy conveniente por cuanto se puede
realizar eí entrenamiento del personal de una manera rápida.
Este PLC es muy versátil para aplicaciones pequeñas y medianas por to que, además de
lo antes expuesto, brinda un costo relativamente bajo si comparamos con sistemas
similares.
La aplicación práctica de realizar la transferencia automática es solo una de las muchas
aplicaciones que se pueden realizar con este PLC. así por ejemplo alarmas, controles de
acceso, supervisión de eventos, etc.
Existen sistemas específicos para el control de transferencias automáticas, como es el
caso de LOVATO el cual tiene algunas ventajas tales como el hecho de que no se
necesita nada .más que realizar el cableado de fuerza. Su presentación es muy buena,
pero tiene desventajas como son; utl costo elevado, solamente ofrece comunicación
remota vía cable usando el puerto RS485 con un alcance máximo de 1000 metros.
Él PLC FP1/FPM usado en este trabajo tiene un mayor número de relés especiales e
instrucciones de alto nivel, pero solo se usaron las necesarias para esta aplicación, y ¡as
restantes podrán ser usadas de acuerdo a las necesidades de cualquier otro proyecto.
Si no se desea utilizar las pantallas del programa NPST3 para el control de la
transferencia, se puede realizar un programa en Visual. Basic para que las presentaciones
sean de mejor calidad.
Durante el desarrollo se tuvieron que sortear algunos inconvenientes para lograr el
objetivo propuesto, ya que se tuvieron que realizar pruebas con diferentes tipos de
módems, inicializar los módems., confeccionar los cables tanto para la comunicación
directa como par la remota del PLC, puesto que en los manuales respectivos no se
brinda una información profunda sobre la opción de comunicación remota.
Es recomendable el uso de módems externos y si es posible de las mismas
características a ambos lados de la línea telefónica para que la comunicación entre la
computadora y el módem remoto sea factible y confiable.
Se recomienda tener mucho cuidado cuando se necesita forzar entra.das o salidas, las
cuales pueden encender o apa.gar equipos que pueden ocasionar accidentes.
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54 Mínimum time span across graph39 Resolution oí left and right axis35 Resoiulíon oí división on time axis
Prlnters Supported
36 Epson FX, RX, and MX; Okidata 192 and 193;54 Star; Hewlett-Packard LaserJet and PaintJet; IBM
Pro II and others.
A - DESCRIPCIÓN
Los racks de control/mando MANU y AUTO están equipados con diversos apareilajes e indicadoresstandards u opcionales. Según las opciones adoptadas, los emplazamientos de estos últimos sobre elfrontis pueden variar. Las figuras que se muestran a continuación definen las funciones de los diversosapareilajes.
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-AMPERÍMETRO : Indica la intensidad en Amperios en una fase.
- FRECUENCÍMETRO :
-VOLTÍMETRO
CONMUTADOR DEVOLTÍMETRO :
CONMUTADOR DEAMPERÍMETRO :
CONMUTADOR DEARRANQUE Y PARO
Indica la frecuencia en Hertzios la corrienteeléctrica producida por el grupo electrógeno.
Indica la tensión en Voltios suministrada porel grupo electrógeno.
Las diferentes posiciones permiten la lecturade la tensión en el voltímetro entre fases oentre fase y neutro.
Las diferentes posiciones permiten la lecturaen el amperímetro de la corriente que circulaen cada fase.
El conmutador tiene 4 posiciones :
^U ; posición de la llave cuando el grupoelectógeno no se halla en funcionamiento.Permite además su paro y el borrado de losdefectos.
O | : en esta posición, el circuito eléctrico delgrupo electrógeno se halla bajo tensión. El testigode carga de batería está encendido. Los indicadoresy el voltímetro batería están bajo tensión e indican elestado de los diferentes órganos bajo control.
: ciertos motores están equipados conun sistema de ayuda al arranque en tiempo frío.Para su arranque es necesario mantener lallave en esta posición durante 5 a 20 segundos.
O : en esta posición se acciona elarranque ; arrastra el motor a una velocidad que
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BIBLÍOGRÁFlA
1.- AVILES Fausto; "INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS"; Í979; Ed: ETA;
2.- "AUTÓMATAS PROGRAMABLES" TELEMECANIQUE, GRUPO SCHNEIDER.
3.- BISHOP Oven; "PROYECTOS DE CONTROL REMOTO"; ,1990; Ed. CEAC; Perú; 3ra. Ed.
4.- CELLERI Carlos, "CONTROL INDUSTRIAL" ; 1980 EPN
5.- 'CONTROL DE TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA" Folleto de A1CO Ltda.
6.- DA SILVA Aluízio: "TELECOMUNICACIONES, SISTEMAS DE ENERGÍA"; EMBRATEL;
1980.
7.- DELGADO Edgar, 'SISTEMA DE TRANSFERENCIA AUTOMÁTICO Y CONTROL DE
GENERADOR BASADO EN CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES", Pubiicación de
SQUAREDCOMPANY.
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AROMAT CORPORATION, Í995
10.- "PROGRAMMABLÉ CONTROLLER FP Series," Manual Técnico. Hardware
MATSUSHTTAÉLÉCTRJC WORKS, Lída. DICIEMBRE Í994
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