ejercicios plc clave

09/09/2002

I

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL HAEDO DEPARTAMENTO MECÁNICA

AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

EJERCICIO N° 1 AUTOMATIZACIÓN DE UNA MÁQUINA TALADRADORA

a. Descripción del Sistema

El accionamiento del pulsador S21 pone en tensión al motor de la bomba M3 y al motor de broca M2. La alimentación de los motores de broca y de bomba provoca el movimiento descendente (trabajo) de la herramienta (motor M1). Luego de realizada la perforación (final de carrera S7 activado) el motor de la bomba M3 queda desconectado lo que permite volver a subir la herramienta (motor M1) sin intervención humana. Cuando la herramienta queda liberada, la instalación vuelve a su posición inicial de reposo (motores M1 y M3 desconectados y final de carrera S8 activado). Para reiniciar el ciclo habrá que pulsar nuevamente S21. Un visualizador H40 indica la puesta en tensión general del circuito, realizada por el interruptor de llave S19. En todo momento puede detenerse el sistema pulsando S16.

b. Diagrama de Situación

c. Asignación y Referencias de E/S al P.L.C.

ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S19 Y0 M1 X1 S21 Y1 M2 X2 S16 Y2 M3 X3 S7 Y3 H40 X4 S8 X5 F1 X6 F2 X7 F3

d. Tareas a Realizar

1. Dibujar el diagrama de fuerza de los motores. 2. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de

módulo utilizado. 3. Diseñar el GRAFCET. 4. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje ladder.

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II



EJERCICIO N° 2 CADENA TRANSPORTADORA


Al pulsar S1 se inicia el movimiento de la cinta B. Una temporización de tres segundos permite que se active seguidamente la cinta A y la electroválvula Y35. La electroválvula Y35 se corta por activación del botón de parada S0. Tras un tiempo de transporte de 10 segundos, las cintas A y B se detiene simultáneamente.



ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S0 Y0 MA X1 S1 Y1 MB X2 FA Y2 Y35


1. Dibujar el diagrama de fuerza de los motores. 2. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de


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III



EJERCICIO N° 3 SISTEMA DE DOSIFICACIÓN


El sistema ilustra una instalación de dosificación de dos componentes líquidos A y B más agua. Los componentes A y B están en depósitos independientes y su salida es controlada por electroválvulas 2/2 vías normalmente cerradas. En cada depósito hay un detector para el control de nivel del componente. Los dos componentes anteriores son enviados por gravedad, previa apertura de las correspondientes electroválvulas, hacia un tercer depósito en el que la entrada de agua se efectúa mediante una tercera electroválvula idéntica a las anteriores. La cantidad a dosificar de cada componente vendrá determinada por la consigna de tiempo elegida. Una vez ya dosificados los componentes en el tercer depósito se mezclan durante 15 seg. con un agitador. A continuación se vacían del depósito mediante la apertura de una cuarta electroválvula durante 15 seg. La parada de emergencia sobre un pulsador adecuado interrumpe todo el proceso. Se prevé un ciclo de limpieza en el cual sólo se suministra agua y funciona el agitador.



ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 m(NA): marcha Y0 EVG: electroválvula de agua X1 p(NC):parada de

emergencia Y1 EVA: electroválvula depósito A

X2 i(NA): interruptor de limpieza

Y2 EVB: electroválvula depósito B agitador

X3 A(NA): detector de nivel depósito A

Y3 EVT: electroválvula de tanque

X4 B(NA): detector de nivel depósito B

Y4 EVD: electroválvula agitador

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IV




1. Dibujar el diagrama de conexionado neumático. 2. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de


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V



EJERCICIO N° 4 CONTROL DE SILOS


Tres silos S1, S2 y S3 que contienen productos distintos. Una cinta transportadora T1 que es accionada por un motor trifásico con arranque estrella-triángulo. El tiempo de arranque en estrella es de 4 segundos. Un carro C1 situado en un extremo de la cinta que recibe las mezclas transportadas por la cinta. Las mezclas a realizar con los silos afectados son las siguientes: Mezcla 1: S1 + S2 - Mezcla 2: S1 + S3 - Mezcla 3: S2 + S3 - Mezcla 4: S1 + S2 + S3 La apertura y cierre de las compuertas de cada silo se efectúa con cilindros de simple efecto controlados con EV 3/2 monoestables. La elección de la mezcla se efectuará mediante cuatro pulsadores NA. La cinta se pondrá en marcha, a través de cualquiera de los pulsadores, siempre que el carro se encuentre en posición (detector activado). Se cuenta con un pulsador de parada total NC y un relé térmico NC para protección del motor. La compuerta de cada silo debe permanecer abierta durante 15 segundos desde que se da la orden a través del pulsador correspondiente. Una vez cerradas las compuertas, la cinta debe permanecer activada durante 10 segundos para evacuar productos hacia el carro.



ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 M1 Y0 Kl X1 M2 Y1 Ke X2 M3 Y2 Kt X3 M4 Y3 Yv1 X4 P Y4 Yv2 X5 F Y5 Yv3 X6 SQ1

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e. Tareas a Realizar

1. Dibujar el diagrama de conexionado neumático y del motor. 2. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de


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VII



EJERCICIO N° 5 MOLDEADO DE PIEZAS


La máquina consta de: un cilindro para el transporte de la pieza, un cilindro de moldeado y un cilindro de extracción. Los cilindros son de doble efecto y están controlados por electroválvulas biestables. Un final de carrera reenvía, a cada fin de movimiento, la señal de retorno (en este caso de la salida de la barra del cilindro B) y el final de carrera se sustituye por el relé captador de caída de presión S11. El pulsador S7 permite iniciar el ciclo. La secuencia es: A+; B+ A-; B-; C-; C+.



ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S0 Y0 Y41 X1 S1 Y1 Y42 X2 S10 Y2 Y51 X3 S11 Y3 Y52 X4 S20 Y4 Y61 X5 S21 Y5 Y62 X6 S7 X7 SP(PARADA)


1. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de

módulo utilizado. 2. Diseñar el GRAFCET con el mayor grado de detalle posible. 3. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje ladder.

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VIII



PROBLEMA N° 6 INSTALACIÓN DE LIMPIADO DE METALES


Para los procesos de galvanización, las piezas a tratar deben estar desprovistas de todo residuo de salinidad, aceite o lubricantes para garantizar una calidad superficial regular. Con esta finalidad, se somete a las piezas a un proceso de limpiado, sumergiéndolas cierto tiempo en recipientes que contienen desengrasantes, detergentes y decapantes. Las condiciones a cumplir son: El carrito se encuentra en posición de reposo (salida) sobre el puesto de ejecución. El detector S1 y el final de carrera S2 son accionados. Las piezas a limpiar se colocan a mano sobre la herramienta da elevación. Tras pulsar el botón de arranque S10 el carrito (avance izquierdo del motor de traslación) avanza sobre el baño número 1. En ese momento termina el trayecto horizontal (S11 accionado) y se inicia el vertical (bajada del motor de elevación). Cuando el mecanismo está abajo (S3 accionado) comienza el tiempo de inmersión t1= 15 segundos. , después el mecanismo vuelve a subir. Cuando llega arriba (S2 accionado) se para el motor de elevación y comienza a funcionar el de traslación (avance izquierda). El carrito se dirige hacia el baño número 2 donde el proceso se repite, luego hacia el baño número 3 con las mismas operaciones a excepción de la maniobra final en que tras la elevación del mecanismo se inicia el avance a la derecha. El carrito regresa a la posición inicial quedando en situación de espera.


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ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S20 Y0 KM40 X1 S21 Y1 KM41 X2 S1 Y2 KM50 X3 S2 Y3 KM51 X4 S3 X5 S11 X6 S12 X7 S13

X10 S10 X11 SP (PARADA)


1. Diseñar el GRAFCET con el mayor grado de detalle posible. 2. Dibujar el diagrama de conexiones a los módulos de E/S, indicando el código de

módulo utilizado. 3. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje stage.

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X



PROBLEMA N° 7 SISTEMA DE REMACHADO


Se colocan las piezas en los alojamientos de los arrastradores 2 y 3. El cilindro A sale y lleva el arrastrador a la estación de remachado N1. La cabeza D procede al remachado. Cuando el primer proceso ha terminado, el cilindro C lleva el arrastrador a la estación de remachado N2. La cabeza de remachado D ejecuta nuevamente su trabajo. Después de realizar la segunda operación, el cilindro D vuelve a llevar el arrastrador 2 a su posición inicial. Después, el arrastrador 1, accionado por el cilindro A retorna, igualmente, a su posición de partida. El sistema queda así situado en la estación de remachado N3. La cabeza de remachado D puede ejecutar nuevamente su trabajo. Después, el cilindro B lleva el arrastrador 3 a la estación de remachado N4. La cabeza de remachado D ejecuta aún una vez más su trabajo. El cilindro B vuelve a llevar al arrastrador 3 a su posición final. Las piezas terminadas pueden retirarse del sistema.


c. Diagrama Espacio - Fase

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d. Asignación y Referencias de E/S al P.L.C.

ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S1 Y1 Y40 X1 S2 Y2 Y41 X2 S3 Y3 Y42 X3 S4 Y4 Y43 X4 S5 X5 S6 X6 S7 X7 S8

X10 S10 X11 SP (PARADA)



módulo utilizado. 2. Diseñar el GRAFCET. 3. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje stage.

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XII



PROBLEMA N° 8 MÁQUINA DE TRANSFERENCIA ROTATIVA DE TRES POSICIONES


Una máquina de transferencia permite realizar automáticamente varias operaciones simultáneas sobre piezas de un mismo tipo. Cada operación se desarrolla en un puesto determinado. La transferencia de un puesto a otro también se realiza automáticamente. El operador descarga la pieza terminada, carga la pieza a elaborar e inicia el ciclo que incluye: tronco común para el desindexado, transferencia e indexado, tres líneas paralelas correspondientes a los tres puestos de trabajo, al terminar su ciclo los tres puestos y con el cilindro A retornado a su posición de origen se puede iniciar un nuevo ciclo. Se han previsto tres marchas: automática con parada de emergencia, ciclo a ciclo con reinicio en la etapa donde se produce la parada y regulada en donde el ciclo de cada puesto puede controlarse independientemente por un pulsador de pupitre.


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XIII



c. Detalle de las Operaciones en cada Estación

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XIV



d. Asignación y Referencias de E/S al P.L.C.

ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S10 Y0 Y32 X1 S11 Y1 Y33 X2 S12 Y2 Y34 X3 S13 Y3 Y35 X4 S14 Y4 Y36 X5 S15 Y5 Y37 X6 S16 Y6 Y38 X7 S17 Y7 Y39

X10 S18 Y10 Y40 X11 S19 X12 S20 X13 S21 X14 S22 X15 S23 X16 S24 X17 S25 X20 S0 X21 S1 X22 S2 X23 S3 X24 S4 X25 S5 X26 S6



módulo utilizado. 2. Diseñar el GRAFCET. 3. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje STAGE.

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PROBLEMA N° 12 SISTEMA DE LLENADO DE BOTELLAS


Se tiene un sistema de llenado de botellas compuesto por tres cilindros. Los cilindros A y B son de doble efecto, mientras que el A es de simple efecto. Las válvulas que gobiernan los cilindros son monoestables. El cilindro B cuenta con sensores de posición inductivos de tres hilos. Para detectar el llenado de las botellas se cuenta con sensores de tres hilos: botella llena sensor óptico y botella vacía sensor capacitivo. El cilindro A cuenta con finales de carrera eléctricos. Se cuenta con dos pulsadores que permiten selectar ciclo único o ciclo continuo.



ENTRADA REFERENCIA SALIDA REFERENCIA X0 S1 Y1 Y1 X1 S2 Y2 Y2 X2 S3 Y3 Y3 X3 S4 X4 S5 X5 S6 X6 ACI (CICLO ÚNICO) X7 ACC (CICLO CONTINUO)



módulo utilizado. 2. Diseñar el GRAFCET con el mayor grado de detalle posible. 3. Diseñar el programa para el P.L.C. en lenguaje STAGE.

ejercicios plc clave

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