laboratorio 03 programacion con plc

7/25/2019 Laboratorio 03 programacion con plc

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MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA DE PLANTASISTEMAS MECATRNICOS INDUSTRIALES

LABORATORIO N 03

Automatismos de Sistemas con

PLC SIEMENS S7-300

Alumnos: Choquemaque Mendoza John Quispe Escarcena, Roberto Salas Nina, Alexandra Revilla ora!co, "r!an #ancco Condori, Manuel

Docente:

Mi$uel e%nI SEMESTRE !"u#o B

A"e$u%#&'Pe"( )0*+

1.- OBJETIVOS

PRO!RAMA DE ,ORMACIN RE!ULAR


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&'R

Realizar el circuito electro hidrulico para poder ser controlados

con un PLC. Realizar el programa Ladder y lista de instrucciones que

controle la secuencia del circuito hidrulico Utilizar el software Step 7. Conocer e identicar las partes de un sistema mecatr!nico. "denticar los tipos de sensores# de presi!n# temperatura. "denticar los tipos de actuadores. $plicar los sensores %inarios de presi!n a determinados

requerimientos operati&os industriales.

2.- SEGURIDAD EN LA EJECUCIN DEL LABORATORIO

$ntes de realizar el la%oratorio'

Tener cuidado con e !i"o #ni$ee% de $o!a&e 'ue%u(ini%!ran a o% e'ui"o%

$ntes de utilizar los instrumentoscerciorarse si son de entrada o desalida# para no da(ar los equipos

)ener cuidado en la cone*i!n y en ladescone*i!n de los equiposutilizados

$seg+rese que usted y sus compa(eros de grupo

tienen los implementos necesarios de seguridad.

Recuerde que &a a tra%a,ar con elementos de aire

comprimido# electricidad y -uidos de alta presi!n.

).- RECURSOS

Equipos, instrumentos ! accesoriamente(

PC


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&'R S)P 7 PLC Siemens S7/011 Sistemas 2idrulicos3neumticos

*.- +ARCO TEORICO

A)*+MA*-AC.N /E &R+CES+S

)n sistema autom0tico busca la sustituci%n del operador humano tanto en sustareas 12sicas como mentales3 El concepto de re$ulaci%n autom0tica mane4adahasta el presente cap2tulo, se ha centrado especialmente en tareas de control quepueden ser consideradas como mu! unidas al proceso que se desean controlar3

/e esta 1orma, siempre se ha considerado que existe una consi$na que de al$una1orma es suministrada por el usuario, ! que el sistema de control debe conse$uircomo respuesta del sistema3 Sin embar$o, en un sistema autom0tico actual, 5stees un lazo de control considerado como de nivel b0sico3 as teor2as ! t5cnicas de

re$ulaci%n de procesos, tanto continuos como discretos, tienen como ob4etivoconse$uir que las variables controladas se comporten se$6n unas consi$nas demando ! unas caracter2sticas3

Este ob4etivo no es el 6nico ni el m0s comple4o quedando a6n muchos aspectosque tocar a la hora de automatizar3 Muchas de las operaciones que deben serrealizadas en un sistema autom0tico, no necesitan de la precisi%n, el se$uimiento,o el control din0mico hasta ahora supuesto en el estudio de los sistemascontinuos3

Es m0s, la ma!or2a de las acciones de control que se realizan quedan constituidaspor sistemas que s%lo admiten dos estados( o activos o inactivos3 *al es el caso de

la activaci%n de una cinta transportadora, del cierre de una pinza, el accionamientode un alimentador discreto, o la lectura de determinados sensores de presencia,contacto, luz, etc3 &or tanto, en muchos casos, !a no es tan importante c%mo sehacen las operaciones autom0ticas, sino cu0ndo ! c%mo se coordinan las mismas3

Este aspecto de la automatizaci%n, residente sobre sistemas con un n6mero 1initode estados, es lo que se denomina control todo7nada3

Automatizaci%n /otaci%n a la 1ase de producci%n de un sistema de control,potencia ! comunicaci%n, que realice el traba4o ! que pueda ser $obernado por eloperador mediante un sistema de mando

,.-DESARROLLO

)na maquina pulidora se emplea para pulir cubiertas met0licas de un producto3as cubiertas son colocadas a mano3 Cuando se presiona el bot%n S*AR* elmotor hidr0ulico arranca ! el cilindro8A ubica el pulidor en posici%n de traba4o3El cilindro de alimentaci%n 9A lue$o e4ecuta 8: dobles carreras entre dossensores3 as 8: carreras son $rabadas por un contador3 ue$o de las 8:


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&'Rcarreras se completa el ciclo, el v0sta$o 9A retorna a su posici%n ori$inal3 Elmotor se detiene ! se ubica el pulidor en su posici%n ori$inal3 El cilindro dealimentaci%n es activado a trav5s de un circuito di1erencial3

4ig 5. Componentes del mecanismo

+-*' DIA!RAMA DE ,UNCIONAMIENTO

'i$ ;3 'uncionamiento mediante el dia$rama de 1aces3

+-)' CIRCUITO .IDR/ULICO


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'i$ 93 Circuito hidr0ulico3

+-3' CIRCUITO DE MANDO ,UER1A

4igura 6. Sistema de mando.

+-+ CIRCUITO DE ,UER1A O POTENCIA-

'i$ura :3 C"RCU") 8 4UR9$.


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&'R

'i$ura


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&'RLader # de%cri"cin de "roce%o


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&'R


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&'R

.- EJERCICIOS

.1 E%'ue(a 1

AMEN*AC.N /E &E-AS A )NA MAQ)NA A&CA/+RA /E C+Aos sistemas modernos de alimentaci%n de piezas deben ser vers0tiles >parautilizarlas en combinaci%n con diversas m0quinas di1erentes, contribuir a acelerarlos procesos ! controlarlos me4or3 Cumpliendo estas condiciones, permitenaprovechar me4or ei rendimiento de las m0quinas3 En el dibu4o se aprecia unsistema

sencillo para la alimentaci%n de listones o tableros que puede ser montadoposteriormente en una m0quina3 as piezas son retiradas del car$ador medianteun $ancho escamoteabre >si las piezas son anchas, puede utilizarse varios$anchos= ! desplazadas hasta los rodillos de avance3 Estas desplazan la piezapara posicionara deba4o de una herramienta o una m0quina aplicadora de cola>que no aparecen en la $r01ica= os rodillos est0n 1orrados de $oma para ma!or1ricci%n ! no da?ar las piezas3 El $ancho solamente tiene que sobresalir unospocos mil2metros para co$er la pieza3 El empu4ador se desplaza $uiado en carrilesen 1orma de ) o @ hasta que la leva de conmutaci%n act6a sobre el detector,con lo que se invierte el sentido del movimiento3 a inversi%n del sentido tambi5npodr2a estar a car$o de un detector para cilindros3

C+M&+NE*ES A )*-AR(

SS*EMA MECANC+C+M&+NEN*E

MAEN/ESCR&C+N

Em#u2&o" Encar$ado dedeslizar los tableros


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&'Ro listones que seencuentranapilados3

C&""%l e 4u5& Encar$ado deproporcional elcamino de recorridoen l2nea recta hastaque el tablerolle$ue hasta losrodillos3

c&"4&o" Encar$ado dealmacenar lostableros hasta quesean desplazadospor el $ancho dearrastre hacia elcarril3

Ro%llos e&6&nce

'orados de $omapara ma!or 1ricci%n! no da?ar la pieza,se encar$an dea!udar en eltransporte3

!&nc7o e&""&st"e

Sobresaliente enunos mil2metrospara poder co$er !desplazar la pieza

SS*EMA /E C+N*R+ B A)*+MA*-AC+N&C SEMENSS79DD

&ara automatizar elcircuito a trav5s de

un control l%$ico sehace uso del &Csiemens S79DD3&reviamente sedeber0 utiliza unlen$ua4e depro$ramaci%n >+&,

AF, etc3 =


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&'R&ro$ramaci%n enlen$ua4e A//ERa trav5s de unso1tGare utilizandoSMA*C3

A trav5s delpro$rama SMA*C7Step , se aplicarauna l%$icasecuencial , la cualcontara con(EN*RA/ASSA/AS*EM&+R-A/+RESMEM+RASC+N*A/+RES

SS*EMA /E ME/C+NC+M&+NEN*ES MAEN /ESCR&C+NSensor deproximidad

os sensores deproximidad seencar$aran deactivar los cilindrosde topes, paracontener los

ob4etoseva deconmutaci%n

a leva deconmutaci%n act6asobre el detector !de esta manera selle$a a invertir elmovimiento

SS*EMA /E AC*)AC+NC+M&+NEN*ES MAEN /ESCR&C+N&ist%n neum0tico Estos cilindros se

encar$aran delevantar los de los

ob4etos quecirculan por la cintao 1a4atransportadora ,hacia los dep%sitosintermedios


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&'RCompresor Encar$ado de$enerar el airecomprimido para el1uncionamiento delcircuito3 /ebecalcularse sucapacidad deacuerdo al lapresi%n de traba4o !caudal de loscomponentes

&artes del circuitoEmpu4ador para la alimentaci%n de las piezasCarril de $u2aSoporteCar$ador&iesRodillos de avanceSoporte del car$adorancho de arrastre

Cilindro neum0ticoeva de conmutaci%nM0quina para aplicar col/etector

'i$ura del esquema 8( Aplicadora de cola

.2 E%'ue(a 2

ES/UE+A NRO.20

Almacenar moment0neamenteas estaciones de traba4o modernas suelen estar unidas por un sistema detransporte vers0til con dep%sito intermedio, !a que de esa manera aumenta lae1iciencia de toda la instalaci%n3 Concretamente, en caso de producirse un 1allo enal$una estaci%n, las dem0s pueden se$uir 1uncionando, al menos durante al$6ntiempo hasta que los dep%sitos intermedios est0n llenos ! no puedan aco$er m0spiezas3 Si todo 1unciona bien, las piezas pasan sin entrar en dichos dep%sitos3 Si


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&'Runa estaci%n 1alla, los elementos que transportan las piezas son desviados haciaun deposito intermedio3 Solo si la capacidad de este se a$ota, tienen quedesconectarse las dem0s estaciones3 En la $r01ica se muestra una soluci%n deesta 2ndole3 &ara que la operaci%n de almacenamiento moment0neo o de vaciadodel dep%sito intermedio 1uncione correctamente, es necesario que el elementoporta pieza si$uiente se deten$a brevemente3 as operaciones de elevaci%n,bloqueo ! su4eci%n pueden realizarse mu! bien con cilindros neum0ticos3 aestructura del dep%sito intermedio es relativamente sencilla

C+M&+NE*ES A )*-AR(

SS*EMA MECANC+C+M&+NEN*E MAEN /ESCR&C+N8 C%l%n"osneum9t%cos #&"&to#e

+cho cilindrosneum0ticos 'ES*+para realizar el tope, para detener laspiezas enmovimiento !levantarlas hacia else$undoalmacenamiento

) c%l%n"osneum9t%cos

Estos cilindros seencar$aran delevantar los de losob4etos quecirculan por la cintao 1a4atransportadora ,hacia los dep%sitosintermedios

,&2&t"&ns#o"t&o"&

En con4unto con unmotor , ser0 laresponsable detransportar loselementos pordistintos puntos delsistema


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&'RC&"4&o" so#o"tes moto"e l& ;&2&

Encar$ado detransmitirmovimiento a la1a4a transportadora

Com#"eso" Encar$ado de$enerar el airecomprimido para el1uncionamiento del

circuito3 /ebecalcularse sucapacidad deacuerdo al lapresi%n de traba4o !caudal de loscomponentes

SS*EMA /E C+N*R+ B A)*+MA*-AC+N&CSEMENSS79DD

&ara automatizar elcircuito a trav5s deun control l%$ico sehace uso del &Csiemens S79DD3&reviamente se

deber0 utiliza unlen$ua4e depro$ramaci%n >+&,

AF, etc3 =&ro$ramaci%n en len$ua4eA//ER atrav5s de unso1tGareutilizandoSMA*C3

A trav5s delpro$rama SMA*C7Step , se aplicarauna l%$icasecuencial , la cualcontara con(EN*RA/ASSA/AS

*EM&+R-A/+RESMEM+RASC+N*A/+RES

SENS+RES B @A@)ASC+M&+NEN*ES MAEN /ESCR&C+N


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&'R@0lvula re$uladorade caudal

Es la encar$ada delimitar la velocidadde salida o retornode los cilindros, loscuales levantaranlos ob4etos hacia elalmacenamiento3

Sensor deproximidad

os sensores deproximidad seencar$aran deactivar los cilindrosde topes, paracontener losob4etos

'R Es la unidadencar$ada de 1iltrar, re$ular ! lubricarel aire comprimidoque in$resa alcircuito

@0lvuladistribuidora

/e aqu2 saldr0s lasconexiones pormedio deman$ueras haciatodos los cilindrosdel circuito3

Sensor de posici%n El sensor deposici%n , a!udaraa determinar si loscilindros seencuentranextendidos o no ,para de esta 1ormarealizar una acci%ndentro del circuitolo$ico3

&artes del circuitoCar$ador&orta piezasSoporteCilindro de tope&laca elevadoraCinta de transporteCilindro neum0tico


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&'R

'i$ura del esquema ;( Cinta de transporte con depositointermedio

')NC+NAMEN*+ /E CRC)*+A continuaci%n se muestran los distintas partes del circuito

Se aprecia el desplazamiento delproducto a trav5s de la 1a4atransportadora, el almac5n 8 se

encuentra lleno, por lo que en lapro$ramaci%n se activara elalmac5n ;3

Se activan primera los sensoresde posici%n, por lo que loscilindros de tope deba4o del

almac5n de reserva ;, seactivan en 1orma "HAH3

)na vez sale el primer cilindro detope , se activa el anterior

/espues el cilindro neumatico ,que esta ubicado en medio delos dos cilindros de tope , seactiva en AH, hasta que lle$a asu maxima carrera


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&'R

'inalmente se activan untemporizador con retardo a laconexion despues de que elelemento elevado ha!a rozado losdos cilindros de tope retraidos ,activandose de esta 1orma lossensores de tope superioresdispuestos horizontalmente 3

os dos pistone de topesuperiores retienen el productolevantado para que lue$o elpiston principal retorne 3Este proceso se repite hastaque se llene el almacen dereserva3

.) E%'ue(a )

Maquina especial para biselar extremos de tubos3 Con 1recuencia es necesariocortar tubos de diversas lon$itudes ! biselar sus extremos3 as dos partes de estam0quina es especial pueden e1ectuar estas operaciones despu5s de realizar ela4uste correspondiente en 1unci%n de la lon$itud necesaria3 as operaciones detomar ! colocar pueden solucionarse de modo relativamente sencillo mediante

actuadores neum0ticos3 En el e4emplo, los tubos son alimentados por un plano

oblicuo dotado de rodillos3 El sistema de entre$a de las piezas biseladas essimilar3 as piezas se su4etan durante la operaci%n de biselado, lo que si$ni1icaque la herramienta e4ecuta los movimientos necesarios3 El movimiento de avancedel carro puede ser m0s homo$5neo conectando un 1reno hidr0ulico en paralelocon respecto al movimiento de traba4o3

Componentes(

8 Cilindro de su4eci%n; Estructura de la maquina9 &ieza a biselarI &lano oblicuo: Separador


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&'R< )nidad lineal &lano oblicuo de alimentaci%n de la pieza Cilindro neum0ticoK "razo8D Actuador $iratorio88 &alanca de expulsi%n8; Cuchillas89 Motor el5ctrico8I #usillo

8: *ope8< 'reno hidr0ulico

SS*EMA /E C+N*R+ B A)*+MA*-AC+N&C SEMENS S79DD P&"& &utom&t%4%co se 7&ce

uso el PLC s%emensS?'300-P"e6%&mente se e@e"9ut%l%n OPAL etc-

&ro$ramaci%n enlen$ua4e A//ER atrav5s de un so1tGareutilizando SMA*C3

A t"&6=s el #"o4"&m&SIMATIC'Ste#? sel%c&"& un& l>4%c&secuenc%&l l& cu&lcont&"& con:

ENTRADAS

SALIDAS

TE+ORIADORES

+E+ORIAS

CONTADORES

ComponentesSS*EMA MECANC+

C+M&+NEN*E IMA!EN DESCRIPCION c%l%n"os neum9t%cos Estos cilindros se

encar$aran de levantarlos de los ob4etos quecirculan por la cinta o1a4a transportadora ,hacia los dep%sitosintermedios


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&'R,"eno 7%"9ul%co &ara un movimientoconstante durante eltraba4o de biselado

Actu&o" 4%"&to"%o Esta se encar$a detrasladar de en 1orma dearco para lue$o su1i4aci%n3

Moto" el=ct"%co Esta nos a!uda para elmovimiento del usillo

Senso" c&c%t%6os /etecta la pieza queest0 in$resando para

lue$o esta accione unde los actuadores que$obierna

,%n&les e c&""e"& /etecta las posicionesde carrea de cadaactuador para lue$oaccionar un actuador de$obierne3

'uncionamiento del circuito(


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&'R

El 1uncionamiento inicia del plano oblicuo ! el brazo del actuador $iratorio est5nunidos mediante un sensor de proximidad para esta se accionara el pist%n delplano oblicuo para la alimentaci%n, lue$o esta tiene un sensor capacitivo en laparte de la curvatura para la detecci%n de la pieza a car$ar ! trasladar para lasu4eci%n de los dos pistones donde en el mismo lu$ar est0 suspendida por undeterminado tiempo para mandar al lu$ar de biselado esta se a!uda de un pist%nneum0tico ! lue$o existe un sensor de proximidad para la detecci%n de que lapieza para el accionamiento de motor ! el 1reno hidr0ulico3


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ANE+S


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A A)*+MA*-AC+N

Qu5 es un automatismoO*odo dispositivo 12sico >el5ctrico, electr%nico, neum0tico, hidr0ulico, etc3=, capaz decontrolar el 1uncionamiento de una m0quina o proceso ibera al hombre deoperaciones peli$rosas, pesadas o rutinarias3El elemento de controlP e4ecuta el pro$rama l%$ico interno,P reacciona ante la in1ormaci%n recibida por captadoresP actuando sobre los accionamientos de la instalaci%n3


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&'R

Se debe recordar que mientras que en el dia$rama el5ctrico todas las accionesocurren simult0neamente, en el pro$rama se realizan en 1orma secuencial,si$uiendo el orden en el que los escalones 1ueron escritos, ! que a di1erencia delos rel5s ! contactos reales >cu!o n6mero est0 determinado por la implementaci%n


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&'R12sica de estos elementos=, en el &C se puede considerar que existen in1initoscontactos auxiliares para cad

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