trabajo colaborativo 2 automatizacion industrial

8/17/2019 Trabajo Colaborativo 2 Automatizacion Industrial

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ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA MODULO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

TRABAJO COLABORATIVO II

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL


PRESENTADO POR:

PEDRO ELIAS MUÑOZ SOLARTE FERNAN

DAVID

GRACIA

TORRES

ORLANDO

TORRES

BOTIA

HUMBERTO MARTIN

PRESENTADO

AL

TUTOR:

INGENIERO. HUGO ORLANDO PEREZ NAVARRO.

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

UNIVERSIDAD

NACIONAL

ABIERTA

Y

A

DISTANCIA

CEAD POPAYAN (ZONA CENTRO SUR)

7

DE

MAYO

DE

2012


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1. INTRODUCCION

El mundo de la automatización dio un gran salto con la aparición de los controladores lógicos

programables, los que hoy por hoy se encuentran en innumerables aplicaciones a nivel industrial, los cuales realizan tareas que van desde el control de la temperatura en

procesos industriales hasta el desarrollo de manipuladores robotizados en grandes líneas

de manufactura. Lo que hace tan atractivo el uso de estos dispositivos es su simplicidad de

manejo, además de su programación, que es muy intuitiva y de fácil asimilación.

Con estos dispositivos se pueden diseñar aplicaciones muy eficientes de una manera

sencilla, también se puede realizar la simulación de las aplicaciones haciendo uso de un

software aplicativo que proporciona el fabricante del dispositivo, el cual también es muy

fácil

de

manipular.

En el presente trabajo, escogeremos uno de los simuladores estándar que hay en el

mercado para realizar la programación de PLCs, con el cual posteriormente

desarrollaremos la solución a cuatro problemas de aplicación planteados para el

desarrollo de esta actividad, donde aplicaremos todos los conceptos vistos hasta el

momento en este grandioso modulo.


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2. METODOLOGIA A IMPLEMENTAR EN EL DESARROLLO DEL TRABAJO

1) Buscar desde internet simuladores donde pueda correr el programa a diseñar, esto es

parte de su trabajo de investigación y es de libre elección siempre y cuando la mayoría del

grupo

de

trabajo

esté

de

acuerdo.

Para

la

simulación

de

la

solución

de

los

ejercicios

vamos

a utilizar el simulador Twido Suite, cuyo entorno es muy amigable y se maneja en español.

2) Desarrollar los programas que dé solución a los 4 ejercicios planteados a continuación.

3) Individualmente, dar dentro del trabajo FINAL sus opiniones de la programación, para

esto es importante que discutan en el FORO y saquen buenas conclusiones.

EJERCICIOS A DESARROLLAR.

1. PRIMER EJERCICIO (CATEGORIA FACIL):

Se tiene una Bombilla que alumbra unas escaleras. Se tiene también 2 interruptores que

encienden

o

apagan

la

bombilla.

El

primer

interruptor

(SW1)

está

situado

en

el

piso

inferior, mientras que el segundo (SW2) está en el primer piso superior; de esta manera,

alguien que quiera subir puede prender la bombilla desde el primer piso y al llegar al

segundo piso apagarla; o bien, alguien que quiera bajar puede prender desde el segundo

piso y apagar desde el primero. Ninguno de los interruptores tiene prioridad sobre el otro,

de forma tal que el bombillo quedará prendido o apagado dependiendo de la última

acción realizada. Tenga en cuenta además que inicialmente los dos interruptores están en

la posición ''apagado'' = 0


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Para este ejercicio se van a utilizar tres contactores, uno para cada piso y uno

directamente asociado a la carga, ósea a la Bombilla.

SOLUCION

PRIMER

EJERCICIO.

Condición Inicial: Bombilla Apagada, Interruptores SW1 = SW2 = Abierto

Cuando pulsamos el interruptor del primer piso (SW1), antes de subir las escaleras.

SW1=Cerrado,

SW2=Abierto.

El

contacto

normalmente

abierto

(%Q0.5)

del

CONTACTOR

1, se cierra y se enciende la Bombilla.

Cuando llegamos al segundo piso y pulsamos el (SW2). El contacto normalmente cerrado

(%Q0.6) del CONTACTOR 2, se abre apagándose la bombilla. SW1=Cerrado, SW2=Cerrado.


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Si ahora queremos regresar al primer piso, entonces pulsamos nuevamente el (SW2) y el

contacto

normalmente

cerrado

(%Q0.6)

del

CONTACTOR

2,

se

cierra

encendiéndose

la

bombilla. SW1=Cerrado, SW2=Abierto.

Finalmente cuando llegamos nuevamente al primer piso, pulsamos el (SW1) y el contacto

normalmente abierto (%Q0.5) del CONTACTOR 1, se abre apagándose la bombilla. SW1=Abierto, SW2=Abierto. Quedando el sistema en la condición inicial.


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2.

SEGUNDO

EJERCICIO

(CATEGORIA

FACIL).

Activación

y

desactivación

de

la

iluminación

de

un

local,

mediante

el

accionamiento

de

tres

interruptores

de

configuración

normalmente

abierta. Supóngase la sala de un

museo, en la cual se quiere que la iluminación no este activada cuando la sala se

encuentre

vacía.

Para

ello,

cuando

se

entra

en

la

sala,

se

pulsa

el

interruptor

de

la

puerta

por la que se acceda, y se debe encender la luz. Cuando se abandone la sala se debe

accionar el interruptor correspondiente a la puerta por la que se sale, para apagar la luz.

SOLUCION SEGUNDO EJERCICIO.

Para este ejercicio se utilizan un total de cuatro contactores, uno asociado con el

accionamiento correspondiente a cada una de las puertas y el Contactor asociado a la

carga, que en este caso también es una bombilla.

Condición inicial: SW1 = SW2 = SW3 = abiertos, Bombilla=Apagada.


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Al oprimir el interruptor de la primera puerta SW1=Cerrado, este activa el CONTACTOR1 y al accionarse cierra el contacto Q%0.5 N.A. y abre los contactos N.C. asociados a él,

dándole

paso

a

la

tensión

para

que

energice

el

Contactor

LAMP

y

se

encienda

la

Bombilla.

Condición:

SW1

=

cerrado

SW2

=

SW3

=

abiertos,

Bombilla=Encendida.

Procedemos a salir por la puerta 2, accionando antes el SW2. Cuando accionamos este

interruptor alimentamos el CONTACTOR2, el cual entonces cierra los contactos N.A. y abre

los contactos normalmente cerrados, en particular, abre el contacto N.C. %Q0.6 asociado

en

la

primera

fila,

con

lo

cual

apaga

la

bombilla.

Condición: SW1 = SW2 = cerrados, SW3 = abierto, Bombilla= Apagada.


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Luego procedemos a entrar nuevamente pero por la puerta 3, para lo cual accionamos el

SW3. Al accionar este interruptor energizamos el CONTACTOR3, el cual entonces abre sus

contactos

cerrados

y

cierra

sus

contactos

abiertos,

en

particular,

cierra

el

último

contacto

abierto de la tercera fila el cual es un contacto N.A. de este Contactor, que al quedar

energizado pues lo cierra.

Condición: SW1 = SW2 =SW3 = cerrados, Bombilla= Encendida.

Finalmente si ahora decido salir por cualquiera de las tres puertas, pulsando cualquiera de

los tres interruptores, entonces, los contactos N.A. asociados a cada uno de ellos se

abrirán nuevamente, apagando la bombilla, al salir por la segunda puerta, en particular se

abren los contactos NA asociados al CONTACTOR2 apagando la bombilla.


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3.

TERCER

EJERCICIO

(CATEGORIA

FACIL).

El sentido del pasillo es el marcado por la flecha. Cuando la Fotocélula A detecta el paso

del peatón, esta va a encender la bombilla #1 y El ventilador. Cuando la fotocélula B

detecte

al

peatón

este

apagara

la

Bombilla

#1

y

encenderá

a

la

Bombilla

#2.

Finalmente

cuando el peatón pase por el Fotocélula C se apagara todo el Sistema de ventilación e

iluminación.

SOLUCION TERCER EJERCICIO Para este ejercicio se utilizaran tres contactores, uno para cada una de las fotocélulas.

FC1

=

FC2

=

FC3

=

OFF

=

Abiertas

Ventilador

=

Bombilla1

=

Bombilla2

=

OFF

Cuando

la

persona

pase

por

la

fotocélula

A,

esta

va

a

Sensar

y

el

interruptor

asociado

va

a

pasar de abierto a cerrado, que para este caso es el interruptor N.A. %I0.1, el cual al

cerrarse activa el CONTACTOR A, cerrando sus contactos NA y abriendo sus contactos NC,

en particular, cierra los dos primeros contactos NA de las dos primeras filas asociados a el,

con

lo

que

se

enciende

el

VENTILADOR

y

la

bombilla

1.


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FC1 = ON, FC2 = FC3 = OFF Ventilador = Bombilla1 = ON, Bombilla2 = OFF

Si la persona sigue avanzando entonces la fotocélula B, detectara la persona y entonces

activara el CONTACTOR B correspondiente, el cual abrirá sus contactos NC y cerrara sus

contactos NA, en particular, se abrirá el contacto NC %Q0.5 de la línea dos apagando la

bombilla 1 y se cerrara el contacto NA %Q0.5 de la línea tres encendiendo la bombilla 2,

colocamos un contacto NA de %Q0.5 para enganchar el ventilador, ya que cuando la

fotocélula A pase a OFF, el primer contacto de la primera línea se abrirá, así que si no

colocamos

este

contacto

el

VENTILADOR

se

apagaría.

FC1 = OFF, FC2 = ON, FC3 = OFF Ventilador = Bombilla 2 = ON, Bombilla 1 = OFF


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Finalmente cuando la persona se aleja de las fotocélulas A y B y se acerca a la fotocélula

C, entonces, se activa el CONTACTOR C, asociado abriendo sus contactos NC y cerrando

sus

contactos

NA,

en

particular

sobre

cada

una

de

las

líneas

se

ha

colocado

un

contacto

NC de este Contactor, por tanto al momento de que este es energizado se apagara todo el

sistema como es el requerimiento, sin importar que la fotocélula B no deje de Sensar.


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4. CUARTO EJERCICIO (CATEGORIA INTERMEDIO).

Se

requiere

llenar

el

tanque

B

y

mantenerlo

en

un

nivel

medio

para

así

tener

un

suministro

de agua constante a su salida, el tanque A provee el líquido hacia el tanque B, a su vez el

sistema cuenta con una bomba independiente B1 y un sensor de nivel que indica si el

tanque A esta vacío. La válvula anti retorno impide que el líquido bombeado no regrese al

tanque de suministro.

Características

del

Sistema:

El

tanque

B

tiene

2

sensores

para

la

detección

del

nivel

(bajo

y

alto).

El interruptor IN inicializa el sistema.

Si el nivel del líquido en el tanque A se acaba, la luz de emergencia L enciende.

Si el sensor SA está inactivo (el nivel está por debajo) la bomba B1 se apaga para evitar

que

trabaje

en

vacío.

Si el sensor SC0 está inactivo (el nivel está por debajo) se activa la bomba B1

(suministro).

Si el tanque B está lleno (SC0 y SC1 están activos) la bomba B1se apaga.

SOLUCION CUARTO EJERCICIO

Para este sistema vamos a utilizar cuatro contactores, uno para el encendido, otro para

cada uno de los sensores y un último Contactor para cumplir con la condición de que la

bomba se apague cuando los dos sensores estén activos, momento en que el tanque B,

estaría lleno. Entonces para la condición inicial de apagado el sistema estaría así:


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Al

activar

el

interruptor

de

ENCENDIDO,

se

activa

el

CONTACTOR

1,

cerrando

sus

contactos NA en las primeras dos filas, considerando que el tanque inicialmente está

vacío, el sensor SC0 estaría inactivo con lo que se activara la bomba y el tanque B, se

empezara a llenar.

El tanque B empieza a llenarse hasta que el nivel alcanza al sensor SC0, caso en el cual la

bomba no debe apagarse, sino que debe continuar llenando el tanque.


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Cuando el nivel en el tanque B alcance al sensor SC1, la bomba deberá apagarse para

evitar que se derrame el líquido. Esto se hace colocando un contacto cerrado del

CONTACTOR5

en

la

línea

de

alimentación

de

la

bomba,

de

tal

suerte

que

cuando

ambos

sensores estén activos, estos activaran al CONTACTOR5, quien se encargara de abrir el

contacto NC de la línea dos apagando la bomba.

Ahora el tanque B empezara a vaciarse, y llegara un momento en que el sensor SC1, quede

otra vez inactivo, caso en el cual se volverá a activar la bomba, y así sucesivamente se

repetirá el proceso, logrando mantener un nivel constante en el tanque B.

Finalmente nos resta analizar que sucede cuando el sensor SA del tanque A, se active, lo

que significa que el Tanque A estará vacío, y el sistema deberá apagar la bomba y

encender una LUZ DE EMERGENCIA, que informe esta situación.


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3. CONCLUSIONES

Gracias

a

la

elaboración

del

presente

trabajo

se

obtuvieron

los

siguientes

resultados:

Analizamos diferentes paquetes de simulación de circuitos con PLCs, y escogimos el

TwidoSuite como software base para simular el desarrollo de los problemas prácticos

planteados en este trabajo. Dentro de las ventajas que observamos en este aplicativo

están, que tiene una interfaz en español, completamente amigable y la simulación

muestra gráficamente cuando ocurre un cambio de un contacto de cerrado a abierto y

viceversa

Retomamos los conceptos sobre Controladores lógicos programables y el lenguaje de

facto para su programación, que es el lenguaje en ESCALERA o LADDER, profundizando

mucho

más

en

el

aspecto

práctico.

Aplicamos las técnicas de diseño de circuitos combinacionales para resolver los

problemas y aprendimos como implementarlas en el lenguaje LADDER, utilizando para

ello el aplicativo del PLC.


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4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. Navarro, Pérez, H.O. (2011), MODULO AUTOMATIZACION INDUSTRIAL/ UNAD.

2. Navarro, Pérez, H.O. (2008), PROTOCOLO ACADEMICO AUTOMATIZACION INDUSTRIAL /

UNAD.

3. Navarro, Pérez, H.O. (2012), FORO TRABAJO COLABORATIVO UNIDAD 2/ UNAD.

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