PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

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1 PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL D. José Antonio Rodríguez Mondéjar Departamento de Electrónica y Automática Madrid, septiembre de 2011 Versión: 2.0 Prácticas de Automatización Industrial José Antonio Rodríguez Mondéjar

2 Titularidad y responsabilidad El derecho de autor corresponde al autor, el cuál deberán ser citado en cualquier uso que se haga del resultado de su trabajo. Conforme a los usos de la comunidad científica, las conclusiones y puntos de vista reflejados en los informes y resultados son los de sus autores y no comprometen ni obligan en modo alguno a la Universidad Pontificia Comillas de Madrid ni a ninguno de sus Centros e Institutos o al resto de sus profesores e investigadores.

3 Índice ÍNDICE 1. NORMAS PARA LA REALIZACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PRÁCTICAS INTRODUCCIÓN TRABAJO EN GRUPO PREPARACIÓN PREVIA RESULTADOS EVALUACIÓN 2 2. PRÁCTICA 1CABLEADO: AUTOMATISMOS CABLEADOS OBJETIVOS MATERIAL A UTILIZAR NORMAS A SEGUIR PARA REALIZAR LOS MONTAJES AUTOMATISMOS COMBINACIONALES: PULSADOR Y CONMUTADOR AUTOMATISMOS COMBINACIONALES: RELÉ AUTOMATISMOS CABLEADOS SECUENCIALES BÁSICOS SENSORES OPCIONALES PRÁCTICA 2INTROPLC: INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN DEL PLC OBJETIVO INTRODUCCIÓN AL AUTÓMATA PROGRAMABLE DEL LABORATORIO CREAR UN PROYECTO PARA PROGRAMAR EL PLC DESDE CERO UTILIZANDO SÓLO ETHERNET ENCENDER LOS EQUIPOS Y COMPROBAR LAS COMUNICACIONES CON EL PC ENCENDER EL PLC ENCENDER EL PC Y ARRANCAR LA APLICACIÓN PARA PROGRAMAR LOS EQUIPOS DE SIEMENS COMPROBAR LA COMUNICACIÓN CON LOS EQUIPOS DE SIEMENS CREAR EN EL PC UN PROYECTO PARA PROGRAMAR EL PLC CREAR UN NUEVO PROYECTO CONFIGURAR EL PROYECTO PARA TRABAJAR SOBRE EL PLC CONFIGURAR LA CPU DEL PLC CONFIGURAR EL MÓDULO DE COMUNICACIONES ETHERNET DEL PLC GUARDAR LA NUEVA CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO Y SALIR ARRANCAR LA VENTANA DE PROGRAMACIÓN DEL PLC PROGRAMAR EN DIAGRAMA DE CONTACTOS (KOP) INICIAR VENTANA DE PROGRAMACIÓN EN KOP PROGRAMAR A124.0 = E124.0 * E CARGAR PROGRAMA EN EL PLC Y COMPROBAR MODIFICAR EL PROGRAMA ANTERIOR PARA AÑADIR A124.1 = E E Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar i

4 Índice DEPURAR EL PROGRAMA EN DIAGRAMA DE CONTACTOS EJERCICIOS CON FUNCIONES LÓGICAS EN DIAGRAMA DE CONTACTOS FUNCIÓN LÓGICA F=A(B+C )+B*C FUNCIÓN LÓGICA F=A*B+C(B+A ) PROGRAMAR EN LISTA DE INSTRUCCIONES (AWL) EJERCICIOS CON FUNCIONES LÓGICAS EN LISTA DE INSTRUCCIONES PROGRAMA DE LA FUNCIÓN F=(A+B)C+A B C PROGRAMA NO TRADUCIBLE FRENTE A TRADUCIBLE GUARDAR EL PROYECTO CON OTRO NOMBRE RESTO EJERCICIOS SESIÓN ENCENDIDO DE BOMBILLA DESDE DOS PUNTOS ENCENDIDO DE BOMBILLA DESDE TRES PUNTOS PROGRAMA EQUIVALENTE AL CIRCUITO MARCHA/PARO PRUEBA DEL CIRCUITO MARCHA/PARO DEL PLC CON PLACAS DE SIMULACIÓN OPCIONALES MANDO POR PUPITRE Y MANDO POR PLC PROGRAMA PARA ACTIVAR/DESACTIVAR UNA SALIDA CON UNA ÚNICA ENTRADA PROGRAMA PARA ACTIVAR UN CONJUNTO DE SALIDAS EN CASCADA PRÁCTICA 3GRAFCET: INTRODUCCIÓN AL GRAFCET OBJETIVOS AUTOMATIZACIÓN DE UNA LAVADORA SIN DETECCIÓN DE FLANCO AUTOMATIZACIÓN DE LAVADORA CON DETECCIÓN DE FLANCO OPCIONALES CONTROL DE UN MÓVIL OPCIONAL: PUERTA DE GARAJE PROGRAMA PARA ACTIVAR UN CONJUNTO DE SALIDAS EN CASCADA PRÁCTICA 4FUN: TEMPORIZADORES Y CONTADORES OBJETIVOS MANEJO DEL TEMPORIZADOR EN MODO SE CONTADORES COMPARADORES LAVADORA CON TEMPORIZACIÓN EN EL GIRO LAVADORA CON SEÑALIZACIÓN INTERMITENTE OPCIONAL LAVADORA CON PARADA POR CONTADOR LAVADORA CON PARADA POR TIEMPO MÁXIMO 46 ii Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

5 Índice PUERTA DE GARAJE CON TEMPORIZADOR CODIFICACIÓN DE LAS CONSTANTES DE TEMPORIZACIÓN COMPARACIÓN PRÁCTICA 5SEMA: SEMÁFORO OBJETIVOS CONTROL DE UN SEMÁFORO PARA PEATONES MEJORA DEL TRATAMIENTO DE LOS PEATONES EN EL SEMÁFORO OPCIONAL MEJORA DEL TRATAMIENTO DE LOS PEATONES EN EL SEMÁFORO PRÁCTICA 6ANA: ANALÓGICAS OBJETIVOS ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS VOLTÍMETRO DE BARRAS PARA VALORES ENTRE 0 Y 10 V VOLTÍMETRO DE BARRAS PARA VALORES ENTRE -10 Y 10 V ADELANTO TRABAJO ASCENSOR OPCIONALES PRÁCTICA 7ASCENSOR: SISTEMA DE CONTROL DE UN ASCENSOR OBJETIVOS DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL SISTEMA A CONTROLAR DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA (ESPECIFICACIÓN FUNCIONAL) OPERATIVA BÁSICA: ALARMA: MOVIMIENTO AUTOMÁTICO: PULSADORES: PUERTA: DISEÑO IMPLEMENTACIÓN Y MONTAJE CONTROL DE UNA PLANTA MEDIANTE PLC Y PANEL TÁCTIL OBJETIVO EJECUCIÓN Y CORRECCIÓN PRÁCTICA PROGRAMACIÓN BÁSICA DEL PANEL TÁCTIL IDENTIFICACIÓN DE PASOS EN LA CONFIGURACIÓN DE UN SCADA MANEJO DE VARIOS SINÓPTICOS CONTROL DE CINTA TRANSPORTADORA DESDE EL PUPITRE DE MANDO CONTROL DE CINTA TRANSPORTADORA DESDE PANEL TÁCTIL Y PUPITRE DE MANDO OPCIONALES 56 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar iii

6 Índice ANIMACIÓN DE LA CINTA TRANSPORTADORA PANTALLAS CON PLANTILLA PROGRAMACIÓN PANEL TÁCTIL PARA SUPERVISAR UN PLC OBJETIVO INTRODUCCIÓN FASES DE LA CONFIGURACIÓN DE PANEL TÁCTIL Y PLC ENCENDER LOS EQUIPOS Y COMPROBAR LAS COMUNICACIONES CON EL PC ENCENDER EL PLC ENCENDER EL PANEL TÁCTIL ENCENDER EL PC Y ARRANCAR APLICACIÓN PARA PROGRAMAR LOS EQUIPOS DE SIEMENS COMPROBAR LA COMUNICACIÓN CON LOS EQUIPOS SIEMENS CREAR EN EL PC UN PROYECTO PARA PROGRAMAR EL PANEL TÁCTIL CREAR UN NUEVO PROYECTO CONFIGURAR EL PROYECTO PARA TRABAJAR SOBRE CON EL PANEL TÁCTIL CONFIGURAR EL PANEL TÁCTIL CONFIGURAR CONEXIÓN PROFIBUS DEL PANEL TÁCTIL CONFIGURAR CONEXIÓN ETHERNET DEL PANEL TÁCTIL SALVAR CONFIGURACIÓN REALIZAR UNA PROGRAMACIÓN MUY SIMPLE DEL PANEL TÁCTIL PREPARAR UN PEQUEÑO DISEÑO PARA LA PANTALLA DEL PANEL TÁCTIL DESCARGAR EL DISEÑO SOBRE EL PANEL TÁCTIL GUARDAR EL PROYECTO REALIZADO Y SALIR DE WINCC INCORPORAR EL PLC AL PROYECTO INCLUIR EL PLC EN EL PROYECTO CON EL PANEL TÁCTIL CONFIGURAR LA CPU DEL PLC Y SU RED PROFIBUS CONFIGURAR EL MÓDULO DE COMUNICACIONES ETHERNET DEL PLC GUARDAR LA NUEVA CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO Y SALIR COMPROBAR LA CONEXIÓN ENTRE EQUIPOS DENTRO DEL PROYECTO ACTIVAR LA CONEXIÓN ENTRE PANEL TÁCTIL Y PLC DENTRO DEL PROYECTO CREAR VARIABLES DEL SCADA Y CONECTARLAS CON ENTRADAS SALIDAS DEL PLC MODIFICAR EL SCADA PARA PRESENTAR EL ESTADO DE UNA ENTRADA FÍSICA DEL PLC EN EL PANEL MODIFICAR EL SCADA PARA MANEJAR UNA SALIDA FÍSICA DEL PLC DESDE EL PANEL GUARDAR, TRANSFERIR Y COMPROBAR MÁS INFORMACIÓN DESCRIPCIÓN CONECTORES DEL AUTÓMATA CONECTOR DIN 37 PINES 100 iv Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

7 Índice 11.2 CONECTOR DIN 25 PINES CINTA TRASPORTADORA DESCRIPCIÓN CONECTORES DEL AUTÓMATA DESCRIPCIÓN CONECTORES DEL AUTÓMATA REFERENCIAS 110 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar v

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9 Normas para la realización y evaluación de las prácticas 1. Normas para la realización y evaluación de las prácticas 1.1 Introducción La ejecución y evaluación de las prácticas se basa en las siguientes reglas que a continuación se detallan: Trabajo en grupo. Preparación previa. Aprovechamiento de la sesión y resultados. 1.2 Trabajo en grupo El trabajo se debe realizar en común. Los dos alumnos son responsables de la práctica. De una práctica a otra deben de cambiar los roles de los miembros del grupo para que el aprendizaje sea homogéneo. Ejemplo: si un miembro está delante del ordenador, en la siguiente sesión debería estar el otro miembro. El profesor puede preguntar a ambos miembros del grupo sobre la práctica para comprobar el grado de conocimiento. Recuerde que el laboratorio tiene un examen práctico donde cada miembro del grupo se enfrenta de forma individual a la resolución del problema planteado. 1.3 Preparación previa Los 2 miembros del grupo deben preparar la práctica antes de ir al laboratorio. La preparación consiste en las siguientes tareas: o o o Leer el enunciado del guión de la práctica. Preparar la respuesta a preguntas teóricas. Preparar los esquemas o los programas que se piden en la práctica. Los miembros se pueden repartir el trabajo. El profesor puede pedir que se le muestre dicho trabajo al comienzo de la práctica. En las normas se contempla la realización de un test al comienzo de la práctica para comprobar que se ha preparado. 1.4 Resultados Los resultados pueden ser de dos tipos: o o Respuestas a preguntas del guión. Montaje o programa funcionando. Las respuestas se entregarán al final de la sesión. Si se entregan en una sesión posterior se corrigen pero no se evalúan. Si la práctica dura más de una sesión, al final de cada sesión se entregarán las respuestas a las preguntas contestadas. Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 1

10 Normas para la realización y evaluación de las prácticas Los montajes o el resultado de un programa funcionando se evalúa una vez terminado. El alumno avisará al profesor para que lo corrija. Antes de avisar al profesor el alumno se debe cerciorar que el montaje funciona correctamente. 1.5 Evaluación La evaluación de una práctica se basa en los siguientes criterios: (15 %) Grado de realización del trabajo previo. o Presentarse en el laboratorio sin haber leído la práctica se puntúa como 0. (ó 70 %) Número de respuestas entregadas al final de cada sesión de la práctica y calidad de cada respuesta. (ó 70 %) Número de montajes o programas corregidos por el profesor en cada sesión de cada práctica y grado de cumplimiento de los requisitos especificados en el guión de la práctica. Se incluye en la evaluación el tiempo utilizado en la sesión para conseguir el montaje y el número de veces que el profesor ha tenido que corregir un mismo montaje o programa por no cumplir totalmente la especificación. (15 %) Actitud del alumno en el laboratorio. No se penalice la cooperación entre grupos, al contrario, es muy deseable que la haya y se valora en este apartado. Sin embargo, pasar la práctica se considera copia y se le aplica lo indicado en el Reglamento de la universidad. Opcionales realizados. En algunas prácticas se sugieren opcionales. Su función es permitir subir al alumno la nota y, sobre todo, dar rienda suelta a la imaginación del alumno. Los % indicados para calcular la nota final de la práctica son orientativos Con el fin de evitar confusión, a lo largo del guión de la práctica se señala si hay que responder a una pregunta o hay que mostrar un montaje al profesor. Ejemplos: Pregunta 1. Diferencia entre contacto normalmente abierto y contacto normalmente cerrado. Pregunta 2. Esquema de los circuitos de control y potencia. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. Las respuestas a las preguntas se entregarán en papel al final de la sesión (diferencias en el primer ejemplo y esquema en el segundo ejemplo). Los montajes, como se ha indicado anteriormente, se muestran en el momento al profesor una vez probados completamente. Para los programas se admite el envío por correo electrónico. Para ello el campo asunto tendrá la siguiente organización: [Siglas del Título (IIND, ITIEI, IOI)][Curso (3, 2, 4)] [Nombre de la práctica] [Nombre y apellido de unos de los componentes del grupo] Ejemplo Asunto: ITIEI3 INTROPLC Juan García Pérez 2 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

11 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 2. Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 2.1 Objetivos El objetivo de esta práctica es familiarizar al alumno con los automatismos basados en relés. Al final de la práctica el alumno debería ser capaz de: Conocer el funcionamiento de pulsadores, conmutadores, interruptores y relés. Distinguir entre pupitre de control, automatismo y planta a controlar. Diseñar y construir automatismos básicos con pulsadores y relés. Manejar información sobre sensores. Cablear correctamente y solucionar posibles averías. Tiempo para realizar la práctica: 1 o 2 sesiones. No obstante al final de cada sesión se entregarán las preguntas contestadas. 2.2 Material a utilizar El material para realizar esta práctica está formado por: Placa Pupitre de mando (ver Figura 1). Placa Simulador de planta (ver Figura 2) Cables para conectar entre sí los elementos de la placa de control y el simulador de planta. PLC montado en bastidor (ver Figura 4) para obtener la alimentación de. Figura 1 Placa Pupitre de mando SE HV1 HV2 Pulsador de seta de Paro de Emergencia HR Piloto de señalización Pulsadores con contacto NO Conmutador de 3 posiciones SV1 SV2 SR Pulsador con contacto NC SC La placa Pupitre de mando consta de los siguientes elementos: Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 3

12 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 2 pulsadores verdes (SV1 y SV2) con contacto normalmente abierto (NO). 1 pulsador rojo (SR) con contacto normalmente cerrado (NC). 2 pilotos verdes (HV1 y HV2) y 1 rojo (HR). 1 pulsador de seta de paro de emergencia (SE) con un contacto NC y un contacto NO. 1 conmutador (SC) de 3 posiciones con 2 contactos NO. En la posición intermedia no hay ningún contacto cerrado. Figura 2 Placa "Simulador de Planta" BI Sensor de proximidad inductivo Final de carrera SF1 M SF2 Relé KA2 Sensor de proximidad capacitivo BC Motor La placa Simulador de Planta consta de los siguientes elementos: Motor de continua (M) con reductora. 2 relés de automatismos ( y KA2) que siguen el esquema de la Figura 3. Figura 3 Esquema de los relés de la placa "Simulador de planta" 2 finales de carrera (SF1 y SF2) con un contacto NO y un contacto NC cada uno. 1 sensor capacitivo (BC) y 1 sensor inductivo (BI). 4 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

13 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados Figura 4 Bastidor con PLC Fuente de alimentación PLC Interruptor automático 0 V 0 V La tensión de alimentación de las placas es DC. Esta tensión se puede obtener mediante una fuente de alimentación, o usando las salidas de alimentación de 24 V preparadas en el bastidor del autómata programable (o PLC) situado en la mesa (ver Figura 4). Esta segunda opción es la que se va a utilizar en la práctica. En esta práctica tiene el mismo significado las expresiones borna de 0 voltios, borna de masa o simplemente masa. Para encender el PLC hay que seguir los siguientes pasos: 1. Coloque el interruptor del módulo SITOP (fuente de alimentación del PLC) en la posición alta. Si luce el piloto OK vaya al punto Si no luce el piloto OK, cambie la posición del interruptor situado en la trasera del bastidor del PLC. Si luce el piloto OK vaya al punto Si sigue sin lucir el piloto OK compruebe que el PLC está conectado a la red de alimentación 220VAC. Si persiste el problema avise al profesor. Probablemente estará fundido el fusible de entrada situado en la parte trasera del bastidor. 4. Asegúrese que el interruptor automático situado en la parte superior derecha está en la posición alta. Este interruptor protege a la fuente de alimentación de los posibles cortocircuitos que pueda realizar el alumno. Mientras dura el cableado el interruptor debe estar en la posición baja. 2.3 Normas a seguir para realizar los montajes Los esquemas de automatismo cableados que se van a montar en el laboratorio son bastante simples. Sin embargo, si no se realiza el montaje con orden y limpieza puede resultar prácticamente imposible su puesta en marcha. Para evitarlo el alumno deberá seguir las siguientes reglas: Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 5

14 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 1. Primero dibujar esquema. Antes de iniciar el montaje del circuito, el alumno deberá pintar sobre el papel el esquema del circuito a cablear siguiendo la disposición estándar. Si el esquema no funciona sobre el papel no funcionará al montarlo. 2. Numerar los contactos de los relés. En el caso de los relés, indicar en el dibujo qué contacto se utiliza mediante su etiqueta correspondiente (ej: 31,21,...). Evita muchos dolores de cabeza en el cableado. 3. Utilizar correctamente los colores de los cables. Al proceder con el montaje del circuito se debe seguir el siguiente código de colores: Desde alimentación () se cablearán únicamente cables de color rojo. Desde masa (0V) se cablearán únicamente cables de color negro. Los cables de color diferente al negro y al rojo se pueden utilizar para cablear zonas intermedias. 4. Desconectar alimentación antes de cablear. Antes de iniciar el cableado desconecte la alimentación del bastidor del PLC mediante el interruptor automático. Hasta que no se haya comprobado de forma visual el correcto cableado del circuito no se debe conectar el automático. 5. Primero cablear el circuito de mando. Siempre que se pueda, primero cablear el circuito de mando: desde pulsadores, interruptores o salidas del PLC a las bobinas de los relés. Probar que funciona correctamente comprobando que los relés se accionan cuando corresponde. A continuación, cablear el circuito de potencia: en el caso del laboratorio consiste en conectar el motor a través de los contactos de relés con la alimentación. Comprobar en los casos de inversión de giro que no haya cortocircuitos. 6. Organización clara del cableado. El cableado debe estar bien organizado para poderlo seguir fácilmente. Intentar que los cables no se crucen. Llevar cuidado que no crucen cables por encima del motor porque se podrían enrollar. 7. Cableado en grupo. El cableado se debe realizar entre los dos miembros del grupo: un miembro del grupo va indicando al otro miembro entre qué puntos debe cablear siguiendo el esquema (se puede poner una marca sobre el dibujo para indicar que ya está establecida la conexión); el otro miembro es el encargado de cablear. 8. No acaparar cables. El laboratorio está dotado con un número de cables mayor que el estrictamente necesario, pero, aún así, es conveniente tener en las mesas sólo los cables que se van a utilizar, para no perjudicar a otros grupos. 9. Desmontar y devolver cables y equipo a los armarios una vez finalizada la práctica. 10. Avisar al profesor sobre posibles averías previa comprobación. Los equipos del laboratorio, al igual que cualquier equipo utilizado en la industria, también sufren averías. En caso de mal funcionamiento, el alumno deberá intentar aislar la avería. A continuación se dan una pequeña guía a seguir para detectar la causa del fallo: Comprobar el interruptor automático del bastidor. 6 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

15 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados Comprobar la alimentación. Compruebe que el led de la fuente de alimentación está encendido. En caso de estar apagado compruebe el interruptor de la mesa, el cable de alimentación y los interruptores de fuente de alimentación y bastidor. Si persiste la avería posiblemente ha habido un cortocircuito que ha fundido el fusible situado en la trasera del bastidor del PLC. Avise al profesor para que se reponga. Comprobar el cableado. Si la alimentación no falla el problema puede estar en el cableado: cable roto o cable mal conectado. Revise el cableado. Para comprobar los cables rotos y cómo evoluciona la tensión en el circuito se puede utilizar un piloto (también su puede utilizar un multímetro en la función de voltímetro): o o o Conecte dos cables a un piloto. Conecte el extremo de uno de los cables a masa. El otro extremo servirá para comprobar si hay tensión en un punto del cableado donde se espera que haya. Compruebe que el conjunto funciona (piloto luce) conectando el extremo libre a la borna de. Comprobar el esquema. Si hay alimentación, los cables están bien conectados y sigue sin funcionar, el error puede estar en el esquema (ver punto 1). Avisar al profesor si persiste la avería. 2.4 Automatismos combinacionales: Pulsador y conmutador En este apartado se introduce los elementos típicos de un pupitre de control: piloto, pulsador, conmutador, concepto de contacto normalmente cerrado y de contacto normalmente abierto. Aunque parezca trivial muchos alumnos diseñan automatizaciones donde el operador debería pasar horas presionando el pulsador de marcha. Monte los siguientes circuitos básicos: 1. Pulsador con contacto normalmente abierto (NO). Conecte un piloto verde a alimentación a través de uno del pulsador verde SV1 siguiendo el esquema de la Figura 5. Compruebe que al pulsar se enciende el piloto. Figura 5 Piloto accionado por pulsador NO Figura 6 Piloto accionado por pulsador NC Figura 7 Pilotos accionados por conmutador de tres posiciones HV1 Rojo HR HV1 HR SV1 Negro SR SC V Negro 0V 0V 2. Pulsador con contacto normalmente cerrado (NC). Conecte el piloto rojo a alimentación a través del pulsador rojo SR (Figura 6). Compruebe que en reposo está el led rojo encendido y que al pulsar se apaga el piloto. Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 7

16 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 3. Conmutador. Conecte un piloto verde y el piloto rojo según el esquema de la Figura 7. Compruebe el funcionamiento según las tres posiciones del conmutador: encendido HV1, todos apagados y encendido HV2. 4. Pulsador con motor. Conecte el motor de la placa Simulador de Planta a través del pulsador a alimentación para comprobar el funcionamiento del motor. Invierta las conexiones para comprobar que se invierte el giro. Pregunta 1. Diferencia entre contacto normalmente abierto y contacto normalmente cerrado. Pregunta 2. Diferencia entre pulsador, interruptor y conmutador. 2.5 Automatismos combinacionales: Relé El objetivo de este apartado es demostrar el papel fundamental del relé en los automatismos cableados combinacionales como repetidor de variables lógicas (tal cual o negada). Para ello se utilizan los 2 relés de tipo automatismo (KA) de la placa Simulador de Planta. Estos relés también se utilizan en el circuito de potencia ya que las potencias que se manejan en las prácticas son muy pequeñas. En un circuito real los relés KA accionarían las bobinas de los relés de potencia o contactores (KM). 1. Control del giro de un motor por conmutador. Conecte el circuito según la Figura 8. Primero conecte el circuito de control y compruebe su funcionamiento. A continuación monte el circuito de potencia. Compruebe su funcionamiento. Figura 8 Control de giro por conmutador Circuito de control Circuito de potencia 0V KA SC KA V A2 A1 KA2 A2 A1 HV1 HV2 M Pregunta 3. Por qué no se conecta directamente en serie HV1 con y HV2 con K2? 2. Incorpore al circuito anterior la seta de emergencia. Modifique el circuito de control de la Figura 8 según la Figura 9 para incorporar la seta de emergencia. Compruebe su funcionamiento. Para ello presione la seta de emergencia. A continuación reponga la seta de emergencia girándola. 8 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

17 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados Figura 9 Control de giro con seta de emergencia SE SE SC KA V A2 A1 KA2 A2 A1 HV1 HV2 HR 3. Control del giro del motor por conmutador y finales de carrera. Diseñe un circuito para el motor de la placa Simulador de planta tal que: con el conmutador a derechas el motor gira a derechas hasta alcanzar el final de carrera correspondiente; con el conmutador a izquierdas el motor gira hasta alcanzar el otro final de carrera. El circuito de control necesario se puede obtener modificando el circuito de la Figura 9. Este circuito es útil para controlar un elevador que se mueve entre dos posiciones. Pregunta 4. Esquema del circuito de control. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. 4. Control de giro de un motor mediante pulsadores. Monte el circuito de la Figura 10 que permite decidir el sentido de giro mediante los 2 pulsadores verdes. En caso de pulsar los dos pulsadores actuará el enclavamiento. Compruebe el funcionamiento. Figura 10 Control de giro por pulsadores y con enclavamiento SV1 SV2 KA A2 A1 HV1 KA2 A2 A1 HV2 Pregunta 5. Explique la función del enclavamiento eléctrico. Pregunta 6. Ventajas y desventajas entre la conexión de los pilotos de la Figura 8 y la Figura 10. Use al menos para comparar las soluciones los criterios de coste y de detección de fallos en el montaje. Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 9

18 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados 2.6 Automatismos cableados secuenciales básicos En este apartado se tratarán los circuitos elementales marcha/paro para control de motores. En estos casos el relé actúa como memoria de 1 bit (almacena el último estado alcanzado). 1. Control de motor con pulsadores de marcha/paro. Monte el circuito según la Figura 11. Compruebe que al pulsar el pulsador verde el motor comienza a girar. El motor se para al pulsar el pulsador rojo. Figura 11 Control de motor con pulsadores de marcha/paro Circuito de control Circuito de potencia SR SV A2 A1 M Pregunta 7. Esquema del circuito de control para poder arrancar el motor desde dos pulsadores diferentes (SV1 y SV2). Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. Pregunta 8. Completar el esquema anterior para poder parar el motor desde dos pulsadores diferentes (SR1 y SR2). No se puede montar directamente el esquema pedido en la pregunta anterior porque no hay segundo pulsador rojo en el pupitre de mando. No obstante, se puede utilizar el pulsador rojo de otro pupitre de mando. Pregunta 9. Ventajas y desventajas entre utilizar el circuito de la Figura 11 o utilizar un conmutador directamente para accionar el motor (Figura 8). Parte de los criterios para la comparación se pueden encontrar en las preguntas anteriores. 2. Parada de emergencia y señalización del estado del motor. Complete el circuito anterior para indicar con el piloto verde que el motor gira y con el piloto rojo que el motor está parado. Además conecte la seta de emergencia para parar el motor en caso de peligro. Pregunta 10. Dibujo del circuito de control (y de potencia si es necesario). Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. Pregunta 11. Compare el funcionamiento de la seta de emergencia en el circuito de marcha/paro con el funcionamiento de la seta en el circuito de la Figura 9. Cuál limita mejor una situación de peligro? 3. Control de sentido de giro con pulsadores de marcha/paro. Diseñar y montar un circuito que permita poner en marchar el motor en un sentido o en otro mediante pulsadores (SV1-derechas, SV2-izquierdas). Con el pulsador SR se para el motor. 10 Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar

19 Práctica 1CABLEADO: Automatismos cableados Pregunta 12. Dibujo del circuito de control (y de potencia si es necesario). Indicar si el circuito tiene alguna deficiencia. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. 2.7 Sensores El objetivo es comprobar el funcionamiento del sensor capacitivo y el inductivo de la placa Simulador de Planta. Cada uno de estos sensores tiene dos bornas de alimentación (borna roja- borna negra-0v) y la salida digital (borna verde) que indica con 0V (algo mayor) o con 24 V (algo menor) si hay un objeto en su campo de actuación. En el capítulo 4 del Telesquemario se detalla el funcionamiento de estos sensores. Monte un circuito sencillo (ejemplo utilizando un piloto) para comprobar el funcionamiento del sensor capacitivo y el sensor inductivo. Pregunta 13. Diferencia entre el sensor capacitivo y el sensor inductivo. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado el circuito de prueba de los sensores. 2.8 Opcionales 1. Implantar la función lógica f=a*b+b *c, donde las variables lógicas de entrada son los pulsadores (1 lógico: pulsador pulsado) y la variable lógica de salida es el motor (únicamente un sentido de giro). Se pueden utilizar los relés para implantar el automatismo. Sólo se puede utilizar una placa Pupitre de control y una placa Simulador de Planta. Pregunta 14. Esquema de los circuitos de control y potencia. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. 2. Vaivén con marcha/paro. Diseñar y montar un circuito para que el motor gire entre los dos finales de carrera. Con el pulsador verde el sistema se pone en marcha (vaivén) y con el pulsador rojo, el sistema se para. Pregunta 15. Dibujo del circuito de control y de potencia. Mostrar al profesor una vez montado y comprobado. Prácticas de Automatización Industrial 2011 José Antonio Rodríguez Mondéjar 11