Actividad Grupo Gráfico.. Aspecto general. I7 Q I I Pul. abre Elva. llenado depós. Pul. Cierra Elva. llenado depós. I Detector mínimo tolva Motor tolva Q LLAVE Int. llave general 0 Tolva cemento Tolva sin cemento I8 Q I ELVA. llenado dep. agua red PARADA DE Stop General Detector mínimo tolva Q Tolva cemento Q7 Motor-bomba agua I9 I0 Depósito principal de agua Sube programa Baja programa I I Q Motor tolva I Q Motor grava Tolva sin cemento Q8 Depósito sin agua I I Confirma programa Borra programa Programa en curso. Visualización HMI. Programa Q9 Grava Detector máximo depósito Detector mínimo depósito OK DEL Detector caída de grava Relé térmico activado
Descripción y requisitos mínimos Una cantera de áridos adecuada para la preparación de hormigón a través de camiones hormigonera, tendrá los siguientes componentes: Dos tolvas de cemento, con sensores de mínimo. Un depósito de agua, del cual se cogerá siempre el elemento para la preparación del hormigón a través de un motor-bomba. A su vez, el depósito se llenará con agua de la red. Dispone de sensores de máximo y mínimo. Una cinta transportadora será la encargada de hacer llegar la grava a la tolva de llenado de los camiones hormigonera. Un sensor determinará si el recipiente almacenador de grava, dispone de material suficiente. Funcionamiento El interruptor de llave (S), será condicionante principal de funcionamiento. El pulsador STOP general (S), hará lo propio. Un pulsador (S) activará la electroválvula de llenado del depósito principal de agua (Y); del mismo modo, otro pulsador (S) detiene el proceso. Si el depósito está lleno, -detector de máximo (DTC) activo-, la electroválvula se detiene de forma directa. Si está vacío, -detector de mínimo (DTC) activo- no permitirá la elaboración de hormigón, al mismo tiempo que avisará del hecho con la variable (H_DEPOS). Para la preparación del hormigón se establecen diferentes programas: programa, programa, programa, etc. por ejemplo, el programa implementa minutos de cemento de la tolva, tres minutos de agua y minutos de grava. Para el establecimiento de programas se usarán cuatro pulsadores; uno para subir programa (S), otro para bajar (S), otro para efectuar la selección (S7) y otro para borrar la selección (S8). Si se agota el cemento de la tolva, -detector de mínimo tolva (DTC) activo-, se cogerá automáticamente de la tolva hasta terminar el programa. Si se activa un detector de mínimo, que no sea mínimo tolva, el programa en curso se podrá terminar, pero no se podrá iniciar un nuevo programa hasta que sea repuesto el material causa de alarma. Aunque un interruptor será llave general de funcionamiento, las alarmas sí podrán ser visualizadas aunque el interruptor general no esté activo. Visualización y control del sistema Objetivos de este montaje Un sistema HMI SCADA, permitirá visualizar el programa en curso y las informaciones que se consideren oportunas. Tanto el depósito de agua, como las dos tolvas de cemento, cuentan con sensores tipo sónar, con el propósito de saber en todo momento la altura de material existente en el envase. El programa scada reflejará claramente el llenado con herramientas gráficas. Realización de recetas, es decir, cada programa para elaboración de hormigón, será una receta, se crearán tantas, como programas se necesiten. Gráfico.. Representación de recetas de tiempo.
7 Variables empleadas SÍMBOLO VARIABLE TIPO DE DATO COMETARIO CT C BOOL COTADOR COFIRMA_PROGRAMA M BOOL Memoria que confirma programa TODO_STOP M BOOL Memoria "TODO STOP" APOYO_TOLVA M BOOL Memoria que permite usar la tolva, en ausencia de cemento en tolva DTC_ACTIVADO M BOOL Algún detector DTC, DTC, ó DTC, está activado. Terminará el programa en curso RT_O M BOOL Algún relé térmico activado DTC_O M BOOL Cualquier detector activado Y Q BOOL Electroválvula llenado depósito M Q BOOL Motor-bomba depósito M Q BOOL Motor tolva M Q BOOL Motor tolva M Q BOOL Motor grava H_TLV Q BOOL Aviso, tolva sin cemento H_TLV Q7 BOOL Aviso, tolva sin cemento H_DEPOS Q8 BOOL Aviso, depósito sin agua H_RT Q9 BOOL Relé térmico activado H_GRAVA Q0 BOOL Aviso, ausencia de grava TMP_AGUA T WORD/BOOL Temporizador que controla el llenado de agua TMP_TOLVA T WORD/BOOL Temporizador que controla el llenado de cemento de la tolva TMP_TOLVA T WORD/BOOL Temporizador que gestiona el llenado de cemento de la tolva TMP_GRAVA T WORD/BOOL Temporizador que gestiona la activación de la cinta transportadora con grava TMP_MAT T WORD/BOOL Temporizador que retrasa la activación de programas, una vez se repone material S I BOOL Llave general S I BOOL Pulsador parada de emergencia S I BOOL Pulsador abre electroválvula llenado depósito S I BOOL Pulsador cierra electroválvula llenado depósito S I9 BOOL Pulsador sube programa S I0 BOOL Pulsador baja programa S7 I BOOL Pulsador confirma programa S8 I BOOL Pulsador borra programa DTC I BOOL Detector mínimo depósito DTC I BOOL Detector máximo depósito DTC I7 BOOL Detector mínimo tolva DTC I8 BOOL Detector mínimo tolva DTC I BOOL Detector de ausencia de grava en la cinta de grava RT I BOOL Relés térmicos DAT_TMP MW0 WORD Datos del temporizador agua DAT_TMP MW WORD Datos del temporizador motor tolva DAT_TMP MW WORD Datos del temporizador motor tolva DAT_TMP MW WORD Datos del temporizador de la cinta de grava BAR_DEP_AGUA MW8 WORD Barra gráfica depósito de agua CT C WORD/BOOL Contador principal DAT_CT MW0 WORD Datos del contador/programa para mostrar en scada SÓAR DEPÓSITO AI0 WORD Sensor para medir el llenado del depósito de agua BAR0_DEP MW WORD Variable de apoyo del sónar que mide la profundidad del depósito de agua BAR_DEPÓSITO MW WORD Variable que permite mostrar en el scada el nivel de agua del depósito SÓAR TOLVA AI WORD Sensor para medir el llenado de la tolva de cemento BAR0_TOLVA MW WORD Variable de apoyo del sónar que mide la profundidad de la tolva de cemento BAR_TOLVA MW8 WORD Variable que permite mostrar en el scada el nivel de cemento de la tolva SÓAR TOLVA AI WORD Sensor para medir el llenado de la tolva de cemento BAR0_TOLVA MW0 WORD Variable de apoyo del sónar que mide la profundidad de la tolva de cemento BAR_TOLVA MW WORD Variable que permite mostrar en el scada el nivel de cemento de la tolva PLC propuesto Alimentación a V DC suministrados por fuente de alimentación independiente. Entradas a V DC. Salidas a relé. Alimentación de salidas a V AC, suministrados por un transformador. Tabla.. Listado de variables usadas en el programa del autómata programable.
8 I I I I I Cableado de entradas del autómata programable X.-- QF PIA 0 A 0 V AC L egro egro egro egro Marrón Azul Marrón Azul Marrón Azul Marrón Azul 0 V AC VDC +VDC 0V L+ M I I I I I I I7 I8 I9 I0 I I Alimentación Autómata programable I I7 I8 I9 I0 I I PLC. Módulo de entradas digitales + V DC 0V [S] Interruptor llave general [S] Stop General [S] Pulsador abre electroválvula llenado depósito [S] Pulsador cierra electroválvula llenado depósito [DTC] Detector mínimo depósito [DTC] Detector máximo depósito [DTC] Detector mínimo tolva [DTC] Detector mínimo tolva [S] Sube programa [S] Baja programa [S7] Confirma programa [S8] Borra programa [DTC] Detector caída de grava + V DC 0V 70 W + V 0V I L egro Marrón Azul G X.-- X. X. X. X.7 X. X. X.8-9 X.0- X.- X.- X. X.7 X.8 X.9 X.0- + 0V() DTC0 DTC0 DTC0 DTC0 DTC0 S S S S S S S7 S8 X. X. X. X.7 X.8 X.9 X.0 X. X. X. X. I I [RT] Algún relé térmico activo I 98 97 Fx Relés térmicos Gráfico.. Conexionado de entradas del autómata programable.
9 Cableado de salidas del autómata programable 0 V AC X.-- PLC. Módulo de salidas digitales QF PIA 0 A L 70 W 0 V AC VDC L+ Q Q Q Q Q Q Q7 Q8 M L+ M Q9 Q0 Q Q + V 0V L G A A A X A A A X X [Y] Electroválvula llenado depósito agua red [M] Motor-bomba agua [M] Motor tolva [M] Motor grava [H_TLV] Tolva sin cemento [H_DEPOS] Depósito sin agua [H_RT] Relé térmico activado + V 0V Y H X X KM H KM H KM H KM H H H H7 H8 H9 H8 X X X A X X H H H7 A X X A H A X X + Q Q Q Q Q Q Q7 Q8 Q9 0V() [M] Motor tolva [H_TLV] Tolva sin cemento [H_GRAVA] Ausencia de grava X. X. X. X. X. X. X. X. X. X. H X. X.7 X.8 X.9 X X Q0 X. X.7 X.8 X.9 X.0 X. X. X. X. X.0 X H H9 X Gráfico.. Conexionado de salidas del autómata programable. + V 0V
0 Cableado del circuito de potencia L L L X X. X. X. X. F KM A A F7 Manguera L L L M Gráfico.. Circuito de potencia. Q Motor-bomba agua X X. X. X.7 U V W 7 8 9 X X X X.8 X.9 X.0 X. X. X. X. X. X. Conexionado del motor: Conexionado del motor: Conexionado del motor: Conexionado del motor: U V W Manguera U V W Manguera U V W Manguera U V W W U V KM F A A F8 L L L 0 7 8 U V W M Motor tolva Motor tolva W U V KM F A A F9 L L L 9 0 7 M U V W W U V KM F Motor grava A A F0 L L L 8 9 0 M U V W W U V
Regletero X Destino B Destino A Regletero X Destino B Destino A Regletero X º. Destino B Destino A º. 7 8 9 0 7 8 9 0 7 8 9 0 º. 7 8 9 0 Regletero X Destino B Destino A º. Alimentación entradas PLC a través de F.A. G de 70 W PIA-F- PIA-F- Línea 0 V AC eutro F-G- Regletero X Destino B Destino A º. Sensores de entrada hacia elplc PLC-L+-V DC PLC-M S- S- S- G-V DC G-0 V DC G-V DC G-V DC G-V DC S- G-V DC DTC0+VDC DTC0-0V-AZUL DTC0+VDC DTC0-0V-AZUL DTC0+VDC DTC0-0V-AZUL DTC0+VDC DTC0-0V-AZUL S- S- S7- S8- DTC0+VDC G-V DC G-0 V DC G-V DC G-0 V DC G-V DC G-0 V DC G-V DC G-0 V DC G-V DC G-V DC G-V DC G-V DC G-V DC DTC0-0V-AZUL G-0 V DC Alimentación salidas PLC a través de F.A. G de 70 W PIA-F- PIA-F- Línea 0 V AC eutro F-G- Q Q Q Q Q Q Q7 Q8 Q9 7 8 9 0 7 8 9 0 Dispositivos de salida conectados al PLC Y-A KM-A-H-X KM-A-H-X KM-A-H-X KM-A-H-X H-X H-X H7-X H8-X H9-X PLC-Q PLC-Q PLC-Q PLC-Q PLC-Q PLC-Q PLC-Q7 PLC-Q8 PLC-Q9 PLC-Q0 PLC-L+ Y-A Q Q Q Q Q Q Q7 Q8 Q9 Q0 FA-G-VDC Q0 +V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V FA-G-VDC FA-G-0V FA-G-0V FA-G-0V H-X H-X H-X H-X H-X H-X H7-X PLC-M PLC-L+ H8-X H9-X PLC-M Circuito de potencia L-00VAC L-00VAC L-00VAC EUTRO +V 7 8 9 7 8 7 F- F- F- M-U M-V M-W M-U M-V M-W M-U M-V M-W M-U M-V M-W F7-RT- F7-RT- F7-RT- F8-RT- F8-RT- F8-RT- F9-RT- F9-RT- F9-RT- F0-RT- F0-RT- F0-RT- U V W U V W U V W U V W PLC-I PLC-I PLC-I PLC-I PLC-I PLC-I PLC-I7 PLC-I8 PLC-I9 PLC-I0 PLC-I PLC-I PLC-I S- S- S- S- DTC0-DC-EGRO DTC0-DC-EGRO DTC0-DC-EGRO DTC0-DC-EGRO S- S- S7- S8- DTC0-DC-EGRO A Regleteros Gráfico.. Regleteros. I I I I I I I7 I8 I9 I0 I I I I I I I I I I7 I8 I9 I0 I I I
Línea. El Pulsador (S), activa en SET, la electroválvula de llenado del depósito principal de almacenamiento (Y). Se podrá detener por: - La no activación del interruptor llave general (S). - Interruptor de STOP (S). - Pulsador que anula la orden de activación (S). - Detector máximo depósito (DTC). S S S S DTC Línea. Elementos que provocan la parada de un programa en curso: - Interruptor llave general (S). - Interruptor de STOP (S). - La activación de cualquier relé térmico de protección de motores. S S RT Programación en LD S R Y RS TODO STOP Línea. Construcción de recetas: El contador CT, permite elegir los programas, donde CT= es programa, CT= es programa, etcétera. El pulsador (S) sube programa, mientras que el pulsador (S) baja la selección del programa. El pulsador (S8) anula la selección, poniendo el contador a cero. S S S8 Línea. (úmero máximo de programas) R 00 C CT Si el contador (CT), se detiene en la selección (programa ), y se presiona el pulsador (S7) confirma programa, se habilitan los tiempos de este programa a los temporizadores. Esta programación es una receta y se pueden repetir tantas como programas se creen. S7 P CT == 0 (segundos) DAT_TMP 70 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 80 (segundos) DAT_TMP
Línea. Si el contador (CT), se detiene en la selección (programa ), y se presiona el pulsador (S7) confirma programa, se habilitan los tiempos de este programa a los temporizadores. ote, que a la variable (DAT_TMP), se le asigna el valor de cero, es decir, al temporizador que habilita la activación de llenado de cemento de la tolva, que en este programa no participa. S7 P CT == 70 (segundos) DAT_TMP 80 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 90 (segundos) DAT_TMP Línea. Si el contador (CT), se detiene en la selección (programa ), y se presiona el pulsador (S7) confirma programa, se habilitan los tiempos de este programa a los temporizadores. En esta ocasión -por ejemplo- sólo se adquiere cemento de tolva (DAT_TMP). S7 P Línea 7. CT == 00 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP Al presionar el pulsador (S7), para confirmar programa, se activa una memoria (COFIRMA PROGRAMA), que estará activa sólo el tiempo que dure el programa, y se anulará, cuando concluyan todos los vertidos de material al camión. - ote que la memoria (TODO STOP), es una marca que se activa cuando un detector de mínimo se ha activado, aunque dejará terminar el programa en curso, no permitirá realizar un nuevo programa hasta que se haya repuesto el material ausente, excepto cemento de tolva, que se sustituye por cemento de tolva. S7 TODO STOP TMP_GRAVA P DTC ACTIVADO COFIRMA PROGRAMA RS S R
Línea 8. La memoria de confirmación de programa, es la que habilita los temporizadores que finalmente ordenarán a las electroválvulas y motores el trasvase de material para la conformación del hormigón. ote que la base de tiempo de los temporizadores son las recetas, es decir, que los valores serán variables según el programa elegido. COFIRMA PROGRAMA DAT_TMP DAT_TMP DAT_TMP DAT_TMP TMP_AGUA TO TMP_TOLVA TO TMP_TOLVA TO TMP_GRAVA TO Línea 9. Si se excita la memoria de confirmación de programa, se activarán los motores que conformarán los programas. ote como, en caso de que se agote el cemento de la tolva, una memoria (APOYO_TOLVA), permite que el programa continúe usando cemento de la tolva. Las variables Mx, hacen referencia a los motores-bomba de trasvase de agua, cemento tolva, cemento tolva y cinta transportadora de grava. COFIRMA PROGRAMA Línea 0. TMP_AGUA TMP_TOLVA TMP_TOLVA APOYO_TOLVA TMP_GRAVA DTC TMP_TOLVA Si está en curso un programa, y se agota el cemento de la tolva, automáticamente, se implementa cemento de la tolva, hasta que finalice el tiempo que tenía asignado el temporizador para tolva. COFIRMA PROGRAMA DTC M M M M APOYO TOLVA
Línea. Si se activa cualquier detector de mínimo, el programa en curso podrá terminar, pero no podrá iniciar el siguiente, a no ser que sea únicamente la ausencia de cemento en la tolva. Cuando el material se repone, debe pasar un tiempo (TMP_MAT), antes de anular la memoria (DTC ACTIVADO), pasado el cual, se permite la reanudación de programas. DTC DTC DTC DTC DTC DTC Línea. TMP_MAT DTC ACTIVADO La memoria (DTC_ACTIVADO), excitará el temporizador (TMP_MAT), para que retrase la anulación de la propia memoria, una vez se ha repuesto el material que causó su activación. DTC_ ACTIVADO seg. S R RS TMP_MAT TO Línea. Avisos. Si se activa el detector (DTC), síntoma de ausencia de agua en el depósito, se activará un aviso intermitente (H_DEPOS) DTC Línea. Avisos. 0, seg. T.Asín H_DEPOS Si se activa el detector (DTC), síntoma de ausencia de cemento en la tolva, se activará un aviso intermitente (H_TLV) DTC Línea. Avisos. 0, seg. T.Asín H_TLV Si se activa el detector (DTC), síntoma de ausencia de cemento en la tolva, se activará un aviso intermitente (H_TLV) DTC 0, seg. T.Asín H_TLV
Línea. Avisos. Si se activa el detector (RT_O), síntoma de activación de cualquier relé térmico, se activará un aviso intermitente (H_RT) RT_O Línea 7. Avisos. 0, seg. Línea 9. HMI SCADA. T.Asín H_RT Si se activa el detector (DTC), síntoma de activación del detector que advierte presencia de grava, se activará un aviso intermitente (H_GRAVA) DTC 0, seg. T.Asín H_GRAVA Un sónar medirá la altura de agua en el depósito, para mostrar el resultado en el scada. Suponemos que la altura del depósito es de 8 m (800 cm), y los datos manejados por el sónar oscilan desde 0 m = 0 bits hasta 8 m = 78 bits. Para hacer la medida exacta, dividimos este último valor por 0,9 para que el resultado final sea medir entre 0 y 800 (cm). El resultado se guarda en una variable llamada (BAR0_DEP). o obstante, el dato medido es la distancia hasta el agua, y en realidad necesitamos la altura real de agua existente. Para averiguar este valor, restamos a 800 el dato actual de (BAR0_DEP), y el resultado, que se transfiere a la variable (BAR_DEPÓSITO), es finalmente la altura real existente de agua. Línea 8. HMI SCADA. Si se excita cualquier detector de alarma, se activa una memoria que engloba a todos (DTC_O), que se visualizará en el scada. DTC DTC DTC DTC DTC RT SIEMPRE A SÓAR DEPÓSITO (78) 0,9 800 BAR0_DEP DIVIDIR RESTAR DTC_O BAR0_DEP BAR_DEPÓSITO
7 Línea 0. HMI SCADA. Un sónar medirá la altura de cemento en tolva, para mostrar el resultado en el scada. Suponemos que la altura del depósito es de m (00 cm), y los datos manejados por el sónar oscilan desde 0 m = 0 bits hasta m = 78 bits. Para hacer la medida exacta, dividimos este último valor por 7,0 para que el resultado final sea medir entre 0 y 00 (cm). El resultado se guarda en una variable llamada (BAR0_TOLVA). o obstante, el dato medido es la distancia hasta el cemento, y en realidad necesitamos la altura real de cemento existente. Para averiguar este valor, restamos a 00 el dato actual de (BAR0_TOLVA), y el resultado, que se transfiere a la variable (BAR_TOLVA), es finalmente la altura real existente de cemento en la tolva. SIEMPRE A Línea. HMI SCADA. SÓAR TOLVA (78) 7,0 00 BAR0_TOLVA DIVIDIR RESTAR BAR0_TOLVA BAR_TOLVA Al igual que en caso anterior, otro sónar medirá la altura de cemento en la tolva. Las operaciones son similares. SIEMPRE A SÓAR TOLVA (78) 7,0 00 BAR0_TOLVA DIVIDIR RESTAR BAR0_TOLVA BAR_TOLVA Línea. HMI SCADA. Para ver en el scada el dato del contador, es decir, el dato del programa actual, se transferirá a una variable llamada (DAT_CT). SIEMPRE A Ejercicios CT Programa en curso. Visualización HMI. Programa DAT_CT.. Utilizando una pantalla táctil o un programa scada que dispongas, realiza las pantallas necesarias para el control planteado en este ejercicio.
8 Información complementaria Primer ciclo de programa Es interesante, que al iniciar la actividad laboral, los datos de programa sean nulos, es decir, no exista preselección de programa alguno. Para ello, es útil usar variables que sólo se habilitan en el primer ciclo del autómata, por tanto, un instante. En caso de no disponer de la citada variable, se puede vincular la acción al interruptor general de llave. S S S8 PRIMER CICLO DE PROGRAMA PRIMER CICLO DE PROGRAMA 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP (úmero máximo de programas) R 00 C CT En este supuesto, cuando la llave general (S) es desconectada, implica que los datos almacenados en las variables vinculadas a las recetas, así como la preselección del contador, pasan a tener valor cero. S S S8 S S 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP 0 (segundos) DAT_TMP (úmero máximo de programas) R 00 C CT