PRACTICAS_PLC (1).docx

practicas sobre pLC

1. Universidad Tecnológica de Puebla

División de Mecatrónica
Área en Sistemas de Manufactura
Flexible

Controladores Lógicos Programables
(PLC)
Ingeniero Gaudencio Cruz Corona
Portafolio de Evidencias

Integrantes:
Caporal Meneses Jorge Iván
Palacios Cruz Guadalupe del Rosario
Torres Báez Juan Pedro
Meyo Faustino Jorge Luis

2. 2
INDICE
PRÁCTICA 1 ________________________________ _____________________6
Entorno del Software Microwin. ________________________________ _____6
Objetivo ________________________________ _______________________6
Material y equipo ________________________________ ________________6
Marco teórico ________________________________ ___________________6
TIPOS DE CONTADORES EN MICROWIN. _________________________________________ 6
CÓMO UTILIZAR EL CONTADOR CTU . ______________________________7
VALOR DE PRESELECCIÓN PV DEL CONTADOR CTU _____________________________ 10
VALOR MÁXIMO DEL CONTADOR EN S7 -200._____________________________________ 11
Procedimiento o desarrollo ________________________________ ______11
Conclusión ________________________________ ____________________14
Fuentes bibliográficas ________________________________ __________14
PRÁCTICA 2 ________________________________ ____________________15
Entorno del Software de Simulación S7-200 y PC SIMU _________________15
Objetivo ________________________________ ______________________15
Material y Equipo________________________________ _______________15
Marco Teórico ________________________________ _________________15
S7-200 _______________________________________________________________________ 15
PC SIMU _____________________________________________________________________ 16
Procedimiento O Desarrollo ________________________________ ______16
PROGRAMA MICROWIN ________________________________________________________ 17
SIMULADOR S7-200 ___________________________________________________________ 17
PS-SIMU _____________________________________________________________________ 17
Conclusiones ________________________________ __________________19
Referencias Bibliográficas: ________________________________ ______19
PRÁCTICA 3 ________________________________ ____________________20
Construcción de tableros de entradas y salidas._______________________20
Objetivo ________________________________ ______________________20
Equipo ________________________________ _______________________20
Marco Teórico ________________________________ _________________20
1.-Dispositivo Interfaz ___________________________________________________________ 20

3. 3
2.- Cable PPI __________________________________________________________________ 20
3. Configuración de comunicación (Cable PC/PPI) ___________________________________ 21
4. Entradas y Salidas de un PLC __________________________________________________ 21
5. Clasificación de acuerdo a sus No. De Entradas/Salidas ____________________________ 21
6. Dispositivos de entrada _____________________________________________________ 22
7. Dispositivos de salida _______________________________________________________ 22
8. Entradas Digitales__________________________________________________________ 23
9. Entradas Analógicas________________________________________________________ 25
10. Salida a Relé ____________________________________________________________ 26
11. Salida a Transistor _______________________________________________________ 26
12. Salidas por Triac _________________________________________________________ 26
13. Salidas Analógicas __________________________________________________________ 26
Diseño del Tablero ________________________________ _____________27
Procedimiento y desarrollo ________________________________ ______28
Proceso de pruebas de conexiones _______________________________29
Conclusión ________________________________ ____________________30
Referencias Bibliográficas: ________________________________ ______30
PRÁCTICA 4 ________________________________ ____________________31
Funciones lógicas AND, OR, NOT implementadas en KOP ______________31
Objetivo ________________________________ ______________________31
Materiales ________________________________ _____________________31
Marco Teórico ________________________________ _________________31
Desarrollo________________________________ _____________________32
Conclusión ________________________________ ____________________33
Referencias Bibliográficas: ________________________________ ______33
PRÁCTICA 5 ________________________________ ____________________34
Arranque y Paro de un Motor con enclavamiento ______________________34
INTRODUCCIÓN________________________________ ________________34
Objetivo ________________________________ ______________________34
Materiales ________________________________ _____________________34
Desarrollo: ________________________________ ____________________35
PROGRAMACION DEL PLC Y SU INSTALACION ___________________________________ 35
CONEXIÓN DEL CIRCUITO DE POTENCIA Y DE CONTROL DEL PLC ________________ 37
CONCLUSIÓN ________________________________ _________________41
Referencias Bibliográficas: ________________________________ ______41

4. 4
PRIMERA EVALUACIÓN ________________________________ ___________42
PRÁCTICA 6 ________________________________ ____________________43
Llenado de dos tanques. ________________________________ __________43
Objetivo ________________________________ ______________________43
Materiales ________________________________ _____________________43
Marco Teórico ________________________________ _________________43
1. Marcas ___________________________________________________________________ 43
2. Marcas especiales: _________________________________________________________ 43
3. Válvulas: _________________________________________________________________ 43
Procedimiento: ________________________________ ________________44
Conclusiones ________________________________ __________________45
Bibliografía________________________________ ____________________45
PRÁCTICA 7 ________________________________ ____________________46
Arranque y Paro de un Motor con inversión de Giro. ___________________46
Objetivo ________________________________ ______________________46
Materiales ________________________________ _____________________46
Desarrollo________________________________ _____________________47
CONCLUSIÓN ________________________________ _________________48
Referencias Bibliográficas: ________________________________ ______48
PRÁCTICA 8 ________________________________ ____________________49
Secuencia de operación de Dos cilindros de doble efecto. ______________49
Objetivo ________________________________ ______________________49
Material ________________________________ _______________________49
Marco Teórico ________________________________ _________________49
1. Actuadores de doble efecto: _________________________________________________ 49
2. Electroválvulas: ____________________________________________________________ 50
Desarrollo________________________________ _____________________51
Conclusiones ________________________________ __________________52
Bibliografía________________________________ ____________________52
PRÁCTICA 9 ________________________________ ____________________53
Programa para el control de un semáforo ____________________________53
Objetivo ________________________________ ______________________53

5. 5
Materiales ________________________________ _____________________53
Marco teórico ________________________________ __________________53
Desarrollo________________________________ _____________________53
Conclusiones ________________________________ __________________56
Bibliografía________________________________ ____________________56
PRÁCTICA 10 ________________________________ ___________________57
Control de avance de una banda transportadora. ______________________57
Objetivo ________________________________ ______________________57
Material ________________________________ _______________________57
Marco teórico ________________________________ __________________57
1. Bandas transportadoras _____________________________________________________ 57
2. Sensor de proximidad ______________________________________________________ 57
3. Sensores de final de carrera _________________________________________________ 58
Desarrollo________________________________ _____________________58
Conclusiones ________________________________ __________________60
Bibliografías________________________________ ___________________60
REPORTE TÉCNICO ________________________________ ______________61
Introducción a los Sistemas de Control ______________________________61
Objetivo ________________________________ ______________________61
Marco teórico ________________________________ __________________61
1. Conceptos Generales_______________________________________________________ 61
2. Representación en diagramas de bloques ______________________________________ 62
3. Clasificación de los Sistemas de Control. ______________________________________ 63
Bibliografía________________________________ ____________________65
EVIDENCIA EXAMEN PRÁCTICO ________________________________ ___66

6. 6
PRÁCTICA 1
Entorno del Software Microwin.
Objetivo:
Que el alumno cuales son las herramientas necesarias para la correcta ejecución
de un ejercicio de programación
Material y equipo:
Computadora con el programa microwin
Marco teórico:
La gama S7--200 comprende diversos sistemas de automatización pequeños
(Micro--PLCs) que se pueden utilizar para numerosas tareas. Gracias a su diseño
compacto, su bajo costo y su amplio juego de operaciones, los sistemas de
automatización S7--200 son idóneos para controlar tareas sencillas. La gran
variedad de modelos S7--200 y el software de programación basado en Windows
ofrecen la flexibilidad necesaria para solucionar las tareas de automatización.
Módulos de ampliación S7--200
La gama S7--200 incluye una gran variedad de módulos de ampliación para poder
satisfacer aún
Un contador se puede utilizar para contaje dentro de un proceso o incluso se puede
utilizar con contaje de tiempo si hacemos que la entrada a pulsos se active mediante
una frecuencia determinada. Pero en fin, los ejemplos de utilización de contadores
pueden variar mucho dependiendo del proyecto y de la parte del programa en la
que queramos utilizarlo.

TIPOS DE CONTADORES EN MICROWIN.
El objetivo es diferenciar los distintos tipos de contadores y diferenciar su utilización,
así como ver sus límites en cuanto a su utilización dentro de un proyecto.
Vamos a estudiar estos tipos de contadores en este documento y en otros
documentos asociados:
Contador CTU.

7. 7
Contador CTD.
Contador CTUD.
Su ubicación dentro de un proyecto se encuentra en el árbol del proyecto en la
carpeta nombrada como “Contadores”. Al pinchar y arrastrar se puede e incorporar
al segmento deseado para trabajar con él.


Árbol del proyecto donde encontrar los tipos de contadores en S7-200.
CÓMO UTILIZAR EL CONTADOR CTU .
El contador CTU es llamado como contador incremental porque lo que se consigue
es ir aumentando un valor de contaje cada vez que se le activa la señal de activación
“CU”.

8. 8

Contador tipo CTU incremental en S7-200.
Un contador debe llevar asignado un número de contador. Los valores que se le
pueden asignar son:
De C0 a C255. (No se puede asignar el mismo número a distintos contadores).
El parámetro CU de la función “Contador” sirve como activación del contaje. Cuando
se reciba un pulso en esta entrada “CU”, el valor del contador aumentará en una
unidad.
El parámetro “R” sirve para hacer un “RESET” al contador. Es decir, que si se activa
esta entrada de la función, el valor del contador se volverá automáticamente a cero.
Y en el siguiente pulso de contaje “CU” volverá a empezar el contaje ascendente.
El parámetro “PV” sirve para indicarle el valor de referencia de contaje. Es decir,
que cuando el contaje del temporizador supere este valor, el bit de activación del
contador será “1”. Por ejemplo:

9. 9

Ejemplo de contador incremental de 10 pulsos.
En el ejemplo de la imagen nos proponen un contador con un valor PV de 10.
Cuando la entrada I0.0 se active irá aumentando el valor del contador “C0”. Pero la
salida del contador “CTU” no estará activa. Cuando el contador haya contado 10
veces (la entrada I0.0 se habrá activado 10 veces) entonces la salida CTU se
activará, es decir, el bit de activación “C0” se activa, debido a que el valor de contaje
es mayor que el valor de preselección (valor de preselección = “PV”).
Con el bit de activación se pueden realizar otras asignaciones en el programa.

Ejemplo de activación de una salida mediante el bit contador.

10. 10
VALOR DE PRESELECCIÓN PV DEL CONTADOR CTU .
Este valor de preselección puede tener diferentes formatos. Se le puede asignar
simplemente una constante, como por ejemplo un valor “10”, lo cual significa que
cuando el contador llegue a 10 se ha cumplido el contaje, o también se le puede
asignar otro tipo de datos de memoria, como pueden ser una palabra o un canal de
entradas en formato “WORD”.
Por ejemplo:

Asignar un dato de tipo Word al valor PV del contador.
En esta imagen se observa como se le ha asignado una “WORD” al dato PV. Esto
significa que cuando el contador llegue al número almacenado en esta palabra
“MW20” se cumplirá el contaje. El valor que contenga la “MW20” será depositada
en otra parte del programa. Por ejemplo:

Asignar un valor constante a un dato de tipo Word.
En este segmento se ha movido un valor de 10 a la palabra MW20 y por tanto, el
contador de arriba contaría hasta el valor 10.

11. 11
VALOR MÁXIMO DEL CONTADOR EN S7 -200.
El límite del contador incremental obviamente será un valor positivo, ya que siempre
va a ir aumentando.
En definitiva, el valor máximo que puede contar el contador CTU es de 32767.
Cuando el contador llegue a ese valor, se detendrá el contaje.
ÚLTIMOS DETALLES.
Puedes comparar el funcionamiento de este contador con el resto de contadores
disponibles en MicroWin en los siguientes documentos de esta web:
Contador CTU.
Contador CTD.
Contador CTUD.
Procedimiento o desarrollo:


Se realizó el diagrama de control de arranque y paro de un motor trifásico

12. 12

Se cargó al simulador de PLC S7-200

Se comprobó en un simulador de un motor trifásico PC - SIMU

13. 13


Se realizó el diagrama de control de inversión de giro un motor trifásico


Se cargó al simulador de PLC S7-200

14. 14

Se realizó la prueba en el simulador del motor trifásico PC-SIMU


Conclusión:
Gracias a este software podemos ver de manera más amplia todo lo que es el
entorno de programación de un PLC y no sólo eso, también en el aspecto de
sus aplicaciones gracias a PC-Simu de esta manera dándonos una idea más
explícita de todo lo relacionado al control y programación de los PLC.
Aprender a utilizar los programas de simulación nos evitan el probarlo en un
PLC físico y que los fallos no nos provoquen algún mal a nuestro equipo.
Fuentes bibliográficas:
http://www.tecnoplc.com/ctu-contador-incremental-en-s7-200/
https://w5.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/simatic/Docu
ments/S7200ManualSistema.pdf

15. 15

PRÁCTICA 2

Entorno del Software de Simulación S7-200 y PC SIMU
Objetivo:
Que el alumno sea capaz de identificar las herramientas necesarias para la correcta
simulación de los ejercicios realizados en Microwin.
Material y Equipo:
 Computadora
 Simuladores S7.200 y PC SIMU
Marco Teórico:
S7-200
STEP 7 es un software de programación de PLC (Controladores Lógicos
Programables el SIMATIC-S7 de Siemens, es el sucesor de SIMATIC S5 STEP 7)
que está ampliamente extendido en toda Alemania. Los autómatas SIMATIC
constituyen un estándar en la zona, compitiendo en primera línea con otros sistemas
de programación y control lógico de autómatas, según la norma IEC 61131-3.
STEP 7 domina el mercado de lenguajes de programación según la norma DIN EN
61131-3 disponiendo de tres lenguajes de programación:
FBS - Funktionsbausteinsprache FUP Funktionsplan, diagrama de funciones
KOP - Kontaktplan englisch LD o LAD, diagrama de contactos
AWL - Anweisungsliste englisch STL, lista de instrucción1
Según la norma EN 61131-3 (Engineering Tools):
S7 SCL (Structured Control Language) Lenguaje de texto estructurado
S7-Graph (grafisch programmierbare) Gráficos Programables
Además:
S7 HiGraph

16. 16
S7 CFC (Continuous Function Chart)
AWL o lista de instrucciones es similar al lenguaje ensamblador. Al igual que SCL
está basado en la programación en texto. Todas las herramientas de programación
son interfaces de programación gráfica.
Todas las operaciones están centralizadas y permiten funcionar con cualquier tipo
de datos.
Mediante la Programación Estructurada es posible reutilizar los módulos de
simplificando ampliaciones o modificaciones de proyectos posteriores.
Utiliza herramientas de ingeniería para el diagnóstico, simulación y control simple o
complejo de los bucles de programados.
Con STEP 7 se tiene acceso a los controladores SIMATIC. A partir de esto se
consigue el Siemens Automation Totally Integrated, con ventajas para los usuarios
de dispositivos SIMATIC en las diferentes tareas.
Por otra parte, hay muchos vendedores que desarrollan herramientas o módulos de
función, donde el programador elimina tareas que consumen tiempo y mejoran el
diagnóstico de errores.
PC SIMU
Es un programa SCADA en el que se puede comprobar el funcionamiento de los
distintos elementos conectados al simulador S7 200 o en comunicación con el
autómata programable.

Los elementos que se pueden simular son:
 Interruptores, pulsadores, detectores, teclados, preselectores,
potenciómetros etc.
 Led, displays, barras de progreso, textos, etc.
 Motores, variadores de velocidad, cintas transportadoras, puertas de garaje,
etc.
 Actuadores neumáticos lineales, sin vástago, de giro, ventosas, etc.
 Depósitos de sólidos y líquidos.
 Activación de imágenes en formato BMP.

Se dispone además de un analizador digital y de un analizador analógico.
Procedimiento O Desarrollo:

17. 17
PROGRAMA MICROWIN
1. Abrir MICROWIN.
2. Ir a Bloque de programa -.
3. Abrir tabla de símbolos y realizar la declaración de todas las entradas y
salidas del ejercicio correspondiente.
4. Ir al menú CPU.
5. Compilar.
6. Ir al menú archivo.
7. 7. Exportar.
8. Guardar el ejercicio.
9. Aceptar.
10. Compilar.
11. Exportar.
SIMULADOR S7-200
1. Cargar programa (cargar PLC segundo ícono).
2. Aceptar.
3. Abrir.
4. Poner en modo RUN.
5. Activar (Estado de programa, primer ícono):
6. Visualizar el ejercicio (Mover botones de entrada de PLC).
PS-SIMU
1. Seleccionar montar (Giro a la derecha).
2. Seleccionar botón de Paro (Color rojo).
3. Seleccionar botón de arranque (Color verde).
4. Ir al S7-200 (Intercambiar entradas y salidas, primer ícono de la computadora
y dar clic). EL PLC DEBE ESTAR EN STOP.
5. Ir al PC-SIMU
6. Ir al ícono de computadora (Simulación).
7. Poner el modo Run.
8. Accionar botones de arranque y paro y accionar el motor.
9. Ir al ícono de Lápiz para habilitar todas las herramientas.

18. 18

Imagen 1. Programa Microwin Inversor de giro en motor trifásico.

Imagen 2. Simulador S7-200

19. 19

Imagen 3. Simulador PC SIMU
Conclusiones:
Aprender a simular en estos programas nos ayuda a realizar un trabajo con el PLC
de manera adecuada, nos brindan un gran variedad de elementos que podemos
utilizar de diferente manera según nuestra conveniencia, además de que estos
programas sean fáciles de utilizar nos suministran la observación de lo que
solicitamos; un ejemplo fue el razonar la programación y simulación de un motor y
adecuarlo a las necesidades que se tenga.

Referencias Bibliográficas:
 http://elblogdelagarton.blogspot.mx/2012/11/pc-simu.html

20. 20
PRÁCTICA 3
Construcción de tableros de entradas y salidas.

Objetivo: Que el alumno realice la configuración y comunicación entre la PC S7-
226 utilizando el cable (PC/PPI). Además de aprender a cargar programas al CPU
para posteriormente ser ejecutados de una manera real.
Equipo:
1.-PC
2.-MICROWIN
3.-PLC S7-226
Marco Teórico
1.-Dispositivo Interfaz
En electrónica, telecomunicaciones y hardware, una interfaz es el puerto (circuito
físico) a través del que se envían o reciben señales desde un sistema o subsistemas
hacia otros. No existe una interfaz universal, sino que existen diferentes estándares
(Interfaz USB, interfaz SCSI, etc.) que establecen especificaciones técnicas
concretas (características comunes), con lo que la interconexión sólo es posible
utilizando la misma interfaz en origen y destino. Así también, una interfaz puede ser
definida como un intérprete de condiciones externas al sistema, a través de
transductores y otros dispositivos, que permite una comunicación con actores
externos, como personas u otros sistemas, a través de un protocolo común a
ambos. Una interfaz es una Conexión física y funcional entre dos aparatos o
sistemas independientes.
2.- Cable PPI
Este cable ha sido diseñado por Siemens con el propósito de comunicar un PLC
con un PC.
El cable PC / PPI se conecta al puerto serie del PC, y convierte la señal RS-232 en
el protocolo IPP (Interfaz Punto a Punto), con el programa o red de la CPU S7-200.
Existen distintos tipos de PLC, por lo que para cada una de estas, se debe verificar
el cable correcto mediante la identificación de este en el manual respectivo. Por
ejemplo, las CPU S7200 traen un puerto de comunicación serial RS485 que usa el

21. 21
protocolo PPI (Point to Point Interface). Este protocolo solamente permite conectar
dos dispositivos, por eso se llama interface punto a punto.
El PPI está diseñado para conectar el PLC a un SCADA "o" a una HMI.
3. Configuración de comunicación (Cable PC/PPI)
Tenga en cuenta que, por ejemplo con la versión 01, el cable no tiene ninguna
rotulación en la carcasa para ajustar el interruptor DIL. La rotulación del ajuste en
los propios interruptores DIL no es relevante.
Si, en lugar de una interface serie, sólo se dispone de puertos USB, se puede
conectar a estos el cable PC/PPI con un conversor USB/RS232 o utilizar el cable
USB/PPI (6ES7 901-3DB30-0XA0).

4. Entradas y Salidas de un PLC

Ilustración 1: Arquitectura de un PLC
5. Clasificación de acuerdo a sus No. De Entradas/Salidas
Una de las clasificaciones más comunes de los PLC hace referencia en forma
directa a la cantidad de entradas y salidas (E/S o I/O) de un PLC y nos dice que un
PLC es considerado micro PLC cuando tienen menos de 64 E/S, pequeños cuando
tienen menos de 256 E/S, medianos cuando tienen menos de 1024 E/S y grandes
cuando tienen más de 1024 E/S.

22. 22
6. Dispositivos de entrada
Los dispositivos de entrada y salida son aquellos equipos que intercambian (o
envían) señales con el PLC.
Cada dispositivo de entrada es utilizado para conocer una condición particular de
su entorno, como temperatura, presión, posición, entre otras.
Entre estos dispositivos podemos encontrar:

 Sensores inductivos
 Sensores magnéticos
 Sensores ópticos
 Pulsadores
 Termocuplas
 Termoresistencias
 Encoders
 Etc.


7. Dispositivos de salida
Los dispositivos de salida son aquellos que responden a las señales que reciben
del PLC, cambiando o modificando su entorno. Entre los dispositivos típicos de
salida podemos hallar:

 Contactores de motor
 Electroválvulas
 Indicadores luminosos o simples relés
Ilustración 2: Dispositivos de Entrada de un PLC

23. 23

Generalmente los dispositivos de entrada, los de salida y el microprocesador
trabajan en diferentes niveles de tensión y corriente. En este caso las señales que
entran y salen del PLC deben ser acondicionadas a las tensiones y corrientes que
maneja el microprocesador, para que éste las pueda reconocer. Ésta es la tarea de
las interfaces o módulos de entrada o salida.
Las entradas se pueden clasificar en:

8. Entradas Digitales
También llamadas binarias u “on-off”, son las que pueden tomar sólo dos estados:
encendido o apagado, estado lógico 1 ó 0.
Los módulos de entradas digitales trabajan con señales de tensión. Cuando por un
borne de entrada llega tensión, se interpreta como “1” y cuando llega cero tensiones
se interpreta como “0”. Existen módulos o interfaces de entradas de corriente
continua para tensiones de 5, 12, 24 o 48 Vcc y otros para tensión de110 ó 220 Vca.

Los PLC modernos tienen módulos de entrada que permiten conectar dispositivos
con salida PNP o NPN en forma indistinta. La diferencia entre dispositivos con salida
PNP o NPN es como la carga (en este caso la carga es la entrada del PLC) está
conectada con respecto al neutro o al positivo.


Ilustración 4: Ejemplo de Señales digitales
Ilustración 3: Dispositivos de salida de un PLC

24. 24
Las señales digitales en contraste con las señales analógicas no varían en forma
continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos en su rango. La
mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.
Las entradas discretas, tanto las de la corriente continua como las de la corriente
alterna, están compuestas por una estructura típica que se puede separar en varios
bloques:



















Rectificador: en el caso de una entrada de corriente alterna, convierte la señal en
continua. En el caso de una señal de corriente continua, impide daños por inversión
de polaridad.
Acondicionador de señal: elimina los ruidos eléctricos, detecta los niveles de
señal para los cuales conmuta el estado lógico, y lleva la tensión al nivel manejado
por la CPU.
Indicador de estado: en la mayoría de los PLC existe un indicador luminoso por
cada entrada. Este indicador (casi siempre un LED) se encenderá con la presencia
de tensión en la entrada y se apagará en caso contrario.
Aislación: en la mayoría de los PLC las entradas se encuentran aisladas para que,
en caso de sobretensiones externas, el daño causado no afecte más que a esa
entrada, sin perjudicar el resto del PLC.
Circuito lógico de entrada: es el encargado de informar a la CPU el estado de
la entrada cuando éste lo interrogue.
Cuando la señal llega hasta los bornes del PLC tiene que atravesar todos estos
bloques.
Recorrer este camino le lleva un tiempo que es llamado: tiempo de respuesta de la
entrada.
Un aspecto a analizar es el mínimo tiempo de permanencia o ausencia de una señal
requerida para que el PLC la intérprete como 0 ó 1. Si una variable de proceso
Ilustración 5: Estructura de como entran las señales digitales

25. 25
pasa al estado lógico 1, y retorna al estado 0 en un tiempo inferior al tiempo de
respuesta de la entrada, es posible que le PLC no llegue a leerla.

9. Entradas Analógicas
Estos módulos o interfaces admiten como señal de entrada valores de tensión o
corriente intermedios dentro de un rango, que puede ser de 4-20 mA, 0-5 VDC o 0-
10 VDC, convirtiéndola en un número. Este número es guardado en una posición
de la memoria del PLC.
Los módulos de entradas analógicas son los encargados de traducir una señal de
tensión o corriente proveniente de un sensor de temperatura, velocidad,
aceleración, presión, posición, o cualquier otra magnitud física que se quiera medir
en un número para que el PLC la pueda interpretar. En particular es el conversor
analógico digital(A/D) el encargado de realizar esta tarea. Una entrada analógica
con un conversor A/D de 8 bits podrá dividir el rango de la señal de entrada en 256
valores (28).

Una señal es analógica cuando las magnitudes de la misma se representan
mediante variables continuas, análogas (relación de semejanza entre cosas
distintas) a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal.









 Circuitos lógicos de salida: es el receptor de la información enviada por la
CPU.
 Aislación: cumple la misma función que en las interfaces de entrada.
 Indicador de estado: también tiene la misma función que en la entrada.
 Circuitos de conexión: está compuesto por el elemento de salida al campo
que maneja la carga conectada por el usuario. Existen tres tipos de circuitos
de conexión que se describirán más adelante.
 Protección: son internas al PLC y pueden ser fusibles en serie con los
contactos de salida, alguna protección electrónica por sobrecarga, o algún
circuito RC. Recordar que en caso de que más de una salida use un solo
borne de referencia, es éste el que lleva asociada la protección. Por lo cual
Ilustración 6: Estructura de como entran las señales Analógicas

26. 26
si esta protección actúa dejarán de funcionar todas las salidas asociadas a
ese borne común.

Tiempo de respuesta de la salida: al igual que en las entradas, se denomina tiempo
de respuesta de la salida al tiempo que tarda una señal para pasar por todos los
bloques. Existen cuatro posibilidades para el circuito de conexión de una salida:

10. Salida a Relé
Es una de las más usuales. Con ellos es posible conectar tanto cargas de
corriente alterna como continua. Suelen soportar hasta 2A de corriente. Una buena
práctica en la instalación es verificar que la corriente máxima que consume la carga
esté dentro de las especificaciones de la salida del PLC.
Los tiempos de conmutación de estos tipos de salidas llegan a los 10 mseg.
Tanto para la conexión como para la desconexión. Algunas cargas son muy
problemáticas, por ejemplo las cargas inductivas, que tienen la tendencia a devolver
corriente al circuito cuando son conectadas. Siendo la corriente estimada en unas
30 veces a la corriente de consumo nominal. Esto genera picos de voltaje que
pueden dañar la salida a la que está conectada la carga. Para minimizar estos
riesgos se utilizan comúnmente diodos, varistores u otros circuitos de protección.
Los relés son internos al PLC. El circuito típico es el que se muestra en la figura
de arriba. Cuando el programa active una salida, el PLC aplicará internamente
tensión a la bobina del relé. Esta tensión hará que se cierren los contactos de dicho
relé. En ese momento una corriente externa pasará a través de esos contactos y
así se alimentará la carga. Cuando el programa desactiva una salida, el PLC
desactiva la bobina abriendo así los contactos.


11. Salida a Transistor
Sólo son capaces de operar con corriente continua, de baja potencia (hasta 0,5 A)
Pero tienen tiempos de conmutación que rondan el milisegundo y una vida útil
mucho mayor que la de los relés. En este tipo de salida el transistor es el encargado
de conectar la carga externa cuando el programa lo indique.

12. Salidas por Triac
Manejan corrientes alternas. Al igual que los transistores, por ser semiconductores
tienen una vida útil mucho mayor que la del relé, que es un elemento
electromecánico.

13. Salidas Analógicas
Los módulos de salida analógica permiten que el valor de una variable numérica
interna del autómata se convierta en tensión o corriente.
Internamente en el PLC se realiza una conversión digital analógica (D/A), puesto
que el autómata sólo trabaja con señales digitales. Esta conversión se realiza con
una precisión o resolución determinada (número de bits) y en un intervalo
determinado de tiempo (período muestreo). Esta tensión o intensidad puede servir

27. 27
de referencia de mando para actuadores que admitan mando analógico, como
pueden ser las válvulas proporcionales, los variadores de velocidad, las etapas de
los tiristores de los hornos, los reguladores de temperatura, etc. Permitiendo al
autómata realizar funciones de regulación y control de procesos continuos.
Diseño del Tablero


Ilustración 7: Imagen del Tablero

Ilustración 8: Diagrama de conexión

28. 28
Procedimiento y desarrollo
Una vez que identificamos donde estaban las entradas y salidas del PLC y que
realizamos el diagrama de conexión nos pusimos a realizar las acciones pertinentes
para el tablero.

A través del uso del corte laser pudimos realizar los cortes de la placa de forma más
eficiente y rápida además de que le agregamos un factor de mayor precisión en este
caso se hizo uso de una cortadora laser con un tubo de 80 watts cabe recalcar que
esta máquina puede llegar a cortar placas de MDF de 5mm sin problema y como es
de esperarse hay algunas más potentes como por ejemplo los tubos laser de dióxido
de carbono los cuales son los más eficientes y poderosos en lo referente a un corte
laser.

Ilustración 10: Corte de Placa con laser 1
Ilustración 9: Corte de Placa con laser 2

29. 29
Proceso de pruebas de conexiones




Durante toda la conexión y armado llegamos a cruzarnos con ciertos problemas
incluso podemos decir que no llegamos a tomar tantas fotografías como se tenía
Ilustración 11: Probando botones y salidas
Ilustración 12: Revisando y organizando conexiones del tablero

30. 30
planeado ya que al estar trabajando con esto pues requería toda la atención y nadie
recordaba en tomar tantas fotos.
Conclusión
El reconstruir un tablero de PLC nos ayudó a identificar sus partes, sus conexiones
y cómo van relacionadas entre ellas. Es importante conocer sus generalidades y lo
que un PLC puede hacer por tu proceso, pues podrías estar gastando mucho dinero
en mantenimiento y reparaciones, cuando estos equipos te solucionan el problema
y se pagan solos.
En la actualidad el campo de aplicación de un PLC es muy extenso. Se utilizan
fundamentalmente en procesos de maniobras de máquinas, control, señalización,
etc. La aplicación de un PLC abarca procesos industriales de cualquier tipo y
ofrecen conexión a red; esto te permite tener comunicado un PLC con una PC y
otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y
reportes.

Ilustración 13. PLC activo en la salida Q0.0
Referencias Bibliográficas:
 http://controlesplc.blogspot.mx/2011/10/cargar-programa-de-un-plc-y-
guardarlo.html

31. 31
PRÁCTICA 4
Funciones lógicas AND, OR, NOT implementadas en KOP
Objetivo
Que alumno sea capaz de realizar ejercidos con funciones lógicas básicas y
combinacionales utilizando el lenguaje de programación KOP con contactos
normalmente abiertos y normalmente cerrados.
Materiales
 Software MICROWIN
 Computadora (PC)
Marco Teórico:

Imagen 1. Compuertas básicas en PLC

32. 32
Desarrollo

Figura 2. Función lógica

Figura 3. Función lógica

33. 33

Figura 5. Función lógica
Conclusión
El PLC funciona a la par con el software microwin, activando nuestro programa
desde la PC comienza a funcionar el controlador y de igual manera podemos
controlar el motor trifásico desde Microwin.
Las operaciones lógicas básicas son las operaciones sobre las que se fundamenta
la lógica Booleana. Cualquier operación lógica compleja puede ser expresada
utilizando combinaciones de las operaciones básicas.
Referencias Bibliográficas:
 https://www.google.com.mx/search?q=COMPUERTAS+B%C3%81SICAS+
+en+un+plc&tbm=isch&imgil=wxnpywDygNqr-
M%253A%253Bw61P5RPk28BFbM%253Bhttp%25253A%25252F%252 52F
industria.yoreparo.com%25252Fautomatizacion%25252Fprograma-para-
plc-t983826.html&source=iu&pf=m&fir=wxnpywDygNqr-
M%253A%252Cw61P5RPk28BFbM%252C_&usg=__Jn0seO56z6junVlt35b
SmjMKHBQ%3D&biw=1366&bih=662&ved=0ahUKEwj1ls7p3rnUAhXE6iYK
HTYeDMAQyjcIPg&ei=XUk_WbX 0EMTVmwG2vLCADA#imgrc=wxnpywDy
gNqr-M:

34. 34
PRÁCTICA 5
Arranque y Paro de un Motor con enclavamiento
INTRODUCCIÓN

A lo largo de nuestra carrera en lo que se refiere a la Mecatrónica hemos ido
adquiriendo conocimiento acerca de diferentes temas ya sea desde como armar un
circuito, los diferentes tipos de componentes que se pueden ocupar, todos y cada
uno de ellos con funciones esenciales en para lo que se busca implementar como
por ejemplo un Interruptor termo magnético.
Anteriormente ya se había trabajado en lo que era la conexión de un arranque y
paro de un motor trifásico siendo esta una práctica muy fructífera para lo que se
hizo en la que realizamos esta vez. Pero, como todo siempre habrá maneras más
“sencillas” de realizar esto, en este caso se hizo a través de un PLC (Controlador
Lógico Programable).
Cabe recalcar que aunque se hace mención de ser sencillo siempre va a tener su
grado de complejidad en el caso de los PLC se necesita tener ciertos conocimientos
de diferentes aspectos como lo son las simbologías, Control de motores, el control
o dominio del software a ocupar en este caso fue usado MicroWIN STEP7 además
de lograr tener la lógica de contactos debido a que como se ha visto en el curso la
programación del PLC implementado es del tipo KOP también conocida como
LADDER.
Así que sin más en este documento podremos ver más acerca de todo lo referente
al tema de control del Arranco y paro de un motor al igual que la inversión del mismo
haciendo uso de los Autómatas Programables.

Objetivo
Haciendo uso de los PLC realizar la programación y conexión para realizar el
Arranque y Paro de motor al igual que la inversión de giro del mismo motor.
Que el alumno sea capaz de programar el arranque y paro de un motor trifásico de
PLC.
Materiales
 Motor Trifásico
 Interruptor termo magnético

35. 35
 Disyuntores
 Pinzas de Electricista
 Desarmador clemero
 Desarmador de Punta Plana y Cruz
 Extensión trifásica
 Clemas
 Indicadores(LED)
 Botones Pulsadores
 Cable Calibre 22 AWG
 Bananas de conexión
 Caimanes
 Relé de 24VCD a 10ª
 PLC S7-200
 Interfaz de PLC S7-200
 Computadora con MicroWIN
Desarrollo:
PROGRAMACION DEL PLC Y SU INSTALACION

Ilustración 13: Configuración de la conexión del PLC con la computadora

36. 36

Ilustración 14: Programación de la inversión de giro y el Paro y Arranque del Motor

Ilustración 15: Prueba del Giro Hacia la derecha

37. 37


Ilustración 16: Prueba Giro a la Izquierda

CONEXIÓN DEL CIRCUITO DE POTENCIA Y DE CONTROL DEL PLC
´
Una vez que se realizó la instalación del PLC con la PC y de haber realizado la
programación y configuración de salidas se procedió a realizar la conexión de lo
restante, hay que recalcar que el caso del circuito de potencia debe tenerse cierto
cuidado al conectarlo al PLC, por lo que antes de conectar a los relevadores y al
PLC primero se realizaron una pruebas del funcionamiento del motor obviamente
checando que las fases estuvieran bien, que no se estuviera haciendo corto circuito,
una vez verificado todo esto y de realizar ciertas pruebas procedimos a la conexión
del circuito de control en el cual se encuentran los Relé y parte de los contactares
que se abrirán o cerraran de acuerdo a lo que el PLC les indique
En nuestro caso al principio hubo ciertos problemas en el aspecto del circuito de
potencia pero después de realizar ciertos cambios en el circuito y volver a verificar
el proceso de armado fue exitoso

38. 38

Ilustración 17: Conexión de Circuito de Potencia 1

Ilustración 18: Conexión de Circuito de Potencia 2

39. 39

Ilustración 19: Conexión de Circuito de Potencia 3

Ilustración 20: Conexión de Circuito de Control

40. 40

Ilustración 21: Conexión para inversión de Giro

Ilustración 22: Conexión de circuito de Potencia Inversión de Giro

41. 41


Ilustración 23: Conexión de circuito de Control Inversión de Giro

CONCLUSIÓN
El equipamiento para arrancar y parar un motor eléctrico trifásico, es una cuestión
de costos y de seguridad. En cuestión de seguridad empieza desde el diseño y la
selección de los componentes adecuados del sistema de arrancador para el motor.
En cuanto al diseño el sistema de arranque y paro por botones pulsadores con
prioridad al paro siempre presenta mayor seguridad, todo esto lo adecuamos con
una programación kop en PLC.
Referencias Bibliográficas:
 https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd
=&ved=0ahUKEwiLnICe37nUAhVD5yYKHRLMBjEQjhwIBQ&url=http%3A%
2F%2Findustria.yoreparo.com%2Fautomatizacion%2Fprograma-para-plc-

42. 42
PRIMERA EVALUACIÓN
1.- ¿Qué es un PLC y Cuáles son sus ventajas y desventajas?
2.- ¿Qué significa automatización? y Cuáles son los elementos con los que se puede
automatizar un proceso.
3.-Por medio de un esquema, representar el ciclo de trabajo de un PLC y explicar
ampliamente en qué consiste.
4.- ¿Diga cuáles son los elementos que conforman la arquitectura de un PLC?
5.- ¿Cuáles son las funciones que realiza el CPU dentro del PLC?
6.-Mencionar cuáles son los tipos de entradas y salidas de un PLC y explicar
ampliamente en qué consiste cada una de ellas.
7.-Diga cuantos tipos de memoria y cuáles son las funciones que realizan dentro del
CPU.
8.-Hacer una clasificación de los PLC´s, en base al número de entradas y salidas.
9.-De acuerdo a la IEC 1131-3 Cuales son los lenguajes de programación utilizados
para PLC´s y describir cada uno de ellos.
10.- ¿Cuáles son las operaciones SIMATIC utilizadas para la programación de un
PLC S7-200?

43. 43
PRÁCTICA 6
Llenado de dos tanques.
Objetivo
Que el alumno tenga el conocimiento del uso de válvulas y marcos o memorias en
la programación de un PLC.
Materiales
 Computadora (PC)
 Programa Microwin
 Programa S7200
 Programa PC SIMU
 PLC SIEMENS
 Tablero para simulación con el PLC
Marco Teórico
1. Marcas:
Son el resumen de varias condiciones y sirven para almacenar datos. Las marcas
pueden ocupar un bit (M9.7), un byte (MB5), una word (MW12) o una doble word
(MD23), depende lo que quieras guardar.
2. Marcas especiales:
Las marcas especiales utilizadas como sólo lectura son de la SMB0 a la SMB29,
siendo de sólo lectura. Esto significa que si durante el programa se intenta escribir
en una de estas marcas, la compilación saldrá correcta, pero a la hora de cargar el
programa a la CPU aparecerá el error: “Error de rango de operandos. Ha fallado la
operación de carga en la CPU”.
Nuestro programa puede leer los datos almacenados en estas marcas especiales y
utilizará la lógica de programación para reaccionar ante la lectura de estas
condiciones.
3. Válvulas:
Válvula es un instrumento de regulación y control de fluido etc. Una definición más
completa describe la válvula como un dispositivo mecánico con el cual se puede
iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una
pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o
conductos. a Hay que diferenciar que existen válvulas que dejan pasar un fluido en
un sentido y lo impiden en el contrario (incluido el llamado fluido eléctrico), como

44. 44
suele suceder en el uso de válvulas industriales, campo en el que puede
considerarse como instrumento básico.
Procedimiento:
1. Primero se elaboró la programación de lo requerido en el programa
MICROWIN
2. Se simuló en el software S7 200.
3. Continuamos con el programa PC SIMU


Figura 1. Programa PC SIMU

Figura 2. Programa S7 200

45. 45


Figura 3. Programa S7 200
Conclusiones
Para elaborar está práctica realizamos una programación la cual indicaba que el
tanque uno se iba a llenar cuando se prendiera la bomba y después de que este ya
estuviera lleno continuaríamos con el tanque dos, pero si el tanque dos sobrepasaba
los límites regresaría el agua al tanque uno.
Bibliografía
 Victor Hugo Galguera Serrano. (2015). MARCAS ESPECIALES SM EN S7 -
200. Julio 28 , de Tecno PLC Sitio web: http://www.tecnoplc.com/marcas-
especiales-sm-en-s7-200/

46. 46
PRÁCTICA 7
Arranque y Paro de un Motor con inversión de Giro.
Objetivo
Haciendo uso de los PLC realizar la programación y conexión para realizar el
Arranque y Paro de motor al igual que la inversión de giro del mismo motor.
Que el alumno sea capaz de programar el arranque y paro de un motor trifásico de
PLC.
Materiales
 Motor Trifásico
 Interruptor termo magnético
 Disyuntores
 Pinzas de Electricista
 Desarmador clemero
 Desarmador de Punta Plana y Cruz
 Extensión trifásica
 Clemas
 Indicadores(LED)
 Botones Pulsadores
 Cable Calibre 22 AWG
 Bananas de conexión
 Caimanes
 Relé de 24VCD a 10ª
 PLC S7-200
 Interfaz de PLC S7-200
 Computadora con MicroWIN

47. 47
Desarrollo

Ilustración 1. Prueba del Giro Hacia la derecha


Ilustración 2. Prueba Giro a la Izquierda

48. 48
Una vez que se realizó la instalación del PLC con la PC y de haber realizado la
programación y configuración de salidas se procedió a realizar la conexión de lo
restante, hay que recalcar que el caso del circuito de potencia debe tenerse cierto
cuidado al conectarlo al PLC, por lo que antes de conectar a los relevadores y al
PLC primero se realizaron una pruebas del funcionamiento del motor obviamente
checando que las fases estuvieran bien, que no se estuviera haciendo corto circuito,
una vez verificado todo esto y de realizar ciertas pruebas procedimos a la conexión
del circuito de control en el cual se encuentran los Relé y parte de los contactares
que se abrirán o cerraran de acuerdo a lo que el PLC les indique
En nuestro caso al principio hubo ciertos problemas en el aspecto del circuito de
potencia pero después de realizar ciertos cambios en el circuito y volver a verificar
el proceso de armado fue exitoso.

CONCLUSIÓN
La entrada I0.0 es el botón de paro, si esta entrada se activa, se detendrá el motor.
La entrada I0.1 es el botón de arranque para que el motor funcione hacia una
dirección específica. La entrada I0.2 es el botón de arranque para que el motor
funcione en dirección opuesta que con la señal E0.1. Las señales Q0.0 y Q0.1 son
las salidas reales del PLC, y sus contactos en paralelo con las entradas I0.1 e I0.2
se usan para enclavar las salidas. Los contactos cerrados de Q0.0 y Q0.1 son para
impedir que se activen ambas salidas al mismo tiempo, y con esto evitar un corto
circuito. Los contactos en serie funcionan igual que una compuerta AND, los
contactos en paralelo como una compuerta OR y los contactos cerrados como una
compuerta NOT.
Referencias Bibliográficas:
 https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd
=&ved=0ahUKEwiLnICe37nUAhVD5yYKHRLMBjEQjhwIBQ&url=http%3A%
2F%2Findustria.yoreparo.com%2Fautomatizacion%2Fprograma-para-plc-
t983826.html&psig=AFQjCNE4B8hAnYeJMmu5IqMaOazU5g0YkQ&ust=14
9740627883062

49. 49
PRÁCTICA 8
Secuencia de operación de Dos cilindros de doble efecto.
Objetivo
Que el alumno tenga el conocimiento del uso y aplicación de los actuadores de
doble efecto.
Material
 Computadora (PC).
 Programa MICROWIN.
 Simulador S7 200.
 Simulador PC SIMU
Marco Teórico
1. Actuadores de doble efecto:
Los cilindros de doble efecto son capaces de producir trabajo útil en dos sentidos,
ya que disponen de una fuerza activa tanto en avance como en retroceso.
Se construyen siempre en formas de cilindros de embolo y poseen dos tomas para
aire comprimido, cada una de ellas situada en una de las tapas del cilindro.
Se emplea, en los casos en los que el émbolo tiene que realizar también una función
en su retorno a la posición inicial. La carrera de estos cilindros suele ser más larga
(hasta 200 mm) que en los cilindros de simple efecto, hay que tener en cuenta el
pandeo o curvamiento que puede sufrir el vástago en su posición externa.
Cuando el aire comprimido entra por la toma situada en la parte posterior (1),
desplaza el émbolo y hace salir el vástago (avance). Para que el émbolo retorne a
su posición inicial (retroceso), se introduce aire por la toma situada en la tapa
delantera (2). De esta manera, la presión actúa en la cara del émbolo en la que está
sujeta el vástago, lo que hace que la presión de trabajo sea algo menor debido a
que la superficie de aplicación es más pequeña. Hay que tener en cuenta que en
este caso el volumen de aire es menor, puesto que el vástago también ocupa
volumen.

50. 50

Figura 1. Cilindro de doble efecto.
2. Electroválvulas:
a) Biestables:
Es un circuito capaz de cambiar de un estado al otro, este circuito
necesita forzosamente de un pulso externo para cambiar sus estados,
no puede hacerlo automáticamente y puede mantenerse en una sola
fase indefinidamente siempre y cuando no reciba un pulso externo. Un
buen ejemplo de esto es un Flip Flop (el más sencillo, el de tipo "Set
Reset"), este circuito necesita un pulso en cada una de sus entradas
para poder cambiar entre estados.
b) Monoestables:
Este circuito tiene la característica de que necesita de un pulso externo
para cambiar de estado, pasado un período de tiempo, este regresa
al estado anterior, es imposible mantener el estado activo
indefinidamente. A este circuito comúnmente se le conoce como
"Timer", un buen ejemplo de esto, es nuevamente el circuito integrado
555, conectado como Multivibrador Monoestable.

51. 51
Desarrollo

Figura 2. Programación en MICROWIN

Figura 3. Simulación S7 200

52. 52


Figura 3. Simulación en PC SIMU
Conclusiones
En esta práctica programamos dos cilindros de doble efecto al presionar el pulsador
de inicio sale el cilindro A, cuando este llegaba al final de carrera el actuador B salía;
cuando el cilindro B llegaba al final de carrera regresaba el vástago A y después el
B.
Bibliografía
 Juan Gutiérrez Zamora. (2016). Cilindros de simple y doble efecto. Julio 29
de 2017, de Sistemas Neumáticos Sitio web:
https://neumaticabasicaeepp.wordpress.com/44-2/receptores-
neumaticos/cilindros-de-simple-y-doble-efecto/

53. 53
PRÁCTICA 9
Programa para el control de un semáforo
Objetivo
Diseñar en Microwin un programa que cumpla con determinadas características en
cuanto a tiempos, para el cruce de vehículos y peatones.
Materiales
-PLC -Interface
-PLC Siemens -Tablero para simular con el PLC
Marco teórico
Dispositivos utilizados en programación para el control de los semáforos en el cruce
de calles y avenidas.
Es un mecanismo electromecánico o electrónico que sirve para ordenar los cambios
de luces en los semáforos. Adicionalmente, puede realizar las siguientes funciones:
procesar la información generada por los detectores para ajustar los tiempos a las
necesidades de la intersección; recibir y enviar información a un centro de control o
controlador maestro con el fin de operar en forma coordinada; y proveer los
elementos que garanticen la seguridad de los usuarios evitando señalizaciones
conflictivas y reportar al centro de control el tipo de falla que puede presentar.
Al instalarse semáforos en una intersección, si se prevén modificaciones,
ampliaciones o cualquier tipo de cambio físico o de diseño en un futuro razonable,
deberán prepararse instalaciones y circuitos adicionales para minimizar los costos
de material y trabajo.
Desarrollo
Ejercicio: Diseñar el programa de control de un semáforo, el cual contiene un
pulsador de arranque para iniciar la secuencia de operación y un pulsador de
desconexión para volver a las condiciones iniciales.
Funcionamiento: En condiciones normales el semáforo para vehículos está en verde
y el semáforo para peatones está en rojo.

54. 54
Secuencia de Operación:
Entradas Salidas
I0.0 Q0.0 Q1.1
I0.1 Q0.1 Q1.0
Q0.2
Listado de operaciones que debe contener el programa:
1. Instruccion SET(Marca)
2. Instruccion RESET
3. Temporizador (TON, T37)
4. Comparacion
5. Marca especial (SMD.S)

Figura 1. Simulación S7 200

55. 55

Figura 2. Simulación PC SIMU

Figura 3. Conexión de Semáforos

56. 56

Figura 4. Semáforo peatones y automóviles.
Conclusiones
Nuestro dispositivo funciona de acuerdo con los tiempos especificados, dando un
correcto paso tanto como para vehículos como para peatones. Hemos podido
controlar de forma positiva el funcionamiento con un botón para hacer funcionar
nuestro semáforo y otro para desactivarlo y dejarlo en estado original. Podemos
incluso usar este dispositivo en una calle para su uso.
Bibliografía
 https://www.medellin.gov.co/movilidad/documents/seccion_senalizacion/cap
7_semaforos.pdf

57. 57
PRÁCTICA 10
Control de avance de una banda transportadora.
Objetivo
Que el alumno adquiera el conocimiento del uso de una banda trasportadora
controlada por sensores de proximidad y final de carrera en el transporte de objetos.
Material
 Computadora (PC)
 Microwin
 S7-200
 Pc simu
Marco teórico
1. Bandas transportadoras
Una banda transportadora es un sistema de transporte consistente en una cinta que
se mueve continuamente entre dos tambores.
El material depositado sobre la banda es transportado hacia el tambor con motor de
accionamiento, que es precisamente donde la banda gira y da vuelta en sentido
contrario. Cuando el material de la banda llega a esta zona sale fuera de la misma
por la acción de la fuerza de gravedad.

Las bandas transportadoras se utilizan para el transporte de:
 Materiales como carbón, minerales y cereales
 Transporte de personas en recintos cerrados
 Cargar y descargar buques cargueros o camiones
 Transportar material por terreno inclinado
Tipos de bandas transportadoras
 De tornillo
 De suelo móvil
 De rodillos
2. Sensor de proximidad
El propósito básico de un sensor de proximidad es percibir lo que sucede con objeto
sin estar en contacto con él. Un sensor de proximidad crea un campo alrededor de
él mediante la emisión de radiaciones electromagnéticas. El haz de radiaciones
electromagnéticas rastrea cualquier objeto u obstáculo en su camino. El
término objetivo se utiliza para el objeto que un sensor de proximidad intuye en su
camino. El sensor busca cualquier alteración realizada en su campo. El objetivo

58. 58
general sustituye a un determinado haz del campo o los obstáculos de su
proyección. Diferentes campos o sensores se utilizan para detectar diferentes
objetivos.
3. Sensores de final de carrera
Los interruptores o sensores finales de carrera, también llamados interruptores
de posición, son interruptores que detectan la posición de un elemento móvil
mediante accionamiento mecánico.
Son muy habituales en la industria para detectar la llegada de un elemento móvil a
una determinada posición.
Existen multitud de tipos de interruptores final de carrera que se suelen distinguir
por el elemento móvil que genera la señal eléctrica de salida.
Se tienen, por ejemplo, los de lengüeta, bisagra, palanca con rodillo, varilla,
palanca metálica con muelle, de pulsador, etc.

Desarrollo

Salidas del plc
Q0.0 A+1 Sale cil (A)
Q0.1 A+2 Entra cil(A)
Q0.2 B+1 Sale cil (A)
Entrada del plc
I0.0 SOA Cil(A) Adentro
I0.1 SAL Cil(A) Afuera
I0.2 SSBO Cil(B) Adentro
I0.3 SSBL Cil(B) Afuera
I0.4 BL Botón de inicio

59. 59

Figura 1. Vinculación de Microwin, S7-200 y PC SIMU

Figura 2. Simulador S7 200

60. 60

Figura 3. Simulador PC SIMU


Conclusiones
Esta práctica es importante para nuestro aprendizaje dado que las bandas
transportadoras son muy esenciales en la mayoría de las industrias. Por lo tanto su
utilidad es básica para poder desarrollar proyectos y mejoras en distintos procesos.
La elaboración de este programa nos ayudó a comprender el uso de sensores y el
cómo utilizar la banda transportadora de la manera necesaria para el objetivo.
Bibliografías
 https://www.quiminet.com/articulos/las-bandas-transportadoras-y-su-uso-
en-la-industria-3346215.htm
 http://www.electronica2000.com/temas/sensores-proximidad-
aplicaciones.htm
 https://www.quiminet.com/articulos/que-son-los-interruptores-finales-de-
carrera-7838.htm

61. 61
REPORTE TÉCNICO
Introducción a los Sistemas de Control
Objetivo
 Introducir los conceptos asociados con los sistemas de control.
 Identificar sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado.
 Identificar los diferentes elementos que forman parte de un sistema de
control.
Marco teórico
1. Conceptos Generales
Un sistema de control automático es una interconexión de elementos que forman
una configuración denominada sistema, de tal manera que el arreglo resultante es
capaz de controlar se por sí mismo.
Un sistema o componente del sistema susceptible debe ser controlado, al cual se le
aplica una señal r(t) a manera de entrada para obtener una respuesta o salida y(t),
puede representarse mediante bloques.
El vínculo entrada-salida es una relación de causa y efecto con el sistema, por lo
que el proceso por controlar (también denominado planta) relaciona la salida con la
entrada. Las entradas típicas aplicadas a los sistemas de control son: escalón,
rampa e impulso, según se muestra en la figura 1.

Figura 1. Entradas a los sistemas de control.
La entrada escalón indica un comportamiento o una referencia constantes
introducidos al sistema, mientras que la entrada rampa supone una referencia con
variación continua en el tiempo, y la entrada impulso se caracteriza por ser una
señal de prueba con magnitud muy grande y duración muy corta. La función
respuesta impulso o función de transferencia es la representación matemática del
sistema.

62. 62
Básicamente, el problema de control consiste en seleccionar y ajustar un conjunto
específico de elementos tal que, al interconectarse, el sistema resultante deberá
comportarse de una manera específica.
2. Representación en diagramas de bloques
La representación de los sistemas por medio de diagramas de bloques se utiliza
para describir, gráficamente, las partes de las que consta un sistema, así como sus
interconexiones. El bloque en sí contiene la descripción, el nombre del elemento o
el símbolo de la operación matemática que se ejecuta sobre la entrada r(t) para
producir la salida y(t) (figura 2). El punto de suma se utiliza cuando a un bloque se
le aplican dos o más entradas, en tanto que el bloque se sustituye por un círculo,
cuya salida representa la suma algebraica de las entradas (figura 3). El punto de
reparto, representado por un punto, se usa cuando una señal se bifurca para
aplicarse a más de un bloque (figura 4).

Figura 2.

Figura 3.

63. 63

Figura 4.
3. Clasificación de los Sistemas de Control.
Los sistemas de control se clasifican en sistemas de lazo abierto (o no automáticos)
y sistemas de lazo cerrado (retroalimentados o automáticos). Para llevar a cabo
dicha clasificación, se hace la siguiente definición:
Acción de control: Es la cantidad dosificada de energía que afecta al sistema para
producir la salida o la respuesta deseada.
a) Sistema de control de lazo abierto. Es aquel sistema en el cual la acción de control
es, en cierto modo, independiente de la salida. Este tipo de sistemas por lo general
utiliza un regulador o actuador con la finalidad de obtener la respuesta deseada
(figura 5).

Figura 5.
La capacidad que tales sistemas tienen para ejecutar una acción con exactitud
depende de su calibración. En general, los sistemas de lazo abierto están regulados
por base de tiempo. Como ejemplo de dichos sistemas se citan los tostadores de
pan, las lavadoras, los hornos de microondas y los semáforos convencionales.
b) Sistema de control de lazo cerrado. Es aquel sistema en el cual la acción de
control depende de la salida. Dicho sistema utiliza un sensor que detecta la
respuesta real para compararla, entonces, con una referencia a manera de entrada.

64. 64
Por esta razón, los sistemas de lazo cerrado se denominan sistemas
retroalimentados. El término retroalimentar significa comparar; en este caso, la
salida real se compara con respecto al comportamiento deseado, de tal forma que
si el sistema lo requiere se aplica una acción correctora sobre el proceso por
controlar. La figura 6 muestra la configuración de un sistema retroalimentado.

Figura 6.
Definamos las siguientes variables:
r(t) = Entrada de referencia.
e(t) = Señal de error.
v(t) = Variable regulada.
m(t) = Variable manipulada.
p(t) = Señal de perturbación.
y(t) = Variable controlada.
b(t) = Variable de retroalimentación como resultado de haber detectado la variable
controlada por medio del sensor.
Con respecto a la figura anterior, la entrada de referencia r se compara con la
variable de retroalimentación b. El comparador lleva a cabo la suma algebraica de
r−b, con lo cual genera la señal de error e, variable que ejerce su efecto sobre el
controlador. Esto da lugar a la variable regulada v, que se aplica al elemento fi nal
de control y produce la variable manipulada m; la función de dicha variable es
suministrar la cantidad de energía necesaria al proceso por controlar. La variable
controlada y resulta de ajustar el comportamiento del proceso. Los bloques
comparador y controlador forman parte de una misma unidad, la cual recibe el
nombre genérico de controlador. Como ejemplos de sistemas de lazo cerrado se

65. 65
citan: el refrigerador, el calentador de agua casero, el llenado de un tinaco por medio
de una bomba y el control de temperatura de una habitación por medio de
termostato. Para convertir al tostador de pan (figura 6) de lazo abierto a lazo
cerrado, es necesario agregar un sensor que detecte las variaciones en el color del
pan durante el proceso de tostado, así como un comparador para evaluar el grado
de tueste real del pan con respecto al grado de tueste deseado (referencia
introducida por el usuario). De esta manera, si hay una diferencia entre las dos
cantidades, se efectuará la acción de dosificación de energía requerida hasta que
la salida real sea igual a la referencia. Por esta razón se dice que la acción de control
aplicada al proceso p
or controlar es dependiente de la salida.
En teoría, todo sistema de lazo abierto puede convertirse a lazo cerrado; sin
embargo, la limitante es el sensor, ya que no siempre es posible detectar la salida
del proceso. Las características de los sistemas de lazo cerrado son:
 Aumento de exactitud en el control del proceso.
 Sensibilidad reducida en las variaciones de las características del sistema.
 Efectos reducidos de la no linealidad y la distorsión.
 Aumento de ancho de banda del sistema.
 Tendencia a la inestabilidad.
Bibliografía
 Ramírez, S. (2015). INTRODUCCIÓN LOS SISTEMAS DE CONTROL 1. -
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AS_DE_CONTROL_1. -Introducci%C3%B3n_a_los_Sistemas_de_Control
 Ing. Ricardo Hernández Gaviño. (2010). Introducción a los sistemas de
control. En Introducción a los sistemas de control: Conceptos, aplicaciones y
simulación con MATLAB (528). México: PEARSON.

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EVIDENCIA EXAMEN PRÁCTICO


Figura 1. Conexión de Semáforos

Figura 2. Semáforo peatones y automóviles

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