Universidad PBLICA de El AltoGuia practica para laboratorios de automatizacion y controlElaborado por

Dr. ing. sandro e. centellas lima

IndiceLaboratorio No.1. (pag 3)

Laboratorio No. 2. (pag 6)Laboratorio no.3. (pag 9)

Laboratorio No. 4. (pag 10)Laboratorio No. 5. (pag 15)Laboratorio No. 6 (pag 26)

Laboratorio No 7. (pag 37)Laboratorio No. 8. (pag 53)Laboratorio No. 9. (pag 73)

Anexos (pag 85)Laboratorio No.1

Inversin de giro de un motor trifsico en lgica cableada y programada

1.- Introduccin.-Motor, mquina que convierte energa en movimiento o trabajo mecnico, como electricidad, y el trabajo mecnico que proporciona suele ser el movimiento rotatorio de un rbol o eje. Los motores se clasifican segn el tipo de energa que utilizan, tipo de movimiento de sus piezas principales, como rotatorios; segn dnde tiene lugar la transformacin de energa mecnica a elctrica, u elctrica a mecnica, segn el mtodo utilizado para enfriar el motor se clasifican en refrigerados por agua o por aire, segn las fases por las que pasa el pistn para completar un ciclo, como de dos tiempos o de cuatro, y segn el tipo de ciclo. Otros motores especializados son el molino, la turbina de combustin, la turbina de vapor y los utilizados en los cohetes y aviones a reaccin.

2.- Objetivo de Laboratorio.-

El objetivo del laboratorio es poder manejar un motor, poder invertir su sentido de giro ya sea hacia la izquierda o hacia la derecha, Para poder manejar el motor utilizaremos el array el cual utiliza el lenguaje de programacin de bloques funcionales.

3.- Esquemas.-A) elctrico:

B) Montaje:

C) Programa: Se dar en clases4.- Principios de Funcionamiento:

Con este circuito podremos invertir el giro de un motor trifsico, donde los dos pulsadores normalmente abiertos nos permiten hacer que gire una hacia la derecha y el otro nos permite girar hacia la izquierda.

El otro pulsador esta normalmente cerrado, este pulsador nos permite parar el motor (stop).

5.- lista de materiales:

NITEMCARACT.CANTIDADOBSERV.

1Motor Trifsico 380V1

2Electromagnticos220 v, 10AA2

3Contactores220 v, 10AA2

4Pulsadores N.A.220 v, 10AA2

5Pulsador N.C.220 v, 10AA1

6Array220 v, 10AA1

7Cables #8220 v, 10AAvarios

6.- Preguntas de ingreso:

Los 3 primeros esquemas del Anexo I

Laboratorio No. 2

Estudio del uso de los bloques especiales.

Objetivos:

General:

Realizar el diseo para la inversion temporizada de giro de un motor monofasico en el lenguaje de bloques funcionales.

Especificos:

Realizar el cableado correspondiente

Realizar el programa correspondiente

PLC a utilizar

Conexin de entradas

Conexin de salidas

Bloques especiales

Programa a realizar

Probables preguntas de ingreso al laboratorio

Encendido y apagado temporizado para un motor monofsico (trifsico) en lgica cableada (en lgica programada).

Laboratorio no.3

Estudio del uso de los bloques especiales (segunda parte).

Objetivo.-

Realizar la inversin de giro de un motor monofsico con un solo pulsador en lgica programada.

Objetivos especficos.-

El estudiante:

Realizara el esquema de potencia del motor monofsico.

Realizara el esquema de mando con el PLC correspondiente.

Realizara el programa correspondiente en el lenguaje de bloques funcionales.

Procedimiento.-

La particularidad del presente laboratorio como se menciono anteriormente es tener mas practica en el uso de los bloques especiales de este lenguaje de programacin para afrontar diferentes problemas que pueden surgir al disear diferentes sistemas automatizados. El programa se caracteriza porque trabaja en dos regmenes. En el primero al apretar ON ms de dos segundos el motor girara a la izquierda. En el segundo al apretar ON 2 veces el motor girara a la derecha. Es necesario hacer notar que con los bloques B9 al B11 se realiza la proteccin del motor en la inversin de giro.

Probables preguntas de acceso al laboratorio.-

Conexin delta estrella lgica (lgica cableada y programada).

Encendido secuencial de dos motores y su posterior apagado en tiempos predefinidos (lgica cableada y programada).

Laboratorio No. 4

Programacion en Ladder o Escalera

Objetivos:

General:

Dar los principios de programacion Escalera.

Especificos:

Realizar el cableado correspondiente

Realizar el programa correspondiente

Fundamento Terico

El nombre de este mtodo de programacin es LADDER (que significa escalera en ingls) proviene de su semejanza con el diagrama del mismo nombre que se utiliza para la documentacin de circuitos elctricos de mquinas. Cabe mencionar que en estos diagramas la lnea vertical a la izquierda representa un conductor con tensin, y la lnea vertical a la derecha representa tierra.

Los contactos y bobinas bsicas que se utilizan son:

Con este tipo de diagramas se describe normalmente la operacin elctrica de distinto tipo de mquinas, y puede utilizarse para sintetizar un sistema de control y, con las herramientas de software adecuadas, realizar la programacin del PLC.

Se debe recordar que mientras que en el diagrama elctrico todas las acciones ocurren simultneamente, en el programa se realizan en forma secuencial, siguiendo el orden en el que los rungs (escalones) fueron escritos, y que a diferencia de los rels y contactos reales (cuyo nmero est determinado por la implementacin fsica de estos elementos), en el PLC podemos considerar que existen infinitos contactos auxiliares para cada entrada, salida, rel auxiliar o interno, etc.

El tiempo empleado por el PLC para ejecutar determinado programa es lo que se conoce como Tiempo de Scan (scan = barrido en ingls). Los fabricantes de PLC especifican este tiempo de diversas formas, siendo las ms comunes indicar el tiempo necesario para ejecutar una sola instruccin y el tiempo para ejecutar un programa de la mxima longitud posible. Se debe tener en cuenta que cuando se habla del tiempo de ejecucin de una sola instruccin, este no es el mismo tiempo que el necesario para ejecutar un programa de una sola instruccin. Esta aparente incoherencia, se aclara recordando que una "vuelta" de programa incluye la lectura de las entradas, la actualizacin de las salidas y una serie de procesos internos que son invisibles al usuario.

Hemos visto tambin, que los elementos a evaluar para decidir si activar o no las salidas en determinado rung, son variables lgicas o binarias, que pueden tomar solo dos estados: presente o ausente, abierto o cerrado, 1 0, y que provienen de entradas al PLC o rels internos del mismo. En la programacin ladder, estas variables se representan por contactos, que justamente pueden estar en solo dos estados: abierto o cerrado.

Consideremos ahora las salidas. Las salidas de un programa ladder son equivalentes a las cargas (bobinas de rels, lmparas, etc.) en un circuito elctrico. Como indica esta analoga, dos o ms salidas pueden programarse en paralelo siempre que queramos activarlas y desactivarlas a la vez. Como salidas en el programa del PLC tomamos no solo a las salidas que el equipo provee fsicamente hacia el exterior, sino tambin las que se conocen como "Rels Internos o auxiliares". Los rels internos son simplemente variables lgicas que podemos usar, por ejemplo, para memorizar estados o como acumuladores de resultados que utilizaremos posteriormente en el programa.

Existen dos formas bsicas de activar o desactivar las salidas: con retencin y sin retencin. La forma ms comn es la de salida no retenida, lo que significa que la salida es activada si se cumplen las condiciones del rung en el que est programada y se desactiva inmediatamente cuando las condiciones dejan de cumplirse.

Las salidas retenidas, por el contrario, se activan y desactivan en rungs diferentes y por instrucciones diferentes. Cuando se cumple el rung en el que la salida debe activarse, sta lo hace y permanece as, an cuando la condicin de activacin deje de cumplirse. El nico modo de apagar o desactivar la salida retenida es programar un rung con la correspondiente instruccin de apagado de la salida en cuestin. Las instrucciones de retencin y liberacin de salidas se usan siempre por pares.

Control de flujo del programa

Como hemos visto hasta ahora, el "Flujo" del programa, es decir la secuencia en la que todas las instrucciones del programa son ejecutadas es simple: se comienza por la primera instruccin del programa y se continua con la segunda, tercera, etc. hasta la ltima instruccin y se retoma la ejecucin de la primera otra vez, repitindose el ciclo indefinidamente.

Existen casos en los que esto no es lo ms deseable. Por ejemplo: si queremos que determinada parte del programa no se ejecute salvo que el usuario as lo pida; o nos encontramos con que dos actividades son mutuamente excluyentes, o simplemente queremos controlar el mismo sistema con dos programas diferentes. Tambin podemos desear que no se haga nada hasta que no se reciba confirmacin de una accin que acabamos de tomar (con un fin de carrera, por ejemplo).

Todos estos casos nos muestran que puede ser conveniente tener la posibilidad de modificar el flujo de ejecucin tan rgido que normalmente sigue el PLC. Las formas ms comunes de hacer esto son dos: con saltos controlados y rels de control maestro.

El salto controlado consiste en hacer que la prxima instruccin en ejecutarse no sea necesariamente la siguiente en el programa.

Algo similar sucede con el rel de control maestro, que desconecta las entradas al programa forzando a ste a no activar ninguna salida, lo que resulta equivalente a no ejecutarlo.

Tipo de Controlador

Descripcin del PLC

Cableado

Laboratorio No. 5

Cinta transportadora seleccionando objetos por colores.

RESUMEN DEL PROYECTO.- Este proyecto consiste en el diseo de una sensor que sea capaz de reconocer las variedades de colores que se coloquen en una cinta transportadora y a su vez controlado con el PLC Twido Soft y que esta cinta transportadora automticamente lo vaya ordenando las cajas segn al color que le corresponde cada caja.

ANTECEDENTES.- Este proyecto se lo puede aplicar en varias operaciones de automatizacin y control de planta, el sensor se lo puede comprar uno ya hecho que viene de fabrica pero por su dificultad para conseguirlo se lo puede disearlo aunque este no sea tan garantizado ya que tiende a tener mucha inestabilidad, con este sensor se lo puede disear una cinta transportadora automtica, un mezclados de colores para pinturas a travs de software, controlar las intensidades de las luces incandescentes y otras aplicaciones. La cinta transportadora se lo puede remplazar por montacargas estticos u otro que cumpla el mismo principio y proceso.

FORMULACION DEL PROBLEMA.- Reconocer objetos de distintos colores para luego seleccionarlo los objetos de un solo color y sus similares de cada color que se lo coloque en la cinta transportadora y que en ese lugar se encuentra el sensor para poder adquirir el dato del color de la caja.

OBJETIVOS Y METAS

Objetivo General.- Disear un sistema automtico de reconocimiento y seleccin de colores de forma automtica a travs de un diseo de un sensor y un programa diseado para el PLC Twido Soft.

Objetivos Especficos.- Adems de los puntos anteriores para la seleccin de los objetos ser transportada a travs de un cinta transportadora y que este tambin tiene varios sensores como ser para la identificacin de que se introdujo un objeto, sensor para indicar que los objetos esta en el extremo de la cinta y el identificador de color y un circuito electrnico para la adquisicin de dato de los colores.

JUSTIFICACION.- Este proyecto se me intereso por disear un reconocedor de colores bsicos, la curiosidad fue mas como diferenciar los distintas variedades colores y poder hacer un proceso con esa informacin y una seleccin de las mismas a trabes de un diseo electrnico y de esa forma tratar de automatizar la seleccin de ella por medio de software, plc, circuitos secuenciales y otros.

ALCANCES Y LIMITES.- Este diseo es solo para 4 colores ya designados , en caso de que ingresen colores que no sean colores de los 4 ya seleccionados solo se quedara en su lugar y esperar a que llegue otro o que lo cambien el objeto, los objetos tambin son de pequea magnitud y de un peso bastante liviano as mismo la cinta transportadora solo hace un proceso a la vez y no simultneamente, se lo coloca una caja despus de que llegue a su destino la caja anteriormente puesta.

SOLUCION PROPUESTA.- Para este caso utilizaremos un diseo electrnico para la adquisicin de datos de diferentes colores utilizaremos un LDR y una luz de un DIODO que rebote su reflejo en el LDR y nos de informacin en funcin de ohmeaje (K ohms) y amplificando la seal con un amplificador operacional nos da la informacin en variaciones de voltajes de corriente continua de 0 a 2.5 voltios y a travs de un ADC el voltaje lo convierte en informacin digital y un

En binario natural de 8 bits as mismo registrarlo en el registro interno del ADC y circuito de decodificador (memoria eeprom) poder convertirla en informacin digital pero solo diferenciara 4 colores en ponderacin binaria para realizar los procesos indicados adjuntado con relee para los pulsos que nenecita el plc para su funcionamiento, para la cinta transportadora solo se utilizaran sensores para detectar objetos desplazamientos de objetos y sensor para el color para la manipulacin de la cinta transportadora de izquierda a derecha o viceversa solo se realizo el circuito de inversor de giro para un motor monofasico que consta de un termo magntico , 3 contactores, 2rele trmico. Y el PLC completo mas su respectivo programa.

SOLUCION

DIAGRAMA DE BLOQUES.- El diagrama de bloques consta de las siguientes etapas en todo el proyecto, y se trabaja con 5 simtrico y 12 voltios e incluso para el reset del registro de la memoria con un relee de 24 voltios del PLC..

Diseo del sensor consta de un LDR y un LED de luz blanca con una resistencia de 4Kohms. Y a la aproximacin de objetos de diferentes colores nos da en el LDR diferentes valores de resistencia.

Para la obtencin de la resistencia variable a voltaje se lo realiza a trabes de un amplificador inverso a un inversor de voltaje.

Conversin a dato digita y codificado se la realiza a trabes de un adc0804 y una memoria eeprom 28c16.

Codificado de la memoria eeprom para su manipulacin de los relees para las entradas del PLC de los cuatro colores ya designados a la asignacin tambin depende del voltaje de referencia del ADC puede ser mayor a menor las pruebas realizadas es con 1.75 voltios.

Salida Binario del adc y la direccin de la memoriaDatos de la memoria eepromColores asignados

0 a 190No

20 a 391Amarillo I0.1

40 a 392N0

60 a 794Naranja I0.2

80 a 998AzulI0.3

100 a 11916Verde I0.4

120 a 13932No

140 a 15964No

160 a 179128No

180 a 1991No

200 a 2192No

220 a 2394No

240 a 2558no

PROGRAMACION DEL PLC Twido Sof. Se la realiza con los siguientes parmetros.

Primeros nesecitamos registrar el dato a lo realizaremos con el registro interno del adc solo nesecitamos un pulso menor a 1seg. Y que lo mande el plc cada vez que se lo introduzca el dato I0.5 es la entrada del sensor de objeto detectado.

De esta forma se lo registra el dato, una ves obtenida el dato puede ser el 1, 2, 3 o 4 y realiza el primer proceso el dato 1 es a la derecha de la cinta y se activa Q0.2. pero antes se debe de activar M4 simultneamente.

Para el dato 2 la cinta lo lleva el objeto a la izquerda y se detiene automticamente al final de la cinta. y se activa M5. Para el dato 3se mueve a la derecha hasta el final de la cinta y a la izquierda hasta el otro extremo de la cinta y resetear el registro del adc.

Para el dato 4 se debe de realizar la siguiente operacin, a la izquierda hasta el final despus de 3 segundos a la derecha hasta el final del otro extremo y detenerse 3 segundos y luego a la izquierda por el lapso de 6seg.

Y por ultimo como solo es un inversor de giro en el motor para que este pueda desplazarse de izquierda a derecha solo nesecitamos dos salidas del PLC que so Q0.2 y Q0.3, Q0.1 es de corriente continua de 24 voltios y se usa para resetear el registro del adc.

Las dos salidas finales son:

El circuito de mando de inversor de para el motor monofasico es:

Lista de materiales a utilizarse para este proyecto fueron los siguientes:

CantidadMaterial

2protoboard

1Lm324

1Adc0804

1Memoria eeprm

7Relees 12 y 24 voltios

4LDR

9Transistores BC548

16resistores

10led

1Juego de colores

1Fuente simtrica

1Motor monofasico

2termo magnticos

3contactores

2Relee trmico

1Cinta transportadora

1PLC twido

Hiptesis.- para realizar este proyecto se tuvo que realizar varias pruebas para su calibracin, para eso se lo realizo a travs de un software que nos daba el valor de cada color en informacin binaria de cero a 255 y del ADC se lo daba la lectura a travs del puerto paralelo de la PC.

Los valores del adc y los amplificadores operacionales son los valores ya calculados a travs de formulas.

Anexo

Laboratorio No. 6

Control de temperatura a travs del controlador universal Novus

RESUMEN DEL PROYECTO.-

El proyecto consta de un sensor PT100, controlador NOVUS, un circuito detector de cero y un actuador que en este caso es un calentador de agua los cuales sirven para controlar automticamente la temperatura que

se requiera en ese ambiente liquido.

El PT100 es un sensor de temperatura que trabaja en funcin a la resistencia.

El controlador NOVUS es el cerebro del sistema, es quien estabiliza la seal de retroalimentacin de la planta mediante el PID logrando la temperatura que se requiera.

El circuito detector de cero es quien detecta el punto cero de la onda senoidal el cual sirve para poder dar el disparo el cualquier punto de la honda, de acuerdo a la potencia que se requiera en el actuador.

OBJETIVOS Y METAS.-

El objetivo principal lograr el control de temperatura q se requiera en el ambiente liquido

JUSTIFICACION.-

Este proyecto es una gran herramienta dentro de ingenieria ya que tiene una gran aplicacin en la parte de

control, automatizacin, acuarios, procesos lacteos, etc.

ALCANCES Y LIMITES.-

Llegar a controlar u homogenizar un ambiente liquido moderado (20 litros de H2O), para controlar en forma industrial es necesario mejorar el circuito de potencia y el actuador.

Diagrama de bloques.

1) CIRCUITO DETECTOR DE CERO.-

El circuito detector de cero consta de una rectificacin para tener un voltaje de referencia detectando el punto cero de la onda, con la ayuda de el optotransistor obtiene los pulsos en el punto cero.

Posteriormente es ampificado y negado para tener pulsos en flanco de bajada. Pulsos que son enviados al reset de el C I LM 555 quien esta ya diseado como una funcin rampa

A continuacin se muestra el circuito completo para dectectar el punto cero

El diseo de la funcin rampa consta de un C.I. LM555, un transistor PNP el cual trabaja en funcin a la

carga y descarga de el capacitor que se puede hallar mediante la siguiente formula

Donde:

T: 10 ms.

R1: 47K R2: 100K RE: 1.7K VBE: 0.6 v.

Despejando y hallando el capacitor

tenemos:

C1: 1f

2) CIRCUITO COMPARADOR.-

El circuito comparador consta nicamente de un amplificador operacional LM324 quien trabaja de acuerdo

al voltaje de referencia y la salida analgica del microcontrolador NOVUS (reduciendo el voltaje)

3) SENSOR PT100.-

El sensor PT-100 es un sensor de temperatura que trabaja linealmente en variacin de la resistencia nos proporciona la temperatura que exista en el medio donde se encuentre. El elemento consiste en un arrollamiento y fino de platino bobinado entre capas de material aislante y protegido por un revestimiento cermico estando ya adecuado al microcontrolador NOVUS nos proporciona la visualizacin en C o F

4) CONTROLADOR UNIVERSAL NOVUS.-

El controlador NOVUS es quien tiene la funcin principal de este proyecto, consta de entradas analgicas como la entrada del PT100, adems consta reguladores PID los cuales estabilizan la seal realimentada el cual trabaja automticamente siendo debidamente programado.

Cuenta con salidas anlogas y digitales de la cual la salida analgica esta siendo utilizada para manipular el actuador a travs del circuito comparador.

Toda configuracin es echa a travs de el teclado, sin cualquier alteracin en el circuito, as la seleccin del tipo de entrada y salida, la forma de actuacin de las alarmas, adems de otras funciones especiales como la auto sintona de los parmetros PID son todas alcanzadas y programadas va teclado frontal.

A continuacin se da la forma de programa del controlador NOVUS para el proyecto:

- AUTO: NO

- RUN: NO

- TYPE: 6 o 7 (seleccin de entrada (PT100))

-UN IT (unidad de temperatura en C o F)

-SPLL (limte inferior del punto fijo)

-SPHL (limite superior del punto fijo)

- ATUN: YES (sintona automtica de los parmetros PID)

- FUA1: LO (funcin de alarma valor mnimo)

- FUA2: HI (funcin de alarma valor mximo)

- AT1: 0 (tiempo de alarma 1)

- AT2: 0 (tiempo de alarma 2)

- IO2: 12 (salida de control)

- IO5: 13 (salida de retransmisin analogica)

- RUN: YES

5) ACTUADOR Y PLANTA.-

El actuador para este caso es un calentador de agua el cual acta con un circuito de potencia que consta principalmente del tirac (BT139 ) principalmente y adems de un optotriac (3041) para proteger el circuito de control del circuito de potencia se tiene el siguiente cuadro:

CIRCUITO DE PROTECCION Y POTENCIA

La planta es la base (recipiente de capacidad aproximada a unos 20 litros) en el cual acta el calentador y

En funcin a la salida del los circuitos de control y potencia.

Adems en la planta se encuentra el sensor PT100 quien recepciona la temperatura que existe en la planta

COMPONENTES.-

NCOMPONENTE

1

1

1

1

1

2

1

2

1

15

NOVUS

CALENTADOR DE AGUA

PT 100

TRIAC BT 139

OPTO TRIAC 3041

TRANSISTORES BC548

NE555

A.O. LM324

PROTOBOARD

RESISTENCIAS

RECOMENDACIONES.-

- El proyecto demuestra controlar satisfactoriamente la temperatura en un de un recipiente de

aproximadamente 30 litros (agua)

- Puede ser utilizado en diferentes formas para el uso comercial en diferentes fbricas, para acuarios,

donde se nesecite tener un ambiente templado de lquidos.

- Existe diferentes tipos de microcontroladores q pueden ser programados para para un trabjo

especifico y ser utilizados en vez de el microcontrolador NOVUS (debido a los costos).

- se debe tener cuidado con el armado del proyecto ya q contienen componentes delicados y de alto

costo.

ANEXOS.- LM 324

OPTOTRANSISTOR 4N35 Laboratorio No 7

Configuracin Inicial del PLC AC500

Objetivo General

Programar un PLC con entradas y salidas analgicas.

Objetivos EspecficosConfigurar el PLC

Programar el PLC

Activar las salidas y entradas analgicas del PLC.

Informacin Bsica sobre el PS501

PS501 cumple con la IEC 6 1131-3.

Este estndar internacional define:

- la estructura de un programa,

- la declaracin de datos

- la sintaxis y semntica de 5 lenguajes de programacin diferentes:Instruction List (IL) Lista de Instrucciones

Structured text (ST) Texto estructurado

Function block diagram (FBD) - Diagramas de Bloques de Funcin

Continuous function chart (CFC) Grficos de Funcin Contnuas

Ladder Diagram (LD) - Contactos

Sequencial flow chart (SFC) Grficos de Flujo SecuencialesVeamos ejemplos:

Lista de Instrucciones IL

Texto Estructurado ST

Function Block Biagram FBD

Continuous function chart CFC

Ladder diagram LD (contactos)

SFC (Sequencial Function Chart)

El software de programacin PS501 est basado en CoDeSys para:

Programar,

Testeo,

Depuracin,

Ingeniera,

Documentacin

de programas para el AC500 - Hardware por ABB.Direcciones, POUs y Tipos de datos:

Entradas, Salidas, Constantes Indirectas, Pasos (Steps) y Marcas (Flags). Son aquellos tipos de direcciones que se han de adaptar al hardware.

Un POU es una secuencia de lneas de programa, la cual puede ser llamada por otro POU.

La programacin se puede elaborar en uno de los cinco lenguajes de programacin.

El POU reservado PLC_PRG arranca cclicamente por el propio sistema.

Los datos pueden ser validados localmente o globalmente y pueden ser declarados a priori, programados en una tabla o automticamente mientras se est programando.Organizacin del Programa

Funcin: FUN

Entrada, un resultado, no memoria.

Ejemplo: operador AND (todos los operadores)Bloque de Funcin: FB

Entradas, Salidas, memoria.

Es posible crear diferentes instancias (copias) de un Bloque de Funcin.

Ejemplo: TON (ON retrasado))Programa: PRG

Como un Bloque de Funcin, pero slo una instancia global.

Ejemplo: Un programa llama a otro.Tipos de datos EstndarBool: TRUE o FALSE

Datos tipo Integer (Enteros):

REAL / LREAL:

REAL y LREAL (long real) son de tipo coma flotante. Se aplican para nmeros racionales. Ocupan un rango de memoria de 32 bits para REAL y 64 bits para LREAL.

STRING

Una variable de tipo STRING puede tener cualquier carcter uno tras otro. La definicin del TRING-length hace referencia a los carcteres y puede estar definido dentro de (..) o ......

La longitud por defecto es 80.

Ejemplo para una declaracin de STRING:

str:STRING(35):='Esto es un string!';

Tipo de datos para Tiempos

Los datos tipo TIME, TIME_OF_DAY (TOD), DATE y DATE_AND_TIME (DT) estn definidos internamente como DWORD.

TIME y TOD se han de definir en milisegundos (ms) . TOD est calculado desde 00:00 hrs.

DATE y DT an de estar definidos en segundos (s). Estos estn calculados desde el 1 de Enero de 1970, 00:00hrs.

La estructura de un programa

Normas para escribir un programa de usuarioLos POUs llamados siempre vuelven al que los llama (programa y sus mdulos estn enlazados).

Tenga en cuenta el ciclo del programa (cycle time).

Proyectos ejecutados dentro del ciclo han de ser siempre un programa definido con el nombre PLC_PRG.

Definicin: Segn es Standar IEC 61131-3

PLC_PRG es el nombre de un POU cclico.Las funciones, Bloques de FuncionesNuestro primer programa

Abrir Codesys

File ( New

Tipo de POU = Program

Seleccionar Lenguaje; por ejemplo FBD

Dejamos como programa principal PLC_PRG

Le damos OK.

Apretar pestaa Ressources

Luego

Aadiremos las tarjetas que tengamos junto al PLC (mximo 7 locales). En el ejemplo aadimos una tarjeta DC532 con 16 entradas digitales y 16 salidas digitales..

Vamos a crear instancias que irn asignadas a cada una de las entradas/salidas de nuestra tarjeta

Lo mismo con la Salida. Configuraremos una seal configurable como salida.

Bajando un poco ms en el mismo rbol de configuracin, deberemos aadir un coupler interno en caso que la CPU disponga del mismo. En nuestro ejemplo hemos puesto una CPU PM581-ETHnuestro ETH.

Volvemos a la primera pestaa de POUs

Clickamos dos veces encima de PLC_PRG para volver a la ventana de

programacin.

En la lnea de programa 0001 vamos a crear una condicin AND

Ahora seleccionaremos las entradas del FB

Asignaremos una salida apretando botn IN-R (ASSIGN)

Apretaremos F2 encima de los ??? Y seleccionaremos la salida

-Motor y le daremos a OK

Iremos al men principal y seleccionaremos Project -> Build.

Tambin podemos hacer esto dirctamente apretando F11

Comprobamos que no tenemos errores (0 Error(s); 0 Warnings (s).)

_ Para comprobar el Programa simulando off-line seleccionaremos en el men principal ONLINE -> SIMULATION MODE.

_ Si seleccionamos de nuevo ONLINE comprobaremos que efectivamente est seleccionado el modo simulacin.

_ ONLINE -> LOGIN

_ ONLINE -> RUN (tambin se activa el modo RUN apretando F5)

_ Click 2 veces en Entrada 1 -> TRUE y apretar F7 (o men LOGIN -> ForceValues)

_ Click 2 veces en Entrada 2 -> TRUE y apretar F7 (o men LOGIN -> Force Values)

Click 2 veces en Entrada 2 -> TRUE y apretar F7 (o men LOGIN -> Force Values)

El motor cambia de color

Tarea.-

Realizar un programa en cualquier lenguaje para la inversin de giro de motor monofsico.Laboratorio No. 8

Comunicacin Ethernet AC500

Objetivo General

Disear redes industriales.

Objetivos Especficos

Configurar los protocolos de comunicacin del PLC

Programar el PLC

Activar las salidas y entradas analgicas y tambin digitales del PLC.

Ethernet menProtocolo Ethernet

Ethernet configuracin con PS501

Ethernet configuracin con SYCON

Ethernet PM5x1-ETH descarga de la configuracin

Ethernet CM577 descarga de la configuracin

Ethernet CM577 ensamblaje de couplers

ETHERNET y AC500 (1)

Estndar: OpenModbus TCP/ IP

ABB protocolo de aplicacin UDP/ IP

Funcionamiento en paralelo de TCP/IP y UDP/IP

TCP/ IP ms lento, amigable

UDP/ IP ms rpido, seguridad mediante timeout

Procesador adicional para transmisin de datos

Velocidad de transmisin 10 / 100 Mbit/s

PS501: Gateway-access (Programando, OPC, Configuracin)

Interfaz de acceso: RJ45

FBs disponibles para la comunicacin entre CPUs

Estado mostrado mediante LEDsEthernet Protocolos Modbus TCP/IP UDP10/100 Mbit/s Full/Half Duplex auto-deteccin

Mximo de 4 couplers pueden ser utilizados simultneamente en AC500.

La base de la CPU AC500 alimenta los couplers

Instalacin hardware: AC500 con Coupler Interno

PS501: Acceso Gateway mediante PC

Intercambio de datos de proceso controlado mediante FBsInstalacin hardware: AC500 con Coupler Interno

Instalacin hardware: AC500 con Coupler Externo

Intercambio de datos entre diferentes abonados

Red entre diferentes controladores

En el caso de nuestro PLC demo, este tiene las siguientes caractersticas principales:

Tiene que quedar claro que el modulo analgico (AX522) es el modulo local y el modulo digital (DC505) es el modulo remoto. Es decir AX522 se encuentra en directo contacto con el modulo base PM571 y el modulo DC505 esta conectado por red industrial PROFIBUS. Tal y como se puede ver en la siguiente figura:

Para empezar debemos arrancar el Software de configuracin PS501. Luego una ves creado el nuevo proyecto es necesario establecer comunicacin con la PC, para ello vamos a IP Config, como se ve en la figura:

En la ventanilla se busca el IP:

Y obtenemos

Tambin ajustamos los parmetros de la PC

De esa manera

Luego

Configurando el esclavo aadimos el modulo discreto que esta en la red

Se habilita el modulo discreto

Hacemos click en la carpeta DC505-FBP Y SE HABILITAN LAS ENTRADAS Y SALIDAS DEL MODULO DISCRETO

CREAMOS VARIABLES

Y SE HABILITAN LAS ENTRADAS DEL INPUT 1

AHORA CONFIGURAMOS LAS SALIDAS

CREAMOS LA VARIABLE

PARA DESCARGAR ESTOS PARAMETROS AL CONTROLADOR , EL CPU DEBE ESTAR EN STOP SINO MARCARA ERROR

AHORA

VAMOS AL PROGRAMA

VEAMOS LAS VARIABLES

SIMULAMOS

Tarea.-Introducir en la entrada dos PT100 y realizar la correspondiente configuracin.Laboratorio No. 9

Diseo e implementacin de un sistema de control digital de temperaturaOBJETIVO GENERAL

Disear e implementar un sistema de control digital de temperatura, utilizando el microcontrolador PIC16F877A y AT89S52 para el control de potencia.

OBJETIVO ESPECIFICO

Reconocimiento y Anlisis del sistema.

Simular el sistema modelado diseando el controlador digital para una respuesta especfica (escoger overshoot y tiempo de asentamiento).

Implementacin del sistema.

JUSTIFICACION

Control de temperatura en incubadoras de recin nacidosEn este tipo de aplicaciones se requiere una precisin de +/- 1C. Por otro lado no se admiten sobre impulsos de ms del 5%. El tiempo de asentamiento no es un factor crtico.

Control de temperatura en incubadoras para aves comercialesEs utilizado para finalizar la gestacin del ave dentro del huevo. No requiere de

Un control muy preciso, con una presicin de +/- 1 o 2C es suficiente.

Comnmente se debe regular la temperatura a 37C.

Control de temperatura para estudios del plasma de la sangre

En este caso, se debera recurrir a un sistema (sensor y control) de una precisin mucho mayor que en los casos anteriores, aproximadamente de una dcima de grado. La temperatura debe permanecer constante a 37C sin sufrir variacin alguna.

SOLUCION PROPUESTA

Algoritmo PID discreto (Mtodo indirecto)

ESQUEMA GENERAL:

PIC16F877A

Casi todos los fabricantes de microprocesadores lo son tambin de microcontroladores, en el mercado existen una serie de marcas bastante conocidas y reconocidas como es el caso de Microchip, Motorola, Atmel, etc. Hemos seleccionado a Microchip y en particular la serie 16F87X, motivos para usar este dispositivo sobran, el principal de ellos es la abundante informacin y herramientas de diseo existente en el mercado (tanto local como internacional). Tambin salta a la vista el hecho que es sencillo en el manejo y contiene un buen promedio elevado en los parmetros (velocidad, consumo, tamao, alimentacin).

Las principales caractersticas con que cuenta el 16F877 son:

Procesador de arquitectura RISC avanzada

Juego de 35 instrucciones con 14 bits de longitud. de instruccin menos las de salto Frecuencia de 20 Mhz

Hasta 8K palabras de 14 bits para la memoria de cdigo, tipo flash.

Hasta 368 bytes de memoria de datos RAM

Hasta 256 bytes de memoria de datos EEPROM

Hasta 14 fuentes de interrupcin internas y externas

Pila con 8 niveles

Modos de direccionamiento directo, indirecto y relativo

Perro guardin (WDT)

Cdigo de proteccin programable

Modo Sleep de bajo consumo

Programacin serie en circuito con 2 patitas

Voltaje de alimentacin comprendido entre 2 y 5.5 voltios

Bajo consumo (menos de 2 mA a 5 V y 5 Mhz)

ADC de 10bits

El siguiente diagrama da cuenta de los pines del PIC16F877:

Este microcontrolador se encarga del manejo del teclado, display LCD, lectura de temperatura, clculos del regulador PID.

AT89S52

El m c-8052 est basado en los microprocesadores de 8 bits, contiene internamente

Un CPU de 8bits, 3 puertos de entrada y salida paralelos, un puerto de control, el cual

A su vez contiene; un puerto serie, 3 entradas para Timer/Contador de 16 bits, dos

Entradas para interrupciones externas, las seales de RD y WR para la toma o

Almacenamiento de datos externos en RAM, la seal de PSEN para la lectura de

Instrucciones almacenadas en EPROM externa. Gracias a estas tres seales el m c-

8052 puede direccionar 64 K de programa y 64K de datos separadamente, es decir

un total de 128Kb. Adems cuenta con 128 bytes de memoria RAM interna.

Este microcontrolador se encarga exclusivamente del control de potencia segn los datos obtenidos del regulador que consta de 8bits para as poder manipular al actuador segn los requerimientos.

Controlando el momento en el que se produce el disparo o cebado de un TRIAC se

puede controlar la potencia que se aplica al actuador. Dicho momento se conoce como

el ngulo de disparo. Con el circuito cruce por cero se puede detectar cundo una tensin de AC pasa por 0V (cruce por cero). Esto ocurre cada 10ms para una seal de 50Hz. Temporizando entre un cruce por cero y el siguiente, antes de producir el disparo del TRIAC, es posible realizar la regulacin AC de la carga y por tanto, modificar la potencia aplicada al actuador.

Salida del ReguladorPotencia al actuador

00000001 b1%

01000000 b50%

01111111 b100%

Teclado

Este dispositivo permite introducir un nivel lgico 0 1segn la posicin en que se encuentren cerrado "abierto.De esta forma podemos incrementar decrementar variables.

Display LCD

La pantalla de cristal lquido tiene la capacidad de mostrar cualquier carcter alfanumrico permitiendo representar la informacin que genera el microcontrolador (PIC16F877) de una manera fcil y econmica.

Sensor

El sensor a usar es un LM35 de Nacional Semiconductors. La tensin de salida vara 10mV por cada C en forma lineal. El rango de temperatura de funcionamiento ptimo es de -40 a 100C. Su funcionamiento se basa en la variacin de la corriente que atraviesa

una juntura PN a medida que vara la temperatura. La precisin es de 1C.

DESCRIPCIN DETALLADA:

Para programar la temperatura y las variables del regulador discreto PID debemos manipular el Teclado y todo cambio ser representado en el display LCD. El sensor LM35 nos dar el valor de la temperatura a la cual esta expuesta en el orden de mV por cada C, para introducir este dato utilizamos el ADC interno del microcontrolador (PIC16F877).Una vez introducidas todas las variables como ultimo paso presionamos ENTER y de esta manera el regulador comienza a actuar junto con el control de potencia y el actuador en un ciclo cerrado hasta alcanzar y mantener la temperatura programada.

ANEXOS:

Componentes.-COMPONENTESCANTIDAD

Microcontrolador PIC16F877A1

Microcontrolador AT89S521

LCD Display 2x401

Sensor de temperatura LM351

Optotriac MOC30211

Triac BT1381

Resistencias

1.5k4

2201

3001

4701

1k4

1k51

5k3

Var 10k1

15K2

Capacitores

334

10uF2

Transistores

BC 5482

Diodo Led1

Diodo Zener 5V1/1W1

Rect. Puente DB1071

Crystal 4MHz2

Pulsadores4

Transformador 220V-10V1

Protoboard2

Varios(cables y otros)1

TOTAL

El programa para PIC16F877 fue desarrollado en PCWHD compiler.

El programa para AT89s52 fue desarrollado en KEIL compiler.

Programa.-#include "D:\DOCUMENTOS_DE_JAVIER\UPEA_2007\disco_C\Mis documentos\Todo PIC\PI_2\main_2.h"

#define UP PIN_C0

#define DOWN PIN_C1

#define PROG PIN_C2

#define STAR_STOP PIN_C3

#define LED PIN_C4

#use delay (clock=8000000)

#BYTE portd = 0x08 //para cada puerto un 0xXX distinto si se utili com Byte

#use fast_io(b)

#use fast_io(c)

#use fast_io(d) //Optimizamos E/S

#include //Librerias

#include //Librerias

void main(void)

{

int temp,x,y=0,u=0,AB,u1=0,u2=0,u3=0,u4=0,value;

int rk,yk,accion,yk_1,ek,ek_1;

float proporcional,derivativo,integral;

int SP=0;

float Ts=0.05; //13,16

int kp,ki,kd,ki_1,kd_1;

set_tris_b(0x00); //SALIDA LCD

set_tris_c(0x0F); //ENTRADA TECLADO

set_tris_d(0x00); // SALIDA REGULADOR_PI

portd=1;

lcd_init();

setup_adc_ports( RA0_RA1_ANALOG_RA3_REF );//A0 Y A1 SON ANAG Y A3 VREF

setup_adc( ADC_CLOCK_INTERNAL );

set_adc_channel( 0 );

lcd_gotoxy(2,1);

Lcd_putc ("CONTROL II");

delay_ms(2000);

lcd_putc( "\f");

//SP = read_eeprom(0x14);

kp = read_eeprom(0x15);

ki = read_eeprom(0x16);

kd = read_eeprom(0x17);

AB = read_eeprom(0x18);

do{ lcd_gotoxy(5,1);

printf(lcd_putc," ");

x = read_adc();

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"Ti =%U",x);

delay_ms(20);

//lcd_putc( "\f");

//lcd_gotoxy(1,18);//18,1

//printf(lcd_putc," ");

lcd_gotoxy(18,1);

printf(lcd_putc," ");

y=SP;

lcd_gotoxy(14,1);

printf(lcd_putc,"SP =%U",y);

delay_ms(20);

//lcd_putc( "\f");

if(input(UP)==1)

{SP++;

delay_ms(150);

}

if(input(DOWN)==1)

{SP--;

delay_ms(150);

}

if(input(PROG)==1)

{ lcd_putc( "\f");

do{

lcd_gotoxy(6,1);

printf(lcd_putc," ");

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"1.Kp=%U",kp);

delay_ms(20);

if(input(UP)==1)

{kp++;

delay_ms(150);

}

if(input(DOWN)==1)

{kp--;

delay_ms(150);

}

if(input(STAR_STOP)==1)

{ u1=5;

write_eeprom(0x15,kp);

delay_ms(1000);

}

}

while(u1