Control por PLC

Supervisión y Automatización Industrial

Control por PLC Instructor: Ing. Enrique A. León Turrubiates

Generación 35 MÉXICO

Julio de 2013

CNAD Supervisión y Automatización Industrial/Control por PLC G35

Profesor: Enrique A. León Turrubiates 1

Contenido Fundamentación ................................................................................................................................. 3

1. El Programador Lógico Programable (PLC) ..................................................................................... 4

1.1. Introducción. ............................................................................................................................ 4

1.2. El Controlador Lógico Programable. ........................................................................................ 6

1.2.1. Estructura básica de un PLC. ............................................................................................. 7

1.2.2. El PLC CPM1 y CPM2A de Omron. ................................................................................... 10

1.2.3. Instalación y conexiones generales (CPM1/CPM2A). ..................................................... 15

1.2.4. Mapa de Memoria del PLC CPM1 y CPM2A. ................................................................... 18

1.3. Operación. .............................................................................................................................. 24

1.3.2. Consola de Programación. .............................................................................................. 24

1.3.1. Modos de operación. ...................................................................................................... 26

1.3.3. Inicialización. ................................................................................................................... 26

1.3.4. Lectura y Captura de un programa. ................................................................................ 28

2. Programación. ............................................................................................................................... 31

2.1. Introducción. .......................................................................................................................... 31

2.2. Procedimiento de Programación. .......................................................................................... 31

2.3. Instrucciones de Programación. ............................................................................................. 32

2.3.1. Instrucciones básicas de diagrama de relés y control de bit........................................... 34

2.3.2. Instrucciones de Temporizador y Contador. ................................................................... 40

2.3.3. Instrucciones de Transferencia de Datos. ....................................................................... 41

2.3.4. Instrucciones de Comparación. ....................................................................................... 42

2.3.5. Instrucciones de INC/DEC. ............................................................................................... 43

2.4. Prácticas introductorias de control con PLC. ......................................................................... 44

2.4.1. Circuitos de control combinados serie-paralelo. ............................................................ 45

2.4.2. Circuitos con autoenergización. ...................................................................................... 48

2.4.3. Circuitos con autoenclavamiento (interlock). ................................................................. 50

2.4.4. Circuitos con temporizador. ............................................................................................ 53

2.4.5. Circuitos con contador. ................................................................................................... 55

2.5. Proyectos de aplicación .......................................................................................................... 57



2.5.1. Control del taladrado de piezas. ..................................................................................... 57

2.5.2. Control de un mezclador de pintura. .............................................................................. 58

2.5.3. Control de un brazo ensamblador. ................................................................................. 59

2.5.4. Sistema de control para una grúa para transporte. ........................................................ 60

2.5.5. Control para un proceso de cerrado de botellas. ........................................................... 61

2.5.6. Proceso de electrólisis. .................................................................................................... 62

Bibliografía. ....................................................................................................................................... 64

Anexos ............................................................................................................................................... 65

Anexo A. Simbología Europea (DIN ó IEC). .................................................................................... 65

Anexo B. Simbología Americana (ASA ó JIC). ................................................................................ 66

Anexo C. Instrucciones de programación. ................................................................................ 67

Anexo C1. Códigos de función del CPM1 y CPM1A. ............................................................... 68

Anexo D. Estructura del área de memoria. .............................................................................. 69

Anexo E. Área SR. ..................................................................................................................... 70

Anexo F. Especificaciones del CPM1 y CPM2A. ........................................................................ 71

Anexo G. Direccionamiento de Entradas/Salidas. .................................................................... 72



Fundamentación

Actualmente todo lo que nos rodea tiende a automatizarse, empleando para ello sistemas

de control secuencial basados en relevadores electromagnéticos, relevadores de estado

sólido, temporizadores, contadores, circuitos lógicos (CI), controladores lógicos

programables (PLC), computadoras personales (PC), etc.

El análisis y diseño de circuitos secuenciales se encuentra estrechamente relacionado con

el control secuencial, denominado también control lógico o control binario (ON/OFF). En

los sistemas de control secuencial las entradas y las salidas son de tipo binario y

determinan una serie de pasos para la operación de un proceso.

Las entradas por lo general son: pulsadores, interruptores, microinterruptores, fines de

carrera o detectores de proximidad. Las salidas pueden ser: Válvulas solenoides, cilindros

neumáticos, contactores para arranque y parada de motores, pilotos de señalización,

alarmas, etc.

Cuando el sistema de control secuencial es pequeño se realiza con circuitos digitales

combinatorios y secuenciales. Cuando es grande se realiza con PLC´s (Controladores

Lógicos Programables), microcomputadores, microprocesadores especiales para control

secuencial y por software en computadoras personales (PC).

En la presente antología, el autor incluye los conocimientos básicos necesarios para iniciar

a los educandos en el mundo del control secuencial por basado en el control por

contactos (Diagramas de contactos) empleados comúnmente en los controladores lógicos

programables (PLC’s), que constituyen la base de la automatización tan necesaria

actualmente para gobernar los Sistemas Mecatrónicos.



1. El Programador Lógico Programable (PLC)

1.1. Introducción.

El PLC (Programmable Logic Controller) es un equipo electrónico programable diseñado

para controlar en tiempo real y en ambiente industrial un proceso secuencial. Se produce

una reacción a la información recibida por los sensores del sistema automatizado ( finales

de carrera, células fotoeléctricas, sensores, encoders, teclados, etc. ) y se actúa sobre los

accionadores de la instalación ( motores, electroválvulas, indicadores luminosos, etc. ). En

definitiva, se trata de un lazo cerrado entre un dispositivo que controla (PLC) y la

instalación en general.

Los antecesores del PLC fueron los sistemas de control basados en relevadores (1960).

Una aplicación típica de estos sistemas utilizaba un panel de 300 a 500 relés y miles de

conexiones por medio de alambres, lo que implicaba un costo muy elevado en la

instalación y el mantenimiento del sistema, estimado en US $30 a $50 por relevador.

Figura 1.1. Panel de relevadores electromagnéticos.



Posteriormente surgieron los sistemas lógicos digitales construidos mediante circuitos

integrados (1970), sin embargo eran productos diseñados para una aplicación específica y

no eran controladores de propósitos generales.

Muchos de ellos empleaban microprocesadores, pero su programación en un lenguaje

poco familiar para los ingenieros de control (Assembler), hacía que el mantenimiento

fuese inapropiado.

Los primeros controladores completamente programables fueron desarrollados en 1968

por la empresa de consultores en ingeniería Bedford y Asociados, que posteriormente

pasó a llamarse MODICOM.

El primer Controlador Lógico Programable fue construido especialmente para la General

Motors Hydramatic Division y se diseñó como un sistema de control con un computador

dedicado.

Este primer modelo MODICOM, el 084, tuvo una gran cantidad de modificaciones,

obteniéndose como resultado los modelos 184 y 384 desarrollados a principios de la

década de los '70.

Con estos controladores de primera generación era posible:

Realizar aplicaciones en ambientes industriales.

Cambiar la lógica de control sin tener que cambiar la conexión de cables.

Diagnosticar y reparar fácilmente los problemas ocurridos.

Los primeros PLC, que sólo incorporaban un procesador para programas sencillos y

dispositivos de entrada/salida, evolucionaron hasta los equipos actuales, que integran:

Módulos multiprocesadores.

Entradas y salidas digitales de contacto seco, de relé o TTL.

Entradas y salidas analógicas para corriente o voltaje.

Puertas de comunicación serial o de red.

Multiplexores análogos,

Controladores PID.

Interfaces con CTR, impresoras, teclados, medios de almacenamiento magnético.



1.2. El Controlador Lógico Programable.

Como se ha mencionado, hasta hace poco tiempo, el control de procesos industriales se

venía haciendo de forma cableada por medio de contactores y relés, hasta que se hicieron

populares los PLC’s.

El PLC es un dispositivo electrónico digital que tiene una memoria para almacenar

programas. Un PLC nos permite utilizar funciones especificas (lógicas, de temporización,

de conteo y aritméticas) para implementar un circuito de control.

Con la aplicación de esta técnica, la lógica del circuito de control es determinada por el

programa introducido al PLC.

En el gráfico de la figura 1.2, se muestra el esquema general de un proceso secuencial

controlado por un PLC, donde se aprecian algunos de los principales bloques funcionales

que lo integran.

Figura 1.2. Proceso secuencial controlado por PLC.



1.2.1. Estructura básica de un PLC.

Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos

impresos, sobre los cuales están ubicados los componentes electrónicos.

Figura 1.3. Estructura interna de un PLC.

La estructura básica del hardware de un PLC, propiamente dicho, está constituido por:

• Fuente de alimentación

• Unidad de procesamiento central (CPU)

• Módulos de interfaz de entradas/salidas (E/S)

• Modulo de memorias (RAM /ROM)

• Unidad de programación (teclado display ó PC)

En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es más exigente, se

incluyen Módulos Inteligentes



Figura 1.4. Estructura externa de un PLC Omron.

Fuente de Poder: Se requiere de una fuente de voltaje para la operación de todos los

componentes mencionados anteriormente. Y ésta, puede ser externa en los sistemas de

PLC modulares, o interna en los PLC compactos. Además, en el caso de una interrupción

del suministro eléctrico, para mantener la información en la memoria borrable de tipo

RAM, como es la hora y fecha, los registros de contadores, etc., se requiere de una fuente

auxiliar. En los PLC compactos un "supercapacitor" ya integrado en el sistema es

suficiente, pero en los modulares, es preciso adicionar una batería externa.

Unidad Lógica Aritmética (CPU): El corazón de un PLC es la Unidad Lógica Aritmética,

basada en un microprocesador. Ejecuta las instrucciones programadas en memoria, para

desarrollar los esquemas de control lógico que se especifican.

Algunos equipos antiguos implementan la unidad lógica en base a elementos discretos:

compuertas NAND, NOR, FLIP-FLOP, CONTADORES como máquinas de estado. Este tipo de

controladores son HARDWIRE, versus aquellos que utilizan memorias, denominados

SOFTWIRE.

Unidad de Memoria: La memoria almacena el código de mensajes o instrucciones que

ejecuta la Unidad Lógica. La memoria se divide en PROM o ROM y RAM.

ROM: Memoria de sólo lectura (Read Only Memory). Memoria no volátil que puede ser

leída pero no escrita. Es utilizada para almacenar programas y datos necesarios para la

operación de un sistema basado en microprocesadores.

RAM: Memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Memoria volátil que puede

ser leída y escrita según sea la aplicación. Cualquier posición de memoria puede ser

accesada en cualquier momento.

Por medio de ellas, se puede utilizar un PLC en procesos diferentes sin necesidad de

readecuar o transformar el equipo; sólo se debe modificar el programa. Para el control de



un proceso BATCH, se pueden almacenar varias recetas en la memoria y acceder a aquella

que interesa.

Las PROM o ROM almacenan los programas permanentes que coordinan y administran los

recursos del equipo. La RAM guarda los programas de aplicación que pueden sufrir

modificaciones. Esta memoria es respaldada con baterías, con el propósito de no perder la

información al existir cortes de fluido eléctrico. El sistema opera a través de la interacción

con el procesador (Unidad Lógica) y la Memoria.

Figura 1.5. Diagrama a bloques de un PLC CPM2A Omron.

Cuando se enciende el equipo, el procesador lee la primera palabra de código

(instrucción) almacenada en memoria y la ejecuta. Una vez que termina de ejecutar la

instrucción leída, busca en memoria la siguiente instrucción y así sucesivamente hasta que

se completa la tarea.

Esta operación se llama ciclo de búsqueda-ejecución (FETCH-EXECUTE CYCLE).

Módulos de Entradas: Proporciona el aislamiento eléctrico necesario y realiza el

acondicionamiento de las señales eléctricas de voltaje, provenientes de los switches de

contactos ON-OFF de terreno. Las señales se adecúan a los niveles lógicos de voltaje de la

Unidad Lógica.

Módulos de Salidas: Acepta las señales lógicas provenientes de la Unidad Lógica, en los

rangos de voltaje que le son propios y proporciona el aislamiento eléctrico a los

dispositivos que se conectan con el exterior.



Figura 1.6. Arquitectura general de un PLC.

1.2.2. El PLC CPM1 y CPM2A de Omron. Características principales del CPM1.

Es importante conocer las características técnicas de los Controladores Lógicos

Programables que publica el fabricante, pues de ello depende hacer una buena elección

para una correcta aplicación, buscando siempre abatir costos.

Figura 1.7. Aspecto físico del PLC CPM1.

Descripción de los componentes de la CPU.



1. Terminales de entrada de fuente de alimentación. Se conectan a la fuente de

alimentación (100 a 240 Vca).

2. Terminal de tierra funcional. Se conecta esta terminal a tierra (sólo PLCs tipo de c.a.)

para mejorar la inmunidad al ruido y reducir el riesgo de descarga eléctrica.

3. Terminal de tierra de protección. Conectar este terminal a tierra para reducir el riesgo

de descarga eléctrica.

4. Terminales de salida de fuente de alimentación. Terminales de salida de 24Vcd., para

alimentar los dispositivos de entrada.

Figura 1.8. Aspecto físico del PLC SYSMAC CPM1.

5. Terminales de entrada. Se conectan aquí las terminales de los dispositivos

(interruptores o sensores) de entrada.

6. Terminales de salidas. Se conectan los dispositivos de salida a controlar (Actuadores

eléctricos, electroneumáticos o electrohidráulicos).

7. Indicadores de estado del PLC. Estos indicadores muestran el estado de operación del

PLC, tal y como se muestra en la tabla 1.



Tabla 1. Indicadores de estado.

8. Indicadores de entrada. Estos indicadores se encienden cuando está en ON el

correspondiente terminal de entrada.

9. Indicadores de salida. Estos indicadores se encienden cuando está en ON el

correspondiente terminal de salida.

10. Controles de potenciómetro analógico. Mediante ellos se seleccionan los contenidos

de IR 250 y IR 251 a un valor entre 0 y 200.

11. Puerto de periféricos. Conecta el PLC a un periférico, adaptador de RS-232C o

adaptador de RS-422.

12. Conector de unidad de E/S de expansión. Conecta la CPU del PLC a una unidad de

expansión de E/S para añadir 12 puntos de entrada y 8 puntos de salida.

Características principales del CPM2A.

En la figura 1.9, se localizan las partes principales que integran el PLC CPM2A de la marca

Omron.



Figura 1.9. Partes principales del PLC Omron CPM2A.

Además de las características descritas anteriormente para el CPM1, el CPM2A tiene

adicionales las siguientes:

Figura 1.10. PLC CPM2A y consola de programación.

12. Puerto RS-232C. Conecta el PLC a un Dispositivo de Programación (excluidas las

consolas de programación), ordenador, Terminal Programable, o dispositivo estándar

externo.



Figura 1.11. Configuración del puerto RS232C.

13. Interruptor de comunicaciones. Este interruptor selecciona si el puerto de periféricos y

el puerto RS-232C utilizarán las selecciones de comunicaciones del Setup del PLC o las

selecciones estándar.

Figura 1.12. Selector de puertos.

14. Batería. Esta batería protege la memoria de la CPU y la Unidad se suministra con ella

conectada.

15. Conector de expansión. Conecta la CPU de la unidad a una unidad de Expansión

(unidad de Expansión de E/S, unidad de E/S analógica, o unidad I/O Link de CompoBus/S).

Hasta 3 unidades de Expansión se pueden conectar a una CPU.

Nota Si hay conectado un NT-AL001 al puerto RS-232C del CPM2A, sólo se puede conectar

a la CPU una unidad de expansión dado que el NT-AL001 ser alimenta de la fuente de

5Vcd. de la CPU.



1.2.3. Instalación y conexiones generales (CPM1/CPM2A). El juego de instrucciones de CPM1 y CPM1A coincide, por lo tanto las instrucciones son

aplicables a los dos modelos.

El CPM1 y CPM2A deben instalarse en la posición correcta indicada en la figura 1.13 para

garantizar una refrigeración y operación adecuada.

Figura 1.13. Instalación y orientación correcta e incorrecta de los PLC’s.

Actividades prácticas: Realizar la instalación y el cableado del PLC en los entrenadores, de

acuerdo a las indicaciones siguientes y acatando las sugerencias del instructor.

Instalación. Enganchar el CPM1A en la parte superior del carril o riel y presionar contra él

hasta que quede fijo.

Para la desinstalación. Desplazar hacia abajo la palanca de bloqueo con un desarmador y

jalar el PLC.



Figura 1.14 Colocación y remoción del PLC.

Cablear las entradas y salidas a laCPUCPM1/CPM2A como se muestra en las figuras 1.15 y

1.16.

Figura 1.15 Conexión de la alimentación de c.a.

Cablear un circuito separado para el circuito de fuente de alimentación del CPM, para que

no haya una caída de tensión como consecuencia del pico de corriente provocado al

conectar otro equipo.

Cuando se utilicen varios PLC’s CPM, cablear circuitos separados para prevenir una caída

de tensión debido al pico de corriente o a un funcionamiento incorrecto del disyuntor.

Utilizar cables trenzados para prevenir ruido de las líneas de alimentación. El ruido

eléctrico se reduce más todavía conectando un transformador de aislamiento 1:1.



Utilizar la sección adecuada en los cables de alimentación considerando la posibilidad de

caídas de tensión y la corriente permisible.

Figura 1.16 Conexión de las entradas y salidas al PLC.



Figura 1.17 Aspecto final del alambrado en el PLC.

1.2.4. Mapa de Memoria del PLC CPM1 y CPM2A. Módulos de Entrada. El módulo de entrada es una interfaz, la cual recupera información

del mundo real a través de los dispositivos de entrada y la convierte en datos para la CPU.

Para convertir estos datos a los niveles de voltaje requeridos por la CPU se utiliza

acopladores ópticos.

Figura 1.18. Conexión de un interruptor al módulo de entrada.

Los módulos de entrada estándar pueden ser divididos en tres tipos generales:



1. ID- Entradas DC

2. IA- Entradas AC

3. IM- Entradas AC/DC, 24V solamente

Existe una amplia variedad de módulos de entrada DC disponibles según el número de

puntos de entrada, requerimientos de voltaje y tipo de conexiones.

Las siguientes características de las entradas DC las convierte en la mejor elección para

muchas aplicaciones:

Se trabajan en niveles de voltaje y corriente relativamente seguros (5-24Vdc

típicamente).

Ofrece tiempos de respuesta más rápidos (1.5 ms típicamente).

Los requerimientos del cableado de campo son más flexibles y menos estrictos que

en sistemas de 120 Vac.

Se conectan fácilmente a dispositivos electrónicos como sensores fotoeléctricos,

de proximidad y de fibra óptica.

Los módulos de entrada DC se ofrecen en altas densidades, llegando a 32 y 64

puntos en algunos estilos de PLC’s.

Módulos de Salida. Una vez que el programa del usuario ha procesado todos los datos de

entrada, la CPU envía datos a los dispositivos de salida a través de los módulos de salida

(Para más información refiérase al anexo C).

Figura 1.19. Conexión de una carga al módulo de salida.

Los módulos de salida convierten las señales de la CPU a los niveles de voltaje que pueden

ser usados por los dispositivos de salida (lámparas, solenoides, relés, etc.). Los módulos de

salida están disponibles en tres versiones:

1. OC Relé de contacto AC (DC)



2. OD Transistor DC

3. OA Triac (relé de estado sólido) AC

Salidas a relé. Están disponibles en versiones de 16 y 32 puntos. En algunos PLCs el

módulo está construido de tal manera que los relés sean reemplazables, si alguno llegara

a fallar. Las salidas a relé son la mejor opción cuando:

1. Se requieren corrientes de 2 Amps.

2. No se tolera ninguna corriente de pérdida.

3. La salida cambia con baja frecuencia.

4. Se deben controlar tensiones AC/DC no estándares.

5. Se acepta un tiempo de respuesta de 15 ms.

6. La tensión de AC tiene picos y transitorios.

Direccionamientos de las E/S. Todos los PLC’s usan un número para identificar un punto

de E/S (Entrada/Salida) y es denominado dirección.

Cada dispositivo del mundo real es reconocido en el programa del PLC por su dirección.

Las direcciones referencian a dos partes: el canal y el bit. El canal es una celda o grupo de

bits que pueden ser manipulados como una unidad. En los PLC’s OMRON un canal es una

palabra (en inglés Word), es decir, un grupo de 16 bits de longitud.

La dirección de un punto E/S es un número de 5 dígitos. Los tres primeros dígitos

identifican el canal, y los dos siguientes identifican el bit. Así por ejemplo un punto de

entrada con la dirección 00001 está asignado al canal 000 y bit 01. Un punto de salida con

la dirección 01011 está asignado al canal 010 y bit 11 (Para más detalles, ver Anexo G).



Figura 1.20. Direccionamiento de las E/S.

La CPU requiere instrucciones para procesar todos los datos que están siendo

introducidos, y requiere, además, un área para almacenar estos datos. La MEMORIA

proporciona esta área y es en ella donde el programa del usuario es almacenado.

Áreas de la memoria. La memoria de los PLC’s está organizada por áreas de funciones

diferenciadas y claramente definidas. La estructura de la memoria de los PLC’s es conocida

como matriz de memoria, mapa de memoria o mapa E/S.

La matriz se divide en secciones o áreas con el fin de que sea más manejable para el

usuario. La mayoría de las áreas tienen un prefijo tal como HR, T, DM y un número de 3 o

4 dígitos para definir su localización específica en la memoria. Por ejemplo, el

temporizador 0 (Timer 0) será referenciado como T000, el relé de mantenimiento 0

(Holding Relay 0) como HR0000 y la memoria de datos 0 (Data Memory 0) como DM0000

(Para más detalles, ver el Anexo D).

Todos los PLC’s OMRON tienen las siguientes áreas dentro de su matriz de memoria:

Área IR (relés internos). Las funciones de los bits de ésta área son:

Área de entradas y salidas: Son bits del área IR designados a los módulos de entradas y

salida conectados al PLC. Ellos reflejan el estado ON/OFF de las señales de entrada y salida

del mundo real.

Área de trabajo: Son bits que pueden ser usados libremente en el programa del PLC para

almacenar un estado. Los bits de trabajo son reseteados (es decir, llevados a OFF) cuando



la fuente de poder del PLC es apagada, o cuando la operación del PLC comienza o se

detiene.

Los bits restantes del área IR tienen funciones específicas. La mayoría de éstos, pero no

todos, pueden ser usados como bits de trabajo cuando la función específica no está

siendo usada.

Los bits del área IR tienen direcciones con prefijo IR seguido de un número de 5 dígitos; los

tres primeros dígitos indican el canal y los dos siguientes el bit, así, la dirección IR00205

referencia al bit 5 del canal 2 (direccionamiento por bit). Si la dirección se señala con sólo

tres dígitos, se estará haciendo referencia a un canal completo, por ejemplo, IR300

referencia a todos los bits del canal 300 (direccionamiento por canal).

Área SR (relés especiales). Los bits de esta área funcionan esencialmente como banderas

(en inglés “flags”) relacionadas con la operación del PLC, algunas de ellas son:

• Pulsos de reloj.

• Bandera de acarreo.

• Bandera de error.

• Bandera alarma de batería.

Esta área de memoria es direccionada en forma similar al área IR.

Área TR (relés temporales). Estos bits son usados para almacenar temporalmente

condiciones ON/OFF de ejecución en las ramificaciones de un diagrama en escalera

complejo. Son útiles sólo cuando se requiere programar un diagrama de escalera en

código mnemónico.

Todos los PLC’s tienen 8 relés temporales identificados TR0 hasta TR7 (TR es el prefijo para

accesar al área).

Área HR (relés de mantenimiento). El área HR es usada para almacenamiento y

manipulación de datos internos. Esta área de memoria es retentiva, es decir, retiene el

estado ON/OFF de los bits aún luego de que la fuente de poder del PLC se haya apagado o

cuando la operación del mismo comienza o se detiene. Ella es usada en la misma forma

que el área de trabajo.

El área de memoria HR puede ser accesada por canal (HR00) o por bit (HR0012).

Área AR (relés auxiliares). Similarmente al área SR, los bits del área AR funcionan

principalmente como banderas relacionadas con la operación del PLC, algunas de ellas

son:



• Tiempo de ciclo largo

• Contador de potencia-off

• Banderas de diagnósticos

Con pocas excepciones, el estado de los bits y words AR son refrescados cada ciclo. Esta

área de memoria es retentiva.

El área AR puede ser accesada por canal (AR11) o por bit (AR1100).

Área LR (relés de enlace). El área LR es usada para almacenamiento interno de datos

enlazados o compartidos entre dos o más PLC’s. Los bits LR pueden ser usados como bits

de trabajo cuando no están siendo usados para enlaces de datos.

Esta área de memoria no es retentiva, al igual que el área HR y AR puede ser direccionada

por canal (LR00) o por bit (LR0010).

Área TC (temporizadores/contadores). Esta área está dedicada para uso de

temporizadores (TIM), temporizadores de alta velocidad (TIMH), contadores (CNT) y

contadores reversibles (CNTR). Ya que temporizadores y contadores ocupan la misma

área, un contador no puede ser especificado con el mismo número que un temporizador.

Por ejemplo: CNT 010 y TIM 010 no pueden ser usados a la vez.

Los registros de temporizadores/contadores son memoria de tipo retentiva. Los valores

fijados SV (descrito con detalle más adelante) para temporizadores y contadores son

retenidos aún si la potencia falla. El valor presente PV de los contadores es conservado en

caso de que la potencia falle, no así para los temporizadores.

Área DM (memoria de datos). Es usada para manipulación y almacenamiento de datos.

Esta área no puede ser accesada por bit, sino en unidades de palabra. Cierta zona del área

DM es destinada a la configuración del PLC. El área de memoria DM es retentiva.



1.3. Operación.

1.3.2. Consola de Programación.

El PLC puede servir en todo tipo de ambientes automatizados, y aunque hoy en día se

puede realizar la programación por medio de la computadora, muchas veces no es

conveniente o posible tenerlos conectados, por lo que los operadores cuentan con

consolas de programación (también llamados Teaching Box) que nos permiten revisar el

programa, el estado de entrada y salidas e incluso hacer modificaciones.

La consola de programación que se utiliza con el CQM1 es la PRO01, en la cual usted debe

mantener pulsada la tecla Shift para escribir la letra impresa en la esquina superior

izquierda de una tecla o para escribir la función superior de las teclas con dos funciones.

Figura 1.21. Consola de programación PRO01.



Figura 1.22. Teclas del programador.



1.3.1. Modos de operación. Los PLC’s OMRON tienen 3 modos de operación: PROGRAM, MONITOR y RUN. La consola

de programación le permite seleccionar el modo de operación y efectuar las operaciones

permisibles en él.

Modo PROGRAM. En modo PROGRAM la CPU está parada. Use este modo para:

• Introducir el programa

• Verificar el programa

• Insertar una instrucción en el programa

• Borrar una instrucción del programa

• Borrar la memoria

• Registrar la tabla de E/S

Modo MONITOR. En modo MONITOR la CPU está corriendo. Use este modo para:

• Cambiar valores de temporizadores/contadores

• Monitorear el estado de E/S

• Monitorear canales, temporizadores y contadores

• Forzar contactos a ON/OFF

• Cambiar datos en áreas DM’s, AR’s, TC’s, SR’s e IR’s

Modo RUN. En modo RUN la CPU está corriendo. Use este modo para monitorear el

estado de E/S, canales, temporizadores, contadores, etc. No está permitido cambiar

valores en modo RUN.

1.3.3. Inicialización. 1. Antes de conectar la fuente de alimentación. Coloque el selector de modo de la consola

de Programación en la posición PROGRAM.

Figura 1.23 Selector de modo de operación.



2. Incorpore el password pulsando las teclas CLR y MONTR. En este punto, pulsar la tecla

SHIFT y después el #1 para activar o desactivar el buzzer.

3. Borrar la memoria pulsando CLR, SET, NOT, RESET y finalmente MONTR.

4. Visualizar y borrar los mensajes de error pulsando CLR, FUN y luego MONTR, seguir

pulsando esta tecla hasta borrar todos los mensajes de error.

Pulsar la tecla CLR para obtener el primer display de programación (dirección 00000).



1.3.4. Lectura y Captura de un programa. 1. Coloque el selector de modo en la posición PROGRAM

2. Escritura del programa. A continuación se muestra el Listado de mnemónicos (u Hoja de

código).

Figura 1.24. Hoja de código.



3. Captura del programa.



4. Inserción de una instrucción. Coloque el selector de modo en la posición PROGRAM,

busque la instrucción del lugar de inserción (paso Nº 00009). Inserte el programa:

El procedimiento se repite para insertar las instrucciones siguientes:

5. Borrado de una instrucción. Ubíquese en la instrucción que desea borrar, presione la

tecla DEL y luego la tecla FLECHA-ARRIBA.



2. Programación.

2.1. Introducción.

El sistema de programación permite, mediante las instrucciones del PLC, confeccionar el

programa de usuario. Posteriormente el programa realizado, se trasfiere a la memoria de

programa de usuario.

Una memoria típica permite almacenar como mínimo hasta mil instrucciones con datos de

bit, y es del tipo lectura/escritura, permitiendo la modificación del programa cuantas

veces sea necesario.

Tiene una batería tampón para mantener el programa si falla la tensión de alimentación.

La programación del autómata consiste en el establecimiento de una sucesión ordenada

de instrucciones, escritas en un lenguaje de programación concreto.

Estas instrucciones están disponibles en el sistema de programación y resuelven el control

de un proceso determinado.

2.2. Procedimiento de Programación.

El desarrollo de un programa envuelve la realización de algunos pasos básicos, ello son:

1. Determinar los objetivos del sistema de control: El paso más importante en el

desarrollo de un programa es determinar qué debe hacer el sistema de control y en qué

orden las tareas deseadas deben ser cumplidas.

2. Asignar los dispositivos de entrada/salida: Una vez que las tareas han sido definidas y

se han determinado los dispositivos de entrada/salida necesarios para realizarlas, deben

asignarse estos dispositivos a puntos de entrada/salida del PLC, esto es, asignar una

dirección particular a cada entrada y salida en la forma de un número de 5 dígitos.

3. Crear el diagrama de escalera: Un diagrama de escalera es una representación gráfica

de un programa de PLC. Consiste de dos líneas verticales espaciadas simbolizando los

soportes de una escalera y representan cables de potencia o BUSES.



Todos los circuitos conmutadores (contactos de relés) con los que se construyen

condiciones de ejecución parten del bus izquierdo que es la línea viva de potencia.

Todas las instrucciones a ejecutar se encuentran del lado derecho que es la línea de tierra

o neutro. Los peldaños de la escalera son circuitos horizontales llamados líneas de

instrucción (en inglés rungs) que se inician desde el bus izquierdo con contactos de relés

pasando a través de varios de éstos y finalizando en el bus derecho con la instrucción. El

diagrama de escalera es preparado secuencialmente en el orden que la acción debe

ocurrir.

4. Introducir el programa en la CPU: Después que se ha creado el diagrama de escalera, el

mismo debe ser convertido a un lenguaje que el PLC pueda usar. Este lenguaje consiste de

instrucciones y operandos, estos últimos se refieren a direcciones y datos.

La introducción del programa en la CPU se puede hacer vía consola de programación o vía

Software gráfico (LSS/SSS, CPT o SISWIN).

Cuando se introduce el programa vía consola se hace necesario convertir el diagrama de

escaleras al lenguaje o código de mnemónicos, en los otros casos el software se encarga

de la conversión, pero indistintamente de la vía, el programa es siempre almacenado en

memoria en forma de mnemónicos.

5. Verificar el programa: Revisar el programa para corregir, si existen, errores de sintaxis.

6. Ejecutar el programa: Poner a prueba el programa para corregir, si existen, errores de

ejecución.

7. Instalar el sistema: Instalar el sistema de control completo, ejecutar el programa y

realizar el ajuste fino si lo requiere.

2.3. Instrucciones de Programación.

Existen básicamente dos tipos de instrucciones utilizadas en programación de diagrama de

relés: instrucciones de relés que corresponden a las condiciones del diagrama de relés y

las de la parte derecha del diagrama de relés, controladas por las anteriores.

Las primeras se utilizan en forma de instrucción sólo cuando se convierten a código

nemónico.



La mayoría de las instrucciones tienen uno o varios operandos asociados. Los operandos

indican o suministran los datos sobre los que se ejecutará la instrucción.

En ciertas ocasiones éstos se especifican como valores numéricos, pero lo normal es que

sean direcciones de canales o bits que contienen los datos a utilizar. Por ejemplo, una

instrucción MOVE que tiene asignado como primer operando el canal 00, moverá el

contenido de dicho canal a otro lugar. Este otro lugar se designará como un operando.

Un bit cuya dirección se asigna a un operando se denomina bit operando; un canal cuya

dirección se asigna a un operando se denomina canal operando. Cuando se asigna una

constante como operando, se ha de escribir delante el caracter # para indicar que no es

una dirección.

En la figura 2.1 siguiente se muestra una tabla del listado de instrucciones y los diferentes

tipos en que se clasifican.

Figura 2.1. Tipos de instrucciones del PLC CPM1 y CPM2A de Omron.



2.3.1. Instrucciones básicas de diagrama de relés y control de bit. Hay siete instrucciones que se pueden utilizar generalmente para controlar estados

individuales de bits. Son OUT, OUT NOT, DIFU(13), DIFD(14), SET, RSET y KEEP(11). Estas

instrucciones se utilizan para poner los bits a ON y OFF de diferentes formas.

LOAD y LOAD NOT; OUT y OUT NOT: La primera condición que inicia una línea de

instrucción (rung) en un diagrama de escalera corresponde a una instrucción LOAD o

LOAD NOT.

Cada una de estas instrucciones requiere una línea de código mnemónico.

Figura 2.2. Instrucciones LD/AND/OUT

AND: Para conexión de contactos en serie.

Figura 2.3. Instrucción AND

OR: Para conexión de contactos en paralelo.

Figura 2.4 Instrucción OR.



AND LD: Realiza la operación lógica AND de las condiciones producidas por dos bloques

lógicos.

Figura 2.5. Instrucción AND LD.

OR LD: Realiza la operación lógica OR de las condiciones producidas por dos bloques

lógicos.

Figura 2.6. Codificación de múltiples instrucciones.



DIFU(13) y DIFD(14): Se utilizan para poner a ON el bit designado durante sólo un ciclo de

scan.

Figura 2.10. Flanco de subida y bajada.

Cuando se ejecuta, DIFU(13) compara su ejecución actual con la condición de ejecución

previa. Si ésta era OFF y la actual es ON, DIFU(13) pondrá a ON el bit designado. Si la

condición de ejecución previa era ON y cualquiera que sea la actual, DIFU(13) pondrá el bit

designado a OFF o lo dejará en OFF (si ya estaba en OFF). Por lo tanto, el bit designado

nunca estará en ON durante más de un ciclo de scan, suponiendo que se ejecuta en cada

scan.

Cuando se ejecuta, DIFD(14) compara su ejecución actual con la condición de ejecución

previa. Si ésta era ON y la actual OFF, DIFD(14) pondrá a ON el bit designado. Si la

condición de ejecución previa era OFF y cualquiera que sea la actual, DIFD(14) pondrá a

OFF el bit designado o lo dejará en OFF.

SET (FUN (SET)) y RESET (FUN (RESET)).

SET pone el bit operando a ON cuando la condición de ejecución es ON y no afecta al

estado del operando cuando la condición es OFF. RSET pone a OFF el bit operando cuando

la condición de ejecución es ON y no afecta al estado del bit operando cuando la condición

de ejecución es OFF.



Figura 2.11. Activar-Desactivar

Los estados de los bits de operando para SET y RESET programadas entre IL(002) e

ILC(003) o JMP(004) y JME(005) no cambiará cuando se cumpla la condición del

enclavamiento o salto (es decir cuando IL(002) o JMP(004) se ejecute con una condición

de ejecución OFF).

Las instrucciones SET RESET son muy parecidas a OUTPUT y OUTPUT NOT, excepto que

solo cambian el estado de sus bits operandos para condiciones de ejecución ON. Ninguna

instrucción afectará el estado de su bit operando cuando la condición de ejecución es OFF.

SET pondrá en ON el bit especificado cuando la condición de ejecución sea ON, pero a

diferencia de OUTPUT, SET no pondrá el bit a OFF, cuando la condición sea OFF. RESET

pondrá en OFF el bit especificado cuando la condición de ejecución sea ON, pero a

diferencia del OUTPUT NOT, RESET no pondrá el bit a ON cuando la condición sea OFF.

KEEP (FUN (11)). Báscula donde se da preferencia al RESET sobre el SET.

KEEP(11) se utiliza para mantener el estado del bit designado basado en dos condiciones

de ejecución. Estas condiciones de ejecución se denominan S y R. S es la entrada de set; R,

la entrada de reset. KEEP(11) opera de forma similar a un relé de enclavamiento que se

pone a 1 con S y a 0 con R.

Cuando S se pone en ON, el bit designado se pondrá en ON permaneciendo en ON hasta el

reset, independientemente de si S está en ON o pasa a OFF. La relación entre condiciones

de ejecución y estado de bit de KEEP(11) se muestra a continuación:



Figura 2.11. Mantenimiento del estado del bit.

IL (FUN (02)). Interlock.

ILC (FUN (03)). Interlock clear.

IL(02) se utiliza siempre junto con ILC(03) para crear enclavamientos. Estas instrucciones

se utilizan para realizar bifurcaciones similares a las obtenidas con bits TR, pero el

tratamiento de las instrucciones entre IL(02) y ILC(03) difiere del tratamiento con bits TR

cuando la condición de ejecución para IL(02) es OFF.

Si la condición de ejecución de IL(02) es ON, el programa se ejecutará como está escrito,

con una condición de ejecución ON utilizada para iniciar cada línea de instrucción desde el

punto en que se encuentra IL(02) hasta la siguiente ILC(03).

El problema de almacenar condiciones de ejecución en puntos de bifurcaciones, también

se puede resolver utilizando estas instrucciones que eliminan los puntos de bifurcación

completamente, cuando se coloca una instrucción INTERLOCK delante de una sección de

un programa de relés, la condición de ejecución para la instrucción INTERLOCK, controlará

la ejecución de todas las instrucciones hasta la siguiente instrucción INTERLOCK CLEAR.

Dentro de un bloque de instrucciones, se pueden utilizar más de una instrucción de

INTERLOCK y cada una es afectada por la instrucción INTERLOCK CLEAR.



Figura 2.12. Interlock eléctrico.

JMP (FUN (04)) y JMP (FUN(05)). Saltos

JMP(04) se utiliza siempre junto con JME(05) para crear saltos, es decir para saltar de un

punto a otro del diagrama de relés. JMP(04) define el punto desde el que se salta; JME(05)

define el punto destino del salto. Cuando la condición de ejecución para JMP(04) es OFF,

no se ejecuta ningún salto.

Cuando la condición de ejecución para JMP(04) es ON, se realiza un salto a la JME(05) con

el mismo número de salto, no ejecutándose las instrucciones entre ambas JMP y JME y se

ejecuta la instrucción que sigue a JME(05).

No cambiará el estado de temporizadores, contadores, bits utilizados en OUT, bits

utilizados en OUT NOT y del resto de bits controlados por las instrucciones comprendidas

entre JMP(04) y JMP(05). Cada uno de estos números de salto se puede utilizar para

definir sólo un salto.

Dado que todas las instrucciones entre JMP(04) y JME(05) se saltan, los números de salto

de 01 a 99 (de 01 a 49 en PLCs CPM1/CPM1A/SRM1) se pueden utilizar para reducir el

tiempo de scan.

Salto número 00. Si el número de salto para JMP(04) es 00, la CPU buscará la siguiente

JME(05) con un número de salto de 00. Para ello, debe buscar en el programa,



provocando un tiempo de scan más largo (cuando la condición de ejecución es OFF) que

para otros saltos.

No cambiará el estado de temporizadores, contadores, bits utilizados en OUT, bits

utilizados en OUT NOT y del resto de bits controlados por las instrucciones comprendidas

entre JMP(04) 00 y JMP(05) 00.

El número de salto 00 se puede utilizar tantas veces como se desee. Un salto de JMP(04)

00 irá siempre a la siguiente JME(05) 00 en el programa. Por lo tanto es posible utilizar

JMP(04) 00 consecutivamente y concluir todas ellas en la misma JME(05) 00.

Figura 2.13. Saltos de escalones.

2.3.2. Instrucciones de Temporizador y Contador. TIM. Temporizador

Figura 2.14. Temporizador.



CNT. Contador

Figura 2.15. Contador ascendente.

CNTR (FUN (12)). Contador Reversible.

Figura 2.16. Contador ascendente - descendente.

2.3.3. Instrucciones de Transferencia de Datos. SFT (FUN (10)). Registro de desplazamiento.

Figura 2.17. Desplazamiento de datos.



MOV (FUN(21)). Mover

Figura 2.18. Mover datos.

2.3.4. Instrucciones de Comparación.

Figura 2.19. Comparación.



2.3.5. Instrucciones de INC/DEC.

Figura 2.20. Incrementar – Decrementar.



2.4. Prácticas introductorias de control con PLC.



2.4.1. Circuitos de control combinados serie-paralelo. I. Objetivo

Que el participante se familiarice con el diseño y la aplicación de los circuitos combinados

serie-paralelo empleados comúnmente en los circuitos básicos de control y representados

en los diagramas de escalera.

II. Material y Equipo

Entrenador de PLC.

Programador manual del PLC.

Software de simulación.

III. Planteamiento del problema

Control de taladrado. En primera instancia se requiere controlar el arranque, paro y

operación de una máquina hidráulica perforadora de láminas mediante un PLC.

El control de la máquina contará con un interruptor de palanca (1 polo 1 tiro), para el

arranque y paro general del sistema hidráulico. La operación del taladrado se realizará con

dos botones pulsadores que serán accionados simultáneamente para que el taladro gire,

baje y perfore el material, de esta manera se podrá evitar que el operador se accidente

manteniendo ambas manos ocupadas. Al soltar ambos botones el taladro retornará a su

posición inicial (arriba) y justo en ese momento el motor dejará de girar.

El sistema deberá contar con un botón de paro de emergencia y además estará protegido

contra corto circuitos y sobrecarga.

Figura 2.21 Control de taladrado.





IV. Instrucciones

1. Analice detalladamente el planteamiento del problema.

2. Elabore una propuesta de solución.

3. Realice el diagrama de escalera de acuerdo a su propuesta.

4. Simule el correcto funcionamiento del circuito.

5. Proceda a trasladar su respuesta a la solución por PLC.



2.4.2. Circuitos con autoenergización. I. Objetivo

Que el participante practique los conceptos de los circuitos dominante ON y dominante

OFF en un circuito autoenergizado como una aplicación práctica de uno de los circuitos

más importantes en el control secuencial automático por sus características de

funcionamiento.


Entrenador de PLC.




Control de prioridad. Se requiere diseñar y construir un control por PLC que permita dar

prioridad a la persona que pulse primero el botón de su estación dentro de un concurso,

accionando un indicador audible y luminoso e inhibiendo en consecuencia los indicadores

de sus oponentes.

Mediante otro botón de restablecimiento el sistema volverá a sus condiciones iniciales.

El sistema deberá estar protegido con un botón de emergencia.

Figura 2.22 Control de prioridad.



IV. Instrucciones








2.4.3. Circuitos con autoenclavamiento (interlock). I. Objetivo

Que el participante se inicie en la programación del PLC y se familiarice con los

dispositivos de Interlock eléctrico empleados comúnmente en los circuitos básicos de

control y representados en los diagramas de escalera.


Entrenador de PLC.



III. Planteamiento del problema I

Control de un limpiaparabrisas. El limpiaparabrisas de un automóvil en un día lluvioso

puede funcionar por pausas al presionar el control y no se puede detener de inmediato en

medio del cristal estorbando la visión, hay que esperar a que acabe su recorrido y se sitúe

en la posición horizontal de reposo.

Considérese el siguiente montaje: Un interruptor PB1 (NA) conectado a la entrada de un

PLC activa el motor conectado a la salida (M) que mueve la pluma del limpiaparabrisas

hacia la izquierda (para simplificar se supondrá que el motor gira en un solo sentido y un

mecanismo hace regresar la pluma hacia la derecha), otro interruptor final de carrera

(LS1) detecta la llegada a la posición horizontal. Se desea diseñar un circuito de control

que al liberar el interruptor (PB1) no detenga el limpiaparabrisas hasta que llegue a la

posición horizontal derecha.

De aquí en adelante, salvo que se indica lo contrario, se supondrá que los pulsadores son

normalmente abiertos (NA). El cuadro resumen de las entradas y salidas a utilizar y de los

dispositivos conectados a ellas es el siguiente:



Figura 2.23. Control de limpiaparabrisas.

IV. Instrucciones








V. Planteamiento del problema II

Arranque y paro de un motor trifásico. Se requiere controlar el arranque, paro e inversión

de giro de un motor trifásico de corriente alterna mediante una estación de botones y un

PLC. El sistema deberá estar protegido con un botón de paro de emergencia, contra corto

circuitos y sobrecarga.

Figura 2.24. Control de un motor trifásico.

IV. Instrucciones








2.4.4. Circuitos con temporizador. I. Objetivo

Que el participante se familiarice con el diseño y la aplicación de los circuitos donde se

requiere considerar el tiempo como elemento de control en los circuitos automáticos de

control de procesos.


Entrenador de PLC.

Programador manual del

PLC. Software de simulación.


Diseñar e implementar un circuito de control mediante un PLC para un sistema de control

de tráfico para un paso peatonal que responda a las condiciones mostradas en el

diagrama de tiempos de la figura siguiente:



IV. Instrucciones








2.4.5. Circuitos con contador. I. Objetivo

Que el participante diseñe y la aplique las características de los circuitos con dispositivos

contadores donde se requiere considerar el conteo como elemento de control en los

circuitos automáticos de control de procesos.


Entrenador de PLC.

Programador manual del

PLC. Software de simulación.


Se debe realizar una automatización del control de acceso a un garaje.

El garaje dispone de una entrada con barrera, semáforo (rojo / verde) y detector de

llegada de coche; y de una salida sin barrera y en la que únicamente hay un detector de

salida de coches.

El funcionamiento debe ser el siguiente:

Se supone que en el garaje no hay coches inicialmente y se cuenta el número de

coches que entran y salen para controlar el total de coches en el garaje en cada

momento.

Si llega un coche y quedan plazas libres, se debe abrir la barrera (se ignora el cierre

para simplificar).

Si llega un coche y no quedan plazas libres, no se abre la barrera.

El semáforo estará verde cuando queden plazas libres y rojo cuando el garaje esté

completo. Se supone que el garaje tiene 10 plazas.

Existe también un botón para resetear el contador a cero manualmente.



IV. Instrucciones








2.5. Proyectos de aplicación

2.5.1. Control del taladrado de piezas. Un PLC ha de controlar el mecanizado de piezas en un puesto formado por una mesa

giratoria con tres sectores (ver figura).

1. El primer sector recibe las piezas desde un alimentador vertical cuando es

accionado desde el PLC, colocando una pieza en la mesa giratoria.

2. En el segundo sector se realizará un taladrado en la parte superior de la pieza

cuando reciba la señal de descenso del taladro. Al llegar el taladro a la posición

inferior, nuevamente subirá el taladro con la señal hasta llegar a la posición

superior. Se supone que continuamente todas las brocas están en funcionamiento

sin tener ninguna salida asociada.

3. En el último sector, el taladrado se practica en una de las paredes laterales de la

pieza cuando se reciba la señal correspondiente que empuja un cilindro de simple

efecto para hacer el orificio. Al llegar al otro lado, se deja de accionar el cilindro de

simple efecto. Al retroceder el vástago a la posición inicial, un cilindro de simple

efecto situado bajo la mesa hará avanzar su correspondiente vástago hasta la

posición extrema. Con esto, se conseguirá desalojar la pieza de la mesa dejándola

caer sobre una banda en movimiento.

4. La tarea concluye cuando el vástago retrocede a la posición inicial.

5. Para pasar de un sector a otro, la mesa girará 120º en un sentido, lo que se

consigue con activar el correspondiente motor de la mesa durante 3 segundos.

No se tendrá en cuenta el mecanismo de fijación de las piezas al hacer el taladrado.

Mesa giratoria con un proceso de tres etapas.



2.5.2. Control de un mezclador de pintura. La figura muestra un mezclador de pintura. En la parte superior del mezclador hay dos

tuberías por donde se suministran dos componentes diferentes. En la parte inferior se

aprecia una sola tubería que transporta la mezcla de pintura preparada. Por una tubería

en la parte inferior del tanque se conduce la mezcla ya lista. Se requiere diseñar un

programa de control mediante un PLC para la operación de llenado, supervisión del nivel

del tanque y un ciclo de mezcla y calefacción, tal como se describe a continuación:

Paso 1: Presionar el botón de arranque para iniciar el ciclo del proceso.

Paso 2: Estando la mezcla en el nivel inferior del tanque, aplicar al mezclador el componente 1 (Bomba 1), durante 6 segundos.

Paso 3: Posteriormente, aplicar al mezclador el componente 2 (Bomba 2), durante otros 4 segundos o hasta que llegue al nivel superior.

Paso 5: Arrancar el ciclo de mezcla y calefacción (Poner en marcha el motor del mezclador y la electroválvula 2 de vapor durante 6 segundos).

Paso 6: Vaciar el mezclador (Bomba de vaciado y electroválvula 1 de vaciado) hasta que se detecte nivel inferior, donde concluye el ciclo.

Paso 7: El ciclo deberá reiniciarse automáticamente.

Paso 8: Al término de 3 ciclos, el sistema se desactiva totalmente, hasta volver a presionar el botón de arranque.

Paso 9: Mantener el estado del proceso hasta el final de los 3 ciclos aunque se active el interruptor de paro en cualquier momento. Cada actuador será monitoreado con indicadores luminosos.



2.5.3. Control de un brazo ensamblador. La figura siguiente representa una máquina que tiene un brazo motorizado empleado para

el ensamble de piezas.

Cuando se pulsa el botón de arranque con el brazo situado siempre en la posición 1, el

brazo gira en sentido antihorario y detiene su rotación una vez que ha llegado a la

posición 2. Transcurridos 5 segundos, el brazo gira en sentido horario hasta la posición 1 y

se detiene. Cada ciclo se repetirá en tres ocasiones antes de detenerse finalmente y solo

se podrá reiniciar nuevamente cuando vuelva a pulsarse el botón de arranque.

Se requieren los siguientes elementos para controlar el proceso correctamente:

Un botón pulsador para el arranque del proceso.

Un interruptor de fin de carrera para controlar la posición 1 (LS1).

Un interruptor de fin de carrera para controlar la posición 2 (LS2).

Giro del motor (M1) en sentido horario.

Giro del motor (M1) en sentido antihorario.

Lámparas piloto (LP1 y LP2) que indiquen cuando el brazo está en cada posición.

Considerar las medidas de seguridad necesarias para lograr que el ciclo se

complete correctamente aún con ausencia momentánea de energía eléctrica.



2.5.4. Sistema de control para una grúa para transporte. Se dispone de un puente grúa de dos movimientos, uno de la grúa ascendente y

descendente, y otro de desplazamiento de izquierda a derecha, tal y como se ve en la

figura. Así mismo tenemos los sensores necesarios para detectar la posición del puente

grúa.

En el estado inicial la grúa se encuentra abajo a la izquierda (LSB y LSI activados). Al pulsar

el botón de marcha (M) se pondrá en marcha el puente grúa de manera que se subirá la

grúa hasta alcanzar el límite superior (LSS). A continuación la grúa se desplaza hacia la

derecha hasta alcanzar el límite derecho (LSD). Seguidamente se bajará la grúa hasta

alcanzar el límite inferior (LSB) y se hará una pausa de unos 5 segundos para permitir la

carga o descarga de la grúa. Después de esta pausa la grúa volverá a subir hasta alcanzar

el límite superior (LSS) tras lo cual se dirigirá hacia la izquierda hasta alcanzar el límite

izquierdo (LSI). Cuando esto ocurra la grúa descenderá hasta el límite inferior,

completándose de esta manera el ciclo.

Simplificando el ciclo a seguir es el siguiente:

Subida hasta LSS -> Derecha hasta LSD -> Bajada hasta LSB -> Pausa 5 segundos -> Subida

hasta LSS -> Izquierda hasta LSI -> Bajada hasta LSB.



2.5.5. Control para un proceso de cerrado de botellas. Se dispone de una banda transportadora donde se realiza un proceso de colocación de

tapas en botellas de cierto producto, mediante tres robots, para lo cual se requiere de las

siguientes acciones:

1. Al pulsar el botón de set, el sistema se pone en marcha, cuando el botón de reset

es presionado el sistema se desactiva después de que no queden botellas en la

banda, es decir el ciclo debe concluir totalmente antes del paro general.

2. Cuando el sistema se acciona, el robot A se pone en marcha, toma una botella y la

deposita en la banda.

3. Al detectar pieza el sensor PH1, la banda se activa y el robot A se va a la posición

de espera.

4. Al detectar pieza el sensor PH3 la banda se detiene, activándose el robot B,

permitiendo que se realice el tapado de la botella y asumir la posición de espera.

5. Cuando detecta pieza el sensor PH2, la banda para y se pone en movimiento el

robot C para quitar el producto colocándolo en otro lugar y asumir la posición de

espera.

6. Cada que algún robot ejecute su rutina, los robots restantes y la banda,

permanecerán inmóviles.

7. Cuando se presione el botón de paro de emergencia, el sistema se desactiva

completamente para permitir corregir la falla y limpiar la banda para reiniciar el

proceso pulsando nuevamente el botón de set.



2.5.6. Proceso de electrólisis. El proceso de electrólisis que se quiere automatizar, consiste en el procedimiento para el

tratamiento de superficies, con el fin de hacerlas resistentes a la oxidación.

El sistema constará de tres baños:

Uno para el desengrasado de las piezas.

Otro para el aclarado de las piezas.

Un tercero donde se les dará el baño electrolítico.

La grúa introducirá la jaula portadora de las piezas que recibirán tratamiento en cada uno

de los depósitos o baños, comenzando por el depósito de desengrasado, a continuación

en el depósito de aclarado y por último se les dará el baño electrolítico.

En este último depósito, la grúa deberá permanecer 5 segundos para conseguir una

uniformidad de las piezas tratadas.

El ciclo se inicia al presionar el pulsador de arranque o marcha.

La primera acción a realizar es la elevación de la grúa, desplazándose hacia arriba, cuando

toca el interruptor límite de final de carrera FC2, la grúa comenzará a avanzar, hasta llegar

al FC4.

Estando en el punto FC4, cuando la grúa empieza a descender y toca el interruptor de

límite FC1, la grúa vuelve a ascender, hasta tocar de nuevo el interruptor de límite FC2,



momento en el cual la grúa vuelve a avanzar, hasta alcanzar la posición de FC5. En este

instante se repiten los movimientos de descenso y ascenso de la grúa.

Cuando la grúa esté de nuevo en la posición superior, avanza hasta FC6; vuelve a bajar y

cuando toca FC1, se conecta el proceso de electrólisis.

Cuando ha pasado el tiempo fijado, se desconecta el proceso de electrólisis, y la grúa

comienza a ascender hasta que toca FC2. Al llegar a este punto, la grúa inicia el

movimiento de retroceso, hasta llegar al interruptor de límite FC3, momento en el cual

volverá a descender hasta activar el FC1 (condiciones iniciales).

Cuando se pulse el botón de paro, la grúa deberá regresar a sus condiciones iniciales de

arranque, no importando la posición en que se haya interrumpido.



Bibliografía.

CQM1 Programmable Controllers. Operation Manual .

OMRON, 1993.

AUTÓMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES SYSMAC CQM1H

Guía de Instalación.

AUTÓMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES SYSMAC

CQM1/CPM1/CPM1A/SRM1. Manual de Programación. OMRON, 1993

BARQUISIMETO. PLC’s Omron PDF.

Maser Grupo Tecnológico. Autómatas Programables.

http://www.grupo-maser.com

http://www.grupo-maser.com/



Anexos

Anexo A. Simbología Europea (DIN ó IEC).



Anexo B. Simbología Americana (ASA ó JIC).



Anexo C. Instrucciones de programación. Las instrucciones se pueden introducir bien pulsando las correspondientes teclas de la

consola de programación (es decir, LD, AND, OR, NOT) o bien utilizando los códigos de

función. Para introducir una instrucción con sus códigos de función, pulsar FUN, el código

de función y luego WRITE.



Anexo C1.Códigos de función del CPM1 y CPM1A.



Anexo D. Estructura del área de memoria. Con el CPM1/CPM2A se pueden utilizar las siguientes áreas de memoria.

Nota:

1. Los bits IR y LR que no se utilicen para sus funciones específicas, se pueden utilizar

como bits de trabajo.

2. Los contenidos de las áreas HR, LR, Contador y DM de lectura/escritura están

protegidos por un condensador. A 25_C, el condensador protege los datos durante 20

días.

3. Cuando se accede a un PV, los números de TC se utilizan como datos de canal; cuando

se accede a indicadores de finalización, se utilizan como datos de bit.

4. En los canales DM 6144 a DM 6655 no se pueden escribir datos desde el programa.



Anexo E. Área SR. Estos bits sirven principalmente como indicadores relativos al funcionamiento del

CPM1/CPM1A o para contener valores presentes o seleccionados para varias funciones.

En la siguiente tabla se explican las funciones del área SR:



Anexo F. Especificaciones del CPM1 y CPM2A.

Especificaciones de la unidad de entrada

Especificaciones de la unidad de salida



Anexo G. Direccionamiento de Entradas/Salidas.

CPM1 y CPM2A



Control por PLC

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