ELECTRONICA INDUSTRIAL INFORME 02. ELECTRONEUMATICA

DIEGO FERNANDO BAYONA P 200820701FERNANDO JAVIER GOMEZ 200810762JONATHAN JAVIER TINJACA 200810766 Ing. Oscar Oswaldo Rodrguez.

Ing. Nelson Barrera Lombana.Ing. Nelson Barrera Lombana.Ing. Nelson Barrera Lombana.Ing. Nelson Barrera Lombana.Ing. Nelson Barrera Lombana.Ing. Nelson Barrera Lombana.

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAFACULTAD SEDE SECCIONAL SOGAMOSOESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA

Resumen- En esta prctica se realiza el reconocimiento del banco de electroneumtica, identificando los componentes importantes que all se encuentran. Este banco cuenta con un Controlador Lgico Programable PLC Mitsubishi FX 3G-14MT/ES con el cual se realizan algunos montajes junto con las vlvulas electroneumticas. 1. INTRODUCCION.Los sistemas neumticos son todos aquellos que su funcionamiento esta dado bajo el concepto de presin de aire, la cual se define como la relacin entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Trabajar con aire trae muchas ventajas como que el aire es abundante, transportable, almacenable, resiste a variaciones de temperatura, es seguro, limpio y se pueden tener velocidades altas de trabajo. Pero, tambin algunas desventajas como la necesidad de preparacin, esfuerzos limitados de trabajo y ruidoso por los escapes de aire. [1].Todos los procedimientos que se realizan en neumtica se deben a algunas propiedades del aire y el cumplimiento de algunas leyes como la de Boyle-Mariotte que dice que el aire puede ser comprimido y tiene la tendencia a la expansin. A temperatura constante los volmenes de una misma masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones a que se halla sometida. Y la ley de Gay-Lussac que dice que El volumen de una masa gaseosa es proporcional a la temperatura absoluta, mientras no se modifique la presin. [2].El FX3G es un PLC compacto introductorio, diseado para aplicaciones simples, pero de rendimiento crtico. ste PLC se utiliza en las aplicaciones del laboratorio de electroneumtica de la UPTC ya que cuenta con algunas caractersticas especiales, entre las cuales segn [4] encuentran:

Altamente flexible Arquitectura de bus doble: 32.000 pasos de memoria de programa interna Reloj en tiempo real integrado Fcil programacin con un amplio conjunto de instrucciones y configuracin de posicionamiento de tabla Puerto USB integrado para la funcin de comunicacin de programacin que permita la comunicacin de alta velocidad a 12 Mbps. Programacin con GX Developer

2. MATERIALES Y EQUIPOS.

Multmetros. Banco de electroneumtica disponible en el laboratorio. Mangueras de aire, cables de conexin para el tablero

3. PROCEDIMIENTO.

3.1 Identificar las fuentes de alimentacin y el circuito de proteccin. Medir la salida de cada fuente y los puntos del banco electroneumtico donde se reflejan.

(a)Circuito de proteccin

Fuentes

(b) FP1FP2

Fig. 1: (a) Fuentes y circuito de proteccin, (b) Puntos de acceso a las fuentes3.2 Identificar los rels de apoyo, emplee una seal externa para su activacin.Fig. 2: Rels de apoyo del banco de electroneumtica.3.3 Conecte el modulo como aparece en la Fig.3.Para el esquema de la Fig. 3, se utilizaron los pulsadores, los cuales se utilizan para activar los rels de apoyo R1, R2, R3 y R4, estos rels luego se conectan a los solenoides de las electrovlvulas Ev1, Ev2, Ev3, y Ev4 respectivamente. As, se pueden manejar los cilindros de doble efecto, con Ev1 se activa la salida de uno de los cilindros, con Ev2 el retorno de dicho cilindro, con Ev3 y Ev4 se realiza el manejo de otro de los cilindros similar a como se hace con Ev1 y Ev2. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.3 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.3).Fig.3. Conexin utilizando los rels de apoyo.3.4 Realice el mismo procedimiento pero como elemento actuador utilice las lmparas de sealizacin.Se realiza la conexin de la Fig. 3, pero en lugar de los solenoides de las electrovlvulas los rels de apoyo se conectan a las lmparas de sealizacin R1 con L5, R2 con L6, R3 con L7 y R4 con L8. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.4 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.4).3.5 Determine el funcionamiento de los pulsadores del banco, Cmo es la seal reflejada en las borneras cuando se activa el pulsador?Bornera

Fig. 4: Conexin de los pulsadores del banco.La Fig. 4, muestra como es la conexin de los pulsadores, los pulsadores se encuentra conectados entre las borneras y la tierra de la fuente FP1.3.6 Realice un programa en el PLC que encienda y apague los identificadores luminosos con los pulsadores.El programa realizado se muestra en la Fig. 5, este programa se realiz en el software GX Developer-FX de Mitsubishi, para este caso se realiz el programa para encender el indicador luminoso L5 con el pulsador P1, el apagado se realiza con el pulsador P2. Para el programa realizado P1 es la entrada X000 y P2 es la entrada X001, la salida Y000 se conecta al indicador luminoso.

Fig. 5: Programa realizado para el encendido y apagado de indicadores luminosos con un PLC.El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.6 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.6).3.7 Empleando los temporizadores externos, realice un programa con el PLC que encienda los indicadores luminosos durante 10 segundos, con un pulsador.Se emplea el selector SEL3 con el cual se le da la seal de entrada al PLC (este selector puede ser remplazado con un pulsador con un sistema de enclavamiento en el programa del PLC), la salida activada en el programa del PLC se conecta a un rel de apoyo el cual energiza el Temporizador externo con la seal del selector, ya en el temporizador se utiliza una de las salidas normalmente cerrada conectada al indicador luminoso L5 (Nota: se haba conectado la salida del PLC al Temporizador, pero debido a que este se encontraba energizado y se necesitaba la salida normalmente cerrada el indicador se energizaba sin necesidad de la seal del pulsador). El programa realizado se muestra en la Fig. 6.

Fig. 6: Programa realizado para el problema propuesto en el punto 3.7.Para el programa que se muestra en la Fig. 6, se conecta la entrada X000 a la bornera del selector SEL3 y la salida Y000 se conecta al rel de apoyo R1. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.7 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.7).3.8 Realice la secuencia A+, B+, A-, B-. Con sistema electroneumtico.En el programa realizado se muestra en la Fig. 7, se utiliza el pulsador P1 con el cual se enva la seal de arranque para el programa a la entrada X000 del PLC, las salidas Y000, Y001, Y002 y Y003 se conectan a los rels de apoyo R1, R2, R3 y R4 respectivamente. As, con R1 y R2 se contrala una electrovlvula con los solenoides Ev1 y Ev2, con R3 y R4 se controla otra electrovlvula con solenoides Ev3 y Ev4, la entrada X001 es una seal recibida del sensor S4 (cilindro A) con el cual se activa la salida del cilindro B, la entrada X002 es el sensor S6 del cilindro B el cual activa el retorno del cilindro A y por ltimo la entrada X003 se encuentra conecta a la seal del sensor S3 con el cual se realiza el retorno del cilindro B. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.8 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.8). Fig. 7: Programa realizado para la secuencia A+, B+, A-, B-.3.9 Realice la secuencia A+, B+, A-, B-,.. Con sistema electroneumtico.La configuracin para esta actividad es similar a la del punto anterior, pero se deja el botn de inicio separado de las operaciones de salida, con el botn inicio se coloca una bandera, la cual permite que el programa se mantenga continuo y retorne a la lnea nmero 4. Adems se utiliza un pulsador (P2) el cual se conecta a la entrada X005 y permite detener el sistema. El programa realizado se ve en la Fig. 8. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.9 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.9).Fig. 8: Programa realizado para la secuencia A+, B+, A-, B-...

3.10 Realice un programa para un semforo de peatn, 10 segundos en rojo y 5 segundos en verde.

El programa realizado se muestra en la Fig. 9, para la entrada se utiliza un pulsador P1 el cual se conecta a la entrada X000, con esta entrada se activa la luz verde (L7) conectada a la salida Y000, Y000 tiene en paralelo un contador T0 el cual mantiene esta salida activa durante 10 segundos, cuando el temporizador T0 termina el conteo desactiva el indicador luminoso L7 y enciende el indicador L5 y con este un temporizador T1, el cual mantiene L5 encendido durante 5 segundos, al terminar el conteo activa la bandera Y040 la cual reinicia el sistema. El montaje se muestra en la carpeta de anexos punto 3.10 (Vase: Carpeta de Anexos, punto 3.10).Fig. 9: programa realizado para un semforo peatonal.4. PREGUNTAS4.1 Describa cmo funcionan las entradas y salidas del PLC.En la configuracin bsica del panel frontal del PLC se encuentran distribuidas como se muestra en la Fig. 10.

Fig. 10: Diagrama de entradas y salidas del PLC.

[1] Conexiones para dispositivos perifricos: potencimetros variables anlogos e interruptores RUN/STOP que tambin se encuentran bajo esta capa; donde se conecta el ordenador desde el cual se carga el programa del PLC.[2] nombres de los terminales, donde se muestran los terminales de entrada/salida y las fuentes de alimentacin[3] monta la tarjeta de expansin y el casete de memoria bajo esta capa[4] Top Cover: monta la tarjeta de expansin, el casete de memoria, el mdulo de display y la batera.[5] bloques terminales: donde se encuentran las borneras para ejecutar las conexiones y el cableado correspondiente.[6] LEDs de entrada: cada que se activa una de las entradas desde X0 hasta X7 se enciende el LED correspondiente.[7] conecta los cables para bloques o unidades de extensin, que ejecutan funciones especiales[8] LEDs del estado de operacin: el estado de operacin puede ser verificado al visualizar los LEDs que se encienden o apagan de acuerdo a la siguiente tabla

Tabla 1. Descripcin de los indicadores de estado del PLCNombre del LEDColor en el DIsplayDescripcin

POWVerdeSe enciende mientras el PLC est encendido

RUNVerdeSe enciende mientras el PLC est corriendo

ERRRojo Se enciende cuando ocurre un error en el programa

RojoSe enciende cuando ocurre un error en la CPU

ALMRojoSe enciende cuando el voltaje de la batera se cae(cuando la batera opcional se usa)

[9] LEDs de salida: cuando una de las salidas desde Y0 hasta Y5, se enciende el LED correspondiente[10] nombre del modelo indicado en la unidad principal

Las conexiones de entrada funcionan solamente a 24V. Los terminales de entrada (X) son de fuente o sumidero comn respecto a la fuente de poder interna de 24V.

Entrada sumidero:Cuando un contacto sin tensin o la salida de un transistor NPN de colector abierto se conecta entre un terminal de entrada (X) y el terminal de 0 V y el circuito se cierra, la entrada(X) se activa y el LED indicador se enciende, como se muestra en la Fig.11.

Fig. 11 conexiones de entrada en modo sumidero

Entrada fuente:Cuando un contacto sin tensin o la salida de un transistor PNP de colector abierto se conecta entre un terminal de entrada (X) y el terminal de 24 V y el circuito se cierra, la entrada(X) se activa y el LED indicador se enciende, como se muestra en la figura 3

Fig. 12 conexiones de entrada en modo fuente

Las conexiones de salida se configuran como se muestra en la figura 13, en donde se muestra que existe un terminal comn del cual se pueden alimentar 4 puntos de salida de rels, adems se pueden colocar fuentes externas de alimentacin, para alimentar cargas de diferentes sistemas (por ejemplo 100VAC y 24 VDC).

Fig.13: circuito de conexin de salidas para el PLC

4.2 Describa el funcionamiento de los rels de apoyo y para qu son tiles.Los rels utilizados en el banco de electroneumtica permiten alimentar los dispositivos de salida que reciben seales del PLC, ya que ste no puede entregar ms de 200mA a la carga y en este sentido, los rels le sirven al PLC como proteccin de los terminales de salida.4.3 Realice un pequeo plano que describa la conexin de entradas y salidas del mdulo.

5. CONCLUSIONES

Los sistemas electro neumticos son ms eficientes y prcticos que los sistemas neumticos, ya que estos evitan las extensas conexiones de mangueras de aire pues nicamente se utilizan las vlvulas de control de cilindros, la lgica para enviar las seales de entrada o salida se realizan mediante lgica electrnica por medio en este caso de un PLC.

6. REFERENCIAS[1] Rodrguez, O. Apuntes de clase. Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia. Escuela de Ingeniera Electrnica.

[2] Hernndez, O. Principios bsicos de neumtica. Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia. Especializacin en Automatizacin Industrial.

[3] Hesse, S. 99 ejemplos prcticos de aplicaciones neumticas. Blue Digest on Automation by Festo AG & Co. 2000.

[4]http://es.meau.com/eprise/main/sites/public/Products/Programmable_Logic_Controllers/FX3G/default.

[5] Manual serie FX3G Mitsubishi.