Descripción del problema
En este artículo vamos a automatizar el sistema de drenaje de dos tanques llenos del mismo producto, donde el drenaje depende del requerimiento del tanque de almacenamiento. Esto se implementará con un PLC utilizando un diagrama de escalera.
Solución del problema
En el proceso se implementa lo siguiente:
Bloques de operación - Se utiliza para captar y convertir señal eléctrica de 4...20mA en registros. Los módulos analógicos de PLC se utilizan para realizar esta conversión.
Módulo de entrada analógica de PLC - Convierte señal eléctrica en números de 16 bits equivalentes. Entonces, cuando la entrada al módulo es 4mA, el módulo registra 0000h en el registro y cuando la entrada al módulo es 20mA, el módulo registra FFFFh. Esta conversión la realiza internamente el convertidor A-to-D del módulo. O simplemente podemos decir que convierte la señal eléctrica 4...20mA en señal digital equivalente.
Módulo de salida analógica de PLC - Convierte la señal digital en señal eléctrica de corriente equivalente para operar el circuito de alimentación que varía la salida en consecuencia, para impulsar el elemento de control final. En este ejemplo son bombas centrífugas.
Convertidor de Corriente a Tensión - Convierte la señal de corriente en una señal de voltaje equivalente y ajusta la velocidad del motor.
Bombas centrífugas - se utilizan para drenar el material del tanque. En este ejemplo se utilizan dos bombas para lograr una respuesta rápida y un funcionamiento suave.
Sensor de nivel - Mide continuamente el nivel en el tanque. Funciona con una señal eléctrica estándar de 4-20 mA conectada a la entrada analógica del PLC que procede la conversión de la señal eléctrica estándar 4...20 mA del sensor de temperatura en señal digital.
La salida de este sensor de nivel es en términos de centímetros, por lo que se necesita la conversión de nivel en salida de corriente equivalente. Usando la forma estándar 4…20mA, supongamos que cuando el nivel está al máximo da una salida de 20 mA y cuando el nivel está al mínimo, da una salida de 4 mA.
Interruptores de límite de bajo nivel - Detectan bajo nivel en los tanques.
Lista de entradas/salidas
Palabras de memoria
%MW0 - El valor de la señal digital según el actual en el tanque.
%MW1 - El valor de la señal digital de 1 centímetro del nivel de líquido en el tanque.
%MW2 - El valor preestablecido de la señal digital de nivel. (380 cm)
Bits de memoria
% BOBINA_BIT - Bobina auxiliar de ciclo encendido
Lista de entradas digitales
Diagrama de escalera de PLC para Drenaje de los Mismos Productos de 2 Tanques
Descripción del programa del PLC
En esta aplicación, utilizamos PLC Modicon M221 y programa EcoStruxure Machine Expert - Basic para la programación.
Rung0
Cuando se cierra el contacto %I0.1 (START_), la bobina auxiliar %M0 (BOBINA_BIT) se activa. La bobina %M0 permanece activada ya que el contacto de la bobina está en paralelo con el contacto %I0.1. De esta forma el sistema se activa y se puede volver a detener abriendo el contacto %I0.0 (STOP).
Cuando se presiona el pulsador de marcha, el sistema se inicia y se detiene al presionar el pulsador de parada.
Rung1
El bloque de operación se utiliza para asignar el valor actual de la señal digital del sensor de nivel %IW1.0 (SENSOR_NIVEL) a la palabra de memoria %MW0. El valor que se captura está en el rango de 0 a 32767.
Rung2
El bloque de operación se usa para calcular el valor de la señal digital de nivel para 1 centímetro de nivel de líquido en el tanque. El tanque en este ejemplo tiene 400 centímetros de altura. El valor que queremos se puede calcular dividiendo el valor %MW0 por 400 (32767 / 400). Este valor se asigna a la palabra de memoria %MW1. El valor que obtenemos es 82 redondeado.
Rung3
El bloque de operación se utiliza para calcular el valor preestablecido, es decir, el valor del nivel que queremos mantener en el tanque. El nivel que queremos mantener en el tanque es de 380 cm. El valor que queremos obtener se puede calcular multiplicando el valor de %MW1 por 380. El valor de la señal digital del valor preestablecido es 31160. Este valor se asigna a la palabra de memoria %MW2.
Rung4
El bloque de operación se utiliza para asignar el valor preestablecido %MW2 a Convertidor de Corriente a Tensión %QW1.0 (B1_I-V_CONVERTER) de la bomba centrífuga 1 que convierte la señal eléctrica de corriente en una señal eléctrica de tensión equivalente y ajusta la velocidad del motor.
Rung5
El bloque de operación se utiliza para asignar el valor preestablecido %MW2 a Convertidor de Corriente a Tensión %QW2.0 (B2_I-V_CONVERTER) de la bomba centrífuga 2 que convierte la señal eléctrica de corriente en una señal eléctrica de tensión equivalente y ajusta la velocidad del motor.
La conversión digital a analógica del valor de palabra de memoria %MW2 se realiza dentro de procesador del módulo de salida analógica de PLC y el Convertidor de Corriente a Presión recibe la corriente equivalente en mA.
(Rung1, Rung2, Rung3, Rung4 y Rung5 cuentan con toda la conversión necesaria para mantener un nivel del líquido en el tanque de almacenamiento.)
Rung6
Cuando se activa el contacto %I0.2 (T1_NIV_BAJO), provoca la activación de la bobina de reset %QW1.0 (B1_I-V_CONVERTER).
El tanque 1 tiene un interruptor de nivel bajo en la parte inferior. Cuando no hay material en el tanque o hay muy poco material presente, la bomba no funcionará para evitar que falle.
Rung7
Cuando se activa el contacto %I0.3 (T2_NIV_BAJO), provoca la activación de la bobina de reset %QW2.0 (B2_I-V_CONVERTER).
El tanque 2 tiene un interruptor de nivel bajo en la parte inferior. Cuando no hay material en el tanque o hay muy poco material presente, la bomba no funcionará para evitar que falle.
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Nota: Este artículo solo tiene fines educativos o de referencia y es posible que el programa no esté completo.
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