Descripción del problema
En este artículo, vamos a crear un programa de PLC en un diagrama de escalera para automatizar el mantenimiento de la presión constante del tanque de llenado para mantener la velocidad de llenado de 20 botellas por minuto.
Solución del problema
La presión es proporcional al nivel en el tanque. A medida que aumenta el nivel, la presión también aumenta. Los interruptores de límite de nivel no se pueden usar en este sistema, porque los interruptores no ofrecen un monitoreo continuo del nivel en el tanque. En este caso, vamos a utilizar un transmisor de presión para medir el nivel de líquido en el tanque que es muy sensible a variaciones muy pequeñas.
La salida de este transmisor de presión es en términos de presión, por lo que se necesita la conversión de presión en salida de corriente equivalente. Usando la forma estándar 4…20mA, supongamos que cuando la presión está al máximo o, en otras palabras, si el tanque está lleno, da una salida de 20 mA y cuando el tanque está vacío, da una salida de 4 mA.
Entonces, en resumen, necesitaremos lo siguiente:
Transmisor de presión - Mide continuamente la presión 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 transmisor de presión en señal digital.
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 es válvula de llenado.
Convertidor de Corriente a Presión - Convierte la señal de corriente en una señal neumática equivalente a 3-15 psi (0,2 - 1 bar) y ajusta la apertura de la válvula.
Válvula de Llenado - La válvula se abre cuando el nivel de líquido es inferior al nivel preestablecido. Funciona con una señal neumática estándar de 3-15 PSI (0,2 - 1 bar).
Lista de entradas/salidas
Palabras de memoria
%MW0 - El valor de la señal digital según la presión actual en el tanque.
%MW1 - El valor de la señal digital de presión con 1 centímetro del nivel de líquido en el tanque.
%MW2 - El valor preestablecido de la señal digital.
Bits de memoria
%M0 - BOBINA_BIT - Bobina auxiliar de ciclo encendido
Lista de entradas digitales
Lista de entradas analógicas
Diagrama de escalera de PLC para Mantener la Presión Constante en un Sistema de Llenado de Botellas
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 de pulsador de marcha %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 pulsador %I0.1. De esta forma el sistema se activa y se puede volver a detener abriendo el contacto de pulsador de parada %I0.0 (STOP).
Rung1
El bloque de operación se utiliza para asignar el valor actual de la señal digital del transmisor de presión %IW1.0 (TRANS_PRESIÓN) 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 presión 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 de la presión que queremos mantener en el tanque. La presión que queremos mantener en el tanque es con el nivel 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 Presión %QW1.0 (I_P_CONVERTIDOR) que convierte la señal eléctrica de corriente en una señal neumática equivalente de 3-15 PSI y ajusta la apertura de la válvula.
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 and Rung4 cuentan con toda la conversión necesaria para mantener una presión constante en el tanque.)
--
Nota: Este artículo solo tiene fines educativos o de referencia y es posible que el programa no esté completo.
Si te gustó este artículo, compártelo y síguenos en Facebook para recibir actualizaciones diarias. Estamos para brindarte las mejores soluciones y productos para tus proyectos.