CILINDROS NEUMÁTICOS CON PLC

Saludos compañeros. El día de hoy implementaremos una práctica de algoritmos secuenciales con PLC, más concretamente con: CILINDROS NEUMÁTICOS DE DOBLE EFECTO.

Antes de iniciar, es bueno contextualizar acerca de:¿que son los cilindros neumáticos de doble efecto? y ¿cuales son sus aplicaciones en la industria?. Tal vez si eres visitante de este sitio y tengas conocimientos muy básicos de PLC no las conozcas!

Para ello, te recomendamos observar el siguiente vídeo de válvulas y cilindros neumáticos.

Para comprender como se hacen los diagramas secuenciales en Grafcet, los invitamos a observar el presente vídeo.

Estos dos vídeos son importantes observarlos ya que les permitirá adquirir una mejor comprensión sobre el programa que vamos a elaborar previamente en nuestro PLC. Sin embargo, contextualizaremos un poco acerca de los vídeos vistos anteriormente.

¿QUE ES UNA VÁLVULA NEUMÁTICA O CILINDRO NEUMÁTICO?

valvulas neumaticas

Las válvulas neumáticas tienen como función principal dirigir y distribuir el aire comprimido dentro de un sistema o circuito neumático. se encargan de controlar el paso o lo frenan. Un ejemplo de válvulas neumáticas con referencia comercial serían las Válvulas 2/2 que básicamente son válvulas de 2 vías y dos posiciones. 

PARTES DE UNA VÁLVULA O CILINDRO NEUMÁTICO

¿QUE ES LA NEUMÁTICA?

La neumática es un área de la mecánica de fluidos que emplea el aire como medio de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar accionamientos.

¿QUE ELEMENTOS ACTUAN SOBRE LOS CILINDROS NEUMÁTICOS?

1. UNIDAD DE MANTENIMIENTO: Es el enlace entre la red de distribución de aire y el circuito neumático de control. Se encarga de controlar la presión suministrada al circuito y limpia el aire en el aceite para lubricar los componentes del mismo. La unidad de mantenimiento también es conocida como: REGULADOR DE PRESIÓN DE AIRE.

2. FUENTE DISTRIBUIDORA DE AIRE: Se encarga de suministrar varias líneas de salida hacia las unidades de control de la válvula neumática.

3. MECANISMOS DE CONTROL: componentes que se encargan de iniciar las señales de control de las válvulas. Estas pueden ser manuales o automáticas. Si se emplearan de forma manual, serían básicamente unos pulsadores neumáticos. Para el caso particular de este post, se utilizarán PLCs. 

ALGORITMOS SECUENCIALES.

Un latch o cerrojo es un circuito biestable asíncrono usado para almacenar información binaria. Tiene la capacidad de almacenar un bit de información además de eso, se pueden agrupar de tal forma que logren almacenar más de un estado lógico. No dependen de un estado de reloj y los cambios en la salida, dependerán del estado presente en las entradas y de los estados previos de la salida que se dan por realimentación.

El latch en el cual nos enfocaremos en trabajar nuestro requerimiento es el RS más conocido como: SET y RESET, está conformado por dos compuertas del tipo OR NEGADAS o NOR.

implementando en PLC un biestable o flip flop tipo SET RESET (SR) sería de la siguiente forma:

set reset PLC

CILINDROS NEUMÁTICOS CON PLC.

Vamos a proceder a construir nuestro gráfico funcional o de secuencias en GRAFCET. Usted lo puede realizar a mano pero para mayor comodidad, le ofrecemos el siguiente enlace de descarga donde puede bajar un software ideal para elaborar su gráfico de secuencias.

DESCARGA GRAFCET AQUÍ

       

para la construcción del algoritmo en PLC se tienen en cuenta las siguientes condiciones:

A) al pulsar el boton de START, los cilindros A y B deben retroceder simultáneamente.

B) terminado el retroceso de ambos, debe avanzar B

C) Una vez ha avanzado B, debe avanzar A

D) Una vez ha avanzado A, debe retroceder B

E) Una vez ha retrocedido B, debe retroceder A

F) una vez ha retrocedido A, el proceso se repite indefinidamente a partir del numeral B.

G) Un botón de STOP detiene la secuencia en cualquier momento.

SE SOLICITA.

  • Realizar el gráfico de secuencia en GRAFCET
  • Asignar las variables de PLC a la máquina y hacer una tabla de variables
  • Elaborar el algoritmo de secuencias de bloques S y R, incluyendo la parte combinacional que activa las bobinas.
  • Elaborar el algoritmo KOP O LADDER para el PLC.

 

Gráfico de secuencia en GRAFCET.

Explicación: Al pulsar marcha se activa la primera secuencia la cual indica el retroceso de ambas válvulas o cilindros.

Este proceso se da en la transición cero del diagrama en grafcet, luego se salta a la transición 1 donde se da el avance de B, luego se pasa a la transición 2 donde se da el avance de A.

Luego se pasa a la transición 3 donde se da el retroceso de B y luego se pasa a la transición 4 donde se da el retroceso de A. Una vez efectuada dicha secuencia, el proceso inicia después que ha ocurrido la transición 0 y se hace infinitamente hasta que el operario presione el botón de paro.

VARIABLES DE ENTRADA DEL PLC

ENTRADAS DESCRIPCIÓN
I0.0 Pulsador START
I0.1sensor que detecta retroceso en el cilindro A
I0.2sensor que detecta avance en el cilindro A
I0.3sensor que detecta retroceso en el cilindro B
I0.4sensor que detecta avance en el cilindro B
I0.7Pulsador STOP

VARIABLES DE SALIDA DEL PLC

SALIDASDESCRIPCIÓN
Q0.1ELECTROVALVULA DE AVANCE CILINDRO A
Q0.2ELECTROVALVULA DE RETROCESO CILINDRO A
Q0.3ELECTROVALVULA DE AVANCE CILINDRO B
Q0.4ELECTROVALVULA DE RETROCESO CILINDRO B

ASIGNACIÓN DE VARIABLES DE ENTRADA Y SALIDA A LOS CILINDROS NEUMÁTICOS

cilindros neumaticos

algoritmo de secuencias de bloques S y R, incluyendo la parte combinacional que activa las bobinas.

circuito secuencial PLC

EXPLICACIÓN: al pulsar marcha, se activa una marca de PLC M0.0 que es la que da inicio a la secuencia.

El flip flop número 1, indica el arranque de la primera secuencia. (M0.0 es una marca de bit que contienen los PLC).

Ahora bien! ¿como se retroceden las válvulas A y B? la respuesta es: enviando la M0.0 (marca 0.0) a S1 y S3 que me representan los sensores de contracción de las válvulas.

Si ustedes recuerdan, el ciclo se repite en la transición 1, por lo cual se hace necesario llamar a los estados lógicos de la transición 4 que son: válvula A se contrae y para contraerse depende de la acción que se ejecute en el sensor de contracción de la válvula A teniendo en cuenta una marca de bit que lo ejecuta que para este caso sería M4.0.

Una vez ocurrida esta acción, ambos estados pasan a una compuerta OR que me suma ambas secuencias y me activa en SET una marca nueva que es la M1.0 y se resetea la M2.0. La M1.0 va a seguir con la secuencia del algoritmo combinacional.

Posteriormente se cambia de estado lógico y la válvula B debe avanzar por lo cual su sensor de avance corresponde a S4 o I0.4 esto lo debe hacer en conjunto con la marca 1.0 o M1.0 que como mencionamos anteriormente es la que lleva la secuencia.

Una vez realizada esta acción de control, se activa una marca 2.0 o M2.0 que continuará con la secuencia del programa y se activa en RESET una marca 3.0 o M3.0.

La otra condición es que la válvula A avance por lo cual se debe activar el sensor de avance S2 o I0.2 y se debe hacer por la marca M2.0.

luego de haberse ejecutado dicha acción de control, se activa una marca M3.0 en set y en reset se activa una marca M4.0.

Posteriormente la nueva acción de control es que el pistón B retroceda, por lo cual se activará una marca M3.0 que continuará con la secuencia y el sensor que detecta el retroceso de B será S3 o I0.3.

luego de haberse ejecutado dicha secuencia la marca M4.0 activa el retroceso de A que se encuentra ubicado en el bloque de compuertas AND y OR que seguirá con la secuencia hasta que se presione el pulsador de paro que dará reset a todas las bobinas.

Las compuertas OR y los buffer, representan las acciones de control para avance y retroceso de las electro válvulas que activarán el movimiento de los cilindros. Para que el cilindro A retroceda, debe estar activada la marca M0.0 y M4.0. para que el cilindro A avance, debe estar activada la marca M2.0.

Para que el cilindro B retroceda, debe estar activada la marca M0.0 y M3.0. para que el cilindro B avance, debe estar activada la marca M1.0.

IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO EN KOP Y SIMULACIÓN EN PC SIMU. VER VIDEO.

 

pc simu. cilindros

 

 

 

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fabio figueroa

soy el administrador del sitio web. si tienes alguna duda, no dudes en contactarme

2 comentarios en “CILINDROS NEUMÁTICOS CON PLC

  • el mayo 20, 2019 a las 4:41 am
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    Saludos cordiales Fabiola, desde punto fijo estado falcón Paraguaná municipio carirubana República bolivariana de Venezuela, sigo tus trabajos y son muy interesantes es buena la labor que haces te felicito.

    Respuesta
  • el mayo 20, 2019 a las 4:45 am
    Permalink

    Pido disculpas mi teléfono me juega malas pasadas no es Fabiola es Fabio.

    Respuesta

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