Programación de un PLC para controlar un semáforo: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Los PLC se utilizan en todo lo que encontramos a diario. Desde las máquinas que enlatan o embotellan artículos como cerveza, refrescos, sopas y muchos otros productos empaquetados hasta las cintas transportadoras en Walmart y los semáforos en algunas intersecciones, los PLC afectan la vida de casi todos de una forma u otra, por lo que es importante para alguien en el campo de la robótica para saber cómo funciona un PLC y cómo programarlo.

La siguiente guía le mostrará cómo crear un semáforo en funcionamiento con un PLC. Estos pasos mostrarán cómo conectar el PLC a las entradas y salidas para comenzar la programación. También mostrarán cómo programar el PLC para emitir las luces correctas en los intervalos correctos.

Paso 1: Recopilación de materiales

Para completar este proyecto, se necesitan los siguientes materiales.

1 - PLC Allen Bradley MicroLogix 1400

1 - Computadora con RSLogix 500 instalado

1 - Luz roja de 24 V CC

1 - Luz verde de 24 V CC

1 - Luz amarilla de 24 V CC

1 - Disyuntor de 120 V

1 - Fuente de alimentación de 120 VCA a 24 VCC

1 - Cable Ethernet

1 - Cable de alimentación

Cablee a la longitud requerida para conectar las luces.

Opcional: Férulas para proteger los extremos del cable de deshilacharse.

Paso 2: cableado del PLC

PRECAUCIÓN: Nunca trabaje en un circuito vivo, la línea de CA de la energía está conectada directamente a la toma de corriente de la pared y 110 V, lo suficiente para matar a un ser humano o causar quemaduras eléctricas graves que incluyen daños a los órganos internos. Siempre desenchufe el circuito, desactive el disyuntor y verifique que el circuito se haya desenergizado.

Para esta aplicación, no se requiere el cableado completo que se muestra en la imagen de arriba, solo el cableado que se describe a continuación. Todos los puertos están claramente marcados en el PLC.

Para comenzar, comience conectando el PLC a la alimentación con L1, el cable blanco que sale del cable de alimentación al puerto "VAC L1" y al puerto "L" de la fuente de alimentación. Luego, el cable negro que viene del cable de alimentación se conecta a "VAC L2" y "VAC DC5" en el PLC y "N" en la fuente de alimentación.

Desde la fuente de alimentación, el cable rojo positivo se conecta a los puertos “VAC DC0, 1, 2, 3 y 4” del PLC. El cable negro negativo se conecta a los puertos “COM 0 y 1” del PLC y se conecta a un lado de cada luz. El otro lado de cada luz se conecta a los puertos del PLC "OUT 0, 1 y 2".

Paso 3: Conexión del PLC a la computadora

Para conectarse al PLC, conecte los extremos del cable Ethernet al PLC y a la PC con RSLogix instalado. Abra RSLogix y, en la esquina superior izquierda del menú desplegable que dice "Fuera de línea", seleccione "Cargar" para importar la configuración del PLC al programa.

Paso 4: Comprensión de RSLogix

RSLogix usa "Arrastrar y soltar" para colocar sus comandos y direcciones, lo que significa que para insertar el comando o la dirección, simplemente haga clic y arrástrelo desde el menú a la ubicación deseada, luego suéltelo.

La imagen superior muestra los comandos básicos, los únicos que se utilizan de este conjunto son los cinco primeros. En orden de izquierda a derecha, son:

Inserte un nuevo peldaño.

Insertar rama

Insertar Examinar si está cerrado

Insertar Examinar si está abierto

Insertar salida energizar

El segundo conjunto de comandos, directamente debajo de la primera imagen es el temporizador, el único comando utilizado de este conjunto en este programa será "TON" o Timer On.

Las tres imágenes inferiores muestran las tablas Timer, Output y Binary, y dónde pueden ubicarse en el menú en el lado izquierdo de la pantalla.

En la tabla de temporizadores, TT se refiere a "Temporización del temporizador", lo que significa que el bit se habilitará cuando el temporizador esté temporizando. DN se habilitará cuando el temporizador llegue a su tiempo preestablecido.

Las direcciones de bits binarios y de salida para este programa están todas en la línea superior de la tabla, comenzando en 0 en el lado derecho.

Paso 5: Comprensión del PLC

Para empezar, hay muchas formas de programar cualquier renglón de un PLC para lograr el mismo resultado, algunas son más eficientes para el procesador, otras son más fáciles de solucionar cuando surgen problemas en el futuro.

Las entradas están conectadas a interruptores, que pueden ser cualquier cosa que se pueda cambiar entre un estado de encendido o apagado cuando se produce el resultado deseado desde que se acciona el interruptor. Pueden variar desde un sensor ultrasónico hasta un sensor táctil y un botón pulsador.

Las salidas están conectadas a elementos que deben encenderse o apagarse, como relés, contactos de arranque del motor o luces.

Los temporizadores y el binario son bits internos que se cuentan dentro del programa y no tienen conexiones externas.

Para el programa de luz de freno, solo se utilizarán las salidas, el temporizador y las partes binarias del PLC.

Paso 6: diseño del programa

Para programar el PLC, comience creando 7 “peldaños” o líneas dentro del programa.

La asignación de direcciones se puede realizar con el mismo método de arrastrar y soltar. Las direcciones O corresponden a salidas, las direcciones B a Binary y las direcciones T a Timer. Sus menús se pueden abrir haciendo doble clic en el nombre en el menú desplegable en el lado izquierdo de la pantalla.

En los tres peldaños inferiores, inserte un interruptor de "Examinar si está cerrado" en el lado izquierdo y un interruptor de "Energía de salida" en el lado derecho de cada uno de los peldaños. En orden descendente, designe la "Salida energiza" a O: 0/0, O: 0/1 y O: 0/2, y el "Examinar si está cerrado" cambia a T4: 0 / TT, T4: 1 / TT y T4: 2 / TT.

En el segundo peldaño desde la parte superior, inserte un "Output Energize" en el lado derecho del peldaño y asígnelo a B3: 0/0.

En los tres renglones restantes, inserte un temporizador "Timer On" en el lado derecho de cada uno y asígnelos en orden descendente como T4: 0, T4: 1 y T4: 2.

En el primer escalón, inserte dos "ramas" en el lado izquierdo del escalón e inserte un "Examinar si está abierto", asignado a B3: 0/0 en una de esas ramas. En las otras dos líneas creadas por las ramas, inserte un interruptor "Examinar si está cerrado" en cada una y asigne uno a T4: 1 / DN y el otro a T4: 0 / TT.

En el tercer y cuarto escalones, inserte una "rama" en la entrada de cada uno, con un interruptor "Examinar si está cerrado" en cada línea creada por ellos. En el tercer renglón, asigne los interruptores a T4: 2 / DN y T4: 1 / TT. En el cuarto renglón, asigne los interruptores a T4: 0 / DN y T4: 2 / TT.

El primer temporizador es el tiempo que permanecerá encendida la luz roja, el segundo temporizador corresponde a la luz amarilla y el tercero a la luz verde. Para este ejemplo, se utilizaron incrementos de tiempo de 10 segundos, 2 segundos y 8 segundos.

Para iniciar el programa, haga clic en el cuadro desplegable que dice "SIN CONEXIÓN" en la esquina superior izquierda del programa y seleccione "Descargar". Haga clic en las advertencias, aceptándolas y el PLC comenzará a ejecutar el programa.

Paso 7: comprensión del programa

Como técnico, comprender qué lógica usó alguien al diseñar su programa es importante para comprender cómo solucionar los problemas del programa cuando surgen problemas.

El PLC lee desde el peldaño superior hacia abajo, y sin un comando para iniciar el programa, que generalmente se logra mediante la activación de una entrada, el temporizador no se iniciará.

En cambio, el programa fue diseñado para que la dirección binaria B3: 0/0 esté naturalmente en el estado apagado. Se lee el primer renglón y, debido a que Examinar si está abierto se dirige a B3: 0/0, el temporizador de luz roja, T4: 0, comenzará a cronometrar. En el segundo renglón, B3: 0/0 cambia a su estado de encendido y permanecerá allí durante la duración del programa, de modo que el temporizador T4: 0 no siempre esté activo.

El temporizador T4: 0 permanece sincronizado durante 10 segundos debido a que Examine si el interruptor cerrado direccionado T4: 0 / TT está cerrado cuando el temporizador está sincronizando. Cuando el temporizador alcanza los 10 segundos y termina la temporización, el bit T4: 0 / DN se activa, iniciando el temporizador T4: 2, y debido a que el temporizador 4: 0 finaliza la temporización, el bit T4: 0 / TT ya no está activo, provocando que el temporizador restablezca su valor acumulado a 0. El temporizador T4: 2 completa este mismo ciclo, iniciando el temporizador T4: 1 al finalizar su temporizador y reiniciando, y el temporizador T4: 1 reiniciando el ciclo en el temporizador T4: 0.

Los últimos tres peldaños simplemente le dicen al PLC que encienda las luces cuando su temporizador correspondiente esté cronometrando.