Este proceso simula el funcionamiento de un sistema automático de llenado y vaciado de un depósito. Básicamente está formado por un sensor ultrasónico que dará la lectura del nivel del deposito. En el sistema de llenado del depósito existe una válvula proporcional y una bomba y en el sistema de vaciado hay otra válvula proporcional y otra bomba.
Este proceso está formado por los siguientes dispositivos:
1.1. Componentes eléctricos.
o Motor eléctrico trifásico K1M (21): Accionado por un contactor y protegido por un disyuntor magneto térmico que controla la bomba de llenar el deposito.
o Motor eléctrico trifásico K2M (23): Accionado por un contactor y protegido por un disyuntor magneto térmico que controla la bomba de vaciar el deposito.
o Válvula proporcional de llenar (20): Esta válvula proporcional de llenar está compuesta de los siguientes elementos:
· Consigna: Trabaja con una tensión de 0 a 10V. Está conectada a la salida analógica QW80. Cuando le damos el valor 0 la salida analógica tendrá 0 voltios y será la orden de cerrar la válvula del todo y cuando le damos el valor 27648 la salida analógica tendrá 10 V y será la orden de abrir del todo.
· Sensor de posición de la válvula. La válvula tiene enganchado mecánicamente un sensor analógico ( IW2 ) de señal 0 a 10 V que nos estará indicando en todo momento la posición en la que se encuentra la válvula.
· Sensor válvula cerrada: La válvula tiene un sensor digital ( I0.2 ), que nos indicará cuando la válvula está cerrada del todo.
· Sensor válvula abierta: La válvula tiene un sensor digital ( I0.3 ),que nos indicará cuando la válvula está abierta del todo.
o Válvula proporcional de vaciar (22): Esta válvula proporcional de llenar está compuesta de los siguientes elementos:
· Consigna: Trabaja con una tensión de 0 a 10V. Está conectada a la salida analógica QW82. Cuando le damos el valor 0 la salida analógica tendrá 0 voltios y será la orden de cerrar la válvula del todo y cuando le damos el valor 27648 la salida analógica tendrá 10 V y será la orden de abrir del todo.
· Sensor de posición de la válvula. La válvula tiene enganchado mecánicamente un sensor analógico ( IW4 ) de señal 0 a 10 V que nos estará indicando en todo momento la posición en la que se encuentra la válvula.
· Sensor válvula cerrada: La válvula tiene un sensor digital ( I0.0 ), que nos indicará cuando la válvula está cerrada del todo.
· Sensor válvula abierta: La válvula tiene un sensor digital ( I0.1 ),que nos indicará cuando la válvula está abierta del todo.
1.2. Componentes sensores .
o Sensor de nivel (19): Es un sensor ultrasonico analógico que emite ultrasonidos encima de la superficie del líquido, esta señal rebota en ella llegando al sensor y determinando el nivel de líquido actual.
Este sensor da al PLC una señal de 0 a 10 V y está conectado a la entrada analógica IW64 que transforma esta señal en un valor de 0 a 27648, correspondiendo 0 a 0 mm i 27648 a 1000 mm.
1.3. Funcionalidades de panel de mando.
El simulador 3D dispone de un panel de mando que da respuesta al control del proceso, tanto manual como automático, y también de la visualización de su estado, con pilotos de señalización y visualizadores numéricos con las siguientes funcionalidades:
CONTROL DEL PROCÈSO: Son dispositivos que dan señal de entrada al PLC.
o Pulsador de paro [2]: Pulsador normalmente cerrado con la función de parar el funcionamiento de la bomba de llenar.
o Pulsador de marcha [3]: Pulsador normalmente abierto con la función de controlar el funcionamiento de la bomba de llenar.
o Pulsador de paro [7]: Pulsador normalmente cerrado con la función de parar el funcionamiento de la bomba de vaciar.
o Pulsador de marcha [8]: Pulsador normalmente abierto con la función de controlar el funcionamiento de la bomba de vaciar.
o Selector AUT/MAN [13]: Selector para poder seleccionar entre un funcionamiento automático “OFF” o manual “ON”.
o Pulsador de marcha [14]: Pulsador normalmente cerrado con la función de controlar la bomba de llenar en modo manual.
o Potenciómetro de llenar [15]: Este potenciómetro controla la apertura de la válvula proporcional de llenar en modo manual.
o Pulsador de marcha [16]: Pulsador normalmente cerrado con la función de controlar la bomba de vaciar en modo manual.
o Potenciómetro de vaciar [17]: Este potenciómetro controla la apertura de la válvula proporcional de vaciar en modo manual.
o Pulsador de reconocimiento de alarmas “ACK” [24]: Pulsador para realizar la orden de reconocimiento “ACK” de alarmas.
o Emergencia [25]: Pulsador con enclavamiento para dar orden de emergencia al proceso.
o INFO [26]: Pulsador para acceder a las ventanas de información de las direcciones de las entradas y salidas.
PROTECCIONES DEL PROCESO: Son dispositivos que dan señal de entrada al PLC.
o Disyuntor de protección del motor de llenar [1]: Disyuntor magneto térmico de protección del motor que mueve la bomba de llenar.
o Disyuntor de protección del motor de vaciado [6]: Disyuntor magneto térmico de protección del motor que mueve la bomba de vaciar.
VISUALIZADORES: Encontramos diferentes pilotos de señalización que son dispositivos de salida del PLC y que le daremos la siguiente función:
o Piloto rojo (Piloto de paro) [2]: para indicar que el disyuntor del motor de la bomba de llenado está disparado.
o Piloto verde (Piloto de marcha) [3]: para indicar que el proceso de llenar está preparado para empezar.
o Piloto rojo (Piloto de paro) [7]: para indicar que el disyuntor del motor de la bomba de vaciado está disparado.
o Piloto verde (Piloto de marcha) [8]: para indicar que el proceso de vaciar está preparado para empezar.
También se dispone de diferentes visualizadores numéricos con la siguiente funcionalidad:
Área de “VÁLVULA ENTRADA”:
o Visualizador “APERTURA” [4]: Muestra la obertura real de la válvula proporcional de llenar expresada en %.
o Visualizador “CONSIGNA” [5]: Muestra la consigna dada a la válvula proporcional de llenar expresada en %.
Área de “VÁLVULA SALIDA”:
o Visualitzador “OBERTURA” [9]: Muestra la obertura real de la válvula proporcional de vaciar expresada en %.
o Visualitzador “CONSIGNA” [10]: Muestra la consigna dada a la válvula proporcional de vaciar expresada en %.
Área de “NIVEL DEPOSITO”:
o Visualizador “ACTUAL” [11]: Muestra el nivel actual del deposito expresado en mm..
o Visualizador “CONSIGNA” [12]: Para introducir el nivel nuevo, expresado en mm, que queremos que tenga el deposito, ya sea para llenar o para vaciar.
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Para cerrar el Simulador 3D de forma correcta se pulsará el botón que contiene el siguiente icono, ya que en otro caso quedarán procesos abiertos.
Video con un programa de PLC de ejemplo sobre la funcionalidad del simulador de Regulación y control de un deposito.
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