1.2.  Programa para la comunicación PLCSim – Simulador 3D.

Introducir el siguiente programa en el Bloque de Organitzación (OB30):

1.3. Procedimiento para la comunicación entre PLCSim – Simulador 3D.

A continuación se relaciona el procedimiento a seguir para poder conseguir con éxito la comunicación entre el PLCSim y el Simulador 3D para poder comprobar el funcionamiento del programa.

a)    Iniciar la aplicación del simulador de TIA Portal, PLCSim.

b)    Cargamos el programa de TIA Portal en el PLCSim

c)     Asegurarnos de pasar d’STOP a RUN el modo de funcionamiento del simulador PLCSim.

d)    Ejecutar el Simulador 3D.

Este Simulador 3D puede hacerse girar en todos los sentidos, si fijamos el ratón en un punto y lo giramos en cualquier sentido, se podrán obtener múltiples vistas del proceso simulado.

También se podrá realizar zoom para acercar o alejar el proceso, por eso sólo es necesario fijar un punto con el ratón y desplazando la rueda de éste hacia delante haremos zoom (-) o alejar y hacia atrás haremos zoom (+) o acercar.

En esta propuesta de programa se pueden trabajar diferentes conceptos de programación como es:

o Configuración de bloques de función parametrizados (plantillas).

o  Llamadas a bloques de programa.

o  Instrucciones de SET i RESET.

o  Instrucciones de temporización.

o  Instrucciones de contadores y comparadores.

o  Instrucciones matemáticas.

o  Elementos internos como las marcas de sistema y de ciclo. 

Al arrancar el simulador 3D tendremos el proceso en la posición inicial preparada para poder iniciar el funcionamiento, por lo tanto tendremos:

Además para empezar el proceso desde su inicio hemos de hacer lo siguiente:

o  Rearmar el disyuntor del motor de la bomba de llenar.

o  Rearmar el disyuntor del motor de la bomba de vaciar.

o  Asegurarse que el “SELECTOR AUT/MAN” se encuentre en la posición de reposo que corresponde al  funcionamiento AUTOMÁTICO 

Aunque le podemos dar el funcionamiento que queramos, a continuación damos un enunciado con unas condiciones de un posible funcionamiento, tanto en modo automático como en modo manual:

2.1.              Funcionamiento automático:

Con el proceso en su posición inicial:

o Para que pueda funcionar en automático el proceso de llenado o el proceso de vaciado:

·        Se ha de escribir una consigna de nivel a la maqueta con un valor de 0 a 1000 mm.

·        Ha de estar rearmado el disyuntor de la bomba de llenar.

·        Ha de estar rearmado el disyuntor de la bomba de vaciado.

2.1.1  Grafcet de llenar:

Si estamos en la etapa inicial, funcionará:

·        El piloto verde del pulsador de marcha en funcionamiento intermitente, si hay puesta una consigna de valor superior al nivel actual.

·        El piloto rojo del pulsador de paro en funcionamiento fijo si el disyuntor esta rearmado.

·        El piloto rojo del pulsador de paro en funcionamiento intermitente si el disyuntor esta disparado.

Al accionar el pulsador de marcha de llenar, si el disyuntor de la bomba de llenar esta rearmado, la consigna del nivel es superior al nivel del depósito y está activada la etapa inicial del grafcet de llenar:

·        Se enviará un valor del  80% a la consigna de apertura de la válvula proporcional de llenar.

·        Se activará un temporizador de 1 segundo.

Cuando haya pasado 1 segundo:

·        Se activará una etapa de espera

Cuando la apertura de la válvula proporcional de llenar sea igual a la consigna de apertura de la válvula:

·        Si el disyuntor esta rearmado, funcionará la bomba de llenar.

·        Si la bomba de llenar está funcionando, funcionara fijo el piloto verde del marcha de llenar.

·        Si el disyuntor esta disparado, funcionará intermitente el piloto rojo del pulsador de paro de llenar.

·        Ejecutará una operación de resta entre la consigna del nivel y el nivel del depósito.

·        Si la diferencia entre consigna de nivel y el nivel es inferior a 200 mm, se ejecutará un escalado de la diferencia entre consigna de nivel y nivel del depósito y este valor ira como  consigna de la válvula de llenar.

Cuando  el nivel del depósito sea igual o superior a la consigna de nivel o si accionamos el pulsador de paro de llenar:

·        Pondremos a 0 la consigna de la válvula de llenar.

Cuando  la válvula de llenar está completamente cerrada:

·        El grafcet quedará preparado para funcionar de nuevo.

2.1.2 Grafcet de vaciar:

Si estamos en la etapa inicial, funcionará:

·        El piloto verde del pulsador de marcha en funcionamiento intermitente, si hay puesta una consigna de valor superior al nivel actual.

·        El piloto rojo del pulsador de paro en funcionamiento fijo si el disyuntor esta rearmado.

·        El piloto rojo del pulsador de paro en funcionamiento intermitente si el disyuntor esta disparado.

Al accionar el pulsador de marcha de vaciar, si el disyuntor de la bomba de vaciar esta rearmado, la consigna del nivel es inferior al nivel del depósito y está activada la etapa inicial del grafcet de vaciar:

       ·      Se enviará un valor del  90% a la consigna de apertura de la válvula proporcional de vaciar.

  ·        Se activará un temporizador de 1 segundo.

Cuando haya pasado 1 segundo:

·        Se activará una etapa de espera.

Cuando la apertura de la válvula proporcional de vaciar sea igual a la consigna de apertura de la válvula:

·        Si el disyuntor esta rearmado, funcionará la bomba de vaciar.

·        Si la bomba de vaciar está funcionando, funcionara fijo el piloto verde del marcha de vaciar.

·        Si el disyuntor esta disparado, funcionará intermitente el piloto rojo del pulsador de paro de vaciar.

·        Ejecutará una operación de resta entre el nivel del depósito  y la consigna del nivel.

·        Si la diferencia entre el nivel del depósito  y la consigna del nivel  es inferior a 200 mm, se ejecutará un escalado de la diferencia entre el nivel del depósito  y la consigna del nivel y este valor ira como  consigna de la válvula de vaciar.

Cuando  el nivel del depósito sea igual o inferior a la consigna de nivel o si accionamos el pulsador de paro de vaciar:

·        Pondremos a 0 la consigna de la válvula de vaciar.

Cuando  la válvula de vaciar está completamente cerrada:

·        El grafcet quedará preparado para funcionar de nuevo.

2.2.  Funcionamiento manual.

2.1.1 Llenado:

La consigna de la válvula proporcional de llenar se dará mediante la manipulación del  potenciómetro de llenar expresado en %. Se podrá dar la consigna cuando la bomba esté en marcha o parada.

·        Al accionar el pulsador de marcha de llenar manual, si la válvula proporcional está abierta más del 15%, el disyuntor está rearmado y el nivel del depósito es inferior a 900 mm:

o   Incrementará el nivel de llenar en 100 mm respecto al valor del nivel actual.

o   Se activará la bomba de llenar.

·        Cuando el nivel del depósito  sea igual o superior al nivel manual de llenar o se dispare el disyuntor o accionamos el pulsador de paro de llenar o la apertura de la válvula proporcional sea menor del 16%.

o   Se desactivará la bomba de llenar.

2.1.2 Vaciado:

La consigna de la válvula proporcional de vaciar se dará mediante la manipulación del  potenciómetro de vaciar expresado en %. Se podrá dar la consigna cuando la bomba esté en marcha o parada.

·        Al accionar el pulsador de marcha de vaciar manual, si la válvula proporcional está abierta más del 15%, el disyuntor está rearmado y el nivel del depósito es superior a 100 mm:

o   Decrementará el nivel de vaciar en 100 mm respecto al valor del nivel actual.

o   Se activará la bomba de vaciar.

·        Cuando el nivel del depósito  sea igual o inferior al nivel manual de vaciar o se dispare el disyuntor o accionamos el pulsador de paro de vaciar o la apertura de la válvula proporcional sea menor del 16%.

o   Se desactivará la bomba de vaciar.

Antes de poder realizar el programa es necesario hacer una relación de las diferentes variables que intervienen en el proceso, de forma que mediante una Tabla de variables en TIA Portal queden reflejadas, y en el momento de realizar el programa poder identificarlas correctamente.

3.1. Relación de variables de entradas.

A continuación se relacionan las variables de entrada al PLC que son: 

o  Pulsadores de control.

o  Detectores magnéticos de las válvulas proporcionales.

o  Disyuntores de protección de motores.

o  Potenciometros. 

o  Sensores de posición de las válvulas motorizadas.

o  Selectores de control manual del proceso.

3.2. Relación de variables de salidas.

A continuación se relacionan las variables de salida al PLC que son:

o  Electroválvulas proporcionales de control.

o  Pilotos de señalización.

o  Contactores.

3.3.              Relación de marcas internas.

A continuación se relacionan las variables relacionadas con marcas internes del PLC que son:

o  Las marcas asociadas a las etapas de los Grafcet`s.

3.4.  Relación de registros de contaje y cálculo.

A continuación se relacionan las variables relacionadas con marcas internas del PLC que actuaran de registros de contaje, de conversión y de cálculo:

Se  han diseñado dos Grafcet’s para poder respetar las condiciones del programa, estos son son:

• Grafcet de llenar.

• Grafcet de vaciar.

4.1.              Grafcet automático de llenar G01.

A continuación se presenta el Grafcet de llenar el depósito.

4.2.  Grafcet automático de vaciar G02.

A continuación se presenta el Grafcet de vaciar el depósito.

El proyecto de TIA Portal se ha estructurado en diferentes bloques de programa como son:

o  OB30 Cyclic interrupt: Este bloque de programa és el que realiza la comunicación entre el PLCSim y el Simulador 3D del proceso, por eso és muy importante no modificar ninguno de los valores e instrucciones programados.

o OB1 Main: Este bloque contiene la organización de llamadas al resto de bloques que forman el programa del proceso.

o FC1 Automático Modo llenar G01: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento automático de llenar el depósito y que refleja el diseño del Grafcet G01.

o FC2 Automático Modo vaciar G02: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento automático de vaciar el depósito y que refleja el diseño del Grafcet G02.

o FC3 Manual Mode: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento manual del proceso.

o FC4 Escalados: Este bloque contiene el programa en donde se hace el escalado de las variables  analógicas.

 Por lo tanto, el proyecte en TIA Portal tendrá la siguiente estructura: