control de un motor con PLC

3º INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD MECÁNICA

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

PRÁCTICA 10

CONTROL DE UN MOTOR DC MEDIANTE UN
AUTÓMATA PROGRAMABLE (PLC)

Automatización Industrial. Práctica 10

1. EQUIPO DE CONTROL A UTILIZAR
Para el control del servomotor se utilizará en este caso un autómata programable S7-200 de Siemens,
como los utilizados en prácticas previas de laasignatura.

Dado que el control del servomotor requiere el manejo de señales analógicas de tensión (tanto las
tensiones a aplicar al motor como las medidas de los sensores), se utilizarán autómatas dotados del
módulo analógico EM235. Este módulo se añade al autómata tal y como muestra la figura siguiente:

2. SISTEMA A CONTROLAR
El sistema a controlar es el conjunto motor eléctrico-frenoconocido de otras prácticas:
freno

motor

Se realizarán experimentos de control de posición y de control de velocidad:

2

Automatización Industrial. Práctica 10

Control de posición:
• Variable a controlar: ángulo girado por el motor
• Señal de control: tensión aplicada al motor

θREF(s)

E(s)

V(s)
control

K

θ (s)

s(1 + τs)

+
_
PLC

En el esquema, E(s) representala señal de error y es la diferencia entre la velocidad de giro deseada
(referencia) y la velocidad real del motor. La zona marcada con línea discontinua representa el autómata
programable, en el que se encuentra el sistema de control (PID) y desde el que se genera la señal de
referencia.

Control de velocidad:
• Variable a controlar: velocidad de giro del motor
• Señal de control: tensiónaplicada al motor

ωREF(s)

E(s)

V(s)
control

K

ω (s)

1 + τs

+
_

PLC
En este caso, E(s) representa la señal de error y es la diferencia entre la velocidad deseada (referencia) y
la velocidad real del motor. La zona marcada con línea discontinua representa de nuevo el autómata
programable, con las mismas funcionalidades que en el caso anterior.

3. EL MÓDULO ANALÓGICOEM-235
De acuerdo con lo comentado anteriormente, el autómata necesitará manejar señales analógicas para
realizar el control PID del servomotor. Estas señales serán:
-

Señal de tensión proporcinal a la posición del eje motor (ángulo girado por el mismo). Proviene de un
potenciómetro y tomará valores entre -10V y +10V.

-

Señal de tensión proporcinal a la velocidad angular del eje motor.Proviene de un tacogenerador y
también tomará valores entre +10 y -10V.

-

Tensión a aplicar al motor: se trata de un motor de corriente continua que se alimenta con una tensión
variable entre -10 y 10V o entre 0 y 10V según los experimentos.

El módulo analógico del que disponen los autómatas del laboratorio es el Em-235, con 1 salida analógica
y 4 entradas analógicas; que se puedenconfigurar para funcionar en los rangos -10V a +10V (modo
bipolar) o 0 a 10V (modo unipolar).
Dado que en esta práctica sólo se utilizará el modo bipolar, es necesario comprobar que el módulo EM235 esté configurado adecuadamente: los switches accesibles en la parte inferior del módulo deben tener
la siguiente combinación de valores: OFF/OFF/ON/OFF/OFF/OFF (sólo el tercer switch activado).

3Automatización Industrial. Práctica 10

Para acceder a las entradas/sdalidas analógicas, se pueden utilizar los borneros presentes en el entrenador
o bien utilizar directamente las regletas de conexiones de los propios autómatas (hileras inferior y
superior). La forma de acceder a cada entrada/salida analógicas se muestra en la tabla siguiente:
Señal
Entrada 0
Entrada 1
Entrada 2
Entrada3
Salida

Conectores en el entrenador (+ / -)
AIW0+ / AIW0AIW2+ / AIW2AIW4+ / AIW4AIW6+ / AIW6AQW0+ / AQW0-

Conectores en la regleta del autómata (+ / -)
A+ / AB+ / BC+ / CD+ / DV0 / M0

4. ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y
EL PC
Como paso previo a la programación del autómata, deberá establecerse la comunicación entre el mismo y
el PC desde el cual será...