s7-200 modo analogo

UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

“Control de velocidad de motores
trifásicos conectados en cascada
utilizando el PLC Siemens Simatic
S7-200, CPU 222”

RODRIGO ALBERTO CARDENAS SANCHEZ
RONALD EUGENIO ORDEN VILLEGAS
2007

UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

“Control de velocidad de motorestrifásicos conectados en cascada
utilizando el PLC Siemens Simatic
S7-200, CPU 222”

Trabajo de titulación presentado en conformidad a
los requisitos para obtener el título de Ingeniero de
Ejecución en Electricidad.
PROFESOR GUIA: ING. CIVIL JORGE NAGUELQUIN D.

RODRIGO ALBERTO CARDENAS SANCHEZ
RONALD EUGENIO ORDEN VILLEGAS
2007

AGRADECIMIENTOS

A nuestras familias, amigos, y atodos los que de una u otra manera prestó
apoyo para salir adelante.

Gracias.

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RESUMEN.

En este trabajo de título se controló la velocidad de dos motores trifásicos de
inducción utilizando el PLC Siemens Simatic S7-200, CPU 222.

El sistema esta conformado por dos motores trifásicos, dos variadores de
velocidad, un sensor de corriente efecto hall, dos tacogeneradores y un PLCSiemens S7 – 200, CPU 222 con sus módulos de expansión.

La variable que se controló es la velocidad del rotor de los motores, estos
motores fueron conectados en cascada, es decir, un motor como maestro y el otro
como esclavo. Para obtener la respuesta de éste sistema se decidió implementar un
método empírico, que para este caso se utilizó el método de la curva de reacción de
Cohen & Coon. Unavez obtenido estos parámetros, se pudo implementar un lazo
de control cerrado en cascada, para controlar las velocidades de los motores y
monitorear la corriente del motor maestro.

Una vez realizado este sistema, se procedió a realizar un programa de
control y monitoreo con el software “STEP 7-Micro/Win32 versión 4.0 para el
manejo del PLC.

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Capítulo I. Indice.

INDICE.

1.Capítulo I. Introducción.
1.1 Introducción.……….……………..……………………………....…....Pág. 1

2. Capítulo II. Sistema Implementado.
2.1 Descripción del sistema……………………………....…..….…....………. 2
2.2 Componentes del sistema…..…………………………………..…..……… 6
2.2.1 Controlador lógico programable (PLC)...………....……….....……… 6
2.2.1.1 Conversión analógica digital…………………..……............21
2.2.1.2 Conversión digitalanalógica…………………..…..….…….23
2.2.2 Variador de velocidad…………...……...………………..……….… 23
2.2.2.1 Variadores de velocidad micromaster 440B y SSD…………30
2.2.2.2 Datos técnicos de los variadores de velocidad.……….……..38
2.2.3 Sensores……………………………………………………...…....… 43
2.2.3.1 Sensores de velocidad………...………..…….…….…….… 43
2.2.3.2 Sensor de corriente………………………...……….….…… 45
2.2.4 Acondicionamiento deseñal………………..………….……………. 46
2.2.4.1 Acondicionamiento sensor de corriente………………….….46
2.2.4.1 Acondicionamiento sensor de velocidad…………………….48
2.2.5 Motores de inducción…………………………………………….......50

vi

Capítulo I. Indice.

3. Capítulo III. Estructura De Control.
3.1 Estructura de control………………………...………………………....56
3.2 Método de Cohen & Coon………………………….…………………..58
3.2.1 Implementación del sistema en el softwareStep7 Win32 v.4.0...63

4. Capítulo IV. Resultados Experimentales.
4.1 Resultados experimentales……………………………………………..74
4.1.1 Mediciones y formas de ondas.………..……….…..………….83

5. Capítulo V. Conclusiones.
5.1 Conclusiones…………………………………...................................... 89

Referencia Bibliográfica………………….…………………………………..…91

Apéndice A: Breve descripción del PLC.
Apéndice B: Variadoresde velocidad medidor de corriente efecto hall.

vii

CAPITULO I
INTRODUCCION

Capítulo I. Introducción

1.1 INTRODUCCION.

Debido a la incorporación del nuevo PLC Siemens S7-200 CPU 222, al
laboratorio de electricidad, se planteó demostrar sus características y herramientas
mediante una aplicación industrial para el control de velocidad de los motores de
inducción...