Borrowing the Multi-tanh Idea

Para la elección del PLC primero debemos tener en cuenta la cantidad de señales que debe ser capaz de manejar en dependencia de la instrumentación propuesta anteriormente. La Tabla 2.1 del Anexo 1 contiene las características de todas las variables a supervisar y/o controlar. La siguiente tabla presenta las señales por instrumento:

Tabla 2.2 Señal de salida de los instrumentos

INSTRUMENTOS SEÑAL DE SALIDA

Sitrans Probe LU (tanque 1) 4 – 20mA (HART)

Sitrans Probe LU (tanque 2) 4 – 20mA (HART)

Sitrans Probe LU (tanque 3) 4 – 20mA (HART)

Sitrans LC300 4 – 20mA

Sitrans FX 300 4 – 20mA (HART)

Tabla 2.3 Señal de control de los instrumentos

INSTRUMENTOS SEÑAL DE CONTROL

Actuador Eléctrico SKB (tanque 1) 24 Vac posición 1 24 Vac posición 2 Actuador Eléctrico SKB (tanque 2) 24 Vac posición 1 24 Vac posición 2 Actuador Eléctrico SKB (tanque 3) 24 Vac posición 1 24 Vac posición 2

Dado los datos anteriores el PLC debe manejar al menos 5 entradas analógicas que se puedan parametrizar para intensidad y poder dar al menos 6 salidas de 24V AC para controlar las posiciones de las electroválvulas.

En la actualidad es muy variada la oferta de autómatas para la industria. Importantes fabricantes como LG, Mitsubishi, Siemens, Omron, Allen Braeley y otros brindan equipos capaces de adaptarse a todo tipo de entornos de trabajo y con especificaciones técnicas suficientes para las necesidades de los procesos con los que se trabajan. Hoy en día se ha hecho más factible para los fabricantes de autómatas como para los usuarios, trabajar con componentes intercambiables que sean de fácil adopción ante diferentes situaciones e instrumentación. Es por esto que la modularidad tiene un papel muy importante a la hora de escoger un PLC para cualquier proyecto. Esto permite ajustar precios y aprovechamiento de los equipos en cuanto que se puede escoger que cantidad de entradas/salidas o módulos de comunicación se necesita y de esta forma conformar el PLC sin tener que subutilizar otros componentes.

Para la presente propuesta de automatización la adopción de un PLC por módulos sería la mejor opción dado la diferencia de señales que se tienen y además que esto permite para futuros trabajos de ampliación de la automatización en la empresa poder añadir más módulos en dependencia de lo que se necesite.

La elección sería un PLC de la marca SIEMENS dado que se ha propuesto instrumentación de esta compañía por las ventajas mencionadas anteriormente. Específicamente se propone el PLC S7-300. La empresa ya cuenta con otro PLC de este tipo en una planta de agua tratada dentro de la misma provincia, una ventaja puesto que ya hay operarios familiarizados con este equipo además que los especialistas de la empresa que brinda los servicios de automatización ALIMATIC también ya han trabajado con él. El S7-300 trabaja con un conjunto de módulos de señales, módulos de alimentación y módulos de interfaz que dan un abanico de opciones para integrar en cualquier sistema automático que se desee. Para trabajar con las señales analógicas se propone utilizar un módulo analógico SM331 que posee 8 entradas analógicas en 4 grupos de canales, cada grupo

parametrizable para tensión o intensidad. Presenta una resolución de 15 bits + signo. Tiene alarma por valores límites para dos canales. El SM331 posee 4 adaptadores del margen de medida. El adaptador se puede colocar en 4 posiciones diferentes A, B, C, D (el que vamos a escoger en nuestro caso por ser para transductor de medida a 2 hilos de intensidad).

Los instrumentos de señal analógica propuestos son capaces de obtener la alimentación eléctrica por el par de cables de conexión como se puede apreciar en la siguiente figura:

Figura 2.6 Cableado instrumentacion con medida de intensidad a 2 hilos Los canales no utilizados dentro del mismo grupo deben ser conectados mediante una carga tipo resistencia. Para mantener la funcionalidad de diagnóstico del grupo de canales, es preciso prever las entradas no utilizada de una resistencia de 1,5 a 3,3KOhm.

El control de las electroválvulas debe ser mediante señales de 24V AC. Para cumplir con esta función el S7-300 posee módulos de salidas digitales a relés. Estos módulos son adecuados para electroválvulas, contactores, arrancadores de motor, pequeños motores y lámparas de señalización tanto de corriente continua como alterna. En nuestro caso escogemos el módulo SM 322 que posee 8 salidas con aislamiento galvánico. El SM 322 puede entregar tensiones de carga de 24V a 120V DC o de 24 a 230V AC. Entonces se debe parametrizar las salidas para dar señales de 24V AC de las cuales solo se utilizan 6 (2 por cada electroválvula).

Este módulo presenta indicaciones de estado a través de LED, uno por canal. La tensión de carga mínima que soporta es de 10V, suficiente para la electroválvula. Para la alimentación se propone una fuente estándar PS 307. Esta fuente es capaz de hasta entregar 10A de salida, también es capaz de alimentar los sensores/actuadores con 24V DC.

La CPU del S7-300 es el módulo central que guarda y procesa el programa de usuario. Contiene el sistema operativo, la memoria, la unidad de procesamiento y las interfaces de comunicación. Proponemos la CPU 314C-2. Este CPU tiene una memoria integrada de 48Kbytes y una memoria de carga (MMC) de 8Mb. Puede soportar integrados 24 entradas digitales y 16 salidas y de manera total 992. Canales analógicos integrados tiene 4 más una entrada analógica y una salida analógica. En total pueden ser hasta 248. La interfaz integrada para comunicación es RS485, tiene comunicación mediante PROFIBUS DP. Viene además con software de configuración STEP V5.2 o superior.

De esta manera quedan seleccionados todos los componentes del PLC S7-300 para la propuesta de automatización.