GUÍA 4 AUTOMATIZACIÓN DE PRENSA

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GUÍA N°4 AUTOMATIZACIÓN DE ESTAMPADORA NEUMÁTICA CON 
PLC S7-200 
LABORATORIO DE HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA 
UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO, BARRANQUILLA 
1. IDENTIFICACIÓN DE NECESIDAD 
En una empresa metalmecánica se fabrican chapas metálicas por medio del proceso de estampado. Se pretende 
automatizar el proceso de fabricación de estas piezas por medio de un PLC, teniendo en cuenta los siguientes requisitos 
de producción: 
• El operador define el inicio del proceso con un pulsador. 
• Se define un lote de producción de 3 chapas. 
• Luego de la fabricación de las 3 chapas requeridas, es necesario el visto bueno de un inspector de calidad, el cual 
después de verificar la calidad de las 3 piezas, presionará otro pulsador para que el equipo pueda arrancar 
nuevamente cuando el operador lo defina. 
• Para la alimentación de la estampadora (retiro de la pieza fabricada y alimentación de la pieza a fabricar) se 
requiere un tiempo de 5 segundos. 
• Debido a las características elásticas del material, en el estampado se debe mantener presionada la pieza durante 
al menos 3 segundos, para evitar la recuperación plástica del material. 
• La velocidad de prensado debe estar en un rango de 2 cm/s a 4 cm/s, para evitar daños en las piezas fabricadas y 
no afectar la productividad. 
2. DEFINICIÓN DE DIAGRAMA DE FASE 
El diagrama de fase del actuador A según los requerimientos mencionados anteriormente es el siguiente: 
 
 
3. CONSTITUCIÓN DE CIRCUITO ELÉCTRICO 
El circuito neumático está compuesto por una (1) válvula 3/2 monoestable accionada por solenoide, un (1) actuador de 
doble efecto con regulación de caudal tanto en la entrada como en la salida y dos (2) finales de carrera de contacto. 
El circuito eléctrico construido por lógica cableada para la secuencia descrita en el diagrama de fase es el siguiente: 
 
4. DEFINICIÓN DE CONEXIONES PARA LA PROGRAMACIÓN 
Se describen las conexiones al PLC en el esquema de abajo, con el fin de tener claridad en las asignaciones de las puertas 
de entradas I y las salidas Q en el programa principal y en la tabla de símbolos (para asignar la nomenclatura de I/O vea 
en inciso 7 - Uso del software STEP 7-MICRO/WIN en la Guía #3 Fundamentación Ladder y uso de PLC). 
 
5. PAUTAS GENERALES DEL PROGRAMA 
Para la puesta en funcionamiento siga los siguientes pasos: 
• Abra V4.0 STEP 7 Microwin SP9 y espere a que cargue la pantalla principal del software. 
• En el árbol de operaciones verifique la siguiente configuración: 
 
- Caso a) CPU configurada por predeterminación. 
Tipo de CPU: CPU 222, Versión de CPU: 01.22 
 
- Caso b) CPU no está configurada. (No cumple con caso a) 
Para configurar seleccione el tipo de CPU: CPU222 y Versión de CPU: 01.22. 
 
• Se define la tabla de símbolos a utilizar en el bloque principal según el circuito de lógica cableada propuesto: 
 
 
 
• Si desea realizar cambios en la estructura del programa o agregar otro componente es recomendable realizar los 
cambios y/o adiciones en primer lugar en la tabla de símbolos. 
 
 
Dar clic 
 
• Realice la programación convirtiendo la lógica cableada a lenguaje Ladder (si necesita conocer cómo hacer la 
conversión de lógica cableada a Ladder, vea en inciso 6 – Lógica del Ladder en la Guía #3 Fundamentación 
Ladder y uso de PLC). 
 
 
• Para la Network 3 es necesaria la implementación de un temporizador tipo TON, para llamar a este temporizador 
siga las siguientes instrucciones: 
 
 
 
 
 
 
 
Dar clic 
1 
Ubique en el árbol 
de operaciones el 
apartado de 
temporizadores 
 
2 
 
Ubique el 
temporizador tipo 
TON y arrástrelo a 
la Network 
 Defina el símbolo y 
dirección del 
temporizador (teniendo 
en cuanta la base de 
tiempo a utilizar). 
Defina la magnitud 
de tiempo que 
desee 
 
 
 
 
 
 
• Para la Network 8 es necesaria la implementación de un contador tipo CTU, para llamar a este temporizador 
siga las siguientes instrucciones: 
 
 
 
 
 
 
No olvide ir guardando su progreso a medida que construye la programación. Luego de terminada la programación 
realice un guardado final y verifique que los componentes, símbolos y direcciones sean las correctas. 
 
Ubique en el árbol de 
operaciones el apartado 
de contadores, ubique el 
contador tipo CTU y 
arrástrelo a la Network 
 
 
1 
Defina el símbolo y 
dirección del contador 
Defina la 
magnitud de 
veces a contar 
 
Nota: los contadores pueden 
incrementar, disminuir o ambas 
dependiendo de lo requerido. 
6. CONEXIONES FÍSICAS DEL PLC S7-200 
Para realizar las conexiones físicas en el PLC siga las siguientes indicaciones: 
 
• Verificar que la alimentación eléctrica del PLC este apagada. 
• Verificar que la alimentación eléctrica de los tableros este apagada. 
• Realizar la conexión física del PLC con los componentes del banco neumático y luego solicite al docente a cargo 
la verificación de tales conexiones. 
• No encienda la alimentación del PLC y tablero eléctrico hasta el inciso #8 verificación y previa autorización 
del docente. 
 
Se describen las conexiones al PLC en el esquema con el fin de tener claridad con dichas conexiones. 
 
 
Las conexiones físicas quedarían de la siguiente forma: 
 
 
7. PROCESO DE CARGA DE PROGRAMA 
Para cargar el programa al PLC se procede de la siguiente forma (tome en cuenta los pasos ilustrados en la imagen de 
abajo). 
 
• Conecte el PLC con el PC a través del cable (PC Adapter USB Simatic adaptador de PC MPI USB). 
• Encienda la alimentación eléctrica del PLC y de los tableros del banco. 
• Abra la alimentación de aire al sistema neumático. 
• Compile el programa presionando el botón compilar todo (Paso 1) para verificar que no presente ningún error. 
• Cargue el programa al PLC por medio del botón cargar en CPU (Paso 2), teniendo en cuenta que la configuración 
ajuste interface PG/PC debe estar en: 𝑃𝐶 𝐴𝑑𝑎𝑝𝑡𝑒𝑟(𝑃𝑃𝐼)(pasos de 3 a 6). 
• Realice la carga del programa en el PLC (Paso 7), solicite al docente a cargo su revisión. 
 
 
 
1 2 
3 
4 
5 
6 
NOTA: Esta es la misma ventana del paso 3 
7 
8. VERIFICACIÓN 
Para verificación de la puesta en funcionamiento del PLC siga las siguientes indicaciones: 
• Active el PLC en modo RUN para correr el programa y luego active el modo de supervisión del programa 
haciendo clic en los botones RUN (Icono 1) y Estado del programa (Icono 2). 
 
 
• Luego presione el botón START (en el tablero del banco neumático) para comenzar con el proceso de fabricación 
del primer lote de chapas. La estampadora deberá repetir 3 veces la extensión y retracción del vástago. Luego de 
esto, si se intenta iniciar la puesta en funcionamiento de la secuencia será imposible hasta que presione el botón 
RESET (Control de calidad). Para la calificación de la actividad el docente deberá estar presente a la hora 
del funcionamiento de la secuencia. 
 
9. BORRAR PROGRAMA 
 
Luego de que el docente rectifique el correcto funcionamiento del trabajo realizado se deberá borrar el programa que 
está montado en el PLC. Para esto, en la barra de herramientas de clic en CPU y luego clic en borrar. 
 
10. ACTIVIDAD A DESARROLLAR 
La empresa metalmecánica cambió el proceso de fabricación de las chapas, migrando a un estampado en caliente, 
por lo que el tiempo de presión en la prensa para evitar la contracción del metal se redujo a 1.55 segundos. Con este 
cambio, se proyecta aumentar al doble la cantidad de chapas que se pueden hacer en un mismo lote. 
 
a) Cambie la escala de medición de tiempo y ajuste el tiempo de temporizado. 
 
b) Cambie el número de repeticiones según los nuevos requerimientos. 
 
c) ¿Qué cambiaría en el programa de Ladder si desea que la estampadora trabaje de forma indefinida? 
 
d) Para el caso en el que la estampadora trabaje de forma indefinida (caso anterior), ¿Qué modificaciones 
son necesarias en el circuito eléctrico y el programa para lograr esta parada programada?1 2