Cómo Variar La Velocidad Y Sentido De Rotación De Un Motor Paso A Paso Usando un PLC FX3U.

En la industria el control angular, velocidad y giro de un motor paso a paso es una de las aplicaciones más usadas por ende de forma sencilla a modo educativo aprenderás a controlar un motor paso a paso con un plc FX3U 14 MT usando un Driver DM542S, un potenciómetro y un interruptor de  dos posiciones. Con el potenciómetro se varía la velocidad del motor y con el  interruptor de dos posiciones se realiza el cambio de rotación o giro del motor

Definición de los tres componentes principales:

Ladder es una escalera en inglés. El nombre por lo tanto recuerda que este lenguaje de programación se programa mediante símbolos gráficos y en diferentes segmentos. Como en las escaleras, en cada segmento (o escalón), programamos las diferentes sentencias de la lógica.

El PLC (Control Lógico Programable) es una computadora industrial que usa la ingeniería para la automatización de procesos y tiene como finalidad, que las máquinas se desarrollen efectivamente.

El motor paso a paso (Stepper) conocido también como motor de pasos es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa que es capaz de girar una cantidad de grados (paso o medio paso) dependiendo de sus entradas de control.

El controlador de motor paso a paso es un dispositivo que envía señales eléctricas de manera organizada al motor paso a paso permitiendo que este último actúe de acuerdo a estas en desplazamiento angular. 

CIRCUITO  GENERAL

Figura 1. Diagrama de conexiones.

LOGICA DE PROGRAMACION EN LADDER 

Antes de iniciar con el programa explicaremos algunos conceptos claves para entender el programa.

Básicamente la programación en ladder es idéntica a los circuitos digitales en los cuales tenemos compuertas entre ellas las básicas como AND OR Y NOT.

Compuerta AND

Figura 2. Representación de compuerta AND en programa Ladder.

Compuerta OR

Figura 3. Representación de compuerta OR en programa Ladder.

Figura 4. Representación de compuerta NOT en programa Ladder.

REQUERIMIENTOS PARA  ACELERAR E INVERTIR ROTACIÓN DE MOTOR

ENTRADAS

ENTRADA A Interruptor giro a la derecha  (X0)

ENTRADA B Interruptor giro a la izquierda (X1)

ENTRADA 3 Potenciómetro aceleración del motor (A0)

SALIDAS

SALIDA 1 Pulsos Driver (Y0)

SALIDA 2 Dirección Driver (Y1)

LÓGICA

Para invertir la rotación vamos a necesitar que Y1 cambie de 0 a 1 o de 1 a 0 pero Y0 siempre debe de estar en 1.

entonces:

• Cuando la entrada A este en 1 y B en 0, Y0 y Y1 deben de estar en 1.

• Cuando la entrada A este en 0 y B en 1, Y0 debe estar en 1 y Y1 debe estar en 0,

• Cuando sean las demás combinaciones posibles las salidas Y0 y Y1 deben estar en 0, es asi que obtenemos la siguiente tabla de verdad y circuito lógico correspondiente a la función

Figura 5.Tabla de verdad y función lógica

Figura 6. Circuito logico

Con este circuito lógico que cumple las condiciones anteriormente mencionadas, solo nos queda adicionar la parte del control de velocidad desde el puerto análogo, este será ejecutado con una instrucción la cual estará conectada en la salida de la OR figura.7.

Figura 7.Circuito Lógico adicionando la función de lectura puerto análogo A0.

PROGRAMA EN LADDER

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Ahora hacemos la representación de las compuertas en Ladder como se explica en las figuras 2, 3 y 4.

Figura 8.Programa Ladder abierto en software GX Developer

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En la figura 8 se pueden observar el circuito lógico de la figura 7 representado en ladder, sin embargo en la figura 8 vemos unas funciones extra, son: RD3A, MUL y FLSY, estas son instrucciones preestablecidas en los PLC que al ser llamadas en el programa hacen una función específica. 

RD3A lee las entradas análogas y nos guarda el valor en D1

MUL Multiplica un valor en otro valor y nos guarda el resultado en D3

PLSY Genera pulsos a una frecuencia determinada en D3 y nos genera los pulsos en una salida en este caso Y0.

Sabemos que RD3A lee la variación de voltaje en el potenciómetro y que PLSY nos genera pulsos de acuerdo a la variación en el puerto análogo, entonces qué función cumple la instrucción MUL?; Mul solo es para multiplicar el valor leído del potenciómetro y dicho valor se le entrega a la instrucción de pulsos PLSY para dar  mayor aceleración al  motor, en este caso la función MUL lo está multiplicando por 3 en K3.

De esta manera hemos culminado con este proyecto, si te fue útil la información no olvides seguirnos en nuestro blog y compartirlo con más personas.