1. Título Reconocimiento de la estación de clasificación de FESTO 2. Sistema de objetivos 2.1. Objetivo Objetivo general Identificar los elementos que forman parte de la estación de clasificación de FESTO. 2.2. Objetivos Objetivos específicos
Describir el funcionamiento de la estación así como cada uno de sus elementos.
Determinar el el esquema esquema neumático neumático y su funcionamiento. funcionamiento.
Determinar el el esquema esquema eléctrico y su funcionamiento.
Determinar el tipo de conexión conexión entre el dispositivo de control control o PLC y la estación.
Reconstruir la estación estación de clasificación clasificación FESTO FESTO en SolidWorks SolidWorks para crear el modelo 3D
3. Descripción general de la estación e identificación de los elementos elementos La función principal de la estación es clasificar tres tipos de piezas en tres toboganes. Las piezas colocadas en el inicio de la cinta transportadora son detectadas por un sensor de proximidad el cual activará la banda transportadora. Los sensores inductivo y óptico que detectan el material y el color de las piezas de trabajo respectivamente. Un tope detiene la pieza por un instante temporizado hasta que los sensores identifiquen correctamente al tipo de pieza. El módulo derivador es el encargado de detener las piezas en la cinta transportadora y los pasan por la clasificación en uno de tres toboganes respectivamente. Un sensor de retro-reflexión supervisa el nivel de los tres toboganes y detiene la banda. (FESTO, 2015) Cantidad
Nombre
Imagen
Descripción
1
PLC Siemens
Memoria de programación de hasta 85K en instrucciones instrucciones Hasta 1024 entradas/salidas entradas/salidas Tiempo de ejecución de 1024 instrucciones en 0,1ms Interface PROFIBUS Programación Programaci ón rápida y sencilla
1
Sensor óptico
1
Sensor inductivo
1
Sensor de proximidad
1
Sensor de retro-reflexión
1
Sensor optoelectrónico
1
Banda transportadora
1
Motor DC de la banda
1
Módulo de tope
2
Módulo derivador
Proximidad: hasta de un máximo de 400mm (ajustable)
Proximidad de: 2 – 8 mm (Ajustable)
Alimentación 24V Salidad: PNP, Normalmente Abierto Cable: 3 pines Distancia de funcionamiento: 10-700mm Alimentación de 24 Vdc Salida: PNP, contacto normalmente abierto/cerrado
Tiene la función de conectar con otras estaciones
Longitud de 350 mm Para piezas de un Máx. 40 mm de diámetro
Tensión de 24 Vdc Corriente de 1.5 A
Cuenta con un cilindro de carrera corta de simple efecto
Es un cilindro de doble efecto Cuenta con dos sensores situados a sus extremos que se utilizan como finales de carrera
1
1
Limitador de corriente de arranque
Borneras
Contiene un relé y un circuito limitador electrónico de corriente de arranque Tensión 24 Vcd Corriente 1A Limitación de corriente en el par de conmutación de hasta 2A
1
Profibus-dp valve terminal
1
Profibus-dp node
1
Regulador de presión con manómetro
2
Uniones de placas perfiladas
7
Abrazaderas de cable
Usados usualmente para conectar un terminal a tierra
Este terminal permite mezclar conductos neumáticos y conexiones eléctricas y puede montarse de diversas formas. Gracias al multipolo neumático, es posible efectuar el montaje en espacios muy reducidos en armarios de maniobra. Permite visualizar las señales de entrada y salida digitales de una estación MPS o un PLC
Presión de funcionamiento 600 KPa (6bar)
Longitud de 45mm Método de montaje: Bulón con cabeza giratoria y tuerca M6 de cabeza de martillo
Con tornillo de fijación a la placa perfilada
1
Juego de rieles de guía
3
Módulo de rampa
1
Placa perfilada universal
3
Canaletas
Largo de los perfiles laterales: 1x 350mm 1x 115mm
1
Mesa rodante con sistema de bloqueo en ruedas
1
Cuerpos de cilindros
Canaletas de 340mm para raíl DIN
Altura (incluyendo ruedas, hasta el borde superior de la placa perfilada) : 750mm Anchura: 350mm
Fondo: 700mm
10
Forma la base de todos los equipos de formación de Festo Didactic
Consola de control
Longitud de 250mm Altura estándar 117 – 20 mm (ajustable)
Montada con panel operador Panel de comunicación de reserva Bastidor de montaje con conector SysLink Diámetro exterior: 40mm Alto (negras): 22,5mm Alto (rojas y de aluminio): 25mm
Tabla 1 Descripción de los componentes del módulo de clasificación
Fuentes: (FESTO, 2015) (Banton, 2008) (Alvarado & Onofa, 2011) 4. Modelo 3D de la estación y planos mecánicos
5. Planos eléctricos
6. Esquema neumático Para realizar el diagrama neumático del funcionamiento de la planta FESTO se utiliza el software FLUID SIM: Para lo cual hay que tomar en cuenta las siguientes consideraciones: P1: sensor de Proximidad P2: sensor óptico P3: sensor inductivo P4: sensor de retroreflexión Condiciones: P1, detecta si hay la presencia de un objeto en el sistema. P2, determina si es de color rojo o de color negro P3, determina si es metálico P4, expande al módulo de tope para que permita el paso de más objetos al sistema
El esquema neumático se muestra a continuación: ( Figura 1)
Figura 1. Esquema Neumático
El circuito electro neumático se muestra a continuación: (Figura 2)
Figura 2. Esquema Electro neumático
6.1. Descripción del Funcionamiento: Sistema sin activación: el módulo tope se encuentra expandido: (Figura 3)
Figura 3. Sistema sin Activación
El sistema se enciende cuando se haya detectado la presencia de un objeto por el sensor P1, el mismo que activa a los demás sensores P2 y P3 así como el MOTOR de la banda transportadora. (Figura 4)
Figura 4. Activación del Sistema
Existen tres posibilidades, dependiendo del tipo de pieza, las mismas que son: 1. Que la pieza sea de color negro: ningún sensor se activa y la pieza llega al final de carrera y se almacena en la hilera 3
2. Que la pieza sea de color roja: se activa el sensor P2 haciendo que se expanda el modulo derivador 1 clasificando a la pieza en la hilera 2. Cuando esto ocurre se activa el sensor P4 que hace que el sistema vuelva a su condición inicial, logrando que se clasifique una pieza a la vez. (Figura 5 y Figura 6)
Figura 5. Expansión del derivador 1
Figura 6. Expansión del módulo de tope
3. Que la pieza sea de metálica: se activa el sensor P3 haciendo que se expanda el modulo derivador 2 clasificando a la pieza en la hilera 1. Cuando esto ocurre se activa el sensor P4 que hace que el sistema vuelva a su condición inicial. (Figura 7 y Figura 6)
Figura 7. Expansión del derivador 2
Es necesario que para que el proceso se repita se acciona el sensor P1 que es el de presencia, que detecta que ya hay una pieza en el sistema. 7. Conclusiones Se identificaron los distintos elementos que conforman la estación de clasificación de FESTO.
Se describió el funcionamiento de la estación y sus componentes.
El módulo está compuesto por 35 piezas y trabaja con 10 cilindros, utilizando un profibus para poder establecer conexiones entre sensores y actuadores de toda la planta.
El esquema neumático de la planta FESTO consta de tres cilindros: Módulo Tope y dos Módulos Derivadores, los mismos que son uno de simple efecto y los otros de doble efecto respectivamente. Con el software
fluid
sim
se
simuló
el
funcionamiento
de
la
comprobando que el esquema electro neumático es el correcto.
planta,
Las señales emitidas por los diferentes sensores son receptadas por el Profibus dp node, el cual envía las señales al profibus, el cual activa las salidas de aire para que los actuadores se expandan o contraigan.
El control se lo realiza atraves de un PLC conectado a un profibus, este a su vez tiene la programación que se ajusta al funcionamiento de la estación coordinando las acciones a través del profibus.
La medición correcta de los componentes que conforman la estación de clasificación permitieron realizar la correcta reconstrucción en el software, con esto obteniendo como resultado una estación virtual la cual permitirá una simulación posterior.
8. Recomendaciones
Para realizar los diagramas eléctricos y neumáticos siempre basarse en el cableado, y no en manuales pues puede haber una modificación en la conexión.
9. Bibliografía Alvarado, X., & Onofa, P. (2011). Desarrollo de una guía de prácticas de laboratorio para el MPS 516 - FMS de FESTO (Tesis de pregrado). Universidad Politécnica Salesiana. Quito. Banton, A. (2008). Sistema de Control y Supervisión de las Estaciones de Distribución y Clasificación MPS® FESTO (Tesis de pregrado). Instituto Tecnológico de Costa Rica. Cartago. FESTO. (2015). FESTO. Obtenido de http://www.festo-didactic.com/inten/learning-systems/mps-the-modular-production-system/stations/sortingstation-finally.htm?fbid=aW50LmVuLjU1Ny4xNy4xOC42MDYuMzk0OA
