DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA I NGENIERÍA MECATRÓNICA INTRUMENTACIÓN MECATRÓNICA
TEMA: CREACIÓN DE HMI DE MÓDULOS MECLAB DE FESTO MEDIANTE LABVIEW
INTEGRANTES: JEFFERSON PICHUCHO MARCELO SAMPEDRO DAVID GUEVARA DARWIN PUCUJI
LATACUNGA, 09 DE FEBRERO DEL 2017
CONTENIDO ÍNDICE DE ILUSTACIONES. .................................................................................. 3 1. TEMA: ............................................................................................................... 4 Creación de HMI de Módulos MecLAb de FESTO mediante LabVIEW .................. 4 2. OBJETIVO GENERAL: ..................................................................................... 4 2.1
OBJETIVOS ESPECIFICOS: ..................................................................... 4
3. MATERIALES ................................................................................................... 4 4. MARCO TEÓRICO ........................................................................................... 5 4.1
Software LabView ...................................................................................... 5
4.2
Servidor OPC ............................................................................................. 6
5. PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 8 6. ANÁLISIS DE RESULTADO ........................................................................... 14 7. CONCLUSIONES ........................................................................................... 15 8. RECOMENDACIONES ................................................................................... 16 Bibliografía ............................................................................................................ 16 9. ANEXOS ......................................................................................................... 17
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ÍNDICE DE ILUSTACIONES Ilustración 1 Icono de Labview ................................................................................ 6 Ilustración 2 Estación de MecLab ............................................................................ 7 Ilustración 3 Módulo de Cargador ........................................................................... 7 Ilustración 4 EZOPC Festo Didactic ........................................................................ 9 Ilustración 5 Visual Controller .................................................................................. 9 Ilustración 6 Conexión física de entradas y salidas del modulo FESTO ............... 10 Ilustración 7 Selección de leds en LabView .......................................................... 10 Ilustración 8 Selección de propiedades para los leds ............................................ 11 Ilustración 9 COM de FestoDidactic ...................................................................... 11 Ilustración 10 Secuencia en Labview .................................................................... 13 Ilustración 11 Creación de interfaz en LabView .................................................... 13
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1. TEMA: Creación de HMI de Módulos MecLAb de FESTO mediante LabVIEW
2. OBJETIVO GENERAL: Realizar la comunicación entre módulo Meclab de Festo y LabVIEW mediante el EasyPort, para el módulo cargador.
2.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Generar la secuencia establecida, tomando en cuenta los cilindros existentes en el módulo. Mediante LabView crear un HMI amigable que permita el manejo del módulo Festo. Comunicar el módulo Festo con el software LabView mediante el software EzOPC.
3. MATERIALES N° 1
Material Módulo Cargador FESTO
2
Compresor
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Gráfico
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3
Mangueras
4
Ordenador
5
Labview
4. MARCO TEÓRICO 4.1 Software LabView El software LabVIEW es ideal para cualquier sistema de medidas y control y el corazón de la plataforma de diseño de NI. Al integrar todas las herramientas que los ingenieros y científicos necesitan para construir una amplia variedad de aplicaciones en mucho menos tiempo, NI LabVIEW es un entorno de desarrollo para resolver problemas, productividad acelerada y constante innovación. LabVIEW es una plataforma de programación gráfica que ayuda a ingenieros a escalar desde el diseño hasta pruebas y desde sistemas pequeños hasta grandes sistemas. Ofrece integración sin precedentes con software legado existente, IP y hardware al aprovechar las últimas tecnologías de cómputo. LabVIEW ofrece herramientas para resolver los problemas de hoy en día y la capacidad para la futura innovación, más rápido y de manera más eficiente. (TECNOLOGIA, 2014)
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Ilustración 1 Icono de Labview
4.2 Servidor OPC Un servidor OPC es una aplicación de software (driver) que cumple con una o más especificaciones definidas por la OPC Foundation. El Servidor OPC hace de interfaz comunicando por un lado con una o más fuentes de datos utilizando sus protocolo nativos (típicamente PLCs, DCSs, básculas, Modulos I/O, controladores, etc.) y por el otro lado con Clientes OPC (típicamente SCADAs, HMIs, generadores de informes, generadores de gráficos, aplicaciones de cálculos, etc.). En una arquitectura Cliente OPC/ Servidor OPC, el Servidor OPC es el esclavo mientras que el Cliente OPC es el maestro. Las comunicaciones entre el Cliente OPC y el Servidor OPC son bidireccionales, lo que significa que los Clientes pueden leer y escribir en los dispositivos a través del Servidor OPC. (MotrikonOPC)
4.3 Estación de manipulación MECLAB Independientemente de que se trate de sencillas operaciones de colocación o de complejos procesos de montaje, siempre hay sistemas de manipulación implicados. Estos dispositivos, denominados “handlings” en inglés, van desde
simples manipulaciones de dos ejes hasta robots industriales con seis ejes. La manipulación con MecLab® consiste en cilindros neumáticos con guías de deslizamiento y dispone de dos ejes. La pieza se sujeta con pinzas accionadas también neumáticamente. La manipulación puede transportar la pieza de una estación a otra o unir ambas mitades de la pieza. (FESTO, 2014)
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Ilustración 2 Estación de MecLab
Cada estación desempeña diferentes funciones:
La estación almacén apilador incluye un dispositivo de almacenamiento y una unidad separadora de piezas. La estación cinta transportadora transporta y clasifica piezas. La estación manipulación sujeta piezas y memoriza puntos establecidos.
4.4 Módulo del Cargador En cada producción automatizada hay que almacenar las piezas y suministrárselas ordenadas al proceso de producción. En MecLab® esta función la desempeña la estación almacén apilador. El cilindro dispuesto en posición horizontal desplaza las piezas almacenadas en la torre del depósito. El cilindro dispuesto en posición vertical puede así copiar el proceso de introducción a presión. Todos los procedimientos se controlan de forma electro neumática.
Ilustración 3 Módulo de Cargador
Las características de todos los sistemas de manipulación se definen según los siguientes criterios:
Cantidad de ejes
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Velocidad Precisión Espacio de trabajo
En la siguiente tabla se incluyen los componentes más importantes de la estación del cargador y, además, sus respectivos símbolos. (FESTO, 2014) Tabla 1 Características del Módulo
5. PROCEDIMIENTO Conexión entre Labview y los módulos Festo mediante EzOPC 5.1 Abrir el programa EzOPC
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Ilustración 4 EZOPC Festo Didactic
5.2 Habilitar las opciones “CIROS/COSIMIR” y “S7 -PLCSIM” 5.3 Verificar la conectividad entre el ordenador y el módulo festo.
Ilustración 5 Visual Controller
5.4 Comprobar las salidas de los sensores en el módulo. 5.5 Comprobar las salidas de los sensores LabView-Festo
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Ilustración 6 Conexión física de entradas y salidas del modulo FESTO
5.6 Para asignar las entradas y salidas en los botones y leds respectivamente, dar clic derecho >Propiedades.
Ilustración 7 Selección de leds en LabView
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5.7 Seleccionar Data Binding y dar click en la opción de Leer o Escribir según sea lo deseado
Ilustración 8 Selección de propiedades para los leds
5.8 Presionar en buscar para direccionar al bit deseado de la easy port, usando el EZOPC
. Ilustración 9 COM de FestoDidactic
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5.9 Repetir el proceso con todas las entradas y salidas deseadas . 5.10 Ejecutar el programa en Labview unas ves realizaa la comunicación tanto para entradas y salidas. TRABAJO COMPLEMENTARIO Presentar en diseño una propuesta para un sensor y un actuador que mejore el proceso. Generar la secuencia la cual será implementada en Labview. A+/A-B+/BConsideraciones
Pistón A: Es doble efecto y biestable (sin finales de carrera) Posee dos salidas a controlar.
Pistón B: Retorno por resorte y monoestable (con final de carrera). Posee una salida a controlar con un sensor de final de carrera. El proceso consta de dos actuadores, y su secuencia se basa en: a. Extender el actuador de doble efecto A+, para empujar la pieza colocada en el módulo del cargador. b. Después de un determinado tiempo se retrae el actuador A- y al mismo tiempo se extiende el actuador de simple efecto B+ c. Cuando se encuentre extendido al máximo el actuador B se encenderá elsensor ubicado en el mismo. d. Después de un determinado tiempo, el actuador de simple efecto B se retrae.
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Ilustración 10 Secuencia en Labview
Adaptar y mejorar el HMI para el proceso según lo obtenido en la práctica. Realizar una interfaz gráfica amigable con el usuario, modificado los leds, añadiendo un “Boolean” para identificar cuando el sensor se encuentra en alto.
Cambio de colores en la interfaz para una pantalla más llamativa y que se fácil el reconocimientos de datos importantes.
Ilustración 11 Creación de interfaz en LabView
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Crear una animación en base a secuencias que permita mostrar una simulación del proceso. Gracias a la opción “Ring” es posible generar una secuencia de fotos cada cierto
periodo de tiempo, inficando la posición en la que se encuentra la imagen.
6. ANÁLISIS DE RESULTADO El control y la manipulación se lo puede realizar con los módulos Meclab, mediante la detección yenvio de los bits que controlan cada elemento. LabView-Festo
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El modulo del cargador fue controlado mediante LabVIEW gracias a los puertos OPC, al cual se logró realizar un proceso de almacenaje y colocación de las piezas.
LabVIEW nos proporciona una facilidad de programar y controlar plantas industriales para que cumplan secuencias requeridas para cada proceso de una planta industrial aportado a un mundo donde predomine la automatización industrial.
7. CONCLUSIONES
Una interfaz de HMI que explique el proceso proporciona un mejor entendimiento del funcionamiento de la secuencia para operada para el usuario Al realizar la interfaz con Labview se debe tener presente las entradas y salidas correspondientes conectadas en el módulo FESTO para que no existe ninguna equivocación. Es posible controlar el módulo de cargador mediante la comunicación con Labview y detección de “unos y ceros” para cada elemento de
accionamiento.
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8. RECOMENDACIONES
Seleccionar las entradas y salidas correspondientes en Labview para el funcionamiento del módulo. Realizar una interfaz a fin con el proceso que se desea obtener. Seguir el proceso de configuración y conexión entre LabView con EzOPC.
9. Bibliografía FESTO. (2014). Automatización de procesos: seguridad de funcionamiento . Recuperado el Agosto de 2015, de http://www.festo.com/cms/es_corp/13898.htm Ingenieria. (19 de Febrero de 2009). Manual Fluidsim. Recuperado el 5 de Agosto de 2015, de http://ingenieria-y-ocio.blogspot.com/2009/02/manual-fluidsim.html MotrikonOPC. (s.f.). Que es un Servidor OPC . Recuperado el Agosto de 2015, de http://matrikonopc.es/opc-servidor/index.aspx TECNOLOGIA, C. E. (26 de Agosto de 2014). NI Labview 2013 + Toolkits (torrent) . Recuperado el Agosto de 2015, de http://tecieinf.blogspot.com/2014/08/ni-labview2014-toolkits-torrent.html
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10. ANEXOS
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