Ejercicios de Grafcet adaptados.pdf

Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática

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Informática Industrial

Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Bilbao Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática


Ejercicios de Diseño con SFC-GRAFCET

Docente: Arantza Burgos Burgos

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1. Taladro. Animación

Sea un taladro tal como el de la figura en el que la broca gira durante todo el ciclo de funcionamiento. El control de los movimientos se realiza mediante cinco contactores:  D = Descenso  S = Subida  Vr = Velocidad Velocidad rápida rápida  Vl = Velocidad Velocidad lenta. lenta.  GB = Giro de la broca Los finales de carrera b0, b1 y b2 limitan el recorrido de la broca.

Se desea un descenso rápido entre b0 y b1, a continuación un descenso lento entre b1 y b2 y finalmente una subida rápida entre b2 y b0. El ciclo comenzará cuando se accione el pulsador de marcha marcha “Marcha” y cuando finalice el taladro se detendrá a la espera de que se accione de nuevo el pulsador pulsador de marcha. 2

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2. Transferencia de Piezas. En el puesto de verificación de la figura el cargador alimenta por gravedad piezas que son detectadas por un sensor s1. El cilindro A las empuja hasta situar la pieza frente al cilindro B, después de que A haya retrocedido, el cilindro B las lleva hasta la posición de evacuación. Los dos cilindros van provistos provistos de distribuidores de doble doble pilotaje. El ciclo comenzará cuando se accione el pulsador de Marcha y s1 detecte la presencia de una pieza, es decir, que este a uno, y se parara cuando se de al pulsador de Paro. B+

Marcha

Entrada piezas

+

Paro

BA-

-

+

A+

b0

s1 b1

a1

a0

Salida piezas

Animación 4

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3. Mezclador. Dado el dispositivo de la figura se desea disolver un producto, contenido en la tolva, en un disolvente. La mezcla debe contener un volumen volumen V de disolvente disolvente que será medido por medio de un contador volumétrico volumétrico (ContVol ),), y una cantidad Q de producto (pesado en la báscula B). El contador volumétrico da una señal igual a 1 si el volumen es igual o superior al deseado y dará 0 si el nivel es inferior (si no pasa disolvente por el contador el valor será 0). El disolvente disolvente es extraído mediante una bomba que que se activará con la señal Bomba . La dosificación del producto se realiza mediante una báscula y dos válvulas monoestables V1 y y V2 cerradas en reposo (V1=V2=0). En primer lugar se abre V1 (V1=1) para que el producto contenido en la tolva caiga en la báscula, cuando se alcanza la cantidad deseada un contacto b1 pasa de cero a uno y entonces se cierra la V1 . Se abre V2 y y el producto se vierte en el mezclador. El contacto b 0 se pondrá a uno cuando la báscula báscula esté vacía. Una Una válvula válvula V3 nos permitirá realizar la evacuación del producto terminado. El fin del vaciado es controlado por un sensor eV (este sensor valdrá valdrá 1 cuando la cubeta cubeta de mezclas esté esté vacía). vacía). El motor H sirve para para agitar la mezcla, mezcla, esta en marcha marcha (MotorH =1) =1) desde el comienzo del ciclo y se para cuando termina la evacuación. El ciclo comienza con la acción del pulsador de Marcha . Cuando se pulse el Paro se terminará con la mezcla en curso y el sistema se detendrá. detendrá.

Marcha Paro 6

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2. Transferencia de Piezas. En el puesto de verificación de la figura el cargador alimenta por gravedad piezas que son detectadas por un sensor s1. El cilindro A las empuja hasta situar la pieza frente al cilindro B, después de que A haya retrocedido, el cilindro B las lleva hasta la posición de evacuación. Los dos cilindros van provistos provistos de distribuidores de doble doble pilotaje. El ciclo comenzará cuando se accione el pulsador de Marcha y s1 detecte la presencia de una pieza, es decir, que este a uno, y se parara cuando se de al pulsador de Paro. B+

Marcha

Entrada piezas

+

Paro

BA-

-

+

A+

b0

s1 b1

a1

a0

Salida piezas

Animación 4

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3. Mezclador. Dado el dispositivo de la figura se desea disolver un producto, contenido en la tolva, en un disolvente. La mezcla debe contener un volumen volumen V de disolvente disolvente que será medido por medio de un contador volumétrico volumétrico (ContVol ),), y una cantidad Q de producto (pesado en la báscula B). El contador volumétrico da una señal igual a 1 si el volumen es igual o superior al deseado y dará 0 si el nivel es inferior (si no pasa disolvente por el contador el valor será 0). El disolvente disolvente es extraído mediante una bomba que que se activará con la señal Bomba . La dosificación del producto se realiza mediante una báscula y dos válvulas monoestables V1 y y V2 cerradas en reposo (V1=V2=0). En primer lugar se abre V1 (V1=1) para que el producto contenido en la tolva caiga en la báscula, cuando se alcanza la cantidad deseada un contacto b1 pasa de cero a uno y entonces se cierra la V1 . Se abre V2 y y el producto se vierte en el mezclador. El contacto b 0 se pondrá a uno cuando la báscula báscula esté vacía. Una Una válvula válvula V3 nos permitirá realizar la evacuación del producto terminado. El fin del vaciado es controlado por un sensor eV (este sensor valdrá valdrá 1 cuando la cubeta cubeta de mezclas esté esté vacía). vacía). El motor H sirve para para agitar la mezcla, mezcla, esta en marcha marcha (MotorH =1) =1) desde el comienzo del ciclo y se para cuando termina la evacuación. El ciclo comienza con la acción del pulsador de Marcha . Cuando se pulse el Paro se terminará con la mezcla en curso y el sistema se detendrá. detendrá.

Marcha Paro 6

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4. Sincronización de Procesos. En esta aplicación intervienen en las receptividades de las transacciones los estados de otras etapas: ciertas acciones de la secuencia S1 están prohibidas mientras se desarrollan otras de S 2. Dos dispositivos deslizantes D1 y D2 movidos por cilindros de simple efecto (Cli1 y Cil2) y provistos de distribuidores monoestables pueden desplazarse entre dos posiciones señaladas por los captadores a 1 , b1 , a2 y b2 hacia el único puesto de tratamiento T. En el puesto de tratamiento el depósito D 1 sufre una operación O1, cuyo final es avisado por FinOp1 y lo mismo ocurre con D2 (FinOp2). El desarrollo del ciclo es el siguiente:  Al ser accionados los pulsadores de marcha de ambos procesos, los dispositivos se desplazan hasta el punto de tratamiento. El primero que llega a la posición posición de tratamiento será el primero en ser tratado y el otro no debe ser tratado hasta que el primero no haya sido ya tratado y esté en posición de reposo.  En el improbable caso de que los dos dispositivos lleguen exactamente al mismo tiempo al puesto de tratamiento, se dará prioridad al dispositivo dispositivo D1 sobre el D 2.

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5. Llenado de Botes de Pintura.

Proceso de llenado de botes de pintura.     



Alimentación detectada por FC 0 Arranque de la cinta en sentido horario mediante flanco ascendente de la señal de marcha. Parada de la cinta cuando el recipiente llegue a FC2 Llenado del recipiente mediante la apertura de la válvula biestable V1 durante 2 seg. Arranque de la cinta en sentido antihorario hasta que el recipiente llegue a FC1 Parada de la cinta durante V 5 seg. para el cierre y etiquetado del recipiente. Rearranque de la cinta hasta posición inicial. M Descarga del recipiente y espera a la ejecución de un nuevo ciclo FC FC FC 1

 

0

1

2

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6. Control de un Semáforo. Se pretende automatizar un paso de peatones para permitir el paso seguro de los mismos. La PO está compuesta compuesta por:  2 semáforos: cada uno incorpora un indicador con tres lámparas para los vehículos (roja, amarilla y verde) y un indicador con dos lámparas para los peatones (roja y verde).  2 pulsadores para la solicitud de paso por parte de los peatones (uno a cada lado de la carretera). Tras un estudio en que se tiene en cuenta la velocidad de los coches y la distancia a recorrer por los peatones se determina que los tiempos necesarios para los distintos estados de los semáforos son los mostrados en el diagrama de tiempos.  El amarillo para vehículos debe durar 3 seg.  El rojo para vehículos debe durar 16 seg. y arrancar simultáneamente con el verde de los peatones.  El verde para peatones debe durar 10 seg. Tan pronto como finalice, el semáforo deberá deberá conmutar conmutar a rojo.  El retardo para la siguiente solicitud de verde por parte de los peatones deberá durar 1 seg.

Peat_rojo Peat_verde Auto_rojo Auto_amar Auto_verde Pulsador

0

3

6

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7. Máquina Apiladora. Se desean empaquetar una serie de piezas en lotes de 4 unidades. Inicialmente el sistema puede encontrarse en cualquier situación, antes de comenzar el funcionamiento se deberá vaciar completamente y asegurarnos que los cilindros se encuentran recogidos.

Cilindro B a1

a0

Cilindro CilindroAA

b0 b1

d0

Al contenedor

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7. Máquina Apiladora. Para la realización de este problema contaremos con: 



    

El cilindro A que está accionado por una válvula biestable biestable de 5 vías 2 posiciones y dispone de dos sensores de final de recorrido.  (A+). Activación de electroválvula del cilindro  (A-). Desactivación de electroválvula del cilindro  (a0). Sensor magnético que detecta que el cilindro A está dentro  (a1). Sensor magnético que detecta que el cilindro A está fuera El cilindro B que está accionado por una válvula biestable de de 5 vías 2 posiciones y dispone de dos sensores de final de recorrido.  (B+). Activación de electroválvula del cilindro  (B-). Desactivación de electroválvula del cilindro  (b0). Sensor magnético que que detecta que el cilindro B está dentro que detecta que el cilindro B está fuera  (b1). Sensor magnético que Una rampa por donde llegan las piezas. Un sensor d0 que detecta la presencia de una nueva pieza. Un pulsador de marcha (Marcha) Un pulsador de parada (Paro) Una seta de emergencia (Emergencia) y un pulsador de rearme (Rearme).

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7. Máquina Apiladora. Descripción del proceso: 

    

Al accionar el pulsador de marcha, el sistema comenzará a funcionar y al dar al pulsador de parada, una vez introducidas las cuatro piezas que estén en curso, el sistema se detendrá. Para que comience a funcionar de nuevo nuevo deberá darse a la marcha. El ciclo de funcionamiento automático es el siguiente: Las piezas que llegan de la rampa de entrada son detectadas por el sensor d0 y se irán apilando de cuatro en cuatro en el recinto B. Cada vez que se reciba reciba una nueva pieza, se se activará el cilindro A para que empuje la pieza contra la pared del fondo y se actualizará actualizará el contador de piezas apiladas. Si ya hay cuatro piezas apiladas, apiladas, se activará el cilindro B para que las las saque del sistema. Además existe una parada de emergencia que se activa mediante una seta de emergencia en el pupitre de control. Existe un pulsador de rearme mediante el cual el operador indica que ya no hay situación de emergencia.

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7. Máquina Apiladora (Ampliación). 

Una cinta por donde llegan las piezas.  La cinta transportadora puede funcionar en dos sentidos por lo que dispone de dos señales de control para poner en marcha el motor MC_dentro, MC_fuera.  Un sensor de pieza en cinta SPiezaCinta.  Un sensor de posición SPos que nos indica si la pieza esta bien situado, es decir con el hueco hacia arriba.

Descripción del proceso: 



Al entrar una pieza en la cinta, es detectada por el sensor de pieza en cinta SPiezaCinta. Trascurridos cuatro segundos desde el momento en que se detecta la pieza, la cinta deberá pararse durante dos segundos, tiempo necesario para detectar si la pieza esta bien situada. Si la pieza esta bien situada (SPos =1) la cinta se pondrá en marcha de nuevo, siempre que la posición de entrada este libre y el cilindro A recogido, hasta que no se detecte la pieza en la cinta. Si la pieza no esta bien situada (SPos =0) se deberá sacar del sistema por la entrada. Si se detectan 4 piezas seguidas erróneas el sistema deberá dar un aviso al operario (mostrar un mensaje durante 5 segundos) y continuar.

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8. Llenado de Envases. Se desean llenar tres tipos de envases ( E1, E2 y E3) con diferentes mezclas obtenidas a partir de tres líquidos distintos ( L1, L2 y L3). Los líquidos están contenidos en tres depósitos y la salida de ca da líquido se controla con una electroválvula. Los compuestos se obtienen controlando el tiempo que está abierta cada una de las válvulas:  Envase E1: quince segundos de líquido L1.  Envase E2: diez segundos de L1 y doce segundos de L2.  Envase E3: siete segundos de L3, trece segundos de L2 y cinco segundos de L1.

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8. Llenado de Envases. Para la realización de este problema contaremos con:  Una cinta transportadora C1 por la que llegan los envases.

La cinta transportadora puede funcionar en dos sentidos por lo que dispone de dos señales de control MC1_dentro, MC1_fuera.  Un sensor de entrada SEntradaC1 .  Un sensor de posición SPos que nos indica si el envase esta bien situado, es decir con el hueco hacia arriba. Una cinta transportadora C2 por la que los envases salen del sistema que dispone de un motor de arrastre que se activa mediante la señal MC2_marcha . Un cilindro B de tres posiciones que impulsa una plataforma móvil encargada de situar cada uno de los contenedores en la posición correcta en cada momento. Esta controlado por las señales B+, B-. Dispone de tres finales de carrera b0, b1, b2 que nos indica la posición del cilindro. Un sensor que nos indica que el envase esta sobre la plataforma SPlat . Tres depósitos con los líquidos a introducir en los contenedores. Cada uno de ellos dispone de una válvula monoestable V1 , V2 y V3 que al activarse dejan caer el líquido sobre los envases. Un cilindro A de simple efecto que se encarga de evacuar cada uno de los recipientes cuando está completo. Esta controlado con la señal A+ . Dispone de dos finales de carrera a0 y a1 que indican si el cilindro se encuentra extendido o recogido. En el sistema varios pulsadores: Marcha y Paro para arrancar y parar el proceso, Emergencia y Rearme . Una luz que nos indicará que se ha producido una emergencia. Esta luz se activará con la señal Rojo . 

 

  

 

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8. Llenado de Envases. Descripción del proceso:   





  

Inicialmente el sistema se encuentra sin envases, los depósitos llenos y los cilindros pueden estar en cualquier posición. Cuando se de el pulsador de Marcha y una vez que los cilindros se encuentren en sus posiciones iniciales, se pondrá en marcha la cinta C1. El primer envase en llegar será el E3, a continuación el E2 y finalmente el E1. Los envases entran en la cinta C1 y son detectadas por el sensor de entrada SentradaC1 . Trascurridos tres segundos desde el momento en que se detecta el envase, la cinta deberá pararse durante dos segundos, tiempo necesario para detectar si el envase esta bien situado. Si el envase esta bien situado ( SPos =1) la cinta se pondrá en marcha de nuevo hasta que se deposite el envase sobre la plataforma. Si el envase no esta bien situado (SPos =0) se deberá sacar del sistema por la entrada. Cuando llegue el envase E3 por la cinta C1 y se deposite en la plataforma, el cilindro B se moverá una posición para hacer coincidir al envase bajo el depósito L2 y esperará hasta que llegue el envase E2. En ese momento el cilindro B volverá a moverse una posición para situar el envase E3 bajo el depósito L3 y dejar así espacio para el último envase. Una vez que cada envase esté situado debajo del depósito adecuado, se abrirán todas las válvulas a la vez, cada una de ellas durante el tiempo prefijado. Cuando se hayan cerrado todas las válvulas, se expulsará el envase E1 del sistema mediante el cilindro A y se recogerá el cilindro B hasta la posición central para situar los envases E2 y E3 bajo los depósitos L1 y L2 respectivamente. La operación se repetirá hasta que todos los envases estén fuera del sistema con la mezcla adecuada. La cinta C2 se pondrá en marcha cada vez que se deposite un envase sobre ella y funcionara durante 5 segundos, tiempo necesario para sacar el envase del sistema. Cuando se de a un interruptor de Paro, se terminará con el ultimo lote y no entraran más envases (se parará la cinta C1) y una vez que salga el ultimo envase el proceso deberá detenerse. Si se activa la seta de emergencia Emergencia , el sistema se detendrá en seco, y una luz roja deberá parpadear con una cadencia de 1sg. Al quitar la emergencia el sistema no funcionará de nuevo hasta que no se rearme (Rearme) . 22

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9. Movimiento de Vaivén de un Móvil. Considérese un móvil que se desliza por un husillo movido por un motor de doble sentido de giro (para lo cual incorpora un contactor “ CDerecha ” para girar a derechas y otro contactor “ CIzquierda ” para girar a izquierdas). El móvil debe iniciar un movimiento de vaivén continuado entre los puntos “F0 ” y “F1 ” en el momento que se active la señal de puesta en marcha “Marcha ”. En cada extremo el móvil tiene que esperar un tiempo T=2 seg. Un impulso sobre el pulsador de parada “Paro ” debe detener el motor cuando finalice el movimiento de vaivén en curso. Además se dispone de un mando de emergencia “Emergencia ” que debe producir el retroceso inmediato del móvil a la posición de origen (“F0 ”), y el sistema no podrá volver a ponerse en marcha hasta que no se accione el pulsador de rearme “rearme ”. 27

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10. Almacenamiento de Piezas. Se desean almacenar piezas en grupos de 20 unidades. La secuencia es la siguiente: al inicio del ciclo, el cilindro 1.0 extrae una pieza del almacén. A continuación, el cilindro 2.0 empuja la pieza sobre el plano inclinado y posteriormente se recogen ambos cilindros simultáneamente. Cuando el número de piezas llegue a 20, el cilindro 3.0 desplaza la caja para que sea retirada y retrocede. Cuando el cilindro alcance la posición inicial se dispara un temporizador con 3 minutos para que el operario tenga tiempo de colocar una nueva caja. Transcurrido este tiempo el ciclo se repite. El sistema debe incluir:  Pulsador de marcha.  Ciclo único/ciclo continuo (se entiende por ciclo único la expulsión de una pieza del almacén).  Paro de emergencia.  Pulsador de reset. DC: detector de caja Todos los cilindros son de doble efecto y DP: detector de pieza están controlados por válvula biestables, A: cilindro 1.0 disponiendo además de sendos finales de B: cilindro 2.0 carrera para detectar sus posiciones anterior C: cilindro 3.0 y posterior. cu: ciclo único

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11. Control de Nivel y Temperatura. En un sistema formado por dos depósitos, se desea regular tanto la temperatura del caudal de salida como el nivel de los depósitos, dando prioridad a la variable temperatura sobre la variable nivel. Para ello habrá que diseñar y desarrollar un programa de PLC que cumpla que:  Si la temperatura se encuentra dentro del margen fijado (60-65 ºC), la válvula E1 se abrirá para suministrar un flujo de agua, y la válvula E2 se abrirá también hasta que el depósito 2 alcance el nivel fijado (2 m.). Una vez alcanzado el nivel de consigna, la válvula E2 se cerrará y permanecerá así hasta que el líquido contenido en el depósito 2 se encuentre por debajo del nivel mínimo (1.9 m.).  Cuando la temperatura salga fuera de los márgenes fijados, las válvulas E1 y E2 se cerrarán, independientemente de que el depósito 2 haya alcanzado o no su nivel de referencia, permaneciendo cerradas hasta que la temperatura vuelva a estar dentro del rango establecido. Para ello se procederá a calentar o enfriar el agua haciendo circular el agua en un circuito cerrado entre el depósito 1 y el 2 y activando en cada caso la resistencia o la entrada de ai re. Sensor de nivel Válvula E2

Bomba

Válvula E1

Sensor de temperatura

Resistencia

DEPÓSITO 2 Entrada de aire

DEPÓSITO 1 30

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12. Planta Embotelladora. Fases A y B de diseño La máquina consta de las siguientes partes: 







Estación de carga: los recipientes llegan por una cinta y se transfieren a la cinta de máquina a través del cilindro neumático A. La cinta de máquina avanza un paso con el cilindro B. El acoplamiento de piñón y cremallera avanza sólo de izquierda a derecha, es decir, cuando el cilindro B retrocede no arrastra la cinta hacia atrás. Estación de llenado: el llenado lo efectúa un dosificador volumétrico controlado por el cilindro C y una válvula D. Estación de taponado: la operación de taponado consiste en la transferencia del tapón mediante el cilindro G y aproximación mediante el cilindro E. El tapón queda retenido en el receptáculo, se retiran los cilindros G y E y posteriormente se rosca el tapón aproximando nuevamente E y haciendo girar el tapón mediante el motor neumático F. Sensores: Inicialmente se ha previsto que cada cilindro lleve un sensor final de carrera, identificado por la misma letra (en minúscula) y el subíndice 1 o 0, según esté extendido o replegado. Así, por ejemplo, el sensor “a1”, indica cilindro “A” extendido y “a0” cilindro “A” replegado. Como caso especial, el cilindro E lleva un detector de presión (e1) para detectar que el tapón ha llegado a tope en la transferencia o durante el roscado del tapón al recipiente. 31

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13. Control de Giro de Tres Motores. Para la realización de este problema contaremos con:  Tres motores (A , B , C )  

Tres volantes acoplados a los motores. Cada volante, a su vez, llevara incorporada una leva. Tres interruptores (a , b , c )

Descripción del proceso:

El accionamiento de un pulsador de puesta en marcha M hace que se ponga en funcionamiento el motor A (cualquiera que sea la posición de la leva). Cuando la leva del motor A , accione el interruptor a , se desconecta este motor y se ponen en funcionamiento los motores B y C . En el momento en que sea accionado el interruptor b , se desconectara el motor B y se pondrá en funcionamiento el motor A .  A partir de este momento existen dos variantes distintas al problema:  1ª Cuando sea accionado c se desconectaran A y C , terminando el ciclo, hasta nueva orden de M .  2ª Cuando sea accionado c tres veces se desconectaran A y C , terminando el ciclo, después de lo cual se espera nueva orden de M . Consideración : La pulsación o persistencia de M durante el ciclo, no deberá provocar efecto alguno; solo será activa al principio del mismo. 

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14. Línea de Montaje. Para la realización de este problema contaremos con: 

Una cinta transportadora que funciona de la siguiente manera: Para hacer que comience a andar se debe poner a 1 la entrada MC. Una vez que comience a funcionar no será necesario mantener a 1 esta señal. Para detener la cinta se pondrá a 1 la entrada PC. Un sensor que valdrá 1 cuando la cinta esté funcionando (mc). Seis células fotoeléctricas (fi, f1, f2, f3, f4, ff). Cuatro puestos de tratamiento de piezas: Puesto P1: Operación OP1, Puesto P2: Operación OP2, Puesto P3: Operación OP3, Puesto P4: Operación OP4. 



  

Descripción del proceso :

Cuando se detecta una pieza a la entrada de la cinta transportadora (fi=1) esta deberá ser activada y las piezas pasarán sucesivamente por los puestos P1, P2, P3 y P4. En cada uno de los puestos se realizaran las operaciones oportunas sobre la pieza. Cuando una pieza sale de un puesto de trabajo, inmediatamente es detectada por la fotocélula del siguiente puesto. La cinta transportadora se detendrá cuando no quede ninguna pieza en la línea y no se detecte la existencia de pieza en la entrada. Consideraciones :  La llegada de piezas no es continua; así, podrá haber sobre la cinta una, dos, tres, cuatro o ninguna pieza.  Un puesto solo deberá estar activado o realizando operaciones si tiene pieza, es decir mientras esté activada la fotocélula correspondiente al puesto. Así, en el puesto P1 se realizará la operación OP1 mientras esté activada la fotocélula f1. 

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14. Línea de Montaje.

MC PC

Control de la Cinta Transportadora

fi

P1

P2

P3

P4

f1

f2

f3

f4

ff

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15. Control de una Grúa. Para la realización de este problema contaremos con:  Una grúa.  Dos motores de doble sentido de giro, uno para el movimiento horizontal de la grúa y otro para el movimiento vertical.  Seis finales de carrera. Se trata de controlar una grúa para que se pueda realizar un tratamiento sobre unos bloques de material. Partiendo de la posición de reposo (la representada en la figura) toma un bloque de material y lo traslada hasta la posición 5, donde deberá descender 10 veces hasta la posición 6 antes de regresar a la posición origen; cuando vuelva a alcanzar la posición de reposo número 1, la grúa se parará. El sistema cuenta con un interruptor de control o arranque que tendrá que ser activado, cada vez que deseemos que la grúa realice el ciclo. En la figura se ilustra el proceso a automatizar.

5

5

6

Tratamiento de material Recogida de material sin tratar y deposito de material tratado 35

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16. Elevador Clasificador para Paquetes. Para la realización de este problema contaremos con:  Cinco finales de carrera (A0, A1, B0, B1).  Dos detectores de posición (C0, C1).  Tres cilindros: dos de simple efecto (B y C) y uno de doble efecto (A).  Una bascula encargada de la clasificación de los paquetes.  Cuatro cintas transportadoras.  Dos luces indicadoras, que nos informaran sobre que tipo de paquete estamos trabajando. El proceso se inicia con el transporte de uno de los paquetes a la báscula; una vez clasificado el paquete en la báscula, se deberá encender una luz indicadora del tipo de paquete (luz 1 será para paquete grande y luz 2 será paquete pequeño). A continuación el paquete es transportado por la cinta 1 hasta el plano elevador. El cilindro C eleva los paquetes. Acto seguido los paquetes son clasificados; los paquetes pequeños son colocados en la cinta 2 por el cilindro A, y los paquetes grandes son colocados en la cinta 3 por el cilindro B. El cilindro C se recupera sólo cuando los cilindros A y B llegan a la posición final. 36

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17. Control de Llenado de Contenedores. Para la realización de este problema contaremos con: • Dos cintas transportadoras (Cinta1 y Cinta2 ) que funcionan de la

siguiente manera:

Para hacer que comience a andar se debe poner a 1 la entrada MC1 (cinta1) y MC2 (cinta2). Una vez que comience a funcionar no será necesario mantener a 1 esta señal.  Para detener la cinta se pondrá a 1 la entrada PC1(cinta1) y PC2 (cinta2). 

•

Una bascula que pesara los contenedores. Ésta proporciona dos señales en función del peso:  p1  que valdrá 1 cuando el peso del contenedor alcanza los 10kg.  p2  que valdrá 1 cuando el peso del contenedor alcanza los 20kg.

Un cilindro de simple efecto (C) para sacar los contenedores de la bascula. Un deposito con el material de llenado y una válvula (V1) para regular su salida. • Cuatro sensores: • •

 cb  que valdrá 1 cuando el contenedor se encuentra situado sobre la bascula  ct  que valdrá 1 cuando el contenedor es de tamaño grande  cf  que valdrá 1 cuando el cilindro saque el contenedor fuera de la bascula  cc  que valdrá 1 cuando se detecte un contenedor en la cinta

Descripción del proceso: Para que el sistema comience a funcionar es necesario activar el pulsador de puesta en marcha m y que sobre la cinta2 se detecte un contenedor. Los contenedores son

trasladados hasta la bascula por la cinta2. En función del tamaño de los contenedores, la cantidad de material de llenado varia, siendo 10kg para los pequeños y 20kg para los grandes. El llenado de los contenedores se realiza con el material del deposito que es transportado por la cinta 1. Una vez llenado un contenedor, el cilindro lo evacuara del puesto de llenado. El proceso terminará cuando no se detecte ningún contenedor en la cinta2. 37

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17. Control de Llenado de Contenedores.

MC1

Cinta 1 PC1

ct cb

Cinta 2

MC2

p1 p2 PC2 cf

cf

C

C

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18. Montacargas. Para la realización de este problema contaremos con:

Un montacargas. Tres cintas transportadoras: dos de salida (1er y 2º piso) y una de entrada (3er piso). er • Dos cilindros para la evacuación de piezas en el 1 y 2º piso. • Un conjunto de sensores con distintas finalidades: • •

 Detectar en que planta se encuentra el montacargas (spi1, spi2, spi3).  Detectar si hay piezas en cada cinta (pc1, pc2, pc3).  Detectar si los cilindros han sacado la pieza del montacargas.  Detectar si la pieza esta dentro del montacargas.


El accionamiento de un pulsador de puesta en marcha m hace que se ponga en funcionamiento el sistema. Al ponerse en marcha el montacargas estará situado en el 3er piso. Si cuando arranca el sistema hay alguna pieza en las cintas de evacuación, lo primero que tendrá que hacer nuestro sistema de control será sacar las piezas de esas cintas (optimizando en tiempo la evacuación).

La llegada de nuevas piezas se realiza por la cinta de la tercera planta y la salida se ira alternado entre la primera y la segunda planta. La primera pieza deberá salir por la primera planta, la segunda pieza por la segunda planta, la tercera pieza por la primera, .... y así sucesivamente. El proceso finalizara cuando la ultima pieza sea depositada en la cinta correspondiente y el montacargas se sitúe en la tercera planta. 39

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18. Montacargas. M spi3

pc3 Cinta3

C2

pc2

spi2 Cinta2

C1

pc1 Cinta1 spi1 40

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19. Limpieza de Piezas. Para la realización de este problema contaremos con:

Dos motores de doble sentido de rotación, uno para el movimiento vertical de la grúa y otro para el movimiento transversal. • Cinco finales de carrera (F2, F3, F4, F5 y F7). • Un contacto de inicio de ciclo (S2). • Una bascula que pesara las jaulas con las piezas. Ésta proporciona tres señales en función del peso: •

  

p1  que valdrá 1 cuando el peso de la jaula alcanza los 10kg. p2  que valdrá 1 cuando el peso de la jaula alcanza los 20kg. p3 que valdrá 1 cuando el peso de la jaula alcanza los 30kg.


Para que el sistema comience a funcionar es necesario activar el contactor de inicio de ciclo S2. La grúa introducirá la jaula portadora de las pieza a tratar en los depósitos correspondientes en función del peso de la pieza. Si se trata de una pieza de 10Kg. únicamente se introducirá en el deposito 1, si la pieza es de 20Kg. deberá introducirse en ambos depósitos (1º en el 1 y 2º en el 2) y si se trata de la pieza de 30Kg. solo se introducirá en el deposito 2. 41

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19. Limpieza de Piezas.

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20. Cadena de Embotellado. Para la realización de este problema contaremos con:

Dos motores M1 y M2 que moverán sus correspondientes cintas transportadoras (los contactores de los motores deberán estar activados para que las cintas funcionen). • Un detector inductivo que detecta la salida de las botellas. • Un detector inductivo para los tapones. • Un detector fotoeléctrico para detectar cuando las botellas se encuentran en el punto de expulsión. • Un mecanismo de expulsión para las botellas sin tapón, que las desplaza de la cinta1 a la cinta2. • Una alarma que una vez activada no se parará hasta que no se de al pulsador de paro de alarma (PA). • Interruptor (Cc) de ciclo único - ciclo continuo (se entiende por ciclo único el paso de una botella). • Un detector de botella en la cinta 2. • Un interruptor de Marcha (M). •


Una de las fases de producción de una cadena de embotellado, consiste en la colocación de un tapón en la botella una vez finalizada la secuencia de llenado. Las botellas se desplazan por la cinta 1, separadas por la misma distancia y a velocidad constante. Se trata de detectar y sacar de la cadena las botellas que salgan de la fase de cierre sin el correspondiente tapón; además si en un determinado periodo de tiempo (en este caso 7 botellas), se rechazan más de tres botellas, debe activarse una alarma y parar la cinta 1. La cinta 2 se pondrá en marcha cuando se detecte una botella errónea (botella sin tapón) y se detendrá cuando se detecte que la botella a expulsar se encuentra sobre ella. 43

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20. Cadena de Embotellado.

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21. Formación de Bobinas de Cable Telefónico. Para la realización de este problema contaremos con:

Un casquillo sobre el que se enrollará el cable telefónico. Alimentador de cable que tiene una autonomía para la formación de 33 bobinas. • Un motor preparado para girar a dos velocidades. • Un mandrino acoplado al eje del motor. El mandrino dispone de un sistema de control hidráulico que le permite expandirse (con el fin de fijar el casquillo sobre el que se enrollará el cable) o contraerse (para permitir extraer la bobina una vez finalizado). • Un operario que será el encargado de poner los casquillos en el mandrino, sacar las bobinas y cambiar el alimentador. Este operario será avisado mediante mensajes. • Un conjunto de sensores con distintas finalidades: • •

•

  

Detectar si el mandrino esta expandido o contraído (MandExp, MandCont). Detectar si el cable se encuentra fijado en el casquillo (CableFijado). Detectar si se ha colocado un casquillo en el mandrino (CasEnMand).

   

De puesta en marcha: Marcha De cambio de alimentador realizado: Cambio De emergencia: E De rearme: R

Un conjunto de pulsadores que accionará el operario:


Para que el sistema comience a funcionar es necesario: activar un pulsador de puesta en marcha " Marcha" , que en el mandrino se encuentre situado un casquillo y que el extremo del cable se encuentre fijado en el casquillo. Para formar la bobina con el cable telefónico el motor deberá girar de la siguiente manera: durante 1 minuto a velocidad lenta, 15 minutos a velocidad rápida y de nuevo 30 segundos a velocidad lenta. Una vez formada la bobina (casquillo + cable) el operario deberá sacarla del sistema y el ciclo podrá comenzar de nuevo. Además se dispone de un mando de emergencia “E” que producirá la parada del proceso y el sistema no podrá volver a ponerse en marcha hasta que no se accione el pulsador de rearme “R”. Tener en cuenta que una vez dada la orden de emergencia si el mandrino se encuentra expandido, será necesario contraerlo para que pueda ser evacuada la bobina en fase de formación. 45

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21. Formación de Bobinas de Cable Telefónico. Alimentador Cable

Mandrino

Casquillo

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22. Vagoneta Clasificadora. Para la realización de este problema contaremos con:       

Una vagoneta, que se puede desplazar a la derecha (MoverD) y a la izquierda (MoverI). La vagoneta lleva un brazo que se puede desplazar hacia arriba (SubirBrazo) y hacia abajo (BajarBrazo). El brazo lleva una pinza que se puede abrir (AbrirPinza) y cerrar (CerrarPinza). Un conjunto de sensores: FCA y FCB que indican cuando el brazo esta en las posiciones A y B respectivamente. PA y PB que detectan la existencia de pieza en A y en B. SI y SD, indican la posición de la vagoneta en la izquierda y en la derecha.


La vagoneta deberá recoger las piezas y depositarlas en la posición inicial. La posición inicial es la que se observa en la figura: La acción sobre el pulsador de puesta en marcha inicia el proceso. Si existe alguna pieza tanto en A como en B la vagoneta deberá dirigirse a la posición correspondiente recogerla y depositarla en la posición inicial. Siempre que existan piezas tanto en A como en B recogerá la de la posición A. El proceso continuara mientras existan piezas, sino deberá pulsarse el botón de marcha para comenzar el ciclo nuevamente. 47

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22. Vagoneta Clasificadora. FCA

PA

BajarBrazo SubirBrazo FCB

PB

FC0 SI

MoverI

MoverD

SD

CerrarPinza

AbrirPinza

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23. Sistema Clasificador. Para la realización de este problema contaremos con:    



Dos vagonetas (vagoneta 1 y vagoneta 2) que se pueden desplazar a la derecha (MoverD) y a la izquierda (MoverI). Las vagonetas llevan un brazo que se puede desplazar hacia arriba (SubirBrazo) y hacia abajo (BajarBrazo). Cada brazo lleva una pinza que se puede abrir (AbrirPinza) y cerrar (CerrarPinza). Un conjunto de sensores para cada vagoneta:  FCA y FCB que indican cuando el brazo esta en las posiciones A y B respectivamente.  PA y PB que detectan la existencia de pieza en A y en B.  SI y SD, indican la posición de la vagoneta en la izquierda y en la derecha. Un sensor (DP), que detecta pieza en el deposito de piezas 2. Las piezas saldrán continuamente, hasta que se vacíe el deposito.

NOTA: todas la variables tienen el subíndice correspondiente a cada vagoneta: ejemplo: MoverD1 y MoverD2, FCA1 etc. Descripción del proceso:

La vagoneta 1 deberá recoger las piezas que ha dejado la vagoneta 2 y depositarlas en la posición inicial. La posición inicial del sistema es la que se observa en la figura. La acción sobre el pulsador de puesta en marcha inicia el proceso. Inicialmente no existen piezas en el almacén y la primera que se detecte en el deposito de piezas 2 se deberá colocar en la posición A y la siguiente en la B y así alternativamente hasta que no queden piezas en el deposito 2. La vagoneta 2 se encargara de recoger las piezas de su posición inicial (deposito de piezas 2) y de colocarlas en el lugar correspondiente (almacén) cuando se detecte que no hay pieza en alguna de las dos posiciones (A o B o en las dos). En el momento que en el almacén se disponga de alguna pieza la vagoneta 1 deberá dirigirse a la posición correspondiente recogerla y depositarla en la posición inicial (deposito de piezas 1), las piezas se recogerán en el mismo orden en que se van depositando. El ciclo se terminara cuando no se detecten mas piezas en el deposito 2 y hallan sido recogidas todas las piezas del almacén, en este caso el proceso continuara si se da el botón de puesta en marcha 49

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23. Sistema Clasificador.

Almacén

Vagoneta 1

Vagoneta 2

FCA2

FCA1 PA

BajarBrazo1 SubirBrazo1

FCB2

FCB1 PB

FC02

FC01 SI1

MoverI1

MoverD1

SD1

SI2

Deposito de Piezas 1

DP

SD2


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24. Pintado de Piezas. Para la realización de este problema contaremos con

Una deslizadera colocada sobre un eje horizontal. La deslizadera podrá trasladarse hacia la izquierda o derecha según se accione (Derecha, Izquierda).  Acoplada a la deslizadera se ha colocado una polea accionada por un motor que permite bajar y subir un electroimán colocado en su extremo (Bajar, Subir).  El electroimán se conectará para sujetar las piezas y poder trasladarlas (EI).  Un conjunto de Fotocélulas con distintas finalidades:  FC1 detecta pieza sobre la cinta1 en posición correcta para ser recogida.  FC2 deslizadera situada a la izquierda, sobre la cinta1.  FC3 deslizadera situada en el centro, sobre la cinta2.  FC4 deslizadera situada a la derecha, sobre el tanque de pintura.  FC5 polea recogida.  FC6 polea extendida.  Un conjunto de pulsadores que accionará el operario:  Selector de funcionamiento (On-Off).  Pulsador de puesta en Marcha: Marcha  Seta de Emergencia: E  Pulsador de rearme: Reset 

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24. Pintado de Piezas. Descripción del proceso:  Se pone en servicio la máquina







 

colocando el Selector en posición On y pulsando Marcha. Si la máquina esta en posición inicial, la deslizadera en la izquierda, la polea recogida y se detecta que ha llegado pieza desde la cinta1 se pone en funcionamiento el proceso. El electroimán se conectará para agarrar la pieza situada en la cinta1, luego se deberá desplazar la pieza hasta el tanque de pintura, donde se introducirá y se mantendrá dentro durante 15 segundos. Transcurrido el tiempo de pintado, la pieza deberá ser trasladada a la cinta2. Una vez se halla realizado un ciclo si el Selector esta en On, continuará haciendo ciclos. Si ponemos el Selector a Off cuando termine el ciclo se parará y dejara de estar en servicio. Para volver a poner la máquina en servicio hay que poner el Selector a On y pulsar Marcha. La cinta1 se pondrá en marcha cuando se active el selector y se presione el pulsador de marcha. Se mantendrá activada hasta que se detecte que la pieza a llegado a la posición correcta desde la cual será recogida por el electroimán. La cinta comenzará de nuevo andar cuando se detecte que la pieza ha desaparecido y se parará de nuevo cuando la pieza este bien situada. La cinta2 se pondrá en marcha cada vez que se deposite una pieza sobre ella y funcionará durante 10 segundos, luego se detendrá. Si pulsamos la Seta de Emergencia se parará todo el proceso menos el electroimán (para impedir que caiga la pieza). Para que continúe el ciclo hay que liberar la Seta de Emergencia y pulsar Reset. 52

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24. Pintado de Piezas.

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25. Dosificador Mezclador Automático. Para la realización de este problema contaremos con:

Un mezclador que:  Para hacer que rote la cuchilla y se mezclen los productos, será necesario mantener a 1 la señal "Mezclar".  Dispone de un motor de pivotamiento de dos sentidos de marcha. Para poner en marcha el motor se tendrá que activar la señal Mp y mediante las señales Pd y Pi respectivamente, se indicará el sentido de giro.  Dos contenedores (A y B) con diferentes sustancias gobernados con dos válvulas monoestables (Va, Vb) y un tercero (C) donde se pesará la mezcla aportada por los contenedores A y B, gobernado por la válvula monoestable Vc.  Una bascula que pesara las sustancias aportadas por los contenedores. Ésta proporciona tres señales en función del peso:  b1  que valdrá 1 cuando el peso del contenedor alcance la referencia 1.  b2  que valdrá 1 cuando el peso del contenedor alcance la referencia 2.  b3  que valdrá 1 cuando el peso del contenedor este vació, o se encuentre en la referencia 3.  Una cinta transportadora que suministrará briquetas solubles. La cinta se pondrá en marcha al activar la señal Mt.  Cuatro sensores:  d  detector de paso de las briquetas solubles. Pasara de 0 a 1 al paso de una briqueta.  p0  fin de carrera que detecta cuando el mezclador se encuentra en posición vertical.  p1  fin de carrera que detecta cuando el mezclador se encuentra en posición horizontal 54 

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25. Dosificador Mezclador Automático. Descripción del proceso:

El mezclador pivotante recibe una briqueta soluble y los productos A y B pesados por la bascula situada en el contenedor C. El sistema permite realizar una mezcla que contiene los tres productos. La acción sobre el pulsador de puesta en marcha provoca la pesada y alimentación de los productos de la siguiente forma: alimentación de una briqueta al mezclador y pesada del producto A, hasta la referencia 1, pesada del producto B, hasta la referencia2 y vaciando el contenido del contenedor C en el mezclador. El ciclo se terminará con el volcado del contenido del mezclador y regreso a su posición original. La cuchilla del mezclador deberá mantener la rotación desde el momento que empieza a entrar material hasta que se vuelca por completo.

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26. Estación Automática de Lavado de Vehículos. Para la realización de este problema contaremos con:  Cinco células fotoeléctricas, un semáforo con dos luces

alternativas, una barrera de paso, una cinta transportadora, un puesto para el mojado de vehículos, otro para el detergente, un tercero para el cepillado y el aclarado y por último otro para el secado.

Descripción del proceso:  Cuando se accione el pulsador de







marcha, la cinta transportadora será activada y los vehículos pasarán sucesivamente por los puestos de mojado, detergente, cepillado y aclarado, y, por último, por el de secado. La barrera, en condiciones normales, permanecerá abierta y el semáforo en verde hasta que se detecte que un vehículo a entrado en el primer puesto, en ese momento se cerrará y el semáforo se pondrá en rojo. La barrera permanecerá cerrada y el semáforo en rojo hasta que el vehículo pase al segundo puesto, momento en que deberá abrirse y cambiarse el semáforo. Cada 100 vehículos el tanque de detergente deberá ser cambiado. Para realizar el cambio se esperará a que salgan todos los vehículos que se encuentren en ese momento en la línea no permitiendo la entrada de nuevos vehículos (se cerrara la barrera, el semáforo se pondrá en rojo y se detendrá la cinta) hasta que el operario de la señal de tanque cambiado. Cuando se de a un interruptor de parada y todos los vehículos que estén en la línea salgan, el proceso deberá detenerse.

Consideraciones :  La llegada de 

vehículos no es continuo; así, podrá haber sobre la cinta una, dos, tres, cuatro o ningún vehículo. Un puesto solo deberá estar activado o realizando operaciones si tiene vehículo, es decir mientras esté activada la fotocélula correspondiente al puesto. Así, en el puesto de mojado saldrá agua cuando esté activada la fotocélula correspondiente. 56

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26. Estación Automática de Lavado de Vehículos.

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27. Sistema Clasificador. Para la realización de este problema contaremos con:         

Dos vagonetas (vagoneta 1 y vagoneta 2) que se pueden desplazar a la derecha (MoverD) y a la izquierda (MoverI). Las vagonetas llevan un brazo que se puede desplazar hacia arriba (SubirBrazo) y hacia abajo (BajarBrazo). Cada brazo lleva una pinza que se puede abrir (AbrirPinza) y cerrar (CerrarPinza). Un conjunto de sensores para cada vagoneta: FCA y FCB que indican cuando el brazo esta en las posiciones A y B respectivamente. PA y PB que detectan la existencia de pieza en A y en B. SI y SD, indican la posición de la vagoneta en la izquierda y en la derecha. Dos sensores en la pinza (PinX y PinY) que indicaran si la pinza esta abierta (PinX=1 y PinY=1), cerrada sin pieza (PinX=1 y PinY=0) y cerrada con pieza (PinX=0 y PinY=0). Un sensor (DP), que detecta pieza en el deposito de piezas 2. Las piezas saldrán continuamente, hasta que se vacíe el deposito.

NOTA: todas la variables tienen el subíndice correspondiente a cada vagoneta: ejemplo: MoverD1 y MoverD2, FCA1, etc.

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27. Sistema Clasificador. Descripción del proceso: La vagoneta 1:  Inicialmente puede encontrarse la vagoneta y el brazo en cualquier posición y la pinza abierta, 

cerrada, con pieza o sin pieza. Deberá recoger las piezas del y depositarlas en el . Para dejar las piezas en el deposito la vagoneta deberá situarse sobre el sensor SI1 y el brazo descender hasta la posición FC01. El orden de recogida de las piezas será aleatorio pero en cualquier caso no se deberá permitir recoger más de cuatro piezas del mismo tipo habiendo pieza del otro tipo en el almacén.

La vagoneta 2:  Inicialmente puede encontrarse la vagoneta y el brazo en cualquier posición y la pinza abierta, cerrada, con pieza o sin pieza.  Deberá recoger las piezas del y depositarlas en el . Para recoger las piezas del deposito la vagoneta deberá situarse sobre el sensor SD2 y el brazo descender hasta la posición FC02. El orden de colocación será aleatorio. La acción sobre el pulsador de puesta en marcha inicia el proceso. Inicialmente pueden existir piezas en el almacén. Las piezas del deposito 2 solo pueden salir si la vagoneta 2 se encuentra sobre el sensor SD2. Las vagonetas tienen distintas velocidades. El sistema se detendrá instantáneamente en el momento que se de al pulsador de parada. Todo deberá pararse en la posición en la que se encuentre. El sistema se reanudará cuando se pulse de nuevo la marcha. 59

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27. Sistema Clasificador.

Almacén

Vagoneta 1

Vagoneta 2

FCA2

FCA1 PA

BajarBrazo1 SubirBrazo1

FCB2

FCB1 PB

FC022

FC01 SI1

MoverI1

MoverD1

SD1

DP

SI2


SD2


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28. Distribuidor de Piezas. Para la realización de este problema contaremos con:

Dos cintas que se encuentran a distinta altura y en funcionamiento continuo. • Un sensor de presencia (detPieza) que detecta la llegada de una pieza procedente del alimentador por gravedad. • Dos cilindros provistos de distribuidores de doble pilotaje: Cilindro Elevador (CilB , CilB) que puede desplazarse entre dos posiciones señaladas por los finales de carrera b0 y b1. Cilindro Empujador (CilA, CilA) que puede desplazarse entre dos posiciones señaladas por los finales de carrera a0 y a1. • Dos interruptores final de carrera P1 y P2, que se accionaran respectivamente cuando exista una pieza en la posición de entrada a la cinta. 




El automatismo, una vez actuado sobre el pulsador de marcha (m) distribuirá 20 piezas en las dos cintas, tras lo cual se detendrá hasta que un operario actúe de nuevo sobre el pulsador de marcha. Cuando el sistema se encuentre esperando la llegada de una pieza procedente del alimentador de gravedad si transcurridos 50sg. no se detecta el proceso se detendrá. Las piezas que irán llegando desde el alimentador se deberán depositar en las cintas de la siguiente manera: • Si una de las cintas tiene ocupada su posición de entrada y la otra esta libre, se llevará la pieza a la cinta libre. • Si ambas cintas se encuentran libres el automatismo deberá dejar la pieza en la cinta contraria a la que ha dejado la pieza anterior. 61

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28. Distribuidor de Piezas.

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29. Pesado y Clasificación de Piezas Para la realización de este problema contaremos con:

• Cinco finales de carrera (A0, A1, B0, B1). • Dos detectores de posición (C0, C1). • Tres detectores de presencia que nos indican cuando hay piezas en la cinta 0 (detCin0), sobre la bascula (detBas) y sobre el cilindro C (detCilC). • Tres cilindros: dos de simple efecto (B y C) y uno de doble efecto (A). • Una báscula encargada de la clasificación de los paquetes en función de su peso. Esta báscula necesita recibir una señal (PESAR ) que habilita el comienzo del proceso de pesado, y emite una señal ( peso ) que puede tomar los siguientes valores: Paquete grande -> peso =2, Paquete pequeño -> peso =1, Paquete erróneo -> peso ≠1 y peso ≠2. Para asegurar que la medición del peso se ha realizado correctamente, es necesario esperar 3 segundos desde la activación de la señal PESAR hasta poder utilizar la señal peso. • Cuatro cintas transportadoras que funcionan de forma independiente La cinta 0 se encargará de trasladar los paquetes hasta la bascula. Al activarse la cinta 1 se saca el paquete de la bascula y se traslada hasta el cilindro C. La cinta 2 evacuará los paquetes pequeños. Cada vez que se situé un paquete sobre ella deberá estar funcionando durante 5sg. La cinta 3 evacuará los paquetes grandes. Cada vez que se situé un paquete sobre ella deberá estar funcionando durante 15sg. • Tres luces indicadoras, que nos informaran sobre que tipo de paquete estamos trabajando (Luz1, Luz2, LuzE).   




La situación inicial del sistema será con todos los cilindros recogidos y ausencia de paquetes en todo el sistema. El proceso se inicia con el transporte de uno de los paquetes a la báscula; una vez clasificado el paquete en la báscula, se deberá encender una luz indicadora del tipo de paquete (luz 1 será para paquete grande, luz 2 será para paquete pequeño y luzE será para paquete erróneo). A continuación el paquete es transportado por la cinta 1 hasta el plano elevador. El cilindro C eleva los paquetes. Acto seguido los paquetes son clasificados; los paquetes pequeños son colocados en la cinta 2 por el cilindro A, y los paquetes grandes son colocados en la cinta 3 por el cilindro B. Si se trata de un paquete erróneo (peso ≠1 y peso≠2) se tratará como un paquete del tipo pequeño y cuando sea trasladado a la cinta que le corresponda deberá mandarse un aviso al operario para solicitar la retirada de dicho paquete. El cilindro C se recupera sólo cuando los cilindros A y B llegan a la posición final. Nota: Se aconseja realizar varios grafcets.

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29. Pesado y Clasificación de Piezas

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30. Máquina de Lavar Ropa Se desea controlar una máquina de lavar ropa con un programa de lavado en frío. El ciclo de funcionamiento de la máquina será: 1.

Para iniciar el ciclo hay un pulsador de puesta en marcha. Al inicio del ciclo se llenará el tambor de agua a través del accionamiento de la electroválvula E hasta que se active el detector de nivel. Este detector de nivel se activa cuando el tambor está lleno de agua y se desactiva cuando esta vacío.

2.

El lavado constará de 50 ciclos. En cada ciclo el motor girará 30 segundos en un sentido (sentido horario motorH) y 30 segundos más en sentido antihorario ( motorA), dejando una pausa de 0.5 segundos en cada cambio de sentido. Después de lavar se vaciará el agua del tambor mediante una bomba B hasta que se desactive el sensor de nivel. Mientras funciona la bomba el tambor girará en sentido antihorario (motorA).

3. 4.

Después del lavado habrá

5.

Después de cada aclarado se vaciará de agua el tambor mediante una bomba hasta que se desactive el detector de nivel. Mientras funciona la bomba el tambor girará (motorA).

6.

Una vez acabado el último aclarado se centrifugará (motorC) durante 5 minutos. Durante el centrifugado ha de funcionar la bomba de vaciado.

4 aclarados. Cada aclarado comenzará llenando el tambor de agua a través de la electroválvula E hasta que se active el detector de nivel. Un aclarado constará de 10 ciclos. En cada ciclo el motor girará 30 segundos n cada sentido, dejando una pausa de 0.5 segundos en cada cambio de sentido igual como el lavado).

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31. Mezclador de Líquidos Se dispone de un dispositivo mezclador de líquidos que dispone de 2 depósitos, A y B, con los distintos líquidos a mezclar en el depósito de mezcla. Los depósitos A y B cuentan cada uno con una electroválvula de entrada, una electroválvula de salida, una resistencia de calentamiento, un indicador de llenado, un indicador de vacío y un termostato que se activa cuando el líquido contenido en el depósito alcanza la temperatura correcta. La mezcla se realiza, como ya hemos indicado, en el depósito de mezcla. Este depósito tiene un motor mezclador que se encarga de mover el recipiente para hacer la mezcla, un indicador de llenado (Sm), un indicador de vacío (Sv) y una electroválvula de salida. Los porcentajes de cada líquido en la mezcla se establecen controlando el tiempo de apertura de cada electroválvula de salida. La relación es lineal y el sistema está calibrado de manera que a cada x segundos le corresponde un 10x % en la mezcla. Así por ejemplo si queremos una mezcla que contenga 20% de líquido A, y 80% de líquido B, s e abrirán las electroválvulas un tiempo de 2s y 8s respectivamente. El funcionamiento para el que hay que diseñar el sistema es el siguiente:

Cuando se ponga en marcha mediante el pulsador correspondiente (M) se abrirán las electroválvulas de entrada de los depósitos A y B. Transcurrido un tiempo de 5 segundos se conectarán las resistencias de calentamiento de dichos depósitos. Las electroválvulas de entrada se cerrarán cuando el depósito esté lleno, condición que nos indicarán los sensores de llenado que llamaremos La y Lb. Una vez los líquidos hayan alcanzado la temperatura correcta (observar que cada líquido es calentado a una temperatura distinta) se procederá a realizar la mezcla abriendo las electroválvulas de salida el tiempo necesario para obtener: 40% líquido A 60% líquido B Cuando los líquidos estén en el depósito de mezcla se procederá a conectar el motor de mezclado. El motor de mezcla tarda 10 segundos en realizar la mezcla. Transcurrido este tiempo se detiene el motor mezclador y se abre la electroválvula de salida del depósito mezclador hasta que quede vacío. En el sistema habrá adecuadamente.

también un pulsador que se encargará de detener el sistema y vaciar todos los depósitos 66

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31. Mezclador de Líquidos

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32. Aparcamiento En la figura se representa el esquema de la salida de un aparcamiento público, por el cual, son evacuados los vehículos situados en dos plantas.

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32. Aparcamiento Para la realización de este problema contaremos con:

• Dos barreras B1 y B2, que se pueden abrir y cerrar mediante las señales: Abrir_B1, Abrir_B2, Cerrar_B1 y Cerrar_B2. • Cinco sensores de presencia: S11, S21, S12, S22 y S3. • Cuatro interruptores final de carrera que nos indican cuando las barreras se encuentran totalmente abiertas o cerradas: FCAbierta_B1, FCCerrada_B1, FCAbierta_B2 y FCCerrada_B2.


La regulación de la salida se efectuará mediante la apertura de las barreras B1 o B2 según proceda. Tenemos en la misma dos lazos sensores S11 y S21 mediante los cuales se efectuará la demanda de salida y un tercer lazo sensor S3, que nos confirmará la salida del vehículo en curso. Otros dos lazos S12 y S22 nos informarán cuando se ha sobrepasado las barreras respectivas. La salida de los vehículos debe efectuarse de forma tal que se evacue un vehículo de cada planta, para evitar esperas en una de las plantas respecto a la otra. La secuencia de apertura debe realizarse de la forma siguiente: • Se realiza la petición de salida cuando un vehículo accede a un lazo sensor, abriéndose la barrera correspondiente, si no hay otro vehículo saliendo. • Cuando el vehículo en curso corresponda a la misma planta que el que hace la petición de salida, la barrera no debe de abrirse, a no ser que en la otra planta no haya una petición de salida . 69

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33. Detección de Piezas Erróneas Para la realización de este problema contaremos con:

• Tres pulsadores uno de Marcha (PM), de Ciclo (PC) y de Alarma (PA). • Una cinta que pondremos en marcha con el motor M1 (cuando se activa la señal M1 la cinta funciona, si la señal M1 no esta activada la cinta esta parada). • Dos detectores: DetPieza: que controla las piezas que pasan. DetError: que controla si la pieza es errónea o no. • Dos luces: una Luz Roja y otra Verde. • Una Bocina de Alarma.


Al pulsar Marcha (PM) se pone en funcionamiento una cinta transportadora de piezas. Cuando el número de Piezas que han pasado coincide con 20, la c inta para y se enciende una Luz Verde indicando que han pasado las piezas programadas. Para iniciar un nuevo ciclo será necesario mantener pulsado durante 2 segundos el pulsador de Ciclo (PC), en ese momento se apagará la Luz Verde y ya se podrá pulsar la Marcha para iniciar un nuevo contaje. Si en un bloque de 20 piezas se detectan 10 o más piezas erróneas, se debe activar la Bocina de Alarma y encender la Luz Roja, está se mantendrá activada hasta que se de al pulsador de Alarma (PA). En ese momento se encenderá la Luz Verde y se esperará a que se pulse durante 2 segundos el pulsador de Ciclo (PC) para poder comenzar de nuevo. Si durante el proceso se detectan 7 piezas seguidas erróneas, se debe parar la cinta encender la Luz Roja y activar la Bocina de Alarma. En esta situación, al accionar el pulsador de Alarma (PA), el proceso deberá continuar en el punto que se dejo 70

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33. Detección de Piezas Erróneas

DetError

Cinta

DetPieza

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34. Montacargas Clasificador Un montacargas, que dispone de un motor (M) para subir (M+) y bajar(M-) a los diferentes pisos. El montacargas soporta una carga máxima de 30 kg. En cada piso existe un sensor que indica si esta el montacargas o no (spi1, spi2, spi3 ) Una cinta transportadora (en el 3er piso). La cinta debera activarse y desactivarse cuando sea preciso. Una bascula que realiza el pesaje de las piezas antes de ser introducidas en el montacargas. La bascula dispone de dos sensores: uno que detecta pieza ( det_pieza ) y otro que indica si el peso es superior a 10 Kg (sup10 ). La bascula dará la señal de pesaje (sup10 ) al de 2 segundos de haber sido detectada. Mientras se realiza la pesada la cinta debe estar detenida. Descripción del proceso:

El accionamiento de un pulsador de puesta en marcha

m hace que se ponga en funcionamiento el sistema. Inicialmente el montacargas estará situado en el 3er piso.

La llegada de piezas se realiza por la cinta de la tercera planta y la salida se distribuira entre la primera y la segunda planta dependiendo del peso de la pieza (pieza de 10 kg planta 1 y pieza de 20 kg planta 2). Las piezas deben ser depositadas en la planta correspondiente en el orden en el que han sido introducidas en el montacargas. El proceso finalizara cuando la pieza numero 50 sea depositada en la planta correspondiente y el montacargas se sitúe en la tercera planta. SE DEBE OPTIMIZAR EL PROCESO Nota: no tener en cuenta como se depositan las piezas en la planta correspondiente (se supone que un mecanismo las evacua), simplemente indicar pieza evacuada. 72

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34. Montacargas Clasificador

M

spi3

pc3

bascula

Cinta

pc2

Spi2

SI

Deposito2

Planta 2

pc1

Planta 1

Deposito1

spi1

73

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35. Garaje Cuando se introduce la llave de entrada (LLE) o salida (LLS) del garaje se acciona un motor que mediante un sistema de engranajes hace que la puerta suba. Existe un dispositivo de final de carrera superior (FCS) que indica cuando la puerta ha terminado de abrirse. Se establece un retardo suficiente para que el vehículo pueda traspasar la puerta (t1) y una vez transcurrido este tiempo el motor se acciona en sentido contrario para que la puerta baje. La puerta continuará bajando hasta que acciona un dispositivo de final de carrera inferior (FCI) que indica que se ha cerrado y en cuyo caso se retorna al estado inicial. Existe también un sensor en la puerta (SP) que mientras se encuentre activado impedirá que la puerta baje. Si la puerta comienza a bajar y se activa el sensor, esta deberá subir de nuevo y esperar nuevamente el tiempo t 1, antes de comenzar a bajar. La capacidad del garaje es de 1000 coches, cuando esté lleno se deberá encender un cartel luminoso que indique esta situación. En este caso, aunque se accione la llave de entrada la puerta no debe abrirse hasta que no salga algún vehículo. Se dispone de dos sensores, uno a la entrada y otro a la salida, que emiten un pulso ascendente al entrar (SE) o salir (SS) los vehículos respectivamente. Existe además una alarma de incendios (AL) que al activarse deberá hacer que la puerta se abra y no permitirá el funcionamiento del sistema hasta que éste se rearme. 74

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36. Sistema de prensado de piezas metálicas

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36. Sistema de prensado de piezas metálicas Se dispone de un proceso formado por:  

      

Dos cintras transportadoras C1 y C2 mecanizadas mediante motores trifásicos accionados por los contactores de potencia MC1 y MC2 respectivamente Seis cilindros doble efecto gobernados por seis electroválvulas biestables ( A+,A-..,F-) además de sensores electromecánicos que permitirán saber en cada momento si el cilindro en cuestión está extendido o recogido o RecA - ExtA  Recogido Cilindro A – Extendido Cilindro A o RecB - ExtB  Recogido Cilindro B – Extendido Cilindro B o .... o RecF - ExtF  Recogido Cilindro B – Extendido Cilindro F Pinza situada en el extremo del vástago del cilindro F, la pinza se controlará mediante un motor que permitirá su apertura “PA” y cierre “PC”. Un sensor todo-nada inductivo ( S1), que detectará la presencia de una pieza en la bandeja del cilindro B. Un sensor todo-nada también de tipo inductivo ( S2), que detectará la presencia de una pieza en la zona de prensado. Dos sensores de presión (PC1 y PC2) acoplados a las dos cintas para determinar si estas llevan una pieza o no. Dos luces “Luz_Marcha” y “Luz_EM”. Tres pulsadores “Marcha”, “Paro” y “R”. Una seta de emergencia “EM”.

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36. Sistema de prensado de piezas metálicas Descripción del proceso:

Inicialmente el sistema se encuentra parado hasta que es pulsado el botón de encendido “Marcha”, una vez accionado dicho pulsador, se encenderá la lámpara “Luz_Marcha” y estará en funcionamiento continuo mientras el sistema este trabajando. Tras ser pulsado el botón “ Marcha”, el cilindro A colocará una pieza (en principio nunca se agotan) en la cinta C1, la cual la desalojará sobre el retenedor situado en el extremo del cilindro B. Una vez detectada la pieza en dicho retenedor, se procederá a su desalojo sobre la cinta C2 (resaltar que una vez libre C1 y el retenedor unido al cilindro B, el sistema podrá comenzar el tratamiento de una nueva pieza en la alimentación). Una vez la pieza se sitúa sobre la cinta del cilindro C, este se accionará provocando la elevación de la cinta hasta llegar a la altura de la prensadora. Llegados a este punto, si la prensadora está libre se procederá a la colocación de la pieza en la misma mediante el accionamiento de la cinta C2. Tras el prensado de la pieza (cilindro E) está será elevada (mediante el cilindro D) para proceder a su retirada mediante la pinza situada en el extremo del vástago del cilindro F. Una vez retirada la pieza se soltara y se procederá a su evacuación. El sistema podrá ser detenido en cualquier momento mediante una seta de emergencia “EM” el cual detendrá todo el proceso y hará lucir la luz de emergencia “Luz_EM” de forma intermitente a una frecuencia de 2 Hz. La luz “Luz_Marcha” debe permanecer encendida. Esta situación ha de permanecer así hasta que el operador desactive la seta de emergencia y accione el pulsador “R”, momento en que se supone que el operador ha solucionado el problema. Tras esto el sistema quedará como en las condiciones iniciales listo para ser arrancado de nuevo. Para detener el proceso el operario accionara el interruptor de parada “ Paro”. A partir de ese momento no entrarán más piezas en el sistema y cuando salga la última pieza prensada el proceso deberá detenerse. 77

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37. Taladrado y Verificación de Piezas

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37. Taladrado y Verificación de Piezas Se dispone de un proceso formado por: 

 





Taladro, sujeto a una guía controlada por un motor eléctrico con inversión de giro controlado a través de las señales “UP” y “ DOWN”. Por su parte el control del taladro para su encendido o apagado se realiza mediante la señal “MT ”. El posicionamiento del taladro se realizará mediante los dos finales de carrera inductivos: FT1 taladro extendido, FT2 taladro recogido. Base del taladro, con un espejo para comprobar si el taladrado ha sido correcto (mediante reflexión del haz fotoeléctrico acoplado al colocador de piezas). Cinta transportadora para llevar la piezas accionada mediante su contactor de potencia “MC1”. Dos cilindros de simple efecto con muelle recuperador para bloquear el paso de las piezas V1+  Alimenta el cilindro 1 provocando su extensión. V2+  Alimenta el cilindro 2 provocando su extensión. Un colocador de piezas montado sobre una base móvil controlada por un motor con dos señales de control ( MIZQ y MDER) cuya finalidad será la de colocar la piezas donde les corresponda. Este colocador se vale de cuatro finales de carrera inductivos ( F1, F2, F3 y F4 ) para determinar las posiciones de paro del mismo y de un electroimán activado mediante la señal “ Eiman” que provocará la puesta en marcha del mismo y en caso de haber una pieza bajo él la elevación de la misma. Por último lleva acoplado un sensor fotoeléctrico “ CEL” basado en la reflexión del haz de luz de forma que si se ha taladrado una pieza, el taladrado será correcto si y solo si, el haz de luz pasa limpiamente a través de la misma y se refleja en el espejo colocado a tal efecto en la base del taladro. Un sensor fotoeléctrico “Evacuada” basado en el principio de barrera (reflexión del haz de luz) colocado en el extremo de la cinta, de forma que una vez taladrada una pieza y devuelta a la cinta gracias a este sensor saber cuando es evacuada al contenedor. 79

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37. Taladrado y Verificación de Piezas Descripción del proceso:

Una vez accionado el pulsador de encendido ( START ) la cinta transportadora se pone en funcionamiento, se apaga el testigo “LOFF” y se enciende el “LON”. Si no tenemos ninguna pieza en la zona de taladrado, se abre el primer cilindro (V1) hasta que una pieza entra en la zona controlada por el sensor inductivo “ Pieza”, tras detectar una pieza en esa posición se procederá a dejar de alimentar dicho cilindro para evitar que se introduzcan más piezas y provoquen un mal funcionamiento del sistema. Tras cerrarse el cilindro (V1), se lleva el colocador a su posición F1 y se acciona el electroimán para llevar la pieza a la posición de taladrado (F3) donde será soltada para comenzar el proceso de taladrado. Una vez taladrada la pieza (bajar taladro, taladrar hasta que llegamos a FT2 y retirar a FT1) se comprueba la calidad del taladrado mediante la célula fotoeléctrica (F2 para posicionarnos con la célula sobre la pieza) si la señal devuelta por la célula es 1, el taladrado es correcto, valdrá “0” en caso contrario. Si el taladrado es defectuoso, la pieza será desechada (F4 para posicionarnos sobre la zona de evacuación) y se producirá un mensaje de aviso mediante la bocina colocada a tal efecto. Si el taladrado fuera correcto, se llevaría de nuevo la pieza a la cinta y se abriría el cilindro V2 para la evacuación de la misma. Una vez la pieza haya salido de la zona entre V1 y V2 se procederá a cerrar V2 y a empezar de nuevo el proceso. Para apagar el sistema será necesario pulsar el pulsador de apagado (OFF), una vez hecho esto, es sistema dejará de recibir piezas (impedirá esto el cilindro V1) aunque se seguirá tratando (en caso de haberla) la pieza en curso. Una vez evacuada la última pieza la cinta se parará y quedará en este estado hasta que se vuelva a pulsar “START ”. Si durante el proceso de desconexión se volviera a pulsar “ START”, se supone que la orden anterior ha sido anulada y el sistema ha de volver al modo de funcionamiento normal. El funcionamiento de la seta de emergencia es simple, una vez pulsada el sistema se ha de detener y la bocina comenzará sonar de forma intermitente hasta que se quite la seta de emergencia. Para comenzar de nuevo se deberá además de quitar la alarma pulsar la tecla de rearme. 80

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38. Garaje Un garaje de 150 plazas de capacidad, tiene, frente a su puerta de acc eso de vehículos, un paso de cebra para los peatones. Para evitar atropellos, se optó por una regulación automática de forma que cuando un vehículo quiera entrar o salir del garaje, la red de semáforos instalada al efecto adopte la combinación correcta.

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38. Garaje Se dispone para el control de la entrada de:  Tres Semáforos: o (S.P.) Semáforo de Peatones para controlar

 

 

el paso de peatones. El sistema de control podrá cambiar la luz activada mediante las señales: SPeaRojo y SpeaVerde, que pondrán la luz roja o verde respectivamente. o (S.E.) Semáforo de Entrada que controla la entrada de vehículos. Las señales de control para el cambio de las luces de este semáforo serán: SERojo, SEVerde y SEAzul. o (S.S.) Semáforo de Salida para el control de la salida de vehículos. Las señales de control para el cambio de las luces de este semáforo serán: SSRojo, SSVerde. Un porton que impedirá la entrada y salida de vehículos cuando se encuentre cerrado. Para la apertura y cierre del portón se emplearán las señales Abrir, Cerrar. Los peatones no tienen permiso de paso por esta entrada. Un conjunto de sensores y finales de carrera: o Sensores de Entrada: •E1 indica al sistema que hay un vehículo que desea entrar al garaje. •E2 indica que el vehículo ya se encuentra en el interior del garaje. o Sensores de Salida: •S1 nos informa de que un vehículo desea abandonar el garaje. •S2 el vehículo ya ha salido del garaje. o Finales de Carrera en el portón: •FCC al activarse indica que el portón está cerrado. •FCA al activarse indica que el portón está completamente abierto. Un pulsado para arrancar el sistema (ON). Existe además una alarma de incendios (AL) que al activarse deberá hacer que la puerta se abra y no permitirá el funcionamiento del sistema hasta que éste se rearme (r). 82

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38. Garaje Descripción del proceso:

Tras accionar el pulsador de arranque ON se comenzara el ciclo de temporización del semáforo de peatones ( S.P.). El paso de peatones lo regula el semáforo S.P., éste se rige por una secuencia fija de 40sg. en verde y 20sg. en rojo. Para que un vehículo pueda entrar tiene que tener plaza de aparcamiento, lo cual, se indicará mediante la activación de la luz azul del semáforo de entrada ( S.E.). Esta luz es independiente de la verde y roja del semáforo. El número de plazas ocupadas esta contenida en un contador denominado Cont_Plazas. Este contador deberá irse actualizando según entren o salgan vehículos del garaje (E2,S2). Se sabrá que un coche quiere entrar cuando se active el sensor de entrada E1. En ese caso si el semáforo de peatones esta en rojo (es decir los peatones no están pasando o no pueden pasar) y no se encuentra ningún coche saliendo o queriendo salir, el semáforo de entrada se pondrá en verde y el coche podrá pasar. Desde el momento que el semáforo de entrada está en verde los otros semáforos deberán estar en rojo hasta que no se detecte que el vehículo ha entrado completamente al garaje (E2). Se sabrá que un coche quiere salir cuando se active el sensor de salida S1. En ese caso si el semáforo de peatones está en rojo (es decir los peatones no están pasando o no pueden pasar) y no se encuentra ningún coche saliendo, el semáforo de salida se pondrá en verde y el coche podrá pasar. Desde el momento que el semáforo de salida está en verde los otros semáforos deberán estar en rojo hasta que no se detecte que el vehículo ha salido completamente del garaje (S2). Ante una demanda de entrada y salida simultanea, la salida es siempre prioritaria. El portón se abrirá ante una demanda de entrada o de salida. Cuando se accione el final de carrera de apertura FCA se activará la luz verde del semáforo que corresponda. A su vez el cierre del mismo se llevará a efecto una vez que se active el sensor correspondiente, según corresponda a una entrada E2 o salida S2. Mientras existan coches intentando entrar o salir el portón no se cerrará. El semáforo de peatones permanecerá en rojo hasta que el portón esté completamente cerrado. Existe además una alarma de incendios (AL) que al activarse deberá hacer que la puerta se abra y no permitirá el funcionamiento del sistema hasta que éste se rearme. 83

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39. Garaje (Modificación) Descripción del proceso:

Tras accionar el pulsador de arranque ON se comenzara el ciclo de temporización del semáforo de peatones (S.P.). El paso de peatones lo regula el semáforo S.P., éste se rige por una secuencia fija de 40sg. en verde y 20sg. en rojo. Para que un vehículo pueda entrar tiene que tener plaza de aparcamiento, lo cual, se indicará mediante la activación de la luz azul del semáforo de entrada (S.E.). Esta luz es independiente de la verde y roja del semáforo. El número de plazas ocupadas esta contenida en un contador denominado Cont_Plazas. Este contador deberá irse actualizando según entren o salgan vehículos del garaje ( E2,S2). Se sabrá que un coche quiere entrar cuando se active el sensor de entrada E1. En ese caso si el semáforo de peatones esta en rojo (es decir los peatones no están pasando o no pueden pasar) y no se encuentra ningún coche saliendo o queriendo salir, el semáforo de entrada se pondrá en verde y el coche podrá pasar. Desde el momento que el semáforo de entrada está en verde los otros semáforos deberán estar en rojo hasta que no se detecte que el vehículo ha entrado completamente al garaje ( E2). Se sabrá que un coche quiere salir cuando se active el sensor de salida S1. En ese caso si el semáforo de peatones está en rojo (es decir los peatones no están pasando o no pueden pasar) y no se encuentra ningún coche saliendo, el semáforo de salida se pondrá en verde y el coche podrá pasar. Desde el momento que el semáforo de salida está en verde los otros semáforos deberán estar en rojo hasta que no se detecte que el vehículo ha salido completamente del garaje ( S2). Ante una demanda de entrada y salida simultanea, la salida es siempre prioritaria. El portón se abrirá ante una demanda de entrada o de salida. Cuando se accione el final de carrera de apertura FCA se activará la luz verde del semáforo que corresponda. A su vez el cierre del mismo se llevará a efecto una vez que se active el sensor correspondiente, según corresponda a una entrada E2 o salida S2. Mientras existan coches intentando entrar o salir el portón no se cerrará. Pero si transcurren mas de 3 minutos con el portón abierto y siguen quedando vehículos que desean entrar o salir, con el fin de permitir el paso a los peatones, se debe realizar una pausa de paso de vehículos de 30 segundos. Esta pausa implicará que los semáforos de entrada y salida de vehículos permanecerán en rojo durante ese tiempo impidiendo su transito y el semáforo de peatones en verde para permitirles el paso. Una vez abierto el portón el semáforo de peatones permanecerá en rojo hasta que el portón esté completamente cerrado, a no ser que se realice una pausa, en cuyo caso se pondrá en verde los 30 segundos indicados y luego volverá a ponerse en rojo hasta que se cierre el portón o se realice una nueva pausa. Existe además una alarma de incendios (AL) que al activarse deberá hacer que la puerta se abra y no permitirá el funcionamiento del sistema hasta que éste se rearme. 84

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40. Paso a Nivel Se desea automatizar un paso a nivel como el que se muestra en la figura:

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40. Paso a Nivel Se dispone para el control del paso de:

Cuatro Semáforos: o 2 Semáforos para controlar el paso de vehículos (Sc1-Sc2). El sistema de control podrá cambiar la luz activada mediante las señales: Sc1Rojo, Sc2Rojo, Sc1Verde y Sc2Verde que pondrán la luz roja o verde respectivamente. o 2 Semáforos para controlar el paso de trenes (St1-St2). El sistema de control podrá cambiar la luz activada mediante las señales: St1Rojo, St2Rojo, St1Verde y St2Verde que pondrán la luz roja o verde respectivamente.  Dos barreras que impedirá el paso de vehículos cuando se encuentren cerradas. Para la apertura y cierre de las barreras se emplearán las señales Abrir_B1, Abrir_B2 , Cerrar_B1 y Cerrar_B2.  Un conjunto de sensores y finales de carrera: o Sensores de Paso de Tren:  S_dcha indica al sistema que hay un tren en ese punto.  S_izqda indica al sistema que hay un tren en ese punto. o Sensor de Coche:  S_coche nos informa de que un vehículo esta en la zona sombreada. o Finales de Carrera en las barreras:  F_ce_b1 y F_ce_b2 al activarse indican que las barreras correspondientes están cerradas.  F_ab_b1 y F_ab_b2 al activarse indican que las barreras correspondientes están completamente abiertas. 

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40. Paso a Nivel Descripción del proceso: 





Cuando un tren accione el sensor S_dcha o el sensor S_izda debe iniciarse, con una frecuencia de oscilación de 2Hz, el apagado y encendido de las luces rojas de los semáforos Sc1 y Sc2, permaneciendo en esta situación durante 20 segundos, transcurridos estos, deben bajarse las barreras B1 y B2. quedando entonces los semáforos Sc1 y Sc2 en luz roja fija. Una vez que las barreras se hallan bajado debe procederse al encendido de la luz verde del semáforo St1 o St2 (según proceda), para que el tren pueda proseguir su marcha. Cuando abandone el sensor opuesto por el que entro, deberá proceder a dar la orden de elevación de las barreras, situar el semáforo St1 o St2 en rojo y poner en verde Sc1 y Sc2, restableciendo las condiciones iniciales. Si por accidente se quedara un automóvil en la vía (que detectaría el sensor S_coche), las barreras no se bajarán y todos los semáforos permanecerán en rojo hasta que desaparezca el vehículo de la zona conflictiva. Si no se cerrara una barrera transcurridos 30 segundos desde la orden de cierre, se deberá emitir una mensaje y todos los semáforos permanecerán en rojo hasta que se solucione el problema y la barrera se baje.

Notas: 1. 2. 3.

Todas las señales deben mantenerse para la realización de las acciones asignadas a cada una de ellas. La velocidad de bajada de las barreras es diferente siendo una mucho más lenta que la otra. Tener en cuenta que los sensores S_dcha y S_izda se encuentran situados a varios metros de los semáforos St1 y St2 por lo que, en caso de que el tren tenga que detenerse ante el semáforo, según sea la longitud del tren al detenerse frente al semáforo correspondiente puede que el sensor correspondiente no este activado. 87

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41. Automatización de una Línea de Producción de Arroz Cocido

VAgua

VArroz cce

FEmp1C

FEmp3C

FEmp1M

FEmp3M

FEmp1L

FEmp3L

ccs

Sp1

Sp2

Cil1

Llenado

Sp3 ccr

CC

Cocción

F1

cvs

F2

cvr

CV

Vaciado

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Zona de llenado.

En esta zona se vierte agua y arroz sobre el recipiente de cocción situado sobre una báscula. La báscula está tarada para pesar las cantidades adecuadas. Primero se vierte agua utilizando la válvula monoestable para el agua (VAgua) hasta que la báscula indica mediante la señal BAgua que se ha vertido la cantidad adecuada. A continuación se vierte el arroz con la válvula monoestable (VArroz) hasta que la salida digital BArroz de la báscula se active. El recipiente lleno es desplazado por el cilindro de simple efecto ( Cil1) hacia la cinta CC en dirección a la zona de cocción. Zona de cocción . En la zona de cocción, el recipiente es llevado de la cinta CC al primer fuego disponible ( FX) mediante el empujador correspondiente (los sensores Sp1, Sp2 y Sp3) indican la posición del recipiente. Cada empujador es movido por un conjunto motor-variador con 2 entradas digitales: ( AvanEmpX) para el avance y ( RetrEmpX) para el retroceso. Además cada empujador tiene tres finales de carrera (FEmpXC), (FEmpXM) y (FEmpXL) para indicar posición C (Corta: empujador preparado para arrastrar recipiente de cinta a zona de cocción), M (Media: recipiente sobre zona de cocción) y L (larga: recipiente sobre cinta de vaciado). La cocción dura exactamente 15 minutos. Cada fuego tiene una señal (MarchaFX) para activar y mantener el fuego en los quemadores. Transcurridos los 15 min. se desactiva el fuego y el empujador EmpX lleva el recipiente a la cinta CV. La cinta CC se pondrá en marcha al depositar un recipiente sobre ella el cilindro ( Cil1). Si un recipiente alcanza el sensor ccs y no hay ningún fuego libre en la zona de cocción, la cinta se para hasta que se libere un fuego. Para evitar problemas, cuando hay un recipiente esperando en ccs, el cilindro ( cil1) introduce el siguiente recipiente una vez llenado (si lo hay) y no retrocede (se bloquea), con el fin de no acumular recipientes sobre la cinta CC. La cinta CV se pondrá en marcha cuando detecte que hay un recipiente sobre ella y se parará si no hay ninguno sobre ella o si hay un recipiente en la zona de vaciado y otro recipiente ha alcanzado el sensor cvs. Además existe una parada de emergencia que se activa mediante una seta de emergencia en el pupitre de control ( AL) o mediante el sensor (MO) de detección de monóxido de carbono en los fogones de la zona de cocción. Existe un pulsador de rearme (además del rearme de la seta de emergencia) mediante el cual el operador indica que ya no hay situación de emergencia. Hay dos interruptores: uno de marcha para el arranque del sistema (m) y otro de parada (p) para solicitar la Parada. Cuando se da la orden de parar, el sistema no llena más recipientes y se para cuando todos los recipientes han salido del sistema. Las cintas tienen 2 sensores para indicarnos si hay recipientes sobre ellas o no (ccr, cvr). 89

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El sistema consta de:   



  

 

Sistema de llenado con dos válvulas monoestables (VAgua) y (Varroz). Una bascula tarada para el peso de las cantidades adecuadas, que da dos señales (BAgua) y (BArroz) cuando se alcanzan los pesos adecuados. 2 Cintas: o La cinta CC que se pondrá en marcha mediante la señal (MarchaCC ). Para que la cinta funcione esta señal deberá estar activada. o La cinta CV que se pondrá en marcha mediante la señal (MarchaCV ). Para que la cinta funcione esta señal deberá estar activada. 3 Fuegos: Cada uno de ellos tendrá un sensor que nos indicará si esta ocupado (=1) o libre (F1, F2 y F3) y una señal de control para activar los quemadores (MarchaF1, MarchaF2 y MarchaF3). Para que el fuego se mantenga la señal deberá estar activa. 3 Empujadores: Descritos en la zona de coción. Por cada uno de ellos tendremos tres finales de carrera (FEmpXC), (FEmpXM) y (FEmpXL), 2 señales de control (AvanEmpX) y (RetrEmpX). Un cilindro de simple efecto controlado con la señal (Cil1). Un conjunto de sensores: o Sensores de presencia en las zonas: • LLenado indica al sistema que hay un recipiente sobre la bascula. • Vaciado indica al sistema que hay un recipiente sobre la zona de vaciado. o Sensores sobre las Cintas: • Cinta CC: cce recipiente en la entrada de la cinta, ccs recipiente en la entrada de la zona de cocción y ccr recipiente sobre la cinta. • Cinta CV: cvs recipiente en la entrada de la zona de vaciado y cvr recipiente sobre la cinta. Dos interruptores de marcha ( m) y paro (p). Existe además una alarma (AL), un sensor de monóxido ( MO) y un pulsador de rearme ( r). 90

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42. Cintas Transportadoras MC1

Se desea automatizar un sistema de cintas transportadoras y plataforma móvil como el que se muestra en la figura

MC2

Cinta1

Cinta2

C1

C2

MC3

Cinta3

C3

CPE MCP

EI

P1

P3

MPT

ED

CPS CS

MS

CintaS

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42. Cintas Transportadoras El sistema permite recoger en una única cinta de salida (CintaS) los paquetes que provienen de tres cintas transportadoras de entrada (Cinta1, Cinta2 y Cinta 3). Para ello el sistema se apoya en una cuarta cinta transportadora montada sobre una plataforma móvil (Cinta Plataforma) que se desplaza sobre unos raíles. Además de los elementos ya indicados el sistema incluye:  Sensores P1, P2 (en la figura está bajo la plataforma) y P3: son finales de carrera que se cierran cuando la plataforma está en la posición adecuada para recibir un paquete de una determinada cinta de entrada.  Sensores C1, C2 y C3: son células fotoeléctricas que envían una señal lógica 1 cuando el paquete interrumpe el haz de luz. Su función es indicar que hay un paquete en la cabecera de la cinta.  Sensores CPE y CPS: son células fotoeléctricas como las anteriores. Indican que un paquete está situado a la entrada o a la salida de la cinta plataforma.  Sensores ED y EI: son dos finales de carrera de seguridad que se abren cuando la plataforma alcanza los extremos de los raíles.  MC1, MC2, MC3, MPC y MS son los motores que mueven las cintas transportadoras, siempre en el mismo sentido. MS es el motor de la cinta de salida.  MPT es el motor que mueve la plataforma en los sentidos derecho e izquierdo (MPT , MPT ). 92

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42. Cintas Transportadoras El funcionamiento en automático del sistema es el siguiente:  Cuando un paquete llega a la cabecera de una cinta transportadora, ésta se para hasta que la plataforma móvil vaya a recoger el paquete.  Una vez situada la plataforma delante de la cinta con paquete, se inicia la transferencia del paquete. Para ello se mueven simultáneamente la cinta con el paquete y la cinta de la plataforma.  Una vez que el paquete se encuentra en la plataforma esta se mueve (si es necesario) hacia la cinta de salida (sensor P2).  El paso siguiente es el proceso de transferencia del paquete desde la plataforma a la cinta de salida de igual forma que en la transferencia de una cinta de entrada a la plataforma.  Además al sistema se le imponen las siguientes condiciones en funcionamiento automático:  Cada cinta de entrada está funcionando si no hay un paquete esperando en su cabecera para ser transferido a la plataforma móvil.  La cinta de salida está funcionando siempre.  Si hay más de una cinta de entrada parada esperando a la plataforma, el orden de prioridad en la atención es siempre Cinta1, Cinta2 y Cinta3.  Si no hay paquetes en las cintas de entrada, la plataforma permanece parada en la posición de la cinta de salida.  Existe una parada de emergencia que se activa mediante una seta de emergencia en el pupitre de control, o mediante los finales de carrera de emergencia situados en los extremos de los raíles. Existe un pulsador de rearme mediante el cual el operador indica que ya no hay situación de emergencia. 93

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42. Cintas Transportadoras (Modificación) 

Si la plataforma llega con un paquete procedente de la Cinta1 o la Cinta3 y hay un paquete en la cabecera de la Cinta2, este se sacara a la vez que se evacua el paquete que llega en la plataforma.

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43. Cadena de Desengrase P1

P2

P3

P4

MH MV VA

AG

VB SE1

SE2

RE SS1

BAÑERA

MCS

MC1

MC2 SS2

Cinta 1

Cinta 2

Cinta Salida 95

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43. Cadena de Desengrase Se dispone de una cadena de tratamiento y desengrase de chapas metálicas, constituida por los siguientes sistemas:  Dos cintas transportadoras de entrada de chapas metálicas.  Una grúa que permite desplazar lateralmente las chapas.  Una bañera de desengrase.  Una cinta transportadora de salida. Cada sistema está constituido por los siguientes elementos:  Cada cinta transportadora dispone de un motor de arrastre (MC1, MC2 y MCS) que se activan mediante las salidas MC1_marcha, MC2_marcha y MCS_marcha . Además cada una de ellas dispone de un sensor inductivo (SE1 , SE2 y SS ) para la detección de las chapas.  La grúa dispone de:  El motor MH para el desplazamiento lateral que se activa mediante las salidas MH_der y MH_izq. Para conocer su posición disponemos de los finales de carrera P1, P2, P3 y P4.  El motor MV para el desplazamiento vertical que se activa con las salidas MV_asc y MV_des . Su posición es controlada con los finales de carrera VA y VB.ç  Una pinza para agarrar las chapas de metal y gobernado por las salidas Pcerrar (cerrar pinza) y Pabrir (abrir pinza). La pinza tiene un sensor inductivo Pcerrado para detectar el cierre de la pinza (Pcerrado valdrá 1 cuando la pinza se encuentre cerrada).  La bañera dispone de una resistencia de calentamiento gobernada por la salida RE_marcha así como de un agitador gobernada por la salida AG_marcha . 96

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43. Cadena de Desengrase El funcionamiento es el siguiente: Cuando se pulsa Marcha comienza el funcionamiento automático de la cadena.  Inicialmente el sistema puede encontrarse en cualquier situación .  • Si la grúa tiene una pieza, esta se llevará a la salida y una vez depositada en la cinta de salida, la grúa se llevará a la posición de inicio (P1-VA). • Si la grúa no tiene pieza, se llevará a la posición de inicio. • Las cintas pueden tener o no tener piezas.  Las chapas metálicas llegan a la cadena de desengrase por las cintas transportadoras 1 y 2, teniendo preferencia la primera sobre la segunda.  Las cintas transportadoras de entrada estarán siempre en funcionamiento y solamente se detendrán cuando una chapa llegue a su cabecera. La grúa se posicionará en la cinta de entrada, recogerá la chapa metálica, las asciende hasta la posición VA para su  desplazamiento hasta la bañera y la deposita en ella descendiéndola hasta la posición VB. Empieza entonces el proceso de desengrasar la pieza. Desengrase: cuando la chapa se encuentra sumergida en la bañera, hay que conectar simultáneamente el agitador  AG (10 segundos) y la resistencia calefactora RE (5 segundos). Una vez terminado el proceso de agitación y de calefacción, la grúa recoge la chapa ascendiéndola hasta la posición VA . El proceso de baño debe repetirse 5 veces. Una vez finalizado los 5 baños de la chapa, la grúa transportará la chapa hasta la cinta de salida. Esta se pondrá en  marcha, cuando la chapa sea detectada por el sensor SS1 y se detendrá con el flanco descendente del sensor SS2. La posición inicial, la de paro así como la de espera de chapas metálicas es la indicada por los finales de carrera P1  y VA.  Cuando se pulsa el Paro, las cintas se detendrán inmediatamente y el sistema se detendrá al final del ciclo y una vez que se situé la grúa en la posición inicial (P1-VA).  Las situaciones de emergencia serán indicadas por la seta de enclavamiento AL activada por un operario y supondrá la parada inmediata de la cadena. Su rearme se realizará desenclavando la alarma y pulsando el pulsador de rearme REARME . 97

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43. Cadena de Desengrase (Modificación) 

Inicialmente el sistema puede encontrarse en cualquier situación.  Si la grúa tiene una pieza y:  se encuentra en la posición P1 o P2, esa pieza deberá llevarse a desengrasar y a la cinta de salida.  se encuentra en la posición P3 se realizará el proceso de desengrase y a la cinta de salida.  se encuentra en la posición P4 sacará la pieza por la cinta de salida.  se encuentra en una posición indeterminada, se tendrá que subir por seguridad a la posición VA y se desplazará hacia la izquierda hasta pasar por uno de los finales de carrera P1, P2 o P3 (según donde este actuaremos).  Si la grúa no tiene pieza:  Si se encuentra en la posición P3 comprobar que la pieza no este en la bañera de desengrase.  Se llevará a la posición de inicio (P1-VA).  La grúa puede estar en VA o VB.

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44. Automatización de un Sistema de Etiquetado Una empresa de desarrollo de proyectos de automatización, ha recibido el encargo de automatizar el sistema de etiquetaje de la figura (vista en planta). Su función es etiquetar los paquetes que entran por la cinta CEnt (Cinta de Entrada) con una etiqueta rotulada con OK y, a continuación sacarlos por la cinta CSal (Cinta de Salida).

El etiquetado se lleva a cabo en el Plato giratorio. Éste está dividido en cuatro zonas o estaciones: ZEnt o Zona de Entrada; ZPeg o Zona de depósito del Pegamento; ZEti o Zona de depósito de la Etiqueta; ZSal o Zona de Salida. 99

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44. Automatización de un Sistema de Etiquetado El funcionamiento automático del sistema es el siguiente:  Los paquetes entran por la Cinta de Entrada (CEnt) y se paran cuando llegan a un tope donde hay un sensor SCEntF (Sensor Cinta Entrada Final). No obstante, la cinta puede introducir más paquetes hasta que el sensor SCEntLL (Sensor Cinta Entrada LLena) lo indique, este sensor se pondrá a 1 cada vez que un paquete pase por delante y si transcurridos 2sg sigue a 1 indica que se ha llenado la cinta y no puede admitir más paquetes. Esta cinta estará en marcha de forma continua y únicamente se parará cuando este llena o cuando se tenga que introducir un paquete en el plato giratorio. La cinta de entrada se pone en funcionamiento activando la señal MCEnt (Marcha Cinta de Entrada).  Con el cilindro B se introduce el paquete en la zona de entrada del plato giratorio (ZEnt). Este cilindro dispone de dos señales de control: B+ (para el avance) y B- (para el retroceso), y de dos sensores para indicar la posición: b0 (cilindro recogido) y b1 (cilindro avanzado).  Se gira el plato para que el paquete pase a la zona de depósito de pegamento (ZPeg). Una vez en la zona, se procede a depositar el pegamento sobre la cubierta superior del paquete. La máquina de pegamento tiene una entrada digital Pegamento para indicarle que proceda a depositar el pegamento y una salida digital Pegado para indicar que ha realizado su trabajo.  Depositado el pegamento, se gira nuevamente un cuarto de giro la plataforma para ir a la zona de depósito de la etiqueta (ZEti) y se procede a colocar la etiqueta. La máquina que deposita la etiqueta dispone de una entrada digital Etiquetar para darle la orden de etiquetar y una salida digital Etiquetado para indicar que se ha realizado la operación. 100

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44. Automatización de un Sistema de Etiquetado 

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Nuevamente se gira la plataforma para ir a la zona de Salida (ZSal) donde el cilindro A, a través de la ventosa (Vent), toma el paquete de la plataforma giratoria y lo deja sobre la cinta de salida (CSal). Hasta que no haya salido el paquete de la cinta (sensor CS), no se toma un nuevo paquete de la plataforma giratoria. La ventosa se activa a través de una entrada digital Vent. El cilindro A dispone de dos señales de control: A+ (para el avance) y A- (para el retroceso), y de dos sensores para indicar la posición: a0 (cilindro recogido) y a1 (cilindro avanzado). La cinta de salida se pone en funcionamiento activando la señal MCsal (Marcha Cinta de Salida). El movimiento de la plataforma se realiza con un motor controlado mediante un variador de velocidad. La orden de giro se realizará con la señal Girar y el sensor G indica cuando se ha realizado el cuarto de giro necesario (G=0 mientras se esta girando, G=1 al finalizarse el giro). Por supuesto, la automatización mantiene ocupadas todas las estaciones de la plataforma giratoria, siempre que lleguen paquetes suficientes por la cinta de entrada. Puede darse el caso de que los paquetes no lleguen de forma continua, en ese caso se irán realizando las operaciones en los puestos ocupados. Lo normal es que a plena producción, se obtenga un paquete etiquetado cada cuarto de giro de la plataforma. Si no hay paquetes la plataforma permanece sin girar a la espera. Cada zona de la plataforma tiene un sensor para indicar si hay paquete en esa zona: SZEnt, SZPeg, SZEti y SZSal. 101

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44. Automatización de un Sistema de Etiquetado En el sistema hay dos pulsadores m y P para arrancar y parar el proceso. Cuando se da la orden de parar, el sistema no introduce más paquetes en la plataforma giratoria y espera a que salgan todos los paquetes ya introducidos en la plataforma por la cinta de salida. Además existe una parada de emergencia que se activa mediante una seta de emergencia E en el pupitre de control. Existe un pulsador de rearme r (además del rearme de la seta de emergencia) mediante el cual el operador indica que ya no hay situación de emergencia.

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45. Sistema de Marcaje Automatizar el sistema de marcaje de la figura (vista en planta). Su función es marcar las piezas que entran por la Cinta de Entrada en función del tipo de pieza que se trate. El sistema esta constituido por los siguientes sistemas:  Una cinta transportadora de entrada de piezas (Cinta Cinta Entrada de Entrada). MCinE  Tres cintas de salida (Cinta1, Cinta2 y Cinta3)  Una mesa giratoria con una cinta situada sobre ella (Cinta de Mesa). Sistema de Identificación  Un sistema de identificación del tipo de pieza que se trata. MCin3 SCinE SMar1 MCin Tres puestos de marcaje.  1 Sp1 Sp2 Cinta3

Marcaje 3

Cinta1

MCinM

Sp4

Sp3

SMar3

FcCinM

Marcaje1 Sp1

M a r 2

SMar2

MCin2

Sp2 MCin M

Sp4

Sp3

Cinta2

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45. Sistema de Marcaje Cada sistema está constituido por los siguientes elementos:  Cada una de las Cintas tanto de entrada como de marcaje dispone de un motor de arrastre (MCinE, MCin1, MCin2 y MCin3) que se activan mediante las señales MCinE_mov, MCin1_mov, MCin2_mov y MCin3_mov .  La Cinta transportadora de la mesa giratoria al poder funcionar en dos sentidos dispone de dos señales de control MCinM_dentro, MCinM_fuera.  El Sistema de Identificación nos dará información del tipo de pieza que se trata. Para que la identificación se realice la pieza deberá estar parada sobre la cinta en la posición donde sea detectada por el sensor SCinE. Una vez situada será necesario dar la orden para que se realice la identificación, esto se realiza activando la señal Identifica durante 4 segundos. Transcurridos los 4 segundos el sistema de identificación dejara en la variable TipoP un 1, 2 ó 3 dependiendo del tipo de pieza que sea.  Los Sistemas de Marcaje disponen cada uno de ellos de una señal de control que será necesario activar para que se grabe el tipo, en el chip que lleva incorporada la pieza. Dependiendo de que puesto sea la señal a activar será Marca1, Marca2 o Marca3. Estas señales se activaran cuando los sensores correspondientes de las cintas detecten la pieza (SMar1, SMar2, ó SMar3) y deberá estar activada todo el tiempo que el sensor este detectando la pieza.  El Sistema de la Mesa Giratoria dispone de un Motor de giro que puede girar en ambos sentidos. Mediante la señal Giro_izq y Giro_dcha la mesa girara en un sentido o en otro. Para conocer la posición de la mesa existen 4 sensores Sp1, Sp2, Sp3 y Sp4 que en función de cuales se encuentren activados nos indicará la posición de la mesa. En la mesa existe un final de carrera FcCinM que nos indicará que la pieza se encuentra montada en la mesa. 104

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45. Sistema de Marcaje El funcionamiento es el siguiente:  Inicialmente el sistema se encuentra vació (no hay ninguna pieza en el sistema) y la mesa giratoria esta situada en la posición de entrada de piezas (Sp1=1 y Sp2=1).Al activarse un pulsador de Marcha, la cinta de entrada se pondrá en marcha y no se parará hasta que no se detecte una pieza en SCinE. Una vez parada la cinta, se dará la señal al sistema de identificación para saber donde se debe llevar la pieza. Una vez identificada la pieza debe ser transferida a la mesa giratoria, esto se realizara poniendo en marcha la cinta de entrada y la de la me sa simultáneamente. Cuando la pieza se encuentre dentro de la plataforma (FcCinM), esta ya se puede trasladar a la cinta de marcaje que le corresponda (optimizar el recorrido).  Cuando la mesa giratoria se encuentre situada frente a la cinta de marcaje que corresponda, se podrán en marcha las cintas, la de la mesa giratoria (durante 2 segundos, que es el tiempo que necesita para sacar la pieza) y la de la cinta.  La cinta de marcaje continuara en marcha 3 segundos después de que el sensor SMarX deje de detectar la pieza. Tiempo necesario para sacar la pieza del sistema. Aunque la siguiente pieza tenga como destino esta cinta, el tiempo que transcurre en ir a por ella y traerla supera el tiempo necesario en salir la pieza en curso.  Existe un pulsador de parada que al accionarse y una vez introducida la pieza en curso en la mesa, no dejará que se introduzcan más piezas. Para que comience a funcionar de nuevo deberá darse a la Marcha. Existe una seta de enclavamiento (Emer) que detendrá completamente el sistema. Su rearme se  realizará desenclavando la emergencia y pulsando el pulsador de rearme (r).

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45. Sistema de Marcaje

Notas:  Las piezas entran en la cinta de entrada con una separación suficiente para que al introducir la pieza identificada en la mesa, la siguiente pieza no llegue al sensor SCinE. Las piezas entran continuamente al sistema.  La identificación de la siguiente pieza se deberá realizar cuando la anterior este saliendo hacia la cinta correspondiente.

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46. Lavado de Vehículos.

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46. Lavado de Vehículos. Para la realización de este problema contaremos con:  Seis células fotoeléctricas FE, F1, F2, F3, F4, FS.  





Un semáforo con dos luces roja y verde. Las luces solo se encenderán si están activadas las señales Rojo o Verde. Una barrera de paso y dos finales de carrera para indicar si la barrera se encuentra abierta (FCA) o cerrada (FCC). Para subir la barrera se utiliza la señal Arriba y para bajarla Abajo . Una cinta transportadora que dispone de un motor de arrastre y que estará en funcionamiento siempre que la señal MC_marcha este activada. Cuatro puestos de para realizar el lavado: un puesto para el mojado de vehículos, otro para el detergente, un tercero para el cepillado y el aclarado y por último otro para el secado. Las acciones a realizar en cada puesto se indicaran mediante la activación de las salidas Mojado, Detergente, Cepillado, Secado. 108

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46. Lavado de Vehículos. Descripción del proceso: 

 









Cuando se accione el pulsador de Marcha y se detecte un coche en la posición de entrada (FE ) la cinta transportadora será activada y seguirá activada mientras se encuentre algún vehiculo sobre la cinta. Los vehículos pasarán sucesivamente por los puestos de mojado, detergente, cepillado y aclarado, y, por último, por el de secado. Inicialmente en el sistema se puede encontrar algún coche en la línea, en caso de ser así, se deberán sacar de la cinta transportadora sin realizar ninguna operación sobre ellos. Una vez que la cinta se encuentre vacía se podrá funcionar de forma normal. Para saber si en el momento inicial hay algún coche sobre la cinta esta se mantendrá en marcha durante 4sg y si no se detecta vehiculo en ninguna fotocélula indicará que esta vacía. La barrera, en condiciones normales, permanecerá abierta y el semáforo en verde hasta que se detecte que un vehículo ha entrado en el primer puesto, en ese momento se cerrará y el semáforo se pondrá en rojo. La barrera permanecerá cerrada y el semáforo en rojo hasta que el vehículo pase al segundo puesto, momento en que deberá abrirse y cambiarse el semáforo. Cada 100 vehículos el tanque de detergente deberá ser cambiado. Para realizar el cambio se esperará a que salgan todos los vehículos que se encuentren en ese momento en la línea no permitiendo la entrada de nuevos vehículos (se cerrara la barrera, el semáforo se pondrá en rojo y se detendrá la cinta) hasta que el operario de la señal de tanque cambiado (Tanque_cambiado) . Cuando se de a un interruptor de Parada, no entraran más vehículos (se cerrara la barrera, el semáforo se pondrá en rojo) todos los vehículos que estén en la línea terminaran de lavarse y una vez que salga el ultimo vehículo el proceso deberá detenerse. Si se activa la seta de emergencia E , el sistema se detendrá en seco, y la luz roja del semáforo deberá parpadear con una cadencia de 1sg. Al quitar la emergencia el sistema no funcionará de nuevo hasta que no se rearme (r) . 109

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46. Lavado de Vehículos. Consideraciones :  



La llegada de vehículos no es continuo; así, podrá haber sobre la cinta una, dos, tres, cuatro o ningún vehículo. Un puesto solo deberá estar activado o realizando operaciones si tiene vehículo, es decir mientras esté activada la fotocélula correspondiente al puesto. Así, en el puesto de mojado saldrá agua cuando esté activada la fotocélula correspondiente (F1) . Los puestos no funcionarán aunque las fotocélulas estén activadas si se están sacando vehículos al principio del proceso. Si no esta activada ninguna fotocélula no significa que la cinta esta vacía, ya que pueden entrar vehículos de distintas longitudes. Posible solución: utilizar un contador de vehículos que guarde en cada momento el número de vehículos que están en el sistema.

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47. Montacargas

M

Luz Alarma

Marcha

Emergencia

Paro

Reset

spi3 det_pieza Cil+

sa sb sc

Cinta Entrada

Bascula sup10

spi2 Cinta Piso 2

Cinta Piso 1 spi1

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47. Montacargas El montacargas tiene los siguientes sistemas:  Montacargas: recoge las piezas del tercer

piso.

 

piso y las saca por el primero y/o segundo

se encuentra en el tercer piso para introducir las piezas a través de la bascula en el montacargas. Bascula: se encuentra en la mitad de la cinta transportadora del 3 piso o cinta de entrada y su cometido es indicar el peso de las piezas. Cintas transportadoras

Cada sistema tiene los siguientes elementos:  Montacargas: tiene un motor eléctrico gobernado por las señales (Subir ) para subir y por (Bajar ) para bajar. Para sacar las piezas del montacargas, dispone de un cilindro de simple efecto, controlado mediante la señal Cil+ para su extensión. Para controlar dicha apertura, dispone de tres sensores sa , sb y sc (cilindro totalmente extendido). Cada piso dispone de su sensor correspondiente ( spi1 , spi2 y spi3 ), para indicar el piso en el que se

 

encuentra. Además existe un sensor en la entrada del del montacargas que indica cuando una pieza esta entrando o saliendo del montacargas ( Pieza_montacargas). Cinta transportadora tiene un motor eléctrico controlado mediante la señal MarchaCintaE . Bascula: tiene dos sensores, una para detectar la presencia de la pieza (det_pieza ) y la otra para indicar el peso de la misma (si su peso es de 10Kg. sup10=0 y si es de 20Kg. sup10=1 ). La bascula necesita que la cinta transportadora se detenga durante 2 segundos para que la señal sup10 tome un valor correcto. 112

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47. Montacargas Descripción del proceso: • Situación inicial: No hay ninguna pieza en el sistema y el montacargas se encuentra situado en cualquier piso. • El proceso comienza al pulsar Marcha. • Las piezas se introducen en la máquina a través de la cinta de la tercera planta. Las piezas entran a la cinta con una separación suficiente, de tal forma que cuando se este transportando una pieza de la bascula al montacargas no se pueda dar el caso de que otra pieza llegue a la báscula. • El montacargas admite un peso máximo de 30Kg., por lo tanto puede llevar 1, 2 o 3 piezas a la vez, en función del peso de cada una. Para optimizar el rendimiento del montacargas, es necesario que en cada viaje sean introducidas el mayor número de piezas posible. No se admite que en un viaje lleve una sola pieza, a no ser que se trate de una de 20Kg. y la siguiente pesada sea tambien de 20Kg. • Las piezas deben ser sacadas de la máquina por la primera y segunda planta, de manera que las piezas de 10Kg. salgan por la primera planta y las de 20Kg. por la segunda planta. • El proceso se completa cuando el número de piezas clasificadas correctamente sean 50. Una vez tratadas 50 piezas, la máquina quedará en la situación inicial y se deberá dar de nuevo Marcha para que comience el proceso. • No hay que tener en cuenta cómo salen las piezas por la primera y segunda planta, únicamente hay que indicar que salen del montacargas. • Al pulsar Paro el sistema deberá pararse tan pronto como sean tratadas las piezas que estén ya en el sistema (si hay una pieza en la báscula y/o alguna ya cargada en el montacargas). Al terminar la máquina quedará en la situación inicial y se deberá dar de nuevo Marcha para que comience el proceso. • Si se activa la seta de Emergencia, el sistema se detendrá en seco, y la luz de alarma (Luz_alarma) deberá parpadear con una cadencia de 1 segundo. Al quitar la emergencia el sistema no funcionará de nuevo hasta que no se rearme (Reset). 113

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48. Carga Automática de Cajas de Fruta Tenemos un sistema de carga automática de cajas de fruta compuesto por los siguientes subsistemas: 1. 2.

3.

4.

Cinta de entrada de fruta,

compuesto por la cinta transportadora accionada por un motor que se activa con la señal de control MCEFrutas y el sensor de fruta SFruta . Cinta de entrada de cajas, compuesto por la cinta transportadora accionada por un motor que se activa con la señal de control MCECajas , los sensores de caja SCaja , STope y SCinta y el cilindro de efecto simple Cilindro_4 que dispone de una señal de control Cil4+ (para el avance) y de dos sensores para indicar su posición SCil4_0 (cilindro recogido) y SCil4_1 (cilindro avanzado). Subsistema de pesaje, compuesto por la balanza que dispone de la señal de control para iniciar el pesaje Pesar , la variable Peso donde indica el peso de la caja llena, el sensor de caja en la balanza SPeso y el cilindro de doble efecto con biestable Cilindro_3 que dispone de las señales de control Cil3+ (para el avance) y Cil3- (para el retroceso) y de dos sensores para indicar su posición SCil3_0 (cilindro recogido) y SCil3_1 (cilindro avanzado). Cinta de salida de cajas de fruta, compuesto por la cinta transportadora accionada por un motor que se activa con la señal de control MCSCFrutas , los sensores de caja SSal1 y SSal2 , el cilindro de efecto simple Cilindro_1 y el cilindro de doble efecto con biestable Cilindro_2. Estos cilindros disponen de las señales de control Cil1+ y Cil2+ (para el avance) y Cil2 - (para el retroceso) y de dos sensores cada uno para indicar su posición SCil1_0 y SCil2_0 (cilindro recogido) y SCil1_1 y SCil2_1 (cilindro avanzado). 118

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48. Carga Automática de Cajas de Fruta

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48. Carga Automática de Cajas de Fruta El funcionamiento automático del sistema es el siguiente: •

•

•

•

Inicialmente como el sistema puede encontrarse en cualquier situación, antes de comenzar el funcionamiento normal se deberá vaciar completamente y asegurarnos que los cilindros se encuentran recogidos. En el sistema hay dos pulsadores Marcha y Paro para arrancar y parar el funcionamiento automático. Con la orden de marcha del sistema, y una puesto en condiciones iniciales el sistema, se inicia el movimiento de la cinta de entrada de cajas hasta situar una en la posición de llenado de fruta (SCaja=1 ). Entonces hay que activar la cinta de entrada de fruta para depositar las piezas de fruta en la caja. Cada caja debe llenarse con 12 piezas. Al contar la pieza nº 12 hay que detener la cinta de entrada de fruta y tras 1 sg. de espera para que caiga la pieza a la caja, hay que mover la cinta de entrada de cajas, para llevarla al final de la cinta ( STope=1 ). La colocación de las cajas es forzada de manera que asegura que cuando un caja está en la posición de llenado, la anterior estará al final de la cinta. La existencia de cajas en la cinta de entrada es señalada por el sensor SCinta . Cuando una caja llega al final de la cinta de entrada de cajas, hay que llevarla a la balanza si ésta se encuentra vacía (SPeso=0) y el Cilindro_3 recogido (SCil3_0=1 ). Una vez encima de la balanza hay que ordenar el comienzo del pesaje y esperar 5 sg para tener la lectura en la variable Peso. 120

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48. Carga Automática de Cajas de Fruta El funcionamiento automático del sistema es el siguiente: •

•

•

•

Una vez conocido el peso de la caja, hay que enviarla a la cinta de salida y para ello hay que accionar a la vez el Cilindro_3 y la cinta de salida. Hay que clasificar las cajas en la salida en función de su peso: cajas de peso igual o superior a 6 kilos por la Salida_1 y las de peso inferior a 6 kilos por la Salida_2. Para ello disponemos de los sensores de posición de cajas frente a la Salida_1 SSal1 y frente a la Salida_2 SSal2 . Hasta que la caja no se encuentre situada frente a la salida que le corresponde no se pesará otra caja. Cuando se da la orden de parar, el sistema no introduce más cajas en el sistema y espera a que salgan todas las cajas ya introducidas por la cinta de salida. Además existe una parada de emergencia que se activa mediante una seta de emergencia Alarma en el pupitre de control. Si se activa la emergencia, el sistema se detendrá en seco, y una luz roja deberá parpadear con una cadencia de 1sg. Al quitar la emergencia la luz dejará de parpadear pero el sistema no funcionará de nuevo hasta que no se rearme ( Rearme ).

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49. Carga de Planchas y Tapado ��

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Puesto de Carga

Puesto de Tapado

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49. Carga de Planchas y Tapado Tenemos un sistema que consta de los siguientes elementos: 

 

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Tres cintas transportadoras:  Cinta de Corcho, accionada por un motor que se activa con la señal de control MarCinCorcho .  Cinta de Planchas, accionada por un motor que se activa con la señal de control MarCinPlanchas. En el extremo de la cinta se encuentra el sensor senPlanchas que detecta cuando una plancha llega a esa posición.  Cinta de Cajas, accionada por un motor que se activa con la señal de control MarCinCajas. En la posición de carga de las cajas está el sensor senCajas. Un depósito donde se almacena el corcho y una válvula monoestable accionada con la señal de control Vcorcho . Un manipulador cuya función es colocar las tapas sobre las cajas cargadas. Para ello dispone de dos cilindros, uno de simple efecto para el movimiento vertical accionado mediante la señal de control MovVert y otro accionado por una válvula biestable para el movimiento horizontal accionado mediante las señales MovHor+ y MovHor-. El sistema dispone de tres sensores senV0, senV1, senH0 y senH1, que nos indican la posición de los cilindros del manipulador. Una ventosa que coge las tapas por vacío y dispone de un vacuostato para detectar cuando la tapa está adherida. La señal Vent activa la ventosa y el vacuostato (sensor) senVent detecta cuando la tapa esta cogida. Almacén de tapas: este almacén es alimentado de forma automática y siempre dispone de tapas. 123

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Ejercicios de Grafcet adaptados.pdf

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