HAS-200 CCP 2012 v 5(1)

DISEÑO DISEÑO DE DE UN MÓD M ÓDUL ULO O DE DE CONTROL DE CA L I DAD POR PESO, PESO, PARA L A CEL DA AL TAM ENTE AUTOMA TI ZADA ZADA HAS-2 HAS-200 DE L A UNIVERSIDAD DI STRI TAL

DI EGO FERNAND FERNANDO CHIVATÁ CHIV ATÁ ROA ANDRÉS BETANCOU BETA NCOURT RT VEGA

NIVERS NIVER SI DAD DI DI STRI TAL FRANCIS FRANCI SCO J OSÉ OSÉ DE DE CAL DAS FACULTAD T ECNOLÓGICA ECNOLÓGICA TECNOL TE CNOLOGÍ OGÍA A EN EL ECT RÓNICA RÓNI CA BOGOTÁ, BOGOTÁ , D.C. D.C. 2012

DISEÑO DE DE UN MÓDULO DE CONTROL DE CAL I DAD POR PESO, PESO, PARA L A CEL DA AL TAM ENTE A UTOMATI ZADA ZADA HAS-2 HAS-20 00 DE L A UNIVERSIDAD DI STRI TAL

DIEGO FERNANDO FERNANDO CHIVATÁ CHIV ATÁ ROA ANDRÉS ANDRÉS BETANCOURT VEGA V EGA

Tessis pres Te resentada como req requisit isito o parcia rciall para optar al al títu ítulo de: I nge ngeniero en en Contr Control ol e Ins I nstr trum ume entaci ntación El Electrónica ctrónica..

DIRECTOR DIREC TOR (A): I NGENIERO NGENIERO HENRY M ONTAÑA ONTAÑA QUI QUI NTERO

CODI CODI RECTOR RECT OR (A): (A): I NGENI NGENI ERO J ORGE EDUARDO EDUARDO PORRAS PORRAS B.

UNI UNI VERSI VERSI DAD DI DI STRI TAL FRANCISCO J OSÉ OSÉ DE CAL DAS FACULTAD TECNOLÓGICA TECNOL TE CNOLOGÍ OGÍA A EN EL ECT RÓNICA RÓNI CA BOGOTÁ, BOGOT Á, D.C. D.C. 2012

Hoja oja De Aceptac Aceptaciión Observaciones —————————————————— —————————————————— —————————————————— —————————————————— —————————————————— —————————————————— —————————————————— Vo. Bo Tutor —————————————————— —————————————————— Firma del jurado —————————————————— —————————————————— —————————————————— Firma del jurado —————————————————— —————————————————— —————————————————— Represe epresentante Consej Consejo curri curricul cula ar

Bogotá. D.C., Septiembre de 2012

Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital.

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TABL A DE CONTENI DO

RESUMEN _____________________________________________________________ XI ABSTRACT ____________________________________________________________ XI INTRODUCCIÓN ________________________________________________________ 1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA_______________________________________ 2 OBJETIVOS_____________________________________________________________ 3 ESTADO DEL ARTE______________________________________________________4 1. MARCO TEÓRICO ___________________________________________________ 7 1.1 Celda de Manufactura. ______________________________________________ 7 1.1.1. Definición.____________________________________________________ 7 1.1.2. Componentes. _________________________________________________ 8 1.1.3. Clasificación.__________________________________________________ 8 1.1.3.1. CIM. ______________________________________________________ 8 1.1.3.2. FMS. ______________________________________________________ 9 1.1.3.3. HAS-200, Sistema HAS-200 de SMC International Training _________ 10 1.1.3.3.1. Estacion de medicion celda HAS-200__________________________ 11 1.2. Automatización:. _________________________________________________ 11 1.3. PLC. ___________________________________________________________ 12 1.3.1. Marcas. _____________________________________________________ 12 1.3.2. Programación]. _______________________________________________ 12 1.3.2.1. Tipos. _____________________________________________________ 13 1.4. Comunicación. ___________________________________________________ 13 1.4.1. Comunicación Industrial. _______________________________________ 13 1.4.1.1. Ethernet Industrial. __________________________________________ 14 1.4.1.2. OPC [48].__________________________________________________ 15 1.4.2. RS 232. _____________________________________________________ 15 1.5. Control de calidad. ________________________________________________ 16 VI


2.

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METODOLOGIA__________________________________________________ 17

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. ______________________________________ 19 3.1. Reconocimiento de la celda HAS-200. ________________________________ 19 3.2. Identificación del problema._________________________________________ 20 3.3. Identificación de la solución. ________________________________________ 20 3.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del módulo de medición. 21 3.5. Implementar la instrumentación (actuadores y sensores) para el modulo.______ 22 3.6. Desarrollo programa para el PLC. ____________________________________ 23 3.7. Adquisición de datos e identificación. _________________________________ 23 3.8. Medición, evaluación y selección. ____________________________________ 24 3.9. Análisis de datos e informes estadísticos,. ______________________________ 26 3.10. Desarrollo de la interfaz gráfica. _____________________________________ 26 4. DESARROLLO DEL PROYECTO. ______________________________________ 29 4.1. Reconocimiento de la celda HAS-200; ________________________________ 29 4.2. Identificación del problema. _____________________________________ 29 4.3. Identificación de la solución: ____________________________________ 29 4.4. Diseño ______________________________________________________ 31 4.5. Implementación de instrumentación (actuadores y/o sensores)___________31 4.6. Desarrollo programa para el PLC la modulo. ________________________ 34 4.7. Adquisición de datos e identificación contenedor en este proceso, _______ 36 4.8. Medición, evaluación y selección: ________________________________ 36 4.9. Análisis de datos e informes estadísticos;___________________________ 38 4.10. Desarrollo de la interfaz gráfica;__________________________________ 39 5. RESULTADOS ALCANZADOS. _______________________________________ 41 CONCLUSIONES. _______________________________________________________ 45 BIBLIOGRAFÍA ________________________________________________________ 47 GLOSARIO ____________________________________________________________ 51

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TABL A DE IL USTRACI ONES

Ilustración 1. Módulo ATS de Bosch Rexroth ….…………………………………………..4 Ilustracion 2. Módulo SIWAREX de Siemens ……………………………………………..5 Ilustracion 3. Conformación típica de celda de manufactura flexible………………………7 Ilustración 4. Diagrama de un sistema CIM........................................................................... 9 Ilustración 5. Disposición física de un FMS. ....................................................................... 10 Ilustración 6. Diagrama básico del sistema HAS-200. ........................................................ 10 Ilustración 7. Estación de medición para celda HAS-200.................................................... 11 Ilustración 8. Diferentes ejemplos de buses de campo. ....................................................... 14 Ilustración 9. Ejemplos de red Ethernet Industrial............................................................... 15 Ilustración 10. Diagrama de bloques de la solucion ............................................................ 19 Ilustración 11. Imagen de la celda HAS_200 UD, Imagen del programa ERP. .................. 20 Ilustración 12. Imagen del módulo de medición de la celda HAS-200. .............................. 20 Ilustración 13. Diagrama bosquejo de la solución. .............................................................. 21 Ilustración 14. Imagen, del espacio para montaje del módulo. ............................................ 21 Ilustración 15. Imagen de soportes de la báscula…………………………………………..22 Ilustracion 16. Imagen del soporte de accionamientos. ....................................................... 22 Ilustración 17. Lector de código de barras…………..……………………………………..23 Ilustración 18. Estación de dosificación…………………………………..………………..23 Ilustración 19. Conexión Ethernet Industrial. ...................................................................... 23 Ilustración 20. Sistema de detección e identificación a la entrada de cada módulo. ........... 24 Ilustración 21. Conjunto de accionamientos para traslado. .................................................. 24 Ilustración 22. Bascula para la medición del peso. .............................................................. 25 Ilustración 23. Imagen del programa desarrollado en labview. ........................................... 25 Ilustración 24. Imagen del accionamiento motorizado ........................................................ 26 Ilustración 25. Imagen de la interfaz gráfica........................................................................ 27 Ilustración 26. Diagrama de bloques del CCP ..................................................................... 30 Ilustración 27. Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP……………………………….30 Ilustración 28. Conexiones físicas del modulo CCP …………………………………...….30 Ilustración 29. Cilindros de doble efecto utilizados. ............................................................ 31 Ilustración 30. Ventosa de sujeción ..................................................................................... 32 Ilustración 31. Rutina de traslado, medición y evaluación de la caja con producto. ........... 33 Ilustración 34. Rutina del programa de evaluación de contenedores................................... 34 Ilustración 35. Relación de salidas utilizadas ……………………………………………..35 VIII


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Ilustración 36. Rutina del programa del CCP, en LabView................................................ 37 Ilustración 37. Ventana de la grafica estadística del procesamiento……...………………..38 Ilustración 38. Imagen de al interfaz grafica........................................................................ 39 Ilustración 39. Representación de estadística de las pruebas ............................................... 41 Ilustración 40. Gráfica que representa la medición a 15 gramos. ........................................ 42 Ilustración 41. Gráfica que representa la medición a 30 gramos. ........................................ 43 Ilustración 42. Gráfica que representa la medición a 45 gramos. ........................................ 43

IX


TABLA DE ANEXOS.

Anexo A: Programa Ladder PLC para la CCP Anexo B: Plano eléctrico de conexiones. Anexo C: Plano Neumático. Anexo D: Plano 3D del modulo de traslación. Anexo E: Manual de modulo CCP. Anexo F: Manual Bascula Lexus MIX-H.

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RESUMEN

La celda HAS 200, de la Universidad Distrital, no cuenta con un módulo de control de calidad por peso, el control de la cantidad de producto dosificado se realiza por medio de la medición de nivel que es una medición indirecta, en los contenedores del proceso de manufactura; Los módulos ofrecidos por el fabricante de este equipo realizan únicamente el control a través de encoder lineal, o sensor potenciométrico; En el módulo cinco (5) instalado en la Universidad Distrital, utiliza un encoder lineal, otro aspecto por lo cual no es posible la adquisición de un módulo nuevo es el costo de cada uno de estos módulos, el cual es de alrededor de ciento treinta millones de pesos ($130`000.000); Este proyecto tiene un costo aproximado de $24’197.800. Palabras clave: Automatización, Control de Calidad, Instrumentación, Peso, PLC.

AB STRACT

The cell HAS 200, of Universidad Distrital, does not have a quality control module by weight, controlling the amount of product dispense dis performed by means of level measurement is an indirect measurement, the containers of the process manufacturing; the modules offered by the manufacturer of this equipment made only control through linear encoder or potentiometer sensor; in module five (5) installed in the Universidad Distrital, uses a linear encoder, another aspect which is not is possible to purchase a new module is the cost of each of these modules, which is about one hundred thirty million pesos($ 130`000 000) This project will cost approximately $24'197.800. Keywords: Automation, Quality Control, Instrumentation, Weight, PLC.

XI

Diseño deun módulo decontrol de cali dadpor peso, para la celda altamenteautomatizadaHA S-200 de la Universidad Distrital.

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Introducción En el laboratorio especializado, sistema altamente automatizado (LE-IN-01), de la Facultad Tecnológica, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se encuentra una celda de manufactura, modelo (Highly Automated System) HAS-200 de la empresa SMC; para la enseñanza y practica de procesos de manufactura, este sistema consiste en un conjunto de módulos, los cuales se interconectan entre si, con el objetivo de emular un proceso de fabricación real; teniendo como etapas, almacenamiento y alimentación de contenedores, dosificación de producto, medición indirecta de la cantidad de producto, tapado, etiquetado, almacenamiento de contenedores con producto y paletizado; cada uno de los módulos cuenta con un sistema de identificación de contenedores por medio de un código de barras, transportador de contenedores y varios elementos de automatización para el control de proceso. Permitiendo al personal de los distintos estamentos de la Universidad, acercarse a los procesos de fabricación, en forma real; con el fin de conocerlos y/o experimentar con ellos.

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Planteamiento del problema.

Este sistema no contaba, con un modulo el cual permitiera realizar un control de calidad de los procesos de fabricación, en especial de la exactitud de la cantidad de producto dosificado, ya que el sistema actual de medición y verificación, implementado se realiza de forma indirecta, a través de la información entregada por encoder lineal o un sensor potenciometrico, dándose errores en la cantidad de producto dosificado. Como solución a este inconveniente, se desarrollo la construcción e implementación de un módulo adicional para el control de calidad de peso acoplable a la celda de manufactura HAS200 de Universidad Distrital; este módulo realizará el rechazo del producto, de acuerdo a los parámetros, que se configuren depeso y los datos (color) del producto que se estéenvasando.

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Objetivo General. Diseñar, construir e instalar un módulo de control de calidad por peso, para la celda HAS200 de la Universidad Distrital.

Objetivos Específicos. Diseñar, construir e instalar una estación física (estructura mecánica) para el control de calidad por peso; para la celdaHAS200 dela Universidad Distrital. Implementar la instrumentación (actuadores y/o sensores) para la estación de control de calidad por peso. Desarrollar un programa para el PLC de la estación 5 de la celda altamente automatizada HAS200, que permita la automatización de la estación de control de calidad por peso. Desarrollar e implementar un programa de adquisición, supervisión y control de calidad de peso del producto dosificado.

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Estado del Arte De acuerdo a la investigación realizada, entre las siguientes empresas; Siemens, Honeywell, Danfoss, Sew, Festo, Bosch Rexroth, Schneider Electric, Norgren, Micro neumatic, B&R; encontramos que las empresas que producen equipo de enseñanza son: SMC, Siemens, Bosch Rexroth y Festo. En el marco teórico del presente documento, profundizamos en las celdas HAS200, que ofrece la firma SMC; en el presente estado de arte, daremos una visión general de los módulos ofrecidos por Festo, Siemens, Schneider y Bosch Rexroth. Bosch Rexroth, produce módulos de enseñanza, denominados Automation Training System (ATS); el cual es una conformación de los tres módulos desarrollados por ellos modular Mechatronic System (mMS), Coordinated Motion System(CMS) y Transfer System 1(TS1); estos módulos no incluyen módulos de control de calidad o de proceso.

Figura 1. Módulo ATS de Bosch Rexroth [7]

Siemens, dentro de su programa de SITRAIN (Siemens Trainnig Program) se encuentran las siguientes ramas de trabajo SCE (Siemens Automation Cooperates with Education); y LIMS INTRODUCCION

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(L aboratory Information Management Systems) con su aplicación Simatic It Unilab; a través de la practica con la línea Siwarex, acerca al estudiante a las tecnologías de medición de peso; pero solo abarca la instrumentación del mismo; no existe análisis estadístico, además de ser un módulo independiente.

Figura 2. Módulo SI WAREX deSiemens[8]

Schneider; esta empresa a través de su firma Smart Ing, ofrece programas de capacitación en diferentes áreas de control y automatización; sin embrago los laboratorios, de estos programas no ofrecen posibilidades de realizar control de calidad. Festo, es una de las empresas, mas adelantadas, en la construcción de módulos de enseñanzas de aplicaciones avanzadas, complementarias y con facilidad de interconexión, uno de los sistemas mas completos es la MPS 516-FMS (Modular production System; sistema de manufactura flexible); que abarca hardware y software y que puede utilizarse directa e inmediatamente; La variedad de estaciones y tecnologías contenidas en el conjunto permite una investigación de casi todas las áreas relevantes de la tecnología de control y automatización, como son, Construcción de circuitos neumáticos y electro neumáticos , Aprendizaje sobre diversos sensores y actuadores , Aplicación y programación de PLCs , Aplicación de varios dispositivos de manipulación y pinzas, Aplicación de la tecnología del vacío, Aplicación de varios actuadores eléctricos (DC, AC), Aplicación de variadores de frecuencia, Construcción de un control de posicionado con encoder incremental, Puesta en red de sensores y actuadores a través de AS-Interface, Aplicación de robots industriales para tareas de montaje, Programación y simulación de robots, Ajuste y modo de funcionamiento de sistemas de transporte, Modo de funcionamiento y finalidad de la identificación de palets; sin embargo no presenta módulos de evaluación de control de calidad.

INTRODUCCION

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INTRODUCCION

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Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.

1. Marco Teórico. 1.1. Celda de manufactura,

Figura 3. Conformación típica de celda de manufactura flexible, [55].

El desarrollo de las máquinas herramientas, los elementos del control de la producción, los robots, computadores y las redes de comunicación han transformado los medios de manufactura existentes en sistemas de manufactura integrados y versátiles. Aquellas industrias que deseen mantenerse competitivamente en la era de la información y la globalización actual están obligadas a introducir tecnologías avanzadas de producción, orientadas a sistemas de manufactura flexible capaces de manejar los procesos empresariales de manera transversal. La integración de las diferentes tecnologías existentes en una empresa, se ha vuelto un factor determinante en el proceso productivo, esta implica el manejo optimo de información útil, desde el nivel regulatorio donde se ejecutan acciones de control sobre la planta, hasta niveles de planificación corporativa donde se toman decisiones que afectan el desempeño global de la empresa.[4] [43]. 1.1.1. Definición, Sistema de Manufactura. Es una filosofía de la producción que se basa en el control efectivo del flujo de materiales a través de una red de estaciones de trabajo muy versátiles y es compatible con diferentes grados de automatización esta integrado por

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máquinas-herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de materiales automatizado operado automáticamente con tecnología convencional o al menos por un CNC (control numérico por computador) [31] [23] [43]. La celda de manufactura es un conjunto de componentes electromecánicos, que trabajan de manera coordinada para el logro de un producto, y que además permiten la fabricación en serie de dicho producto. Las celdas de manufactura son una herramienta que han sido fuertemente utilizadas en las empresas que se encuentran inmersas en la filosofía Lean [42] [31]. 1.1.2. Componentes [41]. 

Almacenamiento y manejo de partes.



Almacenamiento y manejo de herramientas.



Sistemas de control por computador.



Módulos de manufactura o estaciones de trabajo.



Recursos Humanos.

1.1.3. Clasificación, Los procesos de fabricación pueden clasificarse, según el grado de automatización y sofisticación de los sistemas de control, en niveles que van desde la producción manual hasta el máximo paradigma de la Manufactura Integrada por Computador (CI M) [41] [42]. 



1.1.3.1.

Máquina-herramienta con control numérico (CNC) Transfer



Célula o celda flexible de manufactura



Línea flexible de fabricación



Fábrica totalmente automatizada o de luces apagadas.

CIM: Computer Integrated Manufacturing, es la frase utilizada para describir la

automatización completa de una planta de fabricación, con todos los procesos que funcionan bajo el control de la computadora y la información digital atados juntos.

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Fue promovida por los fabricantes de máquinas-herramienta en la década de 1980 y la Sociedad de Ingenieros de Manufactura (CASA / SME). Muy a menudo se confunde con el concepto de "fabrica de luces apagadas; EL CIM incluye CAD / CAM, diseño asistido por ordenador / fabricación asistida por ordenador, CAPP, asistido por ordenador el proceso de planificación, CNC, numérico computarizado de control de máquinas herramientas, DNC, herramientas numéricas directas de control de máquinas, FMS, sistemas flexibles de mecanizado, ASRS, almacenamiento automatizado y sistemas de recuperación, AGV, vehículos automatizados, el uso de la robótica y la conducción automática, programación informática y control de la producción, y un sistema empresarial integrado por una base de datos común [31] [32] [44][45].

Fi gura4. Diagrama deun sistema CIM, [42].

1.1.3.2.

FMS: Sistema de fabricación flexible es un sistema que es capaz para responder a

las nuevas condiciones. En general, esta flexibilidad es divididos en dos categorías principales y varias subcategorías. La primera categoría es la flexibilidad de la máquina así llamada, que permite hacer diversos productos de la maquinaria dada. La segunda categoría es flexibilidad de ruteo que permite la ejecución de la misma operación por varias máquinas. Los sistemas flexibles de fabricación por lo general consisten de tres partes principales: herramientas de CNC de la máquina, el sistema de transporte y sistema de control. Un nivel más alto de los sistemas de fabricación flexibles está representado por los llamados sistemas inteligentes de fabricación [29] [30] [42] [43] [44]. MARCO TEORICO

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Figura 5. Disposición física de un FMS [23].

1.1.3.3.

HAS-200, SISTEMAS HAS-200 DE SMC INTERNATIONAL TRAINING; El

sistema HAS-200 ha sido concebido a partir de las necesidades de capacitación en los procesos industriales con un alto nivel de automatización. Su versatilidad y atractivo diseño permiten reproducir/ emular el funcionamiento de una fábrica real [5].

Figura 6. Diagrama básico del sistema HAS-200 [6].

La fábrica HAS-200 permite la fabricación de productos diferentes. La materia prima consta de un recipiente con cuatro tipos de etiqueta (roja, azul, amarilla y multicolor). Cada etiqueta incorpora un código de barras que permite identificar al producto a lo largo del proceso. Dentro de estos recipientes se irán vertiendo "gránulos" de colores rojo, azul y amarillo en cantidades diferentes, posibilitando la combinación de "recetas" distintas.

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Una vez llenados con la cantidad correspondiente, a los recipientes se les coloca una tapa y una etiqueta donde se incluye el número de lote, la fecha de fabricación; después de colocar la tapa, el producto se envía a la estación de expediciones o a los almacenes en espera de ser despachados; dentro del proceso, se mide tanto el peso del material como la altura del mismo. Estas dos variables son analizadas por el Control Estadístico del Proceso (SPC) para la toma de decisiones, generación de históricos, etc. 1.1.3.3.1.

ESTACION DE MEDICION; Medición (Estación 5 y estación 6) Estas dos

estaciones son las encargadas de medir la altura de la materia prima contenida en los recipientes. En la estación HAS-205, la medida de la altura se realiza mediante encoder lineal. En la estación HAS206, esta medida es realizada por medio de un potenciómetro lineal que genera una medición analógica proporcional al desplazamiento. [6]

Figura 7. Estación demedición para celda HAS-200 [6].

1.2. Automatización: Automatización Industrial (automatización; del griego antiguo auto: guiado por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales sustituyendo a operadores humanos. La automatización como una disciplina de la ingeniería que es más amplia que un mero sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores, transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar, controlar las operaciones de plantas o procesos industriales. [33] [45].

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1.3. PLC [22] [47], Un PLC acrónimo de Controlador Lógico programable, se puede definir como un sistema basado en un microprocesador. Sus partes fundamentales son la Unidad Central de Proceso (CPU), la Memoria y el Sistema de Entradas y Salidas (E/S). La CPU se encarga de todo el control interno y externo del PLC y de la interpretación de las instrucciones del programa. En base a las instrucciones almacenadas en la memoria y en los datos que lee de las entradas, genera las señales de las salidas. L a memoria se divide en dos, la memoria de solo lectura o ROM y la memoria de lectura y escritura o RAM. La estructura de las entradas y salidas (E/S) de un PLC son digitales, analógicas o especiales. Las E/S digitales se identifican por presentar dos estados diferentes: on u off, presencia o ausencia de tensión, contacto abierto o cerrado, etc. Los niveles de tensión de las entradas más comunes son 5 VDC, 24 VDC, 48 VDC y 220 VAC. Los dispositivos de salida más frecuentes son los relés. Las E/S análogas se encargan de convertir una magnitud analógica (tensión o corriente) equivalente a una magnitud física (temperatura, flujo, presión, etc.) en una expresión binaria. Esto se realiza mediante conversores analógico-digitales (ADC's). Por último, las E/S especiales se utilizan en procesos en los que con las anteriores E/S vistas son poco efectivas, bien porque es necesario un gran número de elementos adicionales, bien porque el programa necesita de muchas instrucciones o por protocolos especiales de comunicación que se necesitan para poder obtener el dato requerido por el PLC (HART, Salidas de trenes de impulso, motores paso a paso, conteo rápido, PID, entre otras) [51] [52]. 1.3.1. Marcas, en la actualidad existen diversas marcas de PLC, de las cuales las mas destacadas son: Siemens, Allen Bradley (Rockwell), B&R, Mitsubishi, Panasonic, Bekof, entre otras. 1.3.2. Programación; L os primeros PL C, hasta mediados de 1980, se programaban con el uso de paneles de propiedad o de programación de propósito especial, terminales de programación, que a menudo había dedicado teclas de función que representan a los diversos elementos lógicos de PLC, Más recientemente, el PLC se programa con el uso de software de aplicación en los PC. El equipo está conectado al PLC a través de Ethernet, RS-232, RS-

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485 o de cableado RS-422. El software de programación permite la entrada y edición del programa en el PLC [51] [52] [53]. 1.3.2.1. Tipos [51] [52] [53] [54]: En principio, los PLCs fueron diseñados para substituir sistemas de lógica de los relés. Estos PLCs fueron programados en la “lógica escalera (ladder)”, que se asemeja altamente a un diagrama esquemático de la lógica del relés. Esta notación fue elegida para reducir el entrenamiento para los técnicos. El otro sistema de programación de PLCs, utilizado era una forma de lista de la instrucción que programaba, basada en lógica deapilado (stacks) [51] [52].Los PLCs modernos se pueden programar en una variedad de maneras, desde la lógica escalera hasta idiomas basados en lenguajes como BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un lenguaje de alto nivel basado en diagramas de transición de estado. En la norma IEC 61131, se encuentran estandarizados los siguientes lenguajes; Grafcet (grafico secuencial de funciones), listado de instrucciones (IL, AWL), diagrama de contactos (Ladder), texto estructurado (ST) y diagrama de bloques funcionales (FBD). 1.4. Comunicación: L a demanda creciente de las comunicaciones han llevado a la especificación y existencias de numerosos protocolos, acorde con las áreas de aplicación en los que fueron desarrollados por diferentes razones. Pueden diferir sustancialmente entre ellos pero en más o menos se referencian a estándares internacionales. Estos estándares denominados Factory bus están siendo utilizados a nivel en los sistemas de información de nivel dirigencias (higher-end) y a nivel de redes de campo se denominan field bus (lower-end) utilizado principalmente para comunicación de sensores y actuadores de proceso/máquina. [34] [48]. 1.4.1. Comunicación Industrial, (buses de campo) [54]; a finales de los ochenta y sobretodo de los noventa, aparecen en el mercado nuevas opciones que cambian radicalmente el sistema de comunicación entre sensores, accionamientos y las unidades de control en las instalaciones industriales, como una respuesta y solución a los sistemas de cableado

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tradicional. Esta nueva metodología de sistemas de automatización de procesos redunda en una mayor eficiencia y optimización de los recursos, pudiendo implantar sistemas distribuidos que van desde meros procesos de fabricación y manufactura a una integración de diferentes áreas dentro de la empresa (fabricación, gestión de producción, almacenaje, control de calidad, ventas, distribución, etc.), permitiendo una mayor eficiencia en los procesos de fabricación [25] [35] [36] [37] [38] [48] [54].

Figura 8. Diferentes ejemplos de buses de campo [36] [37].

1.4.1.1.

Ethernet Industrial: [39] [49] [50]nombre dado a la utilización del protocolo

Ethernet en un entorno industrial, de automatización y control de máquinas de producción, en el cual se implementa la pasarela de Ethernet como medio físico, y el protocolo TCP/IP, para la transmisión de la información entre los elementos de campo y los controladores de las maquinas; a veces denominado Producción Ethernet está diseñado para mantener el control de un proceso de producción durante el seguimiento de la producción de muchos artículos; La ventaja es que las organizaciones y los dispositivos pueden seguir utilizando sus herramientas tradicionales y aplicaciones que se ejecutan sobre una infraestructura de red mucho más eficiente. Industrial Ethernet no sólo proporciona a los dispositivos de una manera mucho más rápida de comunicarse, también permite a los usuarios una mejor conectividad transparencia, lo que permite a los usuarios conectarse a los dispositivos que desee sin necesidad de pasarelas separadas.

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Figura9. Ejemplos de red Ethernet Industrial [39] [56].

A pesar que Ethernet Industriales basa en los mismos estándares industriales que el Ethernet tradicional, la aplicación de las dos soluciones no siempre es idéntica. Ethernet Industrial, por lo general requiere de un equipo que pueda resistir las condiciones ambientales más severas, nodos flexibles, variedades de medios de comunicación, rendimiento del tráfico de datos en tiempo real y aumento de los niveles de segmentación, en comparación con las redes tradicionales de Ethernet. 1.4.1.2.

OPC [48]: en un sistema de automatización hay múltiples elementos de control y

monitorización, cada uno con su protocolo de comunicaciones específico y con un sistema operativo propio, cada uno con sus características propias. Cada conexión significa un programa exclusivo dedicado al dialogo entre el elemento de control y el elemento de monitorización. Cada fabricante proporciona este programa controlador de comunicaciones, que comunica su producto con un equipo determinado. El acceso de los datos se hace de forma oscura, sin acceso por parte del usuario. El interface se ocupa de convertir los datos del equipo en datos entendibles por el sistema de control. 1.4.2. RS 232: (Recommended Standard), de la norma EIA/TIA 232, o CCI TT V .24/ V .28, (también conocido como Electronic Industries Alliance RS-232C) es una interfaz que designa una norma para el intercambio serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminal de datos) y un DCE (Data Communication Equipment, Equipo de Comunicación de datos), El puerto serie RS-232C, presente en todos los ordenadores actuales, es la forma MARCO TEORICO

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mas comúnmente usada para realizar transmisiones de datos entre ordenadores. aunque existen otras situaciones en las que también se utiliza la interfaz RS-232. En particular, existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como pueden ser computadores. Evidentemente, en el caso de interconexión entre los mismos, se requerirá la conexión de un DTE (Data Terminal Equipment) con otro DTE. 1.5. Control de calidad, Es el conjunto de técnicas y actividades de acción operativa que se utilizan, actualmente, para evaluar los requisitos que se deben cumplir respecto a la calidad del producto o servicio. Todo producto que no cumpla las características mínimas para decir que es correcto, será eliminado, sin poderse corregir los posibles defectos de fabricación que podrían evitar esos costos añadidos y desperdicios de material. Para controlar la calidad de un producto se realizan inspecciones o pruebas de muestreo para verificar que las características del mismo sean óptimas. [3].

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2.

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Metodología.

Para la realización del presente proyecto, se recaudo información, a través de la lectura de los manuales, hojas técnicas y guías de trabajo de la celda HAS-200; en especial de las estaciones cinco (5) y seis (6), las cuales realizan la medición; sobre la programación de los PLC, centrando en los equipos RSlogix de Allen Bradley con los que cuenta la celda, la comunicación en entornos industriales (buses de campo) con énfasis en Ethernet Industrial; se realizo la investigación de programas que permitieran la creación de una interface para los usuarios y permitiera la comunicación con el PLC, para acceder, consultar, y modificar las variables de este elemento. Se realizaron ensayos experimentales de comunicación con el PLC y la red de comunicación de la celda, para obtener la información concerniente a la producción la cual es utilizada para el control de calidad por peso, para validación, y clasificación de los productos. Paralelamente a este trabajo, se realizo el diseño de la estructura física, con asesoría de un ingeniero mecánico, la cual soporta la instrumentación, equipo de medición y equipo de control. Posteriormente se implemento sobre este módulo la instrumentación (actuadores y/o sensores) requerida para realizar el traslado de los contenedores al modulo las mediciones y selección de los contenedores para la ejecución del control de calidad por peso de los productos. Con los procesos anteriores, culminados, se procedió a desarrollar el algoritmo, para el PLC, que permitió realizar la secuencia de accionamientos para el funcionamiento del módulo de control de calidad por peso, el cual toma los datos del producto, realiza la medición del peso del contenedor y realiza la clasificación del producto. Finalizados los procesos anteriores se realizarán, varias pruebas, con diferentes productos y medidas con el fin de garantizar la adquisición, control de calidad y entrega de resultados.

INTRODUCCION

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Alcances: El modulo implementado, cuando se encuentra activo toma los datos de la producción que se esta realizando, realiza el traslado del contenedor a la bascula del modulo CCP, donde toma los datos de peso de la misma, con esta información en un programa externo realiza, la evaluación de calidad del producto y la clasificación respectiva; el modulo construido, se acoplo a la estructura de la celda para que el trabajo en este sea lo mas sencillo posible, igualmente el desarrollo en los programas del PLC, no interfiere con el proceso normal y básico de la celda, propuesto por el fabricante. Limitantes: Aunque en el proyecto, se realizo la comunicación con el PLC, para el intercambio de datos, se modifico en un mínimo las rutinas de trabajo del PLC, el PLC, no realiza la adquisición, verificación, y clasificación de peso de los contenedores; por lo cual se debe utilizar un programa adicional para la ejecución del modulo de control de calidad de peso; adicional a este no se logro actualizar la información en el PLC, y sistema de la celda para actualizar los datos de producción con los contenedores rechazados.

INTRODUCCION

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3.Descripción del proyecto. Para la ejecución del proyecto se definieron las siguientes etapas Reconocimiento de la celda HAS-200, documentación, práctica, programación.

Identificación del problema, para la evaluación de la calidad en la celda.

Desarrollo de la interfaz grafica

Análisis de datos einformes estadísticos.

Identificación de la solución. Estación de control de calidad por peso.

Medición, evaluación y selección

Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición.

Adquisición de datos eidentificación contenedor.

Implementación de la instrumentación (actuadores y/o sensores) para el modulo.

Desarrollo programa para el PLC, que permita la automatización del modulo.

Figura 10. Diagrama de Bloques de la solución, [57].

A continuación describiremos cadauna de las etapas de diseño del proyecto.

3.1. Reconocimiento de la celda HAS-200, documentación, practica, programación; se realizo la recolección de documentación como, diagrama de conformación e información de programación de recetas y funcionamiento; se realizaron practicas, programación de procesos y verificación de funcionamiento; observando el accionar de cada uno de los módulos que conforman la celda, y los aspectos referentes a la automatización de la misma.

DESCRIPCION DEL PROYECTO

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Figura 11. Imagen dela celda HAS_200 UD, I magen del programaERP, [58].

3.2. Identificación del problema, se realizo una inspección general encontrando que uno de los problemas del proceso en la celda, se encuentra en la evaluación de la cantidad de producto dosificado; debido a que esta realiza una medición indirecta, por lo cual no permite garantizar al cliente final, el producto solicitado.

Figura 12. Imagen del modulo de medición dela celda HA S-200 [58].

3.3. Identificación de la solución; con la información recolectada en los anteriores pasos, y la documentación recolectada en cuanto a los procesos de evaluación de calidad de peso, con el conocimiento que la firma fabricante de la celda, no tiene un modulo de evaluación directo, y


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que su costo a través de esta firma seria elevado; se formulo como solución el diseño, fabricación e implementación de un modulo de pesaje directo, a través de una bascula.

Figura 13. Diagrama bosquejo de la solución [57].

3.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición; se realizo la identificación del espacio físico, de los requerimientos físicos y mecánicos necesarios para la construcción del modulo. Se realizo la selección del espacio para el montaje del nuevo modulo, medición de limites físicos para el montaje de la estructura mecánica del soporte y accionamiento requeridos.

Figura 14. Imagen, del espacio para montaje del modulo [58].


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Posteriormente, se realizo la construcción del soporte donde se instalara la báscula y de los soportes donde se instalaran los accionamientos necesarios.

Figura 15. Imagen de soportes de la báscula [58].

Figura 16. Soporte de accionamientos [58].

3.5. Implementar la instrumentación (actuadores y sensores) para el modulo; se realizo la identificación de las necesidades requeridas para realizar las acciones de traslado, medición, y selección de los contenedores; definiendo los siguientes requerimientos; un rotor para el movimiento angular y de posición de los contenedores desde la banda, hacia la bascula y de allí hacia la banda nuevamente o hacia los depósitos de rechazo, una ventosa para capturar el contenedor, dos actuadores neumáticos, uno para el movimiento vertical y otro para el acercamiento al contenedor (horizontal); Ver anexo C Plano Neumático de la celda; Ver anexo B. Plano eléctrico de la celda. DESCRIPCION DEL PROYECTO

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3.6. Desarrollo programa para el PL C, se realizo la investigación de la estructura lógica del PL C con que cuenta la celda, donde se verificaron las entradas y salidas del PL C Allen bradley, RsLogix SL500, con las cuales se cuenta para el desarrollo de la automatización, se investigo la documentación sobre la marca, modelo, programación, funcionamiento, del PLC, igualmente del diseño e implementación de un programa para PLC, centrando en la referencia con la cual cuenta la celda; para que realice el accionamiento de los actuadores, intercambio de señales y comunicación con la celda de acuerdo a las etapas del proceso coordinadas desde el PC. Ver anexo 3, programa ladder de la celda.

3.7. Adquisición de datos e identificación; posterior, a obtener la automatización del modulo de medición, se realiza la integración con la celda, para esto se accede a la información que esta contenida en el PLC del modulo de medición HAS-205, a través de la conexión Ethernet Industrial de la celda; donde se consulta el código de barras, la cantidad dosificada en el plan de trabajo y la cantidad medida en las estaciones de dosificación 2 y 3.

Figura 17. Lector de código de barras [58].

Figura 18. Estación de dosificación [58].

Figura 19. Conexión Ethernet Industrial [58].


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Identificación del contenedor, los módulos de la celda, a través de sensores ópticos, identifican la llegada de un contenedor al punto de ingreso, con esta señal se accionan los actuadores neumáticos, que detienen el contenedor, el lector de código de barras realiza la lectura del código e identifica el contenedor que ingresara, dato con el cual se valida la información obtenida en la adquisición de datos.

Figura 20. Sistema de detección e identificación a la entrada de cada modulo [58].

3.8. Medición, evaluación y selección: en esta etapa se incluyen varios subprocesos como, el traslado al modulo de evaluación, mediante, el accionamiento de un pequeño conjunto de actuadores, se realiza el traslado del contenedor, al cual se le realizara el control de calidad, desde la banda de transporte al modulo de medición.

Figura 21. Conjunto de accionamientos para traslado [58].


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Medición: a través de una bascula, se realiza la medición del peso del contenedor que se encuentra en proceso; a través de una comunicación RS232, la información es adquirida en el PC.

Figura 22. Bascula para la medición del peso [58].

Evaluación: con los datos ya obtenidos, desde la celda y del modulo de medición, se realiza la evaluación de la cantidad de producto dosificado, para cual se debe tener en cuanta el peso real del producto (sin contenedor) y el peso requerido de acuerdo al plan de trabajo y el peso dosificado por las estaciones; dentro del programa desarrollado se realiza una comparación de estos valores.

Figura 23. Imagen del programa desarrollado en LabView [57].


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Selección: habían evaluado, el contenedor, se procede a realizar una selección del mismo, en dos categorías y a través del conjunto de accionamientos de traslado, y en especial del accionamiento motorizado se entrega a la banda trasportadora o los contenedores de rechazos designados; del proceso anterior se definieron cuatro clasificaciones y por tanto sus movimientos. 

Cumple



No cumple

Figura 24. I magen del accionamiento motorizado [58].

3.9. Análisis de datos e informes estadísticos, habiendo realizado la evaluación de los productos se realiza el análisis de la información obtenida, del plan de trabajo, los módulos dosificadores y del modulo de medición con la cual se genera un informe estadístico de los contenedores procesados, del funcionamiento de los módulos de dosificación y de la celda misma, esta información puede ser utilizada para realizar procesos realimentación para el mejoramiento del proceso o simplemente análisis de la fabricación. 3.10 Desarrollo de la interfaz grafica: en este proceso, se busco la creación de una interfaz grafica amigable, con el usuario final, que permita un manejo intuitivo del modulo de medición, para la realización del control de calidad del proceso de fabricación en la celda. DESCRIPCION DEL PROYECTO

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Figura 25. Imagen de al interfaz grafica [57].


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4. Desarrollo del proyecto. 4.1. Reconocimiento de la celda HAS-200; habiendo realizado la lectura de los manuales de funcionamiento de la celda, se procedió, con el personal técnico encargado del laboratorio a realizar las practicas, de programación de producción, de acuerdo a los parámetros y/o especificaciones técnicas; se realiza una observación del funcionamiento de la misma, para obtener un reconocimiento de las secuencias de trabajo, y de automatización. 4.2. Identificación del problema, para la evaluación de la calidad en la celda estación de control de calidad por peso; habiendo desarrollado las practicas, se identifico junto con el codirector del proyecto, que una de las falencias importantes del equipo es que no cuenta con un modulo de evaluación directo, del material dosificado; motivo por el cual no se puede controlar los errores de dosificación en las estaciones 1 y 2, de una forma más precisa. 4.3. Identificación de la solución: con la información recolectada en las anteriores etapas, se procedió a recolectar información de las posibles soluciones para la evaluación de la dosificación; optando por la implementación de una bascula con comunicación serial, que envié los datos a un PC, donde se encuentra en funcionamiento un programa propietario para el análisis de los datos.

DESARROLLO DEL PROYECTO

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Figura26. DIAGRA MA DE BL OQUES DEL CCP [57].

BCR

SCALE

PC

:

RS-232

:

Ethernet

SWITCH

ENI

PLC

Figura27. Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP [28] [57].

Fuerza

PC y Panel Control

Ethernet

230V/ 15Amp

SWITCH

Modulo CCP

Aire: 4 bar/ 150l/min

Figura28. Conexiones físicas del modulo CCP [28] [57].


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Los datos generados por las estaciones dos, tres y cinco de la celda HAS-200, son capturados y almacenados en el programa de LabView, esta información es utilizada para realizar el análisis matemático de los mismos y la calibración del sistema; igualmente esta información nos permite tomar las decisiones sobre la activación de los actuadores. El núcleo de control de calidad y rechazo, es alimentado con la información proveniente del análisis matemático y calibración, con esta información se toman las acciones pertinentes a la selección del contenedor que se esta evaluando; y se generan los reporte para el análisis estadístico.

4.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición; teniendo el diagrama de flujo de la solución a implementar, se procedió a generar un diseño de la estructura física para el montaje de los elementos con la ayuda de personal profesional y técnico de mecánica, definido el diseño a implementar se procedió a realizar la fabricación del modulo y su montaje en la celda. 4.5. Implementación de la instrumentación (actuadores y/o sensores) para el modulo: para realizar el traslado de los contenedores con el material hacia el modulo de evaluación se debió realizar la implementación de unos actuadores neumáticos, los cuales se conectaron al PLC de la estación cinco estos elementos son: Cilindro neumático de doble efecto: L os cilindros de doble efecto se emplean especialmente en los casos en que el émbolo tiene que realizar una misión también al retornar a su posición inicial, ya que hay un esfuerzo neumático en ambos sentidos. Se dispone de una fuerza útil en ambas direcciones.

Figura29. Cilindros dedoble efecto utilizados [59] [60].


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Ventosa de sujeción:

Figura 30. Ventosade sujeción [61].

Válvulas neumáticas de accionamiento: Mecanismo de rotación: este mecanismo se encuentra basado en motor dc tipo paso a paso, el cual transmite el movimiento a una estructura para realizar la rotación de los actuadores neumáticos. En el siguiente diagrama se realiza una descripción de la secuencia de trabajo de este sistema. Para la ejecución de los movimientos de las cajas se creo una rutina de traslado de caja, la cual presenta los siguientes movimientos. Secuencia MA: esta rutina se encarga de realizar el aseguramiento del contenedor con el producto en el brazo de transporte del modulo CCP, realizando la activación de los actuadores de movimiento horizontal (ACH), movimiento vertical (ACV) y ventosa. Rotor ANG 0: en esta rutina con el accionamiento del rotor se realiza el traslado de la caja de la banda de transporte de entrada a la báscula. Secuencia MB: con esa rutina se libera la caja en la báscula realizando la activación de los actuadores de movimiento horizontal (ACH), movimiento vertical (ACV) y ventosa. Secuencia Weight Scale, esta rutina realiza la medición del peso del contenedor por medio de la báscula. Rotor ANG 1: rutina que realiza el traslado dela caja de la báscula a la bandaprincipal. Rotor ANG 2: rutina que realiza el traslado del caja dela bascula al recipiente de rechazo. Rotor ANG 3: rutina querealiza el posicionamiento del brazo en la banda principal.


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Figura 33. Rutina de traslado, medición y evaluación de la caja con producto [57].


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4.6. Desarrollo programa para el PL C la modulo. Para realizar la automatización del proceso del modulo de evaluación; se toma como elemento de control el PLC que actualmente tiene la estación 5 de la celda HAS_200, este PLC de la firma Allen Bradley referencia MicroLogix 500 (1769-L23E-QBIB), el cual cuenta con una entradas y salidas libres.

Figura 34. Rutina del programa de evaluación de contenedores [57].


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Tomando estas salidas libres, se realizo el conexionado de los actuadores; para realizar el accionamiento de los actuadores, según se requiere para el modulo de CCP, se debió documentar la forma en que este equipo se programa; con esta información, se procedió a simular el programa original de la rutina BCR_Read de la estación 5, y así entender su funcionamiento; con esta información se procedió a realizar las modificaciones requeridas para la automatización del modulo de CCP. RELACION DE SALIDAS UTILIZADAS. En el presente figura encontramos, la tabla con la configuración de relación de las salidas utilizadas por el modulo CCP, para las operaciones mecánicas requeridas; para mayor información referirse al archivo, IO-stations.doc y/o IO-stations_cas.pdf, de la documentación de la celda.

SALIDAS

ACC IÓN Relevo cambio de comunicación.

SÍMBOLO BCR_BAL

TIP O Relé

CompactLogix Local:2:O.Data.12

Movimiento Horizontal.

ACH

EV Biestable

Local:2:O.Data.13

Movimiento Vertical

ACV

EV Biestable

Local:2:O.Data.14

Vent

EV Monoestable

Local:2:O.Data.15

Sujeción del contenedor (ventosa)

Figura 35. Relación de salidas utilizadas [57].

RUTINA DE ARRANQUE, RECEPCION Y EVALUACION DE CAJ A En la rutina de BCR_Read, se realizaron las modificaciones, para crear las nuevas secuencias para la ejecución del programa de la CCP, únicamente la estación 5; y la evaluación de los contenedores por cada una de estos módulos; de la siguiente forma: Se realiza la ejecución de la rutina BCR_Read, en la cual se realiza la verificación si la estación cinco (5), se encuentra libre (bit 8 del registro Step_second apagado); cuando esta se encuentra libre, se procede a verificar si se realizo la activación del CCP (bit CCP_Star, controlado desde LabView); si este no ah sido activado se procede a adquirir el dato del código de barras de los contenedores, a través, del lector de código de barras y entregarlo al registro correspondiente de la estación; y activar la estación.


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Si el CCP se ah habilitado, se procede con la captura del código de barras: si se ah recibido un código de barra; se realiza la verificación de este código de identificación, con los datos obtenidos de las estaciones 2 y 3 para validar que no sea un contenedor vacío; si no es un código valido, se procede a carga el dato del lector de código en el registro del BCR de la estación 5 y se activa la estación 5. Si contamos con un contenedor valido se procede a llamar a la subrutina de secuencia, en la cual se realizan los movimientos para el traslado del contener a evaluar; al finalizar esta subrutina, se habilita el bit de CCP_FP, se carga el dato del BCR, en el BCR de la estación 5 y se activa esta estación. 4.7. Adquisición de datos e identificación contenedor en este proceso, se realiza, la captura del valor del código de barras del contenedor a evaluar; se valida este dato con la información extraída de las estaciones dos y tres de producción, con el fin de garantizar que el contenedor que ingresa ha sido tratado por la celdas de dosificación. 4.8. Medición, evaluación y selección: habiendo validado el contenedor, se procede a trasladarlo a la bascula y realizar la medición de la mas contenida en este; con la información de las variables de la masa del contenedor (peso bruto, tara, peso neto) obtenida de las estaciones dos y tres se procede a realizar la evaluación del contenedor y con esta información a seleccionarlo.


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Figura36. Rutina del programa del CCP, en LabView [57].


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En la presente rutina, en LabView, se verifica si se ah activado el CCP, si se encuentra activo, se verifica si la producción se encuentra habilitada; se adquieren los datos de las estaciones dos y tres de la celda, los cuales son almacenados en una matriz, para su posterior tratamiento; luego se espera a que se recepción una caja en la estación 5; ala cual se le consulta el código de barras, el cual se compara con los datos guardados en la matriz, para garantizar que se trata de una caja que se proceso en este ciclo de trabajo; si la caja no coincide con las producidas en el presente ciclo; se procede a entregar el dato del código de barra al registro BCR de la estación 5 y habilitar dicha estación. Si la caja concuerda con las cajas en proceso, se realiza la activación del proceso del CCP a través del bit BOTTLE_IN; se verifica la posición de los actuadores, y se realiza la captura del dato del peso de la caja en evaluación, finalizada la captura del dato del peso se realiza el proceso de análisis matemático de la información , calculo de las variables de la caja y calibración para luego realizar el proceso de manejo, análisis y selección de la caja; con esta información se procede a realizar los movimientos requeridos de acuerdo a los resultados de la evaluación; al terminar el proceso se retorna al inicio del programa. 4.9. Análisis de datos e informes estadísticos; habiendo realizado los procesos de medición, evaluación y selección, se procede a realizar un análisis de la información compilada y generar la estadística de la evaluación de calidad y funcionamiento del sistema.

Figura 37. Ventanade la grafica estadística del procesamiento [57].


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4.10.

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Desarrollo de la interfaz grafica; en esta fase se realiza una interfaz amigable con el

usuario para el manejo del modulo.

Figura 38. Imagen de al interfaz grafica [57].


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5.Resultados alcanzados. 5.1. Pruebas. Se realizo las pruebas al modulo de control de calidad, en operación como en funcionamiento, en estas pruebas el modulo no presento fallas y trabajo de manera continua, se verifico el funcionamiento del brazo electro neumático, se verificaron todas las conexiones del modulo, de lo anterior descrito se colocan las graficas de funcionamiento del modulo.

Figura 39 Representación deestadística delas pruebas [57].

Las anterior grafica (Figura 31.) representan el comportamiento del peso medido por la bascula del modulo de control de calidad, estas graficas relacionan el numero de la caja versus el peso de cada caja, RESULTADOS ALCANZADOS

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las líneas contiguas al comportamiento de los pesos representan la tolerancia, esta es ajustada por el operador según el criterio de producción en este caso 0.2 gramos, si el peso de la caja supera a la tolerancia establecida, es trasladada por el brazo electromecánico al contenedor de rechazo, para la prueba de funcionamiento se procesaron en el modulo de control de calidad 30 cajas por cada opción de producción de las estaciones dos y tres, estas opciones son sacar cajas con peso neto de 15, 30 y 45 gramos, a continuación se muestran cada una de las graficas para 15, 30 y 45 gramos y su análisis estadístico.

Figura 40 Grafica querepresenta la medición a 15 gramos [57].

RESULTADOS ALCANZADOS

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Conclusiones. 

Se realizo el diseño, construcción e instalación del módulo de control de calidad de peso, para la celda HAS200 de la Universidad Distrital.



Se realizo el diseño, construcción e instalación de una estación física (estructura mecánica) para el control de calidad por peso; para la celda HAS200 dela Universidad Distrital.



Se realizo la implementación dela instrumentación (actuadores y/o sensores) para la estación de control de calidad por peso (CCP).



Se realizo el desarrollo del programa para el PLC de la estación 5 de la celda altamente automatizada HAS-200, que permita la automatización de la estación de control de calidad por peso.



Se desarrollo e implemento un programa de adquisición, supervisión y control del peso del producto dosificado.



Se puede realizar la modificación y/o inclusión de nuevas secuencias dentro de un programa de PLC, de acuerdo a la complejidad de los programas y a su facilidad para ser entendibles y/o modificables.

CONCLUSIONS Y RECOMENDACIONES

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CONCLUSIONS Y RECOMENDACIONES

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Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200de la Universidad Distrital.

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BIBLIOGRAFÍA

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Dise Di seño de un módulo módulo de control de cali calidad dad por peso, peso, para para la celda altamente altamente automa automatizada tizada HA H AS-200de la Unive Uni verrsidad Distri Di strital. tal.

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[25] SISTEMAS INDUSTRIALES DISTRIBUIDOS: Una filosofía de automatización, APUNTES TEORÍA, TEORÍA, 3o ITT-SE. ITT-SE. Univ Unive ersida idad de Vale Valen ncia. ia. Dpt Dpto. Ing Ingenier iería Elec Electrónica ica., Alfred Alfredo Ros Rosado Muñ Muñoz http: 'http://www.uv.es/~rosado [email protected]. [26] http://www.ni.com/labview/whatis/esa/ [28] [28] HAS20 HA S200ESP.pp 0ESP.ppt, t, SMC SM C Trai raining interna internationa tionall. [29] Fl Flexible xible Ma Manuf nufacturi cturing ng System System, Pe Peter ter Kost K osta al, Ka K arol V elisek, sek, Worl World d Aca Acade dem my of Scie Science, nce, Engineering and Technology 77 2011. [30] Asse A ssem mbly Autom A utomation, tion, Emeral Emerald d Arti Articl cle e: Ka K ansas nsas City City - fl flexibl xible e manufacturi nufacturing ng system system, J ames P. Dycus. [31] http:/ http://r /rockf ockfordcons ordconsul ultiting ng.com .com/com /comput puter-i er-inte ntegra grate ted-ma d-manufactu nufacturi ring.ht ng.htm m. [32] http://www.technologystudent.com/rmprp07/intman1.html [33]ht [33]http tp://www.sc.e ://www.sc.ehu hu.e .es/s s/sbw bwe eb/webc b/webce entro/a ntro/aut utom omatica/Web tica/WebCQM CQMH1/PA H1/PAGI GINA NA%2 %20PRI 0PRINC NCII PAL PA L /Aut /A utom om atizacion/Automatizacion.htm [34] I ng. ng. Ma M ario rio R. R. Mode M odesti, sti, Siste Sistem mas de comunicaci comunicación ón por bus bus de campo, http:/ http://ww /www.f w.fiieldbus.com dbus.com.au/te .au/techi chinfo. nfo.htm htm#Whatfieldbus Whatfieldbuses es.. [35] http://www.schneiderelectric.es/sites/spain/es/solutions/energy_efficiency/quicknavigation/sistema-de-gestion-de-edificios1.page [36] http:/ http://es.a /es.aug ugii.es/servi .es/servici cios/red os/redes es--dede-comun comuniicaci cacion-yon-y-bu buse ses-de-cam s-de-campo/ po/ [37] http:/ http://www /www.uhu.e .uhu.es/an s/antonio. tonio.ba barraga rragan/book/export/htm n/book/export/html/125 [38] http://homepage.cem.itesm.mx/vlopez/profibus.htm [39] http://www.electronicosonline.com/2007/07/10/Ethernet-Industrial-y-la-mecatronica [40 [40] SISTE SI STEM MAS DE FABR FA BRII CACI CA CIÓN ÓN FL FL EXI EX IBLE.PPT BL E.PPT;; In I ngeniería iería de de Siste Sistemas y Autom Automática Tec Tecnolog logía de Fab Fabrica icación ión y Tec Tecnolog logía de Máq Máquina inas, [41] Ch. Ch. 16 Sist Siste emas de Manuf nufactura ctura Fle Fl exible xible (FM (FMS).pp S).ppt, t, J esús sús Le L eal, J avie vier Se Serrano, rrano, Edu Edua ardo Patrón Patrón [42] Sist Si ste emas de Manuf nufactura ctura Fle Fl exible: xible: Un Un Enfoq Enfoque ue Estruct structura urall.pdf, César César J aramillo N., N., Direct Director or Dpt Dpto. o. de informática U.C.P.R. Profesor U.C.P.R. [43] Administración y dirección de operaciones, Chase Aquilano. Mc Graw Hill. [44] World Academy of Science, Engineering and Technology 77 2011, Flexible Manufacturing System System, Pe Peter ter Kos K osta tall, Ka K arol V elisek. sek. [45] CORDOBA NIETO, Ernesto. Manufactura y automatización. Ing. Investig. [online]. 2006, vol.26, n.3 [cite [ci ted d 2012-07-30], 2012-07-30], pp. 120-128 120-128 . Avail Availab ablle from: rom: . ISS ISSN N 0120-5609. [46] http://www.plcmanual.com/; [47] PL PL C-A C-Autom utoma ata: ta: A New Cl Class of of I mpleme plementa ntable Real Real-Time Aut Autom oma ata, ta, He Henni nning Die Dierks, University University of Olde Oldenbu nburg, rg, Germa Germany. [48] Siste Sistem mas scada scada,, 2a edi edición, ción, Aqu A quiilino Rodrí Rodrígue guezz Penin, alfaom aomega, ga, marcombo, arcombo, [49] Redes de computadores protocolos normas e interfaces, Uyless Black, alfaomega ra-ma, 2ª edición, [50] Fund Fundam amentos de tel telemáti ática, Jorge J orge L ázaro La Laporta, porta, Ma M arcel Mi M irall ralles A guiniga guiniga,, alfao alf aom megagauniversidad politécnica de valencia. [51] Programmable Logic Controllers, W. Bolton, 4a. edición, Newnws-Elsevier [52] [52] Introd ntroduc uction tion to PLCs, PL Cs, J ay F. F. Hop Hoppe per, r, 2a. 2a. Edici Edición ón,, [53] http://www.plcmanual.com/ [54] Ingeniería de la Automatización Industrial, 2ª Edición, Ramón Piedrafita Moreno, Alfaomega RaMa. Ma. BIBLIOGRAFIA

Página 48


2012

[55] tema 10.pdf, Sistemas de fabricación Flexible; Ingeniería de sistemas y automática; Tecnología de fabricación y tecnología de maquinas. [56] Industrial Ethernet: A Control Engineer’s Guide, Cisco systems, 2010. [57] Definido y diseñado por los autores de la tesis, Betancourt Vega, Andrés; Chivata Roa, Diego Fernando. [58] Archivo fotográfico de los autores de la tesis, Betancourt Vega, Andrés; Chivata Roa, Diego Fernando. [59] http://www.boschrexroth.com/pneumaticscata catalog/Vorna og/V ornavi viga gatition/V on/Vorna ornavi vi.cf .cfm m?La ?L angua nguage= ge=EN&V Hist=g5356 g53567,g94 7,g94167 167,g95 ,g95267 267,g592 ,g5928& 8&Page PageIID=p2 D=p2 4604 [60] http://www.boschrexroth.com/pneumaticscata catalog/Vorna og/V ornavi viga gatition/V on/Vorna ornavi vi.cf .cfm m?La ?L angua nguage= ge=EN&V Hist=g5356 g53567,g94 7,g94167 167,g95 ,g95072 072,g458 ,g4584& 4&Page PageIID=p7 D=p7 6614 [61] http://www.boschrexroth.com/pneumaticscata catalog/Vorna og/V ornavi viga gatition/V on/Vorna ornavi vi.cf .cfm m?La ?L angua nguage= ge=EN&V Hist=g5356 g53567,g94 7,g94967 967,g95 ,g95918 918,g196 ,g196370 370& &PageI PageI D= p9313

BIBLIOGRAFIA

Página 49


BIBLIOGRAFIA

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Página 50


2012

GLOSARIO

Bascula: La báscula (del francés bascule) es un aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso). Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataforma, lo que hizo posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande, como las utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje. BCR, Bar Code Reader: Un lector de código de barras (o un escáner de código de barras) es un dispositivo electrónico para la lectura de códigos de barras impresos. Al igual que un escáner de superficie plana, se compone de una fuente de luz, una lente y un sensor de luz la traducción de impulsos ópticos en las eléctricas. Además, casi todos los lectores de códigos de barras contienen un circuito decodificador que realiza el análisis de los datos de la imagen proporcionada por el sensor y envío el contenido del código de barras por el puerto de salida del escáner. Calidad: La calidad es una herramienta básica para una propiedad inherente de cualquier cosa que permite que esta sea comparada con cualquier otra de su misma especie. La palabra calidad tiene múltiples significados. De forma básica, se refiere al conjunto de propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades implícitas o explícitas. Por otro lado, la calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del mismo, es una fijación mental del consumidor que asume conformidad con dicho producto o servicio y la capacidad del mismo para satisfacer sus necesidades. Por tanto, debe definirse en el contexto que se esté considerando, por ejemplo, la calidad del servicio postal, del servicio dental, del producto, de vida, etc.

51


2012

Célula de manufactura flexible: sistema de fabricación conformado por máquinas y subsistemas enlazados por un sistema de transporte y control común, con la posibilidad de realizar diversas tareas, dentro de un margen razonable, correspondientes a diferentes piezas o productos, sin necesidad de cambiarlos equipos del sistema [23]. Celda HAS-200: HAS-200 es una plataforma completamente funcional que simula entornos altamente automatizados, Está diseñado para ayudar al aprendizaje de conceptos que se manejan en sistemas de fabricación con alto nivel de automatización, a partir de la simulación de una fábrica de producción; desarrollada por la empresa SMC International Training [28]. Control de calidad: Control de Calidad, primera etapa en la gestión de la Calidad que se basa en técnicas de inspección aplicadas a Producción. NI -L abview: LabVIEW es un extenso entorno de desarrollo que brinda a científicos e ingenieros integración con hardware sin precedentes y amplia compatibilidad. LabVIEW inspira a resolver problemas, acelera la productividad y da la seguridad para innovar continuamente para crear y desplegar sistemas de medidas y control [26]; pertenece a National Instruments, y su versatilidad radica en el entorno grafico que proporciona. PLC: Un controlador lógico programable (PLC) o autómata programable es un equipo digital que se utiliza para la automatización de los procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria en las líneas de montaje de fábrica, juegos mecánicos, o artefactos de iluminación. PLCs son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de computadores de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples entradas y los arreglos de salida, los rangos de temperatura extendidos, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a vibraciones e impactos.

52


ANEXOS

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BCRCCP - L adder Diagram TOOL 5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 9

fin rutina BCR del CCP BCRCCP_END 0

fin rutina BCR del CCP BCRCCP_END 1

Page 1 24/08/2012 3:53:16 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACD Configure onfigure the controller’ controller’s s serial port for BCR BC R reading relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal BCR_count2.EN ACB / / ASCII Chars in Buffer Channel 0 SerialPort Control BCR_count2 Charact haracter er Count Count 0

relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal /

EN DN ER

GEQ Grtr Than or Eql (A>=B) Sourc Source e A BCR_coun BCR_count2.POS 0 Source B 9

bcr del ccp ARD ASCII R ead ead Channel Dest Destin inat atiion

EN

0 BCR2_St BCR2_Stat atiion_EAN8 on_EAN8 '' SerialPort Control bcr_read2 SerialPort Control Length 9 Characters Read 9

bcr del ccp bcr_read2.DN 2 GEQ Grtr Than or Eql (A>=B) Sour Source A BCR_count BCR_count2. 2.POS POS 0 S ource B 18

TON Timer On Dela Delay y Timer BCR_timer2 Preset 2000 Accum 0

DN ER

EN DN

MOV Move Source

0

Dest Dest BCR_cou BCR_count2.POS 0 ACL ASCII Clear Buffer Channel Clear Serial P or ort Read Clear Serial P or ort Write

BCR_timer2.DN 3

0 Y es es No

BCROK ons[31] L bcr del ccp bcr_read2.DN U

BCRCCP - L adder Diagram TOOL 5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 9

BCROK ons[31]

Page 2 24/08/2012 3:53:17 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACD

fin rutina BCR del CCP BCRCCP_END

Havilita la entrada de la caja desde labview bottle_IN

4 CCPOFF5 STMOV[47]

BCROK ons[31]


5

Tiempo de retorno a la ST5 TMV[11 TMV[11]].DN .DN

Havilita la entrada de la caja desde labview bottle_IN /

J SR J ump To Subro Subrout utin ine e Rout Routine ine Nam Name SECUENCIA

Tiem Tiempo de retor etorn no a la ST5 TON Timer On Dela Delay y Timer TMV[11 TMV[11]] Preset 2000 Accum 0

EN DN

Arranca sub rutina de reset RSTS5_STR L

6

F inaliza rutina rutina de retorno a la estacion 5 RSTS5_END U Tiem Tiempo de ret retorn orno a la ST5 TMV[1 TMV[11] RES

BCROK ons[31]

Arranca sub rutina de reset RSTS5_STR

7

F inaliza rutina rutina de retorno a la estacion 5 RSTS5_END 8

BCROK ons[31] /

J SR J ump To Subro Subrou utine ine Rou Routine Name RTST RTST5 5

CCPOFF1 STMOV[43] U CCPOFF2 STMOV[44] L Tiem Tiempo de ret retorn orno a la ST5 TMV[1 TMV[11] RES RET Return from Subrout...

(End)

BCR_Read - L adder Diagram TOOL 5:MainTask:Serial_Port_Comm Total nu number of ru rungs in routine: 10

Page 1 24/08/2012 3:51:55 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACD estacion 5 en proceso ST5_ON L

Serial port control bcr_read.DN 0 P rogram sequence sequence tag step_second[0].8

estacion 5 en proceso ST5_ON U

1 activacion del CCP por labview CCP_START 2

estacion 5 en proceso ST5_ON /


fin rutina BCR del CCP BCRCCP_END L

J SR J ump To Subro Subrout utin ine e Rout Routine ine Nam Name BCRCCP

3

F inaliza rutina rutina de retorno a la estacion 5 RSTS5_END U

CCPOFF2 STMOV[44] 4

fin rutina BCR del CCP BCRCCP_END U CCPOFF2 STMOV[44] U

5

6

Serial port control BCR_count.EN /

Configure the controller’s serial port for BCR reading activacion del CCP por labview Serial port control CCP_START ACB / ASCII Chars in Buffer Channel 0 SerialPort Control BCR_count Character Count 0

Serial port control GEQ Grtr Than or E ql (A>=B) Sour Source A BCR_cou BCR_count.POS 0 Source B 9

Serial port control ARD ASCII R ead ead Channel 0 Desti stination BCR_St BCR_Sta ation_EAN8 _EAN8 '' SerialPort Control bcr_read SerialPort Control Length 9 Characters Read 9

EN DN ER

EN DN ER

BCR_Read - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 10

Page 2 24/08/2012 3:51:56 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD

Serial port control bcr_read.DN 7 Serial port control GEQ Grtr Than or Eql (A>=B) Source A BCR_count.POS 0 Source B 18

TON Timer On Delay Timer BCR_timer Preset 2000 Accum 0 Serial port control MOV Move Source

EN DN

0

Dest BCR_count.POS 0 ACL ASCII Clear Buffer Channel Clear Serial P ort Read Clear Serial P ort Write

8

Integrated selector int / Emergecy input latched Emergency_shot Integrated selector int

Program sequence tag step_second[0].1

0 Y es No

Serial port control bcr_read.DN U

Reset push button r / INTegrated StartCycle List_Workbits.0 INTegrated Crossing Bottle List_Workbits.1

Emergecy input latched Emergency_shot 9

(End)

Reset push button r

Serial port control bcr_read.DN L

SECUENCIA - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 24

0

BNBL0 negado STMOV[0] /

Page 1 24/08/2012 4:16:43 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD Havilita la entrada de la caja desde labview bottle_IN

MA SecP[0] L BNBL7 STMOV[17] L

MA SecP[0]

BNBL7 STMOV[17]

1

J SR J ump To Subroutine Routine Name MA_IN BNBL0 negado STMOV[0] L BNBL4 STMOV[14] L

Salida MA ons[3]

BNBL4 STMOV[14]

BNBL1 STMOV[1] L

2

Salida MA ons[3] U BNBL4 STMOV[14] U BNBL7 STMOV[17] U Transporta la caja de la banda a la balanza BNBL1 STMOV[1] 3

Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 2 Start

1

Dest

RDOUT '' BNBL1 STMOV[1] U BNBL2 STMOV[2] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

SECUENCIA - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 24 Fin rutina del rotor ROTOR_END

Page 2 24/08/2012 4:16:43 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD BNBL2 STMOV[2]

4

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT BNBL5 STMOV[15] L

OUT Rotor ons[9]

BNBL5 STMOV[15]

BNBL2 STMOV[2] U

5

OUT Rotor ons[9] U BNBL3 STMOV[3] L BNBL5 STMOV[15] U BNBL3 STMOV[3]

MB SecP[1] L

6

BNBL8 STMOV[18] L MB SecP[1]

BNBL8 STMOV[18]

7

J SR J ump To Subroutine Routine Name MB BNBL3 STMOV[3] U BNBL6 STMOV[16] L

Salida MB ons[5]

finalizo la captura del peso weigh_scale_END L

BNBL6 STMOV[16]

8

Salida MB ons[5] U BNBL6 STMOV[16] U BNBL8 STMOV[18] U finalizo la captura del peso weigh_scale_END 9

J

J SR To Sub utin



verifica estado off del relevo ons[2]

Decision STMOV[4] L

10

verifica estado off del relevo ons[2] U Transporta la caja de la balanza a la banda Decision STMOV[4]

IN RTBLBN ons[7] L

RTBLBN

11

BLBN0 STMOV[5] L Decision STMOV[4] U RTBLBN U

IN RTBLBN ons[7]

J SR J ump To Subroutine Routine Name RTBLBN

12

OUT RTBLBN ons[6]

IN RTBLBN ons[7] U

13

OUT RTBLBN ons[6] U SALIDA STMOV[63] L Rechazo de las cajas amarillas Decision STMOV[4] 14

RZAM

IN RZAM ons[10] L RZAM0 STMOV[6] L Decision STMOV[4] U RZAM U

IN RZAM ons[10] 15

J SR J ump To Subroutine Routine Name RZAM



OUT RZAM ons[11]

IN RZAM ons[10] U

16

OUT RZAM ons[11] U SALIDA STMOV[63] L Rechazo de las cajas azules Decision STMOV[4]

INRZAZ ons[12] L

RZAZ

17

RZAZ0 STMOV[7] L Decision STMOV[4] U RZAZ U

INRZAZ ons[12]

J SR J ump To Subroutine Routine Name RZAZ

18

OUT RZAZ ons[13]

INRZAZ ons[12] U

19

OUT RZAZ ons[13] U SALIDA STMOV[63] L finalizacion de proceso Final de proceso CCP por caja CCP_FP L

SALIDA STMOV[63] 20

CCPOFF3 STMOV[45] L CCPOFF5 STMOV[47] L

CCPOFF3 STMOV[45] 21

Havilita la entrada de la caja desde labview bottle_IN /

SALIDA STMOV[63] U CCPOFF4


Page 5 24/08/2012 4:16:43 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD Final de proceso CCP por caja CCP_FP U


CCPOFF3 STMOV[45] U CCPOFF1 STMOV[43] L


Final de proceso CCP por caja CCP_FP /

BNBL0 negado STMOV[0] U CCPOFF4 STMOV[46] U RET Return from Subrout...

(End)

weigh_scale - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 10

Page 1 24/08/2012 4:17:50 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD Captura de datos de la Balanza

finalizo la captura del peso weigh_scale_END 0

Delay relevo TON Timer On Delay Timer TMV[7] Preset 1000 Accum 0

EN DN

relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal

1

finalizo la captura del peso weigh_scale_END /

ACL ASCII Clear Buffer Channel Clear Serial P ort Read Clear Serial Port Write

0 Y es Yes

captura los datos de la balanza weigh_scale_read.DN U captura los datos de la balanza weigh_scale_read.EN U

Delay relevo TMV[7].DN 2

3

contador de caracteres serial weigh_scale_count.EN /

contador de caracteres serial weigh_scale_count.FD /

contador de caracteres serial ACB ASCII Chars in Buffer Channel 0 SerialPort Control weigh_scale_count Character Count 18

captura los datos de la balanza ARL ASCII Read Line Channel 0 Destination bottle_weigh '' SerialPort Control weigh_scale_read SerialPort Control Length 18 Characters Read 18

EN DN ER

EN DN ER



captura los datos de la balanza weigh_scale_read.DN

MID Middle String Source bottle_weigh '' Qty 18

4

captura los datos de la balanza weigh_scale_read.DN

Start

7

Dest

Weight_Total ''

optiene el dato numerico en caracteres STOR String to Real Source Weight_Total '' Dest bottle_weigh_real 0.0

Retardo de la balanza ons[0] L

5 Retardo de la balanza ons[0]

tiempo de medicion TON Timer On Delay Timer TMV[8] Preset 5000 Accum 0

6

EN DN

Retardo de la balanza ons[0] U

tiempo de medicion TMV[8].DN 7

captura los datos de la balanza weigh_scale_read.DN U captura los datos de la balanza weigh_scale_read.EN U verifica estado off del relevo ons[2] L tiempo de medicion TMV[8].DN U Delay relevo TMV[7] RES tiempo de medicion TMV[8] RES

verifica estado off del relevo ons[2] 8

relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal

relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal U finalizo la captura del peso


verifica estado off del relevo ons[2] 9

(End)

Page 3 24/08/2012 4:17:51 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD relevo cambio de comunicacion bcr a la balanza bcr_bal /

RET Return from Subrout...

MA - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 6

Page1 24/08/2012 3:54:52 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACH + ACTUADOR HORIZONTAL ACH L

MA SecP[0] 0 ACH+ TMV[0].TT

ACH+ TON Timer On Delay Timer TMV[0] Preset 2500 Accum 0

EN DN

V+ MA SecP[0]

ventosa VENT L

ACH+ TMV[0].DN

1 V+ TMV[1].TT

V+ TON Timer On Delay Timer TMV[1] Preset 1000 Accum 0

EN DN

ACV + MA SecP[0]

V+ TMV[1].DN

2 ACV+ TMV[2].TT

ACV+ TMV[2].DN 3 Reset timers MA ons[1] 4

Actuador vertical ACV L ACV+ TON Timer On Delay Timer TMV[2] Preset 2500 Accum 0

EN DN

Reset timers MA ons[1] L ACH+ TMV[0] RES V+ TMV[1] RES ACV+ TMV[2] RES Reset timers MA ons[1] U MA SecP[0] U

MA - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 6 Salida MA ons[3] 5

(End)

Page2 24/08/2012 3:54:52 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD RET Return from Subrout...

MB - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 6

Page1 24/08/2012 3:55:26 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACV Actuador vertical ACV U

MB SecP[1] 0 ACV TMV[3].TT

ACV TON Timer On Delay Timer TMV[3] Preset 2500 Accum 0

EN DN

VMB SecP[1]

ventosa VENT U

ACV TMV[3].DN

1 V TMV[4].TT

V TON Timer On Delay Timer TMV[4] Preset 1000 Accum 0

EN DN

ACH MB SecP[1]

V TMV[4].DN

2 ACH TMV[5].TT

ACH TMV[5].DN 3 Reset timers MB ons[4] 4

ACTUADOR HORIZONTAL ACH U ACH TON Timer On Delay Timer TMV[5] Preset 2500 Accum 0

EN DN

Reset timers MB ons[4] L ACV TMV[3] RES V TMV[4] RES ACH TMV[5] RES Reset timers MB ons[4] U MB SecP[1] U

MB - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 6 Salida MB ons[5] 5

(End)

Page2 24/08/2012 3:55:26 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD RET Return from Subrout...

MB_OUT - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 7

Page 1 24/08/2012 3:56:04 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACV Actuador vertical ACV U

MB SecP[1] 0 ACV TMV[3].TT

ACV TON Timer On Delay Timer TMV[3] Preset 2500 Accum 0

EN DN

VMB SecP[1]

ventosa VENT U

ACV TMV[3].DN

1 V TMV[4].TT

MB SecP[1]

V TON Timer On Delay Timer TMV[4] Preset 1000 Accum 0

EN DN

Bottle stoppers line1 forwards A_plus U

V TMV[4].DN

2 A_plus MB_OUT TMV[10].TT

A_plus MB_OUT TON Timer On Delay Timer TMV[10] Preset 1000 Accum 0

EN DN

ACH MB SecP[1] 3 ACH TMV[5].TT

ACH TMV[5].DN 4

A_plus MB_OUT TMV[10].DN

ACTUADOR HORIZONTAL ACH U ACH TON Timer On Delay Timer TMV[5] Preset 2500 Accum 0

EN DN

Reset timers MB ons[4] L

MB_OUT - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 7 Reset timers MB ons[4] 5

Page 2 24/08/2012 3:56:04 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ACV TMV[3] RES V TMV[4] RES ACH TMV[5] RES A_plus MB_OUT TMV[10] RES Reset timers MB ons[4] U MB SecP[1] U Salida MB ons[5] L

Salida MB ons[5] 6

(End)


ROT - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 11


Fin rutina del rotor ROTOR_END 0

ROTOR0 ons[14] 1

ROTOR5 ons[19] /

ROTOR0 ons[14] L


ACL ASCII Clear Buffer Channel Clear Serial P ort Read Clear Serial Port Write

0 Y es Yes ROTOR0 ons[14] U ROTOR1 ons[15] L ROTOR5 ons[19] L

ROTOR1 ons[15]

Envio datos ROTOR_write.DN U

2

Envia datos al rotor ROTOR_write.EN U ROTOR1 ons[15] U ROTOR2 ons[16] L ROTOR2 ons[16] 3

Envia datos al rotor ROTOR_write.EN /

Envio datos ROTOR_write.DN /

ROTOR3 ons[17] L ROTOR2 ons[16] U

ROTOR2 ons[16]

Envia datos al rotor ROTOR_write.EN

4 Envio datos ROTOR_write.DN

ROTOR1 ons[15] L

ROT - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 11

ROTOR3 ons[17] 5



Envia datos al rotor AWT ASCII Write Channel 0 Source RDOUT '' SerialPort Control ROTOR_write SerialPort Control Length 2 Characters Sent 2

Envio datos ROTOR_write.DN

EN DN ER

ROTOR4 ons[18] L

6

Envio datos ROTOR_write.DN U Envia datos al rotor ROTOR_write.EN U ACL ASCII Clear Buffer Channel Clear Serial P ort Read Clear Serial Port Write

0 Y es Yes ROTOR3 ons[17] U

ROTOR4 ons[18] 7 ROTOR TMV[6].TT

ROTOR TMV[6].DN 8

ROTOR TON Timer On Delay Timer TMV[6] Preset 3000 Accum 0

EN DN

Reset TX, timer Rotor ons[8] L ROTOR4 ons[18] U

ROT - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 11 Reset TX, timer Rotor ons[8] 9

Page 3 24/08/2012 3:56:46 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD ROTOR TMV[6] RES OUT Rotor ons[9] L Reset TX, timer Rotor ons[8] U Fin rutina del rotor ROTOR_END U ROTOR5 ons[19] U

OUT Rotor ons[9] 10

(End)


RTBL BN - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 10


BLBN0 STMOV[5]

MA SecP[0] L

0

BLBN7 STMOV[19] L MA SecP[0]

BLBN7 STMOV[19]

1

J SR J ump To Subroutine Routine Name MA BLBN0 STMOV[5] U BLBN4 STMOV[11] L

Salida MA ons[3]

BLBN4 STMOV[11]

BLBN1 STMOV[8] L

2

Salida MA ons[3] U BLBN4 STMOV[11] U BLBN7 STMOV[19] U Transporta la caja de la banda a la balanza BLBN1 STMOV[8] 3

Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 4 Start

3

Dest

RDOUT '' BLBN1 STMOV[8] U BLBN2 STMOV[9] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

RTBL BN - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 10 Fin rutina del rotor ROTOR_END

Page 2 24/08/2012 4:14:33 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD BLBN2 STMOV[9]

4

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT BLBN6 STMOV[13] L

OUT Rotor ons[9]

BLBN6 STMOV[13]

5

BLBN2 STMOV[9] U BLBN6 STMOV[13] U BLBN3 STMOV[10] L OUT Rotor ons[9] U

BLBN3 STMOV[10]

MB SecP[1] L

6

BLBN8 STMOV[20] L MB SecP[1]

BLBN8 STMOV[20]

7

J SR J ump To Subroutine Routine Name MB_OUT BLBN3 STMOV[10] U BLBN5 STMOV[12] L

Salida MB ons[5]

BLBN5 STMOV[12]

8

OUT RTBLBN ons[6] L Salida MB ons[5] U BLBN5 STMOV[12] U BLBN8 STMOV[20] U

OUT RTBLBN ons[6] 9


RZAM - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13


RZAM0 STMOV[6]

MA SecP[0] L

0

RZAM1 STMOV[21] L MA SecP[0]

RZAM1 STMOV[21]

1

J SR J ump To Subroutine Routine Name MA RZAM0 STMOV[6] U RZAM2 STMOV[22] L

Salida MA ons[3]

RZAM2 STMOV[22]

RZAM3 STMOV[23] L

2

Salida MA ons[3] U RZAM2 STMOV[22] U RZAM1 STMOV[21] U

RZAM3 STMOV[23] 3

Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 6 Start

5

Dest

RDOUT '' RZAM3 STMOV[23] U RZAM4 STMOV[24] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

RZAM - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13 Fin rutina del rotor ROTOR_END

Page 2 24/08/2012 4:16:02 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD RZAM4 STMOV[24]

4

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT RZAM5 STMOV[25] L

OUT Rotor ons[9]

RZAM5 STMOV[25]

5

RZAM4 STMOV[24] U RZAM5 STMOV[25] U RZAM6 STMOV[26] L OUT Rotor ons[9] U

RZAM6 STMOV[26]

MB SecP[1] L

6

RZAM7 STMOV[27] L MB SecP[1]

RZAM7 STMOV[27]

7

J SR J ump To Subroutine Routine Name MB RZAM6 STMOV[26] U RZAM8 STMOV[28] L

Salida MB ons[5] 8

RZAM8 STMOV[28]

RZAM9 STMOV[29] L Salida MB ons[5] U RZAM8 STMOV[28] U RZAM7 STMOV[27] U

RZAM - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13

Page 3 24/08/2012 4:16:02 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 8

RZAM9 STMOV[29] 9

Start

7

Dest

RDOUT '' RZAM9 STMOV[29] U RZAM10 STMOV[30] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

Fin rutina del rotor ROTOR_END

RZAM10 STMOV[30]

10

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT RZAM11 STMOV[31] L

OUT Rotor ons[9] 11

RZAM11 STMOV[31]

RZAM10 STMOV[30] U RZAM11 STMOV[31] U OUT RZAM ons[11] L OUT Rotor ons[9] U

OUT RZAM ons[11] 12

(End)


RZAZ - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13


RZAZ0 STMOV[7]

MA SecP[0] L

0

RZAZ1 STMOV[32] L MA SecP[0]

RZAZ1 STMOV[32]

1

J SR J ump To Subroutine Routine Name MA RZAZ0 STMOV[7] U RZAZ2 STMOV[33] L

Salida MA ons[3]

RZAZ2 STMOV[33]

RZAZ3 STMOV[34] L

2

Salida MA ons[3] U RZAZ2 STMOV[33] U RZAZ1 STMOV[32] U

RZAZ3 STMOV[34] 3

Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 10 Start

9

Dest

RDOUT '' RZAZ3 STMOV[34] U RZAZ4 STMOV[35] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

RZAZ - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13 Fin rutina del rotor ROTOR_END

Page 2 24/08/2012 4:16:20 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD RZAZ4 STMOV[35]

4

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT RZAZ5 STMOV[36] L

OUT Rotor ons[9]

RZAZ5 STMOV[36]

5

RZAZ4 STMOV[35] U RZAZ5 STMOV[36] U RZAZ6 STMOV[37] L OUT Rotor ons[9] U

RZAZ6 STMOV[37]

MB SecP[1] L

6

RZAZ7 STMOV[38] L MB SecP[1]

RZAZ7 STMOV[38]

7

J SR J ump To Subroutine Routine Name MB RZAZ6 STMOV[37] U RZAZ8 STMOV[39] L

Salida MB ons[5] 8

RZAZ8 STMOV[39]

RZAZ9 STMOV[40] L Salida MB ons[5] U RZAZ8 STMOV[39] U RZAZ7 STMOV[38] U

RZAZ - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 13

Page 3 24/08/2012 4:16:20 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas Buffer de datos para el rotor MID Middle String Source RDBUF 'A1B2C3D4E5F6' Qty 12

RZAZ9 STMOV[40] 9

Start

11

Dest

RDOUT '' RZAZ9 STMOV[40] U RZAZ10 STMOV[41] L Fin rutina del rotor ROTOR_END L

Fin rutina del rotor ROTOR_END

RZAZ10 STMOV[41]

10

J SR J ump To Subroutine Routine Name ROT RZAZ11 STMOV[42] L

OUT Rotor ons[9] 11

RZAZ11 STMOV[42]

RZAZ10 STMOV[41] U RZAZ11 STMOV[42] U OUT RZAZ ons[13] L OUT Rotor ons[9] U

OUT RZAZ ons[13] 12

(End)


RTST5 - L adder Diagram TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm Total number of rungs in routine: 4 Arranca sub rutina de reset RSTS5_STR 0

Page 1 24/08/2012 4:15:04 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD BCR C ode EAN8 MID Middle String Source BCR2_Station_EAN8 '' Qty 9 Start

1

Dest

BCR_Station_EAN8 '' RST1 ons[29] L

RST1 ons[29] 1

MID Middle String Source RSTBCRCCP '000000000' Qty 9 Start

1

Dest BCR2_Station_EAN8 '' RST1 ons[29] U RST2 ons[28] L RST2 ons[28]

Serial port control bcr_read.DN

2 RST2 ons[28] U Arranca sub rutina de reset RSTS5_STR U Finaliza rutina de retorno a la estacion 5 RSTS5_END L BCROK ons[31] U Finaliza rutina de retorno a la estacion 5 RSTS5_END 3


Modulo de control de calidad por peso (CCP), esta concebido para integrarse con la celda HAS_200, y complementar los trabajos de verificación de especificaciones del producto que se esta procesando en la misma, por medio de la medición directa del peso de los contenedores que se han producido. Este se puede activar o no como parte del procesamiento de los contenedores permitiendo el funcionamiento original o complementario según la decisión del usuario. Al ser activado, el modulo se encarga de forma automática de acceder a la información de producción de la celda; como son código barras del contenedor, color de producto, peso programado y peso dosificado, con esta información, procede a trasladar el producto de la banda transportadora a la bascula, donde se realiza la medición del valor de peso; con esta información realiza la selección del producto según los criterios definidos por el usuario.

Modulo CCP, estación cinco, celda HAS-200

Realizada la selección del producto, este se clasifica, con lo cual se realiza el rechazo en un almacén diseñado para tal propósito, o se retorna a la banda transportadora y se habilita la estación de proceso cinco (5), para que continúe su trayecto.

La información del CCP, se actualiza e introduce en las variables de la celda, para que realizar el control del proceso. Posteriormente a la adquisición de los datos reales realiza una estadística para conocer los resultados del procesamiento y con ellos tomar decisiones en cuanto a los ajustes del proceso.

ELEMENTO BASCULA ROTOR ACCIONAMIENTO NEUMATICOS

PROGRAMA PC CABLES

DESCRIPCION Bascula de pesaje, con comunicación serial a través de RS232, Capacidad: Max= 600 g, Min= 0.2 g , d= 0.01 g, e= 0.1 g Sistema electro-mecánico, para realizar los movimientos giratorios de traslado de contenedores; basado en un motor paso a paso 24 VDC. Elementos de propulsión neumática, para ejecución de los movimientos lineales de traslado, compuesto por dos cilindros de doble efecto (movimiento vertical y horizontal) y una ventosa (agarre del contenedor), con sus respectivas electroválvulas a 24 VDC. Programa desarrollado en NI Labview, versión ejecutable para consola RunTime. Cables de interconexión; balanza, PLC, accionamientos.

Para el funcionamiento del modulo CCP, se requiere de alimentación de 24 VDC y neumática (aire comprimido) a 4 bar como mínimo; para lo cual se derivaron las conexiones, del sistema eléctrico y neumático de la celda. CONFIGURACIÓN DEL PC; Con el fin de poder llevar a cabo la puesta en marcha del sistema mediante los software señalado es necesario un PC con las siguientes características mínimas.  

 

Sistemas Windows 2000 o Windows XP. Pentium Dual Core, 1, 5 GHz, Disco Duro con espacio mínimo de 500 Mega bytes, memoria ram de 2 Giga bytes, para la instalación del NI-LabView RunTime Environment, y del programa del CCP. El PC deberá de disponer de un puerto de conexión a Ethernet, o algún medio que permita su conexión a la red de la celda. Opcionalmente puerto RS232, para conexiones directas.

El equipo fisco de la celda HAS-200 se encuentra soportado y asegurado a la estructura de la estación 5; al igual que las conexiones eléctricas y de datos del mismo; en la siguiente figura se presenta un esquema lógico/eléctrico, para realizar una verificación de estas conexiones, favor remitirse a los planos anexos. BCR

SCALE

PC ROTOR

:

RS-232

:

Ethernet

SWITCH

ENI

PLC

Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP

Fuerza

PC y Panel Control

Ethernet

230V/ 15Amp

Aire:

SWITCH

Modulo CCP

4 bar/ 150l/min

Conexiones fiscas del modulo CCP.

La conexión del PC, que tiene el programa del CCP, se realiza físicamente, conectando un cable de red Ethernet con conectores RJ45, según norma 548B, a uno de los puerto Ethernet del switch de la celda HAS-200; la configuración del protocolo TCP/IP, es la siguiente; el programa del CCP, ya se encuentra configurado, para acceder a los registros necesarios dentro del PLC: la red Ethernet de la celda no tuvo modificaciones, por tanto para la configuración de la misma referirse al archivo CONFIG_HAS200_L23E_RBT5.ppt, de documentación de la celda :

Configuración del protocolo (TCP/IP) del PC, con el programa CCP.

Selector activació Cuadro indicador eso

Cuadro estadística proceso

Ajuste tolerancia

Indicador BCRST5

Cuadro indicador clasificación

Cuadro indicador accionamiento

Comandos principales.

Por medio de los comandos principales, se puede realiza la activación del modulo CCP, visualizar la información del proceso, clasificación del producto y activación de los actuadores.

, por medio de este selector se habilita el funcionamiento del modulo CCP, con lo cual los contenedores en proceso son evaluados por el modulo CCP. en este cuadro se presentan los valores de peso; medido por la bascula del modulo CCP (Peso CCP), dato recibido del contenedor de material amarillo (Pcon Am), dato recibido del contenedor de material azul (PconAz). en este cuadro se indica el resultado de la selección por parte del modulo CCP; el contenedor tiene un valor adecuado (RTBLBN) y se retorna a la banda para ser procesado por las demás estaciones de la celda, el contenedor no cumple la especificación y se rechaza según el color, amarillo (RZAM), azul (RZAZ); y se dispone en el contenedor para tal fin. cuadro de dialogo que permite la introducción del valor de la tolerancia de peso deseada; con este valor el modulo realiza la selección de los productos; este valor se programa en la variable correspondiente del CCP. cuadro que realiza la indicación de las cajas procesadas por el modulo CCP, identificación (código de barras) y tara del contenedor, al igual que el peso del producto. aquí se realiza la indicación de los accionamientos activados durante el procesamiento de los contenedores: BOTTLE_IN, variable de activación del modulo CCP en el programa del PLC, con la cual se controla la activación de la estación cinco (5) de la celda y por ende el procesamiento de los contenedores; los accionamientos de traslado del contenedor al modulo CCP como son, ACH2, accionamiento neumático horizontal; ACV2, accionamiento neumático vertical; VENT, ventosa de sujeción del contenedor; ROTOR DAT, dato enviado al rotor para el movimiento giratorio. dato de identificación del contenedor para la estación numero cinco (5) de la celda.

Cuadro de producción.

En el cuadro de producción se observa la información de la producción programada; en este cuadro se presenta la información concerniente a cada contenedor producido, peso programado, tara del contenedor, peso dosificado, código de barras del contenedor, para cada una de las estaciones de producción; esta información es adquirida desde la celda a través de la comunicación Ethernet.

Para iniciar el proceso con el modulo CCP, previamente se debe haber energizado, asegurado las condiciones mínimas de trabajo y programar una producción en la celda HAS-200; se debe cargar el programa del CCP, en un PC, que debe estar conectado a la red Ethernet de la celda; posteriormente se procede de la siguiente forma. 1. Ajustar el valor de tolerancia, para los productos, en un rango numérico de 0 a 10 unidades; este valor se interpreta como la cantidad máxima de gramos de diferencia con respecto al peso programado que puede presentar el contenedor evaluado; ya sea esta menor o mayor. Si el contenedor sobrepasa los limites mínimo y máximo de tolerancia, este es rechazado y colocado en el almacén de rechazo; en caso contrario el contenedor se retornara al proceso en las demás estaciones de la celda. 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Contenedor 1 Valor mínimo

Contenedor 2

Contenedor 3

Valor central

Contenedor 4 Valor máximo

Representación de la tolerancia; valor central, o programado (15 gramos), valores máximos y mínimos de una tolerancia de cuatro (4) gramos.

2. Activar el modulo CCP, a través del selector de activación; con el cual el programa, adquirirá la información de los contenedores que se están procesando; código de barras, peso programado, peso dosificado color del producto; y realizara el traslado, selección y clasificación de los contenedores.

Durante el tiempo que se encuentre el modulo CCP, realizando la verificación sobre un contenedor, la estación cinco (5) estará deshabilitada.

3. El resto del proceso se realiza en forma automática así: a. Se detecta un contenedor en la entrada de la estación cinco (5). b. Se realiza la lectura del código de barras de este contenedor. c. Se valida la información con los datos adquiridos del programa de producción; la información del contenedor se presenta en el cuadro de producción. d. Se traslada el contenedor por medio de los actuadores a la bascula de medición; el accionamiento de estos se puede verificar en el cuadro indicador de accionamiento. e. Se realiza la medición del peso del contenedor. esta información se presenta en el cuadro indicador de peso y estadística de proceso. f. El programa realizar el análisis de la información, obtenida, con la cual clasificara el contenedor; la cual se observa en el cuadro indicador de clasificación. g. El sistema realiza la selección de los contenedores realizando el traslado de la caja según la clasificación obtenida. h. Se activa la estación cinco (5) y se le entrega los valores del contenedor. i. Se genera el informe estadístico del procesamiento de los contenedores.

Informe estadístico del procesamiento.

El mantenimiento del modulo CCP, requiere el cuidado de los elementos físicos del mismo, y de los componentes eléctricos; para cual se debe realizar las siguientes operaciones periódicas: COMPONENTES NEUMATICO:  Verificación de presión de trabajo diariamente.  Lubricación, con aceite para equipos neumáticos, semanalmente.  Limpieza del exceso de aceite, y de los componentes de movimiento semanalmente.  Comprobación de fugas semestralmente.  Verificación y reapreté de tornillos de fijación anualmente. COMPONENTES MOTORIZADOS:  Verificación de presión de trabajo diariamente.  Lubricación, con grasa de baja densidad, semanalmente.  Limpieza del exceso de grasa, y de los componentes de movimiento semanalmente.  Comprobación de ajuste semestralmente.  Verificación y reapreté de tornillos de fijación anualmente. COMPONENTES ELECTRICOS  Verificación de conexiones, limpieza y reapreté (control, comunicación y alimentación) mensualmente.  Verificación de continuidades, semestralmente.  Verificación de niveles de voltaje semestralmente.  Verificación de cada uno de los componentes anualmente.

MIX BALANZA ELECTRONICA SOLO PESO

MANUAL DEL USUARIO

2007/11

1. Características

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Plato en acero inoxidable de 11.4 cm de diámetro Con protector cortavientos (para modelos de alta precisión) Display de cristal líquido (LCD) retroiluminado de alta visibilidad Alimentación con adaptador AC/DC Duración de la batería: 60 horas de autonomía Tecla para cambio de unidades de peso: g, ct

oz

，

gn

，

，

ozt

dwt ó t

，

Sistema de tara para descontar recipiente Función de alarma de peso Función de conteo por muestra Calibración y programación por teclado Fabricada en ABS de alta resistencia Voltaje de carga 110 VAC/60Hz Temperatura de operación : 0 °C a 40 °C Humedad relativa : Hasta 85%, no condensada. Capacidades disponibles: –

–

–

–

Max= 600 g, Min= 0.2 g , d= 0.01 g, e= 0.1 g (MIX-H) Max= 300 g, Min= 0.2 g, d= 0.01 g, e= 0.1 g (MIX-A) Max= 3000 g, Min= 2 g, d= 0.1 g, e= 1 g (MIX-A) Max= 1500 g, Min= 1 g, d= 0.1 g, e= 0.5 g (MIX-M)

NOTA : Características y especificaciones técnicas y operativas sujetas a cambio sin previo aviso .

2. Descripción del panel y de las señales

Encendido y apagado de la balanza. Cero de la balanza. Tarar la balanza. Cambio de unidades. Selección de modo (modo peso, modo conteo y modo alarma de peso)

: Indica el cero de la balanza : Indica que la balanza tiene tara. : Indica batería baja. : Indica estabilidad de la medición. : Indica peso en gramos.

3. Preparación del equipo

3.1. Instalación

a) La balanza debe ser usada en áreas libres de corrientes excesivas de aire (usar cortavientos), ambientes corrosivos, vibraciones, temperaturas excesivas o humedad extrema.

NOTA: El cortavientos se compone de 5 piezas, 4 de ellas forman los lados y la otra es la tapa .

b) La balanza debe estar colocada sobre una superficie firme y bien nivelada.

c) Ningún objeto debe estar en contacto con el plato, excepto la carga a pesar.

3.2. Recomendaciones de uso

a) No operar la balanza en superficies desniveladas, cerca a ventanas o puertas abiertas que causen cambios bruscos de temperatura, cerca a ventiladores, cerca a equipos que causen vibraciones o expuesto a campos electromagnéticos fuertes.

b) Si el equipo esta conectado a una toma eléctrica que tenga fluctuaciones de voltaje mayores al 10% se recomienda el uso de un estabilizador de voltaje.

c) A la toma eléctrica donde se conecta la balanza no deben conectarse otros de gran consumo como motores, refrigeradores, cortadoras etc.

d) No depositar sobre el plato un peso superior a la capacidad máxima.

e) Mantener limpio el teclado. Utilizar un paño seco (o con un producto de limpieza adecuado) para limpiar las partes del equipo. No usar chorro de agua.

f) Evitar sobrecargar la balanza al transportarla. No transportar la balanza con el plato puesto.

g) Mantener bien nivelada la balanza. Girar las patas para ajustar el nivel de burbuja en la posición adecuada.

4. Modo de configuración

a) Mantener presionada la tecla

hasta que aparezca [ SPEEd X ] donde X es la

velocidad de visualización del display. El valor 1 es el mas lento y 4 es el mas rápido.

b) Presionar tecla

para seleccionar el valor deseado. Para grabar y salir presionar la

y para confirmar y continuar con la tecla

.

c) Aparece [ ZErO X ] donde X es el nivel de mantenimiento de cero. El valor 5 es el valor mas alto.

d) Presionar tecla



.

e) Aparece [ UArt X ] donde X identifica el modo de transmisión de la interfaz RS232. El valor 1 significa que no hay transmisión, 2 significa que la transmite el dato de peso cuando es estable y 3 significa que transite el peso continuamente.

f) Presionar tecla



.

5. Ajuste de peso

a) Reiniciar la balanza. Durante el test de display presionar la tecla

y mantenerla

hasta que la balanza pite. Finalizando el test de display la balanza quedará en modo de ajuste de peso.

NOTA: Se recomienda mantener encendida la balanza durante 30 minutos antes de ajustar el peso.

b) Cuando el valor mostrado sea estable presionar la tecla

para capturar el cero

de la balanza (ajuste de cero). La display ahora mostrará el valor de ajuste de peso (SPAN).

c) Presionar la tecla

para seleccionar el SPAN. Se debe colocar el peso

correspondiente sobre el plato. Cuando el peso sea estable presionar la tecla

d) El display mostrará el mensaje [ --OK-- ] indicando que el ajuste a finalizado.

.

6. Modo de operación

6.1. Encendido y apagado del equipo.

Encender la balanza por medio de la tecla

que se encuentra en el panel frontal de

la balanza. El display mostrará un test de display y luego marcará cero [

0.0 ]

indicando que ya se puede comenzar a pesar. Para apagar la balanza se debe presionar nuevamente la tecla

.

6.2. Alimentación y uso de la batería.

La balanza esta diseñada para trabajar con una batería recargable interna de 6VDC, 1.3 AH. El tiempo de autonomía es de aproximadamente 20 horas. Cuando la batería esta próxima a descargarse, la señal de batería baja (

) se

activará indicando que es necesario recargarla. Para esto se debe conectar el adaptador de voltaje que viene con la balanza a una toma eléctrica de 110 VAC. La luz de la señal de carga se encenderá. Al cabo de 8 horas la luz de carga del adaptador cambiará de color indicando que la batería ya esta cargada. Las características del adaptador son: Entrada = 110 VAC, 60 Hz Salida = 8.5 VDC, 500 mA

6.3. Cero de la balanza

Si el plato esta desocupado y el display visualiza un valor diferente a cero, entonces es necesario colocar la balanza a cero . Para esto se debe presionar la tecla cero. La señal de cero (

. La balanza pitará y pondrá el display en

) se encenderá.

El rango del cero es hasta el 4% de la capacidad total de la balanza (Max).

6.4. Tara de la balanza

Para descontar un peso o tarar (por ejemplo el peso de un recipiente) es necesario presionar la tecla

y la señal de tara (

) se encenderá.

Para borrar la tara se debe quitar el peso y presionar

nuevamente.

El rango de la tara es hasta la capacidad total de la balanza (Max).

6.5. Cambio de unidades

Presionar la tecla

para cambiar el peso indicado en gramos (g) ó en una de las 6

unidades mas que se encuentran disponibles en al balanza: ct



oz gn ozt

Para pesar en otra unidad se debe presionar nuevamente la tecla







dwt ó t.

.

Ejemplo: 200.00 g ->

-> 7.055 oz ->

-> 3086.4 gn ->

-> 6.4290 ozt

6.6. Selección de modo

La balanza MIX permite manejar tres (3) modos: modo peso, modo conteo y modo alarma de peso. Para acceder a cada uno de estos modos se debe presionar la tecla . Aparecerán circularmente indicados en el display:

6.7. Configuración alarma de peso.

Para configurar la alarma de peso se debe cambiar de modo por medio de la tecla . Aparece en el display la selección del método de la alarma: –

–

IN: La alarma sonará cuando el peso indicado este entre los limites bajo y alto. OUT: La alarma sonará cuando el peso indicado sea superior al limite alto o inferior al limite bajo.

–

NO: La alarma queda desactivada.

Se debe presionar

para seleccionar la opción deseada y confirmar con

.

Aparece en el display el primer dígito del limite bajo de forma intermitente. Presionar y mantener la tecla

para cambiar el valor y soltarla cuando aparezca el número

deseado. Repetir el paso anterior hasta completar el limite bajo. Confirmar con

.

El mismo procedimiento se debe realizar para ingresar el limite alto.

NOTA: Al ingresar los limites alto y bajo se debe tener en cuenta los siguiente: –

–

El segundo limite ingresado (alto) deberá ser mayor al primer limite (bajo). La alarma de peso es valida únicamente en las unidades que fueron configurados los limites alto y bajo.

6.8. Conteo de piezas por muestra

Para contar piezas desde la balanza MIX es necesario tomar una muestra de 10, 20, 50, 100, 200, 500 ó 1000 unidades. Para ingresar al modo de conteo debe seleccionar por medio de la tecla . Aparece en el display [ SAP XX ] donde XX es el número de unidades de la muestra. Luego presionar

para seleccionar el número correspondiente de piezas.

Colocar el mismo número de piezas sobre el plato. Esperar estabilidad y confirmar con . La balanza queda en modo conteo y muestra el número de piezas colocado sobre el plato. Si en el display aparece [ -SLAC- ] significa que el peso unitario es menor al 80% de la división de escala, es decir que el número de piezas mostrado no es confiable. Si en el display aparece [ -CSL- ], significa que cada pieza es demasiado liviana para ser contada por la balanza. En ambos casos se debe volver a realizar el procedimiento de conteo con la muestra adecuada.

7. interfaz serial RS232

La balanza MIX posee interfaz serial RS232 para la transmisión de peso en forma continua. La transmisión esta compuesta por la siguiente trama de 18 bytes:

2 bytes: "WT"-modo de peso ó "CT"- modo conteo

–

2 bytes: "OL"- sobrecarga, “ST"-estable ó "US"-inestable

–

1 byte: signo "+" ó "-"

–

7 bytes: peso actual, incluyendo punto decimal

–

4 bytes: unidad actual

–

2 bytes: fin de la linea (CR y LF ASCII)

–

Ejemplos:

1

．

38.25g cuando el peso es estable y es neto: WT S T +

2

．

3 8 .

．

．

3 0 0

c t

CR

LF

. H CR

LF

-60.0 tl. H cuando el peso es estable y es neto: WT S T -

4

g CR LF

300 ct cuando el peso es inestable y es neto: WT U S +

3

2 5

6 0 . 0 t

l

+60 piezas cuando el valor es estable: C T S T +

6 0

CR

LF

7.1. Parámetros

La parámetros de configuración del puerto son los siguientes: Velocidad: “1200”, “2400”, “4800” ó “9600” bps Paridad: Ninguna (None) Bits de datos: 8 Bits de stop: 1

7.2. Configuración del cable

Pin 2= TX Pin 3= RX Pin 5= GND

HAS-200 CCP 2012 v 5(1)

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