PROYECTO: AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE TALADRADO Y PALETIZADO DE PIEZAS Contenido [ocultar]
1 Especificaciones del proyecto 2 Esquema de estación automatizada o
2.1 Layout de la instalación
o
2.2 Componentes comerciales
o
2.3 Componentes no comerciales 3 Descripción del puesto automatizado
o
3.1 Secuencia de accionamiento
o
3.2 Correspondencia los componentes físicos reales y el sistema simulado
o
3.3 Mapeo de señales
3.3.1 Esquemas electroneumáticos
3.3.2 Esquemas eléctricos de potencia
3.3.3 Esquemas eléctricos de interfaz E/S con el PLC
3.3.4 Esquemas de la función de control tipo Ladder Siemens
o
3.4 Descripción de la función de control
o
3.5 Vídeos de la simulación
o
3.6 Archivos de AS
Especificaciones del proyecto
En el proyecto deben incluirse los siguientes apartados
Esquema de estación automatizada. Componentes 1.
Layout con dimensiones de conjunto
2.
Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unión)
3.
Componentes comerciales
1.
Componentes seleccionados de catalogo
2.
Criterios de selección
3.
Dimensiones y especificaciones de catálogo
Descripción de los puestos automatizados 1. Memoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema
Correspondencias del sistema real diseñado con el modelo elegido para la simulación en AS
2. Mapeo de señales
Descripción de las señales reales del sistema y correspondencia con el modelo simulado en AS 1.
Señales de salida, Mínimos: 4 accionamientos Electro-Neumáticos, 2 motores eléctricos, 1 indicador (luminoso o sonoro)
2.
Señales de entrada, Mínimos: 2 captadores por accionamiento Electro-Neumático, 1 señal externa, 4 señales de consola (PP,PM,EM,REAR).
Simulación 1.
Simulación del modelo y la función de control en AS (Subid archivo *.prj comprimido en formato en *.zip, *.rar)
1.
Esquemas en AS:
1.
Esquema Electro-Neumático
2.
Esquema Electrico de Potencia
3.
Esquema de interface Eletrico-Electronica
4.
Esquema Ladder Siemens
2. Descripción de la función de control
Minimo de Funciones elementales que debe contener: 2 biestables, 2temporizadores y 2contadores
2. La descripción en Wikifab debe contener toda la información necesaria para entender la función de control, y solo tener que utilizar el proyecto AS para comprobación
Esquema de estación automatizada Layout de la instalación Misión de la instalación automatizada: taladrado y paletizado de piezas
Instalación automatizada de taladrado y paletizado de piezas
La instalación recibe piezas de funcición desde un proceso o almacén anterior, en la primera cinta transportadora (por la izquierda de la imagen). A continuación las piezas pasan por dos estaciones: Estación de
taladrado: se realiza el taladro central a las piezas.
Estación de
paletizado: las piezas se despositan sobre pallets en filas de 2 piezas, hasta completar tres filas. Los pallets se transportan con una segunda cintra trasportadora (derecha) hasta un almacén de pallets externo a nuestra instalación.
Vista en planta de la instalacióna automatizada
Pieza Nuestra instalación realiza operaciones sobre la siguiente pieza, que la aportan valor añadido:
Pieza de fundición tal y como es recibida por la instalación (sin taladrar)
Pieza tras el taladrado
Pieza tras el taladrado, vista desde la base
La pieza es el resultado de la revolución de este perfil
Dimensiones generales: base de diámetro 120mm, cuello de diámetro 54mm, altura de 120mm.
Dimensiones de conjunto A continuación se reflejan las dimensiones que nos serán de utilidad para la selección de componentes:
Dimensiones de conjunto
Componentes comerciales A continuación se muestran los componentes de nuestra instalación que adquiriremos de catálogos de fabricantes especializados. Se añade una fotografía, la marca, el modelo, las especificaciones técnicas y la función en la instlación de cada uno de los componentes:
Imagen
Componente y modelo
Esp t
Cinta transportadora de piezas (1ª cinta). Incluye accionamiento
Marca: Campodrón
mo
Modelo: H4080-85R
alu
b
to
Cinta transportadora de pallets (2ª cinta). Incluye accionamiento
Marca: Campodrón Modelo: H40160155R
m
alu
b
to
Cilindro de doble efeto con vástago roscado diámetro 40mm Marca:Festo
,2
Modelo: DSBC 40
seg
cil
fun
av
r
Cilindro de doble efecto con vástago roscado diámetro 80mm
sen al la
fun
ava
r
Válvula 5/2 monoestable
VC
Marca:Festo
Modelo: CPE14-
s
M1CH-5L-1/8
n
n
n
n
n Válvula de 3/2 cerrada monoestable Fabricante: Festo.
Modelo: CPE14M1BH-3GLS-QS-8
n Modelo: CPE10
M1BH-3GLS-M7
n
n
Sensor optoelectrónico Fabricante:Festo Modelo: SOEL
Cabezal de taladradora vertical
Fabricante: Fama
m
Modelo: TR50/1100
e
Terminal de válvulas Fabricante:Festo
Termina
Modelo: TYP12
Regulador unidireccional del caudal del aire
u
Fabricante:Festo Modelo: GR_VF
Tubo flexible Fabricante:Festo
de
Racores
Fabricante:Festo
c
Unidad de tratamiento del aire Fabricante:Festo
n
Modelo: serie MS
m
a
*Tipo: A
Cuadro de mandos
re
Marca:Stahl
re
Modelo: 8040 series
el
Indicador luminoso rojo Marca:Auer.
Señal acústica de emergencia Fabricante:Duran
Electrónica Modelo: H200
Indicador luminoso azul
Marca:Auer.
Componentes no comerciales En este apartado se muestran los componentes subcontratados que no podrán ser adquiridos por catálogo pero que son necesarios para el correcto funcionamiento de nuestra instalación. Se añade una fotografía, las características técnicas y funcionales de cada uno de los componentes:
Imagen
Componente
Es
1 Estructura para la estación de taladrado
in
1
c
u
"Uves de amarre"
d
Empujadores
c
Pallets
Mesa de paletizado
d
c
Descripción del puesto automatizado Secuencia de accionamiento En nuestra instalación automatizada tenemos 5 actuadores neumáticos y 3 eléctricos.
Situación de los componentes físicos usados para la automatización de la línea
Detalle del Puesto de taladrado
La secuencia de los accionamientos es la siguiente:
Puesto de taladrado y 1ª cinta 1.
Lo primero de todo, debemos accionar el pulsador de rearme REAR (abre la alimentación neumática a de los cilindros, y permite que se activen los motores eléctricos), y el pulsador de marcha PM.
2.
Las piezas llegan desde un proceso anterior externo a nuestra instalación por la 1ª cinta, accionada por el motor 1.
3.
Al aproximarse una pieza a la estación de taladrado, el sensor S1 la detecta y cuando se produce el FLANCO DE BAJADA, el motor 1 se detiene, y los accionamientos neumáticos A y B se extienden haciendo avanzar los amarres en forma de uve hasta aprisionar la pieza, que queda perfectamente situada para la posición de taladrado.
4.
Cuando los dos cilindros A y B se extienden por completo (A+, B+), se activa el motor 2 que realiza el movimiento de corte de la broca de taladrado, y comienza a extenderse el cilindro C que controla el movimiento de avance de la broca; la velocidad del avance del cilindro debe ser baja, está limitada por un estrangulador de caudal con una apertura de tan sólo el 25%.
5.
Cuando el cilindro C llega al final de la carrera de taladrado (C+), el cilindro C se detiene en posición extendida DURANTE 1 SEGUNDO (con el motor 2 del taladro en funcionamiento). El objetivo de mantener el taladrado en esa posición durante 1 segundo es mejorar la calidad superfcial del agujero pasante.
6.
Transcurrido el segundo, el cilindro C comienza la carrera de retroceso (sacamos la broca), con una velocidad moderada (apertura de la válvula de caudal que regula el retroceso: 75%).
7.
Cuando el cilindro C llega a su posición más recogida (C-), detenemos el movimiento de corte del taladro (motor 2), y retiramos los amarres de la pieza (recogemos los cilindros A y B).
8.
Cuando los amarres controlados por los cilindros A y B están completamente retirados (A-, B-) volvemos a accionar el motor 1 de forma que las piezas que ya han sido taladradas avancen hacia el puesto de paletizado.
Destalle del Puesto de paletizado
Puesto de paletizado y 2ª cinta
1.
Las piezas que han sido taladradas van llegando al final de la 1ª cinta transportadora donde son retenidas por un tope. Al llegar al final son detectas por el sensor S2, de forma con el SEGUNDO FLANCO ACTIVO DE BAJADA (cada dos piezas), se activa el cilindro D que empuja las dos piezas hacia un pallet de polipropileno. Esta activación se produce con un RETARDO DE 4 DÉCIMAS DE SEGUNDO tras el flanco de bajada de la segunda pieza con el objetivo de dar tiempo a las piezas de que queden bien posicionadas para que posteriormente entren sin problemas en el pallet.
2.
Cuando el cilindro D llega al final de su carrera (D+), vuelve a recogerse (D-) para permitir la llegada de nuevas piezas.
3.
El número de accionamientos del cilindro D (D+) se va contando en un contador, de forma Cuando el Cilindro C introduzca 3 FILAS DE PIEZAS (6 piezas) en el pallet, y en el momento en que el cilindro D retroceda a su posición recogida (D-), el cilindro E se accionará (E+), expulsando el pallet cargado de piezas hacia la 2ª cinta, al tiempo que la 2ª cinta (motor 3) se pone en funcionamiento. El motor 3 permanecerá activado durante 10 SEGUNDOS tras la salida del pallet, tiempo necesario para transportar el pallet hasta un almacén externo a nuestra instalación.
Panel de control
Cuadro de mandos Consta de 4 pulsadores:
Botón verde: PULASADOR DE MARCHA. Permite el fiuncionamiento de todos los sistemas.
Botón rojo: PULSADOR DE PARO: Deteiene la planta de forma controlada (deja finalizar el proceso de taladrado si ya ha comenzado, etc)
Seta: PARADA DE EMERGENCIA: Detiene todos los accionamientos instantáneamente: corta la alimentación neumática de los cilindros y detiene los motores eléctricos.
Introducción de la llave: REARME DE LA INSTALACIÓN (Necesario para reiniciar la marcha tras una parada de emergencia): La instalación continúa su marcha desde donde se había detenido cuando se pulso la parada de emergencia.
Corresponden cia los componentes físicos reales y el sistema simulado Componente real
Cilindros A y B
Función Cilindro neumático de
Cor
Amarra
doble efecto
Cilindro C
Movimiento de avance del taladro vertical
Cilin
Cilindro D
Empujar las piezas
Cilin
hacia el pallet
Cilindro E
Empujar los pallets
Cilin
hacia la 2ª cinta
Motor 1
Motor eléctrico
Acci
monofásico
Motor 2
Motor eléctrico
Acci
monofásico
Detect Sensores S1 y S2
++Pulsadores
de la es
Válvulas 5/2 NC Válvulas Festo CPE14
monoestables,
Preac
accionamiento eléctrico
c
servopilotadas
Sistem
accion Válvulas 3/2 NC Válvulas Festo M1BH
monoestables, accionamiento eléctrico
forma
eme
inesper
elé
desacti
Cuadro de mando Pulsadores
P
IN
pa
un
Sensores de posición Los sen recogida y extendida de los cilindros (incluidos en Sensores de proximidad alto si e los cilindros seleccionados) posic
Luz de emergencia (roja)
Indicardor Luminoso
Perman
Cuand Alarma acústica de emergencia
Indicador luminoso
emerge
Indica Luz de salida de pallet
Indicador luminoso
encien
du
Mapeo de señales Señales de entrada Tenemos un total de 17 señales de entrada al PLC , todas ellas boolenas,
procedentes de sensores y pulsadores, que vamos a distribuir en dos tarjetas de entrada: Primera tarjeta de entrada:
IN 0 -> S1: Pulsador que representa el sensor óptico de piezas situado antes de la estación de taladrado.
IN 1 -> S2: Pulsador que representa el sensor óptico de piezas situado antes de la estación de paletizado.
IN 2 -> PM: Pulsador de marcha.
IN 3 -> PP: Pulsador de paro.
IN 4 -> EM: Pulsador de emergencia.
IN 5 -> REAR: Llave de rearme.
IN 6 -> A-: Sensor de posición que indica si el cilindro A está en posición recogida.
IN 7 -> A+: Sensor de posición que indica si el
cilindro A está en posición extendida. Segunda tarjeta de entrada:
IN 0 -> B-: Sensor de posición que indica si el cilindro B está en posición recogida.
IN 1 -> B+: Sensor de posición que indica si el cilindro B está en posición extendida.
IN 2 -> C-: Sensor de posición que indica si el cilindro C está en posición recogida.
IN 3 -> C+: Sensor de posición que indica si el cilindro C está en posición extendida.
IN 4 -> D-: Sensor de posición que indica si el cilindro D está en posición recogida.
IN 5 -> D+: Sensor de posición que indica si el cilindro D está en posición extendida.
IN 6 -> E+: Sensor de posición que indica si el
cilindro E está en posición extendida.
IN 7 -> vacío
Señales de salida Tenemos un total de 18 señales de salida del PLC, todas ellas boolenas, que activan relés que accionan diferentes accionamientos en el diagrama de potencia. Vamos a distribuirlas en dos tarjetas de entrada: Primera tarjeta de entrada:
OUT 0 -> K1: Relé que activa la electroválvula V1 (Cilindro A).
OUT 1 -> K1: Relé que activa la electroválvula V2 (Cilindro B).
OUT 2 -> K3: Relé que activa la electroválvula V3 (Cilindro C).
OUT 3 -> KE1: Relé que activa la electroválvula de emergencia VE1 (Controla el suministro neumático del cilindro A).
OUT 4 -> KE2: Relé que activa la electroválvula de
emergencia VE1 (Controla el suministro neumático del cilindro B).
OUT 5 ->KE3: Relé que activa la electroválvula de emergencia VE1 (Controla el suministro neumático del cilindro C).
OUT 6 -> KM1: Relé que activa el motor eléctrico 1 (1ª cinta transportadora de botellas).
OUT 7 -> KM2: Relé que activa el motor eléctrico 2 (2ª cinta transportadora de pallets)
Segunda tarjeta de entrada:
OUT 0 -> E1: Relé que activa el indicador luminoso de emergencia.
OUT 1 -> E2: Relé que activa el indicador sonoro de emergencia.
OUT 2 -> L1: Relé que activa el indicador luminoso que indica la salida de un pallet.
OUT 3 ->
OUT 4 -> vacío
OUT 5 -> vacío
OUT 6 -> vacío
OUT 7 -> vacío
Esquemas electroneumáticos
Esquema electroneumático
Esquemas eléctricos de potencia
Parte del esquema de potencia correspondiente a la estación de taladrado y a la 1ª cinta transportadora
Parte del esquema de potencia correspondiente a las señales acústicas y luminosas
Parte del esquema de potencia correspondiente a la estación de paletizado y a la 2ª cinta transportadora
Esquemas eléctricos de interfaz E/S con el PLC
Tarjetas de entradas y salidas del PLC
Esquemas de la función de control tipo Ladder Siemens
Ladder del cuadro de mandos
Ladder de la estación de taladrado y 1ª cinta transportadora
Ladder de la estación de paletizado y 2ª cinta transportadora
Descripción de la función de control A continuación pasamos a detallar la función de control línea a línea:
