08444 Proyecto Contenido [ocultar ocultar]]
1 En Enun uncia ciado do
o
1.1 Esquema de estación automatizada automat izada
o
1.2 Descripción del puesto automati automatizado zado
o
1.3 Sim Simula ulació ción n 2 Esquema de estación automatizada automa tizada
o
2.1 Layout con dimensiones de conjunto
o
2.2 Componentes Componente s no comerciales Estructurales! Estructur ales! soporte y unión"
o
2.3 Compone Componentes ntes comercial comerciales es 3 Descrip Descripción ción del puesto automatizado automatiza do
o
3.1 #emoria descripti$a descrip ti$a con la secuenci secuencia a de accionam accionamientos ientos reales del sistema
o
3.2 #apeo de se%ales & Sim Simula ulación ción
o
&.1 Esquema Esque ma en 'S
o
&.2 Descripción Descrip ción de la (unción de control ) 'rc 'rc*i *i$o $o
Enunciado
Esquema de estación automatizada 1. Layout Layout con con dimens dimension iones es de conj conjunto unto
2. Componente Componentes s no comercial comerciales es (Estructura (Estructurales, les, soporte soporte y unión) unión)
. Compon Component entes es comerci comerciale ales s
1. Componente Componentes s selecciona seleccionados dos de catalo! catalo!o o
2. Criteri Criterios os de selec selecció ción n
. "imension "imensiones es y especi#icaci especi#icaciones ones de cat$lo!o cat$lo!o
Descripción del puesto automatizado 1. %emoria %emoria descripti&a descripti&a con la secuenci secuencia a de accionamien accionamientos tos reales reales del sistema sistema Correspondencias del sistema real dise'ado con el modelo ele!ido para la simulación
en
2. %ape %apeo o de se'a se'ale les s "escripción de las se'ales reales del sistema y c orrespondencia con el modelo
simulado en
1.
e'ales e'ales de salida, salida, %*nim %*nimos+ os+ 4 accionam accionamiento ientos s Electro-eu Electro-eum$tic m$ticos, os, 2 motores motores elctricos, 1 indicador (luminoso o sonoro)
2.
e'ales e'ales de entrada, entrada, %*nimos+ %*nimos+ 2 captadore captadores s por accionami accionamiento ento Electro-e Electro-eum$ti um$tico, co, 1 se'al e/terna, 4 se'ales de consola ( PP,P%,E%,E PP,P%,E%,E). ).
Simulación 1. imulació imulación n del modelo y la #unción de control control en (uid (uid arci&o 3.prj comprim comprimido ido en #ormato en 3.ip, 3.rar)
1. Es5u Es5uem emas as en + +
1. Es5uema Es5uema Electro-eum$ti Electro-eum$tico co
2. Es5uema Es5uema Electrico Electrico de Potencia
. Es5uema de inter#ace EletricoElectronica
4. Es5uema Ladder iemens
2. "escripción de la #unción de control
%inimo de 6unciones elementales 5ue dee contener+ 2 iestales, 2temporiadores y 2contadores
2
La descripcción en 7ii#a dee contener toda la in#ormación necesaria para entender la #unción de control, y solo tener 5ue utiliar el pro yecto para comproación
Es5uema de estación automatiada Layout con dimensiones de conjunto La simulación es sore una emotelladora de &ino. En nuestra m$5uina metemos el &ino en la otella, le ponemos el corco y la eti5ueta y adem$s, pasa un control de calidad para &er 5ue todo est$ en per#ectas condiones. "e no ser as* se e/pulsar*a de la cadena en la 5ue &an todas las otellas uenas. Para todo esto, contamos con cuatro cil*ndros, dos sensores de pro/imidad y un sensor 5ue es capa de detectar 5ue la otella est$ en per#ectas condiciones una &e llenada. 9amin contamos con dos motores para mo&er las cintas.
El plano de la emotelladora es el si!uiente+
Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unión) Estructura
Es la parte 5ue &a sujetando todos los cilindros y sensores, junto con las cintas transportadoras. Esto lo #aricaremos a medida para poder adaptar correctamente las dimensiones y 5ue coincidan e/actamente las otellas con los cilindros.
Depósito
:tiliamos un depósito donde tenemos el &ino con el 5ue llenaremos las otellas. Es muy importante 5ue este depósito se manten!a a presión constante, ya 5ue re!ulando esta presión y re!ulando el tiempo 5ue el cilindro est$ llenando podremos conse!uir 5ue el ni&el de llenado de las otellas sea constante.
Accesorios para los cilindros
los cilindros comerciales tenemos 5ue ajustarles di#erentes accesorios para 5ue a!an la #unción deseada en cada situación. l cilindro de llenado ar$ 5ue instalarle una o5uilla 5ue sea capa de conducir el &ino para introducirlo en la otella. Lo mismo para el cilindro de t aponado. Para el cilindro 5ue pone el adesi&o tendr$ 5ue tener un accesorio 5ue sea con la #orma redondeada de la otella para 5ue pueda poner ien la pe!atina, y por ;ltimo, para el c ilindro 5ue e/pulsa las otellas no adecuadas, tendremos 5ue tener un accesorio 5ue pueda empujar las otellas correctamente sin derriarlas.
Cuadro de mandos
"isponemos de un cuadro de mandos con un otón de on y otro de o##, uno de emer!encia y el rearme para casos de emer!encia.
Componentes comerciales Componente
Cantid ad
Criterio de selección
Dimensiones y especifcaciones
-ama%o &2
ar de apriete
/.3&0m
-ensión 2&&
DC
2
Se eli+e un motor paso a paso (rente a un motor con$encional porque *ay que parar la cinta transportadora y $ol$erla a poner en marc*a en cada operación que se realiza a las ,otellas
Corriente
nominal 1.2'
Con controlador inte+rado
Motor paso a paso MTRE-ST
Ca,le
apropiado para el motor
4rida
apropiada para el motor
2
paso a paso #-5E6
Ca,le para conectar los motores
Cable KMTRE
ara motores
S-
Lon+itud del ca,le7 ) a 1/ m
&
Es un cilindro de acero ino8ida,le. ertenece a la (amilia de actuadores Clean Desi+n de 9esto! que son los m:s apropiados para la se+uridad alimentaria
Di:metro 1; mm
Carrera 2// mm
De do,le e(ecto
Detección de
posiciones Cilindro normalizado CRDSNU
'morti+uación
5osca e8terior
5acor C5>S
con la m:8ima resistencia a la corrosión y a las sustancias
Es la com,inación ideal para productos qu=micos y condiciones del entorno a+resi$os
qu=micas
-u,o ?e8i,le de
Racor rápido roscado de acero inoxidable
material sint@tico
CRQS con tubo lexible !"#N adecuado
9'0 con material adecuado para usos alimienticios se+un 9D'
-ensión7 ) a 3/
DC! 23/ 'C
Detector para conocer la posición de los cilindros
Lon+itud del
ca,le7 /!3! 2!)! ) m
Conector7 #
Detector de proximidad
Sistema el@ctrico
9orma de
,loque 2/832 mm! 3/83/ mm
-ensión7 1/ a
3/ DC
1
Detector óptico para conocer si *ay ,otella cuando empecemos el proceso de llenado
'lcance7 / a
2)/ mm
0
00
Detector optoelectr$nico S%E&-'
Cone8ión del
ca,le
5acor de
cone8ión
1) (ps
;&/8&/ p=8eles
1
Es un sistema para compro,ar el ni$el de llenado. Lo *e ele+ido porque permite el control a alta $elocidad
#onocrom:tico
#emoria inte+rada en la
Sistema de (isi$n a(anzado S)%x-M
c:mara
C:maras inte+ra,les en red mediante Et*ernet y sincroniza,les
)2
'ccionamiento
el@ctrico
'nc*o )3 mm
&
Lo m:s apropiado es ele+ir un electro $:l$ula )2 para accionar los cilindros
Caudal A// lmin
Con reposición mec:nica por
Electro(ál(ula N*"+
muelle
Se puede pasar de (unción de )2 $=as a (unción de 32 $=as
"escripción del puesto automatiado Memoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema 1. Presionamos el otón de encendido y la cinta comiena a #uncionar con el motor %1.
2. La otella lle!a a la primera posición y es detectada por 1 y la cinta para.
. El cilindro de llenado, el cilindro , aja para llenar la otella. El proceso dura 10 se!undos.
4. El cilindro &uel&e a su posición inicial y el motor %1 se &uel&e a poner en marca asta 5ue &uel&e a detectar otra otella en 1.
<. La otella 5ue emos llenado en el cilindro pasa a la posición del cilindro de taponado, el cilindro =, donde aja el cilindro = para ponerle el tapón, se mantiene para sujetar la otella mientras 5ue el cilindro C le pone la eti5ueta y cuando termina el cilindro = &uel&e a su posición inicial. la &e 5ue transcurr*a este proceso se llena la otella 5ue aora se encuentra en la posición de 1.
>. Cuando acaan todos los procesos el motor se &uel&e a poner en marca y se &uel&e a parar cuando todas las otellas an a&anado una posición.
?. En la parte donde se encuentra el cilindro " tenemos el sensor C 5ue detecta si la otella se a llenado correctamente. i la otella est$ ien no ocurrir$ nada, pero si la otella est$ mal el cil*ndro " la sacar$ de la cinta para lle&arla a un cinta paralela 5ue es donde se encuentran las de#ectuosas.
8. i la otella era de#ectuosa, en el si!uiente mo&imiento del motor %1 se mo&er$ el motor %2 la misma distancia, a&anando una posición la de#ectuosa por si la si!uiente tamin lo #uera.
@. El proceso transcurre as* si todo &a con normalidad.
10. i al principio cuando ponemos la m$5uina en #uncionamiento, tardara la primera otella m$s de 1< se!undo en lle!ar al sensor 1, se iluminar*a un rotati&o se'al de 5ue emos arrancado la m$5uina sin otellas.
11. i tenemos m$s de die otellas de#ectuosas en la misma jornada, se acti&ara otro rotati&o para indicarnos 5ue al!o no est$ #uncionando correctamente.
12. Para apa!ar la m$5uina, le damos al otón de apa!ado y todos los procesos(llenado, taponado, eti5uetado...) terminar$n y la m$5uina se parar$.
1. En caso de una situación de emer!encia, pulsaremos el otón de emer!encia y todos los cilindros se parar$n este como este la #unción 5ue estn realiando, siendo lo m$s proale, 5ue la ayan dejado a medias de acer.
14. Para rearmar la m$5uina pulsamos el otón de rearme y retiramos las otellas 5ue an 5uedado en mitad del proceso. Le damos al otón de A- y &ol&er$ a comenar el proceso
Correspondencias del sistema real diseado con el modelo ele!ido para la simulación en
AS
Componente
Correspondencia AS
Cilindros normalizados C5DS0B
Cilindros de do,le e(ecto
#otor paso a paso #-5E6S-
#otor el@ctrico de corriente continua
Detector de pro8imidad
Sensor de pro8imidad
Dibujo AS
Detector optoelectrónico SE6L
nterruptor
Sistema de $isión a$anzado S486#
nterruptor
Electro$:l$ula 093
)26Fay 0C
Mapeo de seales Descripción de las seales reales del sistema y correspondencia con el modelo simulado
en AS
1. e'ales de salida
Señ al
Descripción
Corresponden cia AS
G1
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el solenoide $1! que mue$e el cilindro de llenado
B-/
H2
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el solenoide $2! que mue$e el cilindro de taponado
B-1
H3
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el solenoide $3! que mue$e el cilindro de etiquetado
B-2
H&
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el solenoide $&! que mue$e el cilindro de e8pulsión
B-3
H)
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el motor #1 de la cinta principal
B-&
H;
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el motor #2 de la cinta de de(ectuosas
B-)
E1
ndicador luminoso que indica que la m:quina se *a puesto en (uncionamiento sin ,otellas
B-;
E2
ndicador luminoso que indica que la m:quina tiene m:s de(ectos de lo esperado
B-I
HI
5el@ que acti$a! a tra$@s del circuito de potencia! el solenoide $)! que mue$e la $:l$ula de emer+encia
B-
1. e'ales de entrada
Señ al
Descripción
Corresponden cia AS
S1
Sensor que detecta si *ay ,otella en la primera posición
0/
S2
Sensor que detecta si *ay ,otella en la se+unda posición
01
S3
Sensor que detecta si la ,otella est: ,ien en la tercera posición
02
'J
Sensor de pro8imidad que detecta si el cilindro de llenado est: e8tendido
03
46
Sensor de pro8imidad que detecta si el cilindro de taponado est: reco+ido
0&
4J
Sensor de pro8imidad que detecta si el cilindro de taponado est: e8tendido
0)
C6
Sensor de pro8imidad que detecta si el cili ndro de etiquetado est: reco+ido
0;
D6
Sensor de pro8imidad que detecta si el cil indro de e8pulsión est: reco+ido
0I
#
Se%al de los mandos de control para poner la m:quina en marc*a
0
Se%al de los mandos de control para parar la m:quina
0A
E#
Se%al de los mandos de control para parar la m:quina en caso de emer+encia
01/
5E'5
Se%al de los mandos de control para rearmar la m:quina en caso de *a,er parado con el ,otón de emer+encia
011
DJ
Sensor de pro8imidad que detecta si el cil indro de e8pulsión est: e8tendido
012
CJ
Sensor de pro8imidad que detecta si el cili ndro de etiquetado est: e8tendido
013
imulación Esquema en AS Esquema electro"neum#tico
Esquema el$ctrico de potencia
Esquema de inter%ace Eletrico"Electrónica
Esquema Ladder Siemens
Descripción de la %unción de control La m$5uina se pone en marca con B-8(P%) y el A:94(%1) se pone en marca asta 5ue B-0(1) se are. Como la primera &e 5ue se ejecuta la m$5uina es di#erente a cuando est$ #uncionando con normalidad por5ue sólo &a a aer una otella en el llenado, se pone un contador con la &ariale au/ en el reset para 5ue esta parte de la #unción de control sólo ocurra la primera &e. 9amin se pone au/1 y au/2 5ue ser$n necesarias para los procesos de llenado, taponado y eti5uetado si!uientes.
Cuando B-0(1) detecta otella en la primera posición se acti&a A:90(cilindro de llenado). El proceso dura 10 se!undos asta 5ue se &uel&e a reco!er. 5u* se usa au/1 para 5ue el cilindro solo sal!a una &e y cuando acaa el proceso se reinicia au/1. e inicia au/4 para 5ue el motor se mue&a despus de acaado el proceso.
La otella lle!a a la posición 2 y se cierra B-1(2) y se acti&a A:91(cilindro de taponado). Cuando el cilindro de taponado lle!a al #inal, se cierra B-<(=) y se act i&a A:92(cilindro de eti5uetado). Esto se ace as* para 5ue el cilindro de taponado sujete la otella durante el eti5uetado. cuando el cilindro de eti5uetado lle!a al #inal, se cierra B-1(C) y se produce el retroceso de amos cilindros. El del cilindro de taponado por el reset de au/2 y el de eti5uetado por el reset de A:92. e acti&a adem$s, au/< 5ue se usar$ en procesos posteriores.
i tenemos todos los cilindros retornados B-(),B-4(=),B->(C),B-?(")D el pulsador de puesta en marca est$ presionado B-8(P%), el de parada no est$ presionado B-@(PP) y adem$s se cumple au/4, 5ue 5uiere decir 5ue el proceso de llenado, 5ue es el m$s lar!o, ya a sido realiado entonces se acti&a A:94(%1). dem$s se acti&a au/1 y au/2 para 5ue se puedan &ol&er a realiar los procesos de llenado, taponado y eti5uetado. La &ariale au/> se acti&a a5u* y se e/plicar$ en el si!uiente paso.
La &ariale au/> se acti&a cuando el motor %1 se empiea a mo&er, entonces ar$ un momento en 5ue la posición 1 se 5uede &ac*a y por tanto B-0(1) sea 0, entonces se acti&a la &ariale au/? y cuando B-0(1) &uel&a a ser 1 con au/? acti&ado se reinicia au/4, 5ue ace 5ue A:94(%1) pare y se reinician tamin au/> y au/? para 5ue se pueda &ol&er a aplicar el proceso e/plicado en el si!uiente a&ance. e reinicia au/8 5ue toda&*a no a aparecido, pero se e/plicar$ posteriormente.
Cuando el sensor 5ue detecta los #allos de las otellas se acti&a, B-2() y adem$s est$ acti&ado B-0(1) para ase!urarnos 5ue la otella 5ue se encuentra en la posición est$ ien situada, entonces se acti&a A:9(cilindro de e/pulsión) y tamin la &ariale au/8 5ue e/plicaremos lue!o.
:na &e 5ue el cilindro de e/pulsión lle!a al #inal, se acti&a el sensor de pro/imidad B-12(") y el cilindro &uel&e. dem$s se cuenta el n;mero de &eces 5ue este sale y, utiliando un comparador, si supera un n;mero prede#inido, en este caso 10, se acti&a la iluminación A:9?(E2). La cuenta de #allos se reinicia si la m$5uina se para B-10( PP)
5u* se e/plica la &ariale au/8. u/8 se acti&a cuando se detecta un error con B-2(), y por tant o, sale el cilindro de e/pulsión y e/pulsa la otella a la cinta de otellas de#ectuosas, donde se encuentra el motor %2. Por tanto cuando se &uel&a a mo&er el motor 1, A:94(%1), 5ueremos 5ue tamin se mue&a el motor 2, A:9<(%2) y a&ance una posición. u/8 se reinicia cuando se el da la orden a A:94 de 5ue pare, pudiendo as* repetirse dico proceso en #uturos errores.
Como medida de se!uridad, para saer si la m$5uina se a puesto en marca sin otellas, si A:94(%1) est$ #uncionando m$s de 20 se!undos se!uidos, se acti&ar$ A:9>(E1) 5ue es el indicador luminoso 5ue se encuentra al principio de la m$5uina.
Por ;ltimo, cuando se pulsa el interruptor de emer!encia, B-10(E%), se acti&a la &$l&ula de emer!encia, A:98(&<), 5ue corta el suministro de aire a todos los cilindros, por lo 5ue los cilindros se 5uedan como
est$n y al reiniciar todas las &ariales au/iliares, cuando se &uel&a a rearmar, los cilindros &ol&er$ a su posición de inicio. Cuando se pulsa el rearme, B-11(E), la &$l&ula de se!uridad A:98(&<), &uel&e a su posición y se producir$ la &uelta de todos los cilindros, si al!una otella se a 5uedado a medias, se retira manualmente de la cinta y cuando la m$5uina &uel&a a estar preparada se &uel&e a comenar el proceso dandole al otón A-, B-8(P%).
*ttp7FiHi(a,.dim(.etsii.upm.esFiHi(a,inde8.p*p/&&&Kroyecto
