Proyecto Final: Taladro Neumático Jhon Alexander Urrego - Jesús Eduardo Pérez Pérez - Edison Andrés Ávila
[email protected],, jperezji@
[email protected] [email protected], uniminuto.edu.co,
[email protected]. 06 de junio del 2012. Gustavo Adolfo Borda
Resumen: El siguiente informe es con respecto al proyecto planteado para la asignatura de Neumática de la Universidad Minuto de Dios, el cual se refiere a una propuesta y desarrollo de situación de un Taladro neumático, para dicho diseño se tuvo en cuenta las especificaciones propuestas por el tutor, en este caso el profesor Gustavo Borda, en su archivo subido al aula virtual de la asignatura, en el cual se propone el funcionamiento y especificaciones para realizar dicho proyecto, para ello se realizó como primera medida la simulación y preparación del circuito en el programa Festo FluidSim, cuando se obtuvo el control de nuestro circuito para el taladro, se realizó la implementación de el circuito con los elementos del laboratorio para probar su funcionamiento en la vida real.
Abstract: The following report is with respect to a project presented to the subject of PLC college minute of God, which refers to a proposal and development of state of an elevator, for that design took into account the specifications proposed by the tutor, in this case the teacher Gustavo Borda Ascensor_VA on file, as presented here is with the knowledge learned during this semester, starting with the approach of grafset, data collection program "Inputs - Outputs", use of ladder and program management CAD and processes to be performed, such as selection of the materials to use "scenario because it was not implemented" and panel design work to the proposal. This followed the instructions of the teacher following the approach to be used in any situation where an engineer's professional life, proceeding with the development of the conceptual, then virtual deployment and finally implementing simulations and real life.
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Entradas, Salidas, PLC, Proyecto Final, Datos.
Introducción: El proyecto consta básicamente de la elaboración del sistema de manejo de un T aladro Neumático, el cual tiene que funcionar resumidamente de la siguiente manera: -
Ingresa una pieza de cierto material a nuestro taladro, seguidamente la maquina debe detectar la presencia del elemento, al ocurrir esto, se activa una prensa neumática la cual mantiene la pieza fija para el proceso de taladrado, luego de tener la pieza ajustada, debe descender el taladro perforar la pieza y retirarse, cuando este ciclo termina la prensa neumática suelta la pieza.
Materiales: -
Computador Simulador Festo FluidSim Unidad de Mantenimiento Electroválvula 111, 3/2 Electroválvula 711, 5/2 Panel Neumático Conectores Eléctricos Cilindro de Simple efecto Cilindro de Doble Efecto Compresor “Alimentación de aire comprimido”.
Relee 24V Timers Mangueras Sensores
Objetivo General: Resolver el problema dado con los conocimientos aprendidos durante el semestre con respecto a funcionamiento de equipos neumáticos.
Objetivos Específicos: Realizar la simulación del circuito del taladro, de acuerdo a las especificaciones dadas por el usuario. Implementar el circuito propuesto en la simulación, en la vida real para comprobar la viabilidad de implementación del mismo en la industria.
Procedimiento: Para iniciar con nuestro proyecto, principalmente arrancamos con identificar las características que deseaba el usuario para la implementación de su taladro neumático, y ver tanto las variables posibles a usar en nuestra ventaja y cuáles no. A medida que se realizó el análisis del problema planteado se dieron varias ventajas con respecto al funcionamiento que no fueron planteadas como tal dentro del problema, como el diseño de arranque, ya que las especificaciones del usuario decían que necesitaban un equipo que al llegar la pieza, la prensara, luego realizara un taladrado en ella se retirara el taladro y soltara la prensa dicho elemento, sin embargo no se especifico si se requería de manera progresiva o manual de control de manejo y calidad como podría ser usado en ciertos tipos de empresas, ay que si la empresa maneja un índice de producción elevado puede pedir un modelo durante el cual sea continuo el taladrado con respecto al nivel de producción, como puede que otra empresa lo desee mas manual para poder verificar el estado y calidad de la pieza que taladre el equipo. Por ello optamos por un modelo un poco más manual que la momento de activar un pulsador tan solo una vez nos activara todo el proceso de prensado y taladrado. Teniendo en cuenta esto, más una variable importante y era la implementación real empezamos con el diseño del circuito, sin embargo cabe aclarar el porqué se tuvo tanto en cuenta la implementación, ya que como no solo es una simulación de un proyecto para una empresa, se poseen los recursos dentro del laboratorio de la universidad para poner en práctica el circuito diseñado, no podemos usar toda la variedad de recursos que hay a nivel neumático para crear este circuito, así que por aclaración del profesor se tuvo que adecuar el circuito simulado a los materiales presentes en nuestro laboratorio. Ej. El control por timers, ya que por las especificaciones debíamos controlar el prensado, inicialmente se pensó en incorporar un timer a la
desconexión el cual nos permitiera cortar nuestro proceso de prensado al momento de finalización del taladrado. Sin embargo este tipo de equipos no se hallan en las instalaciones de la universidad solo se cuentan con timers a la conexión por tanto se tuvo que hallar la forma de usar dichos timers para lograr el mismo resultado que con nuestro timer a la desconexión. Durante el proceso de simulación se inicio con el arranque del prensado, durante el cual era en primera medida activar el primer cilindro afuera el cual nos simularía nuestra prensa, para la simulación de la prensa como se indico en las especificaciones del usuario podíamos usar un cilindro de simple efecto, para el control de este cilindro usamos una válvula de 3/2, la cual por medio de un contactor de un relee activábamos con un switch y nuestra válvula enviaba a ire lo cual mantenía el cilindro afuera “Momento de Prensado”, después de tener esta primera parte montada decidimos usar para la simulación de nuestro taladro un cilindro de Doble Efecto, en el cual ubicamos dos sensores magnéticos, uno al inicio y otro al final del cilindro para tener la referencia de la ubicación del estado del embolo, se configuro de la siguiente manera: Al arrancar el programa este debía prensar, es decir salir el cilindro #1, a continuación como el cilindro de doble efecto arranca en su posición 0 se activa el primer de los sensores que se encuentra la inicio del cilindro, como se haya activado esta parte del circuito se cierra, a continuación activamos un timer que diera la orden de salida del segundo cili ndro, porque se uso un timer ya que si no fuera de esta manera saldrían los dos cilindros al tiempo y como se especifico se debe primero prensar antes de taladrar. Al transcurrir dicho timer, se activa uno de sus contactos el cual está conectado a una parte de la electroválvula la cual me activa la salida del segundo cilindro, al llegar al final se me debería activar mi segundo sensor, con el cual controlo la activación de la tercera válvula para el retorno del cilindro #2 “Taladro”, con este proceso no se tuvo ningún problema, sin embargo al momento de desactivar la válvula para soltar el cilindro #1 “Prensa”, se presentaron problemas, ya que no
encontrábamos la forma para controlar a voluntad la activación y desactivación de dicha válvula, se había pensado en el uso de un timer a desconexión sin embargo a falta de dicho elemento en el laboratorio se descarto esta posibilidad, para ello se implemento el uso de un segundo timer que nos cortara la al imentación de la válvula que era controlada por K1 “Relee”, al realizar esto con un timer el proceso iniciaba de forma normal pero al momento de apagar la prensa antes de que se devolviera, apagaba todo y devolvía ambos cilindros al tiempo, se realizaron pruebas y pruebas con distintos tipos de circuitos, implementamos un tercer sensor, sin embargo no tuvimos éxito alguno, al momento de realizar un análisis de nuestro circuito nos percatamos de una posible solución y era el de la implementación de un anclaje con nuestro relee, debido a que estábamos usando un switch este quedaba activado todo el momento por dicha razón no se cortaba la alimentación de forma adecuada, al realizar el anclaje nos dirigimos a nuestro relee de control y lo mantenemos activos indefinidamente para mantener activo el circuito con un solo pulso, de esta manera se nos hizo más fácil la implementación del timer ya que cortar la alimentación de un contacto del relee es más fácil que cortar la alimentación propia de todo el relee, de esta manera controlamos el cierre del primer cilindro con otro timer. Al realizar esto nuestros análisis dieron frutos, ya que el circuito funciono de la forma esperada, son un error mínimo, el cual era el control de el tiempo, solo se cuadro un tiempo para cada timer tanto para activación como desactivación sin que se cruzaran para no tener algún inconveniente, como que se devolvieran al tiempo o arrancaron ambos cilindros, y con ello completamos nuestro objetivo de simular el circuito a implementar.
Las siguientes son las imágenes im ágenes de nuestro circuito generado en nuestro programa:
Plano Neumático, Cilindro Simple Efecto “Prensa” – Cilindro Doble Efecto “Taladro”.
Plano Eléctrico, Timer 1 Control de Taladro, Timer 2 Control de Prensa.
Debido a problemas con el laboratorio en dicho momento no se pudo realizar la implementación practica de nuestro circuito, por ello se decidió realizarla el día lunes 03 de junio del 2012, en la cual se realizó el ensamblaje de la parte neumática y eléctrica, al momento de la prueba del circuito se presento un problema de que nuestro cilindro #2 “Taladro”, se activaba al iniciar la
alimentación del aire comprimido, sin embargo se analizaba el e l circuito tanto eléctrico y neumático y no se hallaba el daño o error de conexión, al momento de realizar un ajuste nos percatamos de una manguera la cual se encontraba suelta la cual iniciaba en nuestra unidad de mantenimiento y llegaba a la electroválvula, la cual estaba generando algo de fuga y presión en algunas salidas de la electroválvula lo cual generaba este fenómeno, al corregir dicho error, e iniciar la prueba el circuito elaborado funciono sin problemas de acuerdo a la simulación realizada, junto con las especificaciones que realizó el cliente. Del circuito montado adjuntamos las fotos del circuito tanto eléctrico como neumático, además junto con este archivo se adjunta el video del funcionamiento del circuito en donde se aprecia el arranque por pulsador, la secuencia realizada por los cilindros la activación de cada uno de los timer y por ultimo de nuevo a un enfoque a nuestro pulsador para apreciar que no funciona con un estado de mantener dicho pulsador sino el ciclo es realizado con tan solo un pulso de nuestro botón.
Conclusiones: Al momento de realizar una simulación es importante que al momento de desactivar un elemento que esté controlado por un relee, es más fácil cortar la alimentación de sus contactos más no la propia del relee. Durante un proceso de implementación recordar la forma de trabajo de cada uno de los elementos y verificar sus conexiones ya que la frecuencia vibración, o acciones que pueda tener cada uno de los elementos puede afectar tanto a los demás equipos del circuito o los sitios si tios donde estos mismos se ubican. El poder implementar los conocimientos aprendidos en la solución de una situación problemática para una empresa, dependiendo de características planteadas para ciertos aplicaciones en las que se pueda usar o implementar este tipo de circuitos neumáticos.
