Instalación de Sistemas de Automatización y Datos

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1 UNIVERSIDADE DE VIGO E. T. S. Ingenieros Industriales 5º Curso Orientación Instalaciones y Construcción Instalación de Sistemas de Automatización y Datos José Ignacio Armesto Quiroga Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática Vigo, Curso

2 Tema 8 IMPLANTACIÓN DE SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL (4 horas) 2

3 Tema 8. Implantación de Sistemas de Automatización Industrial Introducción Arquitectura de los sistemas de automatización Diseño de los cuadros de control y maniobra Electrificación Cableado clásico Sistemas precableados Entradas/salidas distribuidas Proyecto de sistemas de automatización 3

4 Introducción. En todo proyecto de automatización industrial debemos tener en cuenta los siguientes puntos: Características del sistema objeto de control (arquitectura física, estructuración en componentes, elementos sensores y actuadores, defectos típicos, ) Arquitectura del sistema de control (especificaciones cliente, opciones proveedor, ) Documentación eléctrica: Esquemas de cuadros eléctricos seleccionado Esquemas de implantación en campo (sensores, actuadores, cajas de bornas, buses de campo, ) Documentación técnica 4

5 Introducción. Elementos que intervienen en un proyecto de automatización industrial: PERSONAS: Dirección Comercial Ingeniería Producción Informática Fabricación Mantenimiento,... TECNOLOGÍAS: Instalaciones Mecánica Eléctrica Electrónica Neumática Diseño Control en Tiempo Real Sistemas de información Simulación,... RESULTADOS: Implantación mecánica, eléctrica, neumática Planos y documentación Programas de control, gestión, I.H.M. Formación, gamas de mantenimiento,... 5

6 Arquitectura de los sistemas de automatización. Almacén de Materia Prima Producto final: Asientos de automóvil Picking Armaduras de SIGA Zona de Picking1 Portador Zona de Vacíos Zona de Picking2 Zona de Enlace (Bucle de distribución) Zona de Producción Zona de Descarga Aerovía de transporte Johnson Controls (Valladolid) 6

7 Arquitectura de los sistemas de automatización. Almacén de Materia Prima Producto final: Asientos de automóvil Área de Picking Área de Carga 1 Área de Carga 2 Área de Vacíos Área de Acumulación (Aerovía JCV ) Área de Carga 3 Zonas de Enlace Sistema Integral de Gestión de Armaduras de asientos. 7

8 Arquitectura de los sistemas de automatización. Almacén de Materia Prima - Consulta, monitorización y... actualización remota de información. Red Gestión Empresarial Equipo de PRODUCCIÓN Base de Datos (acceso SQL ) - Historicos de producción y calidad - Almacenamiento de peticiones ptes. - Gestión de referencias y operarios - Actualización stocks - Listados de productividad - Avisos de producción... Repositorio RT_STEP Interfaces Hombre-Máquina Ethernet TCP/IP * Sistema de CONTROL - Control bajo nivel del sistema - Gestión individual de peticiones - Mensajes de alarma y alerta - Interfaces de mantenimiento - Sincronización con producción - Sincronización con zonas de carga... Terminales de CARGA - Matriculación portadores - Lectura de referencia de material - Entrada/salida de operarios - Listados de productividad por operario - Listados de referencias bajo mínimos... 8

9 Arquitectura de los sistemas de automatización. Almacén de Materia Prima 9

10 Arquitectura de los sistemas de Automatización. Almacén de Materia Prima 10

11 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Almacén de Materia Prima Almacén de Materia Prima Producto final: Asientos de automóvil 11

12 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Almacén de Materia Prima 12

13 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Detector Presencia Estación Parada Raíl Almacén de Materia Prima Eslinga Detector Paso Trolley (arrastre) Desvío Bitubo Power Péndulo de arrastre Elevador Cadena cinemática de arrastre (cuerda) Bitubo Free Barra Acumulación Eslinga (portador) 13

14 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Almacén de Materia Prima 14

15 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Motor de arrastre Ascensor 15

16 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Equipo de control Zona potencia Armario de control IP67 Mangueras Zona borneros E/S Zona borneros comunes Zona potencia 16

17 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Tarjetas E.D. Bus comunicación entre racks Tarjetas S.D. Manguera precableada tarjeta-bornero Unidad de control (CPU) Borneros E.D. Libre ampliaciones Borneros S.D. Mangueras cables a sensores-actuadores 17

18 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Conector a tarjeta (40 pines) Cable de conexión a bornero 18

19 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Cableado señales binarias Bornas con tornillo LED s de señalización Bornero de conexión señales Conector a bornero (40 pines) 19 Cable de conexión (40 pines)

20 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Terminal configuración Entrada alimentación Señales de control Salida a motor Variadores de frecuencia (Motores ascensores) Libre ampliaciones Borneros comunes tensión maniobra Borneros comunes tensión potencia 20

21 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Seccionador + Trafo alimentación SAI (380Vac) Contactores y temporizadores en circuitos de puesta en tensión Disyuntores protección variadores ascensores Contactores activación variador y freno motor ascensores Fusibles y barretas protección líneas de alimentación Disyuntor ventilador armario Seccionadores alimentación trafos Borneros comunes alimentación 380Vac y 220Vac Seccionador alimentación 380Vac Relés de activación motores arrastre Relés de control variadores ascensores Térmicos protec. motores arrastre Contactores (mont. Inversor) activación mot. arrastre Magnéticos protec. motores arrastre Fuentes de alimentación 24Vdc (alimentadas a 220Vac) Bases de enchufes Schuko Trafos alimentación de diferentes zonas y/o tensiones/potencias (alimentados a 380Vac) Ventilador armario Barra conexiones a tierra 21

22 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Línea de Producción Línea de Producción Producto final: Armaduras de asientos 22

23 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Fuentes de alimentación AS-i (alimentadas a 220Vac) Interruptores automáticos protección de circuitos Disyuntor protección motor arrastre Termostato ventilador Contactores (mont. Inversor) activación mot. arrastre Relé activación mot. arrastre Bornas conexión elementos exteriores (redes AS-i + motor) Transformador + fusibles 380Vac/220Vac Seccionador alimentación 380Vac Seccionador alimentación SAI (220Vac) Contactor circuito puesta en tensión salidas Modulos AS-i 4E/4S IP20 Libre ampliaciones Ventilador armario 23

24 Diseño de los cuadros de control y maniobra. Baliza señalización Transportador controlado Armario IP67 Lámparas señalización circuitos en tensión Rearme y seta de emergencia Marcha y paro circuito tensión salidas PC Industrial de control 24

25 Electrificación Cableado clásico 25

26 Electrificación Sistemas precableados 26

27 Electrificación Entradas Salidas distribuidas 27

28 Proyecto de sistemas de automatización. Ejemplo 1: TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 28

29 Proyecto de sistemas de automatización. TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 29

30 Proyecto de sistemas de automatización. TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 30

31 Proyecto de sistemas de automatización. Módulo de Arrastre TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 31

32 Proyecto de sistemas de automatización. Estación de Parada TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 32

33 Proyecto de sistemas de automatización. Desvío TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 33

34 Proyecto de sistemas de automatización. Estación de Centrado TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 34

35 Proyecto de sistemas de automatización. Implantación de entradas TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 35

36 Proyecto de sistemas de automatización. Implantación de salidas TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 36

37 Proyecto de sistemas de automatización. Implantación de bus de campo (AS-i) TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 37

38 Proyecto de sistemas de automatización. Cableado de señales (Módulos AS-i) TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 38

39 Proyecto de sistemas de automatización. Esquemas Cuadro eléctrico TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 39

40 Proyecto de sistemas de automatización. Esquemas Cuadro eléctrico TRAnsportador Power&Free de la Universidad de MAlaga. 40

41 Proyecto de sistemas de automatización. 41

42 Proyecto de sistemas de automatización. 42

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