Control de una estación de clasificación de cilindros

Transcripción

1 Práctica 10 Control de una estación de clasificación de cilindros Objetivos. Se pretende que el alumno controle un proceso real consistente en la clasificación de piezas según un criterio de colores. El proceso se encuentra ubicado en el Laboratorio de Automatización Fundamento teórico. La estación de la figura 10.1 recibe piezas de diferentes tipos procedentes de tres líneas de fabricación. Las piezas recibidas pueden ser: metálicas, o no metálicas y negras, o no metálicas y no negras. La función de la estación es identificar el tipo de pieza y clasificarla almacenando todas las del mismo tipo en una rampa concreta de donde serán retiradas por otro proceso Instrumentación instalada Detector fotoeléctrico na: Indica pieza presente esperando ser clasificada. Detector inductivo na: Indica pieza metálica. "Detector fotoeléctrico na: Indica pieza no negra. Detectores de fin de carrera na: Indican las posiciones extremas del recorrido de cada desviador. Detector fotoeléctrico na: Situado al principio de las rampas de almacenaje. Se activa cada vez que entra una pieza en alguna rampa Actuadores Motor eléctrico para accionar la cinta transportadora. Desviador neumático. Funciona como un cilindro de simple efecto controlado por una electro válvula 3/2. En su estado normal el desviador se encuentra recogido. 73

2 74 Detector Fotoeléctrico Cinta Detector Inductivo Detector Fotoeléctrico Rampas Detector Fotoeléctrico Retenedor Desviador Figura 10.1: Estación de clasificación de cilindros. Retenedor neumático. Funciona como un cilindro de simple efecto controlado por una electroválvula 3/2. En su estado normal, el retenedor se encuentra extendido. Para el control de la estación de clasificación se cuenta con un autómata de la serie S7-300 de SIEMENS con CPU 313C-2DP y con un esclavo del tipo ET-200M dotado con un módulo de 16 entradas digitales y 16 salidas digitales. La configuración hardware es la que se muestra en la figura 10.2: Figura 10.2: Configuración de la arquitectura del sistema de control. Los recursos de sistema utilizados para el control del proceso se muestran en la siguiente tabla de símbolos (tablas 10.1, 10.2 y 10.3). Los POUs de control definidos para los distintos actuadores son los siguientes: 1. POU de control del motor eléctrico para la cinta transportadora (figura 10.3, tabla 10.4). 2. POU de control del cilindro neumático de simple efecto para retenedor y desviadores (figura 10.4, tabla 10.5). J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal

3 10. Control de una estación de clasificación de cilindros 75 Tabla 10.1: Tabla de símbolos. POUs. Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario CtrolDesviador FC 1 FC 1 Control del desviador neumático CtrolCinta FC 2 FC 2 Control del MotorCinta- Transportadora CtrolEstacionClasif FB 1 FB 1 Ctrol de la estación de clasificación de piezas (FESTO) Tabla 10.2: Tabla de símbolos. Entradas. Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario PiezaEntrante-Clasi E BOOL Sensor de pieza esperando para ser clasificada. PiezaMetal-Clasi E BOOL Sensor de pieza metálica. PiezaNoNegra-Clasi E BOOL Sensor de pieza no negra. RampaLlena-Clasi E BOOL Sensor de rampa clasificadora llena. Desviador1OFF-Clasi E BOOL Final de carrera Brazo del Desviador 1 retraido. Desviador1ON-Clasi E BOOL Final de carrera Brazo del Desviador 1 extendido. Desviador2OFF-Clasi E BOOL Final de carrera Brazo del Desviador 1 retraido. Desviador2ON-Clasi E BOOL Final de carrera Brazo del Desviador 2 extendido. PulsSTART-Clasi E BOOL Pulsador de puesta en marcha de la estación (na). PulsSTOP-Clasi E BOOL Pulsador de paro de la estación (nc). SelAutoMan-Clasi E BOOL PulsRESET-Clasi E BOOL EstAnteriorI4-Clasi E BOOL PAROEMERGENCIA-Clasi E BOOL EstSiguienteI6-Clasi E BOOL BARRERASEGURIDAD-Clasi E BOOL Prácticas de la asignatura Automatización Industrial

4 76 Tabla 10.3: Tabla de símbolos. Salidas. Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario MarchaCinta-Clasi A BOOL Control del MotorCinta- Transportadora. Desviar1-Clasi A BOOL Ev del desviador 1. 1 extender, 0 retraer. Desviar2-Clasi A BOOL Ev del desviador 2. 1 extender, 0 retraer. Desbloquear-Clasi A BOOL Ev del retenedor. 0 extender, 1 retraer. EstacionOcupada-Clasi A BOOL PilotoSTART-Clasi A BOOL PilotoRESET-Clasi A BOOL PilotoQ1-Clasi A BOOL Señal que pide una nueva pieza en la cinta para clasificar (Provisional). PilotoQ2-Clasi A BOOL EstAnteriorQ4-Clasi A BOOL EstAnteriorQ5-Clasi A BOOL EstAnteriorQ6-Clasi A BOOL EstAnteriorQ7-Clasi A BOOL EN "CtrolCinta" ENO SB_marcha SB_Paro FR KM1 Averia Figura 10.3: POU de control del motor eléctrico. En la página de la asignatura se encuentra disponible el proyecto base conteniendo los POUs y la configuración hardware definidos Estudio previo a la sesión de laboratorio: Realización del bloque de control de una estación de clasificación de piezas. El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado en papel y a mano donde se describan los siguientes elementos del control de la estación clasificadora: 1. CFC del proceso usando los bloques definidos. 2. POU para controlar el proceso con la interfaz de la figura 10.5, tabla J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal

5 10. Control de una estación de clasificación de cilindros 77 Tabla 10.4: Interfaces de la POU de control del motor eléctrico. Variable Tipo Significado EN BOOL Habilitación de entrada. SB_marcha BOOL Pulsador de marcha. SB_paro BOOL Pulsador de paro. FR BOOL Relé térmico. ENO BOOL Habilitación de salida. KM1 BOOL Contactor. Averia BOOL Señal de avería. Tabla 10.5: Interfaces de la POU de control del cilindro neumático de simple efecto. Variable Tipo Significado EN BOOL Habilitación de entrada. Extender BOOL Señal de extracción del vástago. retraer BOOL Señal de retracción del vástago. FCe BOOL Fin de carrera del cilindro extraído. FCr BOOL Fin de carrera del cilindro retraído. ENO BOOL Habilitación de salida. ev_mas BOOL Accionamiento de la electroválvula de control (0 retraído, 1 extraído). Fin BOOL El cilindro ha llegado al fin de carrera del cilindro extraído o retraído. 1 término de una maniobra, 0 el vástago del cilindro se está desplazando. Prácticas de la asignatura Automatización Industrial

6 78 Tabla 10.6: Interfaces de la POU de control del cilindro neumático de simple efecto. Variable Tipo Significado EN BOOL Habilitación de entrada. Marcha BOOL Señal de marcha de la clasificación. Paro BOOL Señal de paro de la clasificación. Pieza_esperando BOOL Indicación de pieza esperando. Pieza_Metal BOOL Indicación de pieza metálica. Pieza_NoNegra BOOL Indicación de pieza no negra. EsperaId Time Tiempo que hay que esperar para que los dos detectores de tipo de pieza señalen (estos detectores no actúan simultáneamente). RampaLlena BOOL Indicación de rampa llena. ENO BOOL Habilitación de salida. Cinta_On BOOL Accionamiento de la cinta transportadora. Desv1 BOOL Accionamiento del desviador 1. Desv2 BOOL Accionamiento del desviador 2. Retenedor BOOL Accionamiento del retenedor. Dispuesto BOOL Señalización para la estación predecesora. Indica que la estación clasificadora puede aceptar otra pieza. J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal

7 10. Control de una estación de clasificación de cilindros 79 "CtrolDesviador" EN ENO Extender Retraer ev_mas Fin FCe FCr Figura 10.4: POU de control del cilindro neumático Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta transportadora. El alumno realizará la implementación del proyecto definido en el estudio teórico y en la sesión previa al laboratorio en su puesto de trabajo. Una vez realizado deberá comunicarlo al profesor presente en el laboratorio para cargarlo en el autómata de control del proceso. Prácticas de la asignatura Automatización Industrial

8 80 DB1 "CtrolEstacionClasi f" EN ENO Marcha Cinta_On Paro Desv1 Pieza_Esp erando Pieza_Met al Pieza_NoN egra Desv2 Retenedor Dispuesto EsperaId RampaLlen a Figura 10.5: POU de control de la estación de clasificación de cilindros. J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal