MeiA Methodologyforindustrial Automationsystems Metodología para ingeniería de Automatización MONTACARGAS Arantza Burgos María Luz Álvarez Isabel Sarachaga Joseba Sainz de Murieta
SenPiso3 M Marcha Paro Emergencia Rearme pc3 SenMont Cinta3 C2 SenPiso2 Cinta2 pc2 C1 Cinta1 pc1 SenPiso1 MeiA [2]
Sensores y Actuadores: Montacargas que tiene: Un motor eléctrico gobernado por las señales:subir para subir ybajar para bajar. Un sensorsenmont que se activa cuando hay una pieza dentro del montacargas. Tres sensores que se activan cuando el montacargas se sitúa en el piso correspondiente SenPiso3, SenPiso2 y SenPiso1. Tres cintas transportadoras: dos de salida Cinta1 y Cinta2 (1 er y 2º piso) y una de entrada Cinta3 (3 er piso). Cada una de ellas se pone en marcha manteniendo activada la señal correspondiente MCinta1, MCinta2 y MCinta3. En cada cinta hay situado un sensor que indica si hay alguna pieza sobre la cintapc1,pc2 ypc3. Dos cilindros de simple efecto, activados por las señales CilC1 y CilC2 para la evacuación de piezas en el 1 er y 2º piso. Y cuatro sensores asociados a los cilindros, dos que indican que los cilindros se encuentran recogidos (SenC1_0 y SenC2_0) y dos que están extendidos (SenC1_1 y SenC2_1). MeiA [3]
Descripción del proceso: El accionamiento de un pulsador de puesta en marcha Marcha hace que el sistema se ponga en funcionamiento. Al poner en marcha el montacargas debe situarse en el 3 er piso. Si cuando arranca el sistema hay alguna pieza en las cintas de evacuación, lo primero que tendrá que hacer el sistema de control será sacar las piezas de esas cintas. La llegada de nuevas piezas se realiza por la cinta de la tercera planta y la salida se irá alternando entre la primera y la segunda planta. La primera pieza deberá salir por la primera planta, la segunda pieza por la segunda planta, la tercera pieza por la primera, y así sucesivamente. El proceso finalizará cuando, tras dar al pulsador de Paro, no quede ninguna pieza en el sistema y el montacargas se sitúe en la tercera planta. MeiA [4]
Parte de Mando Parte de Control SISTEMA DE CONTROL Subir Bajar MCinta1 MCinta2 CilC1 CilC2 Salidas Subir Montacargas Bajar Montacargas Mover Cinta1 Mover Cinta2 Avance del Cilindro1 Avance del Cilindro2 Entrada SenPiso3 M Parte Operativa Parte de potencia MONTACARGAS Marcha Emergencia Paro Rearme pc3 Entradas Salida SenMont Cinta3 SenPiso3 Sensor piso 3 SenPiso2 Sensor piso 2 SenPiso1 Sensor piso 1 SenC1_1 Cilindro 1 Extendido SenC1_0 Cilindro 1 Recogido SenC2_1 Cilindro 2 Extendido SenC2_0 Cilindro 2 Recogido SenMont Sensor Pieza en Montacargas Marcha Pulsador de Marcha Paro Pulsador de Paro Emergencia Seta de Emergencia Rearme Pulsador de Rearme C2 SenPiso2 C1 SenPiso1 Cinta2 Cinta1 pc2 pc1 MeiA [5]
SECUENCIA PRINCIPAL MeiA [6]
X20 10 InicioCondIni (* Considerando que no hay piezas dentro del montacargas*) CONDICIONES INICIALES: MONTACARGAS SIN PIEZAS(SOL1) SolCondIni 11 (* Si el montacargas no está 12 (* Si hay piezas sobre la 13 (* Si hay piezas sobre la en el tercer piso debe subir*) Cinta1 deben sacarse*) Cinta2 deben sacarse*) SenPiso3 SenPiso3 pc1 pc1 pc2 pc2 14 Subir 15 MCinta1 16 MCinta2 SenPiso3 pc1 pc2 17 (* Montacargas en el tercer piso *) 18 (* Cinta1 sin piezas *) 19 (* Cinta2 sin piezas *) =1 20 FinCondIni Piso=1 (* Variable utilizada para la alternancia de pisos *) SolCondIni X10 MeiA [7]
CONDICIONES INICIALES: MONTACARGAS SIN PIEZAS(SOL2) MeiA [8]
CONDICIONES INICIALES: MONTACARGAS SIN PIEZAS(SOL3) SolCondIni SenPiso3 Subir pc1 MCinta1 pc2 MCinta2 SenPiso3. pc1. pc2 FinCondIni Piso=1 SolCondIni MeiA [9]
MeiA [10] CONDICIONES INICIALES: CON PIEZA(SOL4)
CONDICIONES INICIALES: CON PIEZA(SOL5) X324 311 SolCondIni SenMont SenMont spi1 312 Bajar spi1 + spi2 313 spi1 CilC1 spi2 CilC2 314 315 SenC1_1 + SenC2_1 SenC1_0. SenC2_0 =1 MONTACARGAS 316 317 pc2 318 MCinta2 spi3 spi3 pc1 pc1 pc2 320 Subir 321 MCinta1 319 spi3 pc1 322 323 =1 324 FinCondIni Piso=1 SolCondIni X310 MeiA [11]
X57 50 ProdNorm. pc3 PRODUCCIÓN NORMAL X31 30 InicioCinta1 (ProdNorm + ParoFC). pc1 (* Si hay pieza en la cinta está se debe activar para sacarla*) 51 MCinta3 31 MCinta1 (* Cinta 1 funcionando*) pc1 (* No se detecta pieza en la cinta*) SentMont X30 52 Bajar SenPiso1. Piso SenPiso2. Piso 53 CilC1 55 CilC2 Piso=0 Piso=1 SenC1_1 SenC2_1 54 56 X41 SenC1_0 SenC2_0 40 InicioCinta2 57 Subir (ProdNorm + ParoFC). pc2 (* Si hay pieza en la cinta está se debe activar para sacarla*) 41 MCinta2 (* Cinta 2 funcionando*) SenPiso3 pc2 (* No se detecta pieza en la cinta*) X50 X40 MeiA [12]
EMERGENCIA MeiA [13]
AMPLIACIÓN I: MONTACARGAS Se añade en el Panel de Operación una luz de Alarma Parte de Mando Parte de Control Parte Operativa Parte de potencia MONTACARGAS SISTEMA DE CONTROL LuzAlarm Salidas Luz de Alarma Entrada Entradas Salida Marcha Paro Emergencia Pulsador de Marcha Pulsador de Paro Seta de Emergencia Rearme Pulsador de Rearme Marcha Paro Alarma Emergencia Rearme MeiA [14]
CONDICIONES INICIALES: MONTACARGAS CON PIEZAS Y COMPROBACIÓN DECILINDROSC X319 SolCondIni 311 SenC1_0. SenC2_0 SenC1_0 + SenC2_0 312 LuzAlarm SenC1_0. SenC2_0. Rearmee 313 314 SenMont SenPiso1 Bajar SenPiso1 + SenPiso2 SenPiso1 SenPiso2 SenMont MONTACARGAS 315 CilC1 CilC2 SenC1_1 + SenC2_1 316 SenC1_0. SenC2_0 SenPiso3 pc1 pc2 318 Subir MCinta1 MCinta2 SenPiso3. pc1. pc2 319 FinCondIni Piso=1 SolCondIni X310 MeiA [15]
AMPLIACIÓN II: MONTACARGAS Parte de Mando Parte de Control Subir Bajar Subir Montacargas Bajar Montacargas Parte Operativa Parte de potencia MCinta1 MCinta2 Mover Cinta1 Mover Cinta2 MONTACARGAS SISTEMA DE CONTROL MCinta3 CilC1 CilC2 Mover Cinta3 Avance del Cilindro1 Avance del Cilindro2 Salidas Entrada Entradas Salida spi3 Sensor piso 3 spi2 spi1 Sensor piso 2 Sensor piso 1 SenC1_1 Cilindro 1 Extendido SenC1_0 Cilindro 1 Recogido SenC2_1 Cilindro 2 Extendido SenC2_0 Cilindro 2 Recogido SenMont Sensor Pieza en Montacargas Marcha Pulsador P.O. Marcha Paro Pulsador P.O. Paro Emergencia Seta de Emergencia Rearme Pulsador P.O. Rearme PSubir PBajar PMCinta1 PMCinta2 PCilC1 PCilC2 Marcha Paro Alarma Auto/Man Conmutador Automático Manual Pulsador P.O. Subir Montacargas Pulsador P.O. Bajar Montacargas Pulsador P.O. Mover Cinta1 Pulsador P.O. Mover Cinta2 Emergencia Rearme Pulsador P.O. Avance del Cilindro1 Pulsador P.O. Avance del Cilindro2 MeiA [16]
Metodología MeiA FASE I: SECUENCIA PRINCIPAL MODO AUTOMÁTICO FASE II: MODO MANUAL FASE III: MODO DE PRUEBAS FASE VI: FALLOS FASE V: PARO DE EMERGENCIA FASE VI: PRODUCCIÓN NORMAL MeiA [17]
FASE II: MODO MANUAL Organización del arranque y parada del Modo Manual En esta fase se organiza tanto el arranque como la parada del sistema para funcionar manualmente. Se analizará la necesidad de verificar individualmente ciertos movimientos o partes del proceso sin respetar el orden habitual del ciclo, normalmente bajo el control del personal de mantenimiento; por ejemplo, para realizar el reajuste o calibración de ciertos sensores y/o actuadores, para ejecutar ciertas operaciones de mantenimiento preventivo, correcciones por desgaste, para solventar fallos, etc. En el caso de requerir este modo de funcionamiento será necesario identificar la forma de activar/desactivar este modo de funcionamiento, evaluar la prioridad del modo manual frente al modo automático, determinar los elementos de control disponibles para realizar las acciones del proceso de forma manual, y analizar la situación del proceso al finalizar el modo. Todos estos aspectos tienen gran influencia tanto en la elección de los controles a incluir en el sistema de supervisión/control, como en el diseño del panel de operación y de paneles auxiliares. MeiA [18]
Fase II - MODO MANUAL 1.- Establecer COMO (Que- Quien) y DESDE que estados se activa el Modo Manual. Paso 1 Solicitud de Funcionamiento Modo Manual: Establecer la forma de activar el funcionamiento manual e identificar desde que estados puede activarse 2.- Prioritario? NO SI 2.1.- Son necesarias acciones previas antes de PARAR? NO 2.2.- Identificar procedimientos que deben ser desactivados SI Identificar acciones previas al paro del Modo Automático Paso 2 Manual Prioritario Parada Inmediata: Si es prioritario implica detener el proceso de manera inmediata. 2.1. - Parada Segura 2.2. - Desactivación del proceso Automático. 3.-MODO MANUAL Paso 3 Procedimiento Manual -Controles: Identificar los elementos disponibles para realizar las acciones del proceso 4.- Establecer COMO (Que- Quien) se desactiva el modo MANUAL y CUAL es el estado de retorno. Paso 4 Solicitud Parada del Funcionamiento Modo Manual: Establecer la forma de desactivar este modo de funcionamiento. 5.- Es necesaria alguna acción previa para pasar a un estado conocido? NO 6.- Se necesitan acciones antes de terminar este modo? NO 2.- Prioritario? NO FIN SI SI SI Identificar las acciones previas necesarias Identificar las acciones necesarias 7.- Identificar los procedimientos que deben ser activados Paso 5 Paso 6 Paso 7 Inicialización Parte Operativa Salida de Manual: Determinar la necesidad de realizar alguna operación específica tras la salida del modo. Preparación de Arranque -Salida de Manual: Analizar la necesidad de realizar determinadas acciones a la salida del modo manual Activación del Modo Automático: Determinar los procedimientos que deben ser activados al finalizar este modo. MeiA [19]
FASE II: MODO MANUAL Parte de Control - Parte de Mando Parte Operativa - Parte de Potencia Supervisor Acción1 Accion1 Accionamientos Acción1 PROCESO SISTEMA DE PulsadorSup1 CONTROL PulsadorPO1 PulsadorPO1 Panel de Operación Sensores PO1 ACCIONES CONDICIONADAS PARA EL FUNCIONAMIENTO EN MODO MANUAL (PulsadorSup1. Remoto/Local + PulsadorPO1. Remoto/Local) Finales de recorridos, temperaturas, niveles, permisos según nivel de seguridad MeiA [20]
FASE II: MODO MANUAL PLANTILLAS DE DISEÑO PARA EL CASO MÁS SENCILLO MeiA [21]
MODO MANUAL MeiA [22]
SECUENCIA PRINCIPAL CONDICIONES INICIALES X103 MONTACARGAS EMERGENCIA Emergencia SolCondIni SenPiso3 pc1 pc2 101 F/GSecPrincipal>{ }, F/GCondIni>{ }, F/ GTransporte>{ }, F/GCinta1>{ },F/GCinta2>{ } Subir MCinta1 MCinta2 =1 SenPiso3. pc1. pc2 102 LuzAlarm FinCondIni Piso=1 Emergencia. Rearme SolCondIni 103 F/GSecPrincipal>{X0}, F/GCondIni >{X10}, GTransporte>{X50}, F/ GCinta1>{X30},F/GCinta2>{X40} Inicio X100 X57 PRODUCCIÓN NORMAL 50 ProdNorm. pc3 X31 MODO MANUAL 51 MCinta3 30 InicioCinta1 SentMont (ProdNorm + ParoFC). pc1 (* Si hay pieza en la cinta está se debe activar para sacarla*) 52 Bajar 31 MCinta1 (* Cinta 1 funcionando*) pc1 (* No se detecta pieza en la cinta*) SenPiso1. Piso SenPiso2. Piso X30 53 CilC1 55 CilC2 Piso=0 Piso=1 SenC1_1 SenC2_1 54 56 X41 SenC1_0 SenC2_0 40 InicioCinta2 (ProdNorm + ParoFC). pc2 (* Si hay pieza en la cinta está se debe activar para sacarla*) 57 Subir 41 MCinta2 (* Cinta 2 funcionando*) SenPiso3 pc2 (* No se detecta pieza en la cinta*) X50 X40 MeiA [23]
PARTE COMBINACIONAL o Inicio = X0 o SolCondIni = X1 o ProdNorm = X2 o ParoFC= X3 o FinCondIni = X16 o Subir = X11. SenPiso3 + X57 + X91. Psubir. SenPiso3 o Bajar = X52 + X91. PBajar. SenPiso1 o MCinta1 = X11. pc1 + X91. PMCinta1 o MCinta2 = X11. pc2 + X91. PMCinta1 o Mcinta3 = X51 + X91. PMCinta3 o CilC1 = X53 + X91. PCilC1 o CilC2 = X55 + X91. PCilC2 o Set Piso [Piso=0] = X53 o Reset Piso [Piso=1] = X12 + X55 o LuzAlarm = X102 o Reset de todos los Grafcets = X101 o Set de todos los Grafcets = X103 MeiA [24]