Problemas

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Problemas

FJ. Molina. A. Ariel Gómez. J. Barbancho

Departamento de Tecnología Electrónica

Universidad de Sevilla (SPAIN)

2011

Asignatura de Automatización Industrial

E. U. Politécnica

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Problema 6.11La etapa final de un proceso de automatización realiza una clasificación y separación de las piezas fabricadas en tres tipos: negras, rojas y metálicas.El proceso consta de una cinta transportadora, un retenedor, dos desviadores neumáticos y rampas de clasificación:

Retenedor

Detector fotoeléctrico de pieza

Detector proximidad inductivo

Detector óptico por reflexión

Problema 6.11

FUNCIONAMlENTO (1ª Parte):

1. Al detectarse una pieza entrante se pone en marcha la cinta para acercar las piezas al área de inspección.

2. Para reducir el número de maniobras, las cinta no se detendrá hasta finalizar la clasificación.

3. El retenedor detendrá la pieza en el área de inspección hasta que se determine su tipo.

4. La inspección decide si el objeto es metálico, rojo o negro.5. Se acciona el desviador de la rampa, y se libera el retenedor el

tiempo necesario para que pase el objeto y se retenga el siguiente.

6. Si las rampas se llenan no se admitirán nuevas piezas hasta que se retiren las ya clasificadas.

Problema 6.11

FUNCIONAMlENTO (2ª Parte):

7. La estación es la etapa final una línea de producción. Por tanto la transferencia de piezas debe coordinarse con la estación anterior. Utilice las siguientes señales:

– SALIDAS (hacia la estación anterior):

• Servicio. Indica que se la estación está operativa (modo F1)

• NuevaPieza. Al activarse señala la disposición a recibir una nueva pieza. Se desactiva al detectarse una pieza entrante *

– ENTRADAS:

• No requiere al tratarse de una estación final

* Señal parecida pero no equivalente a un fin de ciclo (FC)

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Problema 6.11HMI (predeterminado)

Señales de coordinación de la celda de trabajo

L_Servicio

L_Parada

L_PS (Parada Solicitada)

L_Avería

L_MAN/AUTO

START

STOP

RESET

AUTO/MAN

Rampa Llena

Nueva Pieza

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Interfase de la estaciónEst. Clasificacion

S_AUTO/MANP_STARTP_STOPP_RESET

MAN_UnlockMAN_LockMAN_CintaONMAN_CintaOFFMAN_Desv1ONMAN_Desv1OFFMAN_Desv2ONMAN_Desv2OFF

DetRampaPiezaEntrantePiezaMetalPiezaNoNegraFC_D1ONFC_D1OFFFC_D2ONFC_D2OFF

L_MAN/AUTO L_ServicioL_Parada

L_PSL_Avería

SolicPiezaRampaLlena

CintaONDesv1ONDesv2ON

HMI

Coordinación/Señalización de Área

Señales deProceso

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Modelo PLC Open simplificado

TempControlAUTO/MAN

ONSetPoint

Value

M_ONM_SetPoint

Incr

Decr

Agitate Control

AUTO/MAN

ONSetPoint

ValueM_ONM_SetPoint

Speed

pH ControlAUTO/MAN

ONSetPoint

Value

M_ONM_SetPoint

Incr

Decr

Val ve Control

AUTO/MAN

State

M_OpenM_Close

Fill

Harvest

Main Sequence

Flow

FlowErr

Start

Stop

Duration

AUTO_MAN

SensorRST

Heater ONTempValue

FillState

AgitateONSpeed

pHControlONpHvalue

ParadaIniciandoSerrvicio

Temp Sensor

pH Sensor

Agitate Speed

StartBtn

StopBtn

Duration

Heat

Cool

AddAcid

AddAlkaline

FillValve

HarvestValve

MotorSpeed

(E)

Sensor

Pulse

Reset

VAL

Error

Flowmeter • POU Secuencia ppal• POUs Actuadores

• Cinta• Retenedor• Desviador

•POUs Sensores• Rampa

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Modelo PLC Open

TempControlAUTO/MAN

ONSetPoint

Value

M_ONM_SetPoint

Incr

Decr

Agitate Control

AUTO/MAN

ONSetPoint

ValueM_ONM_SetPoint

Speed

pH ControlAUTO/MAN

ONSetPoint

Value

M_ONM_SetPoint

Incr

Decr

Val ve Control

AUTO/MAN

State

M_OpenM_Close

Fill

Harvest

Main Sequence

Flow

FlowErr

Start

Stop

Duration

AUTO_MAN

SensorRST

Heater ONTempValue

FillState

AgitateONSpeed

pHControlONpHvalue

ParadaIniciandoSerrvicio

Temp Sensor

pH Sensor

Agitate Speed

StartBtn

StopBtn

Duration

Heat

Cool

AddAcid

AddAlkaline

FillValve

HarvestValve

MotorSpeed

(E)

Sensor

Pulse

Reset

VAL

Error

Flowmeter

A6_0

Cx

Iniciando, XXX

Main Sequence

(C)

A6_N

CI

Iniciando, XXX

A6_0

Acciones directas + Señalizac iones

Marcha

ParadaA0

T1

Servico, ValveState, xxxF1_0

Parada

F1_N Servico, ValveState, xxx

FinCiclo

ValveState, xxxA2

T1

MANF4

.

.

.

.

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Bloques actuadores: Retenedor

EV

FC 1

Retenedor

MANUAL

UNLOCK : MAN_LOCKMAN_UNLOCK

TimerNum :Timeout

Bloques actuadores: Retenedor

• ENTRADAS:

– MANUAL. Selección de los modos automático (= 0) y manual (= 1)

– UNLOCK (modo AUTO). Ordena el bloqueo (= 0) o el desbloqueo (= 1) del retenedor.

– Timeout (modo AUTO). Tiempo mínimo que permanece accionado el desbloqueo.

– Timer (modo AUTO). Identificación del temporizador usado para el Timeout

– MAN_LOCK (modo MAN). Un flanco positivo ordena bloquear.

– MAN_UNLOCK (modo MAN). Un flanco positivo ordena desbloquear

• SALIDAS:

– EV. Acciona la eletroválvula del sistema de retención (0-bloqueo/1-desbloqueo)

EV

FC 1

Retenedor

MANUAL


TimerNum :Timeout

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FB 3

Desviador

MANUAL

ExtendRetr

FC_ExtendFC_Retr

MAN_ExtendMAN_Retr

TimeoutTimerNum RESET

EV

END

ERROr

Bloques actuadores: Desviador

Bloques actuadores: Desviador

• ENTRADAS:– MANUAL: Selección de los modos automático (= 0)/ manual (= 1) – Extend (modo AUTO).– Retr. (modo AUTO)

• Señales activas por flanco positivo. Ordenan extender y retraer el desviado, respectivamente.

– Timeout (modo AUTO). Tiempo máximo de duración de las maniobras.

– Timer (modo AUTO). Identificación del temporizador usado para el Timeout

– FC_Extend (modo AUTO). Final de carrera (=1 extendido)– FC_Retr (modo AUTO). Final de carrera (=1 retraido)– RESET. Acuse de reparación. Borra la salida de error.– MAN_Extend. (Modo MAN)– MAN_Retr (Modo MAN)

• Señales activas por flanco positivo. Ordenan extender o retraer el desviador.

• SALIDAS:– EV. Acciona la electroválvula de control del cilindro del desviador (0-

Retraido/1-Extendido).– END (modo AUTO). Señala el fin de una maniobra (= 1). Se desactiva

al iniciarse una nueva.– ERROR . Señalización de averíar. Se activa en modo AUTO si las

maniobras no se completan a tiempo (Timeout). Sólo se borra con un acuse de reparación (RESET).

FB 3

Desviador

MANUAL

ExtendRetr

FC_ExtendFC_Retr

MAN_ExtendMAN_Retr


EV

END

ERROR

FC 2

Cinta

MotorON

MANUAL

ON

MAN_STARTMAN_STOP

FE

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Bloques actuadores: Cinta

Bloques actuadores: Cinta

• ENTRADAS:

– MANUAL: Selección de los modos automático (= 0)/ manual (= 1)

– ON: (modo AUTO) Ordena la marcha (= 1) o parada (= 0) de la cinta.

– FE. Detector de fallo térmico (=0) del motor

– MAN_START (modo MAN). Un flanco positivo ordena la marcha de la cinta.

– MAN_STOP (modo MAN). Un flanco positivo ordena detener la cinta

• SALIDAS:

– MotorON. Acciona el relé del alimentación del motor (0-parada/1-marcha)

FC 2

Cinta

MotorON

MANUAL

ON

MAN_STARTMAN_STOP

FE

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Diseño de los modos funcionales

F3Marcha decierre

F2 Marcha depreparación

F5Marcha detest consecuencia

F4Marcha detest sinorden

A1 Parada en el Estado Inicial

A6 Inicialización

A7 Establecimiento en unestado determinado

A4 Parada

A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo

A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado

A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto

D3 Producción con fallos

D1 Parada de Emergencia

D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos

F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada

D - Proceso en defecto

F1Producción normal

F5Marcha deTest

PZ

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F3Marcha decierre





A6 Inicialización


A4 Parada










F5Marcha deTest

PZ

Rampa llena: error?

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F3Marcha decierre





A6 Inicialización


A4 Parada










F5Marcha deTest

PZ

Modo manual

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A6 Inicialización









PZ

Averías: /PE + atasco desviadores + ?

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Las averías se repararán mediante acciones manuales



A6 Inicialización









PZ

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A6 Inicialización







PZ

MAN

CA

CI

AUTO • START

MAN

/MAN • /CA

RESET

AUTO

CI - Cond. InicialCFC - Cond. Fin de Ciclo CA - Cond. Avería

CI

STOP

/MAN • CFC

La reposición de las Cond. Iniciales no es automática

MAN

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Programa principal: CFCEST. CLASIFICACIÓNS_AUTO/MANP_STARTP_STOP/PEP_RESET

MAN_UnlockMAN_LockMAN_CintaONMAN_CintaOFFMAN_Desv1ONMAN_Desv1OFFMAN_Desv2ONMAN_Desv2OFF

DetRampaPiezaEntrantePiezaMetalPiezaNoNegraFC_D1ONFC_D1OFFFC_D2ONFC_D2OFF

L_MAN/AUTO L_ServicioL_ParadaL_PSL_Avería

SolicPiezaRampaLLena

CintaONDesv1ONDesv2ON

FB 10

Secuencia Ppal

SEL_AUTOSEL_MANMARCHAPARADAPERESET

SRampaSPiezaNuevaSMetalicaSRoja

FinDesv1ERR_Desv1FinDesv2ERR_Desv2

A1_ENA2_ENF1_ENA5_EN

MANUAL_ENAVERIA

CintaRentenedorAbrir

Desv1AbrirDesv2Abrir


S_AUTO/MANP_STARTP_STOP

/PEP_RESET

DetRampaPiezaEntrante

PiezaMetalPiezaNoNegra

man_en

man_en

man_en

man_en

L_Parada

L_EsperaRearme

FB 3

Desviador

MANUAL

ExtendRetr

FC_ExtendFC_Retr

MAN_ExtendMAN_Retr


EV

END

ERROR

FB 3

Desviador

MANUAL

ExtendRetr

FC_ExtendFC_Retr

MAN_ExtendMAN_Retr


EV

END

ERROR

FC 2

Cinta

MotorON

MANUAL

ON

MAN_STARTMAN_STOP

FE

EV

FC 1

Retenedor

MANUAL


TimerNum :Timeout

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Implementación: PLCOpen + Jerarquía estructurada

PARADA

A2

N CALL PROD_NORMALF1 N F1_EN

FB 1

FB1-PROD_NORMAL

INIT_SQ

PN_RampaPN_PiezaNuevaPN_MetalicaPN_Roja

PN_FinDesv1PN_FinDesv2

PN_CintaPN_Desbloqueo

PN_Desv1ONPN_Desv2ON

PN_FINPN_RampaLlena

INIT_SQ:= (IN)Rampa:= Srampa (IN)PiezaNueva:=SPiezaNueva (IN)Metalica:= (IN)Roja:= (IN)FinDesv1:= (IN)FinDesv2:= (IN)CintaON:= Cinta (OUT)Desbloquear:= (OUT)Desv1ON:= (OUT)Desv2ON:= (OUT)FIN:= (OUT)RampaLlena:= (OUT)

FB 10

Secuencia Ppal

SEL_AUTOSEL_MANMARCHAPARADAPERESET

SRampaSPiezaNuevaSMetalicaSRoja

FinDesv1ERR_Desv1FinDesv2ERR_Desv2

A1_ENA2_ENF1_ENA5_EN

MANUAL_ENAVERIA

CintaRentenedorAbrir

Desv1AbrirDesv2Abrir


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Implementación: PLCOpen + Jerarquía estructurada

FB 1

FB1-PROD_NORMAL

INIT_SQ





PN_FINPN_RampaLlena

Bloques de acción: Producción Normal

FB 1

FB1-PROD_NORMAL

INIT_SQ





PN_FINPN_RampaLlena

A RESOLVER:

• Secuencia de trabajo

• Órdenes a los actuadores

• Señalización PN_FIN

• Señalización PN_RampaLlena

• Reinicialización del software:

– INIT_SQ. (Señal de flanco positivo)

– Recordar:/INIT_SQ

R

S1

Sn

...

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