08444 ProyectoContenido[ocultar] 1Enunciado 1.1Esquema de estacin automatizada 1.2Descripcin del puesto automatizado 1.3Simulacin 2Esquema de estacin automatizada 2.1Layout con dimensiones de conjunto 2.2Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unin) 2.3Componentes comerciales 3Descripcin del puesto automatizado 3.1Memoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema 3.2Mapeo de seales 4Simulacin 4.1Esquema en AS 4.2Descripcin de la funcin de control 5Archivo

EnunciadoEsquema de estacin automatizada1. Layout con dimensiones de conjunto2. Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unin)3. Componentes comerciales1. Componentes seleccionados de catalogo2. Criterios de seleccin3. Dimensiones y especificaciones de catlogoDescripcin del puesto automatizado1. Memoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema Correspondencias del sistema real diseado con el modelo elegido para la simulacin en AS2. Mapeo de seales Descripcin de las seales reales del sistema y correspondencia con el modelo simulado en AS2. Seales de salida, Mnimos: 4 accionamientos Electro-Neumticos, 2 motores elctricos, 1 indicador (luminoso o sonoro)3. Seales de entrada, Mnimos: 2 captadores por accionamiento Electro-Neumtico, 1 seal externa, 4 seales de consola (PP,PM,EM,REAR).Simulacin1. Simulacin del modelo y la funcin de control en AS (Subid archivo *.prj comprimido en formato en *.zip, *.rar)1. Esquemas en AS:1. Esquema Electro-Neumtico2. Esquema Electrico de Potencia3. Esquema de interface Eletrico-Electronica4. Esquema Ladder Siemens2. Descripcin de la funcin de control Minimo de Funciones elementales que debe contener: 2 biestables, 2temporizadores y 2contadoresLa descripccin en Wikifab debe contener toda la informacin necesaria para entender la funcin de control, y solo tener que utilizar el proyecto AS para comprobacinEsquema de estacin automatizadaLayout con dimensiones de conjuntoLa simulacin es sobre una embotelladora de vino. En nuestra mquina metemos el vino en la botella, le ponemos el corcho y la etiqueta y adems, pasa un control de calidad para ver que todo est en perfectas condiones. De no ser as se expulsara de la cadena en la que van todas las botellas buenas. Para todo esto, contamos con cuatro cilndros, dos sensores de proximidad y un sensor que es capaz de detectar que la botella est en perfectas condiciones una vez llenada. Tambin contamos con dos motores para mover las cintas.El plano de la embotelladora es el siguiente:

Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unin)EstructuraEs la parte que va sujetando todos los cilindros y sensores, junto con las cintas transportadoras. Esto lo fabricaremos a medida para poder adaptar correctamente las dimensiones y que coincidan exactamente las botellas con los cilindros.DepsitoUtilizamos un depsito donde tenemos el vino con el que llenaremos las botellas. Es muy importante que este depsito se mantenga a presin constante, ya que regulando esta presin y regulando el tiempo que el cilindro est llenando podremos conseguir que el nivel de llenado de las botellas sea constante.

Accesorios para los cilindrosA los cilindros comerciales tenemos que ajustarles diferentes accesorios para que hagan la funcin deseada en cada situacin. Al cilindro de llenado habr que instalarle una boquilla que sea capaz de conducir el vino para introducirlo en la botella. Lo mismo para el cilindro de taponado. Para el cilindro que pone el adhesivo tendr que tener un accesorio que sea con la forma redondeada de la botella para que pueda poner bien la pegatina, y por ltimo, para el cilindro que expulsa las botellas no adecuadas, tendremos que tener un accesorio que pueda empujar las botellas correctamente sin derribarlas.

Cuadro de mandosDisponemos de un cuadro de mandos con un botn de on y otro de off, uno de emergencia y el rearme para casos de emergencia.

Componentes comercialesComponenteCantidadCriterio de seleccinDimensiones y especificaciones

Motor paso a paso MTRE-ST2Se elige un motor paso a paso frente a un motor convencional porque hay que parar la cinta transportadora y volverla a poner en marcha en cada operacin que se realiza a las botellas Tamao 42 Par de apriete 0.34Nm Tensin 24/48 V DC Corriente nominal 1.2A Con controlador integrado Cable apropiado para el motor Brida apropiada para el motor

Cable KMTRE2Cable para conectar los motores Para motores paso a paso MTRE-ST Longitud del cable: 5 a 10 m

Cilindro normalizado CRDSNU4Es un cilindro de acero inoxidable. Pertenece a la familia de actuadores Clean Design de Festo, que son los ms apropiados para la seguridad alimentaria Dimetro 16 mm Carrera 200 mm De doble efecto Deteccin de posiciones Amortiguacin fija Rosca exterior

Racor rpido roscado de acero inoxidable CRQS con tubo flexible PFAN adecuadoEs la combinacin ideal para productos qumicos y condiciones del entorno agresivos Racor CRQS con la mxima resistencia a la corrosin y a las sustancias qumicas Tubo flexible de material sinttico PFAN con material adecuado para usos alimienticios segun FDA

Detector de proximidad8Detector para conocer la posicin de los cilindros Tensin: 5 a 30 V DC, 230 V AC Longitud del cable: 0,3, 2,5, 5 m Conector: M8 Sistema elctrico

Detector optoelectrnico SOEG-L1Detector ptico para conocer si hay botella cuando empecemos el proceso de llenado Forma de bloque 20x32 mm, 30x30 mm Tensin: 10 a 30 V DC Alcance: 0 a 250 mm PNP NPN Conexin del cable Racor de conexin

Sistema de visin avanzado SBOx-M1Es un sistema para comprobar el nivel de llenado. Lo he elegido porque permite el control a alta velocidad 185 fps 640x480 pxeles Monocromtico Memoria integrada en la cmara Cmaras integrables en red mediante Ethernet y sincronizables

Electrovlvula NVF34Lo ms apropiado es elegir un electro vlvula 5/2 para accionar los cilindros 5/2 Accionamiento elctrico Ancho 53 mm Caudal 900 l/min Con reposicin mecnica por muelle Se puede pasar de funcin de 5/2 vas a funcin de 3/2 vas

Descripcin del puesto automatizadoMemoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema1. Presionamos el botn de encendido y la cinta comienza a funcionar con el motor M1.2. La botella llega a la primera posicin y es detectada por S1 y la cinta para.3. El cilindro de llenado, el cilindro A, baja para llenar la botella. El proceso dura 10 segundos.4. El cilindro A vuelve a su posicin inicial y el motor M1 se vuelve a poner en marcha hasta que vuelve a detectar otra botella en S1.5. La botella que hemos llenado en el cilindro A pasa a la posicin del cilindro de taponado, el cilindro B, donde baja el cilindro B para ponerle el tapn, se mantiene para sujetar la botella mientras que el cilindro C le pone la etiqueta y cuando termina el cilindro B vuelve a su posicin inicial. A la vez que transcurra este proceso se llena la botella que ahora se encuentra en la posicin de S1.6. Cuando acaban todos los procesos el motor se vuelve a poner en marcha y se vuelve a parar cuando todas las botellas han avanzado una posicin.7. En la parte donde se encuentra el cilindro D tenemos el sensor C que detecta si la botella se ha llenado correctamente. Si la botella est bien no ocurrir nada, pero si la botella est mal el cilndro D la sacar de la cinta para llevarla a un cinta paralela que es donde se encuentran las defectuosas.8. Si la botella era defectuosa, en el siguiente movimiento del motor M1 se mover el motor M2 la misma distancia, avanzando una posicin la defectuosa por si la siguiente tambin lo fuera.9. El proceso transcurre as si todo va con normalidad.10. Si al principio cuando ponemos la mquina en funcionamiento, tardara la primera botella ms de 15 segundo en llegar al sensor S1, se iluminara un rotativo seal de que hemos arrancado la mquina sin botellas.11. Si tenemos ms de diez botellas defectuosas en la misma jornada, se activara otro rotativo para indicarnos que algo no est funcionando correctamente.12. Para apagar la mquina, le damos al botn de apagado y todos los procesos(llenado, taponado, etiquetado...) terminarn y la mquina se parar.13. En caso de una situacin de emergencia, pulsaremos el botn de emergencia y todos los cilindros se pararn este como este la funcin que estn realizando, siendo lo ms probable, que la hayan dejado a medias de hacer.14. Para rearmar la mquina pulsamos el botn de rearme y retiramos las botellas que han quedado en mitad del proceso. Le damos al botn de ON y volver a comenzar el proceso

Correspondencias del sistema real diseado con el modelo elegido para la simulacin en AS

ComponenteCorrespondencia ASDibujo AS

Cilindros normalizados CRDSNUCilindros de doble efecto

Motor paso a paso MTRE-STMotor elctrico de corriente continua

Detector de proximidadSensor de proximidad

Detector optoelectrnico SOEG-LInterruptor

Sistema de visin avanzado SBOx-MInterruptor

Electrovlvula NVF35/2-way NC

Mapeo de seales Descripcin de las seales reales del sistema y correspondencia con el modelo simulado en AS1. Seales de salidaSealDescripcinCorrespondencia AS

K1Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el solenoide v1, que mueve el cilindro de llenadoOUT0

k2Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el solenoide v2, que mueve el cilindro de taponadoOUT1

k3Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el solenoide v3, que mueve el cilindro de etiquetadoOUT2

k4Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el solenoide v4, que mueve el cilindro de expulsinOUT3

k5Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el motor M1 de la cinta principalOUT4

k6Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el motor M2 de la cinta de defectuosasOUT5

E1Indicador luminoso que indica que la mquina se ha puesto en funcionamiento sin botellasOUT6

E2Indicador luminoso que indica que la mquina tiene ms defectos de lo esperadoOUT7

k7Rel que activa, a travs del circuito de potencia, el solenoide v5, que mueve la vlvula de emergenciaOUT8

1. Seales de entradaSealDescripcinCorrespondencia AS

S1Sensor que detecta si hay botella en la primera posicinIN0

S2Sensor que detecta si hay botella en la segunda posicinIN1

S3Sensor que detecta si la botella est bien en la tercera posicinIN2

A+Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de llenado est extendidoIN3

B-Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de taponado est recogidoIN4

B+Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de taponado est extendidoIN5

C-Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de etiquetado est recogidoIN6

D-Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de expulsin est recogidoIN7

PMSeal de los mandos de control para poner la mquina en marchaIN8

PPSeal de los mandos de control para parar la mquinaIN9

EMSeal de los mandos de control para parar la mquina en caso de emergenciaIN10

REARSeal de los mandos de control para rearmar la mquina en caso de haber parado con el botn de emergenciaIN11

D+Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de expulsin est extendidoIN12

C+Sensor de proximidad que detecta si el cilindro de etiquetado est extendidoIN13

SimulacinEsquema en ASEsquema electro-neumtico

Esquema elctrico de potencia

Esquema de interface Eletrico-Electrnica

Esquema Ladder Siemens

Descripcin de la funcin de controlLa mquina se pone en marcha con IN8(PM) y el OUT4(M1) se pone en marcha hasta que IN0(S1) se abre. Como la primera vez que se ejecuta la mquina es diferente a cuando est funcionando con normalidad porque slo va a haber una botella en el llenado, se pone un contador con la variable aux3 en el reset para que esta parte de la funcin de control slo ocurra la primera vez. Tambin se pone aux1 y aux2 que sern necesarias para los procesos de llenado, taponado y etiquetado siguientes.

Cuando IN0(S1) detecta botella en la primera posicin se activa OUT0(cilindro de llenado). El proceso dura 10 segundos hasta que se vuelve a recoger. Aqu se usa aux1 para que el cilindro solo salga una vez y cuando acaba el proceso se reinicia aux1. Se inicia aux4 para que el motor se mueva despus de acabado el proceso.

La botella llega a la posicin 2 y se cierra IN1(S2) y se activa OUT1(cilindro de taponado). Cuando el cilindro de taponado llega al final, se cierra IN5(B+) y se activa OUT2(cilindro de etiquetado). Esto se hace as para que el cilindro de taponado sujete la botella durante el etiquetado. cuando el cilindro de etiquetado llega al final, se cierra IN13(C+) y se produce el retroceso de ambos cilindros. El del cilindro de taponado por el reset de aux2 y el de etiquetado por el reset de OUT2. Se activa adems, aux5 que se usar en procesos posteriores.

Si tenemos todos los cilindros retornados IN3(A-),IN4(B-),IN6(C-),IN7(D-); el pulsador de puesta en marcha est presionado IN8(PM), el de parada no est presionado IN9(PP) y adems se cumple aux4, que quiere decir que el proceso de llenado, que es el ms largo, ya ha sido realizado entonces se activa OUT4(M1). Adems se activa aux1 y aux2 para que se puedan volver a realizar los procesos de llenado, taponado y etiquetado. La variable aux6 se activa aqu y se explicar en el siguiente paso.

La variable aux6 se activa cuando el motor M1 se empieza a mover, entonces habr un momento en que la posicin 1 se quede vaca y por tanto IN0(S1) sea 0, entonces se activa la variable aux7 y cuando IN0(S1) vuelva a ser 1 con aux7 activado se reinicia aux4, que hace que OUT4(M1) pare y se reinician tambin aux6 y aux7 para que se pueda volver a aplicar el proceso explicado en el siguiente avance. Se reinicia aux8 que todava no ha aparecido, pero se explicar posteriormente.

Cuando el sensor que detecta los fallos de las botellas se activa, IN2(S3) y adems est activado IN0(S1) para asegurarnos que la botella que se encuentra en la posicin 3 est bien situada, entonces se activa OUT3(cilindro de expulsin) y tambin la variable aux8 que explicaremos luego.

Una vez que el cilindro de expulsin llega al final, se activa el sensor de proximidad IN12(D+) y el cilindro vuelve. Adems se cuenta el nmero de veces que este sale y, utilizando un comparador, si supera un nmero predefinido, en este caso 10, se activa la iluminacin OUT7(E2). La cuenta de fallos se reinicia si la mquina se para IN10(PP)

Aqu se explica la variable aux8. Aux8 se activa cuando se detecta un error con IN2(S3), y por tanto, sale el cilindro de expulsin y expulsa la botella a la cinta de botellas defectuosas, donde se encuentra el motor M2. Por tanto cuando se vuelva a mover el motor 1, OUT4(M1), queremos que tambin se mueva el motor 2, OUT5(M2) y avance una posicin. Aux8 se reinicia cuando se el da la orden a OUT4 de que pare, pudiendo as repetirse dicho proceso en futuros errores.

Como medida de seguridad, para saber si la mquina se ha puesto en marcha sin botellas, si OUT4(M1) est funcionando ms de 20 segundos seguidos, se activar OUT6(E1) que es el indicador luminoso que se encuentra al principio de la mquina.

Por ltimo, cuando se pulsa el interruptor de emergencia, IN10(EM), se activa la vlvula de emergencia, OUT8(v5), que corta el suministro de aire a todos los cilindros, por lo que los cilindros se quedan como estn y al reiniciar todas las variables auxiliares, cuando se vuelva a rearmar, los cilindros volver a su posicin de inicio. Cuando se pulsa el rearme, IN11(REAR), la vlvula de seguridad OUT8(v5), vuelve a su posicin y se producir la vuelta de todos los cilindros, si alguna botella se ha quedado a medias, se retira manualmente de la cinta y cuando la mquina vuelva a estar preparada se vuelve a comenzar el proceso dandole al botn ON, IN8(PM).

http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/index.php/08444_Proyecto