Segundo ejercicio: Secuencia lógica de un elevador electroneumático

De Wikifab

Contenido

Explicación del modelo a automatizar

En este nuevo ejercicio, nuestro objetivo será reproducir, mediante un esquema electroneumático, una secuencia lógica de operaciones que pueda ser ejecutada de acuerdo a las especificaciones en la instalación siguiente:

Imagen:Assignment2.jpg

El objetivo de esta instalación es transportar los elementos que provienen de una alimentación desde una cinta hasta un almacén situado en un punto alto de nuestro montaje. El modo especificado para realizar ese movimiento es un elevador accionado por un cilindro neumático montado en vertical que actuará en el momento en que el sensor de proximidad S4 detecte la presencia de una carga sobre el émbolo del elevador, debiendo retroceder a su posición original, ya sin su pieza, en cuando el sensor S3 sea alcanzado por la plataforma elevadora.

Por otro lado, el almacén cuenta con dos sensores de presencia: S2 y S1, cuya función será estimar cuánto de lleno está el almacén. Como vemos en la tabla lógica, si faltaran piezas en el almacén (los dos sensores dan señal cero) debería conectarse la cinta de alimentación, y con ella, el funcionamiento del cilindro del elevador cuando S4 detecte pieza sobre éste, con el fín de enviar nuevas piezas al almacén.

Si S2 diera una señal 1, eso significaría que no hemos de hacer nada, es decir, el cilindro y la cinta continúan trabajando en régimen normal hasta que se llene el almacén, y lo mismo si S2 y S1 dieran simultáneamente esa señal. Si sólo S1 da señal, pero solo pasajeramente, entonces consideramos almacén siendo aún llenado. si es permanente entonces significa almacén lleno.

Antes de empezar

Los esquemas neumático y de potencia se construyen como en el primer ejercicio, aunque sólo necesitaremos un cilindro de doble efecto con su respectiva válvula 5/2 normalmente cerrada.

La lógica de control utiliza cuatro diferentes entradas con dos propósitos diferentes: dos de estos sensores, los situados en el almacén (S1 y S2), tienen como propósito comprobar cuán de lleno está el almacén. Consideraremos en nuestra tabla de verdad que el almacén se encontrará lleno cuando ambos sensores den señal 1, si alguno o ambos estuviesen a cero, entonces la respuesta es señal 0, es decir, almacén vacío. Nótese que puede darse el caso de que sin que el almacén esté lleno, cuando algún elemento ruede desde el émbolo hasta el almacén éste atravesará brevemente el sensor S1 dando señal no nula, pudiendo creer el control erroneamente que el almacén está lleno. Para evitar eso ponemos un retardo entre el momento en el cual S1 detecta la pieza y el momento en el cual el sensor produce señal. Si el sensor detectara el elemento durante más tiempo se considedará que el almacén esta lleno.

Los dos sensores restantes controlan el funcionamiento del elevador neumático. Cuando alguna pieza baje del alimentador al elevador, S4 la detectará, considerando que la pieza está lista para ser transportada, por lo que se pondría en marcha el cilindro subiendo el émbolo hasta arriba. Cuando éste alcance S3 la pieza será libreada del élevador, bajando el émbolo hasta su posición inicial al cambiar la posición de la válvula.

Voy a representar el estado de funcionamiento de la cinta alimentadora mediante una bombilla que se encenderá cuando se ponga en funcionamiento. Su estado de funcionamiento vendrá controlado mediante la lógica correspondiente a S1 y S2 (los sensores del almacén) del siguiente modo: Sólo si S2 da señal 1, y S1 da señal 1 durante más de cierto espacio de tiempo (alrededor de un segundo sería ideal) permanentemente entonces se desconectará tanto la alimentación (bombilla) como el levantamiento del elevador. Dicho de otro modo, tenemos una asociación en paralelo entre dos contactores normalmente cerrados que requieren una señal de S1 y S2 para desconectarse, es un OR(NOT).

Por otro lado, el elevador subirá (siempre que se cumplan las condiciones del párrafo anterior) en cuanto el sensor de proximidad S4 detecte la presencia de la pieza, debiendo parar y volver cuando éste alcance la posición de S3.

Vamos a distinguir dos circuitos separados de control: el primero controla directamente el contacto del circuito de potencia, y por ende la posición de la válvula. El segundo contiene los relés que son accionados por los sensores S4, S2 y S1, siendo el relé de este último un relé con retardo en la conexión, por la razón antes dada.

Para mostrar el funcionamiento del automatismo de forma didáctica y abstracta los contactos de proximidad S1 y S2 son interruptores normalmente abiertos que representan los valores de la tabla de verdad (uno es conectado, y cero es apagado), mientras que S4 es un pulsador que accionaremos representando que este sensor ha detectado una pieza sobre en elevador.

Descripción de los circuitos

Este es el esquema del circuito neumático de nuestro sistema:

Imagen:2Picture.jpg

Aquí está el circuito de potencia:

Imagen:2Picture2.jpg

A continuación tenemos el primer circuito de control el cual lleva el peso de toda la lógica del automatismo

Imagen:2Picture3.jpg

La bombilla es una representación de la cinta alimentadora, cuando pase corriente por ella (bombilla encendida) ésta se pondría en marcha.

Por último, un segundo circuito de control el cual contiene los relés accionados por las señales de S1, S2 y S4:

Imagen:2Picture4.jpg

Nótese que hemos representado los sensores S1 y S2 como interruptores, y el S4 como un pulsador que accionamos manualmente cada vez que una pieza entra en el elevador de manera "simbólica". También es importante el relé con temporizador en conexión accionado por S1.

Funcionamiento del automatismo

En primer lugar, vamos a ver qué ocurre cuando el almacén está vacío. Representaremos este estado con los dos interruptores S1 y S2 abiertos:

Imagen:Ejemplo01.jpg

Ambos contactores en el circuito de control se encuentran cerrados, de modo que la cinta alimentadora va a encontrarse en marcha (bombilla encendida).

Imagen:Ejemplo02.jpg

Al dar un pulso sobre S4 se activa el relé correspondiente, el cual va a actuar sobre la memoria del relé S, y este conectará, el el circuito de potencia, el solenoide de nuestra válvula. La presión neumática hará ascender al cilindro.

Imagen:Ejemplo03.jpg

Imagen:Ejemplo04.jpg

Imagen:Ejemplo05.jpg

Al alcanzar el elevador el sensor S4, se desactivará la memoria correspondiente al relé C, lo cual devolverá la válvula a su posición original, descendiendo el elevador.

Imagen:Ejemplo06.jpg

Imagen:Ejemplo07.jpg

Imagen:Ejemplo08.jpg

Por último, supongamos que el almacén se llena. Primero se activará el sensor S2 (interruptor S2 cerrado), y cuando esté totalmente lleno, S1 mandará una señal al relé correspondiente que al tener temporizador de conexión no va a actuar inmediatamente sobre el contacto correspondiente sino que tardará alrededor de un segondo, según lo que hemos ajustado.

Esto abrirá, en el circuito de control, los contactores S1 y S2, cortando el flujo de corriente tanto al alimentador (que se parará, bombilla apagada) como al resto de componentes lo cual no da opción a que el solenoide reciba potencia, se desplace la válvula y funcione el elevador.

Imagen:Ejemplo09.jpg

Imagen:Ejemplo10.jpg

Herramientas personales