Usuario:401 9245

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Contenido

RUBÉN LORENZO COUTO

Número de matricula 09245

Correo rubenlorenzo91@hotmail.com

Imagen:Foto_principal_09245.jpg


ASSIGMENTS


Tarea 1-> Prensa electro-neumática

ENUNCIADO

1. Diseñar el sistema de accionamiento y control de una prensa automática con cadencia regulable con finales de carrera magnéticos. Y sistema de control basado en lógica cableada.

2.Posibilidad de parada instantánea de emergencia en cualquier situación del ciclo, con rearme en estado de reposo.

3.Posibilidad de funcionamiento semiautomático de 1 ciclo desde reposo como alternativa al automático.

INTRODUCCIÓN

Las prensas se utilizan en entornos industriales para una amplia variedad de usos. Hay muchos tipos diferentes, entre las más populares están las prensas neumáticas y las prensas hidráulicas. A su vez las prensas neumáticas son controladas por la manipulación de aire a presión. El aire es forzado por un tubo que aplica presión, esto hace que la prensa se desplace hacia abajo. Una vez que el recorrido de la prensa está terminado, el aire se evacua a través de las válvulas y de la misma manera pero en sentido contrario se vuelve a aplicar aire para desplazar la prensa hacia arriba. La gran ventaja de las prensas neumáticas es su velocidad, su versatilidad y la facilidad de ser colocadas en una fábrica en cualquier posición en la que el operador requiera, incluso boca abajo.

Parte 1: Modo automático

Esquema neumático.

Descripción: utilizaremos un cilindro de doble efecto accionado por una válvula 5/2, usando sensores de proximidad magnéticos mediremos la carrera del pistón ajustable a nuestras necesidades y con dos válvulas de estrangulación con sistema antirretorno mediremos la presión de aire inyectado para poder bajar o subir la velocidad del pistón.

Imagen:Esquema_Neumático_1_Ruben.jpg

Diagrama de potencia.

Descripción: diagrama de potencia muy sencillo, formado por un contacto, normalmente abierto que corresponde al relé k1 y un solenoide que activara o no la válvula 5/2 llamada v1.

Imagen:Diagrama_potencia_basico_ruben.jpg

Diagrama de control.

Descripción: formado por el interruptor im y los interruptores que corresponden a los sensores a+ y a- de subida o bajada de la prensa, a parte se coloca el contacto correspondiente al relé k1 para que actúe de memoria.

Imagen:Diagrama_control_basico_ruben.jpg

Parte 2: Con parada de emergencia

Esquema neumático.

Descripción: al esquema neumático anterior habría que añadirle una válvula 3/2 normalmente cerrada que será la que controle la parada de emergencia, ya que al estar funcionando deja pasar la alimentación, al accionar la parada de emergencia esta alimentación se corta totalmente dejando parada la prensa en la situación en la que se encuentre.

Imagen:Esquema_neumatico_final_ruben.jpg

Diagrama de potencia.

Descripción: simplemente se añade otro solenoide con su correspondiente contacto para poder controlar la válvula v2.

Imagen:Diagrama_potencia_final_ruben.jpg

Diagrama de control.

Descripción: en este nuevo diagrama de potencia nos encontramos como elementos nuevos al interruptor PE que será el de la parada de emergencia y el pulsador normalmente cerrado PR que será el que haga posible el rearme de la máquina, esto es que vuelva a su posición inicial para poder comenzar desde el principio.

Imagen:Diagrama_control_emerg_ruben.jpg

Parte 3: Modo semiautomático

Para añadir el modo semiautómatico a la prensa solo modificaríamos el diagrama de control con respecto a los de la parte 2.

Diagrama de control.

Descripción: se añade un pulsador p1 para que al pulsarlo la prensa haga solo una única subida y bajada del pistón.

Imagen:Esquema_control_final_ruben.jpg

En el siguiente gif vemos el funcionamiento de la prensa.

Imagen:ScreenGif1prensaneumatica09245.gif

En el siguiente gif vemos como la parada de emergencia para instantáneamente el cilindro.

Imagen:ScreenGif2prensaneumatica09245.gif

En el último gif podemos observar como al estar pulsada la parada de emergencia, se pulsa el rearme, y ya se puede volver a usar el cilindro de la prensa normalmente.

Imagen:ScreenGif3prensaneumatica09245.gif

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Media:Prensa_Neumática09245.rar


Tarea 2-> A+B+B-A- // A+B+B-C+A-C- // Relé Temporizado

ENUNCIADO

Ejemplos secuenciales de mando de máquinas de cilindros múltiples con preaccionamientos electroneumáticos y lógica secuencial basada en relés:

1. Ciclo de dos cilindros con la siguiente secuencia de funcionamiento A+,B+,B-,A-, intentando emplear sólo un relé auxiliar.

2. Ciclo de tres cilindros con la secuencia A+,B+,B-,C+,A-,C-, intentando emplear sólo un relé auxiliar.

3. Ejemplo de funcionamiento de un relé temporizador a la desconexión y otro a la conexión.

Parte 1: A+,B+,B-,A-

Esquema neumático.

Imagen:Esquema_neumatico_tarea_2_AB_09245.JPG

Diagrama de potencia.

Imagen:Diagramapotencia_tarea_2_AB_09245.JPG

Diagrama de control.

Imagen:Diagramacontrol_2_AB_09245.JPG

Imagen:ScreenGifA+B+B-A-09245.gif

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Media:A+B+B-A-09245.rar

Parte 2: A+,B+,B-,C+,A-,C-

Esquema neumático.

Imagen:Esquema_neumatico_ABC_09245.JPG

Diagrama de potencia.

Imagen:Diagrama_potencia_ABC_09245.JPG

Diagrama de control.

Imagen:Diagrama_control_ABC_09245.JPG

Imagen:ScreenGifA+B+B-C+A-C-09245.gif

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Media:A+B+B-C+A-C-09245.rar

Parte 3: Relés temporizados

Imagen:Rele_temporizado_09245.JPG

Explicación: el relé a la conexión funciona como retardo y el relé a la desconexión funciona justo al revés, en cuanto sueltas el pulsador el relé mantiene la señal el tiempo T programado.



Tarea 3-> Elevador de rodillos

ENUNCIADO

Resolver el problema de automatización expresado en la figura con las siguientes especificaciones

1. El pulmón de abastecimiento al brazo robótico se controla con dos sensores S1 y S2 con la tabla de verdad expresada en la figura

2. S4 detecta la presencia de barra en el elevador

3. El sistema debe permanecer en reposo cuando se hallan procesado 75 barras, hasta que se reinicie la producción al día siguiente

  • Entregables

-Croquis del sistema mecánico, sin emplear el gráfico del enunciado

-Esquema Electroneumatico en AS con aproximación a la realidad

-Solución basada en lógica cableada con explicación de la misma

Parte 1: Croquis del sistema mecánico

Imagen:AFR_dibujo_09245.jpg

En la imagen podemos observar el funcionamiento del sistema, que sería, caen las barras del alimentador hacia el cilindro A, el sensor s4 detecta la presencia de una barra en el pistón, lista para ser subida. El siguiente paso sería que se accionara el cilindro para elevar esta barra hasta el siguiente nivel, esta barra se introduce a través de algún tipo de tope que permita la entrada pero no que se salga, esta barra subirá por el sistema a través de algún sistema de pequeños rodillos con gran adherencia. El sensor s3 detecta que la barra ya está arriba y nos permitirá llevar el conteo de barras que se elevan. Los sensores s1 y s2 nos indican la presencia de barras en esta parte superior, el sensor s1 nos servirá para saber cuando esta lleno el sistema o en su defecto atascado y el sensor s2 nos indica que la barra ha llegado al final y que el robot tiene que cogerla. Si estos dos sensores se ponen en funcionamiento simultáneamente nos indica que la cinta superior está llena.

Los sensores serán de tipo inductivo si suponemos que los cilindros son metálicos, similares al de la imagen.

Imagen:Sensor_inductivo_09245.jpg

Parte 2: Esquema electro-neumático en AS con aproximación a la realidad

Imagen:Dibujo_automation_rodillos_09245.JPG

En este esquema ya vemos como funcionaría de una forma más intuitiva el sistema con una representación más técnica, representando en pequeño el esquema neumático en automation studio.

Parte 3: Solución parte lógica cableada

Verdadero esquema neumático.

El esquema neumático será el representado en la imagen siguiente, añadiremos otra válvula 3/2 que nos permita el control de una supuesta parada de emergencia que ha sido colocada para responder a cualquier señal de peligro del sistema. Los sensores s3 y s4 han sido colocados en el cilindro para que su simulación sea más sencilla, aunque sabemos que estos no estarán situados exactamente en la carrera del pistón, aunque se pueden colocar como inicio y final.

Imagen:Esquema_neumatico_rodillos_09245.JPG

Diagrama de potencia.

Un diagrama de potencia sencillo con los dos solenoides que controlarán cada una de las válvulas.

Imagen:Diagrama_potencia_rodillos_09245.JPG

Diagrama de control.

Imagen:Diagrama__control_rodillos_09245.JPG

Explicación:

El diagrama de control basado en lógica cableada comienza con un interruptor de ON que simplemente sirve para dar suministro a la máquina, a partir de ahí comienza el diagrama. Lo primero es señalar que los sensores s4, s2 y s1 los simularemos con pulsadores, el sensor s4 obviamente es el que comienza todo, ya que indica la presencia del cilindro.

He añadido el uso de dos relés temporizados a la conexión para que s1 no nos mande "falsos 1s" y no pare el sistema cada vez que una barra pase por delante del sensor s1, cuando el sensor s1 y s2 se mantienen un cierto tiempo nos indica que la cinta superior está llena, por lo tanto el cilindro se para gracias al relé k3, esto está indicado en la segunda parte del diagrama.

El contador le usamos para llevar la cuenta de barras que alimentadas por el elevador, por esto mismo ponemos como señal s3, que es cada vez que pasa un cilindro por ese sensor, al hacer la cuenta ahí no sabemos exactamente cuántas suben al día, al llegar al límite marcado, en este caso 75, se para el cilindro gracias a k1 y este no cambia de estado hasta que no es pulsado el RESET al siguiente dia de trabajo.

Por último en el diagrama vemos la configuración de una parada de emergencia típica usando una válvula 3/2 adicional con su correspondiente pulsador de rearme para que después de solucionar la emergencia la máquina vuelva a su configuración inicial justo antes de pararse, para comenzar con el proceso.

Imagen:ScreenGifelevadorodillos09245.gif

Archivo .rar

Media:Elevadorrodillos09245.rar


Tarea intermedia-> Reloj

Esta entrega se trata de conseguir un pulso de reloj.

Imágenes

Esquema conexión.

Imagen:Plc_reloj_09245.jpg

Ladder.

Imagen:Rung_reloj_09245.JPG

Gráfico.

Imagen:Grafica_reloj_09245.JPG

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Media:Tiempo_de_reloj09245.rar


Tarea 4-> Célula de pesaje

ENUNCIADO

Resolver el problema de automatización de la figura con las siguientes especificaciones:

1. Se trata de una célula de pesaje que funciona de forma automatizada.

2. Asociar pulsadores de paro y de rearme para configurar una consola de Mando Standard.

3. En lugar de emplear celulas de carga, suponed cadudal del sinfin constante (1kg/3s).

Imagen:Imagen_enunciado_4_09245.jpg

  • Entregables

-Croquis del sistema mecánico, sin emplear el gráfico del enunciado.

-Esquema Electroneumatico en AS con aproximación a la realidad.

-Solución basada en lógica Ladder Siemens con explicación de la misma.

-Fichero comprimido con proyecto AS.

Parte 1: Croquis del sistema mecánico

Algún ejemplo de una máquina real sería la siguiente imagen, en la que se puede observar como todo viene integrado en una sola unidad.

Imagen:Ejemplo_maquina_real_09245.jpg

En algunas de las pesadoras más modernas y en las que se pretende conseguir la mayor precisión en el pesaje se suelen utilizar dos sinfines, uno más grande y otro más pequeño con el que se puede ser más preciso, algunos ejemplos en las siguientes imágenes.

Imagen:Cilindro_sinfin_doble_ejemplo_09245.jpg

Imagen:Dibujo_de_maquina_real_doble_09245.jpg

Imagen:Dibujo_ejemplo_pesaje_09245.jpg

En las que se pueden observar los dos sinfines y en la segunda imagen también se pueden ver los dos motores para mover esos sinfines de forma individual.

Por lo tanto nosotros usaremos como transporte un cilindro sinfín con una entrada de caudal y una salida en el extremo, todo ello movido por un motor que irá directamente enganchado al sinfín mediante una brida para hacer el sistema mucho más sencillo. El sinfín tendrá unas características iguales que el de la siguiente imagen:

Imagen:Tornillo_sinfin_transportador_09245.jpg

Y un ejemplo real del mismo sería:

Imagen:Sinfin_real_09245.jpg

Por último el croquis de lo que sería nuestra instalación sería el de la imagen siguiente:

Imagen:Croquis_a_mano_pesadora_09245.jpeg

Como se puede observar tenemos anclada al techo la válvula principal de entrada de material al circuito, después nuestro cilindro sinfín anclado tanto al techo como al suelo para su mejor fijación, el cuál transporta el material hasta la torva de salida y pesaje. A la salida de esta segunda torva se encontrará el cilindro que controla la salida de material. Al final suponemos que después del pesaje esta cantidad determinada se empleará para llenar sacos o cualquier otro recipiente todos con la misma medida. Ya que es caudal constante, controlaremos la cantidad pesada con tiempo de funcionamiento o parada del motor que mueve el sinfín.

Parte 2: Esquema electroneumático en AS con aproximación a la realidad

Imagen:Croquis_AS_pesadora_09245.jpg

Explicación general

He colocado una válvula adicional para la parada de emergencia, que normalmente deje el paso de fluido y que cuando se active corte cualquier flujo para parar todo. El sensor le he puesto al final de la carrera del cilindro porque es el que me avisa que está cerrada la compuerta, en el dibujo que representa más la realidad le pongo separado para que indique justo cuando está mas cerca suya la compuerta que es cuando está cerrada.


Parte 3: Solución en lógica Ladder Siemens

Esquema hidráulico.

Imagen:Esquema_neumatica_pesadora_09245.JPG

Diagrama potencia.

Imagen:Diagrama_potencia_pesadora_09245.JPG

Diagrama conexión.

Entradas:

Imagen:Esquema_conexion_pesadora1_09245.JPG

Salidas:

Imagen:Esquema_conexion_pesadora2_09245.JPG

Ladder.

Imagen:Ladder_principal_pesadora_09245.JPG

Explicación Rung 1: Parte 1 -Se le da al pulsador de avance

-Una vez cerrada la compuerta se mueve el motor durante un tiemo marcado en la caja de tiempos, ya que este tiempo será el que nos marque los kilos que carguemos.

-Cuando el motor se para pasamos a la segunda parte.

Parte 2

-Parado el motor abrimos la compuert para soltar material. He puesto una caja de tiempos para que se pueda quedar abierta el tiempo neceserio para que se suelte todo el material.

-Cuando la compuerta llega al final pasamos a la parte 3

Parte 3

-Cuando se ha acabado de abrir la compuerta cerramos la compuerta para poder empezar con el ciclo.


Imagen:Ladder_emergencia_y_rearme_pesadora_09245.JPG

Explicación Rung 2:

Parte 1: rearme

-Quitamos la emergencia, desactivamos el posible retroceso de la compuerta paramos el motor y cerramos la compuerta.

Parte 2: parada de emergencia

-Paramos: el motor y un posible retroceso de la compuerta.

-Activamos el avance de la compuerta por seguridad para cerrar la salida de material y tambien activamos el solenoide de la parada de emergencia que activa la válvula que corta todo el flujo.


Parte 4: Fichero comprimido con el proyecto en AS

Media:Celula_de_pesaje_09245.rar


Proyecto de aplicación de Automatización Básica

ENUNCIADO

1. Esquema de estación automatizada (Diseño conceptual)

1.1 Layout con dimensiones de conjunto (no necesariamente en 3D, pero con las vistas y detalles suficientes)

1.2 Componentes no comerciales (Estructurales, soporte y unión, no al máximo detalle)

1.3 Componentes comerciales (detalle de catálogo):

a. Componentes seleccionados de catálogo

b. Criterios de selección

c. Dimensiones y especificaciones de catálogo

2. Descripción del puesto automatizado (HMI)

2.1 Memoria descriptiva con la secuencia de accionamientos reales del sistema. (Interfase Hombre Maquina-HMI)

  • Correspondencias del sistema real diseñado con el modelo elegido para la simulación en AS

2.2 Mapeo de señales

  • Descripción de las señales reales del sistema y correspondencia con el modelo simulado en AS

a. Señales de salida, Mínimos: 4 accionamientos Electro-Neumáticos, o E-Hidráulicos, o combinación de ambos, 2 motores eléctricos, 1 indicador (luminoso o sonoro)

b. Señales de entrada, Mínimos: 2 captadores por accionamiento Electro-Neumático, 1 señal externa, 4 señales de consola (PP,PM,EM,REAR).

3. Simulación (Ingeniería de Sistemas)

3.1 Simulación del modelo y la función de control en AS (Subid archivo *.prj comprimido en formato en *.zip, *.rar,etc...)

a. Esquemas necesarios en AS:

Esquema Electro-Neumático (con aproximación a la realidad, consola de mando incorporada)

Esquema Eléctrico de Potencia

Esquema de interfase Eléctrico-Electrónica

Esquema Ladder Siemens

b. Descripción de la función de control

  • Mínimo de Funciones elementales que debe contener: 4 biestables, 2 temporizadores y 2 contadores

3.2 La descripción en Wikifab debe contener toda la información necesaria para entender la función de control, y solo tener que utilizar el proyecto AS para comprobación


Parte 1: Esquema de estación automatizada (Diseño conceptual)

DESCRIPCIÓN

El diseño realizado corresponde a una estación de serigrafía de camisetas, en nuestro caso de diseños con dos colores (rojo y verde), a la cuál llegan a través de la cinta transportadora 1 las camisetas colocadas sobre unas planchas metálicas sujetas de manera firme a ellas en un proceso anterior ya sea manual, o automático.

El proceso es relativamente sencillo y consiste en colocar sobre la camiseta el diseño del dibujo y pasar una capa fina de pintura sobre él de manera que solo penetra hacia la camiseta el diseño que corresponde. Este proceso se repite las veces que sea necesario según el número de colores que queramos completar.

Imagen:Ejemplo_grafico_camisetas_09245.jpg

DETALLE:

Imagen:Ejemplo_detalle_camisetas_09245.JPG

Un ejemplo de cómo suele ser este proceso se ilustra en el siguiente enlace. Teniendo en cuenta que en este caso el proceso es circular y en nuestro caso es en línea, pero ilustra con bastante claridad como procederemos.

[1]

LAYOUT

La estación se ha diseñado teniendo en cuenta el tamaño de una camiseta estándar XL que será la más grande que se imprima y dejando margen suficiente por los distintos cortes de camisetas que se puedan presentar, por lo tanto, así las más pequeñas se podrán procesar sin ningún problema.

Imagen:Camisetas_3d_09245.jpeg

Imagen:Camisetas_vista_princ_09245.jpeg

Imagen:Camisetas_vista_sec_09245.jpeg

COMPONENTES NO COMERCIALES

Los únicos componentes que tendremos que diseñar a medida serán:

-La estructura que sujeta los cilindros A, B y C, D, esta será una estructura metálica formada por barras y vigas de acero, con las medidas indicadas en el layout anterior.

-Las “mesas” que sujetan los cilindros E y F, estas mesas deben tener la altura exacta que se indica en las medidas, sobretodo la que sujeta el cilindro F ya que de ello depende el correcto funcionamiento del proceso, por lo tanto serán estructuras metálicas ancladas al suelo mediante tornillos, para su completa sujeción.

-“Mesa” al final de la cinta 1 y principio de la 2, será de las mismas características que las anteriores y de las medidas indicadas en el layout.

-Como podemos comprobar en el dibujo en 3D los cilindros A y C se sujetan tanto al techo de la estructura metálica como a la zona latera, con piezas metálicas en forma de L.

-Planchas metálicas que transportan las camisetas por las cintas. Con las siguientes medidas:

Imagen:Planchas_camisetas_09245.jpg

-Cajas que transportan el diseño que serán movidas por los cilindros A y C y por las que se moverán los cilindros B y D por su interior moviendo los raseros y la tinta. Medirán: 90x100 cm con 20 cm de espesor. Cuyo interior tendrán la siguiente forma:

Imagen:Cilindros_a_y_c_09245.jpg

COMPONENTES COMERCIALES

Imagen:Componentes_comerciales1_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales2_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales3_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales4_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales5_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales6_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales7_09245.jpg

Imagen:Componentes_comerciales8_09245.jpg

Parte 2: Descripción del puesto automatizado (HMI)

SECUENCIA DE ACCIONAMIENTOS

1. El operario pulsará PM y en cuanto se detecte pieza en el sensor principal(Sppal) comenzará el proceso. Con esto arranca la cinta 2(KM2) que su funcionamiento será continuo, y la cinta 1 (KM1) que funciona durante 13 segundos (tiempo que necesita para colocarse la camiseta) y está parada 20 segundos(tiempo que necesita para completarse los dos primeros procesos, en el secado aunque la pieza está parada 20 segundos la secadora sólo funcionará 10 segundos que es lo que necesitamos).

2. Cuando la pieza llega a S1 comienza la impresión del primer color del diseño, bajará la plancha de impresión A+ y se moverá B que moverá los raseros para extender la tinta por el diseño. Terminado este proceso (B+B-) vuelve a subir A (A-).

3. Idéntico funcionamiento que el anterior pero con el sensor S2 y con C y D, e inyectando el segundo color.

4. Llegada la camiseta al sensor S3 funciona la lámpara de secado (KLamp) durante 10 segundos que es lo que tarda en secar.

5. La plancha con la camiseta abandona la cinta 1, y cuando es detectada por el sensor S4, el cilindro E la empujará hacia la cinta 2.

6. Llegada la plancha con la camiseta a la cinta 2 está avanzará por ella y sin detenerse en ningún momento cuando el sensor S5 detecte el cilindro F empujará la camiseta hacia el contenedor y dejará pasar la plancha hacia su correspondiente contenedor. No hace falta que se detenga porque la cinta funciona a 3m/min, que es una velocidad lo suficientemente lenta como para que el cilindro empuje la camiseta aún en movimiento.

7. Los motores 3 y 4 (KM3 y KM4) son bombas que inyectan la tinta cuando se detecte falta de ella, esto es cada 20 camisetas que pasen.

8. La bombilla (Kluz) se encenderá cuando el contenedor esté lleno, esto es cada 100 camisetas. Y se apagará cuando el operario haya puesto un contenedor nuevo y pulse PInicio que apagará esta luz hasta que pasen otras 100 camisetas.

9. El pulsador PP parará todo el proceso dejando que se terminen las acciones ya comenzadas, hasta que se vuelva a pulsar PM.

10. La seta de emergencia,representada por el interruptor PE parará todo el proceso en el instante, no dejando continuar ninguna parte del proceso. Para que todo vuelva a funcionar habrá que pulsar Rearme que completará el ciclo que había cortado PE y dejará todo preparado para que se pulse PM y todo vuelva a comenzar.

Imagen:Consola_mando_camisetas_09245.jpg

MAPEO DE SEÑALES

Imagen:Mapeo_de_señales_entradas_09245.jpg

Imagen:Mapeo_de_señales_salidas_09245.jpg

Parte 3: Simulación (Ingeniería de Sistemas)

APROXIMACIÓN A LA REALIDAD CON AS

Imagen:Aprox_A_B_realidad_camisetas_09245.jpg

Imagen:Aprox_C_D_realidad_camisetas_09245.jpg

Imagen:Aprox_realidad_camisetas_ACF_09245.jpg

ESQUEMA NEUMÁTICO

Imagen:Neumatica1_camisetas_09245.jpg

Imagen:Neumatica2_camisetas_09245.jpg

ESQUEMA DE POTENCIA

Imagen:Potencia_camisetas_09245.jpg

ESQUEMA ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO

Imagen:Entradas_camisetas_09245.jpg

Imagen:Salidas_camisetas_09245.jpg

LADDER

Imagen:Ladder1_camisetas_09245.jpg

Imagen:Ladder2_camisetas_09245.jpg

Imagen:Ladder3_camisetas_09245.jpg

Imagen:Ladder4_camisetas_09245.jpg

Imagen:Ladder5_camisetas_09245.jpg

Imagen:Ladder6_camisetas_09245.jpg

Ejemplos de funcionamiento

Movimiento de A y B sincronizados

Imagen:ScreenGif_cilidro_AB_camisetas_09245.gif

Funcionamiento de la lámpara de secado, para el gif sólo 3 segundos, en el verdadero 10 segundos

Imagen:ScreenGif_secador_camisetas_09245.gif

Ejemplo de la parada de emergencia en el cilindro F

Imagen:ScreenGif_parada_emerge_F_camisetas_09245.gif

Parte 4: archivo completo

Media:Proyecto_automatización_serigrafia_camisetas_09245.rar


Tarea 5-> HMI de depósito acumulador

ENUNCIADO

Diseñar la interfase Hombre-Máquina para el representar el funcionamiento automatizado del depósito acumulador general de una instalación neumática, según el esquema de la figura:

1. Realizar el programa para que simule de forma autonoma el llenado (con un generador de impulsos de frecuencia más alta), y el vaciado (con un generador de impulsos de frecuencia más baja), a parte de la consola típica con Pulsadores de Marcha-Paro, Emergencia-Rearme.

2. Realizad la explicación del HMI propuesto, como de costumbre, en vuestra página personal de Wikifab.

3. Fichero comprimido con proyecto TIAP.

Parte 1: Segmentos

Generación de los impulsos para simular el llenado y el vaciado del tanque que almacena el aire procedente del compresor:

Imagen:Seg1deposito09245.jpg

En esta primera imagen se simula el llenado con unos impulsos mucho más rápidos, ya que se supone que el compresor salta rápido y devuelve al tanque al volumen y presión debidos.

Imagen:Seg2deposito09245.jpg

Se simula el vaciado el cuál son impulsos más lentos ya que el vaciado es más lento.

Imagen:Seg3deposito09245.jpg

Utilizamos un contador para simular cuando llega a 6 que habría nivel correcto o cuando llega a 3 que tendrá que ser cuando se enciende el compresor. Y teniendo en cuenta que M3.2 es el compresor.

Imagen:Seg4deposito09245.jpg

Imagen:Seg5deposito09245.jpg

En estas dos lineas de código comparamos el valor con 3 o 6.

Imagen:Seg6deposito09245.jpg

Aquí se simula el comportamiento de la parada PM (M2.0), PP(M2.1) y también hay que añadir la emergencia que la haremos en el siguiente segmento con M0.1.

Imagen:Seg7deposito09245.jpg

Parada de emergencia. M2.2 es la seta de emergencia. M2.3 es el botón de rearme.

Imagen:Seg8deposito09245.jpg

Set Reset para que controle el funcionamiento del compresor M3.2, con las variables creadas anteriormente.

Imagen:Seg9y10deposito09245.jpg

La luz verde funcionará en cuanto se pulse PM. La luz verde es M3.0.

La luz roja funcionará con la parada de emergencia. La luz roja es M3.1.

Parte 2: HMI

Se muestra el parpadeo de la luz verde, el compresor y el tubo mientras se llena. El interruptor OFF es el de la parada de emergencia, que pondrá ON cuando está activada.

Imagen:Deposito_tia_portal_09245_parp1.jpg

Imagen:Deposito_tia_portal_09245_parp2.jpg

Parte 3: Archivo .rar

Media:Deposito_tia_portal_todo_09245.rar‎


Proyecto automatización -> Diseño de la interfaz Hombre-Máquina (HMI)

ENUNCIADO

La función de control propuesta, deberá reprogramarse para el entorno SIMATIC. El objetivo es obtener un HMI de simulación del proceso (aproximación a la realidad), un consola de operador, donde puedan observarse gráficamente los valores de los estados y variables empleadas en el proceso.

Requisitos mínimos para el HMI:

-Consola con entradas de mando e indicadores.

-Representación de estados del sistema simulados (simulación de movimiento, imagenes multiples, o asociado a una variable de PLC).

-Representación de variables no booleanas de interés. Se valorará la complejidad del HMI propuesto (pantallas multiples), y el grado de detalle de la simulación propuesta.

-Adjuntar el fichero comprimido del proyecto (*.zip,*.rar)

Mapeo de señales

PM: M2.0 PP: M2.1 PE: M2.2 REARME: M2.3

Cilindros:

A: M3.0 B: M3.1 C:M3.2 D: M3.3 E:M3.4 F: M3.5

Lámpara de secado: M3.6 Luz(que indica que el contenedor de camisetas está lleno): M3.7

INIC (Pulsador para poner a cero el contador de camisetas y que apaga la luz que indica que está lleno el contenedor): M4.7

Cintas transportadoras:

1: M4.0 2: M4.1

Sensores (se simulan como botones para poder ver el funcionamiento, sabiendo que el la realidad serán sensores inductivos):

S1: M4.2 S2: M4.3 S3: M4.4 S4: M4.5 S5: M4.6

PLC TIA PORTAL

Parada de emergencia con el rearme.

Imagen:Cam1tia09245.jpg

Set/Reset PM PP añadiendo PE

Imagen:Cam2tia09245.jpg

Cinta transportadora 2

Imagen:Cam3tia09245.jpg

Cinta transportadora 1

Imagen:Cam4tia09245.jpg

Imagen:Cam5tia09245.jpg

Cilindro E

Imagen:Cam6tia09245.jpg

Cilindro F

Imagen:Cam7tia09245.jpg

Luz de indicador de lleno de camisetas. Con el botón INICIO para poner el contador a cero.

Imagen:Cam8tia09245.jpg

Imagen:Cam9tia09245.jpg

Lámpara de secado de la tinta con el temporizador con el tiempo necesario de funcionamiento.

Imagen:Cam10tia09245.jpg

Cilindros A B sincronizados.

Imagen:Cam11tia09245.jpg

Imagen:Cam12tia09245.jpg

Imagen:Cam13tia09245.jpg

Cilindros C D sincronizados.

Imagen:Cam14tia09245.jpg

Imagen:Cam15tia09245.jpg

Imagen:Cam16tia09245.jpg

HMI (Pantalla)

Se ha representado el proceso de impresión de camisetas diseñado con anterioridad, mediante una vista superior, de forma que podemos ver las dos cintas situadas en ángulo recto y todos los cilindros neumáticos del proceso. Cada cilindro cuando se encuentre en uso se coloreará de su color correspondiente, parpadeando los más grandes. La lampara de secado cuando se encuentre en funcionamiento se teñirá de negro el tiempo indicado, en nuestro caso 13 segundos, pasado este tiempo volverá al color blanco que indica que no está en uso.

Imagen:Pantalla_hmi_camisetas_09245.jpg

Imagen:Pantalla_plc_camisetas_09245.jpg

GIFS para ilustrar el funcionamiento

Teniendo en cuenta que el cilindro E(el que empuja la plancha y la camiseta hacia la cinta transportadora 2) es la marca M3.4 y el cilindro F(el que empuja la camiseta hacia el contenedor y deja pasar la plancha que la transporta hacia su propio contenedor) es la marca M3.5. Vemos como al pulsar PM (M2.0) y el sensor 4 (M4.5) funciona el cilindro E y pulsando el sensor 5 (M4.6) funciona el cilindro F. También se puede observar como al pulsar PM directamente se pone en funcionamiento la cinta transportadora 2 (M4.1) ya que esta funciona durante todo el proceso. Por último también vemos como comienza a funcionar el temporizador T1 que es uno de los que controla la cinta transportadora 1.

Imagen:ScreenGifcamiE,F09245.gif

Se ilustra como la parada de emergencia para todo los procesos de golpe, esto es apagando la marca M0.0 que es la que controla el inicio de todos los procesos. El sistema parado de emergencia está diseñado con la marca M0.1. Al pulsar REARME (M2.3) vemos como se para el proceso parada de emergencia para poder volver a empezar el proceso pulsando PM.

Imagen:ScreenGifcamiPEREAR09245.gif

Esta vez el funcionamiento del cilindro E ya se ve en la pantalla del HMI, vemos como habiendo pulsado PM con anterioridad, pulsamos S4 el cilindro E se colorea de azul y parpadea, mientras S4 esté activo.

Imagen:ScreenGifHMIE09245.gif

En el siguiente gif se puede ver como pulsando PM, este botón se colorea de verde cuando se pulsa y vuelve al negro original cuando se suelta y además pone en funcionamiento el sistema, en este caso vemos como la cinta transportadora 2 es la que se colorea de gris ya que es lo primero que se pone en funcionamiento. Al pulsar PP el botón cambia a rojo al pulsarlo y vuelve al negro al soltarlo, y a la vez para los procesos que estén activos, en este caso vemos como la cinta 2 vuleve al color blanco indicando que está apagada.

Imagen:ScreenGifHMIPMPPcam09245.gif

Ahora podemos ver como pulsando el S5 que es el último sensor de la línea y el que lleva la cuenta de camisetas, se incrementa el contador, cuando este contador llegue a 100 camisetas se encenderá la luz en naranja. También vemos el funcionamiento de la cinta 1, que está activa y se para cuando los temporizadores se lo van indicando, por esto se enciende y se apaga en color gris.

Imagen:ScreenGifincrementocont09245.gif

Aquí ya vemos como llegado al número marcado en el contador C1 se enciende la luz, y la apagamos pulsando Inic.

Imagen:ScreenGifluzcamllena09245.gif

Vemos en el siguiente gif la parada de emergencia, al pulsar PE, que inicialmente está en rojo, cambia a amarillo al pulsarlo y al soltarlo vuelve a rojo, y para todos los procesos instantáneamente, al pulsar REARME el botón cambia a azul y restaura el proceso para que al pulsar PM todo funciona de nuevo correctamente.

Imagen:ScreenGifPEREARcam09245HMI.gif

Algún ejemplo más del funcionamiento de la cinta 1.

Imagen:ScreenGiftempcinta1conFcam09245.gif

Ejemplo del cilindro E, cambia de color y parpadea.

Imagen:Funcionamiento_lampara_hmi_cam_09245_(2).gif

Funcionamiento de la lámpara de secado, cambia de color a negro, y vemos como al pulsar S3, que es el sensor que indica que ha llegado a la lámpara, no solo cambia a color negro, sino que empieza la cuenta el temporizador T3, cuando esta acabe volverá a su color inicial.

Imagen:Funcionamiento_lampara_hmi_cam_09245_(1).gif

Archivo .rar

Media:Camisetas_tia_portal_09245.rar



Simulación de célula robotizada

ENUNCIADO

-Realizad el la puesta en marcha virtual de una célula robotizada, para un proceso propuesto con los siguientes elementos básicos:

1.Sistemas robot de la biblioteca, empleando uno o varios brazos.

2.Subsistema/s herramienta de procesado o manipulación para los brazos empleados.

3.Sistema físico de perirrobotica para el el ajuste programa Teach_in 3D (construido a base de los elementos de la biblioteca).

4.Opcionalmente se puede añadir algún elemento más de perirrobótica, para aportar más realismo o claridad de la solución propuesta.

-Realizad y Comentad en vuestra pagina personal un programa que contemple la programación por aprendizaje de movimientos combinados en coordenadas robot y cartesianas. Adjuntar fichero comprimido de la célula desarrollada:

Se valorará la creatividad, originalidad, complejidad, combinación de varios brazos, realismo, empleo de subprogramas, temporizados, ejes externos, combinación de manipulación y procesado.

DESCRIPCIÓN

Simularemos una planta robotizada cuyo objetivo es el soldado de dos placas metálicas por sus lados más largos, para posteriormente ordenarlas en pallets, para su transporte o almacenamiento. Se ha decidido colocar brazos robóticos ya que la soldadura que se necesita es de precisión, y esto es lo que nos permiten hacer los robots más habituales en la industria, repetir tareas, con mucha precisión y en un tiempo mucho más corto que sin ellos. Por este mismo motivo, los brazos mueven las placas también, ya que se necesita que estén colocadas en una posición exacta ya que si no las piezas no se soldarían posteriormente de forma correcta, y además son piezas pesadas para un transporte manual.

Las cintas transportadoras de rodillos han sido dimensionadas según las necesidades del problema, y en la realidad serán controladas por el marcha y paro del motor que las mueva, y se situarán las piezas mediante sensores inductivos, de una manera muy similar a la que programé para el proyecto de automatización básica de la impresión de camisetas.

Se han añadido elementos que hacen más real el proyecto, tales como pantallas de protección pero que permiten la visión a través de ellas, el toro mecánico que transportará los pallets, un control de los botones de marcha, paro... y una persona colocada cerca, y por último una persona que con un portátil puede estar recibiendo información sobra la soldadura por ejemplo o cualquier otra parte de la estación robotizada.

Pasos:

-Las diferentes placas llegan a la estación en cintas transportadoras de rodillos, cada una por un lado, ya que son distintas.

-Cuando las placas metálicas llegan a la posición marcada, los robots las colocan en la cinta principal, una sobre la otra.

-Las placas una vez montadas, llegan a la zona de soldado, para reducir tiempos dos robots simultaneamente sueldan las dos partes de las placas.

-Las placas ya soldadas son transladadas por la cinta hasta el robot que las coloca en los pallets, en su posición determinada, alternando a izquierda y derecha, para así dar tiempo a los operarios a retirar los pallets ya llenos.

-Por último, los operarios con el toro mecánico irán retirando los pallets ya cargados.

Robots que colocan las placas

En la primera imagen podemos ver el programa del brazo que coloca las placas naranjas en la cinta principal. En el cuál se han utilizado coordenadas robot para girarlo y para colocar la pieza en su posición exacta coordenadas cartesianas que nos permiten mucha más precisión.

Imagen:Multiples_kukacolocarprog1_09245.jpg

En esta segunda imagen vemos el programa del brazo robótico que coge las placas azules y las coloca en la cinta principal, como se puede observar, a parte de coordenadas cartesianas y robot, como antes para su movimiento, también hay un temporizador con retraso, que nos permite parar el robot hasta que el brazo de las piezas naranjas coloca su pieza, pasado ese tiempo este brazo (el de las placas azules) termina su movimiento colocando la laca azul justo encima.

Imagen:Multiples_kukacolocarprog2_09245.jpg

Imagen:Multiples_kukacolocar_09245.jpg

Robots que sueldan las placas

En la siguiente imagen podemos ver el programa de uno de los brazos que sueldan, no se coloca otra imagen para el otro ya que serán muy similares, ya que realizan la misma tarea pero en lados opuestos

Imagen:Multiples_kukasoldarprog_09245.jpg

Imagen:Multiples_kukasoldar_09245.jpg

Robot que coloca las placas en los pallets

En la siguiente imagen podemos ver el programa que controla el brazo que coloca las placas ya soldadas en los pallets, como anteriromente se explicó usaremos las coordenadas cartesianas para situar la pieza en la posición exacta, en el caso simulado, la última posición del pallet, pero el brazo se podría programar para que cada pieza la colocara de manera determinada en los pallets sin mucha dificultad.

Imagen:Multiples_kukapalletsprog_09245.jpg

Imagen:Multiples_kukapallets_09245.jpg

Planta completa

Imagen:Multiples_kukaplanta1_09245.jpg

Imagen:Multiples_kukaplanta2_09245.jpg

GIFS

Imagen:ScreenGifmultiplesgeneral09245.gif

Imagen:ScreenGifmultiplessoldarl09245.gif

Imagen:ScreenGifmultiplespallets09245.gif

Archivo .rar KUKA

Media:Multiples_kuka_09245.rar


Control Numérico WinUnisoft

Realizad y simulad el programa de CNC en codigo ISO básico(FAGOR 8025M) de desbaste y acabado de un cajeado(vaciado), realizado sobre una pieza en bruto paralelipédica, con las siguientes características geométricas:

1. Planeado, limpieza de pieza.

2. Cajeado de forma no rectangular, ni circular con un mínimo de 4 lados y 4 radios de acuerdo interiores no nulos y definidos, deben existir al menos tres radios de acuerdo interiores diferentes. Profundidad superior en al menos 3 veces a la longitud efectiva de la fresa de desbaste empleada.

3. Desbaste basado en una subrutina en XY, y otra de profundización adaptado a la geometría del cajeado (no se pueden emplear ciclos fijos de cajeado, ni rectangular, ni circular). Observad que el empañe de la fresa no sea superior al recomendado, tanto en X como en Y, ni la profundización superior a la longitud efectiva de la fresa. Dejando una pasada de acabado entre 1 a 2 mm para el contorneado de las paredes y otra pasada en Z (Entre 1 y 2 mm) también en el fondo del cajeado.

4. Pasadas de contorneado con corrector de herramienta, por el contorno lateral final definido, profundización del acabado, y pasada final en la base del cajeado.

5.Se valorará para máxima nota introducir el cajeado de forma completo en un ciclo de usuario y repetirlo de forma sistemática en diferentes zonas de la pieza, por ejemplo con geometría polar.

  • Entregables:

a. Plano acotado de la geometría propuesta con todas las dimensiones necesarias, y referencia geométrica de las mismas.

b. Plan de mecanizado y selección de herramientas con condiciones de corte.

c. Explicación detallada del código ISO empleado, con captura de imagenes asociadas en la página personal del WIKIFAB.

d. Ficheros relativos al proyecto WU comprimidos en un fichero ZIP.

INTRODUCCIÓN

Para formar nuestra pieza final, partiremos de un bruto de material, el cuál con ayuda de una fresadora de control numérico daremos forma al cajeado. La fresadora a utilizar será una similar a la de la siguiente imagen:

Imagen:Fresadoracnc09245.jpg

Estas fresadoras disponen de un almacén de herramientas, las cuáles son accesibles por la maquina durante la ejecución del proceso, para poder intercambiar la herramienta según las necesidades.

Imagen:Almacenherr09245.jpg

El fresado es un proceso de arranque de material que se obtiene mediante la traslación de una herramienta multifilo mientras gira alrededor de su eje.

Imagen:Procesofresar09245.jpg

Imagen:Imagenfresado09245.jpg

Normalmente las fresadoras disponen de la opción de refrigerar la pieza, para controlar la temperatura durante el mecanizado.

Imagen:Fresadorefrig09245.jpg

Imagen de planeado:

Imagen:Planeadoimag09245.jpg

Imagen de un fresado de desbaste el cuál permite el arranque de material sin tener muy en cuenta las tolerancias:

Imagen:Desbasteimag09245.jpg

Imagen de fresado para dejar un acabado superficial mucho más cuidado:

Imagen:Acabadoimag09245.jpg

Dimensiones máquina y bloque con el que se comienza

Dimensionamos una máquina lo suficientemente amplia como para albergar nuestra pieza.

Imagen:Maquinawinunisoft09245.jpg

En la pieza colocamos las cotas de Z en negativo para que no haya confusión y saber que siempre que estemos en cotas positivas de Z nos podemos mover con libertad con G00 a velocidad rápida sin miedo a dañar la pieza o la herramienta evitando colisiones.

Imagen:Brutowinunisoft09245.jpg

Planos acotados de la pieza

Imagen:Piezacncwinunisoft09245.jpg

Nos damos cuenta que la pieza está acotada, con todas las cotas referidas al origen de nuestra pieza (O), para que el programa en WinUnisoft sea más sencillo de realizar.

Imagen:Plano1winunisoft09245.jpg

Las cotas en Z están colocadas en cotas negativas para saber que si nos movemos con Z positivas, podremos hacerlo con tranquilidad ya que la herramienta no toca la pieza y podemos ir a velocidad máxima con G00.

Imagen:Plano2winunisoft09245.jpg

Plan de mecanizado

El plan de mecanizado se ha diseñado acorde con las características de la pieza, esto es:

1. Planeado de toda la superficie, para conseguir eliminar todas las irregularidades, y dejar una superficie mucho más homogénea para su posterior mecanizado. En este caso se ha hecho un planeado de 1 mm de profundidad.

2. Fresado de desbaste, que nos permite arrancar mucho material, acercándonos a la formal final de la pieza pero sin llegar a ella, esto nos permite ahorrar tiempo, ya que es una operación que no tiene en cuenta acabados superficiales ni tolerancias y por lo tanto nos permite eliminar material de manera rápida. Se han realizado 5 pasadas de 5 mm de profundidad cada una, para no llegar en ningún caso a superar la longitud efectiva de la pieza.

3. Fresado de acabado del "suelo" de la pieza, hacemos ya un acabado superficial, arrancando 1 mm de material a este hueco realizado por el desbaste, para conseguir que el fondo del cajeado sea el correcto.

4. Fresado de contorneado final, en el cuál ya damos la forma final a la pieza en sus paredes, se realiza con una herramienta enteriza que nos permite acabados muy buenos, como se puede observar se arranca muy poco material ya que el desbaste ha sido bastante preciso, este paso simplemente nos ayuda a formar radios de acuerdo perfecto y acabados buenos. Se han realizo también 5 pasadas de 5 mm de profundidad.

5. Fresado del fondo más pegado a las paredes, como podemos observar queda rematar el fondo de la pieza que se sitúa más cerca de las paredes, y para ello se hace una última pasada de 1mm a esa parte del fondo. Dejando la profundidad final del agujero en 27 mm, lejos de los 50mm que tiene la pieza de altura, como se indicaba en el enunciado.

Las velocidades y demás datos se han obtenido mediante el uso de un programa descargable de la propia empresa sandvik que se llama Coroguide 2.0, que nos permite diseñar unas condiciones de mecanizado parecidas a las nuestros y así acercarnos con la máxima precisión a lo que necesitamos y a las condiciones reales de corte. De aquí se podrían sacar tiempos aproximados, potencias, pares...

Imagen:Tablafasescnc09245.jpg

Una captura de pantalla de ejemplo del programa arriba indicado sería:

Imagen:COROGUIDEEJEMPLO09245.jpg

Selección de herramientas

La selección de herramientas, se ha seguido utilizando el catálogo de sandvik coromant, y escogiendo entre sus múltiples herramientas las más acordes a nuestro proceso, teniendo en cuenta también el coste de la propia herramienta.

Planeado

La herramienta en WinUnisoft sería la T9.9 con las siguientes características:

Imagen:Fresaplanearwinunisoft09245.jpg

Esta misma herramienta en la realidad, escogida del catálogo de sandvik sería:

Imagen:Planearherramintasandvik09245.jpg

Desbaste

La herramienta en WinUnisoft sería la T10.10 con las siguientes características:

Imagen:Fresadesbastewinunisoft09245.jpg

Esta misma herramienta en la realidad, escogida del catálogo de sandvik sería:

Imagen:Desbasteherrramientasanvik09245.jpg

Acabado forma final laterales

La herramienta en WinUnisoft sería la T11.11 con las siguientes características:

Imagen:Fresaacabadowinunisoft09245.jpg

Esta misma herramienta en la realidad, escogida del catálogo de sandvik sería:

Imagen:Herramientaacabadolateralcnc09245.jpg

Acabado suelo central 1 mm

La herramienta en WinUnisoft sería la T13.13 con las siguientes características:

Imagen:Fresaacabadosuelowinunisoft09245.jpg

Esta misma herramienta en la realidad, escogida del catálogo de sandvik sería:

Imagen:Herramientaacabadosuelocnc09245.jpg

Acabado suelo cercano a las paredes 1 mm

La herramienta en WinUnisoft sería la T12.12 con las siguientes características:

Imagen:Fresaacabadosuelobordewinunisoft09245.jpg

Esta misma herramienta en la realidad, escogida del catálogo de sandvik sería:

Imagen:Herramientacabadosueloladoscnc09245.jpg

Explicación cÓdigo ISO

Cabe destacar algunas funciones importantes como son:

- M06: cambio de herramienta.

- M03: arranque del cabezal.

- M05: parada del cabezal.

- M08: activar el refrigerante.

- M09: parar refrigerante.

- M30: fin del programa.

- G20: llamada a subrutina (yo en la explicación lo he llamado proceso)

- G22: definición de la subrutina

- G24: fin de la subrutina

- G41: corrector de herramienta

Imagen:Explicacioncnc1win09245.jpg

Imagen:Explicacioncnc2win09245.jpg

Imagen:Explicacioncnc3win09245.jpg

Imagen:Explicacioncnc4win09245.jpg

Imagen:Explicacioncnc5win09245.jpg

Imagen:Explicacioncnc6win09245.jpg

GIFS

Un gif para ilustrar el proceso:

Proceso completo:

Imagen:ScreenGifprocesocompletowinunisof09245.gif

Programa WinUnisoft .rar

Media:Programacnc09245.rar

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