INTRODUCCION ESTACION PNEUMATICA Esta es utilizada para alimentar el sistema de fabricación con una variedad de materias primas y patrones, de acuerdo con las necesidades de línea de producción.
Figura 1. Estación Pneumática La estación consiste de seis dispositivos principales: 1) Un depósito para los pallets, con una capacidad máxima de ocho pallets, equipado con un manipulador de carga y dispositivos sensores. 2) Un depósito para las bases rectangulares, que puede contener hasta trece bases, equipado con un manipulador de carga, dispositivos sensores y un contador para las bases existentes en el inventario. 3) Dos depósitos para barras cilíndricas, cada uno de los cuales con capacidad para un máximo de 10 barras, equipado con un carril y con un manipulador de carga, dispositivos sensores y un contador para los dos tipos de barra existentes en el inventario. 4) Un robot eléctrico, utilizado para cargar palletes, bases y barras para el sistema. El robot está equipado con agarradores capaces de percibir el diámetro apropiado de las barras cilíndricas. 5) Una célula para recolectar restos, utilizada para reunir las barras imperfectas que fueron removidas durante el proceso de alimentación. 6) Un sistema de control basado en un PC, con controladores programables ligados a la red de comunicación del CIM-2000.
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La estación realiza varias verificaciones durante el ingreso de los materiales al proceso de alimentación: a) Para los pallets: La estación verifica si existen pallets en el área de carga. La tarea es realizada por medio de dos sensores: 1) Un sensor de presión localizado en la parte inferior del depósito de los pallets, que siente si hay o no pallets disponibles en el mismo. 2) Un sensor de proximidad que ayuda al manipulador a empujar el pallet para el local apropiado de la estación de carga.
b) Para las bases rectangulares Un sensor localizado en el almacén de las bases rectangulares, que siente si hay o no bases disponibles en el depósito. No suministra el número exacto de bases existentes en el inventario.
c) Para las barras cilíndricas: Son efectuadas tres verificaciones: 1) Sensores localizados en los dos depósitos de barras cilíndricas, que detectan si hay o no barras disponibles en el depósito. 2) Luego que una barra cilíndrica fue trasladada al carril de alimentación, un sensor de proximidad indica si el manipulador empujó la barra al lugar apropiado. 3) La estación realiza también una función de inspección de las barras cilíndrica, durante la entrada de las mismas: sensores localizados en las agarraderas del robot indican si fue cargada una barra de diámetro apropiado. En caso contrario, el robot removerá la barra errada y la pondrá enana célula especial.
Todas estas funciones pueden ser controladas a partir del controlador del PC local, cuando la estación opera en el modo independiente. Mientras opera en el modo de fabricación integrada, el sistema de control del CIM-2000 realiza las funciones de control para la estación. El proceso de alimentación es indicado por el operador local, o por el control central del CIM2000. El pedido de fabricación define la cantidad de materia prima necesaria. La estación alimenta un pallet vacío, después lo carga con la materia prima deseada, y finalmente mueve el pallet cargado a un vagón que espera en el puerto.
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PRACTICA 1 IDENTIFICACION DE LA ESTACION NEUMATICA PN-2800
I. OBJETIVO:
El alumno identificará y reconocerá las partes que componen la estación de alimentación de materia prima PN-2800.
II. INTRODUCCION: El módulo llamado “PNUMATICS STATION” PN-2800 es la primera estación de nuestro sistema. Este módulo es de tipo neumático y se encarga de suministrar material a la banda transportadora para su envío a las diferentes estaciones. Este módulo cuenta con una torre para almacenamiento de pallets, una rampa de almacenamiento de cilindros, una torre de almacenamiento de blocks de acrílico, y 2 manipuladores neumáticos. Para controlar la estación en sus diferentes tareas utiliza un PLC de la marca Schneider, un conjunto de electroválvulas y sensores que conjuntamente actúan con el fin de que se realice la operación antes mencionada, desde poner el material en el buffer hasta poner el pallet con un cilindro ó un block en la banda transportadora.
III. MATERIALES Y EQUIPO:
Modulo “ST-2000”. Controlador lógico programable.
IV. REGLAS DE SEGURIDAD:
Antes de empezar a realizar el reconocimiento de la estación de trabajo debes de asegurarte que el interruptor de potencia este en off. No entrar con alimentos ni bebidas al laboratorio Se permite como máximo 4 personas por práctica -4-
V. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Reconocer físicamente cada uno de los elementos que conforman esta estación neumática PN-28000, como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Estación neumática
2. Conocer el funcionamiento de cada elemento, el cual se explicará a continuación. 3. Escribir el nombre correcto de los elementos indicados en las siguientes figuras:
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3.1. RECAMARA PARA BARRAS CILINDRICAS
En la Figura 2 podemos observar que la recámara para barras cilíndricas cuenta con dos pistas para almacenar material de dos diferentes diámetros y largos. Cada pista tiene 2 pistones de aire para controlar la extracción en los cilindros que caen en la pestaña, y un pistón adicional que perfecciona la posición de los cilindros para ser tomados por el manipulador MR. Cada pista tiene también un sensor inductivo que alimenta al controlador con información si existe material en la pista.
Figura 2. Recamara para Barras Cilíndricas
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3.2. RECAMARA PARA BASES RECTANGULARES
Esta recámara es un acumulador vertical, en el cual las bases son puestas una sobre otra (Fig 3). La base rectangular es extraída por un pistón. En la parte inferior de la recámara, un switch informa al controlador si existe material en el acumulador.
Figura 3. Recámara para Material Rectangular
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3.3. RECAMARA DE PALLETS
Los pallets cargan los materiales cilíndricos y los rectangulares fuera del sistema (Fig. 4). Estos son puesto en el acumulador uno sobre otro y son empujados fuera individualmente por un pistón de aire. Tiene dos sensores inductivos en la base del acumulador, uno debajo de la pila de pallets, que envía información al controlador de que tantos pallets hay en el acumulador; el otro en la salida de del acumulador, el cual reporta al controlador cada pallet existente en el acumulador. El número máximo de pallets en el acumulador son 7.
Figura 4. Recámara de Pallets
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3.4. MANIPULADOR DE BARRAS CILINDRICAS El manipulador consiste de pistones neumáticos, como se muestra en la Figura 5. Su función en el sistema es mover los cilindros del acumulador de cilindros y ponerlos sobre un pallet. La unidad básica es un pistón rotatorio que toma un cilindro de un lado y lo pone en otro lado. El pistón rotatorio también es usado para soportar el pistón horizontal, que actúa para subir el brazo. En el final del pistón horizontal, el griper neumático coge los cilindros y los pone sobre el pallet. Cada pistón excepto el griper tiene dos sensores inductivos. El sensor envía información de la posición del pistón al controlador. El griper tiene un par de dedos para sujetar. En el lado alto del griper, un sensor arreglado para comunicarse con otra unida de control – MODULO DEL SET POINT. Esta unidad recibe cuatro entradas por medio de sensores, representando 4 diferentes niveles de espacio entre los dedos. Estas entradas son enviadas al control MODICON para la verificación del diámetro del cilindro. Si el cilindro no tiene el tamaño correcto, es extraído del sistema por un pistón horizontal y puesto en el receptáculo para los cilindros incorrectos.
Figura 5. Manipulador de
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Barras Cilíndricas
3.5. MANIPULADOR DE PALLETS
Opera de manera similar al manipulador de cilindros, excepto que el gripper no tiene un sensor para medir el diámetro del material. Su función es tomar los pallets cargados con cilindros a materiales rectangulares y ponerlos fuera del sistema (Fig. 6).
Figura 6. Manipulador de Pallets
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3.6. UNIDAD DE SERVICIO DE AIRE A PRESION
Consiste de un regulador de presión, manómetro y válvula manual (Fig. 7). La presión de trabajo debe ser menor a 6 Atm, la válvula es para liberar presión.
Figura 7. Unidad de Servicio de Aire a Presión
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3.7. RECEPTACULO PARA CILINDROS DE TAMAÑO INCORRECTO
Lugar donde se depositan las barras cilíndricas de tamaño incorrecto, después de ser detectadas por medio de sensores del manipulador de barras cilíndricas, como se muestra en la Figura 8.
Figura 8. Receptáculo para Cilindros
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3.8. GABINETE ELECTRONICO DE LA ESTACION NEUMATICA PN-2800
En este gabinete encontramos la perilla ON-OFF, la cual proporciona la alimentación a nuestra estación neumática (Fig. 9).
Figura 9. Gabinete Electrónico de la Estación Neumática
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3.9. PLC DE LA ESTACION NEUMATICA
El PLC de esta estación controla la operación y paro de esta misma. Indica el nombre de cada botón que se muestra en la Figura 10.
Figura 10. Controlador Lógico Programable
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4. Identificar cada uno de los elementos que componen la estación neumática PN-2800 en el siguiente diagrama.
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5.- Explicar el funcionamiento de cada elemento ya señalados anteriormente.
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VI. CONCLUSIONES: ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
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PRACTICA 2 IDENTIFICACION DEL SOFTWARE DE LA ESTACION PNEUMATICA
I. OBJETIVO: •
El alumno conocerá el funcionamiento del programa CIM-2000 y la ejecución de este mismo.
II. INTRODUCCION: Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: modo automático, modo semi-automático y modo manual. Este sistema de control opera a través de un sistema de comunicación, que contiene dos tipos de medios de comunicación: una red de comunicación de datos serial RS-232 y la comunicación discreta por señales binarias punto a punto. El software controla las operaciones del PLC. A través de la red de comunicación del CIM-2000, se puede también obtener el control, por medio de la estación principal de cualquier otra estación interconectada. Debido a la red de comunicación ModBusPlus, esto también se aplica únicamente al control del almacenamiento automático, de la estación pneumática y de las estaciones de control del proceso.
III. MATERIALES Y EQUIPO:
Computadora personal con puerto RS-232 Cable de comunicación maquina- PLC Modulo “ST-2000” Controlador lógico programable
IV. REGLAS DE SEGURIDAD:
Antes de empezar a realizar el reconocimiento de la estación de trabajo debes de asegurarte que el interruptor de potencia este en off. No entrar con alimentos, ni bebidas al laboratorio. Se permite como máximo 4 personas por práctica. -18-
V. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Reconocer la interfaz hombre-maquina “cim-2000”. 2. Enciender la computadora 3. Identificar y ejecutar el programa “cim-2000”, como se muestra en la siguiente pantalla (Fig. 1).
Figura 1. Identificación de Software 4. Una vez ejecutado el programa aparecerá la siguiente ventana.
Figura 2. Pantalla de Cim-2000 -19-
5. Entrar al menú principal de la estación pneumática. Existen dos maneras de iniciar la interfaz hombre-máquina (MMI – Man-Machine Interface) del PN-2800, las cuales se muestran en la siguiente pantalla: 1) Moviendo el cursor al botón PNEUMATICS en el tope de la pantalla del logotipo y pulsando el botón izquierdo del ratón (Fig. 3). 2) Seleccionando el rectángulo que representa la estación PN-2800 en el bosquejo del sistema CIM-2000. Se activan otras pantallas de la estación, desde el menú principal mostrado en la Figura 3. El usuario se desplaza a través de las pantallas según las instrucciones proporcionadas con cada experimento, y realiza las operaciones como se requiere.
1)
Figura 3. Pantalla de
Cim-2000 2)
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6. La pantalla del menú principal de la estación pneumática PN-2800 es la siguiente:
Figura 4. Pantalla del menú principal 7. Identificar el menú principal, el cual contiene dos áreas diferenciadas. En el tope de la pantalla hay seis botones y tres indicadores. INDICADORES 1) Power On.- Indica que se ha recibido el permiso para trabajar desde la Estación de Control Principal, y se ilumina la lámpara DC POWER ON en el tablero de control. 2) In Line.- Muestra que la estación está incluida en el lazo de control del CIM-2000. 3) Ready.- Muestra si el controlador está activo (la lámpara PLC ON en el tablero de control está iluminada) o si está inactivo. BOTONES Los botones rotulados “Manual”, “Semi” y “Automatic” permiten seleccionar el modo de funcionamiento. Note que los diversos procesos pueden operarse en dos modos: manual y automático. o
El modo manual habilita la acción de todos los elementos en el sistema, como válvulas y bombas. Algunos elementos sólo se controlan con un funcionamiento ON/OFF, otros elementos pueden controlarse continuamente. -21-
o
El modo automático habilita la activación de ciertos lazos de control seleccionados. Se bloquean las opciones de funcionamiento manual para los elementos controlados por el modo automático.
Los botones rotulados “Start” y “Stop” controlan la fuente de alimentación del controlador programable (PLC). El botón “Start” enciende la fuente de alimentación del PLC, y botón “Stop” la apaga. El botón “Reset” apaga el modo de operación. NOTA: Durante las siguientes prácticas se guiará en el uso de diversas pantallas del operador, que son cube control, cylinder control, cycles control y alarm control, mostradas en las siguientes figuras:
Figura 1. Pantalla de control de planchada y de bloque
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Figura 6. Ventana de control manual del manipulador de planchada
Figura 7. Pantalla de control del apilador de cilindros
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Figura 8. Ventana de control manual del manipulador de cilindros
Figura 9. Ventana de control semiautomático de estación neumática
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Figura 10. Pantalla de alarma de estación neumática
6. Explicar brevemente la ejecución del programa cim-2000 para el funcionamiento de la estación neumática PN-2800. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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VI. CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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PRACTICA 3 FUNCIONAMIENTO Y OPERACION DE LA ESTACION PNEUMATICA PN-2800 “MODO MANUAL”
I. OBJETIVO: •
El alumno comprenderá el funcionamiento de la estación PN-2800 y operará la estación en su modalidad manual, mediante el uso de la computadora con el software cim-2000.
II. INTRODUCCION: El software “cim-2000” opera el funcionamiento de la estación pneumática PN-2800. Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: automático, semi-automático y manual. El programa permite utilizar el interruptor de energía ON/OFF de cada estación a partir de la estación central, presentando en la pantalla el estado del sistema, simulando toda la secuencia de operaciones del proceso, e indicando la posición de cada estación.
III. MATERIALES Y EQUIPO: • • • • • •
Computadora personal con puerto RS-232. Cable de comunicación maquina PC. Modulo “PN-2800”. Controlador lógico programable. Pallets con o sin producto. Barras cilíndricas y bases rectangulares que serán puestas en los pallets
IV. REGLAS DE SEGURIDAD: Antes de operar la estación “PN-2800” en cualquiera de sus modos asegurarse: • • •
Que el interruptor de potencia esté en “OFF”. Localización del botón de parada de emergencia (“STOP”) en el panel. Localización del Botón STOP en la pantalla del menú del software. -28-
• •
No tocar ninguno de los sensores del modulo ya que podrías causar algún tipo de daño a la estación, lo cual provocaría un mal funcionamiento. Si por cualquier circunstancia no realizaste la práctica no.1 no podrás hacer esta práctica (por tu seguridad y la del equipo).
V. PRINCIPIOS DE OPERACION: •
Las barras cilíndricas o las bases rectangulares serán puestas en los pallets ya sea de manera semiautomática o de manera manual cualquiera que sea la indicación que se le de a la computadora, con ayuda de los elementos tales como son: pistones, sensores y electro válvulas se llevara a cabo lo antes mencionado.
•
Los pallets cargados con las barras cilíndricas o con las bases rectangulares serán puestos en la banda transportadora para su posterior uso en las siguientes estaciones.
•
Con ayuda de un manipulador de pallets, estos serán puestos en la banda indicando en la computadora los niveles de materiales que tenemos es esta estación, así como también las condiciones en las que se encuentra nuestra estación.
VI. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Encender el PLC principal girando la perilla on-off ubicada en la parte superior del gabinete eléctrico de la estación principal. 2. Encender la computadora e iniciar la ejecución del programa cim-2000. 3. Encender la estación PN-2800, girando la perilla on-off ubicada en el gabinete eléctrico correspondiente. 4. Observar el indicador de presión de aire en la pantalla principal, si en este aparece la indicación de baja de aire notifique al encargado del laboratorio para que encienda el compresor de aire y abra las válvulas de paso. 5. Dar click en el icono “MAIN PROGRAM” en la pantalla de cim-2000. Aparecerá la pantalla de programación principal, como se muestra en la figura 1. 6. Seleccionar “Common Work Permission” (se pide permiso a la estación para trabajar) y “System Can TAKE – UP” (se habilita la opción de tomar y dar producto) haciendo click sobre el botón correspondiente (el fondo de los indicadores se pondrá verde).
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Figura 1. Pantalla principal de programación
7. En la lista STATION SETTING, seleccionar Pneumatics (con lo que la estación PN-2800 quedará incluida en el lazo de control del sistema CIM). 8. Entrar al menú principal de la estación pneumática, dando click en el botón “PNEUMATIC” que se encuentra en la parte superior de la siguiente pantalla. NOTA: Recordar que existen dos maneras de iniciar la interfaz hombre-máquina de esta estación.
Figura 2. Pantalla del menú principal -30-
9. Verificar que los botones Power On y el botón Ready estén en verde ya que nos indican que nuestra estación esta lista para trabajar.
Figura 3. Pantalla del menú principal
VII. PUESTA EN MARCHA MODO MANUAL: Los botones rotulados “Manual” y “Semi” permiten seleccionar el modo de funcionamiento. Note que los diversos procesos pueden operarse en dos modos: manual y automático. ¾ El modo manual habilita la acción de todos los elementos en el sistema, como válvulas y pistones. Algunos elementos sólo se controlan con un funcionamiento ON/OFF, otros elementos pueden controlarse continuamente. ¾ El modo automático habilita la activación de ciertos lazos de control seleccionados. Se bloquean las opciones de funcionamiento manual para los elementos controlados por el modo automático. En este modo utilizaremos dos pantallas del operador ya mencionadas anteriormente: Cube Control y Cylinder Control 1. Seleccionar el modo manual haciendo click sobre el botón “Start” y posteriormente en el botón “Manual”. Una vez activado el modo manual, el texto en el botón se pondrá azul, como nos muestra la siguiente pantalla.
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Figura 4. Pantalla del menú principal NOTAS A CONSIDERAR: ¾ Tener disponible material (bases rectangulares y barras cilíndricas) para que nuestro manipulador no tenga problemas a la hora de seleccionar el material. ¾ Tener disponible un pallet en el buffer para que nuestro material sea depositado, de lo contrario nuestro manipulador no sabrá donde depositarlo. 2. Verificar que las alarmas no estén activadas, dando click en el botón “Alarm Control”, de lo contrario nuestro proceso no funcionará hasta que estas sean desactivadas. Para ello es necesario resetear.
Figura 5. Pantalla de alarma de estación neumática -32-
Para salir de esta pantalla es necesario dar click en “Main” y regresaremos a la pantalla del menú principal de la estación pneumática. 3. Seleccionar la opción “Cube Control”, dando click en el botón “Open” y aparecerá la siguiente pantalla:
Figura 6. Pantalla de control de recámara de bases rectangulares 4. Dar click en el botón “Pallete manipulator” y mostrará la siguiente pantalla. Esta indica paso por paso las operaciones necesarias para que el manipulador transporte el pallet con una base rectangular a la banda transportadora.
Figura 7. Ventana de control manual del manipulador -33-
5. Escribir el significado de cada operación, según el número correspondiente. 1) _________________________________________________ 2) _________________________________________________ 3) _________________________________________________ 4) _________________________________________________ 5) _________________________________________________ 6) _________________________________________________ 7) _________________________________________________ 8) _________________________________________________
6. Una vez identificadas cada operación, realizar cada una de ellas, dando click en la operación que desees llevar a cabo. Es importante que cada movimiento lleve una secuencia lógica, de lo contrario podemos dañar el equipo. 7. Ir al menú principal de la estación pneumática y seleccionar “Cylinder Control”, dando click en el botón “Open” y aparecerá la siguiente pantalla:
Figura 8. Pantalla de control de recámara de barras cilíndricas
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Esta pantalla indica el estado de la recámara de barras cilíndricas, es decir, la existencia de material en esta misma. 8. Dar click en el botón “Cyl manipulator” y mostrará la siguiente pantalla. Esta indica paso por paso las operaciones necesarias para que el manipulador transporte la barra cilíndrica al pallet.
Figura 9. Ventana de control manual del manipulador de cilindros 9. Escribe el significado de cada operación, según el número correspondiente. 1) _________________________________________________ 2) _________________________________________________ 3) _________________________________________________ 4) _________________________________________________ 5) _________________________________________________ 6) _________________________________________________ 7) _________________________________________________ 8) _________________________________________________
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10. Una vez identificadas cada operación, realiza cada una de ellas, dando click en la operación que desees llevar a cabo. Es importante que cada movimiento lleve una secuencia lógica, de lo contrario podemos dañar el equipo. 11. Cuando la acción del manipulador de cilindros es completada, es decir, el pallet con la barra cilíndrica se encuentre en el buffer. Este será recogido por nuestro manipulador de pallets, como ya se realizó anteriormente. 12. Salir del modo de control manual mediante los siguientes pasos: 12.1. Dejar los manipuladores en la forma inicial en los que fueron encontrados para su uso posterior de los demás equipos que realicen esta práctica. 12.2. Cerrar las ventanas del manipulador de cilindros o de pallets, dando click en la parte superior derecha en la opción cerrar. 12.3. Dar click en el botón “Stop”y esta función desactivará la opción manual.
Nota: Esta palabra se pondrá en azul cuando nuestra estación sale del modo manual (Fig. 10).
Figura 10. Pantalla del menú principal
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VIII. CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________
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PRACTICA 4 FUNCIONAMIENTO Y OPERACION DE LA ESTACION PNEUMATICA PN-2800 “MODO SEMIAUTOMATICO”
I.-OBJETIVO: • El alumno operará la estación pneumática PN-2800 en su modalidad semiautomática, mediante la computadora con el software CIM-2000.
II. INTRODUCCION: El funcionamiento de esta estación se lleva a cabo mediante el software “Vuniq-cim”. Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: modo automático, modo semi-automático y modo manual. El programa permite utilizar el interruptor de energía ON/OFF de cada estación a partir de la estación central, presentando en la pantalla el estado del sistema, simulando toda la secuencia de operaciones del proceso, e indicando la posición de cada estación.
III. MATERIALES Y EQUIPO: • • • • • •
Computadora personal con puerto RS-232 Cable de comunicación maquina PC Modulo “PN-2800” Controlador lógico programable Pallets con o sin producto Barras cilíndricas y bases rectangulares que serán puestas en los pallets
IV. REGLAS DE SEGURIDAD: Antes de operar la estación “PN-2800” en cualquiera de sus modos asegurarse: • Que el interruptor de potencia esté en “OFF”. • Localización del botón de parada de emergencia (“STOP”) en el panel. • Localización del Botón STOP en la pantalla del menú del software. -39-
• No tocar ninguno de los sensores del modulo ya que podrías causar algún tipo de daño a la estación, lo cual provocaría un mal funcionamiento. • Si por cualquier circunstancia no realizaste la práctica no.1 no podrás hacer esta práctica (por tu seguridad y la del equipo).
V. PRINCIPIOS DE OPERACION: •
Las barras cilíndricas o las bases rectangulares serán puestas en los pallets ya sea de manera semiautomática o de manera manual cualquiera que sea la indicación que se le de a la computadora, con ayuda de los elementos tales como son: pistones, sensores y electro válvulas se llevara a cabo lo antes mencionado.
•
Los pallets cargados con las barras cilíndricas o con las bases rectangulares serán puestos en la banda transportadora para su posterior uso en las siguientes estaciones.
•
Con ayuda de un manipulador de pallets, estos serán puestos en la banda indicando en la computadora los niveles de materiales que tenemos es esta estación, así como también las condiciones en las que se encuentra nuestra estación.
VI. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Encender el PLC principal girando la perilla on-off ubicada en la parte superior del gabinete eléctrico de la estación principal. 2. Encender la computadora e iniciar la ejecución del programa cim-2000. 3. Encender la estación PN-2800, girando la perilla on-off ubicada en el gabinete eléctrico correspondiente. 4. Observar el indicador de presión de aire en la pantalla principal, si en este aparece la indicación de baja de aire notifique al encargado del laboratorio para que encienda el compresor de aire y abra las válvulas de paso. 5. Dar click en el icono “MAIN PROGRAM” en la pantalla de cim-2000. Aparecerá la pantalla de programación principal, como se muestra en la figura 1. 6. Seleccionar “Common Work Permission” (se pide permiso a la estación para trabajar) y “System Can TAKE – UP” (se habilita la opción de tomar y dar producto) haciendo click sobre el botón correspondiente (el fondo de los indicadores se pondrá verde). -40-
Figura 1. Pantalla principal de programación
7. En la lista STATION SETTING, seleccionar Pneumatics (con lo que la estación PN-2800 quedará incluida en el lazo de control del sistema CIM). 8. Entrar al menú principal de la estación pneumática, dando clic en el botón “PNEUMATIC” que se encuentra en la parte superior de la siguiente pantalla. NOTA: Recordar que existen dos maneras de iniciar la interfaz hombre-máquina de esta estación.
Figura 2. Pantalla del menú principal -41-
9. Verificar que los botones Power On y el botón Ready estén en verde ya que nos indican que nuestra estación esta lista para trabajar.
Figura 3. Pantalla del menú principal
VII. MODO SEMIAUTOMATICO: 1. Dar click al botón “Start” y al botón “Semi”, con los cuales estamos indicando a la computadora que queremos trabajar de forma semiautomática, como se muestra en la siguiente pantalla:
Figura 4. Pantalla del menú principal -42-
2. Dar click en el comando “Cycles Control”, con el cual se desplegará la siguiente ventana:
Figura 5. Ventana de control semiautomático de estación neumática 3. Escribe el significado de cada operación, según el número correspondiente: 1) _________________________________________________ 2) _________________________________________________ 3) _________________________________________________ 4) _________________________________________________ 5) _________________________________________________ 6) _________________________________________________ 7) _________________________________________________ 8) _________________________________________________ 9) _________________________________________________ 10) _________________________________________________ 11) _________________________________________________
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4. Una vez identificadas cada operación, realiza cada una de ellas, dando click en la operación que desees llevar a cabo. Es importante que cada movimiento lleve una secuencia lógica, de lo contrario podemos dañar el equipo. NOTAS A CONSIDERAR: ¾ La estación debe estar con material disponible para trabajar ¾ No se deberá poner otro tipo de material que no sea el adecuado para esta estación neumática ¾ Haber hecho las practicas anteriores ¾ Hacer la practica al pie de la letra y anotar lo sucedido y si hay algún tipo de incertidumbre preguntar antes de operar el equipo
5. Salir del modo de control semiautomático mediante los siguientes pasos: 5.1. Cerrar la ventana en la que estamos trabajando. 5.2. Poner Stop en el botón superior. Esta acción nos deshabilita la opción semiautomático y podemos acceder a otro tipo de control. Podemos salirnos de esta estación dando click en el botón Main Menú en la parte superior de la pantalla y nos desplegara la pantalla principal del programa.
Figura 6. Pantalla principal de programación
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VIII.- CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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PRACTICA 5 CLASIFICACION DE OBJETOS CILINDRICOS USANDO EL SUJETADOR DEL MANIPULADOR “CALIBRACION DE SENSORES”
I. OBJETIVO: •
El alumno será capacitado para calibrar sensores de medida.
II. INTRODUCCION:
SENSORES DE POSICIÓN El tamaño de un objeto agarrado puede ser detectado, midiendo la posición de los dedos del sujetador. Esta detección puede ser efectuada por instrumentos diferentes basados en varios fenómenos físicos. Los sensores proporcionales más conocidos son potenciómetros, los sensores inductivos (sincros de RVDT y LVDT, resolvedores), sensores capacitivos y transductores de posición a presión de aire, en los que la posición del objeto controla la presión del aire que alimenta una boquilla. Cuando la salida del sensor excede el valor del punto predeterminado, la salida del comparador cambia de "bajo" a "alto" (o “0” a “1”). Este método de determinar un valor preseleccionado es muy eficaz para clasificar y calibrar objetos y piezas. Determinamos dos límites positivos, "alto – H (High)" y "bajo – L (Low)" para una dimensión medida (mientras está sujetado). Si la señal lógica para L es “1” y para H es “0”, el objeto medido está dentro del tamaño correcto. Todas las otras posibilidades llevan a un objeto sujetado defectuoso.
EXACTITUD Cada sensor tiene límites de exactitud. Algunos errores pueden provenir de cambios de temperatura o de corrientes de alimentación eléctrica, otros vienen de las tolerancias y juegos mecánicos, y otros de la electrónica. Para cada aplicación debemos escoger el sensor correcto; por ejemplo, si deseamos diferenciar entre dos piezas, una que tiene un diámetro de 20.000 mm y la otra de 19.990 mm, debemos usar un sensor con una exactitud mejor que 0.005 mm.
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III. MATERIALES Y EQUIPO: • Manipulador de barras cilíndricas. • Válvula solenoide para abrir el sujetador. • En el sujetador y en la electrónica vinculada se instala un juego de 3 sensores (LSG/MR-0, LSG/MR-1, LSG/MR-2). Estos sensores se usan para medir el diámetro de la materia prima sujetada. El diámetro del objeto que actúa los sensores puede ser escogido y calibrado por tres potenciómetros montados en la caja electrónica. • Sensor LSG/MR-3 de cierre del sujetador. • Suministro de aire comprimido, tubería y accesorios. • Barras cilíndricas de los siguientes tamaños: de longitud 60mm y de diámetro 20.9mm, 22mm y 23.1mm.
IV. REGLAS DE SEGURIDAD: Antes de operar la estación “PN-2800” en cualquiera de sus modos asegurarse: • • •
Que el interruptor de potencia esté en “OFF”. Localización del botón de parada de emergencia (“STOP”) en el panel. Localización del Botón STOP en la pantalla del menú del software.
V. PRINCIPIOS DE OPERACION: •
Las barras cilíndricas serán clasificadas, mediante el sujetador del manipulador (gripper). Este está constituido por sensores para determinar si la barra cilíndrica es del tamaño correcto, de lo contrario esta será depositada en el receptáculo para cilindros de tamaño incorrecto. Esta operación se deberá llevar a cabo en modo manual.
•
Los sensores utilizados deberán ser de posición, con el fin de detectar el tamaño del objeto agarrado y medir las posiciones de los dedos del gripper. Las medidas serán comparadas con un patrón previamente establecido y los resultados indicarán si el tamaño de la barra cilíndrica es correcto e incorrecto.
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VI. DESARROLLO DE LA PRACTICA:
Figura 1. Ventana de control manual del manipulador del cilindro 1. Seleccionar el modo de control manual de la estación neumática PN-2800. 2. Cambiar a la ventana de control manual del manipulador del cilindro mostrada en la Figura 1. Marque las opciones de abrir sujetador (“Gripper Opening”) y cerrar sujetador (“Gripper Closing”) listadas en la ventana. 3. Abrir el sujetador, manualmente poner un objeto de 19 mm en el centro de los dedos, y haga que lo sujete. 4. Usando un destornillador miniatura, girar el potenciómetro en la caja electrónica asignada como LSG/MR-0, hasta que el LED rojo se apague. Ahora el primer conjunto del comparador es 19 mm. Todo objeto menor que 19 mm de diámetro no activará esta señal. 5. Repetir 2 para un objeto de 22 mm de diámetro. 6. Repetir 3 para el potenciómetro de LSG/MR-1. Note que LSG/MR-0 tiene un signo positivo. 7. Sujetar el objeto de 21.8 mm de diámetro, y verificar si se activa LSG/MR-1. 8. Sujetar el objeto de 22.2 mm de diámetro, y verificar si se activa LSG/MR-1. 9. Repetir procedimiento 2 y 3 de nuevo, y calibre LSG/MR-0, LSG/MR-1 y LSG/MR-2 con objetos 21.8 mm, 22.0 mm y 22.2 mm de diámetro. 10. Reajustar los potenciómetros hasta que el objeto de 21.8 mm active sólo a LSG/MR-0, el objeto de 22.0 mm active a ambos LSG/MR-0 y LSG/MR-1, y el objeto de 22.2 mm activar todas las señales. -49-
VII.- CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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INTRODUCCION ESTACION AUTOMATICA DE ALMACENAMIENTO La estación automática de almacenamiento es utilizada para almacenar las piezas en proceso, productos terminados y material que está fuera de las especificaciones. La estación está equipada con los siguientes dispositivos principales:
1) Una instalación de almacenamiento que contiene 32 células de almacenamiento, ordenado en una matriza de ocho columnas por cuatro hileras. 2) Un manipulador de almacenaje que es utilizado para mover los pallets desde, hacia y entre las células. 3) Un robot eléctrico es utilizado para cargar o descargar el pallet, desde y hacia un vagón estacionado en el puerto de la estación. 4) Un manipulador propulsor es utilizado para colocar y sacar pallets entre la base del robot y el manipulador de almacenaje. Este manipulador propulsor está equipado con un sensor que verifica la existencia de un pallet. 5) Un sistema de control basado en un PC, con controladores programables, ligado a la red de comunicación del CIM-2000.
El proceso lógico interno de la estación automática de almacenamiento, cuando opera en el modo integrado, es el siguiente:
A) El control del CIM solicita un material específico, utilizando el código del pedido de fabricación. B) El control de almacenamiento determina si el material está disponible en el almacenamiento automático. C) Si el material está disponible, el almacenamiento automático lo retira (cargado en un pallet), y lo carga en un vagón estacionado en el puerto de la estación. D) Si el material no está disponible, el control del CIM-2000 es notificado a fin de suministrar el material necesario por intermedio del alimentador pneumático. E) Cuando un vagón cargado llega al puerto de la estación, y debe ser almacenado, el pallet es descargado del vagón y almacenado en una célula de almacenamiento vacía. El control de almacenamiento utiliza diversos algoritmos para seleccionar la célula mas apropiada para el pallet.
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-53-
PRACTICA 6 IDENTIFICACION DE LA ESTACION DE ALMACEN AUTOMATIZADO “ST-2000”
I. OBJETIVO: • El alumno identificará cada parte de la estación automatizada “ST-2000”.
de
almacén
II. INTRODUCCION: El módulo ST-2000, provee un ambiente similar a una planta de producción además de tener todos los niveles de planeación y operación de un almacén computarizado. Esta estación es utilizada para almacenar las piezas en proceso, productos terminados y material que está fuera de las especificaciones.
III. MATERIALES Y EQUIPO: • Modulo “ST-2000” • Controlador lógico programable
IV. REGLAS DE SEGURIDAD: • Antes de empezar a realizar el reconocimiento de la estación de trabajo debes de asegurarte que el interruptor de potencia este en off • No entrar con alimentos ni bebidas al laboratorio • Se permite como máximo 4 personas por práctica
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V. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Reconocer físicamente cada uno de los elementos que conforman la estación de almacenamiento automatizado. 2. Conocer el funcionamiento de cada elemento, el cual se explicará a continuación. 3. Identificar cada parte que se señala con las flechas y escribir su nombre para las siguientes figuras.
3.1. COMPARTIMIENTO DE ALMACENAJE Consta de 32 compartimientos para almacenar pallets con o sin un producto en particular. PLC.- Controlador MODICON 984 – 145, 16 bit CPU, 8K tamaño de memoria para usuario.
Figura.1. Panel Frontal
3.2. PANEL FRONTAL Para la operación del sistema y las indicaciones del estado del sistema. El panel frontal consiste de los siguientes interruptores e indicadores. PLC ON.- Enciende el controlador PLC OFF.- Apaga el controlador EMERGENCY STOP.- Apaga el sistema en una emergencia DC POWER ON.- Indica el voltaje suministrado al sistema CIM ON LINE.- Indica la comunicación con el CIM ERROR.- Indica un mal funcionamiento del sistema. -55-
3.3. GABINETE ELÉCTRICO Esta cabina eléctrica contiene todo el sistema de cableado. Desde la cabina eléctrica, el cableado se dirige a un PLC y de este una computadora personal PC.
Figura 2.Gabinete Eléctrico
Figura 3. Conector para Mando Manual -56-
3.4. MANIPULADOR ROTACIONAL La función de este manipulador rotacional es tomar los pallets que vienen en la banda transportadora y llevarlos al buffer del almacén (en caso de que entre un producto). El otro de los casos es que reciba el ballet del manipulador en tres ejes (apilador) y lo deposite en la banda transportadora.
Figura 5. Manipulador Rotacional 3.5. APILADOR Para transferir los pallets dentro y fuera del los compartimientos. El manipulador tiene una banda la cual es operada por un motor DC (figura 6.1 y 6.2). Tiene sensores para detectar el final de los ejes (Fig.6.1 y 6.2) y un sensor sujetado a un broche del manipulador (Fig.6.3), el cual detiene al manipulador en el compartimiento apropiado. Cuando el software sigue la respuesta de detener el manipulador cartesiano en un determinado compartimiento, la banda con el broche buscará un sensor inductivo (Fig. 6.3) al final de los ejes XY, luego la horquilla, usara un pistón neumático de eje HORBEGER Z (Fig. 6.4) el cual se moverá al compartimiento para almacenar un pallet o bien para removerla a la posición del buffer. -57-
Figura 6. Manipulador Tres Ejes
Figura 6.1. Motor Eje “Y”
Figura 6.2. Motor Eje “X”
-58-
Figura 6.3.
Figura 6.4. Pistón Neumático
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VI. CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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PRACTICA 7 IDENTIFICACION DEL SOFTWARE DE LA ESTACION DE ALMACEN AUTOMATIZADO
I. OBJETIVO: • El alumno aprenderá a ejecutar el programa “CIM-2000”, así como conocer el funcionamiento de este mismo.
II. INTRODUCCION: Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: modo automático, modo semi-automático y modo manual. Este sistema de control opera a través de un sistema de comunicación, que contiene dos tipos de medios de comunicación: una red de comunicación de datos serial RS-232 y la comunicación discreta por señales binarias punto a punto. El software controla las operaciones del PLC. A través de la red de comunicación del CIM-2000, se puede también obtener el control, por medio de la estación principal de cualquier otra estación interconectada. Debido a la red de comunicación ModBusPlus, esto también se aplica únicamente al control del almacenamiento automático, de la estación pneumática y de las estaciones de control del proceso.
III. MATERIALES Y EQUIPO: • • • •
Computadora personal con puerto RS-232 Cable de comunicación maquina- PLC Modulo “ST-2000” Controlador lógico programable
IV. REGLAS DE SEGURIDAD: • Antes de empezar a realizar el reconocimiento de la estación de trabajo debes de asegurarte que el interruptor de potencia este en off. • No entrar con alimentos ni bebidas al laboratorio • Se permite como máximo 4 personas por práctica -62-
V. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Reconocer la interfaz hombre-maquina “cim-2000”. 2. Encender la computadora 3. Identificar y ejecutar el programa “cim-2000”, como se muestra en la siguiente pantalla (Fig. 1).
Figura 1. Identificación de Software
4. Una vez ejecutado el programa aparecerá la siguiente ventana (Fig. 2).
Figura 2. Pantalla de Cim-2000 -63-
5. Identificar cada ícono que se señala con las flechas y escriba su nombre en la siguiente figura 3. (1)
(2 )
(3 )
(4)
(5)
(6)
(7)
(8) (9) (10)
Figura 3. Pantalla de Vuniq-Cim
1.- __________________________________ 2.- __________________________________ 3.- __________________________________ 4.- __________________________________ 5.- __________________________________ 6.- __________________________________ 7.- __________________________________ 8.- __________________________________ 9.- __________________________________ 10.-__________________________________
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6. Entrar al menú principal de la estación de almacén automatizado. Existen dos maneras de iniciar la interfaz hombre-máquina (MMI – Man-Machine Interface) del ST-2000, las cuales se muestran en la siguiente pantalla: 3) Moviendo el cursor al botón STORAGE en el tope de la pantalla del logotipo y pulsando el botón izquierdo del ratón (Fig. 4). 4) Seleccionando el rectángulo que representa la estación ST-2000 en el bosquejo del sistema CIM-2000. Se activan otras pantallas de la estación, desde el menú principal mostrado en la Figura 3. El usuario se desplaza a través de las pantallas según las instrucciones proporcionadas con cada experimento, y realiza las operaciones como se requiere.
1)
Figura 4. Pantalla de Cim-2000 2)
-65-
7. La pantalla del menú principal de la estación de almacén automatizado ST-2000 es la siguiente (Fig. 5):
Figura 5. Pantalla del menú principal 8. Identificar el menú principal, el cual contiene dos áreas diferenciadas. En el tope de la pantalla hay seis botones y tres indicadores. INDICADORES 4) Power On.- Indica que se ha recibido el permiso para trabajar desde la Estación de Control Principal, y se ilumina la lámpara DC POWER ON en el tablero de control. 5) In Line.- Muestra que la estación está incluida en el lazo de control del CIM-2000. 6) Ready.- Muestra si el controlador está activo (la lámpara PLC ON en el tablero de control está iluminada) o si está inactivo. BOTONES Los botones rotulados “Manual”, “Semi” y “Automatic” permiten seleccionar el modo de funcionamiento. Note que los diversos procesos pueden operarse en dos modos: manual y automático. o
El modo manual habilita la acción de todos los elementos en el sistema, como válvulas y bombas. Algunos elementos sólo se controlan con un -66-
funcionamiento continuamente. o
ON/OFF,
otros
elementos
pueden
controlarse
El modo automático habilita la activación de ciertos lazos de control seleccionados. Se bloquean las opciones de funcionamiento manual para los elementos controlados por el modo automático.
Los botones rotulados “Start” y “Stop” controlan la fuente de alimentación del controlador programable (PLC). El botón “Start” enciende la fuente de alimentación del PLC, y botón “Stop” la apaga. El botón “Reset” apaga el modo de operación. Durante las siguientes prácticas se guiará en el uso de diversas pantallas de operador.
VI. CONCLUSIONES ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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PRACTICA 8 FUNCIONAMIENTO Y OPERACION DE LA ESTACION AUTOMATIZADO ST-2000 “MODO MANUAL”
I. OBJETIVOS: • El alumno operará el sistema de almacenamiento automático ST-2000 usando la computadora con el software de control cim-2000, en su modalidad manual. • El alumno comprenderá el funcionamiento del ST-2000. • El alumno realizará la operación del modulo ST-2000.
II. INTRODUCCION: Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: modo automático, modo semi-automático y modo manual. El programa permite utilizar el interruptor de energía ON/OFF de cada estación a partir de la estación central, presentando en la pantalla el estado del sistema, simulando toda la secuencia de operaciones del proceso, e indicando la posición de cada estación.
III. MATERIALES Y EQUIPO: • • • • •
Computadora personal con puerto RS-232 Cable de comunicación maquina PC Modulo “ST-2000” Controlador lógico programable Pallets con o sin producto
IV. REGLAS DE SEGURIDAD:
Antes de operar el modulo “ST-2000” en cualquiera de sus modos asegurarse: • Que el interruptor de potencia esté en “OFF”. -69-
• Localización del botón de parada de emergencia (“STOP”) en el panel. • Localización del Botón STOP en la pantalla del menú del software. • Que en la pantalla de control manual de la computadora refleje correctamente el estado de los pallets y de los productos almacenados en el bastidor. • No tocar ninguno de los sensores del modulo ya que podrías causar algún desbalanceo en sus coordenadas lo cual provocaría un mal funcionamiento. • Si por cualquier circunstancia no realizaste la práctica no.1 no podrás hacer esta práctica (por tu seguridad y la del equipo).
V. PRINCIPIOS DE OPERACION: •
•
•
Todos los productos son almacenados en el sistema usando una unidad de almacenamiento (carga unitaria) de dimensiones uniformes. En la mayoría de los sistemas de manufactura integrados por computadora (CIM), la carga unitaria es un pallet, la cual se utiliza para almacenar piezas y transportarlas a los diversos módulos de procesamiento. Las cargas de pallet que deben ser almacenadas son transportadas al buffer de entrada y salida. La identificación y el contenido del pallet son comunicados a la computadora de control central. Esta computadora asigna al pallet un sitio de almacenamiento en el bastidor y guarda la ubicación en su memoria. El pallet es trasladado del buffer al sitio de almacenamiento por un apilador (también denominado apilador o manipulador en tres ejes). Cuando se necesita el producto, un pedido de recuperación es enviado a la computadora de control. La computadora busca en su memoria y dirige al apilador a un sitio seleccionado para recuperar el pallet con el producto. El apilador entrega el pallet al buffer, y manipulador es el encargado de depositarlo en la cinta transportadora.
VI. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Encender el PLC principal girando la perilla on-off ubicada en la parte superior del gabinete eléctrico de la estación principal. 2. Encender la computadora e iniciar la ejecución del programa cim-2000 -70-
3. Encender el módulo ST-2000, girando la perilla on-off ubicada en el gabinete eléctrico. 4. Observar el indicador de presión de aire en la pantalla principal, si en este aparece la indicación de baja de aire notifique al encargado del laboratorio para que encienda el compresor de aire y abra las válvulas de paso. 5. Dar click en el ícono “MAIN –PLC” en la pantalla de cim-2000. Aparecerá la pantalla de programación principal, como se muestra en la figura 1. 6. Seleccionar “Common Work Permission” (se pide permiso a la estación para trabajar) y “System Can TAKE – UP” (se habilita la opción de tomar y dar producto) haciendo click sobre el botón correspondiente (el fondo de los indicadores se pondrá verde). 7. Seleccionar “Storage” (con lo que la estación ST-2000 quedara incluida en el lazo de control del sistema CIM) en la lista STATION SETTING, como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Pantalla Principal de Programación
8. Regresar a la pantalla inicial y seleccionar la estación de almacenamiento ST –2000. Hay dos maneras de iniciar la MMI (interfaz hombre – máquina) del modulo ST- 2000: ¾ Seleccionando el pulsador STORAGE en la pantalla inicial. ¾ Seleccionado el rectángulo que representa el puesto del SR –2000 en el contorno del sistema CIM- 2000.
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9. Verificar que los botones Power On y el botón Ready estén en verde ya que nos indican que nuestra estación esta lista para trabajar (Fig. 2).
Figura 2. Pantalla del menú principal
VII. PUESTA SOFTWARE:
EN
MARCHA
MODO
MANUAL
MEDIANTE
1. En el puesto de almacenamiento hacer click sobre el botón “Start”, se iluminará la lámpara verde PLC ON y el apilador se desplazará a la posición de origen si es que no se encuentra ahí. 2. Seleccionar el modo manual haciendo click sobre el botón “Manual”. Una vez activado el modo manual, el texto en el botón se pondrá azul (Fig.3).
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Figura 3. Pantalla del Menú Principal de la Estación de Almacenamiento
3. Hacer click sobre el botón “Storage Status”. Esta pantalla (ver figura 4) muestra el bastidor de almacenamiento, la identificación de los pallets en cada sitio de almacenamiento y el estado actual del apilador.
Figura 4. Pantalla de Estado de Almacenamiento
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4. Verificar que la pantalla represente correctamente el estado actual del almacenamiento en el bastidor (puede haberse añadido o quitado pallets en forma manual mientras el sistema no estaba funcionando). De ser necesario, actualice el bastidor de almacenamiento para que presente correctamente la visualización gráfica del bastidor en la pantalla. Actualice la pantalla de la siguiente manera: ¾ Quitar los pallets del bastidor de almacenamiento si es que no aparece en pantalla. ¾ Agregar los pallets necesarios, en la pantalla aparecerá un símbolo de un pallet que no existe en el bastidor de almacenamiento real. ¾ Actualizar también es SP, PV y códigos de barra. ¾ Una pallet está representado por tres campos que se muestran a continuación: campo de datos del valor prefijado (SP set point), del valor actual ( PV- present value) y el código de barra (bc- Bar code). ¾ Hacer click sobre el campo de datos SP. Aparecerá una pantalla con una pequeña ventana emergente (Fig. 5).
Figura 5. Ventana Emergente ¾ Ingresar un código numérico de cuatro dígitos. ¾ Pulsar enter o hacer click sobre el botón WRITE VALUE. Para cancelar la ventana hacer click sobre el botón pulsador CLOSE. ¾ Una vez realizada la acción nos podremos dar cuenta que el bastidor se ha actualizado (Fig.6)
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Figura 6. Bastidor de Almacenamiento 5. Estudiar como se identifican los sitios de direcciones del apilador en el bastidor de almacenamiento. El sitio del apilador se identifica mediante coordenadas X e Y, respecto de los sitios de las filas y columnas del bastidor de almacenamiento (Fig.7). El sitio X=0, Y=0 es el sitio de origen del apilador y es la posición reconocida como buffer. Este es el sitio al cual se desplaza el apilador cuando se enciende.
0,0
1,3
2,3
3,3
4,3
5,3
6,3
7,3
8,3
1,2
2,2
3,2
4,2
5,2
6,2
7,2
8,2
1,1
2,1
3,1
4,1
5,1
6,1
7,1
8,1
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
7,0
8,0
6,0
Figura 7. Bastidor de Almacenamiento 6. Mover el apilador a una dirección, mediante la ventana de la figura 8. Para ello es necesario extraer o almacenar un material, mediante los siguientes pasos:
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¾ Debajo de botón marcado GET mover el cursor al campo marcado X. Mover el cursor junto con este botón, hasta que se convierta en una mano, luego hacer click. ¾ Ingresar el valor de la dirección X entre 0 y 8 y pulsar enter. ¾ Mover el cursor al botón marcado con Y. Mover el cursor junto con este botón hasta que se convierta en una mano, luego hacer click. ¾ Ingresar el valor de la dirección Y entre 0 y 3, pulsar enter.
Figura 8. Bastidor de Almacenamiento ¾ Hacer click sobre el botón marcado GET. El apilador se desplazará a las coordenadas X,Y ingresadas y recuperará el pallet. En el caso que se muestra en la figura 8 el pallet esta almacenado en la dirección X=8 Y=3.
Nota: Es importante saber que si se introduce una dirección del bastidor en la que no este dado de alta ningún producto, el apilador no podrá realizar la función ya que se presentará un error de lógica. Esto seria como decirle que tome algo que no existe. 7. Transferir el pallet al puesto de recogida y entrega use la función STORE. ¾ Debajo del botón STORE: Ingresar la dirección X e ingresar la dirección Y. ¾ Hacer click sobre el botón marcado STORE. El apilador almacenará el pallet en las coordenadas X e Y ingresadas (Fig.9).
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Figura 9. Bastidor de Almacenamiento Nota: Si usted da una dirección que ya está ocupada, el apilador no hará la función que se le mande hasta que de baja el producto de dicha ubicación ¾ Una vez realizado el último punto, ejecutar otra orden de mando.
el apilador quedará sin producto, pudiendo
CONTROL DE RECOGIDA Y DE ENTREGA:
Figura10. Ventana de Control de Recogida y Entrega del Manipulador Rotacional -77-
1. Extraer una pallet del bastidor. Colocar un vagón sobre la banda transportadora y enfrente del buffer. Tener cuidado de ponerlo sobre el grupo de sensores de identificación de vagón y pegado al tope del sensor de presencia de vagón, además de colocar el pallet sobre el vagón. 2. Hacer click sobre el botón marcado MAIN para regresar a la pantalla del puesto de almacenamiento. 3. Seleccionar el botón marcado P&D Manipulador. Aparecerá en la pantalla la ventana de control manual Pickup&Delivery ( ver figura 10). 4. Mediante el uso de las funciones en esta pantalla, intente entregar la carga unitaria desde la cinta transportadora hasta el buffer. Para seleccionar una función desde la pantalla mover el cursor al número de función apropiada. Mover el cursor junto con el botón hasta que el cursor se convierta en una mano y luego hacer click. 5. En cuanto el pallet haya sido colocado en el buffer, asignar un valor SP de 3020 y pv de 3000. 6. Salir de la pantalla P&D Manipulador haciendo click sobre el botón marcado CLOSE. 7. Entregar un pallet a una dirección de su elección, usando las funciones GET y STORE en la pantalla de estado de almacenamiento.
X. CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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PRACTICA 9 FUNCIONAMIENTO Y OPERACION DE LA ESTACION DE ALMACEN “MODO MANUAL CON TEACHING BOX Y MODO SEMIAUTOMATICO“
I. OBJETIVOS: • El alumno operará el sistema de almacenamiento automático ST-2000 usando la computadora con el software de control cim-2000 en su modalidad manual con teaching box y modo semiautomático. • El alumno comprenderá el funcionamiento del ST-2000. • El alumno realizará la operación del modulo ST-2000.
II. INTRODUCCION: Este software opera todo el sistema de operaciones, en diversos modos: modo automático, modo semi-automático y modo manual. El programa permite utilizar el interruptor de energía ON/OFF de cada estación a partir de la estación central, presentando en la pantalla el estado del sistema, simulando toda la secuencia de operaciones del proceso, e indicando la posición de cada estación.
III.-MATERIALES Y EQUIPO: • • • • • •
Computadora personal con puerto RS-232 Cable de comunicación maquina PC Modulo “ST-2000” Controlador lógico programable Pallets con o sin producto Teaching box del modulo st-2000
IV.-REGLAS DE SEGURIDAD: Antes de operar el modulo “ST-2000” en cualquiera de sus modos asegurarse: • Que el interruptor de potencia esté en “OFF”. • Localización del botón de parada de emergencia (“STOP”) en el panel. -80-
• Localización del Botón STOP en la pantalla del menú del software. • Que en la pantalla de control manual de la computadora refleje correctamente el estado de los pallets y de los productos almacenados en el bastidor. • No tocar ninguno de los sensores del modulo ya que podrías causar algún desbalanceo en sus coordenadas lo cual provocaría un mal funcionamiento. • Si por cualquier circunstancia no realizaste la práctica no.1 no podrás hacer esta práctica (por tu seguridad y la del equipo).
V.-PRINCIPIOS DE OPERACION: • Todos los productos son almacenados en el sistema usando una unidad de almacenamiento (carga unitaria) de dimensiones uniformes. En la mayoría de los sistemas de manufactura integrados por computadora (CIM), la carga unitaria es un pallet, la cual se utiliza para almacenar piezas y transportarlas a los diversos módulos de procesamiento. • Las cargas de pallet que deben ser almacenadas son transportadas al buffer de entrada y salida. La identificación y el contenido del pallet son comunicados a la computadora de control central. Esta computadora asigna al pallet un sitio de almacenamiento en el bastidor y guarda la ubicación en su memoria. El pallet es trasladado del buffer al sitio de almacenamiento por un apilador (también denominado apilador o manipulador en tres ejes). • Cuando se necesita el producto, un pedido de recuperación es enviado a la computadora de control. La computadora busca en su memoria y dirige al apilador a un sitio seleccionado para recuperar el pallet con el producto. El apilador entrega el pallet al buffer, y manipulador es el encargado de depositarlo en la cinta transportadora.
VI.-DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1. Encender el PLC principal girando la perilla on-off ubicada en la parte superior del gabinete eléctrico de la estación principal. 2. Encender la computadora e iniciar la ejecución del programa cim-2000 3. Encender el módulo ST-2000, girando la perilla on-off ubicada en el gabinete eléctrico. -81-
4. Observar el indicador de presión de aire en la pantalla principal, si en este aparece la indicación de baja de aire notifique al encargado del laboratorio para que encienda el compresor de aire y abra las válvulas de paso. 5. Dar click en el ícono “MAIN –PLC” en la pantalla de cim-2000. Aparecerá la pantalla de programación principal, como se muestra en la figura 1. 6. Seleccionar “Common Work Permission” (se pide permiso a la estación para trabajar) y “System Can TAKE – UP” (se habilita la opción de tomar y dar producto) haciendo click sobre el botón correspondiente (el fondo de los indicadores se pondrá verde) en la ventana mostrada en la figura 1. 7. Seleccionar “Storage” (con lo que la estación ST-2000 quedara incluida en el lazo de control del sistema CIM) en la lista STATION SETTING (Fig. 1).
Figura 1. Pantalla Principal de Programación
8. Regresar a la pantalla inicial y seleccionar la estación de almacenamiento ST –2000. Hay dos maneras de iniciar la MMI (interfaz hombre – máquina) del modulo ST- 2000: ¾ Seleccionando el pulsador STORAGE en la pantalla inicial. ¾ Seleccionado el rectángulo que representa el puesto del SR –2000 en el contorno del sistema CIM- 2000.
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9. Verificar que los botones Power On y el botón Ready estén en verde ya que nos indican que nuestra estación esta lista para trabajar, como se muestra en la figura 2.
Figura 2. Pantalla del menú principal
VII. MODO MANUAL CON TEACHING BOX: 1. Presionar el botón “Stop” de la parte superior de la ventana “Storage Station”. 2. Cambiar el selector de automático a manual, el cual se encuentra ubicado en el gabinete eléctrico de la estación ST-2000. 3. Conectar el teaching box mediante su conexión db-15 en dos líneas. 4. Una vez realizados estos pasos usted podrá manipular el apilador en sus tres ejes(X,Y,Z). 5. Cuando realice cambios de lugar de los pallets con el teaching box debe de estar de frente al bastidor, con esto podrá reducir el riesgo de algún golpe al bastidor de parte del pistón en eje z, causado por algún error de paralaje al intentar extraer o depositar los pallets del bastidor.
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VIII. MODO SEMIAUTOMATICO:
Fifura 3. Storage Station 1. Hacer click en el botón “main” para regresar a la pantalla de storage station. 2. Presionar stop, para detener el modo que se esté utilizando. 3. Presionar “Start” y posteriormente “Semi” (observará que se ponen de color azul indicando que se están ejecutando). 4. En esta ventana semiautomático.
presionar “semi-control”
y aparecerá el panel de control
5. En esta ventana podremos observar diferentes funciones las cuales se podrán ejecutar dando las coordenadas de “x” y “y” según correspondan para extraer o almacenar algún producto.
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Figura 4. Modo Semiautomático 5.1. P&D manipulator put on conveyor.- Esta opción permite que el manipulador rotacional extraiga un pallet del buffer y lo deposite en la banda transportadora. 5.2. P&D manipulator get from conveyor.- Esta opción permite que el manipulador tome un pallet de la banda transportadora y lo deposite en el buffer. 5.3. STACKER single get from xx ,yy action.- Manda al apilador de su posición de origen a las coordenadas dadas para que extraiga un pallet. 5.4. STACKER single put to xx ,yy action.- Almacena un pallet del buffer de entrada a las coordenadas dadas. 5.5. STACKER single get from xx ,yy put 00.00 action.- Recoge un pallet de las coordenadas dadas y lo deposita en el buffer. 5.6. STACKER single get from 00,00 put xx ,yy action.- Recoge un pallet del buffer y lo almcena en las coordenadas dadas. 5.7. SELF TEST.-Realiza una prueba de todas coordenadas en el bastidor llevando el apilador a cada una de ellas.
-85-
6. Una vez que ya ha entendido cada uno de los modos de operación del módulo ST-2000 realice las siguientes instrucciones cuando haya terminado y entregue un reporte de lo observado.
¾ En el modo semiautomático almacenar en el bastidor en las coordenadas 1,0-2,1-3,24,3-5,0-6,1-7,2-8,3.
¾ Con la ayuda del apilador intercambiar de lugar los pallets de la localidad 0,0 envié a la localidad 1,1. ¾ Con la ayuda del manipulador rotacional poner un pallet en el buffer y almacenarlo en la localidad 8,3. ¾ Escribir la secuencia que debe seguir para la operación manual del modulo ST-2000. ¾ Escribir la secuencia que debe seguir para la operación semiautomática del modulo ST-2000.
¾ Escribir la secuencia que debe seguir para la operación “teaching box” del modulo ST2000.
IX. CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
BIBLIOGRAFIA • •
Degem Systems, “Sistema de entrenamiento CIM-2000 Mechatronics”, cap. 5. Degem Systems, “Curso PN-2800 Sistemas Pneumáticos”, pp. 15-20, 49-51 -86-
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