Célula de Fabricación Flexible, MPS-C Estación 7: Clasificación ...

Uso al que se destinaEsta estación ha sido desarrollada y producida exclusivamente con fines deformación profesional y continuada, en el campo de la automatización y lascomunicaciones. La empresa que imparta la formación y/o los instructores debenasegurar que los alumnos observan las medidas de seguridad descritas en losmanuales suministrados.Festo Didactic declina cualquier responsabilidad por daños a los alumnos, a laorganización, a terceras partes, o a todos ellos, como resultado del uso o aplicaciónde los equipos fuera de la situación de pura formación.Nº de artículo:Descripción:Célula MPS-C, Estación de Clasificación. Manual deFuncionamientoFecha: 10/2003 – revisado 01/2004Autor:Aquilino Rodríguez Penin© Festo Didactic , 2003Internet: www.festo.com/didactice-mail: did@festo.comSin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproduccióntotal o parcial de este documento, así como su uso indebido y/o su exhibición ocomunicación a terceros. De los infractores se exigirá el correspondienteresarcimiento de daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechosinherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos.©Festo Didactic 3

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Contenido1 INTRODUCCIÓN...................................................................................... 71.1 OBJETIVOS...................................................................................... 71.2 SEGURIDAD..................................................................................... 91.2.1 Recomendaciones ..................................................................... 91.2.2 A tener en cuenta ...................................................................... 91.3 GARANTÍAS Y RESPONSABILIDADES......................................................... 112 LAS ESTACIONES MPS.......................................................................... 132.1 ESTRUCTURA DE LAS ESTACIONES.......................................................... 132.2 CONEXIONES.................................................................................. 142.2.1 Estación ................................................................................. 142.2.2 Botonera ................................................................................ 152.2.3 Cuadro Eléctrico ...................................................................... 153 LA ESTACIÓN DE CLASIFICACIÓN ...................................................... 173.1 DESCRIPCIÓN................................................................................. 173.2 COMPONENTES............................................................................... 183.2.1 Módulo de transporte .............................................................. 183.2.2 Rampas de clasificación ........................................................... 193.3 FUNCIONAMIENTO DE LA ESTACIÓN ........................................................ 203.3.1 Conexión ................................................................................ 203.3.2 Puesta a cero .......................................................................... 213.3.3 Posición inicial........................................................................ 223.3.4 Secuencia de trabajo................................................................ 233.3.5 Modos de trabajo de la Estación ................................................ 243.3.5.1 Ciclo Continuo................................................................. 243.3.5.2 Ciclo único...................................................................... 243.3.5.3 Ciclo Paso a Paso............................................................. 253.4 PILOTOS DEL PANEL DE MANDO............................................................ 263.5 DEFECTOS..................................................................................... 273.5.1 Fallo leve................................................................................ 273.5.2 Fallo grave.............................................................................. 273.6 MANDO REMOTO............................................................................. 283.7 COMBINACIONES............................................................................. 294 PROGRAMA DE CONTROL................................................................... 314.1 SEÑALES DE E/S............................................................................. 314.2 PROGRAMAS.................................................................................. 324.2.1 FC1 – Datos Comunicación ........................................................ 334.2.1.1 Estado de la estación ....................................................... 344.2.1.2 Control de la estación....................................................... 354.2.1.3 Diálogo básico................................................................ 364.2.1.4 Mando remoto ................................................................ 374.2.2 FC9 – Permisos........................................................................ 394.2.3 FC10 – Mando ......................................................................... 40©Festo Didactic 5

Proponemos algunos temas que se pueden desarrollar con este equipo:- Sustitución de un sistema de control por relés, por un PLC- Diseño de los esquemas eléctricos correspondientes- Motores de accionamiento de transportadores- Programación de contadores- Programación de PLC- Programación de una sección operativa- Programación de una secuencia de restablecimiento (Reset)- Programación de una función de PARO DE EMERGENCIA- Optimización del tiempo de ciclo©Festo Didactic 8

1.2 Seguridad1.2.1 RecomendacionesSe deben observar siempre las recomendaciones y normas fundamentales sobreseguridad.Cualquier persona que trabaje con el Sistema Modular de Producción, debeobservar con especial atención las recomendaciones de seguridad.Además, deben respetarse las normas y regulaciones sobre prevención deaccidentes, aplicables localmente.El responsable del funcionamiento se compromete en asegurar que el SistemaModular de Producción es utilizado solamente por personas que:- Estén familiarizadas con las normas básicas relacionadas con la seguridadoperativa y prevención de accidentes.- Hayan recibido instrucciones en el manejo del Sistema Modular deProducción.- Estén medianamente habituados en trabajar con seguridad.1.2.2 A tener en cuentaGeneral- Los alumnos sólo deben trabajar en la estación bajo la supervisión de uninstructor.- Observar los datos de los componentes individuales de las fichas técnicas.Electricidad- Las conexiones eléctricas deben establecerse y desconectarse sólo cuandola tensión principal esté cortada- Utilizar sólo bajas tensiones de hasta 24 V DC.Neumática- No sobrepasar la presión admisible de 8 bar (800 kPa).- No aplicar el aire comprimido hasta que no se hayan establecido yasegurado todas las uniones con tubos.- No desconectar conductos de aire que estén bajo presión.- Hay que tener especial cuidado al aplicar el aire comprimido. Los cilindrospueden avanzar o retroceder tan pronto se aplique el aire comprimido.Mecánica- Montar todos los componentes en la placa de forma segura.- No intervenir manualmente a no ser que la máquina se halle parada.©Festo Didactic 9

El Sistema Modular de Producción está diseñado según los últimos avances en estatecnología y cumple con reconocidas normas de seguridad. Sin embargo, al utilizarel sistema puede haber un riesgo de ocasionar daños físicos o lesiones al usuario oa terceras partes, o de causar daños a la máquina o a otros bienes materiales.El Sistema Modular de Producción debe serutilizado exclusivamente con fines didácticos y encondiciones absolutamente seguras.©Festo Didactic 10

1.3 Garantías y responsabilidadesEn principio, se aplican todos nuestros "Términos y Condiciones de Venta". Estostérminos se ponen a disposición del responsable del funcionamiento, a lo mástardar en el momento de la firma del contrato. Las reclamaciones de la garantía yresponsabilidad por daños a personas y materiales quedan excluidas si estaspueden imputarse a una o varias de las siguientes causas:- Uso de la instalación con fines que no son los previstos- Montaje de la máquina, puesta a punto, funcionamiento o mantenimientoincorrectos- Funcionamiento de la instalación utilizando equipos de seguridaddefectuosos o mal montados, o dispositivos protectores fuera de servicio.- La falta de observación de notas de las instrucciones de funcionamiento enrelación con el transporte, almacenamiento, montaje, puesta a punto,funcionamiento, mantenimiento y preparación del equipo- Modificaciones constructivas no autorizadas en la instalación- Supervisión inadecuada de la instalación o de componentes sometidos adesgaste- Reparaciones llevadas a cabo incorrectamente- Catástrofes resultantes por causas ajenas o por fuerza mayor.Festo Didactic declina cualquier responsabilidad por daños a los alumnos, a laorganización, a terceras partes, o a todos ellos, como resultado del uso o aplicaciónde los equipos fuera de la situación de pura formación.©Festo Didactic 11

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2Las estaciones MPS2.1 Estructura de las estacionesLa estructura de las estaciones de la Célula MPS-C es totalmente modular. Mantieneseparados, como elementos independientes:- La máquina- El controlAquí se encuentran los elementos mecánicos, sensores y actuadoresque componen la estación.El cuadro eléctrico con la alimentación y el sistema de control (PLC)- El mandoEl Panel de Mando, con los pulsadores, pilotos y señales deinterconexión con otras estacionesLas señales de la Estación están centralizadas en unos módulos de interfase quepermiten la conexión mediante un sistema estandarizado de cableado (cables deconexión del tipo Syslink, de Festo), evitando así la utilización de herramientas paraconectar o desconectar los diferentes módulos que componen una estación.Teniendo el cable Syslink adecuado, el cambio de modelo o marca de autómata esuna operación que se puede realizar, sin herramientas, en cuestión de segundos.Las estaciones pueden funcionar como elementos independientes, o en conjunto,como proceso productivo. Como Célula de Fabricación, la comunicación entreestaciones se lleva a cabo mediante unas fotocélulas situadas en los laterales delas mismas, o mediante un sencillo cableado entre las conexiones previstas en losPaneles de Mando.Otra posibilidad es el intercambio de información mediante un bus decomunicaciones industrial, o Bus de Campo.©Festo Didactic 13

2.2 ConexionesLas interconexiones entre los diferentes módulos se realizan mediante conectoresde tipo Centronics (los de impresora)12.2.1 EstaciónLas señales de la Estación se conectan al PLC, situado en el cuadro eléctrico,mediante el cable XMA.Al PLC©Festo Didactic 14

2.2.2 BotoneraLa Botonera se conecta al PLC, situado en el cuadro eléctrico, mediante el cableXMG.Al PLC2.2.3 Cuadro EléctricoEl cuadro eléctrico de las estaciones de la Célula de Fabricación MPS-C es de modeloúnico y estándar. Esto quiere decir que los cuadros de las estaciones sonintercambiables.La única precaución a tener en cuenta es la de cargar el programa de controlcorrespondiente a la estación en la cual se instale el cuadro eléctrico.EABFDCEn el cuadro se monta el sistema de bornas (A) necesario para la distribución dealimentaciones, las interconexiones para el sistema de emergencia (B), y el©Festo Didactic 15

autómata programable (C), que controlará la estación, junto con la fuente dealimentación (D)Las señales de entrada y salida del autómata se localizan en unas mangueras (E)provistas de conectores tipo Centronics (sistema Syslink), que van directamente a laestación y al Panel de Mando.EstaciónPanel de Mando (vista posterior)©Festo Didactic 16

3La Estación de Clasificación3.1 DescripciónSegún VDI 2860, la clasificación forma parte de la función de manipulación decantidades cambiantes.La sección de transporte puede derivarse para la clasificación, donde se activandiferentes topes desviadores según el tipo de pieza.Las piezas deben entrar individualmente para que no se vean afectadas por losmovimientos de conmutación de los topes desviadores.En la estación de Clasificación, las piezas son clasificadas en tres rampas, deacuerdo con el material y el color.Un sensor óptico de reflexión detecta las piezas que entran en el transportador.Las características de la pieza (negra, roja, metálica) son detectadas por unossensores situados en la entrada, frente al dispositivo de retención, y es clasificadaen la rampa apropiada a través de los topes desviadores, los cuales se mueven pormedio de cilindros de carrera corta.Un sensor óptico de reflexión supervisa el nivel de llenado de las rampas.©Festo Didactic 17

3.2 ComponentesLos componentes más destacados de esta estación son:- Módulo de transporte- Rampas de clasificación3.2.1 Módulo de transporteEl módulo de Transportador se utiliza para transportar y expulsar las piezas.El accionamiento de la cinta transportadora se realiza por medio de un motor de DC.Pueden activarse dos topes desviadores por medio de unos cilindros de carreracorta, con lo que las piezas pueden clasificarse según sus características o tipo.Un sensor de barrera de luz detecta si hay pieza disponible al principio deltransportador. Esto hace que se inicie el ciclo del programa y que se ponga enmarcha la cinta de transporte.La pieza es detenida por medio de un dispositivo de tope neumático, donde unsensor de reflexión identifica el color de la pieza (roja o negra)Las piezas metálicas son detectadas por un sensor inductivo de proximidad.Según la pieza, se activan los correspondientes topes desviadores.Una vez que la pieza ha sido liberada por el dispositivo de tope, es transportadahasta la rampa correspondiente.©Festo Didactic 18

3.2.2 Rampas de clasificaciónEl módulo de rampas se utiliza para transportar o almacenar las piezas.Este módulo puede aplicarse universalmente, gracias a su inclinación y alturavariables.En la estación de Clasificación se utiliza un módulo de Rampa triple.Un sensor óptico de reflexión detecta la pieza entrante en el módulo de rampa yfinaliza el ciclo del programa.©Festo Didactic 19

3.3 Funcionamiento de la Estación3.3.1 ConexiónLas estaciones del Sistema Modular de Producción, MPS-C, se entregan:- montadas- ajustadas para funcionar- puestas a punto- verificadasLa puesta a punto se limita normalmente a una verificación visual para asegurar quelos cables, tubos y alimentaciones son correctos.Todos los componentes, tubos y cables están claramente marcados de forma quepuedan establecerse fácilmente todas las conexiones.- Verificar que hay alimentación- Desenclavar la emergencia (si está activada, el piloto I5, en el Panel deMando, está apagado)I5©Festo Didactic 20

3.3.2 Puesta a ceroEl piloto Reset se enciende.Retirar todas las piezas que se encuentren en los puntos de trabajo de la estación.Pulsando Reset, la estación comienza lasecuencia de puesta a cero (el piloto Resetparpadea en secuencias de 3 destellosmientras dure la maniobra)Al terminar, la estación queda en lo que sedenomina habitualmente Posición Inicial.©Festo Didactic 21

3.3.3 Posición inicialEs la situación tal que los elementos de la estación se encuentran listos para realizarla secuencia de trabajo al recibir la orden de Marcha. Siempre se debe partir de estasituación.- Cinta transportadora despejada- Desviadores recogidos- Tope de retención extendido- Sin pieza en la entrada- Espacio en todas las rampas para, por lo menos, una pieza.Si todo ha sido correcto hasta el momento:Reset queda apagado (estación iniciada, sin defectos)Start se enciende (posición inicial, libre)Q1 encendido (entrada de material no permitida)©Festo Didactic 22

3.3.4 Secuencia de trabajoAl pulsar Start, y con permiso de la estación siguiente (piloto Q1 de ésta apagado),se ejecuta la secuencia de movimientos del ciclo de trabajo:1. Se verifica la presencia de pieza. Si se detecta pieza:2. Motor de la cinta en marcha3. Se verifica que la fotocélula de detección de pieza queda despejada.4. Identificación de la piezaPieza negra:5. Replegar tope.6. Esperar paso de pieza a rampas (barrera de control de llenado derampas).7. Extender tope8. Detener cinta.Pieza metálica:5. Desplegar desviador 2 (centro)6. Esperar paso de pieza a rampas.7. Extender tope8. Replegar desviador9. Detener cinta.Pieza roja:5. Desplegar desviador 1 (lado entradas)6. Esperar paso de pieza a rampas.7. Extender tope8. Replegar desviador9. Detener cinta.©Festo Didactic 23

3.3.5 Modos de trabajo de la EstaciónEl programa de control de la Estación permite el funcionamiento de la misma en tresmodalidades:- Ciclo Continuo- Ciclo a Ciclo- Paso a PasoMediante el Panel de Mando podremos determinar elmodo de trabajo.3.3.5.1 Ciclo ContinuoLa estación trabaja cada vez que reciba piezas. Solo se detendrá a causa de undefecto o mediante una petición de paro (Stop)- Estación en posición inicial (Start encendido).- Con la llave en posición Auto (vertical)- Pulsar Start, se activa una petición de marcha.- El piloto Q1 se apaga para indicar que la estación admite otra pieza.- Entra pieza.- Al detectar la pieza, se inicia la secuencia de forma automática.- El piloto Start se apaga para indicar que el proceso está en marcha.- El piloto Q1 se enciende para indicar que la estación no admite otra pieza.- El ciclo termina.- Start se enciende.- Q1 se apaga.- Se espera la siguiente pieza.3.3.5.2 Ciclo únicoLa estación realiza una sola vez el ciclo de trabajo, quedando en stop al terminar lasecuencia.- Estación en posición inicial (Start encendido).- Con la llave en posición Man (horizontal)- Pulsar Start, se activa una petición de marcha.- El piloto Q1 se apaga para indicar que la estación admite otra pieza.- Entra pieza.- Al detectar la pieza, se inicia la secuencia de forma automática.- El piloto Start se apaga para indicar que el proceso está en marcha.- El piloto Q1 se enciende para indicar que la estación no admite otra pieza.- El ciclo termina.- Start se enciende.- Se anula la petición de marcha (debe pulsarse otra vez Start)©Festo Didactic 24

3.3.5.3 Ciclo Paso a PasoEn esta modalidad la estación trabaja de forma independiente (piloto Q1 encendido)La estación realiza un solo movimiento cada vez que se pulse el botón Start.Activación:- Con la llave en cualquier posición.- Pulsar y mantener el botón Reset durante 2segundos.- El piloto Start se apaga.- El piloto Q2 se enciende intermitente para indicar elmodo Paso a paso activo.- Pulsar Start para avanzar un paso del ciclo detrabajo.El piloto Q1 se enciende para indicar que la estación no admite otra pieza.Desactivación:- En posición inicial, pulsar y mantener el botón Stop durante 2 segundos.- Q2 se apaga.- Start se enciende.Particularidades:En algunas estaciones no se permite este tipo de funcionamiento debido a laestructura del programa:Estación 3, Proceso.Estación 5, Pulmón (Buffer)Estación 6, Montaje©Festo Didactic 25

3.4 Pilotos del Panel de MandoInforman sobre el estado operativo de la estación. En la siguiente tabla se resumenlas diferentes situaciones operativas con sus correspondientes combinaciones depilotos.I5 Start Reset Q1 Q21 0 0 1 0 Conexión de la estación1 0 1 1 0 Control listo, pulsar Reset1 1 0 1 0 Estación en posición inicial1 1 0 0 0 Pulsar Start, estación esperando1 0 0 1 0 Estación trabajando1 1 0 0 0 Estación esperando1 x 1, puls x x Estación con defecto1 0 0 0 1, puls Modo paso a paso1 0 0 1 1, puls Modo paso a paso, estación trabajando0 x x x x Fallo tensión salidas, emergencia1 1,puls 0 1 0 Petición de paro a fin de cicloI5Particularidades:- Estación 5 (Almacén Intermedio)El piloto Q2, parpadeando rápidamente, indica un fallo en el sistema deconteo de piezas. La estación debe reiniciarse por completo (obliga a haceruna nueva puesta a cero)- Estación 3 (Proceso)El piloto Q1 se enciende y apaga de forma continua, indicando a la estaciónanterior los momentos durante los cuales puede admitir piezas en el platogiratorio.©Festo Didactic 26

3.5 DefectosLa estación tiene implementado un programa de monitorización de funcionamiento.Esto permite detectar situaciones anómalas durante el funcionamiento de la misma:- Falta de piezas en un cargador- Fallos de detectores o actuadores- Fallos mecánicosSi se activa cualquier alarma de las previstas, el bit “Defecto” se pone a “1”,interrumpiendo la secuencia de la máquina y deteniendo ésta.En el Panel de Mando, el piloto del pulsador Reset se encenderá de formaintermitente.En función del tipo de alarma activada, hay dos procedimientos a seguir:3.5.1 Fallo leveSolo detiene la secuencia, es posible continuar de nuevo. Este caso podría ser el dela falta de piezas en un cargador, o el desajuste de un sensor.1. Solucionar la causa del problema.2. Pulsar Reset.3. La secuencia continuará desde el punto en el cual se había detenido.3.5.2 Fallo graveEs el tipo de fallo que provoca un paro incontrolado (paro de emergencia), o unasituación que requiera manipulación en la estación (un detector roto)En cualquier caso, la secuencia de trabajo se altera de tal manera que no es posiblereanudarla como en el caso de un fallo leve.1. Solucionar la causa del problema2. Retirar los elementos que estorben la secuencia normal (p.e., piezas amedio proceso)3. Realizar la secuencia de reposición igual que si se hubiera pulsado laemergencia o se diera tensión al equipo.4. La máquina quedará lista para volver a empezar (posición inicial)©Festo Didactic 27

3.6 Mando remotoEs el control y monitorización remoto de la estación, ya sea desde un programa devisualización o Panel de Operador, o desde otra estación dentro de un bus decomunicaciones.El programa de la estación contempla una serie de señales que permitiráncontrolarla desde el exterior:- Marcha- Paro- Reset- Comandos (tipo de pieza a pasar, número de piezas, etc.)Más adelante, en el apartado 3, referente a las comunicaciones, en el capítuloPrograma de control, se describe el funcionamiento de estas señales.©Festo Didactic 28

3.7 CombinacionesLas estaciones de la Célula se pueden combinar de la siguiente manera con laestación de Clasificación:NombreMontajeanteriorMontajePosteriorE1- Distribución X -E2- Verificación X -E3- Proceso X -E4- Manipulación(PickAlfa)X -E5- Pulmón X -E6- Robot X -E6A- Montaje X -E8- Punzonado - -E7- Clasificación - -©Festo Didactic 29

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4Programa de control4.1 Señales de E/SLas señales utilizadas para el control de la estación:Señal Símbolo Comentario1.0 MarchaCinta Activar cinta de transporte1.1 Desviar1 Desplegar desviador 11.2 Desviar2 Desplegar desviador 21.3 Desbloquear Replegar bloqueo de piezas1.41.51.61.7 EstOcupada Estación trabajando, no acepta piezas2.0 PilotoSTART Piloto del pulsador Start2.1 PilotoRESET Piloto del pulsador Reset2.2 PilotoQ1 Piloto indicador estación ocupada2.3 PilotoQ2 Piloto indicador modo ciclo Paso a Paso2.4 EstAnteriorQ4 Señal diálogo con estación anterior2.5 EstAnteriorQ5 Señal diálogo con estación anterior2.6 EstSiguientQ6 Señal diálogo con estación siguiente2.7 EstSiguientQ7 Señal diálogo con estación siguiente0.0 PiezaEntrante Detectada pieza en la entrada0.1 DetPiezaMetal Detección del sensor inductivo0.2 DetPiezaRoja Detección sensor óptico0.3 RampaLlena Una de las rampas está llena0.4 Desviador1OFF Desviador 1 replegado0.5 Desviador1ON Desviador 1 extendido0.6 Desviador2OFF Desviador 2 replegado0.7 Desviador2ON Desviador 2 extendido0.8 PulsSTART Pulsador Start0.9 PulsSTOP Pulsador Stop0.10 SelAutoMan Selector AUTO (0) / MANUAL (1)0.11 PulsRESET Pulsador Reset0.12 EstAnteriorI Señal diálogo con estación anterior0.13 TensionOK Señal diálogo con estación anterior /Tensión OK0.14 EstSiguientI6 Señal diálogo con estación siguiente0.15 EstSiguientI7 Señal diálogo con estación siguiente©Festo Didactic 31

4.2 ProgramasEl control de la estación se realiza mediante un Autómata programable OMRON, deltipo CJ1M-ETN.El software utilizado ha sido: CX-PROGRAMEREn el proyecto de la Célula, el programa a cargar para el control de la estación es eldenominado: E7-CLASIFICACIONEl programa de control se ha creado de forma modular, de manera que sea sencilloel diagnóstico de posibles errores, así como las posteriores modificaciones quepuedan realizarse.Los programas que se encuentran en la estación de Clasificación son:Progra ma Nombre DescripciónOB100 C. INICIO Se ejecuta una vez al dar tensión al equipo.Inicializa variables.OB1 PRINCIPAL Coordina el resto de programasFC1 DATOS_COMUNIC Sirve para el intercambio de datos entre la memoriade trabajo y las dos tablas de datos (DB) utilizadaspara las comunicaciones remotas con la estación.FC9 PERMISOS Se definen las condiciones de trabajo de la estación,así como los permisos de movimiento dedeterminados elementos (Posición inicial, Permisode salida, Permiso de Entrada)FC10 MANDO Monitoriza las señales de los pulsadores del Panelde Control.FC12 SECUENCIA Control de la secuencia de trabajo de la estación.FC13 REPOSICIÓN Control de la secuencia de puesta a cero después dedar tensión o de activar la emergencia.FC18 DEFECTOS Monitorización de los defectos de la estación yactivación de las alarmas correspondientes.FC19 PILOTOS Control de los pilotos de la estaciónDB1 COMS_OUT Señales de estado de la estación hacia el exterior.DB2 COMS_IN Señales de mando desde el exterior.©Festo Didactic 32

4.2.1 FC1 – Datos ComunicaciónEn esta función se realiza el intercambio de datos entre la memoria del autómata ylas dos tablas de datos utilizadas para comunicar la estación con el exterior.En la tabla DB1 se encuentran las señales que comunican el estado de la estación(salidas lógicas hacia bus) al elemento que realice las tareas de supervisión ymando (el Maestro de la Célula)En la tabla DB2 se encentran las órdenes que recibe la estación (entradas lógicasdesde bus) desde el elemento que realice las tareas de supervisión y mandoMediante estas dos tablas es muy sencillo implementar un sistema decomunicaciones mediante bus de campo (por ejemplo, Profibus) o mediante unainterfase gráfica (sistema Scada)©Festo Didactic 33

4.2.1.1 Estado de la estaciónSeñales de estado (DB1, 20 Bytes de Salida se envían al bus)Cada señal tiene una breve descripción sobre su función. Se han previsto reservaspara futuras ampliaciones.©Festo Didactic 34

4.2.1.2 Control de la estaciónSeñales de mando (DB2, Entradas, 6 bytes se reciben desde el bus)Mediante estas señales podemos controlar la estación de modo remoto:Marcha:Paro:Reset:BorrarC :Se evalúa por flanco, petición de marchaSe evalúa por flanco, petición de paroSe evalúa por flanco, petición de resetSe evalúa por flanco, borrar contadores©Festo Didactic 35

4.2.1.3 Diálogo básicoLa secuencia básica de diálogo sugerida sería (visto desde el lado estación):1- La estación notifica que está en posición inicial (DB1 – PosIni = 1)2- El Maestro envía entonces la orden de Marcha hacia la estación (DB2 –Marcha=1)3- La estación notifica que ha recibido la orden activando la petición demarcha (DB1 – PetMarcha=1)4- Cuando el Maestro ve la señal de petición de marcha activa (DB1),borra la orden de marcha (DB2)El resto de señales libres pueden utilizarse para controles varios.Las señales más importantes se encuentran en una tabla de variables (VAT) dentrodel conjunto de programas de cada estación. De esta manera se puede probar laestación en modo remoto.Las órdenes básicas, así como sus confirmaciones por parte de la estación:Orden Confirmación (a “1”)"COMS_IN".E7_Clasif.Marcha "COMS_OUT".E7_Clasif.PetMarcha"COMS_IN".E7_Clasif.Paro "COMS_OUT".E7_Clasif.PetParo"COMS_IN".E7_Clasif.Reset "COMS_OUT".E7_Clasif.Defecto"COMS_IN".E7_Clasif.BorrarC Contadores a “0”©Festo Didactic 36

4.2.1.4 Mando remotoEn los programas de control de la estación se incluye una tabla del tipo VAT, con lasvariables básicas para realizar el control y monitorización de la misma.Localización Simbólico FunciónORDENESDB2.DBX 0.0 "COMS_IN".E7_Clasif.Marcha Bit Marcha remota, poner a cerouna vez confirmada por laestación.DB2.DBX 0.1 "COMS_IN".E7_Clasif.Paro Bit Paro remoto, poner a cerouna vez confirmado por laestación.DB2.DBX 0.2 "COMS_IN".E7_Clasif.Reset Bit Reset remoto, poner a cerouna vez confirmado por laestación.DB2.DBX 0.3 "COMS_IN".E7_Clasif.BorrarC Bit Borrado contadores, poner acero una vez confirmado por laestación.ESTADODB1.DBX 0.0 "COMS_OUT".E7_Clasif.Iniciada Estación iniciadaDB1.DBX 0.1 "COMS_OUT".E7_Clasif.Defecto Defecto activoDB1.DBX 0.2 "COMS_OUT".E7_Clasif.PosIni Estación en posición inicialDB1.DBX 0.5 "COMS_OUT".E7_Clasif.CicloU Modo trabajo en Ciclo Unico(llave en Manual)DB1.DBX 0.6 "COMS_OUT".E7_Clasif.CicloC Modo trabajo en Ciclo Continuo(llave en Automático)DB1.DBX 0.7 "COMS_OUT".E7_Clasif.CicloP Modo trabajo en Paso a Paso(llave en cualquier posición)DB1.DBX 0.4 "COMS_OUT".E7_Clasif.CicloReset Ciclo de puesta a cero activoDB1.DBX 1.0 "COMS_OUT".E7_Clasif.PetMarcha Petición de Marcha activaDB1.DBX 1.1 "COMS_OUT".E7_Clasif.PetParo Petición de Paro activaDB1.DBB 7 "COMS_OUT".E7_Clasif.CONTADOR1 Contador piezas negrasDB1.DBB 8 "COMS_OUT".E7_Clasif.CONTADOR2 Contador piezas rojasDB1.DBB 9 "COMS_OUT".E7_Clasif.CONTADOR3 Contador piezas metálicas©Festo Didactic 37

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4.2.2 FC9 – PermisosDetermina el estado de las variables implicadas en algunos movimientos de laestación, y de los permisos correspondientes para el diálogo con las otrasestaciones.Las señales más habituales son:PosIni:Se pone a “1” cuando los elementos de control de la estación se hallan ensus posiciones iniciales. Esta situación se alcanza por primera vez alterminar la secuencia de reposición o Puesta a cero (controlada por elprograma FC13)EstOcupada:A “1” para indicar a la estación anterior que no puede recibir piezas para suprocesado.Esto ocurre cuando:-está trabajando ya en alguna pieza-tiene un defecto-no se ha realizado la puesta a cero de la estaciónEsta situación se comunica mediante una fotocélula marcada comoIP_N_FO (salida digital), situada en el lado de las entradas.En esta estación, al ser la primera en el ciclo productivo, esta señal no tieneefecto.EstSalidaLibre:Es una entrada digital que indica la disponibilidad de la estación siguientepara recibir piezas. Se indica mediante el detector fotoeléctrico marcadocomo IP_FL.Cuando está a “1”, no se permite la entrada de piezas en la estaciónsiguiente.©Festo Didactic 39

4.2.3 FC10 – MandoSe ocupa de la gestión de la botonera, realizando el diálogo Hombre-Máquina,interpretando las señales de los pulsadores y selectores, y mostrando el estadooperativo de la estación mediante los pilotos incorporados.MarchaAl pulsar Start, se activa una petición de marcha que, unida a otrascondiciones (PosIni, sin defectos, etc.), permitirá la activación de lasecuencia de trabajo (“BitPetMarcha”=1)ParoEl paro es del tipo de Fin de Ciclo.Ciclo único:No tiene efecto, pues el ciclo se realiza una sola vez y se desactiva lapetición de marcha al final del ciclo de trabajo (“BitPetMarcha”=0).Ciclo continuo:Al pulsar Stop, se activa una petición de paro que, al final de la secuenciade movimientos, anulará la petición de marcha. Esta condición se refleja enel piloto Start intermitente.Pulsando Start en cualquier momento del ciclo, se recupera la petición demarcha, quedando Start fijo otra vez.©Festo Didactic 40

4.2.4 FC12 – Secuencia de trabajoControla la secuencia de movimientos durante el ciclo de trabajo.©Festo Didactic 41

En función del modo de trabajo escogido (paso a paso, ciclo a ciclo o ciclo continuo),cambiará la evolución del mismo:Paso a paso:La petición de marcha se borra en cada paso, consiguiendo así unmovimiento de la secuencia cada vez que se pulse el botón Start.Ciclo a Ciclo:La petición de marcha se borra al final del ciclo, quedando la estación enespera de otra pulsación a Start para realizar otro ciclo completo detrabajo.Ciclo continuo:La petición de marcha se borrará a final de ciclo cuando haya activa unapetición de paro. En este caso, la estación funcionará mientras haya piezasen el cargador.©Festo Didactic 42

4.2.5 FC13 – ReposiciónEste programa realiza la secuencia de Puesta a Cero después de un paro deemergencia o tras conectar el equipo.Se activa al detectar un fallo en la tensión de alimentación de la estación, ya seaaccidental, o provocado por el pulsador de paro de emergencia.Se controla mediante la conexión de la tensión de alimentación a la entrada digitaldel PLC: “TensiónOK”Se realiza una serie de movimientos ordenados que permiten a la estación colocarsus elementos en la posición de inicio, quedando lista la estación para comenzar unciclo de trabajo.Al pulsar el botón Reset, se activa la secuencia de movimientos. Cuando éstatermina de forma satisfactoria, la señal “EstIniciada” se pone a “1”.Durante la secuencia de reposición, se prohíbe la entrada de material a la estación(el piloto Q1 se mantiene encendido, indicando el estado de la señal “EstOcupada”)Q1Q2Secuencia:1. Al conectar la estación, el piloto de la entrada I5 se enciende, indicando quehay tensión de alimentación en las salidas.2. El piloto Reset se enciende, fijo, indicando que la estación necesita realizaruna puesta a cero ( “EstIniciada”=0 ).3. Pulsando Reset la estación realiza la puesta a cero (el piloto Resetparpadea en secuencias de 3 destellos mientras dure la maniobra)4. Al terminar, el bit “EstIniciada” se pone a “1”.Con la estación en posición inicial:Reset se apaga (estación iniciada, sin defectos)Start se enciende (posición inicial, libre)©Festo Didactic 43

4.2.6 FC18 – AlarmasSe realiza una monitorización continua del estado de la estación, de manera que,ante cualquier situación irregular, se active un aviso sobre el particular.En el caso de las estaciones, la mayoría de las alarmas que se generan son activadaspor temporizadores de vigilancia asociados a movimientos, o condiciones quedeben cumplirse dentro de un tiempo máximo.Las alarmas quedan memorizadas, borrándose al pulsar el botón Reset si la causadel defecto ha desaparecido.Los errores previstos en esta estación son:"AL_NoIni":Estación sin inicializar. Se activa al dar tensión a la estación, y desaparece al realizarla secuencia de reposición o puesta a cero de la Estación."AL_Emergencia":Emergencia pulsada. Debe realizarse la secuencia de reposición o puesta a cero dela Estación."AL_Entrada":Si la estación está trabajando, indica a la Estación precedente el estado “ocupado”mediante el emisor A1 ( -IP_N_FO ) y ésta espera hasta tener permiso de entrada depiezas (el permiso se da cuando vemos apagarse el piloto Q1).Causas posibles:- el emisor A1 ( -IP_N_FO )- el receptor de la estación anterior (-IP_FL)- la fotocélula de detección de pieza (-PART_AV)La detección de la "entrada de pieza prohibida" se retarda unos milisegundos paradescartar la detección de la pieza actual.©Festo Didactic 44

“AL_DetEntrada”:Cuando se detecta una pieza en la entrada mediante el sensor fotoeléctrico -PART_AV, la cinta se hace avanzar, y debe cesar la detección de la pieza.Causas posibles:- No avanza la cinta.- Fallo de detección del sensor fotoeléctrico.©Festo Didactic 45

“AL_Rampa”:Si las rampas quedan bloqueadas por acumulación de piezas, no se permite laentrada de más piezas en la estación.Causas posibles:- la última pieza de la rampa bloquea el rayo del detector fotoeléctric o –B4.- mal funcionamiento del detector (por fallo o ajuste)Desvío 2 Desvío 1-B4negrametalroja“AL_DetRampa”:Cuando entra una pieza en la cinta, se memoriza su paso, y esta memoria se borra alpasar a una de las rampas.Si tarda demasiado tiempo en detectarse este paso mediante el detector –B4, seactiva la alarma.Causas posibles:- un fallo en el detector- la cinta no ha avanzado- fallo en el sensor de entrada, -PART_AV, que ha dado señal de detección(caso de ser una pieza negra, este detector es el único que se necesita)“AL_Desvio1ON”:Espera confirmación del despliegue del desvío 1 (ROJAS) mediante el detector -1B2.Causas posibles:- La electroválvula –1Y1 no funciona- No hay presión de aire- Falla el detector –1B2- Mecanismo atascado“AL_Desvio1OFF”:Espera confirmación del repliegue del desvío 1 (ROJAS) mediante el detector -1B1.Causas posibles:- La electroválvula –1Y1 no funciona- No hay presión de aire- Falla el detector –1B1.- Mecanismo atascado©Festo Didactic 46

“AL_Desvio2ON”:Espera confirmación del despliegue del desvío 2 (METAL) mediante el detector -2B2.Causas posibles:- La electroválvula –2Y1 no funciona- No hay presión de aire- Falla el detector –2B2.- Mecanismo atascado“AL_Desvio2OFF”:Espera confirmación del repliegue del desvío 2 (METAL) mediante el detector -2B1.Causas posibles:- La electroválvula –2Y1 no funciona- No hay presión de aire- Falla el detector –2B1.- Mecanismo atascadoLa posibilidad de un fallo en un detector del tipo REED (que se “enganche”), sevigila con estas alarmas.“AL_Det1B1”:Se da la orden de desplegar el desvío 1 y no desaparece la señal del detector.Causas posibles:- Se ha “enganchado” el detector.- Falla la electroválvula –1Y1- No hay presión- Mecanismo atascado“AL_Det1B2”:Se da la orden de replegar el desvío 1 y no desaparece la señal del detector.Causas posibles:- Se ha “enganchado” el detector.- Falla la electroválvula –1Y1- No hay presión- Mecanismo atascado“AL_Det2B1”:Se da la orden de desplegar el desvío 2 y no desaparece la señal del detector.Causas posibles:- Se ha “enganchado” el detector.- Falla la electroválvula –2Y1- No hay presión- Mecanismo atascado©Festo Didactic 47

“AL_Det2B2”:Se da la orden de replegar el desvío 2 y no desaparece la señal del detector.Causas posibles:- Se ha “enganchado” el detector.- Falla la electroválvula –2Y1- No hay presión- Mecanismo atascado"AL_Coms":Indica un fallo en las comunicaciones de bus de campo cuando éstas estáninstaladas.©Festo Didactic 48

5 Mantenimiento5.1 Limpieza de la estaciónLa estación de Clasificación casi no necesita mantenimiento.Utilizar un cepillo o un paño que no se deshilache para realizar la limpieza de laestación y de sus componentes.Debería limpiarse lo siguiente a intervalos regulares:- Las lentes de los sensores ópticos y los reflectores catadióptricos- La superficie activa de los sensores de proximidad- Toda la estaciónNo utilizar agentes de limpieza agresivos o abrasivos.©Festo Didactic 49

5.2 Ajuste de los sensoresEs conveniente revisar periódicamente los ajustes de los diferentes sensores queaparecen en las estaciones, pues suelen ser causa de la mayor parte de las averías(interrupciones de funcionamiento debidos a fallos de detección)5.2.1 Sensores fotoeléctricosEn las Estaciones se utilizan unos emisores-receptores ópticos para el diálogoentre éstas.emisorreceptorComprobar la alineación de los mismos (deben estar encarados a la hora deensamblar las estaciones)El estado de la detección se puede verificarmediante unos pilotos integrados en el mismosensor.©Festo Didactic 50

En la Estación de Clasificación hay tres sensores fotoeléctricos:Reflexión directa con fibra óptica:- En la entrada, para detectar pieza- En la zona de espera de pieza, para saber si la pieza es negra o no.Retrorreflexión:- En la zona de rampas, para saber si están libres.©Festo Didactic 51

Este tipo de fotocélulas se basa en ladetección de la luz reflejada por elobjeto a detectar (reflexión directa), oen la interrupción del haz de luzdevuelto por un elemento reflectante(retrorreflexión).El ajuste se realiza mediante untornillo situado en el cuerpo de lafotocélula (en un círculo, en laimagen)Utilice para el ajuste un destornilladorminiatura (tornillo de ajuste en elmódulo electrónico)Cuando la detección es correcta, se enciende el indicador luminoso.Se recomienda limpiar de forma periódica,CON UN PAÑO LIMPIO Y SECO,la óptica de los sensores y la superficie del catadióptrico.Podrían depositarse partículas de suciedad que originasenfalsas detecciones.©Festo Didactic 52

5.2.2 Sensores magnéticosConocidos también como sensores REED. Un campo magnético externo al sensorhace que se cierre un contacto, volviéndose a abrir éste al desaparecer el campomagnético.El campo magnético se consigue mediante un imán situado en el punto dedetección.El ajuste de estos sensores es de tipo mecánico, mediante el ajuste de su posiciónen la zona de detección.Un piloto integrado en el sensor indicará el estado de detección.Se utilizan en esta estación para saber la posición de los desviadores.©Festo Didactic 53

5.2.3 Sensores inductivosLos sensores inductivos detectan solamente metales.El procedimiento de ajuste es mecánico, moviendo el sensor en su soporte mediantela rosca que tiene incorporada hasta que detecte la presencia de la pieza o la leva(la condición de detección activa se refleja mediante un diodo LED situado en elcuerpo del detector)¡Cuidado al apretar las dos tuercas de fijación de los sensores!Realice la operación con cuidado, haciendo solamente lafuerza necesaria para fijar el detector, pues podría estropearseal ejercer una fuerza excesiva!©Festo Didactic 54

6Célula de Fabricación MPS-C6.1 DescripciónLa Célula de Fabricación Flexible MPS-C está compuesta por una serie de estacionesde proceso que dan como resultado un producto acabado. Debido a su diseño, elnúmero de estaciones y el orden de colocación de las mismas dentro de la Célulaofrece múltiples variantes.Mediante esta Célula obtenemos cilindros de simple efecto.Mientras que los muelles son de un solo tipo, hay una diferencia en las dimensionesde los émbolos utilizados: el diámetro del alojamiento del émbolo en las camisasnegras es menor que en las rojas y metálicas.©Festo Didactic 55

6.2 Las estaciones6.2.1 Estación 1 – DistribuciónExtracción de piezas de un almacén y suministro al proceso.6.2.2 Estación 2 – VerificaciónIdentificación de materiales por su composición o color y control de calidadmediante la medida de tamaño.©Festo Didactic 56

6.2.3 Estación 3 – ProcesoTransporte de material mediante una mesa rotativa, verificación del material ymecanizado del mismo.6.2.4 Estación 4 – ManipulaciónClasificación y Transferencia de piezas de una estación a otra.©Festo Didactic 57

6.2.5 Estación 5 – Almacén IntermedioAlmacenamiento intermedio de piezas para asegurar la continuidad del suministroante fallos de línea de fabricación.6.2.6 Estación 6 – RobotMontaje de componentes (émbolo, muelle y culata) en la pieza procesada (camisade cilindro)©Festo Didactic 58

6.2.7 Estación 6 A – MontajeProporciona los elementos de montaje del cilindro (muelles, culatas y émbolos) a laestación del robot.©Festo Didactic 59

6.2.8 Estación 7 – ClasificaciónIdentificación y separación de piezas por color y material.6.2.9 Estación 8 – Punzonado HidráulicoMecanizado de culatas de cilindro con una prensa hidráulica, trabaja encombinación con la estación del robot.©Festo Didactic 60

6.3 Montaje6.3.1 AlimentacionesLas conexiones necesarias para poner en servicio cada estación son dos:1. Alimentación eléctrica (220V AC)2. Alimentación neumática con aire a 6 bar (recomendado)Las estaciones se alimentan con tensión de 24 V DC (máx. 5 A) a través de unafuente de alimentación.La alimentación de tensión a toda la estación se realiza a través de la placa dePLC mediante los cables de interconexión XMA y XMG.6.3.2 Unión mecánica de las estacionesSe proporciona un sistema de fijaciones que permiten unir firmemente lasestaciones de la Célula.El tipo de tuerca que utilizan estas fijaciones hace muy sencilla la operación deensamblado:1. Introducir la tuerca de tipo martillo dentro de la guía del panel de montaje.2. Girar para apretar, la tuerca encajará dentro de la ranura del panel.Entre cada dos estaciones deben colocarse dos fijaciones, una en cada extremo dela mesa (delante y detrás), de manera que queden perfectamente alineadas.©Festo Didactic 61

6.3.3 Orden de colocaciónGracias a la concepción del sistema de control que gobierna las estaciones de laCélula de Fabricación Flexible, el orden de colocación puede variar según laestación. Esto proporciona multitud de combinaciones posibles a la hora deconfigurar la Célula.©Festo Didactic 62

Algunas combinaciones posibles:- Versión reducida, con la estación de Distribución y la de Clasificación (númerosde estación: 1-7)- Ampliación con la estación de Verificación (números de estación: 1-2-7)©Festo Didactic 63

- Ampliación con las estaciones de Proceso y Almacén Intermedio (números deestación: 1-2-3-4-7)- La estación Robot, junto con la de Montaje, permiten conseguir el productoacabado (números de estación: 6-6A)©Festo Didactic 64

- Añadiendo las estaciones de Almacén Intermedio y de Clasificación (números deestación: 5-6-6A-7)- Toda la Célula de Fabricación Flexible MPS-C (números de estación: 1-2-3-4-5-6-6A-8-7).De esta manera se pueden añadir estaciones a la Célula, o cambiar su orden,teniendo únicamente en cuenta la evolución del material dentro del procesoproductivo.©Festo Didactic 65

6.4 ComunicacionesCada estación puede comunicarse con la siguiente de tres maneras diferentes:Enlace óptico:Mediante un emisor fotoeléctrico, situado en el lado de las entradas, laestación da permiso a la anterior para que le entregue una pieza.Mediante un receptor fotoeléctrico, situado en el lado de las salidas, laestación sabe si puede dejar salir la pieza procesada hacia la siguienteestación.Enlace cableado:En los laterales del Panel de Mando se han previsto una serie de conexionesde entrada y salida que sirven para intercambiar señales digitales entre lasestaciones.Bus de comunicacionesMediante un bus de comunicaciones industrial, las estaciones intercambianinformación entre ellas o con un sistema maestro que las coordine.©Festo Didactic 66

7Fichas TécnicasEn el CD-Rom se incluye información técnica sobre los diversos componentes quepodemos encontrar en la estación.- Electroválvula de 5/2 vías- Motorreductor del transportador- Cilindro de doble efecto- Racordaje- Terminal de E/S- Cable de fibra óptica, sensor óptico de reflexión- Cable de fibra óptica, sensor óptico de barrera- Regulador de caudal de un sólo sentido- Tubo de plástico- Clavija tipo zócalo con cable de conexión- Sensor de proximidad, inductivo- Sensor de proximidad, eléctrico, detección de campo magnético: Contacto Reed- Sensor de proximidad, óptico, dispositivo de fibra óptica- Sensor de proximidad, óptico, sensor de reflexión- Sensor de proximidad, óptico, sensor emisor de haz de luz- Unidad de mantenimiento- Limitador de corriente de arranque©Festo Didactic 67