OPERACIÓN Y PROGRAMACIÓNAsignatura Sistemas de Control Electrónico

Control I/O Empleando

Diagrama de Bloques

Práctica

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Manual de Prácticas para Opto 22 PAC ControllersPedro de Alba, Av. Universidad s/n • Ciudad Universitaria

San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66451Tel. (81) 83 29 40 20 • Fax (81) 83 32 09 04

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Introducción.

“Un refrán japonés dice literalmente "Iza la vela con tu mano más fuerte". Eso significa que en la vida tienes que ir tras las oportunidades para las cuales estás mejor equipado.” Soichiro Honda

n la actualidad, los sistemas requieren de un elevado nivel de confiabilidad y repetitividad que hagan al sistema estable y constante en todos sus procesos, sin embargo siempre será requerido un sistema

aparte que gestione al proceso de su correcta ejecución, uno puede confiar completamente en su sistema siempre y cuando sea perfecto, sin embargo esto es irreal en cualquier proceso industrial, por lo que siempre se debe crear algún otro proceso que verifique si el producto obtenido es el correcto y el deseado para etapas posteriores. La carencia de un control de calidad, y en especial la ausencia de un sistema automático para la detección de fallas, incrementa los gastos producidos por “Scrap”, cualidad que hace a las grandes compañías perder cantidades exorbitantes de dinero así como de tiempo, dicha problemática genera consecuencias desastrosas en una proporción desmedida, que contribuyen directamente al fracaso de cualquier compañía.

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Objetivo General

Afianzar los conocimientos adquiridos en la mediante la elaboración de un programa más elaborado, de detección de errores en una planta embotelladora, introduciendo conceptos nuevos de programación, así como estrategias para la detección de errores, despertando en el estudiante mayor interés por este tipo de programación de fácil aprendizaje y de alto nivel.

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Objetivos Particulares

Que el estudiante adquiera destreza en el manejo de la programación a bloques.

Elaborar un programa dedicado a la detección de errores.

Despertar en el estudiante la competencia de crear un proceso para la detección de errores.

Entender el funcionamiento general de en una planta embotelladora

Aprender a configurar los parámetros básicos así como los avanzados de un programa.

Manejar las herramientas de programación a bloques con un nivel de dominio mayor.

Entender las limitaciones más comunes de este tipo de programación.

Marco Teórico

Multitarea El “Control Engine” puede ejecutar varios gráficos simultáneamente a la vez, cada uno de ellos realiza una tarea diferente, esta técnica es denominada multitarea (también llamada multigráficos). El orden actual y el tiempo de ejecución de las tareas no son deterministas (esto es que no siempre son las mismas), pero depende de las prioridades en cualquier momento dado. Por ejemplo, la comunicación algunas veces puede tener una mayor prioridad de ejecución que un gráfico.

Inicialización de Charts La inicialización de un chart es un comando dentro de un bloque que se configura para llamar a un diagrama de flujo que no es la estrategia principal o “Power Up”. A continuación se observa la ventana de instrucciones con el comando “Start Chart”, así como una variable flotante donde se guardan un dato especial de dicho comando.(ver Figura 5.1)

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FIGURA 5.1 Ventana de Instrucciones con el comando Start Chart

En la ventana “Add Instruction” damos clic en “Select” para abrir las instrucciones contenidas dentro de los grupos de programación. (Figura 5.2)

FIGURA 5.2 Ventana de Comandos con valores predeterminados

Una vez dentro seleccionamos el Grupo “Chart” y damos clic en “Start Chart”

FIGURA 5.3 Grupo Chart, Instrucción Start Chart

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Habiendo hecho la selección damos clic en el Botón “Ok” así como a las ventanas que se tienen abiertas hasta llegar a nuestra área de trabajo.

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Planteamiento del Problema

Detección y expulsión de botellasLos elementos que utilizaremos en este problema son:

Un motor que moverá una cinta transportadora. Un detector capacitivo para los tapones. Un detector fotoeléctrico para las botellas. Un mecanismo de expulsión para las botellas sin tapón.

Descripción del proceso.Una de las fases de producción en una cadena de embotellado, consiste en la colocación de un tapo en la botella una vez finalizada la secuencia de llenado. Las botellas se desplazan por la cinta 1, separadas por la misma distancia y a velocidad constante. Se trata de detectar y sacar de la cadena las botellas que salgan de la fase de cierre sin el correspondiente tapón. Para la detección de la botella defectuosa se conjugan las acciones de detección de un sensor capacitivo, que detecta la presencia del tapón, y de un equipo fotoeléctrico que señala la presencia de las botellas. Se debe realizar el sistema de control de la figura 1.1, que corresponde a una de las etapas de producción de una cadena de embotellado. La automatización consiste en detectar el tapón metálico en la botella. Las botellas tardan 10 segundos en recorrer la distancia que existe entre el detector fotoeléctrico de botella y el cilindro neumático de expulsión, el cual se debe activar durante 1 segundo para retirar las botellas sin tapón. Suponiendo que el número máximo de botellas defectuosas consecutivas es 3, realizar un programa para detectar y sacar de la cadena aquellas botellas que salgan de la etapa de cierre sin el correspondiente tapón.

FIGURA 5.4 Esquema representativo del Proceso

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Desarrollo de la práctica

Iniciar nuestra practica abriendo la aplicación PAC Control y dando clic en el botón “New Strategy”.

FIGURA 5.5 Botón New Strategy

Llamaremos Practica No. 5 Clasificador de Botellas.

FIGURA 5.6 Asignando nombre a la práctica

Crear los siguientes elementos para nuestra practica como primer paso se configura el motor del control.

FIGURA 5.7 Creación y Selección del “Control Engine”

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Así como dos diagramas de flujo que se crearán a lo largo de la práctica dos Charts

FIGURA 5.8 Creación del Diagrama Clasificador

Dentro de nuestras variables en la siguiente imagen se muestra el conjunto de variables tramos utilizar a lo largo de su estrategia de control

FIGURA 5.9 Variables a usar dentro de nuestra estrategia de control.

Agregar la siguiente unidad así como también los puntos de entrada y salida digitales que ya somos en utilizar

FIGURA 5.10 Configuración de nuestros puntos de entrada y salida digitales

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Agregar Bloques de AcciónPara llamar al Chart que se creo es necesario introducir la instrucción de Start Chart previamente estudiada. Procedemos a crear un bloque de acción con el nombre “Iniciar Clasificador” e introducimos el comando dentro del bloque.

FIGURA 5.11 Creación del Bloque de Control

El resultado es el que se muestra en la figura 5.12 a continuación.

FIGURA 5.12 Instrucción - iniciar Chart Clasificador

Una vez realizado el proceso anterior procederemos a construir dicho diagrama de flujo. Damos doble clic en el “Chart Clasificador”.

FIGURA 5.13 Chart Clasificador en nuestro árbol de la estrategia

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En la siguiente imagen mostramos el diagrama de flujo completo de nuestro proceso a elaborar, proceda a crear dicho diagrama con los bloques que se muestran en la imagen agregando el nombre de cada uno como se indica.

FIGURA 5.14 Fundador de Opto 22 Bob Engman

Procederemos a ingresar cada comando a los bloques que podemos ver en la figura 5.14, iniciamos con el bloque condicional Enviar Botella.

FIGURA 5.15 Bloque Condicional-Enviar Botella

Damos doble clic sobre el bloque condicional y procedemos a ingresar la instrucción mostrada en la figura 5.16.

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FIGURA 5.16 Instrucción del Bloque Condicional Enviar Botella

Tomando como referencia el mismo proceso realizado con el bloque condicional Enviar Botella, ejecute el mismo procedimiento asignándole el comando al bloque Sensor Fotoeléctrico como se muestra en la figura 5.18.

FIGURA 5.17 Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

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FIGURA 5.18 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

Asignaremos la instrucción “Move” al bloque de acción Banda Vacía. Observar el resultado en la figura

FIGURA 5.19 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

FIGURA 5.20 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

Para asignar el comando dicho bloque observe y asigne el comando que se observa en la ventana instrucciones.

FIGURA 5.21 Bloque de Acción Botella Detectada

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FIGURA 5.22 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

El reciente lo incondicional aseguraremos el comando de pregunta si dicho. De entrada digital se encuentra prendido asigne dicho comando llegando el resultado que se muestra la figura

FIGURA 5.23 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

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FIGURA 5.24 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

Esto es lo que nos servirá para indicar si existe alguna anomalía o alguna botella que está fuera de los rangos o dentro de los de las condiciones de frontera de nuestro procesoA continuación observamos el bloque “Error en el sensor” donde se despliega un mensaje en tipo texto donde indica si hay un sensado incorrecto dentro del sistema este bloque nos sirve para la detección de errores en nuestro sistema. Ver figura 5.25

FIGURA 5.25 Instrucción del Bloque Acción “Error en el Sensor”

Configure tal y como lo indica la figura 5.26, en la ventana de instrucciones.

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FIGURA 5.26 Instrucción del Bloque Acción “Error en el sensor”

Este bloque nos indicara cuando una botella haya pasado a través del sensor fotoeléctrico. El cual nos permitirá saber que una botella está en proceso de ser sensada por el botón inductivo. Figura 5.27

FIGURA 5.27 Instrucción del Bloque Acción “No hay Botella”

Ingresar el comando dentro del bloque como lo indica la figura a continuación.

FIGURA 5.28 Instrucción del Bloque Acción “No hay Botella”

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En este bloque de instrucción, una vez que pase por el bloque condicional “sensor inductivo”, en caso de un resultado Falso, se ira por este bloque que indicara en una línea de texto que posee un defecto la botella.

FIGURA 5.29 Instrucción del Bloque de acción “No tiene tapa la botella”

En la siguiente figura se observa la instrucción correspondiente a esta bloque.

FIGURA 5.30 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

FIGURA 5.31 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

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FIGURA 5.31 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

FIGURA 5.32 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

FIGURA 5.33 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

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Ahora procedemos a configurar el bloque Regresar a Inicio que consiste en un retorno al bloque “0”

FIGURA 5.34 Instrucción del Bloque Continuidad “Regresar a Inicio”

FIGURA 5.35 Instrucción del Bloque de Continuidad Asignando el punto al cual retornar

FIGURA 5.35 Instrucción del Bloque Acción “Actuador de Expulsión Off”

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FIGURA 5.36 Instrucción del Bloque Condicional Sensor fotoeléctrico

FIGURA 5.37 Bloque de Acción – Tiene tapa la botella

FIGURA 5.38 Asignación del Comando Move para asignar texto a una variable

Una vez asignado todos los comandos abrir bloques se procede a correr el programa para validar su correcto funcionamiento.

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FIGURA 5.39 Barra que muestra los tres modos a correr la estrategia de control

A la hora de presionar el botón de Woods aparecerá la siguiente ventana que nos es que nos dice que guardemos nuestra estrategia antes de empezar la detección de errores

FIGURA 5.40 ventana que avisa de cambios hechos a la estrategia

Una vez que hayamos cargado el programa a nuestro controlador se habilitará los botones para correr estrategia o detenerla. Presione, el botón correr estrategia.

FIGURA 5.41 botones para corres nuestra estrategia de control

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Conclusiones

Con dicha práctica fortalecimos conceptos, habilidades y poco a poco crearemos los cimientos para lograr el dominio de dicha plataforma siempre con la actitud de llegar a la

excelencia en toda actividad que se ejecute como estudiantes de ingeniería, cabe mencionar que esta habilidad es la carne de todo control automático esta inteligencia que se le provee a las máquinas para que faciliten al hombre su trabajo y genera riqueza tanto intelectual como monetaria.

Ejercicios Propuestos

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