Automatització del procés d'encolat de fulles per a portes...

Departament d'Enginyeria Electrònica Elèctrica i Automàtica

Automatització del procés d'encolat de fulles per a portes d'ascensor

TITULACIÓ: Enginyeria Tècnica Industrial especialitat en Electrònica Industrial

AUTOR: David Pons Solé.DIRECTOR: Ernest Gil Dolcet.

DATA: 09 / 2012.

Capítol

Índex.1 Memòria Descriptiva.....................................................................................................4

1.1 INTRODUCCIÓ.................................................................................................................4

1.1.1 Emplaçament..............................................................................................................4

1.1.2 Funcionament general de la línia...............................................................................4

1.2 OBJECTIU DEL PROJECTE.............................................................................................5

1.3 TITULAR I DESTINATARI DEL PROJECTE..................................................................5

1.4 REGLAMENTACIÓ I NORMATIVES..............................................................................6

1.4.1 Normativa CE............................................................................................................6

1.5 SEGURETATS.................................................................................................................10

1.5.1 Senyals de Seguretat.................................................................................................10

1.5.2 Anàlisi de riscs.........................................................................................................11

1.6 DESCRIPCIÓ DE LA INSTAL·LACIÓ...........................................................................11

1.6.1 Procés de treball.......................................................................................................11

1.6.2 Equip de dosificació i mescla de material bicomponent...........................................12

1.6.3 Bancada amb eix cartesià........................................................................................14

1.6.4 Panell Operador. Pantalla TFT................................................................................16

1.7 DESCRIPCIÓ DE FUNCIONAMENT............................................................................21

1.7.1 Posta en Marxa. Connexió i desconnexió.................................................................21

1.7.2 Procés de funcionament...........................................................................................23

1.8 ELEMENTS ELÈCTRICS I APARELLS ELECTRÒNICS.............................................28

1.8.1 Alimentacions de la Instal·lació...............................................................................28

1.8.2 Armari elèctric.........................................................................................................28

1.8.3 Variadors de freqüència...........................................................................................28

1.8.4 Motors......................................................................................................................29

2 Memòria de Càlcul......................................................................................................29

2.1 PLC. OMRON..................................................................................................................29

2.1.1 CPU. OMRON CJ2M-CPU12..................................................................................30

2.1.2 Mòdul de comunicació CAN. CJ1W-CORT21..........................................................31

2.1.3 Targetes d'Entrades/Sortides....................................................................................35

2.2 TFT. OMRON . NS5-SQ10B-V2 .....................................................................................36

2.3 VARIADOR DE FREQÜÈNCIA VVVF6 CAN...............................................................38

2.3.1 Programació del VVVF6 CAN..................................................................................39

2

Capítol

2.3.2 Connexions del VVVF6 CAN....................................................................................40

2.3.3 Protocol de Comunicacions CAN.............................................................................42

2.4 MOTORS D'IMANS PERMANENTS.............................................................................43

2.4.1 Característiques tècniques dels motors PM.............................................................43

2.5 SENSORS DE FIBRA ÒPTICA.......................................................................................44

2.6 PROGRAMACIÓ DEL PLC............................................................................................47

2.6.1 Programa Encolat de Forros....................................................................................49

2.6.2 Programa Comunicació CAN...................................................................................76

2.7 PROGRAMACIÓ DE LA PANTALLA...........................................................................81

Plànols..................................................................................................................................86

3.1 PLÀNOLS DE LA BANCADA.......................................................................................86

3.2 FOTOGRAFIES DE LA INSTAL·LACIÓ.......................................................................91

Pressupost............................................................................................................................93

4.1 QUADRE DE PREUS......................................................................................................93

4.1.1 Disseny.....................................................................................................................93

4.1.2 Programació............................................................................................................93

4.1.3 Instal·lació...............................................................................................................93

4.1.4 Materials..................................................................................................................93

4.2 RESUM DEL PRESSUPOST...........................................................................................93

5 Plec de condicions........................................................................................................94

5.1 CONDICIONS GENERALS............................................................................................94

5.1.1 Relació de Normes i Reglaments a utilitzar..............................................................94

5.1.2 Terminis i dates d'execució.......................................................................................94

5.1.3 Assistència Tècnica..................................................................................................94

5.1.5 Modificacions...........................................................................................................95

5.2 CONDICIONS TÈCNIQUES...........................................................................................95

5.2.1 Materials..................................................................................................................95

5.2.2 Condicions Tècniques d'Execució............................................................................95

6 Conclusions..................................................................................................................96

7 Annexes.........................................................................................................................98

8 Bibliografia.................................................................................................................104

3

Capítol 1 Memòria Descriptiva

1 Memòria Descriptiva

1.1 Introducció

En la industria actual l'automatització de processos ocupa un pilar fonamental dels sistemes de producció. Cada sector te un concepte de automatització adaptat a les seves necessitats específiques però sempre ens trobem amb uns objectius comuns: la reducció de contingut de ma d'obra directa, la millora de la qualitat del producte i la seguretat del treballador.

La empresa Tecnolama forma part del grup Fermator i es una companyia lider en la fabricació de portes d'ascensor a nivell mundial. Es tracta per tant d'una empresa integrada en el sector de del metall a on les tècniques de producció automatitzada estan molt desenvolupades.

Aquest projecte es l'estudi, desenvolupament e implementació, de l'automatització d'un procés d'encolat de portes d'ascensor que fins al moment s'estava realitzant de forma manual. Amb l'automatització del procés aconseguirem la millora de la qualitat del producte -garantint la correcta disposició dels fils de cola en tots els casos-, i aconseguint una important reducció de costos -una reducció de 50% de les necessitats de personal de la línia-.

1.1.1 Emplaçament

El disseny i la programació dels autòmats s'ha dut a terme a les oficines de Tecnolama, i la implementació i posta en marxa de la línia s'ha realitzat directament a la planta de producció de Tecnolama. L'únic procés externalitzat ha estat la reconversió del equip de cola Reinhardt-Technik, que s'ha realitzat per la empresa Domo3 en les seves instal·lacions d'Alacant.

1.1.2 Funcionament general de la línia

L'operari col·locarà un o més forros d'acer inoxidable en la taula d'encolat automàtic i activarà el polsador de inici de cicle. Una serie de sensors fixes i mòbils, detectaran les dimensions de la superfície a encolar i mitjançant una pinta mòbil instal·lada en un robot cartesià, la màquina iniciarà un recorregut per tota la superfície distribuint cordons de cola de forma uniforme.

Un cop tenim els forros encolats, el robot cartesià tornarà al origen i el operari procedira a agafar els forros un a un per a adherir-los a les diferents fulles de porta de ascensor. En el cas de superar el temps d'espera establert, la màquina realitzarà un cicle de purga automàtica per a evitar que la cola bicomponent curi dintre de la pinta.

4


1.2 Objectiu del projecte

L'objectiu del projecte comprèn les següents vessants:

1) Selecció d'un adhesiu bicomponent adient per a treballar amb l'equip d'aplicació de cola “Reinhardt-Technik: Ecostar 250”. Realitzar seguiment dels assajos de validació del adhesiu i en cas necessari definir les modificacions tècniques necessàries per adaptar l'equip actual al adhesiu seleccionat.

2) Elaboració del diagrama de treball de la línia.

3) Disseny mecànic i elèctric de la línia.

4) Definir els elements elèctrics i electrònics del PLC.

5) Programació del PLC i pantalla TFT.

1.3 Titular i destinatari del projecte

La màquina descrita en aquest projecte ha estat construïda per l'empresa Tecnolama S.A. per a cobrir les necessitats de producció de la planta.

Dades del fabricant:

Fabricant: Tecnolama S.A.

Adreça: Ctra. Constantí km.3 Reus C.P.43206

Telèfon: 977 774 065

Web: www.fermator.com

5

http://www.fermator.com/


1.4 Reglamentació i normatives

Aquesta instal·lació compleix totes les normes de seguretat especificades per les normatives nacionals i internacionals així com les marcades per la normativa CE.

Tanmateix també compleix amb les normatives i requeriments específics del grup Fermator.

1.4.1 Normativa CEA continuació es mostra una taula amb les descripcions de les normes CE aplicades

en aquest projecte.

Directiva 98/37/CE

Relativa a l'aproximació de legislacions dels Estats membres sobre màquines.

Aquesta directiva pretén aproximar entre si la disparitat de regulacions i normes tècniques nacionals sobre seguretat de màquines amb la finalitat de facilitar la lliure comercialització de màquines dintre de la Comunitat i a la vegada evitar que baixin els nivells de protecció contra els riscos derivats de l'us de les màquines. Les disposicions en matèria de disseny i construcció de màquines establertes per la present directiva vindran acompanyades per disposicions específiques sobre prevenció de certs riscos que poden afectar als operaris durant el seu treball, així con per disposicions basades en l'organització de la seguretat dels treballadors al lloc de treball. Les prescripcions necessàries per complir els requisits imperatius i essencials de seguretat i salut referents a les màquines han de substituir a les prescripcions nacionals en la matèria perquè son essencials.

EN 292-1 Seguretat de les màquines. Conceptes bàsics, principis generals per al disseny.- Part 1: Terminologia bàsica, metodologia.

Aquesta Norma Europea formula principis i especificacions tècniques, per ajudar als dissenyadors i als fabricants a integrar la seguretat en el disseny de les màquines per ús professional i no professional. També pot ser aplicada a altres productes tècnics que presentes perills semblants. Es recomana que aquesta norma sigui incorporada en cursos de formació o en manuals destinats a transmetre els dissenyadors, la terminologia bàsica i els mètodes generals de disseny.

EN 292-2 Seguretat en les màquines. Conceptes bàsics, principis generals per al dissenys. Part 2: Principis i especificacions tècniques.

Aquesta Norma Europea formula principis i especificacions

6


tècniques, per ajudar als dissenyadors i als fabricants a integrar la seguretat en el disseny de les màquines per ús professional i no professional. També por ser aplicada a altres productes tècnics que presenten perills semblants. Es recomana que aquesta norma sigui incorporada en cursos de formació o en manuals destinats a transmetre els dissenyadors, la terminologia bàsica i els mètodes generals de disseny.

EN 418 Seguretat en les màquines. Equip de parada d'emergència, aspectes funcionals. Principis de disseny.

Aquesta Norma Europea especifica els principis de disseny de l'equip de parada d'emergència de les màquines, independentment de les fonts d'energia.

EN 953 Seguretat de les màquines. Proteccions. Requisits generals per al disseny i construcció de proteccions fixes i mòbils.

Aquesta Norma Europea específica els principis generals per al disseny i construcció de proteccions, fixes o mòbils. Està destinada als fabricants, dissenyadors, normalitzadors i altres parts interessades. Com a norma de tipus B2, està destinada a l'ajut per a l'elaboració de normes tipus C, que cobreixen els aspectes detallats per famílies específiques de màquines i per servir com a document guia en absència d'una norma de tipus C apropiada. D'acord amb els requisits de les Normes EN 292-1 i EN 292-2, el dissenyador de la màquina ha d'identificar els perills presents a la màquina, procedir a l'estimació dels risc i reduïr el risc mitjançant un disseny inherent segur abans de recórrer ales tècniques de protecció.

EN 954-1 Seguretat de les màquines. Parts dels sistemes de comandament relatives a la seguretat. Part 1: Principis generals per al disseny.

Aquesta Norma Europea proporciona requisits de seguretat i orientacions sobre els principis per al disseny (referenciats a l'apartat 3.11 de la norma EN 292.1: 1991) de les parts dels sistemes de comandament relatives a la seguretat. Especifica categories per aquestes parts i descriu les característiques de les seves funcions de seguretat. Això inclou els sistemes programables per qualsevol tipus de màquina i per als seus dispositius de protecció. S'aplica a totes les parts dels sistemes de comandament relatives a la seguretat, independentment del tipus d'energia utilitzada, per exemple, elèctrica, hidràulica, pneumàtica, mecànica. No especifica quines funcions de seguretat ni quines categories han d'utilitzar-se en un cas particular. S'aplica a totes les utilitzacions de les màquines, professionals o no. També es poden aplicar, quan sigui apropiat, a les parts dels sistemes de comandament relatives a les seguretats utilitzades en d'altres

7


aplicacions tècniques.EN 1037 Seguretat en les màquines. Prevenció d'una posada en marxa

intempestiva.

Aquesta Norma especifica les mesures de seguretat integrades destinades a impedir la posada en marxa intempestiva d'una màquina, amb la finalitat de que les intervencions humanes en zones perilloses es puguin realitzar amb seguretat. Aquesta norma s'aplica a la posada en marxa intempestiva de qualsevol tipus de font d'energia, es a dir: - Fonts d'alimentació d'energia (p.e. Elèctrica, hidràulica, pneumàtica) - Energia acumulada (p.e. Per la gravetat, molles comprimides). - Influències externes (p.e. Per l'efecte del vent).

EN 1050 Seguretat de les màquines. Principis per l'avaluació de riscos.

Aquesta norma estableix els principis generals del procediment conegut com avaluació de risc mitjançant el qual, es reuneixen els coneixements i l'experiència en el disseny, utilització d'incidents, accidents i danys relatius a les màquines amb la finalitat d'avaluar els riscos durant totes les fases de la vida d'una màquina (veure l'apartat 3.11a de la norma EN 292-1)

Aquesta norma dona indicacions sobre la informació necessària per permetre efectuar l'avaluació de risc. Es descriuen procediments per identificar perills, estimar i valorar riscos. L'objectiu de la norma és donar consells per a la presa de decisions en la matèria de seguretat de les màquines i sobre el tipus de documentació necessària per verificar l'avaluació del risc efectuada.

Aquesta norma no està destinada a proporcionar una llista detallada dels mètodes d'anàlisi de perills i d'estimacions de riscos donat que això es tracta en altres àmbits (per exemple, llibres de text i altres documents de referència).

EN 60204-1 Seguretat de les màquines. Equip elèctric de les màquines. Part 1: Requisits generals.

Aquesta part de la Norma CEI 60204 s'aplica a la realització de l'equip i dels sistemes elèctrics i electrònics de les màquines fixes a movibles durant el funcionament, incloent un grup de màquines que treballen conjuntament de forma coordinada però excloent aspectes de nivell més alt dels sistemes (per exemple les comunicacions entre sistemes).

8


1. En aquesta norma, el terme “elèctric” inclou significats tant elèctrics com electrònics (per exemple “equip elèctric” significa tant l'equip elèctric com l'electrònic).

2. En el context d'aquesta norma, el terme “persona” es refereix a qualsevol individu, i inclou a les persones que han estat designades i formades per l'usuari o els seu(s) representat(s) per a la utilització i manteniment de la màquina.

Aquesta part és aplicable als equips o parts de l'equip que estan alimentats amb una tensió nominal que no excedeix els 1000 Vca ni els 1500 Vcc i per freqüencials nominals que no excedeixin els 200Hz. Per a tensions i freqüències superiors poden ser necessaris requisits especials.

Aquesta part és una norma d'aplicació la finalitat de la qual no és limitar o inhibir els avenços tecnològics. No cobreix tots els requisits (per exemple protecció, enclavament o comandament) que són necessaris o indicats per altres normes o reglamentacions destinades a protegir les persones de perills diferents als elèctrics. Cada tipus de màquina té exigències pròpies que hauran de tenir-se en compte per obtenir una seguretat adequada.

EN 61310-1 Seguretat de les màquines. Indicació, marcat i maniobra. Part 1: Especificacions per les senyals visuals, audibles i tàctils. Part 1: Requisits generals.

Aquesta part de la CEI 1310 especifica els requisits referents als mètodes visuals, audibles i tàctils per transmetre la informació relativa a la seguretat en la interfície home-màquina i les persones exposades.

Defineix les regles generals per un sistema de colors, senyals de seguretat, marcats i altres advertències que s'utilitzaran per indicar les situacions perilloses i els perills relatius a la salut, i e casos d'emergència.

Defineix també la manera de codificar les senyals visuals, audibles i tàctils dels dispositius indicadors i dels òrgans d'accionament, amb la finalitat de facilitar la utilització i el comandament segur de les màquines.

Aquesta norma està basada en la CEI 73 relativa a la codificació per colors i mitjans addicionals, però no està limitada als aspectes electrotècnics.

Taula 1: Normatives CE

9


1.5 Seguretats

La instal·lació compleix amb totes les normes de seguretat nacionals,internacionals i especificades per la norma CE.

ATENCIÓ!!!

Qualsevol funcionament i/o manteniment incorrecte de la instal·lació representa un perill per al personal.

En el cas d'efectuar reparacions i operacions de manteniment s'haurà de desconnectar la instal·lació i assegurar-la contra una arrancada accidental.

Tots els dispositius de seguretat de la instal·lació s'hauran de comprovar periòdicament dins del marc assenyalat per la legislació vigent de prevenció d'accidents.

El manual de servei ha d'estar sempre a l'abast del personal al lloc de servei de la instal·lació.

A més de les instruccions d'us, s'ha de tindre en compte el reglament de llei en matèria de protecció mediambiental.

1.5.1 Senyals de Seguretat

Les instruccions de ús utilitzen les següents denominacions i símbols que corresponen a informacions d'especial importància:

Avís: informacions de caràcter especial amb referència a la utilització econòmica d'una determinada màquina/instal·lació;

Atenció: informacions de caràcter especial, avisos preceptius, per a la prevenció de danys;

Perill: informacions, avisos preceptius i prohibitius per a la prevenció de danys personals o danys materials de consideració.

10

!


1.5.2 Anàlisi de riscs

Com tota màquina, aquest comporta un risc per als operaris que la manipulen. Tot i que es impossible eliminar alguns d'aquests riscos es tractarà de minimitzar-los al màxim.

Per tal de identificar i valorar aquests perills es realitzarà l'anàlisi de riscos. El primer pas serà identificar els elements de la màquina on es poden produir aquests perills.

Nº Situació Tipus de risc Mesura de Prevenció1 Canvi de bidó de la bomba Atrapament Sistema de seguretat a dos mans2 Moviment del carro cartesià Atrapament Tapa de protecció

Taula 2: Anàlisi de riscs i seguretats

1. Quan baixa el plat seguidor dintre del bidó del 200l existeix el perill d'atrapament de mans i dits entre el canto del plat seguidor i el bidó. Per a protegir el personal de possibles ferides, s'ha creat un dispositiu de seguretat a dos mans. Amb aquest equip, el operador quan fa baixar el plat seguidor cap al bidó de 200l, té que oprimir físicament els dos polsadors separats, un amb cada ma.

2. En front de la posició de treball del operari, tenim un carro unit a un eix cartesià que circula seguint un sistema de guies. Aquest carro es mou amunt i avall de la bancada seguint el recorregut que fa la pinta. Existeix el risc que el operari introdueixi el cap o les mans a dintre de la bancada, produint-se una contusió al cap o un atrapament dels dits amb les rodes del carro. Per aquest motiu s'ha instal·lat una papa protectora en el frontal de la bancada que cobreix tot el recorregut del carro.

1.6 Descripció de la instal·lació

1.6.1 Procés de treball

La finalitat de la màquina és aplicar de forma automàtica adhesiu bicomponent a la superfície d'un forro d'acer inoxidable.

Des del punt de vista del operari, la seva única tasca es col·locar a la taula d'encolat entre una i quatre xapes d'acer inoxidable prèviament plegades (forros) i prémer el botó d'inici de cicle.

Mitjançant dos sensors de fibra òptica, l'equip detecta de forma automàtica la quantitat i la mida de xapes carregades i inicia el recorregut d'encolat de cola per tota la superfície, tot tenint cura d'aplicar el material dins dels marges establerts i optimitzant el recorregut. En el cas de superar el temps d'espera establert, l'equip iniciarà de forma automàtica un procés de purga de material per evitar que el adhesiu catalitzat reaccioni al interior de la pinta i obturi el dispositiu.

11


1.6.2 Equip de dosificació i mescla de material bicomponent

Per a garantir la correcta adhesió dels forros a les fulles d'ascensor tenim que treballar amb un adhesiu bicomponent que tingui un temps de curat prou reduït per a que els operaris puguin manipular el material fabricat sense tindre que crear un buffer de fulles a la espera que el adhesiu curi.

Per altra banda, el adhesiu te que haver superat una serie d'assajos de tracció i d'envelliment per a garantir que no perdrà les seves propietats d'adhesió amb el pas dels anys. En aquests assajos, s'exposen una serie de provetes fabricades amb el mateix material de la aplicació final, a unes condicions ambientals molt severes en quant a temperatura i humitat, obtenint d'aquesta forma en un període de 4 setmanes, el equivalent a un cicle de vida de 15 anys del producte.

Després de realitzar proves sobre diferents productes, es van testar fins a 4 adhesius diferents, arribem a a conclusió el producte mes adient per a la aplicació, en quant a fiabilitat i costos, es el adhesiu de la casa Henkel Terostat MS930 catalitzat al 10% amb Terostat MS 9371.

Per a dosificar i mesclar el material bicomponent partíem d'un equip de la casa Reinhardt-Technik adquirit per l'empresa el 2008 que al estar dissenyat per aplicar adhesiu en base a Poliuretà havia quedat en desús. Teníem, per tant, que que realitzar les reconversions necessàries en el equip per a que fos apte per aplicar cola Terostat i tenint en compte que la unitat dosificadora seria una pinta automàtica enlloc de una pistola manual.

Adhesiu Inicial: SIKA Adhesiu seleccionat: HENKELComp.A Resina Sikaforce-7752 Terostat MS 930Comp.B Enduridor Sikaforce-7752 Terostat MS 9371Base Poliol Polimer silà modificatRelació de Mescla 3,7:1 (Volum) 10:1 (Volum)Viscositat Comp.A 100 Pa·s 120-210 Pa·sViscositat Comp.B 0,2 Pa·s 80-120 Pa·s

Taula 3: Comparativa propietats adhesiu inicial vs. adhesiu seleccionat

Per a realitzar els treballs de reconversió contactem amb la empresa DOMO3 i li encarreguem el projecte amb les següents tasques a realitzar:

− Substitució de la bomba de succió de component B de Poliuretà per una bomba 23:1 amb plat seguidor per a bidons de 20l.

12


− Realitzar les modificacions estructurals necessàries per adaptar la nova bomba amb plat seguidor al equip existent.

− Instal·lar vàlvula dispensadora MD2 amb accionament elèctric i mesclador d'un sol ús.

− Substitució de totes les manegues amb producte catalitzat en el seu interior.

− Realitzar una neteja total del equip.

Imatge 1. Màquina inicial Imatge 2. Màquina reconvertida

13


1.6.3 Bancada amb eix cartesià

A l'hora de dissenyar la estructura de la bancada, varem decidir dissenyar-la íntegrament amb perfileria d'alumini per els següents motius.

– Estructura modular que permet afegir tot tipus de complements i realitzar modificacions/ampliacions de forma molt senzilla.

– Muntatge fàcil sense necessitat de soldadura.

– Acabat estèticament atractiu, sense necessitat de processos de pintura posteriors.

Per la resta de elements mecànics varem aprofitar material que utilitzem per a la fabricació dels mecanismes de les portes d'ascensor. Així dons, les guies, plaques i rodes, son del nostre model de porta “Premium”, i la motorització i politges, son les mateixes que utilitzem per els operadors de cabina model “PM”.

14

Imatge 3. Vista frontal bancada


15

Imatge 4: Vista posterior bancada

Imatge 5: Detall carro cartesià


1.6.4 Panell Operador. Pantalla TFT

Per tal de fer ús de la màquina, estan disposats en llocs estratègics uns polsadors d'inici de cicle i de parada de emergència per a utilitzar durant el cicle normal de treball.

La maquina també disposa de una pantalla TFT, en la que, a banda de les operacions estàndard d'inici de cicle i paro de emergència, podem configurar tots els paràmetres de la màquina, ja sigui configurant els variadors de freqüència que controlen els motors, com establint les zones d'encolat. Tot seguit es mostren les diferents pantalles amb la descripció de les operacions que es poden realitzar en cadascuna d'elles.

a. Pantalla Principal. Des de aquesta pantalla es poden realitzar les operacions estàndard de inici de cicle i paro d'emergència així com visualitzar el temps restant per a la purga automàtica i el número de forros, cicles i purgues realitzades durant la jornada de treball.

A la part inferior de la pantalla tenim 4 polsadors que ens permeten accedir a les diferents pantalles de configuració i control.

16

Imatge 6: Pantalla Principal


a.1. Alarmes Pantalla Principal

- Alarma 1: Paro d'Emergència Activat

Quan s'activa el paro d'emergència des de qualsevol polsador de la màquina o des de el polsador de la pantalla. S'atura el cicle de treball i apareix un missatge emergent per pantalla de “Paro d'Emergència Activat”. Per desactivar el paro d'emergència s'ha de prémer el polsador “Rearmar Paro” que apareix per pantalla només quan ens trobem en aquest estat.

− Alarma 2: El carro no està a origen

Tant per iniciar un cicle d'encolat com per fer una purga, manual o automàtica, es necessari que el carro es trobi situat en el punt 0,0 del eix de coordenades. Per detectar que el carro es troba al origen, tenim dos sensors inductius que informen al PLC. Si el operador activa el polsador de inici de cicle o es vol realitzar una purga i el dos sensors no estan activats, pareixerà una pantalla emergent informant de que el “Carro no està a origen”.

17

Imatge 9: Alarma 2

Imatge 7: Alarma 1

Imatge 8: Pantalla Principal


- Alarma 3: Retirar el forro per a purgar

El cicle de purgat, manual o automàtic, es realitza quan el carro es troba en el punt 0,0 del eix de coordenades. En aquesta zona tenim una cubeta a on va a parar la cola que es llença durant el cicle de purga. Per a que la cola vagi a parar a la cubeta, es necessari que no hi hagi cap forro damunt de la taula, ja que aquest taparia la entrada de cola a la cubeta.

En el cas de que s'activi un cicle de purga i tinguem un forro damunt la taula, apareix una pantalla emergent avisant de la incidència i la purga queda a la espera de que el operari retiri el forro.

b. Pantalla Comunicació. Mitjançant aquesta pantalla, el personal de manteniment autoritzat, pot controlar i configurar tots els paràmetres dels variadors de freqüència que controlen el moviment dels motors i que es transmeten via CAN entre mòdul de comunicacions del PLC i els variadors. Per evitar que personal no autoritzat pugui modificar paràmetres interns del variadors, la pantalla esta protegida amb contrasenya.

A la part dreta de la pantalla podem visualitzar i modificar el contingut dels 8 bytes de dades que conformen les instruccions de lectura o escriptura que utilitzarem per la comunicació amb els variadors.

Enviant aquests bytes als variadors podem llegir i modificar qualsevol dels 350 paràmetres que regulen el comportament dels variadors. D'aquesta forma podem ajustar, per exemple, la velocitat, acceleració o temps de frenada del moviment de la pinta, o be, llegir en temps real la seva posició en el eix de coordenades.

A la part superior esquerra de la pantalla tenim 3 polsadors: obrir, parar, tancar. Que ens permeten carregar de forma ràpida els 8 bytes de informació per a transmetre aquestes operacions als variador. També tenim 2 polsadors, que ens permeten carregar de forma rapida la trama per a rebre la informació de la posició de la porta i el pas lliure configurat. Mitjançant el polsador 200.1, activem aquest bit, i transmetem al variador les 8 bytes de dades.

En la part inferior esquerra, tenim 4 bytes de lectura a on podem visualitzar la trama de resposta dels variadors.

18

Imatge 10: Alarma 3


c. Ajustar Paràmetres. Aquesta pantalla ens permet configurar alguns paràmetres del programa d'encolat. De la mateixa forma que la pantalla de comunicació, aquesta pantalla està protegida amb contrasenya per evitar que personal no autoritzat pugui manipular paràmetres interns que configuren la operativa de la màquina.

La pantalla esta formada per dues pestanyes en les que podem configurar els paràmetres de la Purga o del procés de encolat.

En la pestanya de Purga tenim 3 paràmetres configurables:

− Purga Automàtica: ON/OFF. Permet Activar/Desactivar la purga automàtica. En el cas de purga automàtica desactivada. Apareix un botó a la pantalla principal que permet realitzar una purga manual en qualsevol moment.

− Període Purga: Permet introduir el temps, en minuts, que espera la màquina per a realitzar una purga automàtica. El període de purgat sempre tindrà que ser inferior al temps que triga el adhesiu catalitzat a curar a dintre dels conductes de la pinta.

− Durada Purga: Temps que dura el procés de purga. Aquest temps tindrà que ser suficientment gran com per que tota la cola catalitzada al mesclador i al interior de la pinta sigui expulsada.

19

Imatge 11: Pantalla Comunicació


En la pestanya de Encolat tenim 8 paràmetres configurables:

− Marge Inferior/Superior/Lateral/Plec: Marges entre els cordons de cola i els extrems dels forros.

− Temps Baixada: Quan la pinta inicia un recorregut de encolat per sobre del forro, abans de començar el moviment, es té que esperar un temps a que el cordó de cola faci contacte amb la superfície del forro.

− Temps Tall: Una mica abans que la pinta arribi al extrem del forro i s'aturi, tenim que tancar la vàlvula de subministrament de la cola per evitar que en els extrems ens quedi una acumulació excessiva de adhesiu. Aquest paràmetre permet ajustar aquest temps d'anticipació del tancament de la vàlvula respecte el final del recorregut.

− Sep. Forros: Quan el operari introdueix a la vegada més de un forro a la màquina, la separació entre els forros no pots ser superior a aquest paràmetre. D'altra forma, la màquina interpretaria que no hi ha cap altre forro a continuació.

− Forros Màxims: Número màxim de forros que podem encolar a la vegada. Per defecte està configurat a 3.

d. Pantalla Alarmes. Aquesta pantalla ens permet gestionar i visualitzar l'històric d'alarmes de la màquina. Tenim 3 alarmes configurades:

− Alarma1: Paro d'emergència activat− Alarma 2: El carro no està a origen− Alarma 3: Retirar el forro per a purgar

20

Imatge 12: Pantalla Alarmes


1.7 Descripció de funcionament

1.7.1 Posta en Marxa. Connexió i desconnexió

− Connexió: Equip de dosificació i mescla de cola.

Per a connectar la màquina al inici de la jornada de treball o després d'una desconnexió de la font d'alimentació procedirem de la següent manera:

1. Comprovar que la vàlvula MD2 està muntada i oberta.2. Comprovar que el mesclador de un sol ús està muntat a la vàlvula i que no

existeix cap forro a la taula que impedeixi realitzar una purga inicial.3. Situar en posició ON les dues claus de pas del plat seguidor de la bomba

Graco:

4. Col·locar els interruptors elèctrics de la següent forma:

21

Imatge 14: Vàlvula principal Imatge 13: Vàlvula aire motor

Imatge 15: Panell operador Ecostar-250


− Interruptor Principal a 1− Interruptor plat seguidor “Pujar-0-Baixar”: Baixar

5. Accionar l'interruptor de “en función”.6. Oprimir i mantindre premut el polsador de falta de material.7. Ajustar en alt el regulador de pressió hidràulica. El cilindre hidràulic espitja

la bomba de dosificació i es produeix la pressió de material.8. Ajustar la pressió del regulador hidràulic en alt fins que el senyalitzador del

manòmetre hagi sobrepassat el contacte de falta de material. La instal·lació continua extrudint el material automàticament.

9. Alliberar l'interruptor il·luminat de falta de material. El senyalitzador lluminós de “falta material” es tindrà que apagar.

10. Ajustar la pressió hidràulica segons la pressió de treball desitjada.11. Fer sortir el material fins que estigui perfectament mesclat.12. Tancar la vàlvula de la pistola.

− Desconnexió: Equip de dosificació i mescla de cola.Per a desconnectar la màquina al final de la jornada de treball, realitzar les següents

operacions:

1. Oprimir el polsador de “en función”2. Tancar la clau d'aire comprimit de la xarxa.3. Deixar sortir l'aire comprimit primari i secundari.4. Situar en posició OFF les dues claus de pas del plat seguidor de la bomba

Graco.5. Desmuntar la pinta i tapar la sortida de cola de la vàlvula MD2, amb un tap

realitzat per aquest propòsit.6. Netejar curosament la pinta, desmuntant les tapes laterals i tenint cura que

no queda cap resta d'adhesiu en el seu interior.

− Connexió i desconnexió: Armari elèctric. PLC i Pantalla TFT.Per a connectar la màquina per primera vegada o després d'una desconnexió

d'alimentació procedirem de la següent manera:

1. Commutar el interruptor principal a la posició ON.2. Ens assegurarem que estiguin connectats tots els elements de seguretat

elèctrica con tèrmics i diferencials.3. Ens assegurem que tots els variadors de freqüència es troben en posició ON.4. Per a desconnectar el sistema, tenim que tenir cura que el programa acabi el

cicle en curs i es trobi en el estat inicial. Un cop acabat el cicle podem commutar el interruptor principal a la posició OFF.

22


1.7.2 Procés de funcionament

El procés d'encolat de forros comença amb la col·locació manual per part del operari de entre 1 a 3 forros, depenent de l'amplada dels forros.

L'àrea màxima d'encolat es de 800 mm d'ample per 2450 mm de llarg, per tant comptant un plec del forro [c] de 23'5 mm i una separació entre forros de 10 mm, podem tindre les següents possibilitats:

Nº Forros per cicle Amplada de Forro Màxima [A]1 800 mm2 395 mm3 260 mm

Taula 4: Amplada màxima de forro

Els forros tenen que col·locar-se de forma que facin contacte amb els topes que asseguren que queden perfectament escairats amb la taula i la separació entre forros no pot ser superior a 30 mm. (configurable), ja que en aquest cas, la màquina interpretaria que no hi ha cap forro a continuació i deixaria el forro sense encolar.

23

Imatge 17: Vista superior bancada

Imatge 16: Dimensions forro fulla


Un cop col·locats els forros damunt de la taula, l'operari només té que prémer el polsador de inici de cicle, ja sigui utilitzant el posador instal·lat a la bancada o bé utilitzant el posador de la pantalla TFT.

En aquest moment, el carro amb el braç que porta la pinta i els sensors de fibra òptica, inicia un moviment en direcció Y (ample de forro), per detectar la posició del primer plec de forro. Quan el sensor de fibra òptica configurat per a detectar el plec del forro detecta l'inici del mateix, el PLC guarda en una variable la posició del primer plec de forro i el carro continua amb el moviment en direcció Y per a veure si a continuació tenim un altre forro o be si es tracta de l'últim forro i ja es pot començar el procés d'encolat.

El carro continuarà el seu desplaçament de direcció Y durant un màxim de 55 mm -25 mm plec més 30 mm marge entre forros- si en aquest recorregut s'activa el sensor de fibra configurat per a detectar la presència de forro el sensor de detecció de plec del forro està desactivat, significa que tenim un altre forro per encolar. Aleshores, el PLC guarda en una variable la posició inicial del segon forro a encolar i la maquina repeteix el procés de busca del plec de forro i detecció de següent forro.

Zona a: Detecció Plec del forro 1Zona b: Detecció del forro 2

Un cop el PLC detecta que no hi ha cap altre forro a continuació – s'ha desplaçat 55 mm sense activar-se el sensor forro – el PLC realitza un càlcul per a determinar el número de passades que té que realitzar la pinta en cada forro així com la distància que es té que moure la pinta entre passades per tal d'encolar tota la superfície del forro.

24

Imatge 18: Zones activació sensors


Un cop detectat l'ultim forro i realitzat l'algoritme per a saber el número de passades que ha re realitzar la pinta així com el seu posicionament exacte, el carro es retorna al origen per a iniciar l'encolat del primer forro.

En aquest punt, el PLC donarà una senyal de 24V per obrir la Vàlvula MD2, i començarà a sortir cola per els 5 orificis de la pinta. En el moment que la cola es dipositi sobre la superfície del forro, el carro començarà el seu desplaçament en direcció X (direcció alçada forro), fins a detectar el final del forro.

25

Imatge 19: Algoritme càlcul de moviments


La detecció de final de forro es produeix quan el sensor de fibra de detecció de forro passa a estat OFF. Com que el sensor de fibra es troba 100 mm avançat respecte els fils de cola, des de el moment de desactivació de la senyal fins a que el el carro es te que aturar, el carro encara es té que desplaçar 100 mm. Això s'aconsegueix llegint la posició en polsos que ens dona l'encoder del motor en el moment de detectar el final del forro i sumant l'equivalent en polsos a 100 mm menys el marge que volem donar entre el final del fil i el final del forro. Inicialment aquest marge es de 20 mm però es pot modificar des de la pantalla TFT.

Un cop la pinta arriba fins a aquesta posició, el PLC tanca la Vàlvula MD2 i envia una ordre al variador per a que aturi el motor. En aquest moment, la pinta es mou fins a la posició per a iniciar la següent passada de cola i es repeteix el cicle d'encolat fins a finalitzar tota la superfície del forro. Si a continuació tenim un altre forro per encolar, repeteix el procés fins a acabar amb tots els forros col·locats a la bancada.

Quan ha finalitzat el procés d'encolat de l'últim forro, el carro retorna a la posició de origen 0,0, i la màquina queda a la espera que el operari retiri els forros de la bancada. Només quan l'operari, hagi retirat l'últim forro i n'hagi col·locat un de nou, la màquina queda en disposició d'iniciar un nou cicle d'encolat.

− Purga Automàtica: Per evitar que la cola catalitzada curi en el interior del mesclador i de la pinta, obturant els conductes de sortida i impedint el funcionament normal del equip, es imprescindible que l'equip no es quedi mai sense subministrar cola durant un temps superior al temps de curat de la mescla. En el nostre cas, aquest temps màxim es de entre 8 i 12 minuts. Des de la pantalla TFT podem seleccionar el mode de funcionament de Purga Automàtica, de forma que quan el temporitzador de temps de purga arriba a 0, l'equip inici un cicle de purga automàticament.

26

Imatge 20: Purga Automàtica


− Purga Manual: També podem seleccionar des de la pantalla de configuració del TFT realitzar la purga de forma manual. Si seleccionem aquesta opció, la purga es realitzarà quan el operari premi el botó de Purgar.

Durant el procés de purga es necessari que no hi hagi cap forro sobre la superfície de la taula, ja que en cas contrari, el forro taparia la cubeta a on es depositen les restes de cola purgada. Si en el moment de la purga, el sensor inductiu de presencia de forro esta activat, apareix una alarma a la pantalla avisant que s'ha de retirar el forro per a procedir amb la purga.

27

Imatge 21: Purga Manual

Imatge 22: Purga Manual


1.8 Elements Elèctrics i Aparells Electrònics

1.8.1 Alimentacions de la Instal·lació

Totes les alimentacions de la instal·lació provenen de la escomesa general trifàsica de 415 Vac amb neutre (N) i terra (PE).

Dintre del armari elèctric es fan les transformacions necessàries per obtenir la tensió de servei de 220 Vac així com la tensió de maniobra de 24 Vdc.

1.8.2 Armari elèctric

Aquí es a on tenim la majoria de aparells elèctrics necessaris pel funcionament de la màquina:

a. Font d'alimentació: tenim una font d'alimentació que ens dona una senyal de 24 V / 2,5 A que utilitzarem tant per la alimentació de la pantalla TFT com per la alimentació dels mòduls d'entrades i sortides del PLC.

b. Proteccions elèctriques: formades per un conjunt de magnetotèrmics necessaris per a protegir els elements de consum d'una averia o curtcircuit.

c. PLC. L'autòmat d'aquesta instal·lació esta format per un SISMAC CJ- amb els següents elements:

− Font d'alimentació: CJ1W-PA202− CPU: CJ2M-CPU12− Mòdul entrades: CJ1W-ID211 x DC24V− Mòdul sortides: CJ1W-OC211 x DC24V/2A− Mòdul Comunicació CAN: CJ1W-CORT21

1.8.3 Variadors de freqüència

Per al control dels motors utilitzarem 2 variadors de freqüència VVVF6 CAN que ens permetran moure els eixos de coordenades mitjançant ordres del PLC que transmetrem via CAN.

El VVVF6 es un inversor de 3 fases desenvolupat per Fermator específicament per al control de portes d'ascensor. El variador rep una informació precisa de la posició mitjançant un encoder instal·lat en el motor.

Mitjançant la comunicació CAN establerta entre el PLC i el variador, tenim la possibilitat de llegir en tot moment la posició dels eixos així com conèixer i modificar qualsevol dels paràmetres interns els variadors de freqüència.

28


1.8.4 Motors

Per a la motorització del robot de coordenades utilitzarem 2 motors de imans permanents desenvolupats per Fermator amb les següents característiques tècniques:

− Tensió nominal: 3 ~ 220 Vac− Intensitat nominal: 1.3 A− Par arrancada: 2.5 Nm− R.P.M.: 900− Aïllament: Classe F

2 Memòria de Càlcul

2.1 PLC. OMRON

A l'hora d'escollir la marca del PLC a instal·lar es va tindre en compte que la majoria d'autòmats del centre de producció Tecnolama S.A. són de la casa Omron, així que, escollint aquesta marca harmonitzem els automatismes de la fabrica facilitant d'aquesta forma les tasques de manteniment i actualització dels equips. També tenim l'avantatge de disposar del software de programació, així com d'alguns elements, com la font d'alimentació i els mòduls d'entrades i sortides en estoc.

Tenint en compte les especificacions del projecte varem escollir la família de PLCs CJ2.

29

Imatge 23: PLC CJ2M

Capítol 2 Memòria de Càlcul

2.1.1 CPU. OMRON CJ2M-CPU12

A l'hora de escollir la CPU del CPL varem considerar la necessitat de realitzar operacions aritmètiques complexes amb variables reals, per aquest motiu, el processador tenia que ser prou ràpid com per poder fer tot el seguit d'operacions aritmètiques sense afectar el cicle de refresc de la comunicació CAN.

Per altra banda, la utilització del mode de programació en Grafcet incrementa dràsticament l'ús de memòria de programa. D'aquesta forma, tot i que inicialment varem escollir el model de CPU11 amb 5K steps, a meitat de programació varem tindre que passar al CPU12 amb 10K steps.

30


31


El software de programació CX-Programer permet configurar fàcilment les unitats muntades al bastidor principal i conèixer les dimensions i consum del conjunt total.

En el nostre cas tenim la següent configuració:

Una de les avantatges de la família de PLCs CJ2 es la possibilitat de connexió amb amb el PC mitjançant cable USB. Així amb el mateix cable podem comunicar-nos i transferir programes al PLC així com a la pantalla TFT.

32

Imatge 24: Specs. memòria CJ2M

Imatge 25: Configuració bastidor

Imatge 26: Consum i ample


2.1.2 Mòdul de comunicació CAN. CJ1W-CORT21

La unitat de comunicació CAN (CJ1W-CORT21) es una unitat de la CPU que fa de interface entre la CPU i el bus CAN.

a) Introducció al CAN Bus

CAN (Controller Area Network) es un protocol de comunicacions basat en una topologia bus per a la transmissió de missatges en entorns distribuïts. A més ofereix una solució per a la gestió de la comunicació entre múltiples CPUs.

El protocol de comunicacions CAN proporciona els següents beneficis:

− Es un protocol de comunicacions normalitzat, amb el que simplifica i economitza la feina de comunicar subsistemes de diferents fabricants sobre una xarxa comú o bus.

− Es processador amfitrió (host) delega la carrega de comunicacions a un perifèric intel·ligent, per tant el processador amfitrió disposa de major temps per executar les seves pròpies tasques.

− Al tractar-se d'una xarxa multiplexada, redueix considerablement el cablejat y elimina les connexions punt a punt, excepte en les connexions.

33

Imatge 27: Vista frontal CJ2M


Principals característiques:− Prioritat de missatges.− Garantia de temps de latència.− Flexibilitat en la configuració.− Recepció per multi-difusió (multicast) amb sincronització de temps.− Sistema robust per el que fa a la consistència de dades.− Sistema multi-mestre.− Detecció i senyalització d'errors.− Retransmissió automàtica de trames errònies.− Distinció entre errors temporals i falles permanents dels nodes de xarxa, i

desconnexió automàtica dels nodes defectuosos.

b) Descripció i funcionament del Mòdul CJ1W-CORT21

La unitat de comunicació CAN i l'àrea de la CIO s'intercanvien fins a 25 paraules de control i de estat. El bits de control permeten el programa del PLC activar o desactivar la comunicació CAN. El bus CAN només està actiu quan el bit de control estigui activat.

El mòdul CORT21 disposa de una gran varietat de sistemes de detecció de problemes per una recuperació ràpida de la comunicació en cas de errors:

− Funció de auto-diagnosi al arrancar− Intercanvi de comunicacions mitjançant flags, indicant si els missatges dels

buffers s'han intercanviat en els sistemes de bus.− Flags de status i error, indicant l'estatus de la Unitat així com de la xarxa CAN.− Error log per a registrar l'històric d'errors.

A continuació es mostra un diagrama resum amb el passos per a realitzar la instal·lació del mòdul CAN.

34


35

Imatge 28: Instal·lació mòdul CAN


A banda de configurar el número de unitat mitjançant el switch rotatori, es necessari configurar mitjançant el DIP switch la velocitat de transmissió de dades de forma que sigui la mateixa que la velocitat de transmissió dels 2 variadors de freqüència amb els que ens volem comunicar.

En el nostre cas la velocitat de transmissió (Baud rate) es de 250 (kbit/s), i es configura situant els pins 1 i 2 en OFF i el pin 3 en ON.

El muntatge de la unitat de CAN al PLS es molt senzill ja només es necessari alinear els connectors:

36

Imatge 29: Vista frontal mòdul CAN CORT21

Imatge 30: Muntatge mòdul CAN CORT 21


2.1.3 Targetes d'Entrades/Sortides

Donats els requeriments de la instal·lació, en tenim prou amb una tarja de 16 entrades i una de 16 sortides per a la comunicació amb els diferents sensors i actuadors de la màquina.

A continuació, les especificacions les targetes i la assignació de entrades i sortides:

Taula 5: Assignació sortides

Imatge 32: Targeta sortides

Tabla 6: Assignació entrades

37

Imatge 31: Targeta entrades


2.2 TFT. OMRON . NS5-SQ10B-V2

Tenint en compte que les operacions habituals de treball durant un cicle normal de funcionament de la línia es poden realitzar des d'els polsadors situats a la bancada. Hem considerat que una pantalla de 5'7 polsades es suficient per el nostre propòsit.

L'avantatge de disposar d'una pantalla de dimensions reduïdes es que la podem integrar a dintre del capçal de la bancada, de forma que no es necessària la instal·lació de cap suport especial, ni invadim el espai de treball del operari.

La pantalla s'ha de alimentar amb 24 V de continua, subministrats per el transformador que tenim al armari elèctric.

La programació de la pantalla es realitza amb el software CX-Designer i es transfereix a la pantalla amb un cable USB (el mateix utilitzat per a la programació del PLC).

38

Imatge 33: Pantalla TFT

Imatge 34: Part posterior pantalla TFT


Les pantalles de la serie NS- ofereixen la interessant possibilitat de realitzar una simulació integrada del programa PLC amb el programa de la pantalla. D'aquesta forma es pot controlar des del PC (com si fos la pantalla TFT) totes les operacions del PLC, i simular el seu comportament.

Per transferir el programa de la pantalla al PLC hem de sincronitzar el mètode de comunicacions dels dos dispositius i mitjançant un cable USB podem realitzar totes les transferències.

39

Imatge 35: Simulació integrada

Imatge 36: Comunicacions pantalla TFT


2.3 Variador de freqüència VVVF6 CAN

A l'hora d'escollir el sistema de motorització i control del eix de coordenades varem voler aplicar la última tecnologia en sistemes de control de moviment de portes d'ascensor desenvolupada per Fermator, pensant principalment en dos motius: 1) l'estalvi econòmic en els components i 2) aprofundir en el coneixement dels nostres propis components integrats en sistemes de xarxes BUS.

El variador de freqüència VVVF6 CAN un inversor de 3 fases desenvolupat per Fermator per al control de portes d'ascensor.

Les ordres per moure porta tenen que enviar-se per part del controlador (típicament el control de un ascensor) a traves de una xarxa CAN. La xarxa CAN, a la seva vegada rep tota la informació sobre el comportament de la porta en temps real: posició, direcció del moviment, velocitat, obstruccions...

El variador de freqüència rep la informació de posició gracies al encoder integrat en el motor de imans permanents.

Característiques del Hardware Ref. 091003-000

− Eliminació de totes les entrades i sortides, a excepció de la fotocèl·lula i al reapertura, ja que totes les ordres de control es poden aplicar des de el bus CAN.

− Eliminació dels potenciòmetres per regular velocitats i forces, ja que també es programen a traves de paràmetres que després transmetem via bus CAN.

− Doble connector CAN de 4 pols.− Sortida CAN de 45 Ω, permetent la connexió de un màxim de 112 nodes.− Nou microprocessador de Renesas amb comunicació CAN.− Nou mòdul de potència intel·ligent de Mitsubishi.− Receptor CAN tipus 251 i opto-encapsulat.

40

Imatge 37: VVVF6 CAN


2.3.1 Programació del VVVF6 CAN

a) Descripció dels DIP switches

El variador s'ha de programar utilitzant els DIP switches del frontal del mòdul. Si es realitza qualsevol canvi, la alimentació s'ha de canviar OFF i després ON per a que facin efecte.

La descripció dels interruptors es la següent:

1.- Velocitat de comunicació CANOFF: 250kbps.ON: Velocitat programable. La velocitat de comunicació esta definida en la

variable Baud CAN (0xfe2c).

En el nostre sistema, utilitzarem la velocitat estàndard de 250kbps.

2.- Porta A o B, COFF: Porta AON: Porta B/C.

En funció de si el control treballa amb una o varies portes en el mateix replà.En el nostre sistema, configurarem aquest interruptor en posició OFF.

3.- Sentit de rotacióSentit de rotació del motor en funció de la posició del motor. S'ha de configurar de forma que al donar senyal de tancar, la porta o carro (en el nostre cas) torni al origen.

4.- Tipus de motorOFF: PM Motor.El variador esta connectat a un motor de imans permanents.ON: motor AC de 4 pols.El variador està connectat a un motor de corrent alterna de 4 pols.

41

Imatge 38: DIP Switch


En el nostre sistema utilitzarem dos motors de imans permanents. Per tant, situarem aquest interruptor en posició OFF.

b) Botó de testAl pressionar el botó de test la porta realitzarà un cicle de tancament o apertura.

c) Botó d'autoajustEl botó d'autoajust serveix per ajustar els paràmetres de pas lliure i de cinemàtica del moviment per optimitzar el moviment de la porta.En el nostre sistema, treballarem amb un software especial que anul·la la funcionalitat d'aquest boto d'autoajust de forma que tots els paràmetres de controlen el moviment es transmeten per part el PLC a través de la xarxa CAN.

2.3.2 Connexions del VVVF6 CAN

El variador VVVF6 disposa d'algunes entrades per a connectar les senyals de control provinents del PLC o d'altres dispositius externs:

a) Entrada de Potencia 230 Volts MonofaseEl circuit està disenyat per treballar amb una alimentació de 230 Volts (+10%,-15%).

L'unitat consumeix aproximadament 1 A. De la alimentació. El controlador VVVF es pot alimentar amb baix voltatge (100 V mínim), però en aquest cas, el parell del motor de 200 V es veurà reduït.

42

Imatge 39: Connectors Wago

Imatge 40: Alimentació


b) Entrades Prioritàries (21 & 23)Aquesta entrada s'activa quan es connecta al terminal #23 a través de un contacte sense voltatge.

− 21. Re-apertura

− 23. +12 COM.

c) Fotocèl·lula (17, 18, 19 i 20)Aquesta entrada s'activa quan la fotocèl·lula Fermator esta connectada.En el nostre sistema no utilitzarem fotocèl·lula.

d) Port Bus CAN (60, 61, 62 & 63)Aquesta estrada es un connector doble de 4 pols en el qual connectem el Bus del sistema. Les connexions de la comunicació CAN son les següents:

− 61. CAN H.Connexió CAN de nivell alt.

− 62. CAN L.Connexió CAN de nivell baix.

Tenim 2 connexions addicionals per oferir una alimentació DC de 15V a la línia BUS:

− 60. (+).Aquest terminal s'utilitza en associació amb el terminal #63 (-) per a l'alimentació auxiliar DC.

− 63. (-).Aquest terminal s'utilitza en associació amb el terminal #60 (+) per a l'alimentació auxiliar DC.

43

Imatge 41: Senyal reapertura

Imatge 42: Connector doble BUS CAN


2.3.3 Protocol de Comunicacions CAN

El PLC pot demanar informació al VVVF6 CAN, o pot enviar missatges (Data Frames) per controlar els moviments.

El protocol de missatges del VVVF6 esta format per un identificador i una instrucció:

Capçaleres de les instruccions:

0xB5 Escriure un byte0x5B Llegir un byte0x93 Escriure una paraula0x39 Llegir una paraula

Per exemple, si volem llegir la versió de Software del variador (TEC 6007), aquesta informació esta disponible a la direcció 0xFCBA, llavors el PLC té que enviar el següent missatge:

Llavors el control VVVF respon amb la informació en aquesta adreça:

Que correspon: 0x1777 => 6007 d

El variador VVVF6 també envia un missatge periòdic informant sobre el seu estat:

44


2.4 Motors d'imans Permanents

Per a moure els eixos de coordenades, utilitzarem 2 motors d'imans permanents controlats cadascun d'ells per un variador de freqüència VVVF6 CAN.

L'encoder del motor ens proporciona una resolució de 2'6 mm lineals per a cada puls d'encoder. Aquesta resolució era massa baixa per el control de la pinta, per el que varem decidir duplicar la resolució aplicant al motor un conjunt de politges amb amb una relació de transmissió 2:1.

D'aquesta forma obtenim una resolució de 1'3 mm amb una velocitat lineal nominal (velocitat màxima) de 0,35m/s.

2.4.1 Característiques tècniques dels motors PM

45

Imatge 43: Motor PM amb reducció

Taula 7: Spec. Motors PM


2.5 Sensors de fibra òptica

Uns dels punts clau per el correcte funcionament del autòmat es la correcta detecció del inici i final del forro així com dels seus plegats.

Necessitem un sensor per a la detecció de la presència del forro que s'activi quan detecta el forro però que no estigui activat quan no tenim forro o quan tenim un plegat del forro. Es a dir, té que ser capaç de treballar en una finestra de detecció definida per el usuari. També te que poder detectar diferents tipus i acabats (1) del acer inoxidable: llis, satinat, gravat de quadres...

Per altra banda, necessitarem un altre sensor que ens detecti la presència de un plegat, tenint en compte que la alçada d'aquest plegat pot variar entre 20 i 50mm, i que la superfície de detecció aquest cop anirà coberta per un film protector de plàstic.

Especificacions sensors:

Situació 1.- Pinta situada fora de la zona del forro. Els dos sensors estan en posició OFF. Els sensors tenen ser capaços de distingir la superfície del forro de la superfície de la bancada (recobriment de plàstic lliscant).

Situació 2.- Pinta situada en la zona de encolat. El sensor del forro té que estar en ON i el sensor de plec en OFF. El sensor de forro te que activar-se sigui quin sigui el material i acabat del forro.

Situació 3.- Pinta situada damunt del plec del forro. El sensor de forro té que estar en OFF i el sensor de plec en ON. El sensor de plec té que detectar la protecció de plàstic del acer inoxidable.

46

Imatge 8: Zones activació sensors fibra òptica


(1) Acabats del acer inoxidable:

Per a triar el tipus de sensor més adient per a la nostra aplicació, varem realitzar proves amb sensors làser i amb sensors de fibra, simulant les condicions de treball reals que ens trobaríem en la aplicació final.

47

Imatge 9: Acabats d'acer inoxidable


Finalment ens varem decantar per utilitzar sensors de fibra òptica, ja que tot i ser una mica més cars que els sensors làser, no ens donaven problemes de continuïtat quan interactuaven amb l'inoxidable amb relleus.

El sensor seleccionat es un sensor de fibra òptica cilíndric amb terminal roscat de M3 amb una lent focalitzadora de 17mm. Utilitzarem un sol amplificador amb dues entrades que en permet realitzar operacions AND / OR de les dues senyals rebudes.

48

Imatge 10: Sensors fibra

Imatge 11: Amplificador doble entrada


2.6 Programació del PLC

La programació del PLC es realitza amb el software de programació CX-Programer v.9.4.

El programa ens permet escollir entre 3 llenguatges de programació diferents per al programa principal.

− SFC (Step Progression Control). Programació GRAFCET.− Text estructurat (TS).− Diagrama de contactes (DR).

Per al nostre sistema triarem desenvolupar el programa principal en SFC, les accions i transicions les programarem amb diagrama de contactes i els processos aritmètics els programarem en text estructura

Tenim dos programes que s'executen simultàniament, el programa “Encolat de Forros” i el programa “CAN_Comm”.

El programa “Encolat de Forros” s'encarrega d'establir tota la seqüencia de processos per al control del equip de aplicació de cola, mentre la el programa “CAN_Comm” s'encarrega de la inicialització i gestió del Bus CAN.

49

Taula 12: Llenguatges de programació


Com podem veure, en el programa “Encolat de forros”, tenim 8 accions programades amb diagrama de relés i 3 amb text estructurat, mentre que totes les transicions estan programades amb diagrama de relés.

Addicionalment tenim 9 blocs de funció que son subprogrames predefinits que utilitzarem en les diferents accions de diagrames de relés del programa.

Aquests blocs de funció, es configuren un sol cop i poden ser utilitzats en el programa com un sol element tants cops com sigui necessari.

50

Imatge 44: Accions i transicions


2.6.1 Programa Encolat de Forros

A continuació es mostra el diagrama SCADA i els processos realitzats en cada etapa del programa “EncolatDeForros”:

51

Imatge 45: Diagrama SCADA


STEP: Inici

− Acció: Inicialitza variables (TS)Mitjançant text estructurat, inicialitzem les variables de tots els processos per a iniciar un nou cicle.Aquest es una acció de tipus (P1) es a dir que s'executa un sol cop amb el flanc ascendent del STEP.

52


− Acció: Retorn Origen (DR)Envia les ordres corresponents als variadors VVVF6 CAN per a moure els eixos de coordenades fins a la posició de origen. En el cas d'activar-se el paro d'emergència, dona immediatament ordre als variadors d'aturar-se.Aquesta es una acció tipus D, es a dir que la acció es comença a executar quan el temps especificat per el usuari s'esgota. En el nostre cas aquest temps es de 6s, que es el temps d'espera que necessitem per a que s'inicialitzi la targeta de comunicacions CAN. Tenim que enviar 2 tipus de trames, una per a seleccionar el variador al qual volem enviar la informació (ID_variador), i una altra per a donar senyal de tancar al variador seleccionat (T_X).

53


54


55


− Acció: Temporitzador Purga (DR) Es tracta d'un temporitzador que controla el temps restant per a realitzar una purga automàtica. Per a programar un temporitzador que ens compti directament en minuts, utilitzem un contacte que s'activa cada 1 minut i el connectem a un comptador de polsos. Aquest mètode de programar els temporitzadors es millor que utilitzar directament una instrucció de temporitzador ja que, en el cas de tindre una desconnexió accidental del equip, el comptador manté la comptatge actual mentre que el temporitzador es reinicia automàticament.El comptador s'activa quan aquest arriba al valor T_Purga, que és un valor definit per el temps de curat del adhesiu un cop catalitzat. Per al nostre adhesiu, aquest temps te que ser sempre inferior als 15 minuts.

56


STEP: Purga

Transició: PeticióPurgaS'activa quan el comptador C0000 arriba al valor T_Purga o, en el cas de estar activada la opció de purga manual, quan el usuari prem el botó de purga desde la pantalla TFT. La transició a l' etapa de purga només es fa efectiva si la pinta està posicionada al origen (zona cubeta purga) i només en el cas que no hi hagi cap forro col·locat a la taula. En qualsevol dels dos casos anteriors, s'activa una alarma que avisa al usuari de la incidència que impedeix realitzar la purga.

Transició: PurgaOKEn el cas de finalitzar el temporitzador de purga o be si l'usuari cancel·la des de la pantalla el procés de purga, es talla el subministre de cola i el programa retorna al inici.

57


− Acció: Purgat (DR)En l'acció que controla el procés de purgat tenim un comptador que utilitzem com a temporitzador per a controlar el temps de purga. Aquest comptador (C0001) s'incrementa en una unitat cada segon fins a arribar a “T_DPurga” que és la durada de la purga. Aquesta durada de purga es el temps necessari per a que circuli tota la cola catalitzada que tenim a dins del mesclador estàtic i la pinta d'aplicació. També tenim una variable “ComptP” que ens permet portar un control del número de purgues realitzades. M'entre està activada aquesta acció, i sempre que no es premi el paro d'emergència, tenim activada la sortida que obre l'electrovàlvula d'aplicació de cola.

58


Transició: IniciCicleEncolatAquesta transició s'activa quan el usuari prem el polsador de inici de cicle, ja sigui des de el polsador de la bancada o des del TFT, sempre i quan el sistema estigui preparat per a iniciar un cicle d'encolat. El sistema estarà preparat quan tinguem la pinta al origen, i quan, tant el sensor inductiu con el sensor de fibra detectin la presencia del forro. En el cas que el forro no estigui al origen, s'activa una alarma que avisa al usuari mitjançant una pantalla emergent.

STEP: Busca_Plec

− Acció: BuscaPlec (DR) En aquesta acció passem una instrucció via CAN al VVVF6 per a que es mogui fins a trobar el plec del forro. Es una acció que es repetirà tans cops com forros tinguem (un màxim de 3 forros). Un cap transmesa la trama que ordena el moviment de la pinta, enviem una instrucció per a llegir la posició inicial de la pinta en polsos d'encoder i guardem aquesta posició en la variable “Pulsos_Ini”. Després, continuem llegint la informació de la posició de la pinta i la guardem en la variable “Pulsos”. Aquesta variable ens servirà per a conèixer la posició de la pinta un cop sortim de l'acció.

59


60


61


62


Transició: PlecDetectatAquesta transició s'activa quan s'activa el sensor de fibra òptica calibrat per a detectar el plec del forro.

STEP: Busca_Forro

− Acció: Algoritme (TS)El primer que fem en aquesta acció es convertir els pulsos d'encoder guardats en les variables “Posicio” o “Posicio_Ini” a mil·límetres. Per a fer aquesta conversió, necessitem en primer lloc convertir totes les variables a Reals, i aleshores multiplicar la variable per la resolució del encoder, que en el nostre cas es de 1,34. Un cop, tenim la conversió feta, hem de tornar a convertir el resultat en un valor Enter. Per a realitzar un correcte arrodoniment del resultat, sumem 0,5 abans de fer la transformació de tipus de variable. Seguidament guardem els valors de posició inicial i final del forro actual (en mil·límetres) i procedim a realitzar un calcul per a saber en número de passades que té que fer la pinta en cada forro així com la distancia que tenim que tindre entre les passades.

63


− Acció: BuscaForro (DR)Un cop hem detectat el plec i s'ha executat l'algoritme de càlcul, la pinta continua el seu recorregut en direcció Y per a detectar si existeix un altre forro a continuació o be si es tracta del últim forro a encolar. En aquesta acció enviem la trama corresponent als variadors per a realitzar lectures de forma continuada de la posició del eix Y i compara aquesta posició amb la posició màxima per a detectar un forro.

64


65


Transició: ForroDetectatAquesta transició s'activa quan els sensors de fibra detecten un altre forro a continuació del plec del forro actual. En aquest cas el programa retorna a la acció “BuscaPlec” per a iniciar la lectura dimensional del forro.

66


Transició: Últim forroAquesta transició s'activa en el cas que el comptador de polsos de la acció “BuscaForro” superi el valor “GapP_N”. En aquest cas, considerem que no hi ha cap més forro a continuació i passem al estat “Torna_Origen”.

STEP: Torna_Origen

− Acció: TornaOrigen (DR)Acció ja explicada en el step: Inici.

− Transició: PosiciiInicial Aquesta transició s'activa quan la pinta ha arribat a la posició inicial i els sensors inductius del eix X i el eix Y s'han activat.

67


STEP: SituaY

− Acció: CalculaTargetY (TS)Aquesta es una acció programada en text estructurat i que només s'executa un cop quan entrem en l'estat “SituaY”.En aquesta acció convertim a polsos el valor “DesY” que hem calculat en l'algoritme del estat anterior i el guardem en la variable “TargetY “, el valor d'aquesta variable es la que transferirem els variadors de freqüència per a que situïn la pinta en la posició correcta. També controlem el numero de passades i de forros per a saber si queden passades pendents o si per el contrari ja hem acabat amb el cicle d'encolat. Per últim canviem el sentit de gir del motor de forma que la pinta es desplaça un cop en cada sentit.

68


− Acció: BuscaTargetY (DR)En aquesta acció enviem una trama al variador per a carregar la posició a la qual es té que desplaçar la pinta en el següent moviment. Un cop dono la senyal de obrir al variador, passo a llegir la posició de forma continuada i comparo la posició actual amb la posició a la qual s'ha d'arribar. Quan la pinta arriba amb aquesta posició s'activa la bobina “Pinta_Preparada” i sortim de l'acció.

69


70


71


Transició: PintaPreparadaUn cop la pinta s'ha desplaçat fins a la posició “TargetY”, s'obre el contacte Pinta_Preparada, i s'activa la bobina “PintaPreparada” que permet la transició entre estats. També s'efectua la transició si s'han acabat totes les passades d' encolat de 'últim forro.

72


STEP: Encolat

− Acció: AplicaCola (DR)Durant l'estat d'encolat, la pinta es troba aplicant cola de forma continuada, en aquesta acció activem la la sortida “AplicarCola” que acciona la electrovàlvula de dona pas al flux de cola.

− Acció: MouPintaX (DR)En aquesta acció, transmetem al variador de freqüència del eix de coordenades X, la trama de instruccions per a que es mogui fins a la posició desitjada. Inicialment configurem el variador per a que la pinta es mogui fins a una alçada estàndard de forro de 2005mm. Quan es produeix el flanc descendent del sensor de fibra que detecta el forro, la pinta es troba a 100mm del extrem del forro. En aquest moment carreguem al variador la distància que es té que moure per ajustar la cola fins al extrem i realitzem una lectura dels polsos per ajustar la posició final de la pinta.

73


74


75


76


77


78


Transició: FiPassadaSi la pinta finalitza el seu recorregut i encara queden passades pendents, s'activa “FiPassada” i retorna al estat “SituaY”.

Transició: FiPassadaSi ja no queden passades per fer, s'activa el contacte “FiCicle” i el programa torna al estat “Inici”.

79


2.6.2 Programa Comunicació CAN

Per a transmetre dades via CAN entre el mòdul CORT21 i els variadors de freqüència es necessari en primer lloc inicialitzar el mòdul CORT21 mitjançant una serie de comandes FINS. Per a realitzar aquesta tasca utilitzem blocs de funció que integrarem dins del programa “Can_Set_Buffers”.

El primer que fem es ajuntar els bytes de la trama de dades D101-D108 en unitats de 2 bytes que posteriorment carregarem com a paràmetres en els blocs de funció.

Seguidament, utilitzem un temporitzador que ens manté la senyal 200.00 en alt durant 5 segons. D'aquesta forma en assegurem que no s'inicia la transmissió de dades fins que no s'hagi completat el procés de inicialització

80


En el bloc de funció “SetBuffers” establim les àrees de memòria que utilitzarem per emmagatzemar les dades de transmissió i recepció, aixi com el número de missatges que transmetem/rebem en cada comunicació. També definim el número de unitat del mòdul CORT21 que té que correspondre amb el que tenim configurat mitjançant l'interruptor rotatori del frontal de la unitat.

81


En el bloc de funció “SetSend” establim els paràmetres de configuració per enviar el missatges via CAN. Hem de utilitzar aquest bloc de funció 2 cops, un per cada variador a configurar. En el exemple mostrat a continuació es tracta del variador del eix X que té el identificador “23F”.

Per els dos variadors, seleccionem el mode de transferència de dades “SendOnTrigger”, en el qual, les dades no es transmeten fins que no activem el bit 200.1.

82


A continuació configurem l'enviament de missatges. Definim la longitud del identificador i el numero de la unitat CORT21.

83


Per últim, el boc de funció “SendDirect” transmet 8 bytes quan es produeix el flanc ascendent del bit 200.01.

84


2.7 Programació de la Pantalla

A continuació expliquem el procés de programació de la pantalla TFT NS5-SQ10B-V2 mitjançant el software CX-Designer v.3.5.

El primer que hem de fer es seleccionar el model de pantalla i la versió del sistema:

Un cop seleccionat el model de pantalla del nostre projecte, podem iniciar el disseny de les diferents pantalles utilitzant una serie de objectes funcionals que ens permeten comunicar-nos amb la memòria interna de la pantalla o del PLC. A continuació es descriuen els elements que utilitzarem per al nostre projecte:

− Botó ON/OFF: controlen el status ON/OFF de una direcció determinada. El tipus d'acció es pot seleccionar entre momentània, alterna, SET o RESET.

− Botó Word: estableix una informació numèrica en una direcció especificada. Els valors poden ser incrementats o decrementats.

− Botó de Comanda: realitza processos especials com alternar pantalles, aturar sirenes...

− Bit Lamps: es posen ON/OFF en funció del status de la direcció especificada.

− Muntifunció: executa múltiples funcions pressionant l'objecte un sol cop.

− Etiqueta: Mostra una cadena de caràcters.

− Entrada/Visualització numèrica: representa numèricament les paraules d'una direcció especificada i permet l'entrada de dades des de un teclat numèric.

85

Imatge 46: Selecció model de pantalla


− Alarm/Event Display: mostra una llista d'alarmes i successos i el seu històric.

− Time: Representa i estableix la hora.

Per exemple, en el disseny de la pantalla principal, utilitzem els següents objectes funcionals:

86

Imatge 47: Objectes funcionals


En la pantalla d'alarmes, utilitzarem l'objecte funcional Alarm/Event Display, per a configurar les accions/alarmes que volem controlar:

Aquestes alarmes quan s'activen fan aparèixer una pantalla emergent avisant al usuari de la incidència ocorreguda:

Pantalla emergent Paro Emergència:

87

Imatge 48: Configuració alarmes

Imatge 49: Alarma Paro Emergència


Quan tenim el disseny de la pantalla finalitzat podem realitzar un test del correcte funcionament de cada element de les pantalles i fins i tot podem realitzar una simulació integrada amb el CX-Programer de forma que podem veure el comportament real de la aplicació:

Per a transferir el projecte al PLC, el primer que hem de fer es establir els mateixos

paràmetres de comunicació tant en la pantalla (CX-Designer) com en el PLC (CX-Programer):

88

Imatge 50: Test Programa Pantalla


Un cop fet això podem connectar la pantalla al portàtil mitjançant el cable USB i transferir el programa. Seguidament tindrem que reiniciar la pantalla per a que es carregui el nou programa.

89

Imatge 51: Configuració communicacions TFT

Imatge 52: Configuració communicacions PLC

Capítol 3 Plànols

3 Plànols

3.1 Plànols de la bancada

Plànol 1: Conjunt bancada

90

Capítol 3 Plànols

3 Plànols

Plànol 2: Conjunt bancada

91

Capítol 3 Plànols

3 Plànols

92

Plànol 3: Conjunt carro eix Y

Capítol 3 Plànols

3 Plànols

93

Plànol 4: Conjunt carro eix X

Capítol 3 Plànols

94

Plànol 5: Pinta aplicació cola

Capítol 3 Plànols

3.2 Fotografies de la instal·lació

Imatge 53: Línia encolat de forros

95

Imatge 54: Línia encolat de forros

Capítol 3 Plànols

96

Imatge 55: Detall eix cartesià

Imatge 56: Detall eix cartesià

Capítol 4 Pressupost

4 Pressupost

4.1 Quadre de preus

4.1.1 Disseny

4.1.2 Programació

4.1.3 Instal·lació

4.1.4 Materials

4.2 Resum del Pressupost

97

Capítol

5 Plec de condicions

5.1 Condicions generals

Aquestes condicions apliquen en el cas de que algun centre de producció del grup Fermator, vulgui entrar una comanda a Tecnolama per a la fabricació de la línia d'encolat de forros d'escrita en el present projecte.

5.1.1 Relació de Normes i Reglaments a utilitzar

Les normes a seguir en els diferents processos de la comanda, des de el disseny fins a la posada en marxa, seran les fixades per el centre de producció sol·licitant . En el cas de que una situació, objecte o procediment no estigui especificat dins les normatives, serà dut a terme aplicant la corresponent normativa de la unió europea que estigui vigent en el moment de realitzar el treball en qüestió.

En el cas dels treballs de muntatge i ajust de la màquina, les normatives i reglaments a seguir seran els mes restrictius, entre els del client i el proveïdor, en l'àmbit de la seguretat dels treballadors i conjunt de tot el personal que tingui contacte amb qualsevol part del subministrament.

5.1.2 Terminis i dates d'execució

Al principi del projecte es reuniran ambdós parts per decidir els terminis d'execució de cadascuna de les fases del projecte. Les dates d'inici de treballs en planta així com la posada en producció, seran fixades pel client seguint el seu calendari d'activitats internes.

En aquesta reunió s'hauran de decidir els terminis i dates següents:

a) Aprovació del dissenyb) Revisió del muntatgec) Acceptació de la màquinad) Embalatge i transport de la màquinae) Muntatge de la màquina al destí finalf) Posada en produccióg) Acceptació final

5.1.3 Assistència Tècnica

L'assistència tècnica opcional, arribat el cas, podrà ser sol·licitada al proveïdor després de l'acord tècnic de posada en fase de producció.

L'import horari de l'assistència tècnica es determinarà a la comanda, per una jornada, una setmana o un més de producció. El personal d'assistència tècnica serà una personal qualificat que hagi participat en el desenvolupament i ajust del subministrament.

98

Capítol 5 Plec de condicions

5.1.5 Modificacions

Es poden introduir modificacions en els subministraments durant les fases de disseny, d'execució o de posada en producció segons les següents directrius:

a) Modificacions derivades de les evolucions del plec de condicions. Segons l'estat d'avanç dels estudis i de l'execució, aquestes modificacions poden exercir certa influència respecte els preus i els terminis. Els proveïdor indica la seva incidència sobre la data d'entrega i el pressupost detallat amb l'objectiu de permetre al responsable de l'operació donar o rebutjar la seva conformitat. S'examinaran conjuntament i de mutu acord aquestas detalls amb l'objectiu de trobar les solucions millor adaptades. En cas de que sigui necessari, les modificacions donaran lloc a la redacció d'un complement de la comanda.

b) Les modificacions relatives a la falta de respecte dels plec de condicions estaran totalment a càrrec del proveïdor i no hauran d'exercir cap influència respecte als terminis de lliurament.

5.2 Condicions Tècniques

5.2.1 Materials

Els materials a utilitzar en el muntatge de la màquina estaran especificats en els llistats de materials preferits pel client subministrat abans de realitzar el disseny. En el cas de que qualsevol d'aquest materials no compleixi totes les normatives de seguretat, el client serà notificat d'aquest fet i del material emprat com a substitució.

El proveïdor es reservarà el dret d'utilitzar els materials que desitgi per aquelles parts de la màquina que s'hagin especificat com a part estàndard del producte en la fase inicial del projecte.

5.2.2 Condicions Tècniques d'ExecucióEn el cas de l'execució tècnica de la màquina tant el client com el proveïdor estan

obligats a respectar la categoria de seguretat de marca la normativa.

99

Capítol 5 Plec de condicions

6 Conclusions

L'elaboració d'aquest projecte ha estat un repte molt enriquidor ja que m'ha permès aprendre coneixents d'àmbits molt diversos,a banda de la automatització amb PLC, he tingut que treballar amb comunicacions amb bus CAN, controladors de motors, sistemes d'aplicació i mescla automàtica de cola o construccions modulars amb pernileria d'alumini.

El primer pas ha estat l'aprenentatge del entorn de programació dels PLC de la serie SYSMAC de OMRON, on he pogut treballar amb tres llenguatges de programació diferents i utilitzats en el mateix programa: programació escada (SFC), programació per diagrames de relés i programació mitjançant text estructurat.

Així mateix, també he tingut que programar la pantalla TFT mitjançant el software CX-Designer, en aquest cas l'aprenentatge ha estat més fàcil ja que es tracta de un entorn molt gràfic i fàcil de utilitzar. El esforços en aquest cas es van centrar més en crear un disseny de pantalla útil, intuïtiu i agradable per el usuari. La principal dificultat amb la pantalla TFT va ser la configuració de comunicacions per a poder interactuar amb el PLC i poder realitzar simulacions directament des del PC.

Considero que la dificultat més gran amb la que m'he trobat en aquest projecte ha estat el coneixement del funcionament de la tarja de comunicacions bus CAN CJ1W-CORT21 així com la seva interacció amb els variadors de freqüència VVVF6, específicament dissenyats per al control de portes d'ascensor.

Per a aconseguir que el PLC i els variadors de freqüència es comuniquin correctament, s'ha de crear un programa que inicialitza i configura el mòdul CORT21 i s'ha d'estudiar el protocol de comunicacions del mòdul VVVF6 CAN, per a saber les trames de missatges que s'han de enviar en cada moment per al control del moviment, així com la correcta interpretació de les trames de resposta dels variadors de freqüència, que informen de la posició del motor en temps real així com d'una serie d'informacions d'estat del variador.

També he tingut que estudiar el comportament i característiques tècniques de diferents tipus de sensors, per a triar el més adient per a la nostra aplicació. Varem realitzar proves amb sensors inductius, sensors làsers, sensors de ultrasons i sensors de fibra òptica, que varen ser els seleccionats finalment per a la detecció dimensional de les peces a encolar.

Abans de poder iniciar el projecte d'automatització, varem tindre que passar per un procés molt llarg de proves de validació de diferents tipus d'adhesius així com un estudi de les diferents alternatives que teníem per reconvertir un equip de aplicació de cola existent per a la nostra aplicació. Aquest procés em va servir per aprendre coneixents tècnics en quant a adhesius, però sobretot, en va servir a per aprendre la importància de testar els productes de forma rigorosa i realitzant sempre assajos addicionals internament per a verificar els resultats dels proveïdors.

100

Capítol 6 Conclusions

L'objectiu del projecte, automatitzar el procés d'encolat de forros aprofitant un equip de cola existent, s'ha complert de forma satisfactòria i dintre del plaç establert per l'empresa. Com a millora per a futures línies, es podria implementar la possibilitat de expulsar de forma automàtica els forros un cop encolats, de forma que passin a la taula de preparació de la fulla sense que el operari es tingui que desplaçar. També es podria aprofitar la lectura dimensional dels forros per a confrontar aquesta informació amb la informació de la comanda i realitzar un control de qualitat de les mesures del material.

101

Capítol 7 Annexes

7 Annexes

102

Annexe 1: Especificacions VVVF6 CAN

Capítol 7 Annexes

103

Capítol 7 Annexes

104

Capítol 7 Annexes

105

Capítol 7 Annexes

106

Capítol 7 Annexes

107

Annexe 2: Especificacions PLC CJ2M

Capítol 7 Annexes

108

Capítol 7 Annexes

109

Annexe 3: Especificacions TFT

Capítol 8 Bibliografia

8 Bibliografia

• CX-Programmer Introduction Guide. Omron Corporation.

• CX-Designer Introducion Guide. Omron Corporation.

• FB ST Introduction Guide. Omron Corporation.

• SFC Introduction Guide. Omron Corporation.

• CJ1W-CORT21 Operation Manual. Omron Corporation.

• Autómatas Programables SYSMAC Serie CJ. Manual de Operación. Omron Corporation.

• Documentación para un sistema de alta presion para dosificación y mezcla de material bicomponente. Tipo: Ecostar-250. Reinhardt-technik.

110

Automatització del procés d'encolat de fulles per a portes...

Documents

Transcript of Automatització del procés d'encolat de fulles per a portes...