CAPÍTULO 0.- Introducción.automata.cps.unizar.es/proyectos fin de carrera PDF... · Introducción. 0.1. Definición del Proyecto. El proyecto se integra en un el conjunto de trabajos

CÉLULA DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Automatización del Almacén de Piezas y Monitorización de Almacén y Transportes.

Ismael Blasco Alías 0-1

CAPÍTULO 0.- Introducción.

0.1. Definición del Proyecto.

El proyecto se integra en un el conjunto de trabajos que se realizan para la puesta en marcha de una célula de fabricación flexible de carácter didáctico de la firma FESTO DIDACTIC que está situada en el laboratorio 0.6 en el edificio A del Centro Politécnico Superior de Zaragoza.

La célula de fabricación realiza un proceso productivo completo elaborando distintos tipos de piezas, ésta se compone de 7 estaciones más un robot todo ello enlazado mediante un sistema de transporte mediante cintas estructurado en dos partes diferenciadas, la primera de fabricación en la que se elaboran las piezas y la segunda de almacenamiento y distribución en la que se elaboran los pedidos de las piezas. La célula se caracteriza por su flexibilidad dado que en cualquier momento se pueden fabricar todos los tipos de piezas, esto se pude llevar a cabo porque el sistema de transporte incluye un sistema de identificación de productos que permite decidir en cada estación si hay que realizar alguna operación sobre la pieza o ésta debe seguir su camino hacia otra estación.

En este marco se engloba el proyecto que he realizado, suponiendo este la automatización mediante autómata programable de un almacén que se sitúa en la zona central de la célula que recoge piezas de fabricación y las distribuye para la elaboración de los pedidos. Además el proyecto incluye la monitorización de dicho almacén y los transportes mediante terminal gráfico Magelis, para la supervisión, gestión de alarmas y control manual de dichas zonas productivas de la célula.

Introducción.

_____________________________________________________________________________________ INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA

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0.2. Documentos que incluye.

El presente proyecto incluye los siguientes documentos:

♦ Memoria explicativa.

♦ Manual de Usuario.

♦ Programa Pl7 Tomo I.

♦ Programa Pl7 Tomo II.

También se incluye una copia en formato CDROM que contiene los anteriores documentos en formato *:pdf y los programas de aplicación, tanto del autómata como del terminal gráfico de explotación Magelis.



CAPÍTULO 1.- Visión General de la Célula de Fabricación Flexible.

1.1. Introducción

El almacén intermedio de dieciséis posiciones, objeto del presente proyecto, forma parte de una célula de fabricación flexible formada por un conjunto de estaciones que en pequeña escala realizan un proceso productivo completo. La finalidad del conjunto es la fabricación paletizado y almacenamiento para su posterior distribución en forma de pedidos de tres piezas que son cilindros neumáticos o bien como alternativa, en mucha menor proporción, un tipo especial de piezas que mas adelante describimos montados sobre una determinada base.

Producto Terminado, en este caso tres piezas de diferente tipo sobre base blanca.

En la figura adjunta podemos ver un ejemplo de la disposición de dichas piezas sobre el medio de expedición una vez completado el proceso de fabricación.

La célula de fabricación, atiende a la solicitud de un determinado pedido de fabricación que puede tener origen en un sistema SCADA que se encarga de la supervisión y mando en el nivel superior o desde un terminal de explotación Magelis que forma parte del Interfase Hombre Máquina a pie de planta integrada en la célula, comienza el proceso necesario para la fabricación y suministro del mismo.

Un pedido estará compuesto por un máximo de 3 piezas depositadas sobre una base concreta. En lo referente al tipo de base para depositar las piezas a suministrar hay 2 posibilidades de elección, mientras que con el tipo de pieza a colocar en la base se incrementan hasta 6 las diferentes posibilidades.

1.2. Características del Producto

La misión final consiste en suministrar un pedido que haya sido solicitado por un cliente a nuestra pequeña factoría.

Descripción General de la Célula.


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Antes de describir la función de cada una de las estaciones vamos a conocer las características de las posibles piezas a fabricar y por lo tanto de las posibilidades de los pedidos que a la célula se le pueden solicitar para su elaboración.

Base Negra. Base Blanca.

Hay dos tipos de base posibles para depositar las piezas que difieren únicamente en el color de las mismas. Así tenemos la posibilidad de depositar las piezas sobre una base de color blanco o sobre una base de color negro, teniendo ambas la capacidad de almacenar tres de las piezas que se van a describir a continuación.

Los diferentes tipos de piezas que es posible suministrar podemos dividirlas en dos grupos diferentes. Por un lado tenemos los cilindros neumáticos y por otro los cilindros cerrados, otro tipo de pieza igual a las anteriores en dimensiones y colores, (también denominadas piezas con tapa). En el cuadro resumen mostrado a continuación podemos observar la forma de cada una de las piezas.

Color de la Pieza Negra Roja Metálica

Piezas con Tapa

Piezas sin Tapa (cilindros

neumáticos)

Diferentes tipos de piezas posibles a fabricar.

Igualmente tal y como podemos ver en la figura anterior, dentro de un mismo tipo de piezas tenemos 3 posibilidades de las mismas según el color que posea cada una de ellas. Tal y como podemos ver en la mencionada figura, tenemos piezas de color negro, rojo o metálico; según se desee.

La composición de los dos tipos de piezas (con tapa o sin tapa) se diferencian en la composición de los componentes que, las forman. Por lo tanto dependiendo del tipo de pieza que se desee fabricar el proceso productivo será uno u otro.



1.2.1. CILINDROS NEUMÁTICOS

Ya hemos comentado que las piezas a fabricar simulan cilindros neumáticos de simple efecto. Así cada una de las piezas estará formada por los siguientes componentes.

Camisa de los cilindros neumáticos a fabricar. Camisa con el émbolo instalado en su interior.

Cilindro neumático con el muelle y el émbolo. Cilindro neumático con todas sus piezas.

Camisa: Esta pieza constituye la parte exterior o carcasa del cilindro neumático a fabricar. Este será el soporte del resto de las piezas a colocar en el proceso de producción.

Émbolo: Este elemento será el encargado de provocar el desplazamiento del eje al inyectar aire comprimido sobre el orificio destinado a tal efecto en la camisa. El diseño de los mismos evitará que el aire se escape a la atmósfera gracias a una junta que posee en su interior.

Muelle: Dado que los cilindros neumáticos a fabricar son de simple efecto, deberemos de provocar el retorno del émbolo a su posición de origen una vez cortado el flujo de aire comprimido. Así la misión del muelle es la proporcionar esta fuerza de retorno del émbolo para que éste se recoja.

Tapa: La camisa del cilindro neumático deberá de ser cerrada para que las piezas internas no abandonen dicha situación al inyectar aire comprimido al cilindro neumático. Esta función la llevamos a cabo por medio de la colocación de la tapa mencionada.

1.2.2. PIEZAS CON TAPA

El otro grupo de piezas que se pueden fabricar en la célula de fabricación flexible son las denominadas como piezas con tapa. Estas piezas están formadas únicamente por la camisa y una tapa que no posee orificio para la extensión del émbolo.

En estas piezas no será necesaria la colocación de los elementos mencionados en el apartado anterior, ya que con la camisa se encuentra sólidamente colocada la tapa de la camisa y por lo tanto tenemos una pieza compacta.



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1.2.3. CARACTERÍSTICAS DE CADA UNO DE LOS ELEMENTOS DE LAS PIEZAS

Cada uno de los tres tipos de piezas a fabricar tiene unas características que las hacen diferentes entre si. Así tenemos diferencias en lo referente a los colores y tamaños de los elementos que las forman o constituyen. A continuación vamos a comentar cada una de estas características de cada tipo de pieza.

El diámetro de todas las piezas es el mismo, en cambio la altura ellas no. Debemos de mencionar que las camisas de color negro tienen una altura menor que las roas y las metálicas. Por lo tanto en las piezas negras deberemos de instalar unos émbolos con una longitud más corta que las otras piezas. Los émbolos de menor longitud son de color metálico, mientras que los émbolos largos son de color negro.

Así, para poder realizar la fabricación de ambos tipos de piezas deberemos de disponer de los dos tipos de émbolos para colocárselos a las piezas adecuadas.

En lo referente a los muelles no tenemos ningún tipo de diferencia para cada una de las piezas fabricadas. La diferencia existente en la altura de las diferentes piezas únicamente diferirá en la compresión del muelle dentro de cada una de las camisas.

En la tabla siguiente podemos ver la relación de elementos de cada una de las piezas a fabricar.

Tipo de Pieza

Camisa Negra Roja Metálica

Émbolo

Metálico

(longitud corta)

Negro

(longitud larga)

Muelle Estándar Cuadro resumen de los elementos que componen cada uno de los diferentes

1.3. Características Generales de las Estaciones

El montaje o fabricación de las piezas anteriormente comentadas es realizado por medio de la acción conjunta de todas las estaciones que componen la célula de fabricación flexible.

Así, de forma automática, se irán realizando la fabricación y expedición de las diferentes piezas solicitadas a nuestra fábrica. Cada una de las estaciones que conforman la célula de fabricación flexible poseen una función determinada y concreta y llevan a cabo un proceso para conseguir montar la pieza con las características adecuadas según lo anteriormente mencionado.



La fabricación de las piezas se realiza teniendo en cuenta el mantenimiento de un pequeño stock dentro de la fábrica para poder atender los posibles pedidos. Así en el almacén de piezas intermedio tendremos acumuladas un pequeño número de piezas para poder servir pedidos, ordenando la fabricación cuando el número de piezas de un determinado tipo sea inferior a un margen de seguridad prefijado.

Por el contrario la formación de palets con mercancía se lleva a cabo por medio del lanzamiento de pedidos de fabricación a la célula de fabricación. Cuando se solicite un determinado pedido la célula de fabricación realizará las operaciones apropiadas para componerlo y ser capaz de servirlo.

Disposición de todos los elementos de la célula de fabricación flexible.

En la célula de fabricación podemos distinguir tres zonas diferentes.

Zona de fabricación en la cual se realizará el montaje de cada uno de los tipos de pieza solicitados por el almacén intermedio.

Zona del almacén intermedio en la cual se depositarán las piezas fabricadas hasta que se solicite la expedición de las mismas en un determinado pedido.

Zona de expedición en la cual se realizarán las operaciones necesarias para la composición del pedido solicitado.

Todas estas zonas se encuentran coordinadas por medio de un sistema que podríamos denominar como gestor o coordinador. Dicho elemento es el encargado de decirle a cada una de las estaciones la operación que debe de realizar en cada momento para llevar a cabo la fabricación completa y efectiva de cada uno de los tipos de piezas.

A continuación vamos a pasar a comentar las características de cada una de las estaciones para así poder comprender mejor la función de cada una de ellas dentro de la célula de fabricación.



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1.3.1. ZONA DE FABRICACIÓN

En esta zona tenemos situadas las estaciones necesarias para llevar a cabo el ensamblado de los diferentes elementos que componen la pieza a fabricar en cada momento. Así tenemos los siguientes elementos o estaciones:

Transporte: Encargado del traslado de las piezas de una estación a otra por medio de un transbordador destinado a tal efecto.

Estaciones englobadas dentro de la zona de fabricación.

Estación 1: Encargada colocación de la camisa deseada en el palet del transbordador.

Estación 2: Por medio de esta estación podremos colocar el émbolo y el muelle en las piezas que así lo requieran. La colocación del émbolo se realiza de forma acorde al tipo de pieza tratada en cada momento.

Estación 3: Esta estación coloca la tapa a las piezas que así lo requieran, es decir, en las piezas con tapa no realiza ninguna operación.

Estación 4: Antes de dar por finalizada la fabricación de una determinada pieza se realiza un test para comprobar que la pieza ha sido fabricada correctamente. Esta estación se encarga de tal función desechando las que son defectuosas y permitiendo el resto de proceso para las piezas fabricadas correctamente.



1.3.1.1. Transporte

Para llevar las piezas desde una estación a otra y para que cada una de ellas realice su función tenemos el módulo de transporte. Una serie de cintas transportadores, topes y enclavamientos; provocan la circulación o detención de cada uno de los transbordadores de palets afectados.

Vista general del módulo de transporte de la zona de fabricación.

Para el desplazamiento de las piezas a lo largo del recorrido se usan unos transbordadores sobre los cuales se coloca un palet de transporte metálico.

Sobre dicho elemento deberemos de situar una base plástica dotada de una única hendidura en su parte central en la cual se adaptan perfectamente las piezas a fabricar. De este

modo las piezas podrán ser trasladadas de estación a estación de forma segura.

Palet de transporte interno.

Cada uno de los transbordadores posee en su parte inferior una pequeña memoria en la cual se podrá almacenar la información de la mercancía que transporta. Por medio de una serie de cabezas lectoras so podrán realizar lecturas y escrituras de información.

En cada una de las estaciones tenemos un tope que se encargará de detener el trasbordador frente a la entrada de cada una de ellas. Posteriormente, y por medio de un enclavamiento, se fijará el trasbordador para mantenerlo fijo en el sitio. Así las cabezas lectoras podrán realizar sus operaciones de lectura y escritura.

En la figura adjunta podemos observar estos elementos. De izquierda a derecha tenemos en primer lugar la cabeza lectora que leerá la información de la memoria del trasbordador. Posteriormente tenemos el enclavamiento que fija el trasbordador en la posición en la cual se



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encuentra para que no se desplace. Por último tenemos el tope que se encarga de detener el palet cuando llega al punto de lectura concreto.

Elementos de control de los transbordadores.

1.3.1.2. Estación 1: Módulo de Carga de Camisas

Esta estación es la encargada de suministrar al elemento de transporte la camisa de la pieza a fabricar en un determinado momento. En un acumulador se almacenan apiladas y en orden aleatorio los diferentes tipos de piezas a fabricar. La estación se encargará de ir sacando camisas de dicho almacén hasta que se encuentre una pieza con las características solicitadas. Dentro del mencionado almacén tendremos tanto las camisas de los cilindros neumáticos como los cuerpos de los diferentes tipos de piezas con tapa posibles de fabricar.

Por medio de una serie de cilindros neumáticos se atrapan y trasladan las piezas de un punto a otro de la estación. La identificación de las características de la pieza tratada en cada momento se realiza por medio de una serie de detectores ópticos inductivos y capacitivos capaces de diferenciar las características de cada una de las piezas.

Estación 1 módulo de carga de camisas.



1.3.1.3. Estación 2: Módulo de Montaje de Componentes

Esta estación es la encargada de realizar el montaje de los elementos internos que componen los cilindros neumáticos fabricados. Por tanto se encargará de colocar el émbolo adecuado para el tipo de pieza fabricada en cada momento a sí como el muelle que llevan dichos elementos.

En esta estación tenemos tres almacenes de elementos. Uno para los émbolos negros, otro para los émbolos metálicos y otro para los muelles. Así la estación recogerá las piezas necesarias de cada uno de los almacenes en función de la pieza que estemos fabricando en cada momento. Como es lógico la estación colocará, sobre la camisa ya colocada en el transbordador, en primer lugar el émbolo apropiado para, posteriormente colocar el muelle.

En el caso de que sobre el transbordador no se disponga de una pieza cuya fase de fabricación no permita la ejecución completa del proceso la fabricación no se realiza. Así solamente se colocarán el émbolo y el muelle sobre las piezas que tengan únicamente colocada la camisa sobre las mismas.

La estación dispone de un eje sin fin controlado por medio de un motor paso a paso y una serie de elementos neumáticos para la ejecución de movimientos discretos.

Estación 2, montaje de los elementos internos.

1.3.1.4. Estación 3: Montaje de Culatas

En los cilindros neumáticos fabricados deberemos de colocar una tapa para encerrar y compactar los elementos internos de los mismos, esta tapa es el elemento denominado como culata. Cada uno de los tres tipos diferentes de cilindros neumáticos fabricados posee el mismo tipo de culata. Por lo tanto, todas las piezas que lleguen a esta estación con el émbolo y el muelle debidamente colocados deberán de ser tapadas mediante la culata mencionada.

En un almacén se encuentran una serie de culatas. Cuando llega una pieza sobre la cual la estación debe de actuar una pinza atrapa la pieza para sujetarla. La máquina saca una culata del



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almacén y procede a roscarla sobre la camisa del cilindro sujeto. En esta estación todos los elementos con de tipo neumático.

Estación 3, montaje de culatas.

1.3.1.5. Estación 4: Verificación

Cuando el proceso de fabricación ha terminado la estación 4 se encarga de realizar un test para comprobar el correcto funcionamiento del elemento fabricado por las estaciones que anteriormente han actuado sobre la pieza en cuestión.

Esta estación recoge la pieza del transporte y la pasa a un elemento que se encargará de inyectar aire por la entrada del cilindro neumático fabricado. Mediante un sensor se comprobará la distancia de recorrido que realiza el émbolo del pistón al mismo tiempo que el retorno del mismo. De este modo podremos determinar si la pieza fabricada es dada por buena o no.

Si la pieza es considerada como defectuosa será depositada sobre un contenedor que irá acumulando las piezas defectuosas. En cambio si la pieza está correctamente fabricada será trasladada a una cinta transportadora que la conducirá hasta la siguiente estación de la célula de fabricación.

Estación 4, módulo de verificación de piezas fabricadas.



1.3.2. ZONA DE ALMACÉN INTERMEDIO

Entre la zona de transporte y la zona de expedición tenemos un almacén en el cual se depositarán las piezas ya fabricadas. Éstas serán almacenadas en él hasta el momento en el que se desee cargar dichas piezas en un determinado palet, para poder servir un determinado pedido dentro de la zona de expedición.

La fabricación de las piezas se realiza una a una, por lo tanto la finalización de las mismas no se realizará consecutivamente sino que se realizará de forma secuencial y, lo que es más, aleatoria (una pieza puede tener una serie incidencias que impida la realización de una fase de la fabricación en el primer intento).

Igualmente en la zona de expedición podemos tener activos varios pedidos. Las piezas que lo compondrán no tienen porque llegar al mismo tiempo que el transbordador hasta el punto de carga de piezas. Esta situación podríamos decir que sería demasiado casual e inesperada.

Por tanto será necesaria la existencia de una zona de almacenaje para mantener las piezas hasta el momento de colocarlas en un palet. De este modo cuando debamos colocar una pieza sobre el palet del pedido podremos realizar la operación si dicha pieza se encuentra en la zona del almacén intermedio.

Zona de almacén intermedio de la célula de fabricación flexible.

Esta función la realiza una única estación. Ésta recibirá las piezas desde la cinta transportadora de salida de la estación de visualización anteriormente comentada y las entregará en otro tramo que la conducirá hasta la zona de expedición de pedidos.

Estación 5: Estación encargada de realizar el almacenaje de las piezas sueltas ya fabricadas hasta el momento de expedición de las mismas.

1.3.2.1. Estación 5: Almacén Intermedio

Esta estación será la encargada de realizar el almacenaje de las piezas ya fabricadas individualmente hasta el momento de su montaje en un palet como parte de un pedido. Recogerá las piezas de la cinta transportadora de salida de la estación de visualización anteriormente



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comentada y las entregará en otro tramo de la misma que la conducirá hasta la zona de montaje de pedidos.

El almacén intermedio posee 16 posiciones sobre las cuales colocará las piezas que a él llegan para mantenerlas en allí hasta que se le soliciten. Dichas posiciones se encuentran distribuidas en una matriz plana de 4 filas y 4 columnas.

Estación 5: almacén intermedio.

Para el desplazamiento de las piezas desde la entrada hasta la matriz de posiciones y desde ésta última a la salida de la estación se dispone de un brazo manipulador x-y-z tipo pórtico, con tres grados de libertad, de los cuales los ejes x e y son accionados por motores paso a paso y husillos a bolas, y el eje z es un cilindro neumático. De este modo, y por medio de 2 ejes perpendiculares de desplazamiento, podemos realizar hasta cualquiera de los puntos de dicho almacén intermedio.

Las manipulación de las piezas se realiza por medio de una ventosa de succión, que hace vacío sobre las mismas y las sujeta, mientras que por medio de un cilindro neumático podremos alzar y bajar las piezas para así poder realizar de forma segura los movimientos de traslación de las mismas.



1.3.3. ZONA DE PEDIDOS.

Zona de expedición y composición de pedidos de la célula de fabricación flexible.

Por último en la célula de fabricación flexible tenemos los elementos las estaciones destinadas a realizar las funciones de expedición de los pedidos solicitados a la misma. Las estaciones o elementos que componen está sección son las siguientes:

Transporte: Este elemento, al igual que ocurría en la zona de fabricación será el encargado de trasladar los palets de una estación a otra para que así cada una de ellas pueda realizar su función.

Estación 6: Esta estación será la encargada de realizar la colocación encima del palet de transporte interno de las bases sobre las cuales se servirán los pedidos de piezas solicitadas.

Robot 1: Por medio de dicho robot se cogerán las piezas entregadas por el almacén intermedio para poder colocarlas sobre los orificios de la base del palet de transporte interno situado en la zona de influencia de la misma.



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Robot 2: Este segundo robot será el encargado de tomar el pedido (conjunto de base más las piezas correspondientes) ya completado para ser expedido de forma que abandone la célula de fabricación flexible.

Estación 7: Esta estación almacenará los pedidos ya formados pedido (conjunto de base más las piezas correspondientes) sobre los palets utilizados para el transporte interno de la célula de fabricación flexible hasta el momento en el cual deban de ser expedidos.

1.3.3.1. Transporte

La forma del módulo de transporte de la zona de expedición posee unas características muy similares a las del módulo de transporte de la zona de fabricación .

La diferencia con dicho módulo de transporte estriba únicamente en el número de piezas transportadas por cada transbordador que circula por el mismo. En el transporte de la zona de fabricación únicamente transporta una pieza (se fabrican de una en una). Por el contrario en el transporte de la zona de expedición, comentada en el presente apartado, se transporta 3 piezas diferentes en un transbordador. Esta situación es fácilmente comprensible dado que en esta segunda fase estamos tratando los pedidos ya formados y estos están compuestos por 3 piezas.

1.3.3.2. Estación 6: Módulo de Carga de Bases

Esta estación será la encargada de dotar al palet situado a su entrada de la base sobre la cual irán depositadas las piezas fabricadas. Esta estación necesitará disponer de un palet vacío para poder depositar dicho elemento.

La estación posee dos almacenes internos sobre los cuales deberemos de introducir cada uno de los dos tipos de base posibles, uno en cada uno de ellos. La situación de cada uno de los tipos de base debe de ser la mostrada en la figura adjunta.

Por medio de una serie de cilindros neumáticos y unas ventosas de vacío tendremos la posibilidad de trasladar las piezas de un punto a otro hasta colocarlas sobre el palet de la entrada.



Estación 6, módulo de carga de bases.

1.3.3.3. Robot 11: Colocación de Piezas sobre la Base

Dicho elemento, en el momento de realización del presente proyecto final de carrera no se encuentra todavía instalado por lo que su función es realizada de forma manual con el apoyo de una pantalla de explotación magelis.

Dicho robot será el encargado de recoger cada una de las piezas entregadas por el almacén intermedio (estación 5) para depositarlas en la posición correcta dentro de la base del palet situado en la posición de dicho robot.

1.3.3.4. Robot 22: Expedición de Palets

Dicho elemento, en el momento de realización del presente proyecto final de carrera no se encuentra todavía instalado por lo que su función es realizada de forma manual con el apoyo de una pantalla de explotación magelis.

Este segundo robot será el encargado de recoger la mercancía del palet de su zona de influencia para depositar en un punto en el cual se considerará por expedida la mercancía. Dicho robot tomará el conjunto formado por la base más las tres piezas que se encuentren situados sobre el mismo.

1 En el momento de la ejecución del presente proyecto final de carrera, la función de este robot (Colocación

de Piezas sobre la Base) junto con la función del robot 2 (Expedición de Palets) está previsto que sea realizada por un único robot. Éste último elmento se encuentra dotado de una garra diseñada específicamente para la manipulación de los elementos que debe de tomar en cada punto. El robot destinado finalmente para esta operación no se encuentra instalado, por lo cual su utilización dentro del proceso productivo es imposible.

2 En el momento de la ejecución del presente proyecto final de carrera, la función de este robot (Expedición de Palets) junto con la función del robot 1 (Colocación de Piezas sobre la Base) está previsto que sea realizada por un único robot. Éste último elmento se encuentra dotado de una garra diseñada específicamente para la manipulación de los elementos que debe de tomar en cada punto. El robot destinado finalmente para esta operación no se encuentra instalado, por lo cual su utilización dentro del proceso productivo es imposible.



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1.3.3.5. Estación 7: Almacén Final

En ésta última estación será el lugar en el cual se vayan almacenando los palets sobre los cuales se colocará o está colocada la mercancía. Dicho almacén contendrá los palets vacíos usados posteriormente para el trasbordo de los pedidos dentro de la zona de transporte. Igualmente, en el mismo también podremos almacenar los palets con un pedido ya formado hasta el momento en el cual deban de ser servidos o expendidos fuera de la célula de fabricación flexible. Este almacén posee la forma característica de un almacén de estanterías elevadas.

La expedición de los pedidos, es de suponer que se realizará de forma conjunta para varios de ellos por medio de un camión u otro sistema de transporte. Por lo tanto cuando éste último llegue hasta la célula de fabricación deberemos de proporcionar todos los pedidos ya fabricados y compuestos que deban de ser expedidos hacia el mismo. Al igual que sucedía con el caso del almacén intermedio de la estación 5, el conjunto de pedidos que deban ser expedidos en un determinado momento no tienen por qué coincidir con la secuencia de paso por el punto de expedición. También es posible que el momento de expedición de un determinado pedido sea bastante posterior al de composición del mismo. Por lo tanto será necesaria la utilización de un almacén en el cual podamos almacenar los palets con pedido.

Estación 7, almacén final.

El almacén de estanterías elevadas dispone de 72 posiciones de almacenamiento. Gracias a su estructura modular dicho número podría ser ampliado o reducido de una forma sencilla el número de lugares de almacenamiento disponibles. El almacén consta de 2 filas de estanterías, las cuales están separadas por un corredor estrecho.

Para manejar de modo totalmente automático los distintos lugares de almacenamiento se dispone de un dispositivo de servicio de estanterías que puede acceder mediante 2 ejes a cualquiera de las posiciones del mencionado almacén. Dichos ejes se encuentran controlados por medio de un servo controlador que actúa sobre 2 motores, uno para cada uno de los ejes.

La carga y descarga de los palets sobre cada uno de los puestos se realiza por medio de un brazo telescópico que al introducirse por la parte interior de los palets es capaz de tomarlos en



posesión o dejarlos. Este elemento se encuentra controlado por medio de un motor de corriente continua discretamente controlado.

Igualmente esta estación debe de ser capaz de recoger y dejar palets sobre el transbordador situado en la entrada de la misma. Para ello dispone de un cargador formado por dos cilindros neumáticos que realizan las operaciones oportunas de traslado de palets que en cada momento se precisen.

1.4. Red de Comunicaciones y bus de Campo

Todos los elementos de que componen la célula de fabricación flexible se encuentran conectados entre si por medio de una red de comunicación industrial. Además a dicha red también tenemos conectados una serie de ordenadores mediante los cuales tendremos la posibilidad de conectarnos a cualquiera de los autómatas de la célula de fabricación flexible.

Además el autómata de la estación 5 lleva incorporado en su CPU 57352, un gestor de bus Fipio que permite a este autómata controlar los transportes mediante módulos de entradas y salidas Momentum conectados a este bus y además también se incorpora a este bus como agente un terminal gráfico de explotación Magelis para control y supervisión de la célula.



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155.210.154.2

155.210.154.25 155.210.154.24 155.210.154.23

155.210.154.26 155.210.154.22

Caja red Fipway

Cable Fipway

Autómata

Red Ethernet

Módulo conex. Ethernet

Resto red Ethernet

Gestor Bus Fipio en procesador 57352Cable Fipio

Momentum Fipio

Magelis Fipio



CAPÍTULO 2.- Descripción general de la Estación.

2.1. Introducción.

El almacén de piezas que es la estación número 5 dentro de la célula, por su situación central y por disponer de un autómata programable de gama alta, se encarga de las funciones de control del propio almacén mediante entradas – salidas locales y también se encarga de las funciones de control de los transportes de las zonas de producción y de elaboración de pedidos mediante módulos de entradas – salidas remotos de tipo Momentum integrados en el bus Fipio que tiene por gestor al autómata de esta estación.

En este desarrollo nos centraremos en la descripción de la estación 5 como almacén con sus funciones y sus elementos, dando menor desarrollo a los elementos que son de la estación y que se encargan del control de los transportes y la gestión de la célula porque todo ello es objeto de otro proyecto fin de carrera en cuya memoria queda sobradamente detallado.

2.2. Descripción general.

La estación 5 o estación de identificación y almacenado de piezas se sitúa en la zona central de la célula haciendo de nexo de unión entre las dos grandes partes, la zona de producción y la zona de empaquetado, almacenamiento y distribución.

Situación del almacén el conjunto de la célula de fabricación flexible.

La estación esta formada por una cinta transportadora, una zona de almacenamiento, una zona de identificación y bajo la zona de almacén sobre el bastidor se encuentran los elementos de control

Descripción general de la Estación.


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y de alimentación eléctrica y neumática. La cinta transportadora se encarga de la entrada de las piezas al almacén y la salida de las mismas hacia la zona de preparación y almacenamiento de pedidos.

Imagen de la estación 5 completa, a su dcha. el compresor

Bastidor con los elementos de control y alimentación

Imagen que ilustra la zona de almacén y la cinta transportadora.



2.3. Funciones realizadas por el Almacén: Proceso de Identificación, Clasificación, Almacenamiento y Suministro.

La estación funciona como operación de identificación y almacenamiento integrada en el sistema de fabricación flexible que constituye el conjunto de las estaciones.

2.3.1. IDENTIFICACIÓN

En la entrada de la estación hay tres sensores que permiten la identificación de la pieza proveniente de la estación de verificación, un detector capacitivo, uno inductivo y otro óptico. Cada uno de estos tres sensores permite conocer alguna característica de la pieza.

2.3.2. CLASIFICACIÓN.

La información obtenida es traspasada al manipulador para que sitúe la pieza en un lugar calculado del almacén. Actualmente se clasifican las piezas y se disponen de forma ordenada en función del tipo de pieza.

Piezas colocadas en las posiciones del almacén ordenadas por tipo de pieza



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2.3.3. ALMACENAMIENTO Y SUMINISTRO.

Un brazo manipulador x-y-z tipo pórtico, accionado por motores paso a paso y husillos a bolas en los ejes x e y, y por un cilindro neumático en el eje z, realiza las siguientes operaciones:

Recogida y almacenamiento:

♦ Recoger una pieza en el punto de identificación.

♦ Situarla en un punto conocido del almacén.

Entrega:

♦ Calcular la posición de recogida en función del contenido del pedido (tipo o características de la pieza).

♦ Entregar una pieza del tipo solicitado

El manipulador posee dos movimientos lineales x-y accionado por motores paso a paso. El movimiento vertical z se realiza por medio de un cilindro neumático. La sujeción de las piezas es por ventosa.

En la zona de almacén se albergan dieciséis huecos para almacenar otras tantas piezas de los diferentes tipos. El objetivo de este almacén es tener un stock suficiente para en cada momento poder dar salida a piezas y poder sacar pedidos en todo momento.

Zona de almacenamiento.

La zona de almacenamiento dispone de 16 posiciones que como se aprecia en la figura, están dispuestas en forma de matriz . A cada posición se le asigna un número de posición que se utilizará para su designación. En la figura siguiente se muestran las posiciones del almacén con



su respectivo número. A la posición de entrada, sobre la cinta, se le asigna e número 0 y a la posición de salida se le asigna el número 17.

Posiciones del almacén con sus números de orden.

La distancia entre posiciones de la matriz, es decir, la distancia entre los centros de los huecos es de 55 milímetros como se ve indicado en la figura anterior. En la figura siguiente se muestra un detalle acotado en perspectiva que remarca esta dimensión del almacén, que permitirá calcular las posiciones del almacén.

Detalle de la distancia entre huecos del almacén.

2.4. Descripción del hardware de la estación

2.4.1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN.

La estación dispone de 2 fuentes de alimentación, una para el conjunto de los sensores y accionadores del almacén y otra para la alimentación del autómata programable.

La fuente que incorpora el autómata programable tiene una denominación PSY 2600 y el aspecto de la figura:



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Fuente de alimentación PSY 2600

Características de la fuente de alimentación del autómata:

Voltajes nominales 100...240 VCA Valores límite 85...264 VCA Frecuencia límite 47...63Hz Duración aceptada de los

micro-cortes inferior o igual a 10 ms

Potencia aparente 50 VA Corriente nominal de 0,5A a 100V entrada 0,3A a 240V Características de las salidas Potencia total 26W Voltajes de salida 5V, 24VR (1) 24 VC (2) Corriente nominal 5V 5A Corriente nominal 24 VR 0,6A Corriente nominal 24 VC 0,5A

La fuente auxiliar del almacén, es la encargada de suministrar la corriente a las tarjetas de potencia, a los módulos de entradas y salidas, a los motores de continua que activan las cintas transportadoras correspondientes al tramo del almacén de la estación 5. Todas ellas son fuentes Siemens SITOP power 5 de 24V/5A.



2.4.2. ELEMENTOS NEUMÁTICOS.

2.4.2.1. El compresor

La célula dispone de un compresor para generar el la presión necesaria para mover los accionamientos. El compresor es de la casa Josval modelo M-310 con un motor de 2 H.P. de alimentación trifásica y un caudal de 310 litros por minuto a una presión de 10 bar.

Interior del compresor y panel de mando en el frontal del mismo

Dicho compresor dispone de un depósito auxiliar de 100 litros que permite mantener la presión de la instalación.

Depósito de aire comprimido



2-28

2.4.2.2. Elementos de control del aire

La estación dispone de una llave de paso que permite cortar la presión neumática de la estación individualmente y un filtro regulador de la presión.

Llave de paso y filtro regulador

A la salida del filtro regulador está el distribuidor con tres electro válvulas de control, que se encargan de la activación de una tobera aspiradora para generar vacío, un cilindro de doble efecto con vástago hueco, y un tope que controla el paso al final de la cinta hacia la zona de los robots.

Distribuidor de presión con las tres electroválvulas que gobiernan los elementos neumáticos de la estación.

En las imágenes superiores podemos ver el tope de paso sobre la cinta en las posiciones de cerrado y abierto. Este

tope permite el paso de las piezas una a una.

2.4.2.3. Cilindro neumático de largo recorrido con vástago hueco.

El eje z del manipulador está constituido por un cilindro neumático de doble efecto y largo recorrido que dispone de un vástago hueco para llevar el vacío a una ventosa que se coloca en su extremo y antigiro Tipo DGLL-...-P-A, dispone de amortiguaciones por topes elásticos en ambos fines de recorrido.



Brazo Manipulador formado por el cilindro con la ventosa.

El émbolo del cilindro lleva incorporado un imán permanente sobre cuyo campo magnético son accionados los micro-interruptores de proximidad que se encuentran alojados sobre el mismo cilindro y que permiten detectar a dicho émbolo en ambos extremos del cilindro.

Detectores de proximidad inductivos sobre el cilindro.

2.4.2.4. Sujeción por vacío.

En la técnica de manipulación de piezas se utiliza con frecuencia la sujeción por medio de vacío de ventosas.

El vacío puede generarse de diferentes formas:

• Por medio de una bomba de vacío. • Por medio de una soplante. • Por medio de un generador de efecto Venturi.

De todos los modos de generación de vacío, el más sencillo y que necesita menos mantenimiento es el generador de vacío por efecto Venturi. Se basa en una tobera eyectora por la que sale aire a presión. El flujo emergente arrastra el aire que lo circunda, creando así una zona de vacío en la cámara por la que fluye el aire. Este es el método que se ha utilizado.



2-30

Esquema de una tobera y foto de la tobera utilizada en la parte posterior del bastidor

La tobera aspiradora dispone de un filtro silenciador para el arie expulsado que reduce el nivel de emisión acústica.(en la foto a la derecha).

En la generación de vacío deben distinguirse claramente dos conceptos: • Caudal

• Depresión o vacío

El caudal es la cantidad de aire que puede aspirar un sistema generador de vacío mientras que la depresión es el nivel o fuerza que alcanza esta depresión.

El caudal se mide en litros por minuto y la depresión o vacío en bares (bar), negativos, de valor relativo.

Los niveles y caudales de vacío que pueden alcanzarse con estas toberas, dependen del tamaño de la tobera y de la presión de funcionamiento.

El caudal necesario en una sujeción por vacío, vendrá determinado por dos factores:

• El tiempo de que se dispone para alcanzar el vacío, en relación con el volumen de aire a vaciar.

• La porosidad o pérdidas (entradas de aire) en el circuito de vacío.

Efectivamente, si las ventosas son muy grandes (gran volumen) y / o el tiempo que se dispone para alcanzar el vacío es muy pequeño, y el grado de hermeticidad entre la ventosa y la pieza no es muy elevado, será necesario un gran caudal.

Por el contrario, con ventosas pequeñas (pequeño volumen a descargar), y elevada hermeticidad entre la ventosa y la pieza (por ejemplo piezas con superficies pulidas), pueden conseguirse tiempos de sujeción muy cortos aun con caudales pequeños.

El nivel de vacío influye en la fuerza que puede hacer una ventosa. Al igual que la fuerza que puede hacer un cilindro neumático depende de la superficie de su embolo y de la presión de trabajo, la fuerza que puede realizar una ventosa depende del diámetro de la ventosa y de la depresión de funcionamiento.



Holguras mecánicas verticales

En una sujeción por ventosa, hay que tener en cuenta las posibles variaciones de altura de la pieza en el momento en que la ventosa y la pieza entran en contacto.

Dando por descontado que el cilindro neumático vertical (eje z) siempre alcanzará su tope final delantero para la sujeción, sin tomar precauciones adicionales solamente la flexibilidad vertical de la ventosa podría compensar las diferencias o desajustes en altura de la pieza. Para que la situación no sea tan crítica, se dispone en este tipo de ventosas de un sistema flotante que permite situar con cierto exceso la ventosa sobre la pieza, sin ejercer una fuerza excesiva. En efecto, la ventosa se halla montada sobre un casquillo con un muelle, para que pueda ceder ante la eventual sobre-carrera del cilindro. Con ello se asegura una sujeción correcta incluso con pequeñas diferencias de altura.

Las diferencias de paralelismo las compensa la forma de fuelle de la ventosa.

Holgura

Vacío

Resorte

Figura que muestra un corte del brazo con la ventosa mostrando el resorte interno (muelle). A la derecha se muestra una foto de la ventosa real que utiliza el almacén.

2.4.3. SENSORES DE IDENTIFICACIÓN A LA ENTRADA DE LA ESTACIÓN 5.

Hay tres sensores como se ve en la figura el de mayor tamaño con recubrimiento plástico de color azul es un sensor capacitivo que detecta todas las piezas sean del tipo que sean, el sensor central colocado en ángulo es un sensor óptico ajustable en sensibilidad y que en esta aplicación esta ajustado para que no detecte las piezas negras, el otro sensor, en la foto situado a la derecha con forma externa metálica y frontal color azul, es de tipo inductivo y permite distinguir las piezas



2-32

metálicas (en realidad son de plástico con un baño en pintura metalizada con un metal férreo).

De esta manera se pueden distinguir los tres tipos de piezas básicos: pieza negra, pieza roja, o pieza metálica en función de las salidas, (entradas de autómata), que proporcionan estos tres sensores en forma binaria como se puede ver en la siguiente tabla:

Negra Roja Metálica

Sensor Capacitivo 1 1 1

Sensor Inductivo 0 0 1 Sensor Óptico 0 1 1

Pese a poder identificar el color de la pieza, a la entrada del almacén no se puede conocer si es una pieza con tapa o si es un cilindro, es por ello que esta información le debe provenir del gestor de la célula, no es en realidad una identificación completa de la pieza sino más bien una comprobación que se realiza a la entrada del almacén para asegurar la integridad de los datos que de las piezas se guardan. En caso de que o coincida la información sobre el tipo de pieza que suministra el gestor al almacén con la información que el almacén detecta, el almacén no la almacenará y generará una alarma porque algo falla, o bien los datos de la pieza son erróneos o bien alguno de los sensores está fallando, de la misma manera en el programa de autómata se generará una alarma cuando el autómata detecte una combinación de las entradas provenientes de los sensores que sea errónea como por ejemplo que este activo el óptico y no esté activo el capacitivo, esto significa que falla uno de los dos sensores o que están bien ajustados.

2.4.4. SENSOR DE SALIDA DEL ALMACÉN.

A la salida del almacén al lado de la cinta transportadora hay un detector de tipo capacitivo que permite conocer en una operación de salida de pieza que realmente la pieza sale del almacén. Está dispuesto para detectar la pieza con el brazo sobre la cinta transportadora en la zona de salida y además extendido.

Vista superior des detector capacitivo a la salida del almacén.

2.4.5. TARJETAS DE POTENCIA DE LOS MOTORES PASO A PASO TRADUCTORES.

A partir de dos señales, una de pulsos y otra de dirección genera las señales correctas de excitación de los circuitos de potencia que alimentan a las bobinas del motor, haciendo que circule por dichas bobinas la corriente que generará el par motor.



Son dos tarjetas de PORTESCAP modelo ESD1200 cuyos parámetros se explicarán más ampliamente en el capítulo 3 tras una introducción sobre control de posición mediante motores paso a paso.

2.4.6. MÓDULOS DE ENTRADAS / SALIDAS LOCALES.

Las entradas y salidas ya venían precableadas en unos módulos que se adaptaban a los autómatas originales y para adaptarlos a lo autómatas de Telemecánica las entradas se pasaron a un módulo de precableado telefast y las salidas por ser pocas (solo 4 ) se cablearon directamente al módulo del autómata.

El mapa de entradas / salidas directas al autómata incluidas las de TeleFast, son:

Denominación Festo

Numeración autómata

MODULO 0 ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTOMATA I 0,0 Seta emergencia %I 1,0 I 0,1 Marcha %I 1,1 I 0,2 Manual / Automático %I 1,2 I 0,3 Independiente /integrado %I 1,3 I 0,4 Reset %I 1,4 I 0,5 Capacitivo a la salida %I 1,5 I 0,6 Capacitivo a la entrada %I 1,6 I 0,7 Inductivo a la entrada %I 1,7 SALIDA DENOMINACION SALIDA

AUTOMATA O 0.0 Bajar pistón %Q 2,0 O 0.1 Abrir tope paso piezas %Q 2,1 O 0.2 Vacío para coger la %Q 2,2



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pieza O 0.3 Cinta transportadora

estación 5 %Q 2,3

MODULO 1 ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTOMATA I 1,0 Óptico a la entrada %I 1,8 I 1,1 Pistón arriba %I 1,9 I 1,2 Pistón abajo %I 1,10 I 1,3 Vacío en el brazo %I 1,11 I 1,4 tope abierto coge pieza %I 1,12 I 1,5 Óptico en el tope %I 1,13

2.4.7. MÓDULOS MOMENTUM.

Son unos módulos de precableado conectados al bus Fipio, que gestiona el autómata a través de una vía integrada en el módulo del procesador.

Son unos módulos Momentum 170 ADM 350 10 de 16 entradas y 16 salidas con un módulo comunicador para bus Fipio 170 FNT 110 01 que comunica con el autómata.

Modulo de entradas / salidas Momentum.

2.4.8. EL AUTÓMATA.

El elemento central de control de la estación es el autómata.

El autómata programable realiza un control secuencial del sistema analizando el estado del propio sistema y de las entradas que recibe del exterior por medio de captadores y emite una respuesta en una serie de salidas a preaccionadores que pueden ser electro válvulas y relés.

No sólo se dedica al control de la máquina sino que también incorpora funciones de comunicación en varios niveles :

Dispone de tarjetas de comunicación por puerto serie RS-485 con identificadores de productos.



El autómata es gestor de un bus de campo Fipio que le permite tanto controlar módulos de entradas-salidas como establecer comunicación con un terminal de explotación .

Esta integrado en una red de comunicación Fipway que permite la comunicación entre los autómatas y con algunos ordenadores que dispones tarjeta especial para ello.

Además se integra en redes de comunicación de alto nivel como es Ethernet por medio de un modulo especial de comunicación

A través de Fipway y ethernet se puede gestionar centralizadamente la información mediante elementos de control de nivel superior como pueden ser sistemas SCADA con grandes bases de datos.

El autómata programable dispone de módulos de entradas que reciben señales de los detectores que hay a la entrada del almacén, a la salida del mismo, en elementos neumáticos para comprobar su actuación y en la botonera de mando de la estación además de las propias del almacén como hemos nombrado anteriormente también recibe las entradas de botoneras y detectores de los transportes a través del bus Fipio pero nos vamos a centrar en las propias del almacén. Al igual que recibe entradas también tiene un módulo de salidas para controlar el relé de activación de la cinta transportadora, y tres electro válvulas que controlan sendos elementos neumáticos.

El autómata programable es de la casa Telemecanique del grupo Schneider de la gama Premium. Este autómata es de tipo modular, sobre una base o “rack” se colocan fuente de alimentación, procesador, módulos de entradas /salidas y otros módulos especiales.

Es un TSX Premium con un procesador 57352 montado sobre un rack extensible de 8 posiciones TSX RKY 8EX en el que se han instalado una serie de módulos.

Una fuente de alimentación PSY 2600, anteriormente descrita.

Un módulo de 16 entradas digitales TSX DEY 16FK cableadas mediante un terminal TeleFast, lo que permite una alta densidad de entradas / salidas por módulo de autómata.

Un módulo de 8 salidas a relé TSX DSY 08R5A al que únicamente van conectadas cuatro salidas: activación de electroválvulas de cilindro, tope y vacío; y del relé que activa los dos motores que mueven la cinta transportadora.

Dos módulos de comunicaciones TXS SCY 21601 para tarjetas PCMCIA donde van conectadas sendas tarjetas TSX SCP 114 RS 485 MP configuradas en modo caracteres.

Un módulo de comando de ejes para motores paso a paso TSX CFY 21 capaz de gobernar dos ejes.

Un módulo acoplador TCP/IP TSX ETY 110 para comunicación por medio de red Ethernet con web Server.



2-36

2.4.9. EJES CON ACCIONAMIENTO POR MOTORES PASO A PASO.

Los otros dos ejes del manipulador x e y realizan su desplazamiento por medio de husillos a bolas accionados por motores paso a paso. El eje x que está fijo, solidariamente unido al bastidor de la estación, desplaza al eje y, sobre el cual se desplaza el brazo manipulador o eje z.

Manipulador de tipo pórtico.

Los ejes x e y se denominan también vía 0 y vía 1 respectivamente porque en el módulo de control de ejes paso a paso denomina así a cada eje.

2.4.9.1. Motores paso a paso

Hay dos motores paso a paso que controlan como hemos visto los ejes x e y del almacén. Estos motores son de la casa Portescap modelo P 532.258.004.03.

En el siguiente capítulo tras una introducción sobre los motores paso a paso se describen las características del motor.

2.4.9.2. Ejes con husillo a bolas

Los ejes de los motores paso a paso mueven sendos husillos a bolas que consiguen un desplazamiento por el plano x-y del cilindro neumático que constituye el eje z.

Eje Z

Vía 1

Vía 0



El husillo a bollas tiene un avance lineal de 3 milímetros por cada vuelta del eje. A partir de este dato y conociendo el número de pasos que da el motor en cada vuelta podemos saber las coordenadas de cada posición, una vez fijado, por supuesto un origen.

Cada eje dispone de un detector de proximidad inductivo para fijar la posición de origen (o home en inglés) , que se determina mediante un imán permanente que va en la parte móvil de ambos ejes.

Detalle del sensor en la posición de origen. En la foto de la derecha se puede apreciar la colocación del imán

permanente sobre la parte móvil.

El ajuste de la posición de origen dada la estructura matricial de las posiciones de almacenaje, se ha realizado sobre una de las posiciones de dicha matriz. Se ha tomado como origen la posición 1 del almacén, que es la posición del almacén que se encuentra más cercana de la posición de recogida de las piezas de la cinta transportadora (posición 0).

Además de este sensor de origen dispone cada eje en ambos extremos de sendos micro interruptores activados por leva que indican los límites del eje. Estos detectores, al igual que el de toma de origen van conectados directamente al módulo de control de ejes paso a paso TSX CFY 21.



2-38

Detalle de los micro interruptores

Disposición sobre el eje de los sensores de origen y extremos fin de carrera.

2.5. Configuración de los elementos de la estación.

2.5.1. DECLARACIÓN DE LOS MÓDULOS DEL AUTÓMATA.

En los módulos del autómata hay, por norma general, dos pantallas por cada uno de ellos, una de configuración y otra de depuración, que únicamente es visible en modo conectado. Dispone de 7 módulos incluido el propio procesador.

2.5.1.1. Procesador.

En esta zona debemos configurar , si se incluye una tarjeta PCMCIA de memoria adicional y en su caso la cantidad de memoria ( en nuestro caso 128K), que se incluye y el borrado o no de las palabras en el arranque en frío, no nos interesa, porque deseamos mantener el estado del almacén.

Origen

Fin de carrera del eje

Fin de carrera del eje



2.5.1.2. Comunicaciones Fipio.

Se declaran todos aquellos elementos que se conectan al bus, en el caso de los módulos de entradas salidas Momentum se declaran definiendo el comunicador Fipio, (hay Momentum para otro tipo de buses), y el tipo de Momentum (numero de entradas / salidas disponibles en dicho módulo). Estos módulos Momentum se conectan en las direcciones 1 y 2 del bus y en la dirección número 3 del bus se conecta un terminal gráfico de explotación Magelis táctil modelo XBT-F 034310 que dispone de conexión al bus Fipio median te una tarjeta PCMCIA específica para ello:

Tarjeta de comunicación Fipio conectada en terminal gráfico Magelis.

Configuración del bus Fipio

2.5.1.3. Comunicaciones por red Fipway.

Para las comunicaciones por red Fipway, se utiliza una tarjeta PCMCIA TSX FPP 20 conectada a la vía 1 del módulo del procesador del autómata, la vía 0 por defecto es para conexión UnitelWay.



2-40

El direccionamiento dentro de la red se asigna por hardware configurando unas ruletas que lleva la propia tarjeta, antes de insertarla en la ranura del módulo procesador.

Se configura la tarea en la que se atiende la comunicación y los servicios de red, en nuestro caso empleamos el servicio de tabla compartida para la comunicación entre los autómatas.

También se configura el bridge o puente, el autómata dispone además de la red Fipway de un modulo de comunicación por ethernet que más adelante se detalla, entonces configurando este puente se puede entrar a través de ethernet y pasar a comunicar con cualquier elemento de la red Fipway de forma transparente utilizando direcciones Fipway.

2.5.1.4. Módulos de entradas y salidas.

El módulo de entradas permite configurar el valor de filtrado (para evitar rebotes), sise supervisa la alimentación o no y la tarea en la que se leen y en el módulo de salidas se pueden configurar, si hay retorno aun valor o conservación el valor de retorno en el caso de que se configure como retorno, y la tarea MAST o FAST en el que se actualizan.



Pantallas de configuración de los módulos de entradas y salidas.

2.5.1.5. Módulos de comunicación con los identificadores de productos.

Se incluyen los módulos TSX SCY 21601 con las tarjetas PCMCIA TSX SCP 114 MP, par la comunicación con los identificadores de productos

Sobre el módulo de comunicaciones TSX SCY 21601, se conecta una tarjeta PCMCIA TSX SCP 114 RS485 MP compatible con RS422 , se configura la comunicación en modo caracteres y se definen los parámetros de paridad y velocidad de transmisión. Como no es objeto del presente proyecto, para más información les remito al proyecto de gestión de transportes , en cuya memoria se detalla tanto la configuración como el modo de funcionamiento.

2.5.1.6. Módulo de control de ejes paso a paso

Se explica ampliamente en el capítulo 3, hay que declarar el módulo, definir los parámetros de configuración, éstos son parámetros intrínsecos al sistema de control , equipo utilizado, y una vez definidos no variarán.



2-42

También hay que definir los parámetros de ajuste, estos parámetros de obtienen a partir delos datos del fabricante y también a partir de la medición y observación práctica del funcionamiento del motor.

Finalmente una vez se pone en marcha y en modo conectado (con Pl7 recibiendo información del autómata), se puede acceder a una pantalla de depuración que permite conocer en cada momento el estado del modulo.

Pantalla de configuración del módulo CFY 21.

2.5.1.7. Módulo de comunicación por Ethernet

Este módulo permite la conexión del autómata programable a una red ethernet, que puede ser la red local de la empresa o Internet.

Los servicios que ofrece son numerosos:

A través del puente con la red Fipway permite conectar de forma transparente y rápida con cualquier autómata conectado a Fipway, desde cualquier ordenador conectado a la red ethernet a la que esta conectada el autómata. Teniendo en cuenta que hay que declarar las direcciones ip de los equipos comunicantes en la configuración del módulo.

También incluye el módulo un servidor web empotrado que incluye palets de java que permiten extraer datos del autómata, visualizar la configuración, crear paginas personalizadas con protección por contraseña. Y todo ello accediendo al autómata desde cualquier ordenador de la red (red local o internet) con cualquier navegador web.

En la configuración se definen las direcciones de los equipos que comunicaran con el autómata, datos de la dirección del propio autómata, se configura el puente, como en la Fipway...



CAPÍTULO 3.- Motores paso a paso y control de posición.

3.1. Introducción Los motores paso a paso se pueden ver como motores eléctricos sin conmutadores (sin

escobillas). Típicamente, todos los bobinados en el motor son parte del estator, y el rotor es o un imán permanente o, en el caso de los motores de reluctancia variable , un bloque dentado (o estriado) de algún material ligeramente magnetizado . Toda conmutación debe ser manipulada externamente por el controlador del motor, y típicamente, los motores y los controladores son diseñados para que el motor pueda ser mantenido en cualquier posición fija así como pueda ser girado en un sentido o en el otro. La mayoría de los motores paso a paso pueden ser movidos a frecuencias de audio , permitiéndoles girar bastante rápido, y con un controlador apropiado, pueden ser arrancados y parados en un espacio muy pequeño en orientaciones controladas.

Para algunas aplicaciones, hay posibilidad de elegir entre usar servomotores y usar motores paso a paso. Ambos tipos de motores ofrecen similares capacidades para el posicionamiento preciso, pero se diferencian en varias cosas. Los Servomotores requieren sistemas analógicos de control por realimentación de algún tipo. Típicamente, esto involucra a un potenciómetro (o encoder) para proporcionar realimentación de la posición del rotor, y algún circuito para dar al motor una corriente inversamente proporcional a la diferencia entre la posición deseada o referencia y la posición actual.

Para hacer una elección entre motores paso a paso y servomotores, se deben considerar cierto numero de cosas; las cuales dependerán del tipo de aplicación. Por ejemplo, la repetitibilidad de un posicionamiento hecho con un motor paso a paso depende de la geometría del rotor del motor, mientras que la repetitibilidad de un posicionamiento hecho con un servomotor generalmente depende de la estabilidad del potenciómetro (o encoder) y otros componentes analógicos en el circuito de realimentación.

Los motores paso a paso se pueden usar en sistemas simples de bucle abierto; los cuales son generalmente adecuados para sistemas que operan a bajas aceleraciones con cargas estáticas, pero el bucle cerrado puede ser esencial para altas aceleraciones, particularmente si hay cargas variables involucradas. Si un motor paso a paso con control en bucle abierto es sometido a un sobre-par (se supera su par), todo el conocimiento de la posición del rotor se pierde y el sistema debe ser reinicializado; los servomotores no están sujetos a este problema.

Los motores paso a paso se conocen en inglés como Stepping motors en Alemán como Schrittmotoren y en Francés como moteurs pas à pas.

Motores paso a paso y control de posición.


3-44

3.2. Tipos de Motores Paso a Paso

3.2.1. INTRODUCCIÓN

Los motores paso a paso vienen en dos variedades, de imán permanente y de reluctancia variable (hay también motores híbridos , los cuales no se distinguen de los de imán permanente desde el punto de vista del controlador). Lacking a label on the motor, you can generally tell the two apart by feel when no power is applied. Los motores de Imán permanente tienden a bloquearse cuando giras el rotor con tus dedos, mientras que los motores de reluctancia variable casi giran libremente (aunque pueden bloquearse ligeramente a causa de la magnetización remanente en el rotor). También puedes distinguir entre las dos variedades con un ohmmetro . Los motores de reluctancia variable normalmente tienen tres (a veces cuatro) bobinas, con un retorno común, mientras que los motores de imanes permanentes tienen normalmente dos bobinas independientes, con o sin tomas intermedias. Las bobinas con toma intermedia se usan en los motores de imanes permanentes unipolares.

Motor de imanes permanentes Motor de Reluctancia Variable



Motor Híbrido

Hay un gran rango de resoluciones angulares para los motores paso a paso. Los mas simples típicamente giran 90 grados por paso, mientras que los de imán permanente de alta resolución son comúnmente capaces de llegar a 1.8 o incluso 0.72 grados por paso. Con un controlador apropiado, pueden funcionar en modo medio paso (half step) la mayoría de los motores de imán permanente y motores híbridos, y algunos controladores pueden manejar pasos fraccionarios mas pequeños o micropasos.

Para ambos motores paso a paso de imán permanente y de reluctancia variable, si solo se aplica alimentación a una bobina, el rotor ( sin carga) girara a un ángulo fijo y entonces manteniendo ese ángulo hasta que el par supere al par de mantenimiento (holding), en ese punto, el rotor girara, tratando de mantenerse en cada sucesivo punto de equilibrio.

3.2.2. MOTORES DE RELUCTANCIA VARIABLE

Sección Transversal de un motor paso a paso de reluctancia variable.

Si el motor tiene tres bobinas, típicamente conectadas como se muestra en el esquema de la figura , con un terminal común a todas bobinas, es lo mas probable un motor paso a paso de reluctancia variable. Funcionando, el terminal común típicamente va conectado al terminal positivo de alimentación y las bobinas se energizan secuenciadamente.



3-46

La sección transversal que se muestra en la figura anterior es de un motor de reluctancia variable de 30 grados por paso. El rotor en este motor tiene 4 dientes y el estator tiene 6 polos, con cada bobina cubriendo dos polos opuestos. Con la bobina numero 1 energizada, los dientes del rotor marcados con la X son atraídos a los polos de estas bobinas. Si la corriente a través de la bobina 1 se corta y circula corriente por la bobina 2 , el rotor girara 30 grados en sentido horario hasta que los polos marcados con la Y queden alineados con los polos marcados con el 2. En la siguiente figura se muestra la secuencia de un giro completo.

Secuencia de conmutación de la corriente por las bobinas del motor.

Para hacer girar continuamente a este motor, tenemos que aplicarle potencia a los 3 bobinados secuenciadamente. Suponiendo Lógica positiva, lo que significa que un 1 hace pasar corriente por el una bobina del motor, la siguiente secuencia de control hará girar al motor en el sentido horario 24 pasos o dos vueltas:

Bobina 1 1001001001001001001001001

Bobina 2 0100100100100100100100100



Bobina 3 0010010010010010010010010

tiempo

Hay también motores paso a paso de reluctancia variable con 4 y 5 bobinados, requiriendo 5 o 6 cables respectivamente. El principio de funcionamiento de estos motores es el mismo que para los de 3 bobinas, pero adquiere especial importancia energizar en el orden correcto a las bobinas para hacer que el motor funcione adecuadamente.

La geometría del motor que se muestra, dando 30 grados por paso, usa el menor numero de dientes en el rotor y polos que funciona satisfactoriamente. Usando mas polos en el motor y mas dientes en el rotor permite la construcción de un motor con ángulo de paso menor. Mediante caras dentadas en los polos y un correspondiente dentado fino en el rotor se puede fabricar motores de ángulos tan pequeños como unos pocos grados.

3.2.3. MOTORES UNIPOLARES

Sección transversal y esquema de las bobinas de un motor unipolar.

Los motores paso a paso unipolar, ambos de imán permanente y los motores paso a paso híbridos con 5 o 6 cables habitualmente se cablean como se muestra en la figura, con un terminal central en cada una de las dos bobinas. En la practica, los terminales centrales se conectan típicamente al terminal positivo de alimentación y los dos extremos de cada bobina son puestos a masa alternativamente para invertir la dirección del campo magnético que crea esa bobina.



3-48

Secuencia de Funcionamiento de un Motor Unipolar y Corrientes por sus Bobinas.

La sección transversal del motor que se muestra, es de un motor paso a paso de imán permanente o híbrido con una resolución de 30 grados por paso – la diferencia entre estos dos tipos de motores no es relevante en este nivel de abstracción. La bobina número 1 del motor esta distribuida entre el polo de arriba y el polo de abajo del estator, mientras que la bobina numero 2 esta distribuida entre los polos izquierdo y derecho del estator. El rotor es un imán permanente de 6 polos, 3 sur y 3 norte, distribuidos alrededor de su circunferencia.

Para resoluciones angulares mayores, el rotor debe tener proporcionalmente mas polos. El motor de 30 grados de resolución por paso de la figura es uno de los mas comunes diseños de motores con imán permanente, aunque los de 15 y 7,5 grados están ampliamente disponibles. Se hacen motores de imán permanente con resoluciones tan buenas como 1,8 grados por paso, y motores híbridos se construyen habitualmente con 3.6 y 1.8 grados por paso, y están disponibles con resoluciones tan finas como 0,72 grados por paso.

Como se muestra en la figura, la corriente fluyendo desde el terminal central de la bobina 1 a un extremo hace que el polo superior del estator sea un polo norte mientras que el polo inferior del estator es un polo sur. Esto atrae al rotor en la posición que se muestra. Si se quita la alimentación de la bobina 1 y se energiza la bobina 2 el rotor girara 30 grados, o un paso.

Para hacer girar al motor continuamente, solo tenemos que aplicar la alimentación a las dos bobinas secuenciadamente. Suponiendo lógica positiva, donde un 1 significa activar la corriente por una bobina, las 2 siguientes secuencias de control harán girar al motor de la figura 1.2 en sentido horario 24 pasos o 4 vueltas :

Winding 1a 1000100010001000100010001

Winding 1b 0010001000100010001000100

Winding 2a 0100010001000100010001000

Winding 2b 0001000100010001000100010

tiempo



Winding 1a 1100110011001100110011001

Winding 1b 0011001100110011001100110

Winding 2a 0110011001100110011001100

Winding 2b 1001100110011001100110011

tiempo

Nótese que las dos mitades de cada bobina no se energizan nunca a la vez. Ambas secuencias mostradas arriba harán girar a un motor de imán permanente un paso cada vez. La secuencia de arriba solo alimenta una bobina cada vez, como se muestra en la figura de arriba, así, utiliza menos potencia. La secuencia de abajo alimenta a dos bobinas a la vez y generalmente produce un par sobre 1,4 veces mayor que la secuencia de arriba mientras que usa el doble de potencia.

Las posiciones de los pasos producidas por las dos secuencias no son las mismas; como resultado, combinando las dos secuencias permite obtener medios pasos half stepping, con el motor parado alternativamente en las posiciones indicadas por una o por otra secuencia. Se alimentan alternativamente una bobina, dos bobinas, una bobina y así sucesivamente. La secuencia combinada queda como sigue:

Winding 1a 11000001110000011100000111

Winding 1b 00011100000111000001110000

Winding 2a 01110000011100000111000001

Winding 2b 00000111000001110000011100

tiempo --->

3.2.4. MOTORES BIPOLARES

Sección Transversal y Esquema de las Bobinas de un Motor Bipolar.

Los motores bipolares de imán permanente y los motores bipolares híbridos se construyen con exactamente el mismo mecanismo que se usa en los motores unipolares, pero las bobinas están cableadas de una forma mas simple, sin terminales centrales. Así pues, el motor en



3-50

sí es mas simple pero el circuito necesario para invertir la polaridad de cada par de polos del motor es mas compleja .

La circuitería que requiere un driver para tal motor es un circuito de control para un puente en H, que permite controlar la polaridad de la tensión que se aplica en cada bobinado independientemente. Las secuencias de control para un solo motor paso a paso de este tipo se muestran debajo, usando los signos + y –para indicar la polaridad de la tensión aplicada en cada terminal del motor.

Terminal 1a +---+---+---+--- ++--++--++--++--

Terminal 1b --+---+---+---+- --++--++--++--++

Terminal 2a -+---+---+---+-- -++--++--++--++-

Terminal 2b ---+---+---+---+ +--++--++--++--+

tiempo --->

Hay que hacer notar que estas secuencias son idénticas que las de un motor unipolar de imanes permanentes, en un nivel abstracto, y que por encima del nivel de la electrónica de los interruptores de potencia del puente en H los sistemas de control pueden ser idénticos.

Casi todos los circuitos integrados de control de puentes en H tienen una entrada de control para habilitar la salida y otra para controlar la dirección. Dadas a dos circuitos de control de puentes en H las siguientes secuencias de control harán girar al motor idénticamente que en las secuencias de control de arriba:

Enable 1 1010101010101010 1111111111111111

Dirección 1 1x0x1x0x1x0x1x0x 1100110011001100

Enable 2 0101010101010101 1111111111111111

Dirección 2 x1x0x1x0x1x0x1x0 0110011001100110

Para distinguir un motor bipolar de imanes permanentes de otro motor de cuatro bobinados. se miden las resistencias entre los diferentes terminales. No cabe decir que algunos motores de imán permanente tienen 4 bobinas independientes, organizadas como dos conjuntos de dos. Con cada par, si las dos bobinas son conectadas en serie, el motor resultante se puede usar como un motor bipolar de alta tensión. Si se conectan en paralelo, el motor resultante se puede usar como un motor bipolar de bajo voltaje. Si se conectan en serie con un terminal central, el motor resultante se puede usar como un motor unipolar de bajo voltaje.



3.2.5. MOTORES MULTIFÁSICOS

Esquema de un motor de 5 fases.

Un tipo menos común de motores paso a paso de imán permanente esta cableado con todas las bobinas en serie de forma circular, con un terminal entre cada par de bobinas. Los diseños más comunes en esta categoría utilizan bobinados de 3 y 5 fases. El control requiere un semi-puente en H para cada terminal de motor, pero estos motores pueden dar más par que otros del mismo tamaño porque todos o todos menos uno de los bobinados del motor están energizados en cada momento. Algunos motores de 5 fases tienen altas resoluciones del orden de 0.72 gados por paso (500 pasos por vuelta).

Con un motor de 5 fases, hay 10 pasos por repetición en cada ciclo, como se muestra debajo:

Terminal 1 +++-----+++++-----++

Terminal 2 --+++++-----+++++---

Terminal 3 +-----+++++-----++++

Terminal 4 +++++-----+++++-----

Terminal 5 ----+++++-----+++++-

tiempo --->

Aquí, como en el caso bipolar, cada terminal como estando conectado al terminal positivo o negativo del bus del sistema de alimentación del motor. Nótese que, en cada paso, solamente cambia la polaridad de un terminal. Este cambio quita la alimentación de la bobina de ese terminal (porque ambos terminales de las bobinas están conectados a la misma polaridad) y aplica alimentación a una bobina que estaba previamente sin ella. Dando al motor la geometría sugerida en la figura, esta secuencia de control hará girar al motor dos vueltas completas.

Para distinguir un motor de 5 fases de otros motores con 5 terminales, hay que notar que, si la resistencia entre 2 terminales consecutivos del motor de 5 fases es R, la resistencia entre dos no consecutivos será de 1.5R.

Algunos motores de 5 fases tienen 5 bobinas separadas, con un total de 10 terminales. Estos motores se pueden conectar en la configuración de estrella que se muestra arriba, usando 5 semi-puentes en H, o cada bobina puede tener su propio puente en H. Mientras la teórica



3-52

cantidad de componentes de la configuración con semi-puentes es menor, la disponibilidad de integrados para puentes completos hace que sea preferible el desarrollo último.

3.2.6. MOTORES ESPECIALES: MOTOR DE DISCO MAGNÉTICO.

También existen algunos motores paso a paso especiales. Uno es el motor de disco magnético que es el motor que utilizamos . Aquí el rotor es diseñado como un disco con imanes permanentes, tierras raras. Este tipo de motor tiene algunas ventajas tales como una inercia muy baja y un flujo magnético optimizado sin acoplamiento entre las bobinas del estator. Estas cualidades son esenciales en algunas aplicaciones.

Esquema del Motor de Disco Magnético desarrollado por Portescap.

Más adelante cuando veamos las características del motor en cuestión podremos ver un despiece del motor real que se utiliza y se podrá apreciar mejor la forma constructiva del motor.

3.3. Circuitos Básicos de Control de Motores Paso a Paso


Esta sección de lo básico de la ultima etapa de los circuitos de potencia drivers para los motores paso a paso. Esta circuitería esta centrada en una sola cosa, conmutar la corriente en cada bobinado del motor abriendo y cerrando, y controlar su dirección. La circuitería que se discute en esta sección se conecta directamente a los bobinados del motor y a la alimentación de potencia del motor, y esta circuitería esta controlada por un sistema digital que determina cuando los interruptores se tienen que abrir y cerrar.



Esta sección no cubre todos tipos de motores, y se centra en los circuitos de puente en H necesarios para controlar un motor bipolar de imanes permanentes, como el motor utilizado.

En todos estos circuitos se asume que la alimentación de potencia del motor no excede al limite de tensión del motor , y esto supone los limites de funcionamiento del motor. La siguiente sección , sobre la circuitería de limitación de corriente del driver, cubre circuitos excitadores (drive circuits) de alto rendimiento.

3.3.2. MOTORES BIPOLARES Y PUENTES EN H

Las cosas son más complejas para los motores paso a paso bipolares de imanes permanentes porque estos no tienen terminales centrales. Por lo tanto, para invertir la dirección del campo producido por una bobina del motor, necesitamos invertir la corriente a través de dicha bobina. Podríamos utilizar un interruptor doble para hacer esto electromecánicamente, la electrónica equivalente a tal interruptor se la llama puente en H y se muestra en la siguiente Figura:

Esquema de un puente en H con interruptores genéricos.

Los interruptores que se usan en los puentes en H se deben proteger frente a picos de sobre-tensión causados por la conmutación de la alimentación en una bobina del motor Esto se hace normalmente con diodos como se muestra en la figura.

Con cuatro interruptores, el puente en H básico ofrece 16 posibles modos de operación, 7 de los cuales cortocircuitan la fuente de alimentación. Los siguientes modos de operación son de interés:

Modo Directo, interruptores A y D cerrados.

Modo Inverso, interruptores B y C cerrados.

Estos son los modos usuales de funcionamiento, permitiendo que circule la corriente a través de la bobina del motor desde la alimentación hacia masa. La siguiente figura muestra el modo de funcionamiento directo:



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Funcionamiento en modo directo con A y D cerrados.

Modo de rápida disminución de corriente o de deslizamiento, todos los interruptores están abiertos.

Toda la corriente que circula por la bobina del motor circulará contra la tensión de alimentación, además de la caída de tensión en dos diodos, por lo tanto la corriente disminuirá rápidamente. Este modo de funcionamiento no proporciona o proporciona poco efecto de freno dinámico al rotor del motor, por lo tanto el rotor girará libremente si todas las bobinas están alimentadas en este modo. La siguiente figura ilustra el flujo de corriente inmediatamente después de la conmutación de un modo directo a modo de disminución rápida de corriente.

Funcionamiento en modo de rápida disminución de corriente. (fast decay mode).

Modos de disminución lenta de la corriente o modos de frenado dinámico.

En estos modos la corriente puede recircular a través de la bobina del motor con mínima resistencia. Como resultado, Si al corriente está circulando por una bobina del motor cuando entra uno de estos modos, la corriente disminuirá lentamente, y si el rotor está girando inducirá una corriente que actuará como freno en el rotor. La siguiente figura muestra uno de los muchos útiles modos de disminución rápida de la corriente, con el interruptor D cerrado; si la bobina del motor estaba en modo directo, el interruptor B puede estar abierto o cerrado:



Funcionamiento en modo de disminución lenta de la corriente.

La mayoría de los puentes en H están diseñados con la lógica necesaria para prevenir un cortocircuito en el diseño de bajo nivel. La siguiente figura muestra el que puede ser el mejor diseño:

Protección contra cortocircuitos.

La siguiente tabla muestra los modos de operación disponibles

XY ABCD Mode

00 0000 fast decay

01 1001 forward

10 0110 reverse

11 0101 slow decay

La ventaja de este desarrollo es que todos los modos de operación que son de utilidad quedan preservados, y se codifican con un número mínimo de bits, lo que es muy importante cuando se utiliza un microcontrolador para controlar el puente en H porque muchos sistemas de este tipo tienen limitado el número de bits disponibles para salida en paralelo.

3.4. Limitación de Corriente para los Motores Paso a Paso. • Introducción

• Limitadores de Corriente Resistivos

• Limitadores de Corriente Lineares

• Soluciones en Bucle Abierto

- Uso de un elevador de tensión (Voltage Boost )

- Uso de Modulación de Anchura de Pulso (PWM)



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• Control mediante chopper en bucle cerrado


Los motores paso a paso pequeños, tales como los que se usan para posicionar los cabezales de una disquetera, utilizan habitualmente una tensión de alimentación en continua baja, y la corriente por las bobinas del motor esta normalmente limitada por la resistencia interna de los bobinados. Los motores de alto par, por otro lado, se construyen con resistencias de bobinado muy bajas; y utilizan tensiones de funcionamiento razonablemente altas, estos motores típicamente requieren una limitación de corriente externa.

Hay una buena razón para llevar al motor tensiones por encima de la que necesita para proporcionar la máxima corriente a través de las bobinas del motor. Haciendo funcionar al motor con tensiones más altas conduce a un incremento más rápido de la corriente a través de las bobinas cuando se activan y esto también lleva a una mayor velocidad de corte de las bobinas y pares mayores en estado off.

En modo Microstepping, donde el sistema de control de las posiciones del motor entre medios pasos, también requiere circuitería externa para la limitación de la corriente. Por ejemplo, para posicionar el rotor a ¼ de camino de un paso a otro, sería necesario llevar a una bobina a plena corriente mientras que la otra se llevaría a aproximadamente 1/3 de dicha corriente.

En esta sección se discuten varios circuitos para limitar la corriente a través de los bobinados de un motor paso a paso, comenzando con simples limitadores resistivos y llegando a choppers y otros reguladores conmutados. La mayoría de estos limitadores de corriente son apropiados para muchas otras aplicaciones, incluyendo la limitación de corriente en motores convencionales de corriente continua y otras cargas inductivas.

3.4.2. LIMITADORES DE CORRIENTE RESISTIVOS.

Lo más fácil de entender para limitar la corriente es colocar una resistencia en serie. La mayoría de los fabricantes recomiendan este uso hasta aproximadamente principios de los años ochenta, y la mayoría de las hojas de características de los motores todavía proporcionan curvas de comportamiento para tales circuitos. Los típicos circuitos utilizados Para controlar la corriente por la bobina de un motor de imanes permanentes o de un motor híbrido son los que se muestran en la siguiente figura.



R1 en esta figura limita la corriente a través de la bobina del motor. Dado un valor de corriente para I y una bobina con una resistencia Rw, la ley de Ohm deja la máxima tensión posible de alimentación en I(Rw+R1). Dado que la inductancia de la bobina del motor es Lw, la constante de tiempo para la bobina del motor será Lw/(Rw+R1). La siguiente figura ilustra el efecto de incrementar la resistencia limitadora y la tensión de alimentación en los tiempos de subida y de bajada del pulso de corriente suministrado a la bobina del motor.

R2 se muestra sólo en el caso unipolar en la figura porque es particularmente util ahí. En un driver bipolar de puente en, cuando todos los interruptores están apagados, la corriente circula desde masa hacia la alimentación del motor a través de R1, por lo tanto la corriente a través del motor disminuirá bastante rápido. En el caso unipolar R2 es necesario para igualar este comportamiento.

Nota: Cuando los interruptores en el puente en H del circuito que se muestra están abiertos, la dirección de la corriente que circula por R1 se invertirá casi instantáneamente. Si R1 tiene alguna inductancia, por ejemplo, si es de hilo bobinado, debe tener un condensador en paralelo para absorber el pico de tensión causado por esta corriente inversa, o se debe añadir R2 al puente en H.

3.4.3. LIMITADORES DE CORRIENTE LINEALES.

Una fuente de corriente constante transistorizada, como se muestra en la figura siguiente, proporciona tiempos de subida más rápidos de la corriente por los bobinados que con el limitador de corriente resistivo. Esto es porque la fuente de corriente proporciona toda la tensión a las bobinas del motor hasta que se alcanza el valor de la corriente limitada; sólo entonces la fuente de corriente disminuye la tensión.



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En la figura, una fuente de corriente trasnsistorizada (T1 y R1) sustituye a la resistencia limitadora de corriente R1 utilizada en los ejemplos anteriores. La tensión regulada que se aplica en la base de T1 sirve para regular la tensión entre los extremos de la resistencia sensora de corriente R1, y así, mantiene una corriente constante a través de R1 y esta es la corriente que circulara por las bobina del motor.

El transistor T1 que se usa como regulador de corriente está funcionando en modo activo, y por lo tanto, disipa bastante potencia. Los circuitos que se discuten en los siguientes apartados evitan esta pérdida de potencia mientras que mantiene las ventajas de funcionamiento de este circuito.

Cuando un driver bipolar de puente en H se usa con una resistencia limitadora, la resistencia R2 no es necesaria porque la corriente puede circular hacia arriba a través de R1. Cuando se utiliza un limitador de corriente transistorizado, la corriente no puede retornar a través de T1, por lo tanto hay que añadir un camino para la corriente inversa hacia el terminal positivo cuando los interruptores del puente se abren. R2 sirve para esto aquí, pero se puede sustituir por un diodo zener para proporcionar incluso un más rápido paso a off.

El funcionamiento del motor con un una fuente de alimentación limitada en corriente es notablemente mejor que el mismo motor con una resistencia limitadora de la corriente de alimentación como se muestra en la figura :

Con una fuente de corriente fija o con una resistencia limitadora de corriente, la pendiente inicial de la corriente por las bobinas cuando se conectan solo depende de la inductancia de la propia bobina y de la tensión de alimentación. Como la corriente se incrementa , la caída de tensión en la resistencia se incrementará, cayendo el voltaje aplicado a la bobina de la motor, y por lo tanto, caerá el incremento de la corriente (la pendiente) por la bobina.

En contraste, con un limitador de corriente puro, la corriente a través de la bobina del motor se incrementará casi linealmente hasta que el limitador de corriente se corte, permitiendo a la corriente alcanzar el valor límite bastante rápidamente.

3.4.4. LIMITADORES DE CORRIENTE EN BUCLE ABIERTO.

Ambos limitadores, el resistivo y el transistorizado lineal automáticamente limitan el valor de la corriente a través de la bobina del motor, pero con un considerable costo, en términos de calor perdido. Hay dos esquemas que eliminan este consumo excesivo, aunque con algo de riesgo a causa de la falta de realimentación de la corriente a través del motor.



3.4.5. USO DE UN CIRCUITO ELEVADOR (VOLTAGE BOOST)

Si dibujas la tensión en una bobina del motor en función del tiempo, suponiendo el uso de un limitador de corriente transistorizado tal como que se muestra en la Figura 4.3, y suponiendo una bobina del motor de 1 amperio y 5 ohm, el resultado será algo parecido a lo que se muestra en la figura :

Tan pronto como la corriente está por debajo del valor de ajuste del limitador de corriente casi toda la tensión de alimentación se aplica entre los terminales de la bobina del motor. Una vez que la corriente alcanza dicho valor de ajuste, la tensión en extremos de la bobina del motor cae para ajustarse a la mínima necesaria para mantener esa corriente, y cuando los interruptores se abren la tensión se invierte brevemente y la corriente circula a través de la red de diodos y R2.

Un camino alternativo para obtener este perfil de tensión es utilizar una fuente de alimentación doble, conmutando a la tensión alta durante el periodo inicial hasta que la corriente por el motor alcanza su valor nominal, y entonces desconectar esta tensión y conectar la tensión de mantenimiento. Algunos controladores de motor hacen esto directamente, sin monitorizar la corriente por las bobinas del motor. Esto proporciona excelente comportamiento y minimiza las perdidas de potencia en el regulador pero ofrece una peligrosa tentación.

Si el motor no entrega suficiente par, es tentador alargar el pulso de alta tensión cuando se conecta la bobina. Esto normalmente proporcionará más par, aunque la saturación de los circuitos magnéticos frecuentemente nos llevará a menos par del esperado, pero el coste es alto. El riesgo de quemar el motor es bastante real, como el riesgo de desmagnetizar el rotor del motor si se gira contra un campo magnético impuesto mientras funciona a elevada temperatura. Por lo tanto, si se utiliza una alimentación doble, se debe evitar la tentación de incrementar el par.

Los problemas con las fuentes dobles de tensión son particularmente serios cuando los intervalos de tiempo están controlados por software, porque en este caso, es común que sea escrito por un programador que no conozca suficientemente acerca delas características físicas y eléctricas del sistema de control.



3-60

3.4.6. USO DE MODULACIÓN DE LA ANCHURA DE PULSO (PWM).

Otra alternativa para lograr controlar la corriente a través de las bobinas del motor es utilizar una fuente simple de tensión controlada por modulación dela anchura de pulso pulse width modulaton (PWM) o por un troceador o chopper. Durante el tiempo en que la corriente se incrementa, el sistema de control deja la alimentación con un ciclo de trabajo del 100%. Una vez que se alcanza el nivel de corriente nominal, el sistema de control cambia el ciclo de trabajo al requerido para mantener la corriente. La Figura siguiente ilustra este esquema:

Para cualquier chopper o modulador de anchura de pulso, podemos definir el ciclo de trabajo como la fracción de cada ciclo en que el interruptor está cerrado:

D = Ton / (Ton + Toff)

Donde

Ton – tiempo que el interruptor está cerrado en cada ciclo Toff – tiempo que el interruptor está abierto en cada ciclo

La curva de tensión de arriba muestra como se aplica toda la tensión a la bobina del motor durante la fase on de cada ciclo, mientras que cuando pasa a off, se muestra una tensión negativa. Esto es resultado de la tensión directa que cae en los diodos desviar la corriente cuando se cortan los transistores, además de la resistencia externa que se utiliza para acelerar el paso la caída de la corriente a través de la bobina del motor.

El principal problema de utilizar estos esquemas simples de control mediante troceador y modulador de anchura de pulso es que son completamente en lazo abierto. El diseño de un buen sistema de control basado en troceador en bucle abierto requiere un buen conocimiento de las características del motor tales como la inductancia, son diseños particulares para motores en particular que a menudo no van bien documentados. En los siguientes diseños estos fallos se solucionan introduciendo lazos de realimentación que permiten monitorizar directamente la corriente y determinar el ciclo de trabajo en cada momento.



3.4.7. CONTROL MEDIANTE CHOPPER EN BUCLE CERRADO.

El driver construido mediante chopper ofrece solución óptima para el control de la corriente y al rápido crecimiento e inversión de la corriente. La idea básica es utilizar una fuente de tensión la cual es varias veces superior a la tensión nominal del motor. La pendiente de crecimiento de la corriente, que inicialmente es V/ L, es por eso posible incrementarla sustancialmente. La relación VMotor / VCC se llama relación de “overdrive “. Controlando el ciclo de trabajo del troceador o chopper, se crean un voltaje medio y una corriente media igual a la corriente nominal del motor. El chopper se configura normalmente para regular una corriente constante, la corriente nominal de un motor en concreto. La regulación de corriente se logra conmutando la salida de corriente a las bobinas. Esto se hace detectando el pico de corriente a través de las bobinas por medio de una resistencia sensora de corriente (shunt), conectada en serie con la bobina del motor. Conforme la corriente se incrementa , aparece una tensión cada vez mayor en extremos de dicha resistencia, esta tensión se realimenta al comparador. En el nivel predeterminado, definido por la tensión en la entrada de referencia, el comparador borra el biestable, el cual pasa a abrir el transistor de salida. La corriente disminuye hasta que el reloj oscilador dispara el biestable, conmutando el transistor de salida que pasa a conducir de nuevo, y el ciclo se repite.

Esquema simplificado que muestra el control de corriente mediante chopper.

La ventaja del control mediante corriente constante es un preciso control del par, sin tener en cuenta las variaciones en la tensión de alimentación. También proporciona los menores tiempos posibles de crecimiento de la corriente y de tiempo de inversión de la corriente. La disipación de potencia se minimiza, así como la corriente de alimentación. La corriente de alimentación no es la misma que la corriente por el motor en un driver mediante chopper. Es la corriente del motor multiplicada por el ciclo de trabajo, en estado estacionario típicamente:

IAlimentación = IMotor · ( VMotor / VAlimentación )



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Formas de onda de la corriente en el troceador o chopper básico.

En la siguiente figura se muestra un Puente en H configurado como troceador de corriente constante. Dependiendo de cómo el puente en H se conmuta en el paso a off, la corriente recirculará a través de un transistor y un diodo (camino 2), dando una caída lenta de la corriente, o recirculará hacia la fuente de alimentación (camino 3). La ventaja de este regreso hacia la fuente de alimentación es la rápida caída de la corriente y la posibilidad de rápidamente reducirse a un nivel bajo de corriente. La desventaja con una rápida caída de la corriente es que se incrementa el rizado de la corriente lo que puede generar mayores pérdidas en el hierro del motor.



3.5. Características de funcionamiento de los motores paso a paso.

Un motor de paso a paso es un tipo de especial de motor que en lugar de girar continuamente, gira en fracciones de ángulo.

Así como en un motor convencional hay que aplicar una tensión (alterna o continua según el tipo de motor), para que gire, los motores paso a paso funcionan por pulsos. A cada pulso enviado al moto r éste gira un determinado ángulo que varía en según el tipo de motor, y se fabrican de ángulos de giro mínimos muy pequeños, es decir de alta resolución de posicionado.

Los motores paso a paso pueden utilizarse para posicionar una corredera por ejemplo con una precisión muy elevada, pero no deben confundirse los conceptos de resolución y de precisión.

La resolución es la mínima distancia que puede recorrer el sistema de posicionado y depende del ángulo de avance del motor paso a paso y (en el caso de una transmisión por husillo) del paso de la rosca del husillo.

La precisión depende de las holguras mecánicas del sistema y representa la tolerancia del posicionado una vez alcanzado un determinado punto.

Además deben considerarse dos factores importantes en la utilización de los motores paso a paso:

• La potencia del motor

• La frecuencia de los pulsos que admite

En lo que respecta a la potencia, debe tenerse en cuenta que un motor paso a paso, funciona en bucle abierto. Ello significa que no existe conformidad sobre si se ha realizado el movimiento que se ha solicitado.

Esta característica de funcionamiento de los motores paso a paso, hace que su dimensionado deba ser suficiente para garantizar siempre que, en condiciones normales, el motor no perderá pasos por un exceso de carga.

Otra característica importante de la utilización de los motores paso a paso, es la máxima frecuencia que pueden admitir en los pulsos de desplazamiento.

No debe olvidarse que el motor paso a paso está unido a una mecánica que tiene una cierta inercia. Esto significa que si a un motor paso a paso que se encuentra parado se le aplican súbitamente pulsos con una elevada frecuencia, probablemente se perderán los pulsos iniciales, ya que el motor debido a la inercia no podrá arrancar a tan elevada velocidad.

La frecuencia máxima con la que puede arrancar un motor paso a paso viene determinada por la inercia de la masa a arrastrar y por el propio motor, y es un parámetro que puede hallarse en la ficha técnica de características del motor o bien deducirse de la curva par velocidad



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suministrada por el fabricante. Si el motor se hace trabajar dentro de esta frecuencia, se dice que el motor esta funcionando dentro de la zona de marcha / paro.

Una vez que un motor paso a paso ha empezado a adquirir velocidad, probablemente podría aumentarse la frecuencia de los pulsos para obtener una mayor velocidad de desplazamiento. En este caso, el controlador del motor generará una rampa de arranque (frecuencia creciente), una frecuencia de desplazamiento a la velocidad deseada y una rampa de frenado (frecuencia decreciente), para conseguir un recorrido a la máxima velocidad posible sin perdida de pulsos.



3.6. Motores paso a paso

Hay dos motores paso a paso que controlan como hemos visto los ejes x e y del almacén. Estos motores son de la casa Portescap modelo P 532.258.004.03.

Como dijimos anteriormente los motores paso a paso utilizados en esta aplicación son de un tipo de motores especiales. Son motores de disco magnético. En ellos el rotor es diseñado como un disco con imanes permanentes, tierras raras. Este tipo de motor tiene algunas ventajas tales como una inercia muy baja y un flujo magnético optimizado sin acoplamiento entre las bobinas del estator. Estas cualidades son esenciales en algunas aplicaciones.

Despiece del motor.

En la figura superior se distinguen las piezas del motor donde destaca el rotor en forma de disco ya mencionado y se destacan las características de baja inercia del rotor y buenas características del circuito magnético. Este tipo de motores de disco magnético se utilizan en pequeñas aplicaciones y es este el de mayor potencia que oferta el fabricante.



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3.6.1. DIMENSIONES Y DESCRIPCIÓN FÍSICA.

En la siguiente figura se pueden observar las vistas del motor con sus dimensiones

acotadas, además indica uno de los parámetros más importantes del motor como es su

resolución: 100 pasos por vuelta o 3,6º de ángulo de paso. (en modo full sep o paso

completo). Por lo que al funcionar en modo de medio paso (half-step), la resolución se

duplica, hay que mandar 200 pulsos de comando al motor para que este gire una vuelta

completa. Dado que el avance del husillo a bolas que se encarga de la transmisión en los

ejes es de 3mm por cada vuelta del motor los 200 pasos que se necesitan para que el motor

gire una vuelta originarán un movimiento lineal del eje de estos 3mm mencionados.

dimensiones del motor

Situación del motor sobre uno de los ejes de la máquina y detalle del mismo

3.6.2. CARACTERÍSTICAS DEL MOTOR

En las siguientes tablas se muestran algunas características notables del motor:



En esta primera tabla se representan algunas características que dependen de la configuración de la conexión de las bobinas del motor, pues no tiene el mismo comportamiento si se conectan sus bobinas en serie o en paralelo (motor bipolar, no se contempla el posible modo de funcionamiento unipolar).

Bobinados

disponibles 004 004

Bobinas serie

bobinas paralelo

Parámetros dependientes de la bobina typ typ 1 Resistencia por fase ohm 8.8 2.2 2 Inductancia por fase (1 kHz) mH 20 5 3 Corriente nominal de fase(2

fases on) A 0.7 1.4

4 Corriente nominal de fase (1 fase on)

A 1 2

5 Back-EMF amplitude V/kst/s 11 5.5

En la siguiente tabla se indican otras características del motor que son independientes de la conexión de las bobinas del motor, parámetros mecánicos y térmicos principalmente.

Parámetros independientes de la bobina min typ max Parámetros de par 6 Holding torque (nominal

current) mNm

(oz-in) 155

(22.1) 175

(25) 200

(28.5) 7 Holding torque (1.5 x nominal

current) mNm

(oz-in) 255

(36.1) 300

(42.5) 345

(48.8) 8 Detent torque amplitude and

friction mNm

(oz-in) 2 (0.3) 10 (1.4) 18 (2.5)

Parámetros térmicos 9 Resistencia térmica bobina-

ambiente °C/W 7.3

Precisión angular 10 Precisión absoluta (2 ph. on full-step mode )

en % full-steps ±3/±6 ±5/±8

Parámetros mecánicos 11 Inercia del rotor kgm2.10

-7 12

Otros parámetros 12 Frecuencia natural de

resonancia (nominal current) Hz 300

13 Constante de tiempo Eléctrica ms 2.3 14 Aceleración angular (nominal

current) rad/s2 141 000



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El límite mecánico de aceleración angular que elevado, veremos más adelante que será un valor que no nos va a poder ofrecer el módulo de comando, por lo tanto elegiremos un valor bastante menor.

3.6.2.1. Otras Características del Motor

Temperatura máxima de la bobina: 130ºC

Rango de temperatura ambiente recomendado : -20ºC a +50ºC

Juego radial del eje (5N) : 25um

Juego axial del eje (5N) : 25um

Máxima carga radial : 20 N

Máxima carga axial : 30 N

Máxima frecuencia de arranque 4000 Hz.



3.6.3. CURVAS CARACTERÍSTICAS DEL MOTOR CON EL TRADUCTOR ESD 1200.

Curvas Características del motor con el Traductor utilizado (ESD 1200)

A partir de las curvas características podemos deducir algunos parámetros importantes en la configuración del módulo de comando TSX CFY 21 como son la velocidad máxima y la velocidad de arranque – parada. La velocidad máxima la fijamos en 6000 pasos por segundo, porque a esta velocidad se obtiene la máxima potencia y el par para velocidades mayores es ya muy reducido. Y la frecuencia de arranque pese a estar limitada a un máximo de 4000Hz la fijaremos a una velocidad inferior a 1000 Hz (entre 500 y 800 Hz) pues como vemos a 4000 Hz el par ya es inferior a la mitad del par a 1000 Hz.



3-70

3.7. El Traductor Portescap ESD1200.

Las tarjetas ESD –1200 de Portescap son tarjetas multipropósito para motores paso a paso (llevan la lógica para la excitación y las etapas de potencia puentes en H), optimizadas para explotar las altas velocidades que pueden alcanzar los motores de disco magnético Portescap. Permite el funcionamiento en modo de medio paso o paso completo ( half step or full step mode). Operando hasta 60 V DC este driver puede proporcionar una corriente de hasta 2 A por fase. La corriente se puede ajustar fácilmente usando pines en la propia placa.

Imagen de los Traductores ESD 1200 colocados sobre el bastidor.

El chopper de 30 KHz permite a los drivers ser utilizados con motores de constante de tiempo eléctrica como los motores Portescap de disco magnético. Esta alta frecuencia de conmutación del troceador (chopper) consigue un rizado de la corriente mínimo.

En muchas aplicaciones no es esencial alta exactitud del posicionamiento, si se requiere se puede configurar el driver para disminuir las corrientes de fase del motor entre el 30 y el 40% cuando el motor se detiene (standstill). Este decremento de la corriente reduce la disipación de potencia y el calentamiento del motor.

Se provee de un oscilador para aplicaciones de eje. El oscilador tiene un generador de rampa opcional. Este oscilador puede utilizarse para hacer pruebas con el motor introduciendo su señal de salida en las entradas de reloj, se pueden elegir dos rangos de frecuencias de funcionamiento y dentro de estos dos rangos se ajusta la frecuencia del oscilador mediante potenciómetros conectados en los correspondientes terminales de entrada.

La tarjeta está diseñada para su uso en ambientes industriales. Disponen de protección frente a sobrecarga y cortocircuito. Una salida lógica indica cualquier condición de fallo.

Las tarjetas pueden ser alimentadas directamente desde un transformador para uso en AC, simplificando así el sistema de alimentación.



3.7.1. CARACTERÍSTICAS. • Dispone de 8 niveles de corriente ajustables utilizando puentes en la propia placa o

resistencias externas que se conectan entre dos terminales de entrada. • Frecuencia del troceador (chopper) de 30khz adecuada para los motores escap con pequeña

constante de tiempo eléctrica. • Modo corriente de stand-by automático cuando el motor esta estacionario si se requiere. • Oscilador incorporado con rampa. • Protección contra sobrecarga y cortocircuito (fase a fase y entre fases). • Alimentación en corriente continua o corriente alterna. • Formato de la tarjeta estándar Eurocard:160x100x35mm • Recomendado para los siguientes motores escap: P310, P340, P520, PP520, P532, PH632,

P632, P852.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Alimentación del motor DC

AC Alimentación Lógica

AC DC

18 a 44 – 0 – 18 a 44 (100VA máximo) 22 a 60 VDC (2 A máximo) 18 – 0 – 18 (solo 6VA) 24 VDC (solo 250 mA)

Salida de alimentación auxiliar U = 24 V, I = 300 mA

Entrada lógica Nivel bajo: 0 a 2 V o cortocircuito Nivel alto : 10 a 12 V o circuito abierto

Salida lógica (FAULT, ZERO) Colector abierto NPN, 30 Vmax, Imax =15mA

Frecuencia del chopper 30 Khz Máxima frecuencia de

reloj 40 Khz en modo medio paso, mínima anchura de pulso 10 us .

Oscilador interno rango bajo

Rango rápido Aceleración rampa Deceleración rampa

100 Hz a 4Khz sin rampa (ajustado con un potenciómetro adicional de 100K)

2 KHz a 40 KHz con rampa (ajustado con pot. adicional de 10K)

60 ms ajustable (añadiendo 10uF se doblará el tiempo de la rampa)

30 ms (mitad o tiempo de aceleración) Máxima corriente de fase 2 A

Ajuste del nivel de corriente

Con un jumper, 8 niveles de corriente o con una resistencia externa

(en el pin 32 a) Reducción de corriente Funcionamiento en stand – by reducción del 50 % por jumper Temperatura Operación 0ºC a 50 ºC Almacenamiento –40 ºC a 85 ºC Protección Sobrecarga o cortocircuito (fase a fase o entre fases )

Fusibles FS1 Alimentación lógica 1 A FS2 Alimentación del motor 3.15 A

Conector DIN 41612 D32



3-72

3.7.2. CONFIGURACIÓN DE LA TARJETA

A continuación en la siguiente tabla se explican las posibilidades de configuración que tiene la tarjeta mediante los “jumpers” o puentes.

Link Posición Función Comentarios

1

A N.C. B

Standby out Standby out Standby in

Rango alto de corrientes Rango bajo de corrientes La corriente se reduce entre un 30 y un 40% con el

motor parado tras 35 ms.

2 C D

Half Full

Modo Half – Step (medio paso ) Modo Full – Step (paso completo )

3 E F

Energise Remote

Motor permanentemente energizado. El comando energise energiza o desenergiza el

motor. Corriente

con link 1 En A o B N.C.

4

G H I J

2 A 1.85A 1.4 A 1 A

0.85 A 0.75 A 0.6 A 0.4 A

Disposición sobre la placa de los fusibles de protección y los “jumpers” de configuración



3.7.3. TERMINALES DE CONEXIÓN.

A continuación se muestra una figura con la disposición de los terminales cuya función se explica a continuación

Pin Fila a Fila c 2 Fase B – del motor Fase B – del motor 4 Fase B + del motor Fase B + del motor 6 Fase A – del motor Fase A – del motor 8 Fase A + del motor Fase A + del motor 10 +24 V +24 V 12 Alimentación lógica 1 Alimentación del motor 1 14 Alimentación lógica 2 Alimentación del motor 2 16 0 V 0 V 18 0 V 0 V 20 Fast Fallo del Traductor 22 Slow Zero Phase 24 Rate Adjust Com. Slow Rate Adjust 26 Fast Rate Adjust Dirección 28 Internal Clock Out Entrada de Reloj (pulsos de comando) 30 Not Conected Energise (comando que enegiza / desenergiza el

motor) 32 External Ref. Señal 0 V



3-74

3.7.3.1. Descripción de los terminales de conexión

• Fases del motor

Se conecta una fase del motor entre los terminales A+ y A- y la otra fase se conecta entre los terminales B+ y B – ( conectar los correspondientes terminales del las filas a y c en paralelo).

• +24 V DC

Se utiliza la Salida +24 V DC para alimentar un controlador externo (terminal 10 en cualquiera de las dos filas). La corriente está limitada a 300 mA.

• Alimentaciones Lógicas 1 y 2

Cuando se alimenta el driver en alterna AC estas dos entradas (12 a y 14 a) se conectan al secundario de un transformador de aislamiento de tensiones 18 – 0 – 18 RMS. Si se alimenta en corriente continua el positivo se conecta a dichos terminales.

• Alimentación del motor 1 y 2

Para conexión en corriente continua de una tensión de hasta 60V en alterna se puede conectar a una tensión máxima de 44 V RMS, se puede utilizar un transformador que tenga en el secundario las tensiones 44 – 18 – 0 – 18 – 44 y conectar a 44 la alimentación del motor y a 18 la alimentación lógica del motor simplificando así la configuración pues no se requieren fuentes de alimentación externa.

• Entrada Rápida ( Fast Input )

Se conecta a cero voltios para hacer funcionar el oscilador interno en el rango más rápido entre 2kHz – 40kHz

• Fallo del Traductor (Fault Output )

Esta salida se pone a uno (circuito abierto) si el circuito de fallo está funcionando como resultado de una sobrecarga o un cortocircuito. El circuito de fallo reseteado mediante una desconexión temporal de la alimentación o poniendo a uno la entrada Energise. Este pin debería ser conectado a través de un circuito externo a una tensión no superior a 30 V, de tal manera que cuando esta a cero, no circulen mas de 15ma a través de este terminal.

• Entrada lenta:

Conectar esta entrada (pin 22 a) a 0 voltios para hacer funcionar el oscilador interno en el rango bajo de frecuencias de 100Hz a 4kHz

• Salida de Fase cero

Esta salida (pin 22 c) está a cero durante el estado de fase cero del driver. Este es el estado primario del traductor cuando se el aplica tensión. El terminal debe estar conectado a



través de circuito externo a una tensión que no exceda e 30 V para que cuando este en nivel lógico bajo no circule una corriente de mas de 15 mA.

• Entradas de ajuste :

La frecuencia del oscilador interno puede ser controlada conectando un potenciómetro externo entre las entradas apropiadas como se ve en la figura.

Valores normales para el control rápido son 10k y 100k para el control lento. Utilizar valores más altos para reducir la frecuencia mínima en cada rango.

• Entradas de dirección

Conectar estas entradas a 0 voltios para invertir el sentido de giro del motor.

• Salida del reloj interno:

Esta es la salida del oscilador interno , y puede ser conectada a la entrada de reloj. El paso (STEP) ocurre en cada flanco de subida del pulso. Esta entrada debe permanecer en el nivel bajo (a 0) por lo menos durante 10us para que reconozca el siguiente flanco. Esta entrada se puede conducir mediante el oscilador interno o mediante un controlador externo.

• Entradas Energise

Conectar estas entradas a 0 Voltios para energizar el motor. Con esta entrada abierta , el motor se desenergiza, y el eje gira libremente. El link 3 puede situarse en la posicion E como alternativa a uan conexión externa a 0 V.

Entrada de referencia externa:

Como alternativa a utilizar los links o jumpers que incorpora la tarjeta, se puede programar la corriente del motor conectando una resistencia externa entre esta entrada y la entrada señal 0V. Un circuito abierto indica la máxima corriente (2 A), y un cortocircuito la más baja posible , como se indica en la siguiente tabla.

Señal 0V :

Utilizar esta entrada como conexión de retorno para la resistencia de programación dela corriente del motor. No confundir este terminal con el terminal de alimentación 0V o masa, no debe ser utilizado como masa de alimentación o control.



3-76

Resistencia externa para ajuste de la corriente (alternativa a la utilización del link 4, el cual debe estar en la posición G) Valor de la

resistencia Valor de la corriente en

ESD 1200 Circuito

abierto 2.00 A

10K 1.90 A 4K7 1.70 A 2K7 1.60 A 1K2 1.30 A 1K 1.10 A 680 0.95 A 470 0.80 A 330 0.65 A 180 0.50 A 100 0.45 A 82 0.32 A Cortocircuito 0.2 A

3.7.4. CONFIGURACIÓN DRIVER – MOTOR

El motor dispone de 8 terminales pues dispone de dos bobinas por fase que pueden unirse en serie o en paralelo para una configuración como bipolar y pueden unirse extrayendo un terminal central para su funcionamiento como unipolar.

Esta cableado con las bobinas en paralelo.

Corriente de funcionamiento.

Se puede configurar mediante un jumper en el link 4 de la tarjeta o mediante una resistencia externa entre los terminales 32 a External Ref. y 32 c Signal 0V (dejando el link 4 en la posición G)

Están configurados con una corriente de funcionamiento de 1.6 A mediante una resistencia externa de 2K7 entre los terminales 32a y 32.c de la tarjeta ESD1200.



CAPÍTULO 4.- Comando de ejes paso a paso: Módulo TSX–CFY 21.

4.1. Generalidades sobre el comando de eje de paso a paso.

4.1.1. PRESENTACIÓN

Este apartado presenta el comando de eje de paso a paso, y las funciones específicas asociadas. Contenido:

Posibilidades del comando de ejes paso a paso.

Funciones que ofrecen los módulos de comando de ejes.

Generalidades sobre el comando de eje de paso a paso.

4.1.2. POSIBILIDADES DEL COMANDO DE EJES PASO A PASO.

Introducción

Los elementos que intervienen en el control se representan en la siguiente figura:

Elementos que intervienen en el control.

Hay dos módulos de comando de ejes paso a paso para los autómatas TSX Premium

Comando de ejes paso a paso: Módulo TSX – CFY 21.


4-78

TSX CFY 11 (1 eje lineal limitado),

TSX CFY 21 (2 ejes lineales limitados independientes).

En nuestro caso se emplea el módulo TSX CFY 21 y para la estación 2 el CFY 11.

El programa PL7 integra de base la función específica de movimiento paso a paso que permite las programación de estos módulos de comando de ejes paso a paso. Los movimientos elementales se controlan desde el programa principal de comando de secuencia de la máquina, pero los realizan y controlan los módulos TSX CFY.

Estos módulos dirigen la velocidad de rotación de un motor paso a paso, sus aceleraciones y sus deceleraciones, suministrando un comando en frecuencia a un traductor (la frecuencia máxima es 187 Khz. ). El traductor transforma cada secuencia de impulsos y de velocidad y sentido de giro en la secuencia de excitación de las bobinas del motor que para generar una secuencia de movimientos elementales del motor a paso a paso.

El comando del motor paso a paso se lleva a cabo en bucle abierto, sin realimentación por medio de encoder. Entradas de fin de recorrido, de punto de origen y de sucesos permiten al acoplador controlar los desplazamientos de la parte móvil en el eje. El módulo no dispone de la posibilidad de conexión directa de un encoder, pero si dispone de una entrada de control de pérdida de paso, algunos traductores integran un dispositivo de pérdida de paso: esta información se pone a disposición del programa usuario que puede provocar un nuevo punto de origen, en nuestro caso el traductor utilizado no dispone de esta posibilidad.

4.1.3. FUNCIONES QUE OFRECEN LOS MÓDULOS DE COMANDO DE EJES



Esquema de funcionamiento del módulo.

Generalidades Los módulos de comando de ejes ofrecen para cada uno de los ejes entradas y salidas de aplicación que permiten poner en marcha las diversas funciones. El siguiente esquema presenta las entradas y salidas asociadas a una vía :

Entradas / salidas de aplicación

Los módulos de comando de ejes paso a paso ofrecen para cada uno de los ejes:

para las entradas / salidas auxiliares:

una entrada de leva de punto de origen,

dos entradas de fin de recorrido,

una entrada de suceso,

una entrada de parada de emergencia,

una entrada stop externa,

una salida estática para el freno del eje.

De ellas se utilizan la entrada de leva de punto de origen, las entradas de fin de recorrido y la entrada de parada de emergencia.

para las entradas / salidas del traductor:

una entrada de control del traductor,

una entrada de control de pérdida de paso,

una salida diferencial de validación del traductor,

dos salidas diferenciales de impulsos, para velocidad y sentido de giro.

una salida diferencial de sobrealimentación del motor paso a paso,

una salida diferencial de reactivación de pérdida de paso.

De ellas se utilizan la entrada de control del traductor y las salidas de impulsos de velocidad y sentido de giro.

La utilización de un número limitado de entradas – salidas tanto auxiliares como del traductor viene impuesto por las posibilidades del grupo traductor motor paso a paso, cuyas características veremos con posterioridad.

Programación de un movimiento



4-80

En el lenguaje PL7, una función de comando de movimientos SMOVE describe cada movimiento. A partir de este comando SMOVE y de la posición de la parte móvil, el módulo TSX CFY elabora la consigna de posición / velocidad y genera los impulsos que originarán este desplazamiento.

Parámetros de configuración y de ajuste

Estos parámetros permiten definir las características de utilización, los límites de los ejes, velocidades máximas...

Funciones específicas de los módulos TSX CFY

Las funciones que ofrecen los módulos de comando de ejes paso a paso son las siguientes:

Tratamiento de sucesos: los sucesos que detecta el módulo se pueden utilizar para activar una tarea de sucesos en el programa secuencial. Los sucesos se detectan en una entrada auxiliar del módulo TSX –CFY y es configurable la detección de flanco positivo o negativo. Esta opción no se utiliza.

Comando de sobrealimentación: esta función permite sobrealimentar el motor paso a paso durante las fases de aceleración o desaceleración. El traductor utilizado no dispone de esta posibilidad y por ello no se utiliza.

Comando de freno: esta función permite dirigir el freno del motor paso a paso en el arranque y parada del movimiento. No se dispone de freno, y por ello no se emplea.

Pausa inmediata: esta función permite parar momentáneamente el movimiento en curso.

Pausa diferida: esta función permite parar momentáneamente un ciclo de máquina sin perturbarlo.

Topes de fin de recorrido: La superación de estos topes provoca la parada del movimiento. Tras la superación de un tope de fin de recorrido, sólo se aceptan los movimientos de retorno entre los topes. Cada eje dispone de dos micro interruptores en cada extremo que van cableados al conector de entradas auxiliares del módulo CFY 21.

Stop externo: la activación de la entrada stop externo provoca la parada del movimiento. No se dispone de stop externo.

Entrada de pérdida de paso y salida de reactivación del control de pérdida de paso: estas funciones permiten, a través de la aplicación, gestionar la información de pérdida de paso proveniente del traductor. Para el módulo, la activación de la entrada de paso no constituye una condición de parada, ni una condición de fallo. Como se ha comentado anteriormente el traductor empleado no dispone de esta opción.



4.1.4. GENERALIDADES SOBRE EL COMANDO DE EJE DE PASO A PASO

4.1.4.1. Cadena de comando de eje de paso a paso

Esta secuencia describe una cadena típica de comando de eje de paso a paso

Elementos en el comando de un motor paso a paso.

Descripción del proceso:

Comando

La función de comando la tiene una vía de un módulo TSX FCY 11 o 21. La función principal de esta vía es la de proporcionar un tren de impulsos de frecuencia controlada en todo momento, para realizar las funciones solicitadas.

Traductor

La función esencial del traductor es la de transformar cada impulso recibido en un paso (rotación elemental) del motor, haciendo circular las corrientes adecuadas en sus arrollamientos.

Motor paso a paso

Los motores paso a paso se construyen según diferentes tecnologías. Se pueden citar los motores con imanes permanentes, los motores con reluctancia variable y les motores híbridos, que combinan las dos técnicas. Por otro lado, existen diversas soluciones de arrollamiento en el mercado: los motores de dos, cuatro o cinco fases. Así, cada tipo de motor está asociado a un tipo de traductor específico optimizado para su tecnología. El motor utilizado es un tipo especial de los motores de imanes permanentes y dispone de dos fases.

4.1.4.2. Presentación de las funciones específicas

Las nociones importantes son las siguientes:

la frecuencia de arranque y de parada SS_FREQ

la sobrealimentación

la salida freno

Frecuencia de arranque y de parada

La frecuencia de arranque y de parada es la frecuencia a la que el motor puede parar o arrancar sin rampa y sin pérdida de paso.



4-82

Su valor límite máximo depende de la inercia externa respecto al eje motor.

Esta orden existe tanto en la parada como en el arranque de todo movimiento, de ahí su nombre: frecuencia de arranque y de parada, SS_FREQ (Start Stop Frequency). Los módulos TSX CFY permiten ajustar este valor.

La sobrealimentación

Algunos traductores poseen una entrada de sobrealimentación. Esta función consiste en aumentar la corriente en los arrollamientos de motor durante los periodos de arranque y parada, así se consiguen mayores pares de arranque y de frenado. El controlador del que disponemos no tiene entrada de sobrealimentación y, por tanto, no se ha utilizado esta opción.

La salida freno

Cuando un freno está presente en el eje, esta salida estática permite dirigirlo de modo síncrono con el movimiento o según la petición del usuario. Esta función es útil cuando se quiere interrumpir la alimentación del motor en las aplicaciones con cargas de impulso. El motor utilizado tampoco dispone de freno y es por ello que tampoco se utiliza esta función.

4.2. Metodología de puesta en marcha de un comando de eje paso a paso.

El siguiente organigrama resume las diferentes fases de puesta en marcha.



(1) Si antes de la fase de programación, desea desplazarse en modo manual la parte móvil sobre los diferentes ejes, podrá saltar la etapa 3. No obstante, las etapas 1, 2, 4, 5 y 6 son obligatorias.

(2) La fase de programación podrá ir precedida de una fase de presimbolización de las variables, que se lleva a cabo mediante el editor de variables. La presimbolización permite generar automáticamente los símbolos del módulo de comando de ejes.

4.3. Configuración del comando de ejes paso a paso.

Este apartado describe las pantallas de configuración de los módulos TSX CFY.


Antes de crear un programa de aplicación, se debe definir el contexto de funcionamiento físico y de programa en el que se va a ejecutar: tipo de procesador TSX Premium, módulos de entradas / salidas utilizados.

Además, la programación de los módulos de comando de ejes requiere que se definan los parámetros de configuración de los ejes utilizados. Para ello, el programa PL7 ofrece un editor de configuración que permite realizar fácilmente estas operaciones. El editor de configuración también da acceso a los parámetros de ajuste de los ejes y a las funciones de depuración en funcionamiento conectado.

4.3.2. ACCESO AL EDITOR DE CONFIGURACIÓN

El Navegador de la Aplicación permite el acceso al editor de configuración. Para ello:

• 1 Abrir la carpeta Estación (hacer doble clic en el icono o en su vínculo).

• 2 Abrir la carpeta Configuración (hacer doble clic en el icono o en su vínculo).

• 3 Hacer doble clic en el icono Configuración del equipo

• 4 Si la ventana del Navegador de la Aplicación no se encuentra en la pantalla:

desplegar el menú Herramientas y activar el comando Navegador de la Aplicación, en la barra de herramientas, hacer clic en el icono del Navegador de la Aplicación.



4-84

4.3.3. DECLARACIÓN DE LOS MÓDULOS DE COMANDO DE EJES

Esta operación consiste en declarar los módulos de comando de ejes en la configuración del autómata.

Para añadir un módulo de comando de ejes en la configuración del autómata, proceder del siguiente modo:

Elegir el rack en el que se desea implantar el módulo de comando de ejes haciendo clic en el rack correspondiente. En el rack, seleccionar y validar la posición en la que se desea implantar el módulo TSX CFY haciendo doble clic sobre ella. Seleccionar Movimiento en el campo Familia. Seleccionar la referencia del módulo (TSX CFY) en el campo Módulo. Validar con Aceptar. Después de la validación, el módulo se declara en su posición.

Declaración del Módulo de control CFY-21 en la configuración Hardware del Sistema.

4.3.4. ACCESO A LA PANTALLA DE CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS

Para acceder al parametraje del módulo, se deberá hacer doble clic en su representación gráfica en el rack o habrá que seleccionar el módulo (haciendo clic en él), y activar el comando Abrir el módulo del menú despegable Servicios.

La siguiente pantalla permite parametrizar el módulo:



Esta pantalla comprende cuatro zonas de información o de elección de los parámetros.

Zona Descripción

En la barra de título de la ventana se muestra la referencia de catálogo del módulo y su dirección en el autómata (número de rack y posición en el rack).

En la zona de comando se indica cuál es el modo en curso: Configuración.

La zona del módulo contiene el título corto del módulo.

También hay una zona que permite elegir la vía que se va a configurar, la función asociada: Posicionamiento y la tarea en la que se intercambian los objetos de intercambio implícito: MAST o FAST.

Zona de introducción de los parámetros de configuración de la vía

La parte inferior de la pantalla da acceso a la introducción de los parámetros. Para visualizar toda la zona de los parámetros de configuración, se deberán activar los comandos Ver → Zona del módulo o Ver → Zona de vía (también se podrán utilizar estos comandos para restituir las zonas).

Nota: Para cada parámetro, los límites se muestran en la barra de estado.

4.3.5. CONFIGURACIÓN DE LAS UNIDADES DE USUARIO

Los desplazamientos y las posiciones siempre se expresan en número de impulsos o incrementos. Las velocidades siempre se expresan en impulsos por segundo (Hercio).



4-86

Descripción Se puede elegir entre dos opciones.

Hercio/s Cuando se ha validado la elección, se hablará de la pendiente de aceleración y deceleración de la parte móvil. Aceleración en Hercio/s: es igual a la pendiente de la velocidad, dF/dt

ms Cuando se ha validado la elección, se hablará de la duración de aceleración y deceleración de la parte móvil en milésimas de segundo. Aceleración en ms: es igual al tiempo de aceleración para que la velocidad pase de SS_FREQ a la velocidad máxima

Configuración del modo de comando del traductor

La consigna de velocidad se envía al traductor para dirigir el motor de paso a paso. Esto permite determinar la manera en que se transmite esta información.

El menú de elección del modo de comando en el traductor es el siguiente.

Se puede elegir entre dos opciones.

A = Impulso + B = Impulso -

Un impulso en A es un comando de movimiento (un paso) en el sentido positivo del eje, un impulso en B es un comando de movimiento en el sentido negativo del eje.

A = Impulso B = sentido

En este modo de impulso, A es un comando de movimiento de un paso, el sentido del desplazamiento lo indica B:

si B está a 1 el movimiento se efectúa en sentido positivo,

si B está a 0 el movimiento se efectúa en sentido negativo.



Configuraciones posibles para la salida de sentido de avance.

Se elige la segunda opción debido a que es la que utiliza el traductor en sus entradas de comando.

4.3.6. CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE COMANDO

Los campos de los parámetros de comando permiten definir la velocidad máxima y la aceleración máxima del comando de eje.

La pantalla de elección de los parámetros de comando en el traductor es la siguiente.

Nota: los términos de velocidad y de frecuencia se utilizan indiferentemente para caracterizar las nociones de velocidad.

Velocidad máx La velocidad máxima (frecuencia) es el resultado de la función del conjunto de traductor - motor - parte móvil.

El circuito de generación de impulsos a una resolución de 1024 puntos en la dinámica de frecuencia (frecuencia nula comprendida). La elección de una velocidad máx influye en la resolución frecuencial de la vía. La siguiente lista da la resolución frecuencial (Frecuencia mínima) para un intervalo dado de frecuencia máxima:

[1 Hz,936 Hz] frecuencia mínima 0.92 Hz







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Acel. máx. La aceleración efectiva del eje, que se define en el ajuste, siempre debe ser inferior o igual a la aceleración máxima definida en la configuración. Los módulos TSX CFY 11 y 21 son capaces de modificar la pendiente de aceleración o deceleración cada 5 ms. La resolución dinámica es de 63 puntos, lo que quiere decir que, si la unidad de aceleración elegida es el Hercio/s, y en un intervalo dado de velocidad máxima, la aceleración puede ser de 1 a 63 veces la aceleración mínima. La siguiente lista ofrece las aceleraciones mínimas autorizadas para un intervalo de velocidad dado:

[1 Hz,936 Hz] aceleración mínima 183 Hz/s







Cuando la aceleración se da en ms, la aceleración máxima corresponde al tiempo mínimo de aceleración para alcanzar la velocidad máxima partiendo de la frecuencia de arranque y parada (SS_FREQ).

En nuestro caso que tenemos configurada una velocidad máxima de 6000 Hz tenemos que la aceleración mínima es de 1831 Hz/s o 5000 ms. El límite del módulo para la aceleración máxima está en 5ms o 115356 Hz/s.

Con una aceleración máxima de 200ms su equivalente en hercios serán 27500 =(6000-500)/0,2 es decir (Vmax-SS_FREC)/acel(ms). Configuración de la inversión del traductor.

El traductor está dirigido por la vía del módulo TSX CFY 11 ó 21, es posible configurar el estado lógico de la salida de validación del traductor y de la entrada de control del traductor, así como el sentido del comando de movimiento de señales A y B.

La pantalla de configuración de las inversiones del traductor es la siguiente

Descripción Hay tres posibles selecciones.

Salida de validación

Entrada Control

Sentido de comando



Salida de Validación

Para los traductores que tienen una entrada de validación, cuando no se ha seleccionado esta casilla, la salida de validación está en estado 1 cuando el traductor está validado, si no, está en estado 0. Para los traductores que tienen una entrada de inhibición, cuando se ha seleccionado esta casilla, la salida de validación está en estado 0 cuando el traductor está validado, si no, está en estado 1. EL traductor que utilizamos, Portescap ESD – 1200 no dispone de entrada de validación.

Entrada de Control

Cuando no se ha seleccionado esta casilla y la entrada de control está en estado 1, el traductor no está disponible, y si está a 0, está disponible. Cuando se ha seleccionado esta casilla y la entrada de control está en estado 1, el traductor está disponible, y si está a 0, no está disponible.

Sentido del comando

Permite configurar que el sentido de giro del motor sea directo o inverso, eso permite que tras el cableado del motor, si después de hacer comprobaciones se obseva que el motor debe llevar el sentido contrario por la configuración de coordenadas y cableado de los detectores de fin recorrido, basta con marcar esta casilla y cambia el sentido de comando del motor evitando tener que volver a cambiar el cableado del motor, del traductor y de los detectores de fin de recorrido.

4.3.7. CONFIGURACIÓN DE LA SOBREALIMENTACIÓN DEL TRADUCTOR

Algunos traductores poseen una entrada de sobrealimentación que puede configurarse en los TSX CFY 11 y 21.

La pantalla de configuración de la sobrealimentación del traductor es la siguiente.

Hay dos posibles selecciones.

Gestión automática

Inversión




4-90

Para los traductores que poseen una entrada de sobrealimentación, cuando no se ha seleccionado esta casilla, la sobrealimentación del traductor la dirige el objeto %Qxy.i.14.

AVISO: el comando BOOST permanece activo en gestión automática, si se selecciona la opción de Gestión automática y es importante prohibir la utilización de este comando para evitar cualquier problema.

Cuando se selecciona esta casilla, la sobrealimentación del traductor se activa automáticamente en la fase de aceleración y de deceleración de la parte móvil.

Inversión

Cuando no se ha seleccionado esta casilla, la sobrealimentación del traductor está activa cuando la salida de sobrealimentación está a 1. Cuando se selecciona esta casilla, la sobrealimentación del traductor está activa cuando la salida de sobrealimentación está a 0.

4.3.8. CONFIGURACIÓN DEL FRENO DEL MOTOR PASO A PASO

En la aplicación de cargas de impulso, es posible utilizar un freno en el motor paso a paso.

La pantalla de configuración del freno es la siguiente

Hay dos posibles selecciones.


Inversión

Estas dos posibilidades tienen un funcionamiento análogo al caso de la entrada de sobrealimentación del motor.

4.3.9. CONFIGURACIÓN DE LA TAREA DE SUCESOS

Cuando se desea efectuar un tratamiento complementario que utilice la entrada refleja, es necesario configurar una tarea de sucesos asociada a la vía de comando de eje.

La pantalla de configuración de la tarea de sucesos es la siguiente.

Evt

Cuando se selecciona esta casilla, esto significa que se desea asociar una tarea de sucesos a la vía de comando de eje.

Número de la tarea



Esta cifra indica el número de la tarea de sucesos que se vinculará a la vía de comando de eje. Este número está comprendido entre 0 y 31 para los TSX 57-1• y entre 0 y 63 para los TSX 57-2••, TSX 57-3•• y TSX 57-4••.

4.3.10. CONFIGURACIÓN DEL PUNTO DE ORIGEN

Presentación Para que un desplazamiento se transforme en una posición, es necesario asignar a un punto concreto del eje una cota conocida (normalmente equivalente a 0). Esta operación se llama punto de origen. Se dice que un eje es referenciado cuando se ha efectuado un punto de origen en el mismo. El campo de Punto de origen define el tipo y el sentido del punto de origen. El menú de elección de punto de origen es el siguiente:

Los tipos leva corta y leva larga están conectados a una bifurcación de un detector de punto de origen en la entrada de leva de punto de origen. Los tipos en tope de fin de recorrido suponen una bifurcación de detectores de fin de recorrido.

(1) F es la velocidad programada en la instrucción en modo automático o la velocidad FMANU (definida en la pantalla de ajuste) en modo manual. Esta velocidad se puede modular por el coeficiente CMV.

(2) El icono ilustra el punto de origen. Comando de punto de origen El comando de punto de origen se efectúa:



4-92

en modo automático, mediante el código de instrucción G14: punto de origen,

en modo manual, mediante el comando SET_RP: punto de origen manual.

Si SS_FREQ es nulo y la velocidad de punto de origen es SS_FRQ, mientras que la velocidad real de punto de origen es la menor que el módulo puede generar en la gama seleccionada.

Punto de origen forzado

También existe un mecanismo de punto de origen forzado:

comando G62 en modo Auto,

comando RP_HERE en modo Manual.

Este punto de origen consiste en forzar la posición a un valor específico. Esta operación no supone ningún desplazamiento y, por tanto, no tiene en cuenta el tipo de PO seleccionado.

Punto de origen de leva corta

La siguiente tabla hace una descripción detallada de la forma de realizar la toma de origen con la opción de leva corta.

Punto de origen de leva larga

La siguiente tabla hace una descripción detallada de la forma de realizar la toma de origen con la opción de leva larga.



Punto de origen de tope de fin de recorrido

La siguiente tabla hace una descripción detallada de la forma de realizar la toma de origen con la opción fin de recorrido.

4.3.11. VALIDACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN.

Presentación Cuando se han definido todos los parámetros de configuración, es necesario validar la configuración mediante el comando Edición → Validar o mediante la activación del icono:

Parámetros de configuración erróneos

Si uno o varios valores de los parámetros no están comprendidos dentro de los límites autorizados, aparece un mensaje de error que menciona el parámetro en fallo. Por ejemplo, el valor de la velocidad máxima no es válido:

Se deberán corregir los parámetros en fallo para que se pueda realizar la validación de la configuración.



4-94

Parámetros de ajuste erróneos

Nota: En las pantallas de configuración, los parámetros erróneos aparecen en rojo. Los parámetros en gris no se pueden modificar porque dependen de los parámetros erróneos.

La primera vez que se valida la configuración, se inicializan los parámetros de ajuste. Si, tras modificar los valores de configuración, los parámetros de ajuste ya no son correctos, se muestra un mensaje de error para señalar el parámetro incriminado. Se deberá acceder a la pantalla de ajuste, corregir el parámetro en fallo y validar.

La configuración sí se ha tenido en cuenta:

• cuando todos los parámetros de configuración son correctos.

• cuando todos los parámetros de ajuste son correctos.

• cuando se ha realizado la validación de la pantalla de base del editor de configuración.

4.3.12. PARÁMETROS UTILIZADOS.

Como resumen final muestro las pantallas de configuración tal como se ha utilizado.

Parámetros de configuración de la Vía 0:



Parámetros de configuración de la Vía 1:



4-96

4.4. Programación del comando de ejes paso a paso.

Este apartado describe el principio de programación para los diferentes modos de funcionamiento: descripción de las principales instrucciones y modos de funcionamiento.

4.4.1. PRINCIPIO DE PROGRAMACIÓN DE UN EJE PASO A PASO.

Cada vía (eje) del módulo de comando de ejes se programa mediante la utilización de:

la función SMOVE para los desplazamientos en modo automático,

los objetos bits (%I y %Q) y palabras (%IW, %QW y %MW), objetos de lenguaje de la función específica de comando de ejes de paso a paso, asociados al módulo para definir:

la selección de los modos de funcionamiento,

el comando de desplazamiento, excepto para el modo automático,

el control del estado de funcionamiento del eje y del módulo.

Se puede acceder a los objetos y palabras a través de su variable o símbolo. Los símbolos se definen en el editor de variables que propone por defecto un nombre de símbolo para cada uno de los objetos.

4.4.2. MODOS DE FUNCIONAMIENTO.

Se puede explotar cada vía de comando de ejes siguiendo cuatro modos de funcionamiento:

Selección del modo

La elección del modo se lleva a cabo a partir de la palabra MODE_SEL (%QWxy.i.0) La siguiente tabla indica el modo elegido, en función del valor de la palabra %QWxy.i.0:

Para cualquier otro valor de %QWxy.i.0, se selecciona el modo OFF.

Automático (AUTO) Este modo permite la ejecución de los comandos de movimiento controlados por las funciones SMOVE.

Manual (MANU) Este modo permite controlar la parte móvil a vista, desde un panel frontal o desde una consola de diálogo de operador. Se puede acceder a los comandos a través de los bits de salida %Q.



Directo (DIRDRIVE) En este modo la salida se comporta como un convertidor digital / frecuencia. Este modo dirige el desplazamiento de acuerdo a la consigna de desplazamiento que se indica en la variable PARÁM.

Parada (OFF) En este modo, la vía no controla la parte móvil. Sólo va a transmitir los datos de posición y de velocidad actuales. Este modo se fuerza en el arranque, si el eje se configura sin fallo.

0 OFF Pasar a la parada del movimiento.

1 DIRDRIVE Orden de desplazamiento en modo directo.

2 MANU Orden de desplazamiento en modo manual.

3 AUTO Orden de desplazamiento en modo automático.

Cambio de modo durante un movimiento

El cambio de modo de funcionamiento mientras que un movimiento está en curso (bit DONE: %Ixy.i.1 en el estado 1) provoca la parada de la parte móvil. Mientras la parte móvil sí está parada (bit NOMOTION: %Ixy.i.8 en el estado 1), se activa el nuevo modo de

funcionamiento.

4.4.3. PROGRAMACIÓN DE LA FUNCIÓN SMOVE.

Se puede programar una función SMOVE en cualquier módulo de programación en lenguaje de contactos (mediante un bloque de operación), en lenguaje de lista de instrucciones (entre corchetes) o en lenguaje literal estructurado. En todos los casos, la sintaxis no varía.

Pantalla de introducción asistida

Se puede introducir la función SMOVE directamente o a través de la pantalla de introducción asistida:

Nota: Únicamente se examinan los comandos relacionados con el modo en curso. Los restantes comandos se ignorarán: por ejemplo, la vía que está en modo MANU (IN_MANU vale 1), si el comando DIRDRV se activa, se ignora y habrá que pasar, previamente, al modo DIRDRIVE.



4-98

Introducción asistida

En el editor de programa seleccionado, se deberá proceder de la siguiente manera:

1. Habrá que pulsar simultáneamente las teclas Mayús. y F8 o hacer clic en el icono F(....). La ventana Llamada de función se visualizará en ese momento.

Se debe seleccionar la opción Parámetros.

Se deberá elegir la familia Comando de movimiento en la biblioteca.

Se deberá elegir la función SMOVE.

Pulse el botón Detalle y rellene los diferentes campos propuestos. También se pueden introducir directamente las variables de la función en la zona de introducción de los parámetros.

Se deberá validar mediante Aceptar o Intro. Entonces, se muestra la función.

4.4.3.1. Introducción de los parámetros de la función SMOVE.

Introducción El comando de un movimiento se programa mediante una función SMOVE, con la siguiente sintaxis:

SMOVE %CHxy.i(N_Run,G9_,G,X,F,M)

La pantalla Detalle permite introducir de manera asistida cada uno de los parámetros.

La pantalla de Detalle de la función SMOVE es la siguiente:



Los campos de introducción (parámetros de la función SMOVE) son los siguientes:

Descripción de los parámetros de la función SMOVE.

Para programar una función de movimiento, se deberán introducir los siguientes parámetros:

SMOVE %CHxy.i(N_Run,G9_,G,X,F,M)

4.4.3.1.1. Dirección de la vía

%CHxy.i define la dirección de la vía del módulo de comando de ejes en la configuración del autómata:

Parámetro Descripción

%CHxy.i Dirección de la vía.

N_Run Número del movimiento.

G9_ Tipo de desplazamiento

G Código de instrucción

X Coordenada de la posición que se va a alcanzar.

F Velocidad de desplazamiento de la parte móvil.

M Tratamiento de sucesos, salida TON auxiliar asociada en la vía.



4-100

Parámetro Significado x Número del rack. y Posición del módulo en el rack. i Número de la vía:

0 para un módulo TSX CFY 11 0 y 1 para un módulo TSX CFY 21

4.4.3.1.2. Número de movimiento

N_Run define el número del movimiento (entre 0 y 32767). Este número identifica el movimiento que realiza la función SMOVE. En modo de depuración, este número permite conocer cuál es el movimiento en curso.

4.4.3.1.3. Tipo de desplazamiento

G9_ define el tipo de desplazamiento:

Para elegir el tipo de movimiento, se puede utilizar el botón de desplazamiento situado a la derecha del campo G9_ o introducir directamente el código durante una introducción directa (sin pasar por la pantalla Detalle).

4.4.3.1.4. Código de instrucción

G define el código de instrucción de la función SMOVE.

Código Tipo de desplazamiento 90 Desplazamiento absoluto. 91 Desplazamiento relativo respecto a la posición actual. 98 Desplazamiento relativo respecto a la posición memorizada

PREF1. El almacenamiento de la posición PREF1 se lleva a cabo mediante el código de instrucción G07.

4.4.3.1.5. Coordenada de la posición que se va a alcanzar

X define la coordenada de la posición que se va a alcanzar o hacia la que se debe desplazar la parte móvil (en el caso de un desplazamiento sin parada). Esta posición puede ser:

inmediata,



Codificada en una palabra doble interna %Mdi o constante interna %KDi (esta palabra se puede indexar). Este valor se expresa en la unidad, definida por el parámetro de configuración Unidades de longitud (por ejemplo, micras).

4.4.3.1.6. Velocidad de desplazamiento de la parte móvil

F define la velocidad de desplazamiento de la parte móvil. Esta velocidad puede ser:

inmediata,

codificada en una palabra doble interna %Mdi o constante interna %KDi (esta palabra se puede indexar). La unidad de velocidad es el Hercio.

4.4.3.1.7. Parámetro M

M define una palabra que codifica la activación o la no activación del arranque del tratamiento de sucesos de la aplicación, para las instrucciones G10, G11, G5 y G7:

4.4.3.1.8. Códigos de la función SMOVE

El parámetro G define el código de instrucción. Para elegir el código de instrucción, se puede utilizar el botón de deslizamiento situado a la derecha del campo G, pulsar el icono correspondiente al movimiento o introducir directamente el código durante una introducción directa.

Los códigos de instrucción que se pueden elegir en la pantalla de Detalle son los siguientes:

Código de instrucción

Significado Icono

09 Desplazamiento a la posición con parada.

01 Desplazamiento a la posición sin parada.

Nota: En el caso de las instrucciones G14, G21 y G62, este parámetro representa el valor de punto de origen.

Nota: La velocidad puede modularse durante el desplazamiento gracias al parámetro CMV (coeficiente de modulación de la velocidad). F real = F programada x CMV/1000. Este parámetro inicializado por defecto a 1000 puede estar comprendido en el intervalo [0, 2000], la velocidad resultante tiene que ser siempre superior a SS_FREQ. El valor 0 supone la parada de la parte móvil.



4-102

10 Desplazamiento hasta suceso con parada.

11 Desplazamiento hasta suceso sin parada.

14 Punto de origen.

62 Punto de origen forzado.

05 Espera de suceso.

07 Almacenamiento de la posición en suceso.

La pantalla de Detalle visualiza, asimismo, un gráfico que representa el desplazamiento elegido

Por ejemplo, G09:

4.4.3.2. Descripción de los desplazamientos elementales con la función SMOVE

Algunas instrucciones de la función SMOVE permiten efectuar los desplazamientos elementales. Durante la programación de estos desplazamientos, el usuario define la posición que se debe alcanzar, así como la velocidad. Este parámetro ajustable define el parámetro de aceleración (constante, ley de velocidad trapezoidal). Los desplazamientos pueden ser:

absolutos respecto al origen máquina 90

relativos respecto a la posición actual 91

relativos respecto a la posición almacenada PREF 98

4.4.3.2.1. Desplazamiento absoluto respecto al origen máquina



Ejemplo de desplazamiento absoluto respecto al origen máquina 90.

Ejemplo de desplazamiento relativo respecto a la posición actual 91.

4.4.3.2.2. Desplazamiento relativo respecto a la posición almacenada.

Ejemplo de desplazamiento relativo respecto a la posición almacenada PREF 98.

4.4.3.3. Descripción de los códigos de instrucción SMOVE

Se pueden programar tres clases de desplazamientos:

desplazamientos a una posición (códigos de instrucción 01 y 09)

desplazamientos hasta la detección de suceso (códigos de instrucción 11 y 10). En nuestro no se dispone cableado un detector de evento, pero se podría utilizar un evento de programa activando el bit correspondiente. Esta opción no se ha utilizado por no necesitarla.

punto de origen (instrucción 14)



4-104

Para conocer las condiciones de ejecución de las instrucciones, véase Diagnóstico y mantenimiento.

4.4.3.3.1. Desplazamiento a la posición sin parada

Ejemplo de desplazamiento a la posición sin parada: código de instrucción 01.

Nota: Si la instrucción 01 no va seguida de ninguna instrucción de movimiento, la parte móvil continúa el desplazamiento hasta alcanzar los topes de programa (tras el rebasamiento de la posición que se debe alcanzar, el coeficiente de modulación de velocidad CMV ya no se interpreta).

4.4.3.3.2. Desplazamiento a la posición con parada

Ejemplo de desplazamiento a la posición con parada: código de instrucción 09.

4.4.3.3.3. Desplazamiento hasta suceso sin parada

Ejemplo de desplazamiento hasta suceso sin parada: código de instrucción 11.



Nota: El suceso puede ser un flanco ascendente o descendiente en la entrada de leva de suceso dedicada o en el flanco ascendente del bit EXT_EVT (%Qxy.I.11) a través del programa. Se deberá definir obligatoriamente el parámetro de posición. Si el suceso no se ha detectado, al instrucción se termina hasta que se alcanza la posición de destino solicitada.

4.4.3.3.4. Desplazamiento hasta suceso con parada

Ejemplo de desplazamiento hasta suceso con parada: código de instrucción 10.

4.4.3.3.5. Punto de origen

Ejemplo de punto de origen: código de instrucción 14. Punto de origen configurado en la leva corta en sentido +. En el inicio, la parte móvil se encuentra fuera de la leva.

Ejemplo de punto de origen: código de instrucción 14. Punto de origen configurado en la leva corta en sentido +. En el inicio, la parte móvil se encuentra en la leva.



4-106

Nota: Esta instrucción provoca una secuencia de punto de origen según la elección efectuada en la configuración. El valor que se muestra en el parámetro X corresponde a la coordenada que se va a cargar en el valor actual cuando se detecta el origen.

4.4.3.3.6. Punto de origen forzado

Este comando efectúa un punto de origen forzado (sin desplazamiento de la parte móvil) y el código de instrucción es 62. El valor actual de posición se fuerza al valor introducido en el parámetro de posiciónX.

Ejemplo: SMOVE %CH102.0 (1, 90, 62, 100000, 100, 0).

Nota: sólo se acepta este comando si la parte móvil está parada: bit NOMOTION = 1 (%Ixy.i.7 = 1).

Cuando se ejecuta esta instrucción, la posición de la parte móvil se fuerza a 100000.

4.4.3.3.7. Espera de suceso

Este comando de código de instrucción 05, pone la vía en espera de un suceso que puede

ser:

un cambio de estado de la entrada de sucesos (flanco ascendente o descendente dependiendo de la elección efectuada en la configuración),

un flanco ascendente del bit EVT_EXT (%Qxy.11) En esta instrucción, F especifica el tiempo de envoltura con una resolución de 10 ms. Si no se ha arrancado el suceso cuando termina el tiempo de envoltura, se desactiva el comando. Si F=0, la espera se efectúa indefinidamente.

Ejemplo: SMOVE %CH102.0 (1, 90, 05, 500, 100, 0).

Es posible asociar un tratamiento de suceso (Véase Tratamiento de sucesos, p. 101), para ello hay que poner M en la posición 16#1000.

4.4.3.3.8. Almacenamiento de la posición actual en suceso

Tras la ejecución de esta instrucción, el código 07, cuando el suceso definido en la configuración se produce en la entrada refleja, la posición actual se almacena en el registro PREF.

Nota: sin que importe el estado del eje, referenciado o no, este comando se acepta y éste debe referenciar el eje al terminar la ejecución. Sólo se acepta este comando si la parte móvil está parada y el bit NOMOTION = 1 (%Ixy.i.7 = 1).



Ejemplo: SMOVE %CH102.0 (1, 90, 07, 1, 0, 0).

Nota: esta instrucción no es con bloqueo y el programa encadena directamente con la siguiente instrucción. Se puede acceder al valor de la posición actual almacenada en el registro PREF (%IDxy.i.7) únicamente si se solicita la activación del tratamiento de sucesos .

4.4.3.4. Encadenamiento de los comandos de movimiento

4.4.3.4.1. Realización de una trayectoria

La realización de una trayectoria se efectúa mediante la programación de una serie de instrucciones de desplazamientos elementales (función SMOVE). Cada comando elemental de ejecución de una función SMOVE sólo se debe efectuar una vez. Se debe programar la ejecución:

en Grafcet: en una etapa programada en la activación o desactivación.

en lenguaje literal o de contactos, en flanco ascendente de un bit.

La confirmación de la ejecución de la función la muestra el módulo a través de los bits NEXT y DONE.

4.4.3.4.2. Memoria tampón

El módulo TSX CFY está dotado de un mecanismo que permite el encadenamiento de los comandos de movimiento. Cada eje del módulo TSX CFY comprende una memoria tampón que permite recibir dos comandos de desplazamiento, además de la que esté ejecutando en esos momentos. Así pues, al finalizar la ejecución del comando en curso, encadena directamente en el primer comando presente en la memoria tampón.

4.4.3.4.3. Encadenamiento de los comandos:

El encadenamiento entre dos comandos de movimiento se efectúa de la siguiente manera :

instantáneamente si el primer movimiento es sin parada,



4-108

desde el momento en que se para la parte móvil, si el primer movimiento es sin parada. Para que el encadenamiento sea instantáneo, es preciso que el tiempo de ejecución de la instrucción en curso sea superior al período de la tarea maestra.

Nota: Sólo se debe transmitir al módulo un nuevo comando si la memoria tampón asociada al eje que se va a controlar no está completa.

4.4.3.4.4. Bits asociados al mecanismo de encadenamiento

Los bits asociados al mecanismo de encadenamiento son los siguientes:

NEXT (%Ixy.i.0) Indica al programa usuario que el módulo está listo para recibir el siguiente comando de movimiento.

DONE (%Ixy.i;1) Indica el fin de ejecución del comando en curso y la ausencia de nuevos comandos en la memoria tampón.

AT_PNT (%Ixy.i.8) Señala que la parte móvil ha alcanzado el punto de destino:

para un movimiento sin parada, se queda a 0,

para un movimiento sin parada, es equivalente a NOMOTION.

Nota: El programa siempre tiene que comprobar o bien el bit NEXT, o bien el bit DONE antes de ejecutar un comando SMOVE.



Para un movimiento con parada: DONE pasa a 1 cuando NOMOTION pasa a 1 y cuando la memoria tampón está disponible. Para un movimiento sin parada: DONE pasa a 1 cuando se supera la posición destino y cuando la memoria tampón está vacía.

4.4.3.5. Función PAUSE diferida

El comando PAUSE (%Qxy.i.16) permite suspender el encadenamiento de los movimientos.

Sólo se activa cuando la parte móvil está en parada, es decir, al final de una instrucción G09 ó G10. El siguiente movimiento arranca desde que el comando PAUSE se pone en reset. El bit ON_PAUSE (%Ixy.i.26) señala, cuando está a 1, que el eje está en el estado de PAUSE.

Esta función tiene dos posibles usos:

ejecución bloque por bloque del programa de movimiento,

sincronización de los ejes de un mismo módulo de comando de ejes de paso a paso.

Ejecución bloque por bloque del programa de movimiento

Si la instrucción en curso es una instrucción con parada, la activación del comando PAUSE en la pantalla de depuración en modo automático, o la puesta a 1 del bit PAUSE (%Qxy.i.16) provoca, tras finalizar la ejecución de la instrucción en curso, la puesta en estado de espera: parada del encadenamiento de los movimientos. Al activar y desactivar sucesivamente el comando Pause, también se pueden ejecutar los movimientos bloque por bloque con el fin de facilitar su depuración.

Sincronización de varios ejes

Para cada eje, la puesta a 1 del bit PAUSE (%Qxy.i.12) por el programa, provoca, tras la ejecución de la instrucción en curso, la puesta en estado de espera. Al ponerse en reset el bit PAUSE, el módulo sigue la ejecución de las instrucciones.

Ejemplo

La ejecución del desplazamiento de la parte móvil 1 se detiene cuando la parte móvil 0 alcanza la posición 100000. El desplazamiento se activa de nuevo cuando la parte móvil 0 alcanza la cota 500000.

IF (%ID2.1 >= 100000) THEN SET %Q2.1.12;

...............................

IF (%ID2.1 >= 500000) THEN RESET %Q2.1.12;



4-110

Nota: El comando PAUSE sólo se trata cuando el modo AUTO está activo.

4.4.3.6. Función PAUSE inmediata

Esta función permite, en modo automático, provocar la parada de la parte móvil, a la vez que asegura, durante el comando de reanudación del movimiento, el seguimiento de la trayectoria programada (sin riesgo de comando rechazado).

Activación de la función

La función PAUSE inmediata se activa asignando el valor 0 a la palabra CMV (%QWxy.i.1), coeficiente de modulador de velocidad. Provoca la parada de la parte móvil según la deceleración programada. La confirmación del estado de pausa se señala mediante el bit IM_PAUSE (%Ixy.i.34).

Desactivación de la función

La función PAUSE inmediata se desactiva volviendo a asignar el valor inicial (>0) a la palabra CMV, coeficiente de modulador de velocidad. Provoca la reanudación del movimiento interrumpido a la velocidad correspondiente a:

F x CMV / 1000

Ejemplo Activación / desactivación de la función PAUSE inmediata:

SMOVE %CH2.0 (1,90,10,5000000,1000,0);

SMOVE %CH2.0 (2,90,09,7500000,500,0);

...............................

IF RE %M10 THEN %MW100 := %QWxy.i.1; %QWxy.i.1 := 0;

IF RE %M10 THEN %QWxy.i.1 := %MW100;



Nota: Tras una orden de STOP o fallo con bloqueo, este comando se desactiva.

Nota: cuando se franquea la posición apuntada durante la parada que sigue al comando de pausa inmediata, el movimiento en curso se considera terminado. En este caso, la reanudación de la trayectoria se efectúa con el movimiento que estaba en espera en la memoria tampón.

4.4.4. GESTIÓN DE LOS MODOS DE FUNCIONAMIENTO

4.4.4.1. Conexión del módulo

En la conexión del módulo, el módulo TSX CFY efectúa auto-pruebas con las salidas en posición de seguridad (salidas a 0). Al final de las autopruebas:

Si las autopruebas ... Entonces el módulo...

no han detectado errores.

prueba la configuración con las salidas en posición de seguridad. Si la configuración es correcta, el módulo pasa a modo de inhibición (OFF).

han detectado un error o si la configuración es incorrecta.

señala un fallo y mantiene las salidas en posición de seguridad.

4.4.4.2. Autómata en RUN

Se pueden explotar todos los modos de funcionamiento de las vías configuradas.



4-112

4.4.4.3. Paso del autómata de RUN a STOP

Cuando el autómata pasa de RUN a STOP o durante la pérdida de comunicación procesador / módulo, la parte móvil decelera y se para y el módulo se pone en modo de parada (OFF).

4.4.4.4. Cambio de configuración (reconfiguración)

La parte móvil decelera y se para.

La vía se desconfigura.

La vía prueba la nueva configuración con las salidas en posición de seguridad.

Si la nueva configuración es correcta, la vía pasa a modo de parada (OFF).

Si la configuración es incorrecta, el módulo señala un fallo y mantiene las salidas en posición de seguridad.

4.4.4.5. Corte y reanudación de corriente

Ante un corte de corriente, la parte móvil se pone en parada.

Ante un arranque en frío o un rearranque en caliente, el procesador del módulo transmite automáticamente la configuración de las vías. Éste se pone en modo de parada (OFF).

Nota: El bit %S13 permite detectar un paso a STOP del autómata. Se posiciona a 1 durante el primer ciclo tras una puesta en RUN del autómata.

4.4.5. GESTIÓN DE FALLOS

El control de fallos es primordial en el comando de posicionamiento, debido a los riesgos inherentes a las partes móviles en movimiento. El módulo efectúa los controles de modo interno y automático.

4.4.5.1. Tipos de fallos

El módulo detecta cuatro tipos de fallos:

Los fallos de módulo. Son los fallos de equipo internos del módulo, todos los ejes controlados por el módulo se ven afectados por la aparición de este tipo de fallo. Se pueden detectar durante las autopruebas (durante una reinicialización del módulo) o durante el funcionamiento normal (fallo I/O).

Los fallos de vías de equipo externas al módulo (por ejemplo, cortocircuito de la salida freno).



Los fallos de vías de la aplicación conectada a los ejes (por ejemplo, paso fuera del tope de programa). El control de fallos de nivel de eje está activo siempre que el eje esté configurado.

Los fallos de vías de comandos rechazados. Son los fallos que pueden aparecer durante la ejecución de un comando de movimiento, la transferencia de configuración, la transferencia de parámetros de ajuste o el cambio de modos de funcionamiento. En modo de parada (OFF), se inhibe el control de los fallos de la aplicación.

4.4.5.2. Niveles de gravedad

Los fallos se clasifican en dos niveles de gravedad:

♦ Los fallos críticos o con bloqueo provocan la parada de la parte móvil, en el caso de un fallo de eje, o de las partes móviles gestionadas por el módulo, en el caso de un fallo de módulo. Dan lugar a los siguientes tratamientos:

señalización del fallo,

deceleración de la parte móvil hasta parada,

invalidación del traductor, activación del freno,

borrado de todos los comandos almacenados,

espera de confirmación. El fallo debe desaparecer y estar confirmado para poder reiniciar la aplicación.

Nota: Los parámetros de control de eje pueden validar o inhibir el control de ciertos fallos de nivel de eje. Estos parámetros de control se pueden ajustar en la pantalla de ajuste.

♦ Los fallos no críticos provocan una señalización de fallo sin poner la parte móvil en parada. Se debe programar, en PL7, la acción que se va a realizar frente a este tipo de fallo. La señalización del fallo desaparece cuando el fallo ha desaparecido y se ha confirmado (la confirmación sólo se memoriza y es efectiva si el fallo ha desaparecido).

Nota: en caso de apertura de la entrada de parada de urgencia, o de no validar el traductor (%Qxy.i.10=0), no se efectúa la fase de deceleración y la parada es inmediata. Por el contrario, la aparición de información de pérdida de paso no se considera como un fallo con bloqueo, simplemente se indica a la aplicación.

4.4.5.3. Programación de fallos

Los fallos se pueden visualizar, corregir y confirmar desde la pantalla de depuración, pero puede que sea útil en la explotación el poder controlar la parte móvil y corregir los fallos desde una consola. La aplicación dispone de toda la información y comandos necesarios para ello.

4.4.5.3.1. Señalización de los fallos



4-114

El módulo ofrece numerosa información en forma de bits y palabras de estado, a las que se puede acceder mediante el programa PL7. Estos bits permiten tratar los fallos de modo jerárquico:

para actuar sobre el programa principal,

para señalar simplemente el fallo.

♦ Niveles de señalización

Se proporcionan dos niveles de señalización:

• Primer nivel: información general

Bit Fallo %Ixy.i.ERR Fallo de vía AX_OK (%Ixy.i.3) Ni se ha detectado ningún fallo con bloqueo (con parada de

la parte móvil) AX_FLT (%Ixy.i.2) Fallo (reagrupa el conjunto de los fallos) HD_ERR (%Ixy.i.4) Fallo de equipo externo AX_ERR (%Ixy.i.5) Fallo de la aplicación CMD_NOK (%Ixy.i.6) Comando rechazado • 2º nivel: información detallada

Palabras de estado de fallo del módulo y del eje (%MWxy.i.2 y %MWxy.i.3), estas palabras se obtienen mediante las peticiones de intercambios explícitos descritas en los objetos de lenguaje (Véase Los objetos de lenguaje de la función específica de comando de ejes de paso a paso, p. 175).

Nota: Ante un fallo con bloqueo, se debería detener la evolución del tratamiento secuencial al que está asociado el eje y corregir el fallo controlando la parte móvil en modo manual. La corrección del fallo debe ir seguida de una confirmación del fallo.

♦ Confirmación de los fallos

Cuando aparece un fallo:

• Los bits de fallo AX_FLT, HD_ERR, AX_ERR y los bits extraídos de las palabras de estado relacionadas con el fallo se posicionan en 1.

• Si el fallo es con bloqueo, el bit AX_OK se posiciona en 0. Cuando el fallo desaparece, todos los bits de fallo permanecen en su estado. Se almacena el fallo hasta obtener la confirmación mediante la puesta a 1 del bit ACK_DEF %Qxy.i.9 (o reinicialización del módulo). La confirmación se debe realizar tras la desaparición del fallo (excepto en el caso de fallos de topes de programa) Si se detectan varios fallos, la orden de confirmación sólo actúa sobre los fallos que han desaparecido realmente. Los fallos aún presentes se deberán confirmar de nuevo tras su desaparición.

Nota: La confirmación de un fallo también se puede efectuar durante la inicialización del autómata, o cuando se acepta un nuevo comando correcto, en el caso de un fallo de comando rechazado



♦ Tabla de recapitulación de los diferentes tipos de fallos

La siguiente tabla recapitula los diferentes tipos de fallo y los bits asociados: (*)

Nota: Las palabras %MW precisan un comando READ_STS para actualizarse.

4.4.5.4. Descripción de los fallos de equipo externos

Presentación Estos fallos se señalan mediante el bit HD_ERR (%Ixy.i.4). Estos fallos son fallos con bloqueo y no se pueden desactivar.

4.4.5.4.1. Parada de urgencia

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo Parada de urgencia:

Causa Circuito abierto entre 24 V y la entrada de Parada de urgencia en el panel frontal del módulo.

Parámetro Ninguno Consecuencia La parte móvil se ve forzada a parar Señalización Bit EMG_STOP (%Ixy.i.29) y EMG_STP (%MWxy.i.3:X5) Solución Restablecer la conexión de la entrada en 24 V y confirmar el fallo.

4.4.5.4.2. Alimentación 24V

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo Alimentación 24 V:

Causa Fallo de alimentación 24 V Parámetro Ninguno Consecuencia El eje no está referenciado, la parte móvil se ve forzada a parar Señalización Bit AUX_SUP (%MWxy.i.3:X6) Solución Restablecer la conexión y confirmar el fallo

4.4.5.4.3. Cortocircuito de la salida freno



4-116

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo Cortocircuito de la salida freno:

Causa Cortocircuito detectado en la salida freno del módulo Parámetro Ninguno Consecuencia El eje no está referenciado, la parte móvil se ve forzada a parar Señalización Bit BRAKE_FLT (%MWxy.i.3:X1) Solución Suprimir el cortocircuito y confirmar el fallo

4.4.5.4.4. Traductor

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo Traductor:

Causa La entrada de control del traductor no recibe el nivel traductor correcto definido en la configuración de la vía

Parámetro Ninguno Consecuencia El eje no está referenciado, la parte móvil se ve forzada a parar Señalización Bit DRIVE_FLT (%MWxy.i.3:X2) Solución Suprimir el fallo de traductor y confirmar el fallo

4.4.5.5. Descripción de los fallos de la aplicación

Presentación Estos fallo se señalan mediante el bit AX_ERR (%Ixy.i.5). Se puede acceder a los parámetros mediante la pantalla de Ajuste del editor de configuración.

4.4.5.5.1. Topes de programa

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo Topes de programa. Este fallo es con bloqueo y no se puede desactivar.

Causa La parte móvil ya no está situada entre los dos valores límites: topes de programa inferior y superior (este control se activa en cuanto el eje está referenciado)

Parámetro Tope de programa superior: SL_MAX (%MDxy.i.14) Tope de programa inferior: SL_MIN (%MDxy.i.16)

Consecuencia La parte móvil se ve forzada a parar Señalización Bit %MWxy.i.3:X3: tope de programa superior rebasado

Bit %MWxy.i.3:X4: tope de programa inferior rebasado Solución Confirmar el fallo y arrancar la parte móvil en modo manual fuera de los

topes de programa en el espacio válido de las medidas. Para ello, se debe verificar:

que no hay ningún movimiento en curso, que se ha seleccionado el modo manual, que el comando STOP está en estado 0, que el eje en el que se efectúa este comando está referenciado, que no hay ningún otro fallo con parada en el eje La parte móvil se puede restablecer bien manualmente, bien mediante

los comandos JOG+ y JOG-.



4.4.5.6. Descripción de los fallos de comando rechazado

Cada vez que no se puede ejecutar un comando se genera un fallo de comando rechazado.

Este comando no es compatible con el estado del eje o con el modo en curso o, al menos, uno de los parámetros no es válido. Estos fallos se señalan mediante el indicador Cmdo. rechazado en las pantallas de depuración. La tecla DIAG en la vía permite conocer el origen del comando rechazado. También se puede acceder a esta información a través del programa, mediante el bit CMD_NOK (%Ixy.i.6) y la palabra CMD_FLT (%MWxy.i.7)

Comando rechazado

La siguiente tabla indica la causa, la señalización y la solución que se debe aplicar en el caso de un fallo de Comando rechazado.

Causa Comando de movimiento no autorizado Transferencia de configuración o de parámetros erróneos

Parámetro Ninguno Consecuencia Parada inmediata del movimiento en curso

Reset de la memoria tampón que recibe los comandos de movimiento en modo automático

Señalización Bit CMD_NOK (%Ixy.i.6): comando de movimiento rechazado Palabra CMD_FLT (%MWxy.i.7): tipo de fallo detectado Byte de peso menos significativo: comandos ejecutables, Byte de peso más significativo: configuración y parámetros de

ajuste. Solución La confirmación está implícita en la recepción de un nuevo

comando aceptado La confirmación también se puede realizar mediante el

comando ACK_DEF (%Qxy.i.9)

Nota: En el caso de un encadenamiento de movimientos en modo automático, se aconseja condicionar la ejecución de cada movimiento con el final de la ejecución del movimiento precedente y por el bit AX_FLT (%Ixy.i.2). Esto permite no encadenar el siguiente comando cuando el comando en curso ha sufrido un comando rechazado.

4.4.6. GESTIÓN DEL MODO MANUAL

Presentación Se deberá seleccionar y controlar el modo manual desde la pantalla de depuración así como a través del programa de la aplicación desde un panel frontal o una consola de diálogo operadora o de supervisión. En este caso, el diálogo se programa en lenguaje de contactos, lista de instrucciones o literal mediante los comandos elementales (desplazamientos, punto de origen…).

4.4.6.1.1. Selección del modo manual

Se lleva a cabo mediante la asignación del valor 2 en la palabra MOD_SEL (%QWxy.i.0). Al pasar el modo en curso al modo manual, se fuerza la parada de la parte móvil si hay un movimiento en curso. El modo manual es efectivo desde le momento en el que la parte



4-118

móvil está parada. Cuando se tiene en cuenta el comando de paso en modo manual, el bit IN_MANU ( %Ixy.i.22) se pone en la posición 1.

4.4.6.1.2. Ejecución de los comandos manuales

Los comandos elementales asociados al modo manual y a los que se puede acceder a través de bits de comandos %Qx.i.j son los siguientes:

Desplazamiento a vista en el sentido + JOG_P (%Qxy.i.1).

Desplazamiento a vista en el sentido - JOG_M (%Qxy.i.2).

Desplazamiento incremental en el sentido + INC_P (%Qxy.i.3).

Desplazamiento incremental en el sentido - INC_M (%Qxy.i.4).

Punto de origen manual SET_RP (%Qxy.i.5).

Punto de origen forzado RP_HERE (%Qxy.i.6).

Estos comandos son equivalentes a aquéllos a los que se puede acceder desde la pantalla de depuración del módulo TSX CFY.

4.4.6.1.3. Condiciones generales de ejecución de los comandos en modo manual

Las siguientes condiciones se deben realizar para ejecutar los comandos en modo manual:

Posición de destino comprendida dentro de los topes de programa.

Eje sin fallo con bloqueo (bit AX_OK: %Ixy.i.3 = 1).

No hay ningún comando ejecutándose (bit DONE: %Ixy.i.1 = 1).

Comando STOP (%Qxy.i.8) inactiva el bit de validación del relé del traductor ENABLE (%Qxy.i.10) puestos en la posición 1.

4.4.6.1.4. Parada de un movimiento

La parada de un movimiento puede provocarse mediante:



La aparición del comando STOP (%Qxy.i.8) o el posicionamiento a 0 del bit ENABLE (%Qxy.i.10) o la entrada STOP.

La aparición de un fallo con bloqueo.

El cambio de modo de funcionamiento.

La recepción de una configuración.

El paso a tope de fin de recorrido positivo (o negativox) durante un desplazamiento en el sentido positivo (o negativo).

Nota: Salvo en el caso de fallo de topes de programa, para los comandos JOG_P y JOG_M y tras la confirmación del fallo.

4.4.6.2. Comandos de desplazamiento a vista

Para efectuar un desplazamiento a vista, se deben utilizar los comandos manuales JOG_P y JOG_M.

Los bits JOG_P (%Qxy.i.1) y JOG_M (%Qxy.i.2) dirigen el desplazamiento de la parte móvil en el sentido negativo y positivo. El operador debe seguir visualmente la posición de la parte móvil. El desplazamiento se realiza si el comando está presente y no le inhibe ningún comando STOP ni ningún fallo.

Los comandos JOG_P y JOG_M se tienen en cuenta en el flanco y se mantienen activos sobre estado, indiferentemente en eje referenciado o no referenciado.

Velocidad de desplazamiento

El desplazamiento se lleva a cabo a la velocidad del modo manual MAN_SPD, definida en la pantalla de ajuste (o en la palabra doble %MDxy.i.20). La velocidad se puede modular durante el movimiento mediante el coeficiente CMV (%QWxy.i.1). Cualquier velocidad de desplazamiento superior a FMAX (velocidad máxima del eje definido en la configuración) tiene una limitación de cresta al valor FMAX.



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Observación de los comandos JOG_P y JOG_M

Los comandos JOG_P y JOG_M permiten arrancar la parte móvil cuando se detecta un fallo de topes de programa. Esto tiene lugar tras la confirmación previa del fallo.

Si el bit JOG_P o JOG_M se pone en la posición 1 cuando se pasa a modo manual, este comando no se tiene en cuenta. Sólo se tendrá en cuenta tras el posicionamiento a 0 y la puesta a 1 del bit (detección del flanco ascendente).

4.4.6.3. Comandos de desplazamiento incremental

Para efectuar un desplazamiento incremental, se deben utilizar los comandos manuales INC_P y INC_M. Los bits INC_P (%Qxy.i.3) y INC_M (%Qxy.i.4) dirigen el desplazamiento de un incremento de posición del módulo en el sentido positivo y en el sentido negativo.

El valor de incremento de posición PARÁM se introduce en la palabra doble %QDxy.i.2 o en la pantalla de depuración del módulo TSX CFY. Además de las condiciones generales de ejecución en modo manual, los comandos INC_P e INC_M están activos en el flanco ascendente cuando:

El eje está referenciado.

La posición de destino está comprendida entre los topes de programa.

Velocidad de desplazamiento

El desplazamiento se lleva a cabo a la velocidad del modo manual MAN_SPD, definida en la pantalla de ajuste (o en la palabra doble %MDxy.i.20). La velocidad se puede modular durante el movimiento mediante el coeficiente CMV (%QWxy.i.1). Cualquier velocidad de desplazamiento superior a FMAX (velocidad máxima del eje definido en la configuración) está limitada al valor FMAX.



4.4.6.4. Comando de punto de origen

Presentación Se puede realizar un punto de origen mediante el comando SET_RP. El bit SET_RP (%Qxy.i.5) ejecuta un punto de origen manual con desplazamiento. El tipo y el sentido de punto de origen efectuado se definen en la configuración en el parámetro Punto de origen (Véase Configuración del punto de origen, p. 66). El valor del origen se define en la pantalla de ajuste mediante el parámetro Valor PO (o la palabra doble RP_POS: %MDxy.i.22).

Velocidad de acercamiento

La velocidad de acercamiento es la velocidad manual MAN_SPD definida en la pantalla de ajuste (o en la palabra doble l%MDxy.i.20) multiplicada por el coeficiente de modulación de velocidad CMV. La velocidad de punto de origen varía dependiendo el tipo de punto de origen elegido. Cualquier velocidad de desplazamiento superior a FMAX (velocidad máxima del eje definido en la configuración) está limitada al valor FMAX.

Ejemplo: leva corta sola y sentido +



4-122

4.4.6.5. Comando de punto de origen forzado

Presentación Se puede realizar un punto de origen mediante el comando RP_HERE. El bit RP_HERE (%Qxy.i.6) efectúa un punto de origen forzado sin desplazamiento con el valor definido en el parámetro PARAM. Este valor se introduce en la palabra doble %QDxy.i.2 o en la pantalla de depuración del módulo TSX CFY 11/21. El comando de punto de origen forzado permite referenciar el eje sin realizar el desplazamiento.

Nota: El comando RP_HERE no modifica el valor del parámetro RP_POS. El valor del parámetro PARÁM debe estar comprendido entre los topes de programa. No se tolera ningún fallo con bloqueo durante la ejecución de este comando.

4.4.7. GESTIÓN DEL MODO DIRECTO (DIRDRIVE)

Presentación El modo DIRDRIVE permite simular el comando de eje sin hacer funcionar la parte operativa y se calcula toda la información de retroceso. El comportamiento del eje puede, de este modo, analizarse independientemente de la parte operativa..

4.4.7.1. Selección del modo directo

La selección del modo directo se lleva cabo mediante la asignación del valor 1 a la palabra MOD_SEL %QWxy.i.0. Durante un pedido de cambio de modo, hay una parada de la parte móvil y después cambio efectivo del modo. Cuando se tiene en cuenta el comando de paso a modo directo, el bit IN_DIRDR %Ixy.i.17 se pone en la posición 1.

4.4.7.2. Ejecución de los comandos en modo directo

El modo directo posee el comando de movimiento DIRDRV %Qxy.i.0. La variable PARAM %QDxy.i.2 transmite periódicamente la consigna de velocidad. El signo de esta variable da el sentido del desplazamiento. El traductor se dirige en velocidad entre SS_FREQ y FMAX. Estos valores se definen en la pantalla de configuración (FMAX) y en la pantalla de ajuste (SS_FREQ). El bit ST_DIRDR (%Ixy.i.20) indica que un movimiento está en curso en el modo DIRDRIVE.

Ley de velocidad: tras el cambio de consigna, la salida alcanza la nueva consigna de acuerdo a una ley de velocidad trapezoidal con respeto de aceleración parametrizada.

Ejecución del comando DIRDRIVE



Las condiciones generales de ejecución del comando DIRDRIVE son las siguientes:

Eje sin fallo con bloqueo (bit AX_OK: %Ixy.i.3 = 1).

Comando STOP (%Qxy.i.8) inactivo y el bit de validación del relé del traductor ENABLE (%Qxy.i.10) puestos en la posición 1.

Parámetro PARAM (%QDxy.i.2) comprendido entre - FMAX y-SS_FREQ o entre SS_FREQ yFMAX del eje seleccionado.

Parada de un movimiento

La parada de un movimiento puede provocarse mediante:

Aparición del comando STOP o bit de validación del relé del traductor ENABLE (%Qxy.i.10) en el estado 0.

Aparición de un fallo con bloqueo o un fallo de topes de programa.

Cambio de modo de funcionamiento.

Recepción de una configuración.

Paso a tope de fin de recorrido positivo (o negativo) durante un desplazamiento en el sentido positivo (negativo)

Nota: El control de los topes de programa permanece activo si el eje está referenciado. Para salvarse de este control, se debe provocar la pérdida de referencia del eje mediante una invalidación temporal ENABLE (%Qxy.i.10) a 0 y después mediante una validación mediante ENABLE a 1 pulsando el botón de validación.

4.4.8. GESTIÓN DEL MODO PARADA (OFF)

Este modo se utiliza principalmente para depuración desde el editor de configuración. Sin embargo, es posible controlarlo mediante programa. En este modo, el módulo se mantiene pasivo pero sigue actualizando los datos de posición (%IDxy.i.0) y de velocidad actual (%IDxy.i.2).

Selección del modo parada

La selección del modo parada se lleva cabo mediante asignación del valor 0 a la palabra MOD_SEL %QWxy.i.0. El módulo selecciona también el modo parada cuando el autómata está en STOP. Está seleccionado por defecto después de la configuración de la vía.

Ejecución de los comandos en modo parada: El modo OFF no tiene asociado ningún comando de movimiento. El desplazamiento de la parte móvil no está controlado. Los controles de los fallos del equipo están inhibidos (salvo los controles de topes de programa). La salida de la validación del traductor se mantiene bajo control mediante el comando ENABLE (%Qxy.i.10).



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4.5. Ajuste del comando de ejes paso a paso

Este apartado describe el principio de ajuste de los parámetros: acceso a las pantallas, descripción de los parámetros y procedimiento de ajuste.

4.5.1. OPERACIONES PRELIMINARES AL AJUSTE

4.5.1.1. Condiciones preliminares

Módulo TSX CFY implantado en el autómata,

Aplicación de comando de ejes conectados al módulo TSX CFY,

Terminal conectado al autómata a través del conector terminal o a través de la red,

Configuración y programa de comandos de ejes realizados y transferidos en el procesador del autómata,

Autómata en RUN. Se aconseja inhibir el programa de la aplicación de comando de movimiento (mediante, por ejemplo, un bit de condición de ejecución del programa), para facilitar las operaciones de ajuste.

4.5.1.2. Verificaciones preliminares

Se deben verificar las conexiones.

Se debe verificar que los movimientos pueden realizarse sin peligro.

Se debe comprobar que los topes mecánicos están conectados conforme a las normas de seguridad.

Se debe verificar y ajustar el traductor de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

4.5.2. ACCESO A LOS PARÁMETROS DE AJUSTE

Para acceder a los parámetros de ajuste, habrá de utilizarse el comando Ajuste del menú Ver de la pantalla de configuración del módulo TSX CFY. También, se puede seleccionar Ajuste en la zona del módulo de la pantalla de configuración o de depuración.

La pantalla de ajuste permite elegir la vía que se va a ajustar y da acceso a los parámetros actuales o iniciales:

4.5.2.1. Parámetros iniciales.

Los parámetros iniciales son:



Los parámetros introducidos (o definidos por defecto) en la pantalla de configuración en modo local. Estos parámetros se han validado en la configuración y se han transferido al autómata.

Los parámetros que se tienen en cuenta durante la última reconfiguración en modo conectado.

4.5.2.2. Parámetros actuales

Los parámetros actuales son los que se han modificado y validado desde la pantalla de ajuste en modo conectado (o a través del programa mediante un intercambio explícito). Estos parámetros se reemplazan por los parámetros iniciales durante un rearranque en frío.

Comando Función Elección de

Eje Hay que elegir, por ejemplo, la vía 0.

Este botón permite mostrar, o bien los parámetros actuales, o bien

los parámetros iniciales.

Nota: la fase de determinación de los parámetros de ajuste debe ir seguida obligatoriamente de una opción de guardado de parámetros.

La pantalla de ajuste propone los siguientes parámetros:

Nota: para cada parámetro, los límites se muestran en la barra de estado.

4.5.3. AJUSTE DE LA TRAYECTORIA

Presentación La pantalla de ajuste permite caracterizar la trayectoria en el eje:

frecuencia de arranque y de parada,



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aceleración,

tope superior del programa,

tope inferior del programa.

La zona de introducción de las características de trayectoria es la siguiente.

Si FMAX (velocidad máxima definida en la configuración) es inferior a 4 KHz, SS_FREQ debe estar comprendido entre 0 y FMAX. En caso contrario, SS_FREQ debe estar comprendida entre 0 y 4KHz. Cuando se deja SS_FREQ igual a cero, la frecuencia de arranque y de parada es la frecuencia más pequeña de la gama .

Aceleración

Llamada ACC, es la pendiente de aceleración y deceleración de la parte móvil o la duración de aceleración necesaria para pasar de la velocidad SS_FREQ a FMAX. Cuando la unidad del usuario está en Hercio/s, este parámetro debe estar comprendido entre el tope inferior de la aceleración para la gama de velocidad máx. y la aceleración introducida en la configuración Cuando la unidad del usuario está en ms, este parámetro debe estar comprendido entre el valor de la aceleración máx. introducida en la configuración y 5.000 ms.

Tope superior del programa

Llamada SLMAX y expresada en número de impulsiones, es la posición de desplazamiento máxima de la parte móvil en sentido positivo. Tope inferior del programa Llamada SLMIN y expresada en número de impulsiones, es la posición de desplazamiento mínima de la parte móvil en sentido negativo.

Los topes del programa deben respetar las desigualdades siguientes:

• SLMIN inferior o igual SLMAX

• SLMIN y SLMAX comprendidas entre -16 777 216 y 16 777 215

Cuando los dos topes del programa SLMIN y SLMAX son iguales a cero, el control de dichos topes de programa no está activo. Los movimientos pueden ejecutarse sobre la totalidad del margen de contaje de -16 777 216 a + 16 777 215, pero sin sobrepasar ninguno de estos límites.

4.5.3.1. Ajuste de los ejes: levas de origen.

Se colocan los sensores de toma de origen en la posición 1 del almacén, esto no es necesario pero, si que es útil para saber si esta bien referenciado el eje.



4.5.3.2. Ajuste de los ejes: Posiciones de los topes hardware.

• En Modo conectado

• Con la Configuración hardware CFY – 21 realizada

• Pantalla de depuración

• Modo manual de los ejes

• se referencia el eje en modo manual

• mediante movimientos manuales del tipo jog_p y jog_m se hacen desplazamientos hasta los extremos de los ejes y una distancia prudencial antes de los interruptores de sobrecarrera de toma la coordenada indicada. Para un ajuste fino se pueden utilizar los desplazamientos incrementales Inc+ e Inc- ordenes que requieren la introducción del valor de pulsos a avanzar o retroceder y que solo funcionan con el eje referenciado.

4.5.4. AJUSTE DE LA SALIDA DEL FRENO

La pantalla de ajuste permite parametrizar la salida del freno.

Es posible definir el tiempo:

A continuación se describe la zona del diálogo de entrada de los tiempos de espera al activar y al desactivar.

Tiempo de espera al activar

Este parámetro está comprendido entre -1000 y 1000 milisegundos. Cuando el valor es negativo, indica una anticipación al final del movimiento. Cuando es positivo, señala un retardo.

Tiempo de espera al desactivar

Este parámetro está comprendido entre -1000 y 1000 milisegundos. Cuando el valor es negativo, indica una anticipación al principio del movimiento. Cuando es positivo, señala un retardo.

En la estación 5 los ejes no necesitan freno y por ello no disponen de él, y esta configuración no nos afecta.



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4.5.5. AJUSTE DEL PLANO DE PARADA

Este campo es la duración de consigna del plano de parada cuando la velocidad es igual a la velocidad de arranque y de parada FDA. Esta duración debe estar comprendida entre 0 y 1000 ms.

Existe una relación entre la duración del plano de parada y el tiempo de espera al activar el freno (cuando este tiempo es negativo) cuando la gestión automática del freno está configurada. En nuestro caso no está configurada la salida de freno y por ello no nos afecta.

El plano de parada está configurado a 0 ms.

4.5.6. AJUSTE DE LOS PARÁMETROS DEL MODO MANUAL

Presentación El ajuste de los parámetros del modo manual permite definir el comportamiento de la parte móvil en modo manual. Estos parámetros son dos:

• La velocidad.

• El valor del punto de origen.

La zona de introducción de los parámetros del modo manual es la siguiente.

Descripción: a continuación se describe la zona de diálogo de entrada de los parámetros del modo manual.

Velocidad Es la velocidad de desplazamiento, MAN_SPD, de la parte móvil en modo manual. El valor del campo determina la velocidad de desplazamiento de la parte móvil en modo manual, cuando está determinado por las instrucciones JOG+, JOG-, INC+, INC- y la velocidad de acercamiento y de parada en SET_RP, etc. El valor de este campo debe estar comprendido entre la velocidad de arranque y de parada SS_FREQ y la velocidad máxima FMAX definida en la configuración Como en el modo automático, la velocidad real de desplazamiento está modulada por el coeficiente de modulación CMV.

Valor PO Es el valor de la posición actual al tomar un punto de origen en modo manual.El valor del campo Punto de origen, RP_POS, se transfiere a la posición instantánea, X_POS, al tomar un punto de origen manual cuando el comando del eje se encuentra en modo manual. En el caso general, el valor de este campo debe estar comprendido entre SLMIN y SLMAX. En el caso particular en el que SLMIN=SLMAX= 0, el valor de este campo debe estar comprendido entre - 16 777 216 y 16 777 215.



Los parámetros adoptados para el modo manual son los que se muestran en la figura anterior para los dos ejes, por lo que las coordenadas de la posición 1 de almacén que es la que se utiliza como referencia para colocar las levas de origen son (0,0), y por tanto las coordenadas de la posición de recogida de piezas adquieren valores negativos en ambos ejes. Pese a tener las levas de origen en la posición 1 se podían haber utilizado coordenadas positivas para todo el eje cambiando el valor PO a los de las coordenadas de esta posición de entrada pero en positivo, quedando las coordenadas de dicho punto como (0,0).

4.5.7. VALIDACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE AJUSTE

Cuando se introducen los parámetros de ajuste, hay que validar estos parámetros mediante el comando Edición / Validar o mediante la activación del icono

Parámetros fuera de los límites

Si uno o varios valores de los parámetros no están comprendidos dentro de los límites autorizados, aparece un mensaje de error que menciona el parámetro implicado. Es necesario corregirlo o bien corregir los parámetros en fallo y volver a realizar una validación.

No hay modificación de los parámetros de configuración

Si no se han modificado los parámetros de configuración, la modificación de los parámetros de ajuste no interrumpe el funcionamiento del eje pero modifica su comportamiento. Los parámetros de ajuste modificados sin los parámetros actuales (los parámetros iniciales no se alteran).

Nota: Con rearranque en frío, los parámetros actuales se reemplazan por los parámetros iniciales.

Los parámetros iniciales pueden actualizarse mediante el comando Guardar o mediante una operación de reconfiguración.

4.5.8. GUARDADO / RESTITUCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE AJUSTE

Para guardar los parámetros actuales (actualización de los parámetros iniciales), se debe activar el comando Servicios → Guardar los parámetros.



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Restitución de los parámetros

Para reemplazar los parámetros actuales por los valores iniciales, se debe activar el comando Servicios → Restaurar los parámetros.

Nota: La instrucción RESTORE_PARAM permite a la aplicación efectuar esta operación de restitución. La restitución también se realiza de modo automático durante un rearranque en frío.

4.5.9. RECONFIGURACIÓN EN MODO CONECTADO

Cuando se modifican los parámetros de configuración, se deben validar mediante el

comando Edición → Validar o mediante la activación del icono

Parámetros modificables en modo conectado

En modo conectado sólo se pueden modificar los parámetros que no están en gris. Los demás parámetros, como la activación de una tarea de sucesos, se deben modificar en modo local. De todos modos, en la reconfiguración, la resolución corregida se convierte en la resolución inicial.

Parada del movimiento en curso

Cualquier reconfiguración en modo conectado produce la parada de funcionamiento de la vía implicada debido a la parada del movimiento en curso. Esto se indica mediante un cuadro de diálogo:



Intercambio de los parámetros durante una reconfiguración

La siguiente sinopsis presenta los intercambios de parámetros durante una reconfiguración en modo conectado:



4-132

4.5.10. RESUMEN: PARÁMETROS UTILIZADOS.

Parámetros Utilizados en el ajuste de la vía 0

Parámetros Utilizados en el ajuste de la vía 1.



4.6. Depuración de un programa de comando de ejes de paso a paso

Este apartado describe las funciones de depuración de una vía de comando de eje, en los diferentes modos: parada, directo, manual, automático. También describe la pantalla de diagnóstico que da acceso a los posibles fallos.

4.6.1. PRINCIPIO DE DEPURACIÓN

El comando de ejes, que se integra en el programa PL7, utiliza las funciones de depuración de PL7.

Posibilidades ofrecidas por PL7 para depuración: funciones generales:

• Visualización y animación en tiempo real del programa. Por ejemplo, en lenguaje Grafcet, si se programa cada desplazamiento en una etapa, resultará sencillo saber cuál es el desplazamiento en curso.

• Ubicación de los puntos de parada y de ejecución del programa: ciclo por ciclo, red por red o frase por frase.

• Acceso a las tablas de animación. Esto permite visualizar los bits y las palabras de estado y controlar los bits de comandos de la función SMOVE. También se puede forzar objetos bit y bloquear la evolución del Grafcet.

Pantalla de depuración de función específica

El programa PL7 también propone una pantalla de depuración de función específica en los autómatas TSX CFY, que da acceso a toda la información y comandos necesarios.

Esta pantalla comprende tres zonas:

• Zona de módulo,

• Zona de vía,

• Una zona de control de la parte móvil y del programa. Esta zona depende del modo de funcionamiento que se haya elegido mediante el conmutador de modo:

o Automático (Auto)

o Manual (Manu)

o Directo (Dir Drive)

o Parada (Off).



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Pantalla de Depuración de los ejes en modo Manual.

4.6.2. INTERFAZ DE USUARIO DE LA PANTALLA DE DEPURACIÓN

Acceso a la pantalla de depuración

Sólo se puede acceder a la pantalla de depuración si el terminal está en modo conectado. Si ese es el caso, se debe acceder a la pantalla de depuración del siguiente modo:

Seleccione el editor de Configuración,

Seleccione y valide (o haga doble clic) la posición del rack que contiene el módulo de comando de ejes,

Por defecto, la pantalla de depuración se visualiza en modo conectado.

Botones de comando

El funcionamiento de los botones de comando es el siguiente:

♦ Para los comandos sobre estado (excepto los comandos JOG):

Al pulsar y soltar el botón se activa el comando asociado. El indicador interno del botón se enciende cuando este comando se toma en cuenta (el bit de comando %Q correspondiente se pone en la posición 1). Al volver a pulsar y soltar el botón se desactiva el comando. El indicador interno del botón se apaga cuando este comando se toma en cuenta (el bit de comando %Q correspondiente se posiciona en 0).



♦ Para los comandos sobre flanco:

El comando se activa cuando se pulsa y luego suelta el botón. El indicador interno del botón se enciende y se apaga automáticamente.

El indicador situado al lado del botón señala que el módulo ha tomado en cuenta el comando.

Campo de introducción

Todos los valores insertados en un campo de introducción se deben validar mediante la

tecla de validación

Utilización del teclado

Se puede utilizar el teclado para navegar por la pantalla o activar un comando:

Teclas Acción Mayúsculas F2 Permite pasar de una zona a otra Tab En una misma zona, permite pasar de un conjunto

de comandos a otro Teclas de cursor En un conjunto de comandos, permiten pasar de

un comando a otro Barra Espaciadora Permite activar o desactivar un comando

Conflictos con el programa

Puede haber conflictos entre el programa PL7, que efectúa comandos o escribe variables, y los comandos ejecutados desde la pantalla de depuración. En todos los casos, se activará el último comando que se ha tenido en cuenta.

Se puede detener la animación en las zonas de visualización:

El comando Servicios → Detener la animación para la animación en las zonas de visualización e inhibe los botones de comando. Para esta función, también se puede utilizar el

icono de activar /detener la animación:

El comando Servicios → Animar reactiva la animación. También se puede utilizar el mismo icono.

4.6.3. DESCRIPCIÓN DE LAS PANTALLAS DE DEPURACIÓN

La pantallas de depuración tienen un encabezado común, constituido por zonas de módulo y de vía.



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Zona de módulo

Esta tabla describe la zona de módulo:

Indicador

Estado Significado

RUN Encendido Módulo en funcionamiento. ERR Encendido Módulo fuera de servicio

Parpadeante Fallo de comunicación con el procesador I/O Encendido Fallo de proceso (bit AX_FLT %Ixy.i.2)

DIAG Encendido Módulo en fallo. Al pulsar el botón asociado a

este indicador aparece un cuadro de diagnóstico de módulo para precisar el origen del fallo

Zona de vía En muchos de los campos Selección eje y Función (comunes a todas las pantallas), esta zona comprende los siguientes comandos e indicadores:

Comando Función

Botón de selección del modo de funcionamiento. Si se quiere cambiar de modo de funcionamiento, se debe hacer

clic en el nombre del nuevo modo que se va a seleccionar También se puede acceder a los modos de funcionamiento

mediante el menú Ver. Cuando el módulo sí toma en cuenta el modo seleccionado, se

muestra la zona de control de los desplazamientos dentro del modo seleccionado.

Aviso: aunque esté seleccionado, la vía del módulo puede no tomar en cuenta el modo seleccionado (por ejemplo, si el autómata está en STOP).

Menú de comando de forzado. Si se puede forzar un objeto, mediante un clic con el botón

derecho del ratón en el botón correspondiente (1) se visualiza un menú (2) que da acceso a los comandos de forzado: Forzado a 0, Forzado a 1 o Cancelación forzado.

Tras seleccionar el comando mediante un clic en éste, se aplica forzado y el estado de forzado se señala en el botón (3):

F para forzado a 0 F en vídeo inverso para forzado a 1 El botón Cancelación de forzado global en la zona del módulo

permite cancelar el forzado en el conjunto de los objetos forzados.

CHi

Encendido: Eje (vía) configurado y sin fallo. Parpadeante: Eje en fallo. Apagado: Eje no configurado.

DIAG Encendido: Fallo de vía. Al pulsar el botón asociado a este indicador aparece un cuadro de

diálogo que precisa el origen del fallo.



4.6.4. DETALLE DE LAS INFORMACIONES DE LA PANTALLA DE DEPURACIÓN

La pantalla de depuración varía según la posición del conmutador. Dispone de cuatro elecciones:

• Modo parada (Off)

• Modo Directo (Dir Drive)

• Modo manual (Manu)

• Modo automático (Auto)

El detalle de los campos y botones que aparecen en estas cuatro pantallas se describe a continuación.

Descripción del campo Movimiento / Velocidad

Esta tabla describe las zonas de visualización del campo Movimiento / Velocidad:

Zona de visualización

Descripción

X Actual Muestra la posición de la parte móvil en número de impulsiones

X Destino Muestra la consigna de posición de la parte móvil (posición a alcanzar)

X Resto Muestra el número de impulsiones restantes por recorrer F Actual Muestra la velocidad de la parte móvil en número de

impulsiones F Destino Muestra la consigna de velocidad de la parte móvil: velocidad

a alcanzar (velocidad manual modulada por el coeficiente CMV)

N G G9 En modo automático, muestra la instrucción en ejecución: N corresponde al número de paso G9 por el tipo de desplazamiento G corresponde al código de instrucción

Posición Este gráfico de barras muestra la evolución de la parte móvil entre los límites definidos en la pantalla de configuración. El color del gráfico de barras es verde y pasa a rojo cuando se sobrepasan los límites

Velocidad Este gráfico de barras muestra la relación en % entre la velocidad de la parte móvil y la velocidad máxima. El color del gráfico de barras es verde y pasa a rojo cuando se sobrepasa el valor de VMAX



4-138

La tabla siguiente describe los indicadores del campo Movimiento / Velocidad:

Indicador Estado Significado Sent. + Indica un desplazamiento de la parte móvil

en sentido positivo Sentido- Indica un desplazamiento de la parte móvil

en sentido negativo Punto AT Encendid

o Indica que el movimiento actual ha

finalizado y que la parte móvil alcanzó el punto de destino NEXT Encendid

o Indica que el módulo está listo para recibir

un comando de movimiento DONE Encendid

o Indica que el movimiento actual ha

finalizado (coeficiente CMV con valor 1). En ese momento, la posición de destino contiene la posición de parada de la

Pausa inmediata Encendido

Indica que la función de pausa inmediata está activada (coeficiente CMV con valor 1). En ese momento, la pausa inmediata.

La siguiente tabla muestra las zonas de visualización y comando del campo Eje:

Indicador / Botón Estado Significado Aceptar Encendido Eje en estado de funcionamiento (no hay fallo con

bloqueo) Referenciado Encendido Eje referenciado Detenido Encendido Parte móvil en la parada Validación Este botón permite controlar el relé de validación

del variador

La tabla describe las zonas de visualización del campo E/S:

Indicador Significado Parada externa Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Parada

externa. El indicador está encendido cuando la parada externa está activa, con presencia de 24 V sobre la entrada.

Fin recorrido +/-

Actividad de la función fin recorrido +/-. El indicador se enciende cuando la parte móvil se encuentra en el tope de fin de recorrido, con ausencia de 24 V sobre la entrada.

Leva PO Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Punto de origen. El indicador se enciende cuando la parte móvil se encuentra sobre la leva, con presencia de 24 V.



Leva EVT Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Suceso. El indicador se enciende cuando la parte móvil se encuentra sobre la leva de suceso, con presencia de 24 V.

Ctrl. traductor El indicador está encendido cuando el traductor no da la señal Listo. El indicador está apagado cuando el traductor da la señal Listo (OK). Los niveles dependen de los ajustes de configuración.

Pérdida de paso

Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Control de pérdida de paso, señal producida por el traductor. El indicador está encendido cuando la entrada tiene el estado 1 (cable desconectado), en otro caso está apagado.

Reactivar paso El botón controla la reactivación del sistema de detección de la pérdida de paso del traductor.

1 = indicador encendido, 0 = indicador apagado

zona de comando:

Comando Descripción STOP Provoca la parada de la parte móvil según la deceleración

definida en la configuración Param Permite introducir el valor de un desplazamiento

incremental (comando INC+ ó INC-) o del punto de origen forzado

CMV Permite introducir un valor entre 0 y 2000 que determina el coeficiente multiplicador de velocidad (0,000 a 2,000 por intervalos de 1/1000)

Indicadores u su Significado.

Parada externa: Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Parada externa. El indicador está encendido cuando la parada externa está activa, con presencia de 24 V sobre la entrada.

Fin recorrido: +/- Actividad de la función fin recorrido +/-. El indicador se enciende cuando la parte móvil se encuentra en el tope de fin de recorrido, con ausencia de 24 V sobre la entrada.

Leva PO: Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Punto de origen. El indicador

se enciende cuando la parte móvil se encuentra sobre la leva, con presencia de 24 V.

Leva EVT: Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Suceso. El indicador se enciende cuando la parte móvil se encuentra sobre la leva de suceso, con presencia de 24 V.

Ctrl. Traductor: El indicador está encendido cuando el traductor no da la señal Listo. El indicador está apagado cuando el traductor da la señal Listo (OK). Los niveles dependen de los ajustes de configuración.



4-140

Pérdida de paso: Estado de la señal (0 ó 1) sobre la entrada Control de pérdida de paso, señal producida por el traductor. El indicador está encendido cuando la entrada tiene el estado 1 (cable desconectado), en otro caso está apagado.

Reactivar paso: El botón controla la reactivación del sistema de detección de la pérdida de paso del traductor.

Comandos

JOG-: Comando de desplazamiento a vista en sentido negativo (1)

JOG+: Comando de desplazamiento a vista en sentido positivo (1)

(1) Estos comandos se mantienen activos mientras se pulsa el botón. Permiten liberar la parte móvil fuera de los topes del programa (después de la confirmación del fallo).

INC-: Comando de desplazamiento incremental en sentido negativo de una distancia definida por el campo Param

INC+: Comando de desplazamiento incremental en sentido positivo de una distancia definida por el campo Param

Punto de origen manual: Orden de búsqueda y de punto de origen manual. La posición actual toma el parámetro Valor PO definido en la pantalla de ajuste, después de encontrar el punto de origen de acuerdo con el tipo definido en la configuración.

Punto de origen forzado: Con un codificador incremental, orden de punto de origen forzado. La posición actual está forzada con el valor definido en el campo Param Este tipo de punto de origen no provoca un desplazamiento de la parte móvil

Freno: Comando manual para la activación o desactivación de la salida del freno. Cuando se configura la gestión automática del freno, sólo se toma en cuenta el último flanco del comando de activación o desactivación entre este comando manual (%Qxy.i.13) y el comando automático.

Sobrealimentación: Comando manual para la activación o desactivación de la salida de sobrealimentación Cuando se configura la gestión automática de la sobrealimentación, sólo se toma en cuenta el último flanco del comando de activación o desactivación entre este comando manual (%Qxy.i.14) y el comando automático.

Pausa: Interrumpe el encadenamiento de los movimientos al final del siguiente movimiento con parada

Sincro UC : Orden de disparar de un suceso desde el procesador

(1) Estos comandos se mantienen activos mientras se pulsa el botón. Permiten liberar la parte móvil fuera de los topes del programa (después de la confirmación del fallo).



Descripción del campo Fallos

La tabla describe las zonas de visualización y comando del campo Fallos:

Indicador / Botón

Estado Significado

Cmdo rech. Encendido Rechazo del último comando Equipo Encendido Fallo externo del equipo (codificador,

variador, salidas, ...) Eje Encendido Fallo de la aplicación (seguimiento, topes del

programa, ) Confirm. / Botón de confirmación de los fallos. El uso

de este botón permite confirmar todos los fallos que ya han desaparecido

4.6.5. MODO PARADA (OFF)

En este modo, la vía de comando de eje sólo transmite los datos de posición y de velocidad. La vía no controla el desplazamiento del módulo. La salida de la validación del traductor se mantiene bajo control del comando ENABLE (%Qxy.i.10).

4.6.6. MODO DIRECTO (DIR DRIVE)

El modo directo permite dirigir directamente el desplazamiento de la parte móvil, siguiendo la consigna de desplazamiento indicada en la variable PARAM

4.6.7. MODO MANUAL (MANU)

Presentación El modo manual permite dirigir directamente el desplazamiento de la parte móvil desde la pantalla de depuración. Para ello, se deben utilizar los comandos JOG+, JOG-, INC+,...



4-142

4.6.8. MODO AUTOMÁTICO (AUTO)

Presentación El modo automático es el modo en el que se ejecutan las funciones SMOVE.



4.6.9. DIAGNÓSTICO DE LA VÍA

Las diferentes pantallas de depuración, ajuste y configuración ofrecen, en modo conectado, un botón DIAG que da acceso a los detalles de los fallos detectados por el módulo y por la vía.

Ejemplo de diagnóstico de módulo.

Ejemplo de diagnóstico de vía.

Descripción de los diferentes campos.

La pantalla de Diagnóstico de vía propone los siguientes campos:

Fallos internos. Fallos internos en el módulo que requieren, generalmente, el reemplazo del módulo.

Fallos externos. Fallos procedentes de la parte operativa.

Otros fallos. Fallos de la aplicación.

Comandos rechazados Indica la causa y el número de mensaje de un comando rechazado.



4-144

4.6.10. ARCHIVADO, DOCUMENTACIÓN Y SIMULACIÓN

4.6.10.1. Archivado

Cuando se ha depurado el programa en modo conectado, se deben efectuar los siguientes guardados:

Guardado de los parámetros de ajuste, si éstos se han modificado. Para ello, se debe seleccionar la pantalla de ajuste y utilizar el comando Servicios → Guardar los parámetros,

Guardado de la aplicación en el disco mediante el comando Archivo → Guardar.

4.6.10.2. Documentación

La documentación de la aplicación del comando de ejes está incluida en la documentación completa de la aplicación PL7. Esta documentación permite reagrupar en una carpeta:

El programa,

Los parámetros de Configuración y los parámetros de Ajuste guardados.

4.6.10.3. Simulación

Para hacer funcionar las vías del módulo TSX CFY, basta con tener el bloque de terminales Telefast de simulación TON, referencia ABE-6TES160, alimentado por los 24 voltios disponibles en la alimentación del rack y vincularlo directamente al conector HE10 de entradas / salidas auxiliares del TSX CFY mediante un cable plano.

Para la vía 0, se debe aplicar un nivel 1 en las entradas 2, 4 y 5 (parada de urgencia y fin de recorrido).

Para la vía 1 (sólo TSX CFY 21), entradas 8, 10 y 11. Dejar el nivel 0 en todas las demás.

En la configuración de la vía de comando de ejes, se debe seleccionar la casilla inversión del traductor... entrada de control. Esto permite el funcionamiento ante la ausencia de cualquier conexión en el SUB D traductor.

4.7. Diagnóstico y mantenimiento

Este apartado describe el procedimiento que se debe seguir frente a ciertas situaciones de mantenimiento (síntoma, diagnóstico y conducta que se debe seguir).



4.7.1. SUPERVISIÓN DE LOS FALLOS Y LAS CONDICIONES DE EJECUTABILIDAD DE LOS COMANDOS.

4.7.1.1. Supervisión de los fallos

Se dispone de muchos medios para detectar un posible fallo:

• los indicadores en el panel frontal del módulo,

• Las pantallas de diagnóstico, a las que se accede mediante la tecla DIAG, en modo conectado, desde todas las pantallas de función del módulo de comando de ejes,

• Las pantallas de depuración

• Los bits de fallo y las palabras de estado.

Modificación del parámetro CMV

Si una modificación del parámetro de modulación de la velocidad CMV implica una velocidad superior a FMAX, ésta se verá limitada por FMAX.

Control de encadenamiento

Si no se ha seleccionado la opción Control de encadenamiento en la configuración, se produce un movimiento sin parada no seguido de ningún comando de encadenamiento hasta los topes de programa.

4.7.1.2. Condiciones de Ejecutabilidad de los Comandos de Movimiento.

Para que los comandos de movimiento (en modo automático o manual) se puedan ejecutar, se deben cumplir las siguientes condiciones:

• El eje debe estar configurado y sin fallo con bloqueo.

• El comando de validación del variador ENABLE debe estar activado y el comando STOP debe estar inactivo.

• Se debe seleccionar el modo automático o manual.

• Para los comandos en posición absoluta, la posición está comprendida entre los límites SL_MIN y SL_MAX.

• Para los comandos en posición relativa, el destino calculado a partir de la posición actual relativa está comprendido entre los límites SL_MIN y SL_MAX.

• Los ejes están referenciados, excepto para los comandos de punto de origen y de JOG.



4-146

• La velocidad F debe ser inferior o igual a FMAX.

• Si la parte móvil se encuentra fuera de los topes de fin de recorrido, el sentido del desplazamiento requerido es obligatoriamente de retorno entre los topes.

4.7.1.3. Ayuda al diagnóstico

Se pueden dar situaciones que requieran una solución por parte del usuario. El siguiente procedimiento ayuda a diagnosticar estas situaciones e indica la conducta que se debe seguir. Procedimiento que se ha de seguir ante situaciones:

Nuevos parámetros no tomados en cuenta

Síntoma El módulo TSXCFY no parece haber tomado en cuenta los nuevos parámetros escritos por WRITE_PARAM

Diagnóstico Programar una instrucción READ_PARAM en la aplicación para conocer los valores que sí utiliza el módulo. Se ignora un WRITE_PARAM iniciado mientras otro intercambio de ajuste está en curso

Conducta que se debe seguir

Probar el bit %MWxy.i.0:X2 antes de cualquier intercambio de ajuste

Tratamiento de sucesos

Síntoma No se ha ejecutado el tratamiento de sucesos asociado a la vía de comando de ejes

mando de ejes Diagnóstico Verificar que se ha validado el conjunto de la cadena de

transmisión del suceso Número de suceso declarado en la configuración idéntico al del

tratamiento de sucesos Origen del suceso desenmascarada (código M del comando

SMOVE), Sucesos autorizados en el sistema (%S38 = 1) Sucesos no enmascarados en el sistema (UNMASKEVT())


Remítase a la utilización de sucesos

Ajustes Perdidos

Síntoma Se han perdido los ajustes del usuario Diagnóstico Un rearranque en frío provoca la pérdida de los ajustes actuales

efectuados mediante la pantalla o una instrucción WRITE_PARAM Conducta que

se debe seguir Guardar los ajustes actuales mediante el comando Servicio

Guardar los parámetros o mediante la instrucción SAVE_PARAM

Palabras de estado no coherentes

Síntoma Las palabras de estado %MWxy.i.1 y %MWxy.i.2 no son



coherentes con el estado de la vía de comando de eje Diagnóstico Estas palabras sólo se actualizan por petición explícita

READ_STS Conducta que

se debe seguir Programar una instrucción READ_STS en la aplicación

Comandos sin efecto

Síntoma Los comandos de la pantalla de depuración están sin efecto Diagnóstico La aplicación o la tarea está en STOP Conducta que

se debe seguir Poner la aplicación o la tarea está en RUN

Comandos no modificables

Síntoma Algunos comandos de la pantalla de depuración no se pueden modificar

Diagnóstico La aplicación escribe estos bits Conducta que

se debe seguir Se debe utilizar el forzado de los bits (para los objetos de tipo

%Qxy.i.r) o reconstruir la aplicación para no escribir sistemáticamente estos bits (modificación en transición, no en estado)

Imposible introducir caracteres

Síntoma No es posible introducir más de tres caracteres en los campos numéricos de las pantallas de ajuste y de configuración

Diagnóstico En el panel de configuración de Windows, no se ha elegido separador de millares


En el panel de configuración de Windows, seleccionar el icono Internacional en el campo Formato de nombres.

Activar el comando Modificar y elegir un separador de millares

Comandos Rechazados

Síntoma En modo DIRDRIVE, después de parada tras rebasamiento de los topes de programa, los comandos se rechazan.

Diagnóstico El modo DIRDRIVE se activa tras una utilización en modo MANU o AUTO en la que se ha efectuado un punto de origen. El eje está referenciado. El control de los topes de programa está activo.

El rebasamiento de uno de estos topes provoca una parada con fallo.

Ya no se acepta ningún movimiento en modo DIRDRIVE. Conducta que se

debe seguir Se pueden realizar dos tipos de acciones para volver a

arrancar los movimientos: Es posible provocar la pérdida de referencia del eje, tras la



4-148

parada completa de la parte móvil: desactivar la vía, %Qxy.i.10 a 0 (ENABLE) reactivar la vía, %Qxy.i.10 a 1 (ENABLE) confirmar el fallo (flanco ascendente en el comando

ACK_DEF, %Qxy.i.9) Forzar la posición de la parte móvil entre los topes de

programa: pasar momentáneamente a modo MANU confirmar el fallo (ACK_DEF) efectuar un punto de origen forzado en una posición situada

entre los topes de programa volver al modo DIRDRIVE.

Mala toma en cuenta de los comandos en modo AUTO

Síntoma En modo AUTO, después de un rebasamiento de los topes de programa de fin de recorrido, los comandos de movimiento no se efectúan correctamente.

Diagnóstico Tras el rebasamiento de un tope de fin de recorrido, lo únicos comandos aceptados son los comandos de movimiento que van en sentido de retorno entre los topes de fin de recorrido.

Conducta que se Verificar que el movimiento solicitado e incorrectamente realizado

debe seguir tiende a hacer volver la parte móvil entre los topes de fin de recorrido.

4.8. Los objetos de lenguaje de la función específica de comando de ejes de paso a paso

Este apartado describe los objetos de lenguaje asociados a la función específica de comando de ejes de paso a paso, así como las diferentes maneras de emplearlos.

Este apartado contiene los siguiente puntos:

Presentación de los objetos lenguaje de la función específica comando de eje de paso a paso

Intercambios entre el procesador y el módulo de comando de ejes

Presentación de los intercambios implícitos



Presentación de los intercambios explícitos

Datos generales del módulo

Datos internos de comando (intercambios implícitos)

Datos internos de estado (intercambios implícitos)

Datos internos de estado (intercambios explícitos)

Parámetros de ajuste (intercambios explícitos)

Lista de los códigos de error CMD_FLT

4.8.1. PRESENTACIÓN DE LOS OBJETOS LENGUAJE DE LA FUNCIÓN ESPECÍFICA COMANDO DE EJE DE PASO A PASO.

Los módulos de comando de eje configurados en una posición determinada generan automáticamente un conjunto de objetos de lenguaje que permiten programarlos y leer los resultados de medidas y los diagnósticos.

Existen dos grandes tipos de objetos lenguaje:

Los objetos de intercambios implícitos, que son intercambiados automáticamente en cada ciclo completo de la tarea asociada con el módulo.

Los objetos de intercambios explícitos, que son intercambiados a petición del programa, mediante el uso de las instrucciones de intercambio explícito.

Los primeros (de intercambio implícito) están relacionados con las imágenes de las entradas / salidas del módulo: resultados de posicionamiento, informaciones y comandos de programa necesarios para la explotación.

Los segundos (de intercambio explícito) permiten parametrizar el módulo y proporcionan los argumentos adicionales (parámetros, comandos y datos) necesarios en una programación avanzada. No son indispensables para tareas normales de programación.

4.8.2. INTERCAMBIOS ENTRE EL PROCESADOR Y EL MÓDULO DE COMANDO DE EJES

Los diferentes intercambios entre el procesador y el módulo de comando de ejes se representan en la siguiente figura:



4-150

(1) Lectura o escritura a partir de la pantalla de ajuste o la aplicación, mediante utilización de las instrucciones de intercambios explícitos.

(2) Guardar o restituir mediante los comandos Guardar los parámetros o Restaurar los parámetros del menú Servicios de PL7 o las instrucciones SAVE_PARAM o RESTORE_PARAM.

4.8.3. PRESENTACIÓN DE LOS INTERCAMBIOS IMPLÍCITOS

Estos objetos dan acceso a las entradas e informaciones del programa de la función específica correspondiente. El sistema de direccionamiento de las palabras y los bits se ilustra en la parte Funciones especificas comunes.

Las imágenes (%I et %IW) de las entradas del módulo se actualizan en el procesador al principio del ciclo de tarea, en estado RUN o STOP. Los comandos de las salidas (%Q y %QW) se actualizan en el módulo al final del ciclo de tarea, sólo cuando ésta tiene el estado RUN.

El gráfico mostrado a continuación ilustra el ciclo de funcionamiento correspondiente a una tarea del autómata (ejecución cíclica).



4.8.4. PRESENTACIÓN DE LOS INTERCAMBIOS EXPLÍCITOS

Presentación Los intercambios explícitos son intercambios realizados a petición del programa usuario mediante las instrucciones:

• READ_STS (lectura de las palabras de estado).

• WRITE_CMD (escritura de las palabras de comando).

• WRITE_PARAM (escritura des parámetros de ajuste).

• READ_PARAM (lectura de los parámetros de ajuste).

• SAVE_PARAM (guardar parámetros de ajuste).

• RESTORE_PARAM (restitución de los parámetros de ajuste).

Estos intercambios se aplican a un conjunto de objetos %MW del mismo tipo (estado, comandos o parámetros) de una misma vía.

Principio general de uso de las instrucciones explícitas

El esquema a continuación presenta los diferentes tipos posibles de intercambios explícitos entre el procesador del autómata y el módulo (o la interfaz integrada).



4-152

Nota: Estos objetos no son indispensables en la programación de una función específica, pero aportan informaciones adicionales (por ej.: Tipo de fallo de una vía...) así como comandos adicionales (por ej.: comando de posicionamiento y ajuste) para realizar una programación más puntera de la función específica.

4.8.5. GESTIÓN DE LOS INTERCAMBIOS

Cuando se da un intercambio explícito puede resultar interesante comprobar su desarrollo, por ejemplo, para tener en cuenta los datos leídos sólo cuando el intercambio se realice correctamente.

Para ello, dispone de dos tipos de información:

• la detección de un intercambio en curso

• la confirmación del fin de un intercambio

4.8.6. DATOS GENERALES DEL MÓDULO

Bit de fallo %Ixy.MOD.ERR

Este bit se actualiza de modo implícito

Palabra de estado



%MWxy.MOD.2:Xj = Palabra de estado estándar

Esta palabra se actualiza por intercambio explícito mediante el comando READ_STS %CHxy.MOD.

Bit Descripción 0 Fallo interno (módulo HS) 1 Fallo funcional 3 Módulo en autopruebas

5 Fallo de configuración del programa o del equipo

6 Módulo ausente

4.8.7. DATOS INTERNOS DE COMANDO (INTERCAMBIOS IMPLÍCITOS).

Bits de salidas %Qxy.i.j = Procesador -> TSX CFY

Bit Símbolo Activo en Descripción 0 DIRDRV Estado Comando de desplazamiento en modo fuera

de control 1 JOG_P Estado Desplazamiento manual ilimitado en

sentido + 2 JOG_M Estado Desplazamiento manual ilimitado en

sentido - 3 INC_P Flanco Orden de desplazamiento incremental

(PARAM) en 4 INC_M Flanco Orden de desplazamiento incremental

(PARAM) en sentido - 5 SET_RP Flanco Punto de origen manual (RP_POS = valor

de origen) o paso al estado no referenciado 6 RP_HERE Flanco Punto de origen forzado a un valor definido

en PARAM o paso al estado referenciado / cálculo del offset

8 STOP Estado Comando de parada inmediato 9 ACK_DEF Flanco Confirmación de error 10 ENABLE Estado Validación del relé de seguridad del

variador del eje 11 EXT_EVT Flanco Orden de disparar un suceso desde el

procesador 12 PAUSA Estado Comando de parada de los movimientos al

final del movimiento en curso 13 BRAKE Flanco Comando de freno del motor paso a paso 14 BOOST Flanco Sobrealimentación del traductor 15 ACK_STEPF

LT Estado Comando de reactivación del control de

paso del traductor

Selector de modo

%QWxy.i.0 = MOD_SEL: selector de modo



4-154

Valor Modo Descripción 0 DRV_OFF Modo medida: inhibición de la salida CNA 1 DIRDRIVE Modo fuera de control: comando directo

conectado 2 MANU Modo manual 3 AUTO Modo automático

Modulación de velocidad

%QWxy.i.1 = CMV: modulación de velocidad

Valor = valor de consigna de modulación de velocidad. Esta consigna está comprendida entre 0 y 2, por intervalos de 1/1000.

Incremento de desplazamiento

%QDxy.i.2 = PARAM: valor del incremento de desplazamiento

4.8.8. DATOS INTERNOS DE ESTADO (INTERCAMBIOS IMPLÍCITOS)

Bits de estado del módulo TSX CFY (intercambios implícitos)

%Ixy.i.j TSX CFY --> Procesador

N°bit Símbolo Función 0 NEXT preparado para recibir un nuevo comando de movimiento (en

AUTO) 1 DONE todas las instrucciones están ejecutadas 2 AX_FLT presencia de una falla en el eje 3 AX_OK ninguna falla provoca la parada del móvil 4 HD_ERR presencia de una falla de hardware 5 AX_ERR presencia de una falla de aplicación 6 CMD_NOK comando rechazado 7 NOMOTION móvil parado 8 AT_PNT posición del móvil en objetivo (tras instrucción con parada) 9 no utilizado 10 no utilizado 11 CONF_OK no utilizado 12 REF_OK toma de origen realizada (eje referenciado) 13 AX_EVT recopia de la entrada física de suceso 14 HOME recopia de la entrada física LEVA de toma de origen del

módulo 15 DIRECT indica el sentido de desplazamiento: 1=+, 0=- 16 IN_OFF modo parada seleccionado 17 IN_DIRDR modo dirdrive activo 18 IN_MANU modo manual activo



19 IN_AUTO modo automático activo 20 ST_DIRDR comando dirdrive activo 21 ST_JOG_P desplazamiento ilimitado en sentido + en curso 22 ST_JOG_M desplazamiento ilimitado en sentido - en curso 23 ST_INC_P desplazamiento incremental en sentido + en curso 24 ST_INC_M desplazamiento incremental en sentido - en curso 25 ST_SETRP toma de origen manual en curso 26 ON_PAUSE encadenamiento de movimientos suspendido 27 IM_PAUSE movimiento suspendido (PAUSA inmediata) 28 STEP_FLT estado de entrada de pérdida de paso 29 EMG_STOP estado de entrada de parada de emergencia 30 EXT_STOP estado de entrada de parada externa 31 HD_LMAX estado de tope de fin de carrera + 32 HD_LMIN estado de tope de fin de carrera - 33 ST_BRAKE imagen de la salida del freno motor paso a paso 34 ST_BOOST imagen de la actividad de la salida BOOST 35 ST_DRIVE estado del variador 36 OVR_EVT suceso OVERRUN 37 EVT_G07 suceso: memorización de posición 38 EVT_G05 suceso: fin de G05 al detectar un suceso 39 TO_G05 suceso: temporización de G05 transcurrida 40 EVT_G1X fuente de suceso fin de G10 o G11 al detectar un suceso

Otros datos de estado

Palabras de estado del módulo TSX CFY (intercambios implícitos)

Dirección Símbolo Función %IDxy.i.0 POS posición instantánea %IDxy.i.2 SPEED velocidad instantánea %IDxy.i.4 REMAIN número de impulsos que quedan por recorrer %IWxy.i.6 SYNC_NRUN número del paso en curso %IDxy.i.7 PREF Valor del registro PREF

4.8.9. DATOS INTERNOS DE ESTADO (INTERCAMBIOS EXPLÍCITOS)

Estado de funcionamiento de la vía

%MWxy.i.2:Xj = Estado de funcionamiento de la vía

Bit SIMBOLO Descripción X0 EXT_FLT Fallo externo (ídem bit HD_ERR) X4 MOD_FLT Fallo interno: módulo ausente, fuera de

servicio o en auto prueba X5 CONF_FLT Fallo de configuración del equipo o del

programa X6 COM_FLT Fallo de comunicación con el procesador X7 APP_FLT Fallo de aplicación (configuración errónea) o



4-156

de comando X8 CH_LED_LOW X9 CH_LED_HIGH

Estado del indicador de la vía, pueden darse tres casos:

X8=X9=0 indicador de la vía apagado X8=1, X9=0 indicador de la vía parpadeante X8=0, X9=1 indicador de la vía encendido

Estado de funcionamiento del eje

%MWxy.i.3:Xj = Estado de funcionamiento del eje

Bit Símbolo Descripción Fallos de equipo: %Ixy.i.4 HD_ERR pasa a 1 y agrupa los fallos a continuación X1 BRAKE_FL

T Fallo de cortocircuito de la salida de freno

X2 DRV_FLT Fallo del variador X5 EMG_STP Fallo de parada de emergencia X6 AUX_SUP Fallo de alimentación 24 V Fallos de aplicación: %Ixy.i.5 AX_ERR pasa a 1 y agrupa los fallos a continuación X3 SLMAX Rebasamiento del tope máximo del programa X4 SLMIN Rebasamiento del tope mínimo del equipo

Otros datos de estado

%MWxy.i.4 = N_RUN: número del paso actual

%MWxy.i.5 = G9_COD: tipo de desplazamiento en curso

%MWxy.i.6 = G_COD: código de la instrucción actual

%MWxy.i.7 = CMD_FLT: confirmación de rechazo

%MDxy.i.8 = T_XPOS: destino de la posición a alcanzar

%MDxy.i.10 = T_SPEED: velocidad a alcanzar

Nota: todos estos datos internos de estado se actualizan cuando se ejecuta la instrucción READ_PARAM %CHxy.i

4.8.10. PARÁMETROS DE AJUSTE (INTERCAMBIOS EXPLÍCITOS)

Parámetros de ajuste

%MWxy.i.j ó %MDxy.i.j

Palabra SIMBOLO

Descripción

%MDxy.i.12 ACC Valor de la aceleración, depende de la unidad del usuario

%MDxy.i.14 SL_MAX Tope alto del programa



%MDxy.i.16 SL_MIN Tope bajo del programa %MDxy.i.18 SS_FREQ Velocidad de arranque y de parada: 0 a FMAX %MDxy.i.20 MAN_SP

D Velocidad en modo manual: SS_FREQ a FMAX

%MDxy.i.22 RP_POS Valor del punto de origen en modo manual: SLMIN a SLMAX

%MWxy.i.24 BRK_DLY1

Desplazamiento en la desactivación del freno: -1000 a 1000)

%MWxy.i.25 BRK_DLY2

Desplazamiento en la activación del freno: -1000 a 1000)

%MWxy.i.26 STOP_DLY

Duración del plano de parada a la velocidad de arranque y de parada: 0 a 1000)

Nota: estos parámetros de ajuste se actualizan cuando se ejecuta una instrucción

READ_PARAM %CHxy.i.

4.8.11. LISTA DE LOS CÓDIGOS DE ERROR CMD_FLT

La lectura de la palabra de comando rechazado CMD_FLT (%MWxy.i.7) se realiza mediante intercambio explícito. Los mensajes también están disponibles de forma legible en el cuadro de diálogo de diagnóstico, al que da acceso el comando DIAG.

Cada byte de la palabra CMD_FLT está asociado a un cierto tipo de error:

El byte más significativo señala un error en los parámetros de configuración y ajuste (XX00).

El byte menos significativo señala un rechazo de ejecución del comando de movimiento (00XX).

Por ejemplo: CMD_FLT = 0004 (el byte menos significativo señala un error de comando JOG+)

Palabra %MWxy.i.7

Parámetros de configuración

El byte más significativo de la palabra %MWxy.i.7 señala estos errores. Los números entre paréntesis indican el valor hexadecimal del código.

Valor Significado 2 (2) Error de configuración punto de origen 3 (3) Error de configuración prioridad de

suceso



4-158

4 (4) Error de configuración frecuencia máxima

5 (5) Error de configuración aceleración máxima

Parámetro de ajuste

El byte más significativo de la palabra %MWxy.i.7 señala estos errores. Los números entre paréntesis indican el valor hexadecimal del código.

Valor Significado 7 (07) Error de parámetro perfil de aceleración 8 (08) Error de parámetro tope superior de programa 9 (09) Error de parámetro tope inferior de programa 10 (0A) Error de parámetro frecuencia de arranque y de parada 11 (0B) Error de parámetro frecuencia en modo manual 12 (0C) Error de parámetro valor del punto de origen 13 (0D) Error de parámetro tiempo de espera al desactivar el freno 14 (0E) Error de parámetro tiempo de espera al activar el freno 15 (0F) Error de parámetro plano de parada 32 (20) Error de parámetro, más de un WRITE_PARAM durante el movimiento

Comando de movimiento rechazado

Estos errores están señalados en el byte menos significativo de la palabra %MWxy.i.7. Los números entre paréntesis indican el valor hexadecimal del código.

Valor Mensaje 1 (1) Error de comando manual condiciones insuficientes (Modo, Valor,...) 2 (2) Error de comando manual movimiento manual en curso 3 (3) Error de comando manual comandos simultáneos 4 (4) Error de comando manual JogP 5 (5) Error de comando manual JogM 6 (6) Error de comando manual IncP 7 (7) Error de comando manual IncM 8 (8) Error de comando manual parámetro de IncP 9 (9) Error de comando manual parámetro de IncM 10 (0A) Error de comando manual PO manual 11 (0B) Error de comando manual PO forzado 12 (0C) Error de comando Auto condiciones insuficientes (parámetros) 13 (0D) Error de comando Auto movimiento auto en curso 14 (0E) Error de comando SMOVE condiciones insuficientes (Modo) 15 (0F) Error de comando SMOVE G01 (1) 16 (10) Error de comando SMOVE G09 (1) 17 (11) Error de comando SMOVE G10 (1) 18 (12) Error de comando SMOVE G11 (1) 21 (15) Error de comando SMOVE G14 (1) 22 (16) Error de comando SMOVE G05 (1)



23 (17) Error de comando SMOVE G07 (1) 24 (18) Error de comando SMOVE G62 (1) 25 (19) Error de comando ejecución SMOVE 26 (1A) Error de comando Auto smove en curso 27 (1B) Error de comando Auto, pila llena 48 (30) Error de comando DIRDRIVE, comando insuficiente 49 (31) Error de comando DIRDRIVE, con cambio de modo en curso 50 (32) Error de comando DIRDRIVE, con el eje en movimiento 51 (33) Error de comando DIRDRIVE, con el eje parado 52 (34) Error de comando DIRDRIVE, con el eje no validado 53 (35) Error de comando DIRDRIVE, con fallo con bloqueo 54 (36) Error de comando DIRDRIVE, con frecuencia inferior a SS_FREQ 55 (37) Error de comando DIRDRIVE, con frecuencia superior a FMAX 56 (38) Error de comando DIRDRIVE, con el eje en el tope de fin de recorrido + 57 (39) Error de comando DIRDRIVE, con el eje en el tope de fin de recorrido -

58 (3A) Error de comando DIRDRIVE, con el eje fuera del tope de fin de recorrido +

59 (3B) Error de comando DIRDRIVE, con el eje fuera del tope de fin de recorrido -

60 (3C) Error de comando DIRDRIVE, con el eje fuera del tope superior del programa

61 (3D) Error de comando DIRDRIVE, con el eje fuera del tope inferior del programa

96 (60) Error de comando manual JogP en tope superior del programa 97 (61) Error de comando manual JogP eje parado 101 (65) Error de comando manual JogP desplazamiento JogM en curso 102 (66) Error de comando manual JogP en el tope de fin de recorrido +

103 (67) Error de comando manual JogP posición superior al tope de fin de recorrido +

108 (6C) Error de comando manual JogP fallo con bloqueo diferente de tope del programa

109 (6D) Error de comando manual JogP fallo con bloqueo de tope de programa no confirmado

110 (6E) Error de comando manual JogP eje no validado 113 (71) Error de comando manual JogM eje parado 116 (74) Error de comando manual JogM desplazamiento JogP en curso 118 (76) Error de comando manual JogM en el tope de fin de recorrido -

119 (77) Error de comando manual JogM posición superior al tope de fin de recorrido -

124 (7C) Error de comando manual JogM fallo con bloqueo diferente de tope del programa

125 (7D) Error de comando manual JogM fallo con bloqueo de tope del programa no confirmado

126 (7E) Error de comando manual JogM eje no validado 127 (7F) Error de comando manual JogM en tope inferior del programa 130 (82) Error de comando manual IncP posición inferior al tope inferior del



4-160

programa 131 (83) Error de comando manual IncP eje no validado

146 (92) Error de comando manual IncM posición inferior al tope inferior del programa

147 (93) Error de comando manual IncM posición superior al tope superior del programa

148 (94) Error de comando manual IncM desplazamiento en JogP en curso 149 (95) Error de comando manual IncM desplazamiento en JogM en curso 150 (96) Error de comando manual IncM en el tope de fin de recorrido -

151 (97) Error de comando manual IncM posición superior al tope de fin de recorrido +

152 (98) Error de comando manual IncM eje no referenciado 154 (9A) Error de comando manual IncM condición de parada

155 (9B) Error de comando manual IncM provoca un desplazamiento del tope superior del programa

158 (9E) Error de comando manual IncM eje no validado

164 (A4) Error de comando manual PO manual IncP desplazamiento en JogP en curso

165 (A5) Error de comando manual PO manual IncM desplazamiento en JogM en curso

170 (AA) Error de comando manual PO manual condición de parada 174 (AE) Error de comando manual PO manual eje no validado

178 (B2) Error de comando manual PO forzado posición inferior al tope inferior del programa

179 (B3) Error de comando manual PO forzado posición superior al tope superior del programa

180 (B4) Error de comando manual PO forzado desplazamiento en JogP en curso 181 (B5) Error de comando manual PO forzado desplazamiento en JogM en curso

189 (BD) Error de comando manual PO forzado en fallo tope del programa no confirmado

(1) Indica que uno de los parámetros de la función SMOVE no es conforme. Ejemplos:

código de tipo de desplazamiento erróneo, posición fuera de los topes del programa, velocidad superior a FMAX,...



CAPÍTULO 5.- Descripción del programa de aplicación.

5.1. Introducción.

El autómata de la estación 5 se encarga del control del almacén por medio de un módulo de entradas, un módulo de salidas y un módulo especial de control de ejes paso a paso, además controla los transportes mediante sendos módulos de entradas – salidas Momentum conectados al bus Fipio que gestiona dicho autómata y controla también los módulos de identificación por medio de dos tarjetas de comunicación. Por lo tanto el programa de aplicación que ejecuta dicho autómata debe encargarse de las tareas de control de todos estos elementos. Estas tareas de control engloban la automatización del almacén de piezas, objetivo de este proyecto, y por otro lado engloba la automatización de transportes, identificación de palets, y en definitiva la coordinación de la célula que es objeto de otro proyecto fin de carrera.

La documentación completa del programa se incluye en dos tomos denominados:

• “Programa Pl7 Tomo I”

• “Programa Pl7 Tomo II”

5.2. Estructura del programa.

El programa de aplicación se ha realizado con el la herramienta software Pl7 Pro de la casa Telemecánica perteneciente al grupo Schneider para programar uno de sus autómatas modelo Premium que anteriormente se ha descrito.

5.2.1. INTRODUCCIÓN A LA APLICACIÓN EN PL7 PRO.

Dentro del programa de aplicación se distinguen varios apartados:

• Configuración

Este es un apartado fundamental de la aplicación en él se describe la configuración hardware, la configuración software, y la configuración de los objetos Grafcet.

• Programa

Se incluye distribuido en secciones y subrutinas el código de control, es posible programar en gafcet, pero únicamente en una de estas secciones que tiene un tratamiento especial.

• Variables

Descripción del Programa de aplicación.


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En este apartado se puede visualizar la estructura de memoria del autómata, zonas de memoria de cada módulo del autómata y memoria de usuario según la configuración software que se haya definido, por tipo de datos. Permite simbolizar las variables con lo que se consigue una programación mucho más cómoda.

• Tablas de Animación

El programa Pl7 Pro permite crear unas tablas de variables para visualizar datos en el proceso de depuración del programa que se pueden visualizar en modo conectado.

• Carpeta

Este apartado permite al usuario generar la documentación de la aplicación para crear una copia impresa de la misma.

• Pantallas de Explotación

Esta es una opción muy interesante que dispone el software puesto que permite la creación de pantallas para la visualización y mando de la aplicación, pudiendo realizar funciones de supervisión y control a modo de pequeño SCADA.

5.2.2. CONFIGURACIÓN.

Este apartado del programa de aplicación tiene como objeto definir los elementos hardware y software que intervienen, se definen los elementos físicos participantes o elementos de hardware en la sección configuración hardware, y también se definen la estructura de memoria y cantidad y tipos de estructuras lógicas de control que se van a utilizar como temporizadores, contadores macroetapas de grafcet etc..

Pantalla de configuración hardware.



• Configuración hardware

En este apartado se definen los elementos hardware o módulos que componen el autómata programable que ejecuta el programa de aplicación. También se definen todos los parámetros necesarios para el funcionamiento de dichos módulos de autómata.

Para editar la configuración del autómata hay que ir en la aplicación de Pl7 a la sección de configuración y dentro de esta en configuración hardware, allí se introducen los diferentes módulos que componen el autómata y posteriormente se accede a los parámetros de configuración de ajuste, si los tiene el módulo, y a las pantallas de depuración.

• Configuración software

Permite definir la estructura de memoria de la aplicación que se va a utilizar, cantidad de memoria que se dedica a bits, a palabras, a constantes y el numero de bloques de función de cada tipo: contadores, temporizadores, etc. En la siguiente imagen se observa la pantalla de configuración software utilizada en la creación de la aplicación.

Se utilizan las variables booleanas para control de eventos variables simples, evaluación de flancos, visualización en SCADA.

Las numéricas se utilizan para almacenamiento de datos, para la comunicación entre las estaciones en forma de tabla compartida en la red Fipway, para lectura de datos desde Magelis, tanto palabras como bits,(puesto que el terminal gráfico magelis no puede leer bits simples y sólo lee bits de palabra), además de utilizarse para variables de más de dos estados.

Las constantes se han utilizado ara almacenar los valores de las coordenadas de las posiciones del almacén, consiguiendo mayor consistencia para estos datos. El valor de estas coordenadas únicamente se podrá cambiar accediendo con el Pl7 en modo conectado.

Pantalla de configuración software.



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• Configuración de los elementos Grafcet

Este apartado permite configurar algunos parámetros relativos a la edición del programa mediante Grafcet. En la pestaña de parámetros de configuración se define el numero máximo de macroetapas y el número de etapas de cada macroetapa, es importante ajustar el número de etapas por macroetapa porque está limitado el número máximo total de etapas en la aplicación.

Mientras que en la pestaña parámetros de ejecución de la misma ventana se definen el número máximo de etapas activas y el número de transiciones válidas.

Pantallas de configuración grafcet: parámetros de configuración y parámetros de ejecución.

5.2.2.1. Resumen de la configuración software.

En este apartado pretendo mostrar la configuración que tienen los módulos del autómata para en un vistazo poder saber la configuración de todos y cada uno de los módulos.

Alimentación



módulo 0: Procesador.

Módulo procesador via 0.

Módulo procesador vía 1.



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Módulo 1: Entradas.



Módulo 2: Salidas.

Módulos 3 y 4: Tarjetas de comunicación.

TSX SCY 21601 vía 0.

TSX SCY 21601 vía 1.



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Módulo 5: Control de ejes paso a paso.

TSX CFY 21 via 0 configuración.

TSX CFY 21 vía 0 ajuste.

TSX CFY 21 vía 1 configuración.



TSX CFY 21 via 1 ajuste.



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5.2.3. PROGRAMA.

En este apartado del programa se incluyen los tres tipos de tareas que puede ejecutar el autómata la tarea Mast o principal la tarea Fast o tarea rápida y las tareas de sucesos.

La tarea principal se ejecuta cíclicamente.

La tarea rápida se ejecuta periódicamente en periodos cortos, ha de ser una tarea que incluya pocas instrucciones de muy alta prioridad.

La tarea de sucesos se ejecuta ante la aparición de determinados eventos, se puede utilizar por ejemplo con las entradas de suceso del módulo de control de eje paso a paso.

En la aplicación que hemos desarrollado únicamente se emplea la tarea principal puesto que no hemos encontrado elementos que requieran atención especial en cuanto a requerimiento de una respuesta rápida o atención tras suceso. Por ello todo el programa de control se incluye en la tarea principal denominada Mast.

5.2.3.1. Esquema general de la Tarea Maestra o Principal.

El programa de la tarea maestra (MAST) se compone de varios módulos de programas denominados secciones. La ejecución de la tarea maestra puede elegirse (en la configuración) cíclica o periódica.

5.2.3.1.1. Las secciones.

Las secciones son entidades autónomas de programación. Las secciones se ejecutan en el mismo orden en que se han programado en la ventana del navegador. Su ejecución se puede condicionar mediante un bit, que se puede dejar en blanco y entonces su ejecución es en cada ciclo. Las secciones se programan en cualquiera de los cuatro lenguajes de programación disponibles, teniendo en cuenta que en el lenguaje Grafcet solamente podremos programar una sección.

Se han incluido las siguientes secciones:

• Inicialización.

• Gestión_pedidos.

• Comunicaciones.

• Gestion_piezas.

• Gestion_magelis.

• Alarmas.

• Tabla _compartida.



• Pap.

De todas ellas la única tarea de ejecución condicionada es la tarea de Inicialización. Esta tarea tiene como condición la activación del bit de sistema %S13, bit que permanece activo durante un ciclo tras la puesta en RUN del autómata programable. La tarea pap está programada en lenguaje grafcet y realiza el control secuencial. Las demás tareas que se ejecutan cada ciclo de autómata realizan otras tareas de control.

5.2.3.1.2. Sección Grafcet

La sección que se decide programar en grafcet genera tres subsecciones Preliminar (Prl), Chart, y posterior (post). Es en la subsección Chart donde realmente se programa en lenguaje grafcet, mientras que en las otras dos se programan en los otros lenguajes. El preliminar se ejecuta previamente al tratamiento del grafcet , mientras que el posterior, como su nombre indica, se ejecuta tras la evaluación del grafcet.

Como veremos mas adelante se ha hecho una división en Macroetapas de los grafcet correspondientes a la automatización del almacén de la parte de automatización de los transportes.

5.2.3.1.3. Subrutinas o Subprogramas

Las subrutinas se programan como entidades separadas en cualquiera de los lenguajes, literal estructurado, lista de instrucciones o lenguaje de contactos. Las llamadas a las subrutinas se realizan en las secciones o desde otro subprograma Los subprogramas también están vinculados a una tarea, un mismo subprograma no puede llamarse desde varias tareas.

Las subrutinas que al igual que las secciones son trozos independientes de código de programa de ejecución condicionada, se diferencian de estas porque no se ejecutan de manera ordenada, sino que se ejecutan por llamada desde algún punto de una sección, son reutilizables, se pueden llamar las veces que se quiera, y a su fin la ejecución vuelve a la instrucción siguiente a la llamada en la sección de origen.

El número de subrutinas empleado es elevado debido a su utilidad y a que en cierto momento del desarrollo se alcanzo un tope de cantidad de código incluido en la sección de grafcet, y esta era la única forma de solucionarlo.

Las subrutinas 12 a 24 son las empleadas en la automatización del almacén mientras que las demás, subrutinas 1 a 11 y 25 a 38 se han empleado en la automatización de los transportes.



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Lista de las subrutinas empleadas en la aplicación.

5.2.4. VARIABLES.

En esta zona del programa se definen los símbolos asignados a las variables tanto de memoria como de otro tipo: entradas /salidas , etapas de grafcet, contadores, temporizadores... Esto permite que la programación se realice de una manera más cómoda.

Además se configuran los temporizadores y contadores con sus valores de preselección, y escala en el caso de los temporizadores.



En el apartado de las constantes además de introducir los símbolos de estas variables se incluyen sus valores. Se han utilizado constantes para guardar los valores delas coordenadas de las diferentes posiciones de almacenamiento.

5.2.5. TABLAS DE ANIMACIÓN.

Las tablas de animación se utilizan para visualizar un conjunto de datos determinado en modo conectado para la depuración y comprobación del buen funcionamiento del programa. Estas tablas se almacenan en el fichero de programa, pero al igual que los símbolos de las variables, no se transmiten al autómata programable.

Para la depuración del programa del almacén se implementaron las siguientes tablas de animación:

• Almacén.

En esta tabla se muestra el tipo de pieza de cada posición de almacén y algunos otros datos relacionados.

• Datos_piezas_almacén.

En esta tabla se muestran las tablas completas de datos que se guardan de las 16 piezas almacenadas.

• Intercambio.

Esta tabla muestra los datos que se encuentran en la zona de intercambio de datos con el gestor de la célula.

• Magelis_tabla_dialogo.

• Orden_e5.

5.2.6. CARPETA.

Este apartado sirve para configurar la documentación escrita que se va a generar del proyecto.

5.2.7. PANTALLAS DE APLICACIÓN Y BLOQUES DFB.

Estos apartados que no se han utilizado sirven para crear pantallas de supervisión y depuración del programa de forma visual y para crear funciones de programación propias para la inclusión en el propio proyecto o en otros por medio de la exportación de dichas funciones.



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5.3. División de la aplicación.

5.3.1. INTRODUCCIÓN.

El autómata de la estación 5 como ya dijimos dispone de los módulos de entradas – salidas Momentum para el control delos transportes y también dispone de tarjetas de comunicación para el control de los identificadores de productos. Conjuntamente el control de los transportes y la identificación de productos se engloba como gestión coordinada de la célula de fabricación y constituye otro proyecto fin de carrera, cuya implementación se debe hacer en el autómata de la estación 5. Esto ha supuesto tener que compartir un mismo archivo para realizar dos automatizaciones distintas y separadas, pero interrelacionadas.

La separación de la programación se intentó desde un principio mantener cierta separación, y en las estructuras globales si que se mantiene, pero conforme crecía la aplicación fuimos desbordando as previsiones de variables a utilizar y es por ello que en esta parte del programa no hay una separación tan clara. A continuación y por apartados describo la separación que hemos intentado mantener, hasta donde nos ha sido posible.

5.3.2. SECCIONES.

Para la automatización del almacén y la supervisión mediante magelis se han utilizado las secciones denominadas Inicialización y Gestion_Magelis.

Para la automatización de los transportes y gestión de la célula se han utilizado las secciones denominadas Gestion_Pedidos, Comunicaciones, Gestion_Piezas y Alarmas.

Conjuntamente se han empleado las secciones Tabla compartida que incluye la escritura de los objetos propios en la tabla compartida y tratamiento de algún objeto que se lee de ella; y la sección denominada Pap que es la sección programada en lenguaje grafcet y ha sido utilizada por ambos proyectos. A continuación explico la forma en que se ha compartido esta sección.

5.3.3. GRAFCET.

La sección Pap como ya he dicho es la que esta programada en grafcet y ha sido compartida. Esta sección se compone de tres partes Preliminar grafcet o Chart y Posterior.

El preliminar ha sido utilizado por ambos para la gestión de las setas de emergencia y el arranque de la estación.

El posterior ha sido utilizado por ambos para la activación de las salidas.

El Chart o parte grafcet de la sección ha sido compartido pero manteniendo la separación mediante la utilización de Macroetapas. En el grafcet principal o chart se programa el acceso a las macroetapas 9 y 19 la macroetapa 9 engloba los grafcets de la automatización de los transportes y gestión de la célula mientras que en la macroetapa 19 se engloban los grafcets utilizados para la automatización del almacén.



En el chart están también los grafcets de la guía GEMMA y de detección de actividad del SCADA.

5.3.4. SUBRUTINAS.

La subrutina SR1 se utiliza para incluir en la tabla compartida las entradas y salidas de la estación y algunos otros elementos.

Para la automatización del almacén y la supervisión mediante magelis se han utilizado las siguientes subrutinas:

Sr12 a 18 y SR20 a SR24.

Para la automatización de los transportes y gestión de la célula se han utilizado las las siguientes subrutinas:

SR0, SR2 a SR11, SR19 y SR25 a SR38.

5.3.5. MEMORIA.

La zona de memoria no esta repartida de la misma manera que el resto de las secciones del programa. En un principio hicimos una separación :

• En las variables booleanas yo utilizaría a partir del bit %M150.

• En las variables de tipo palabra utilizaría las primeras palabras hasta la palabra %MW170.

Estas primeras previsiones se quedaron cortas muy pronto especialmente teniendo en cuenta la inclusión de tablas de datos que pueden ocupar cientos de palabras. Y por ello al final se entremezclaron las variables.

No ha habido ese problema con las constantes pues sólo son utilizadas para el almacén.



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5.4. Descripción detallada del programa.


5.4.2. ESTRUCTURA DE DATOS.

5.4.2.1. Coordenadas de las posiciones de almacenaje.

El valor de las coordenadas en pulsos de las posiciones de almacén se guarda en la zona del autómata definida para constantes. Las coordenadas de las posiciones, pese a que por su valor se podrían haber almacenado en palabras, se han almacenado en dobles palabras porque la instrucción SMOVE utiliza este tipo de variables. De esta manera el acceso a las coordenadas es directo, sino habría que pasar las coordenadas a una doble para utilizarlas.

SÍMBOLO VARIABLE TIPO VALOR Pos_entrada_via0 %KD0 DWORD -1950 Pos_entrada_via1 %KD2 DWORD -4300 Pos_1_via0 %KD4 DWORD 0 Pos_1_via1 %KD6 DWORD 0 Pos_2_via0 %KD8 DWORD 3667 Pos_2_via1 %KD10 DWORD 0 Pos_3_via0 %KD12 DWORD 7333 Pos_3_via1 %KD14 DWORD 0 Pos_4_via0 %KD16 DWORD 11000 Pos_4_via1 %KD18 DWORD 0 Pos_5_via0 %KD20 DWORD 0 Pos_5_via1 %KD22 DWORD 3667 Pos_6_via0 %KD24 DWORD 3667 Pos_6_via1 %KD26 DWORD 3667 Pos_7_via0 %KD28 DWORD 7333 Pos_7_via1 %KD30 DWORD 3667 Pos_8_via0 %KD32 DWORD 11000 Pos_8_via1 %KD34 DWORD 3667 Pos_9_via0 %KD36 DWORD 0 Pos_9_via1 %KD38 DWORD 7333 Pos_10_via0 %KD40 DWORD 3667 Pos_10_via1 %KD42 DWORD 7333 Pos_11_via0 %KD44 DWORD 7333 Pos_11_via1 %KD46 DWORD 7333 Pos_12_via0 %KD48 DWORD 11000 Pos_12_via1 %KD50 DWORD 7333 Pos_13_via0 %KD52 DWORD 0 Pos_13_via1 %KD54 DWORD 11000 Pos_14_via0 %KD56 DWORD 3667 Pos_14_via1 %KD58 DWORD 11000



Pos_15_via0 %KD60 DWORD 7333 Pos_15_via1 %KD62 DWORD 11000 Pos_16_via0 %KD64 DWORD 11000 Pos_16_via1 %KD66 DWORD 11000 Pos_salida_via0 %KD68 DWORD 11000 Pos_salida_via1 %KD70 DWORD -4400

Tabla que muestra las coordenadas que se guardan en la zona de memoria configurada como constantes.

Imagen que muestra las posiciones de almacén con sus respectivas numeraciones.

El origen de coordenadas se fija en la posición número 1 del almacén, por eso las coordenadas de la posición de entrada son negativas al igual que la coordenada del eje 1 para la posición de salida de las piezas del almacén a la cinta transportadora.

Dada la estructura matricial de las posiciones del almacén vemos en la tabla de las coordenadas que éstas se repiten, en la siguiente tabla se muestran los valores con su correspondencia e milímetros.

VALOR EN PASOS EQUIVALENTE EN mm -1950 -29.25 -29.25 -4300 64.5 64.5 3667 55.005 55 7333 109.995 110 11000 165 165 -4400 -66 -66

La tabla indica la correspondencia entre los valores de las coordenadas y en milímetros.

El origen de esta relación entre unidades físicas (milímetros) y unidades lógicas (pulsos de comando), está en las características del motor y las características del husillo a bolas encargado de transformar la rotación en traslación alo largo del eje.

Una característica fundamental de un motor paso a paso es el ángulo de paso o los pasos por vuelta que indican lo mismo, este parámetro se especifica para un funcionamiento en paso completo (o full sep). En nuestro caso el motor tiene una ángulo de paso de 3,6º, es decir 100



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pasos por vuelta, pero como el motor funciona en modo medio paso (half sep), según configuración de la Tarjeta del traductor ESD 1200, entonces tenemos 200 pulsos de comando por cada vuelta.

Para pasar al movimiento lineal solo queda saber el paso de avance del husillo, por medición directa tenemos un paso de 3 milímetros en cada vuelta. Esto implica que 200 pasos suponen un desplazamiento lineal de 3 milímetros. Solo queda aplicar una simple regla de te para calcular los valores de las coordenadas.

5.4.2.2. Tabla de Intercambio.

Son las zonas de memoria que se utilizan para la transferencia de la información de las piezas entre el gestor de la célula y el almacén de piezas. Comprende dos tablas de 10 palabras, la primera es donde deja los datos el gestor cuando manda una pieza hacia la entrada de almacén y manda una orden de almacenar, en la segunda tabla es el almacén el que devuelve al gestor de la célula los datos de la pieza que se le ordena suministrar.

Cada una de estas dos tablas tienen una longitud de diez palabras en las que se guarda la información relevante referente a la pieza. En los palets durante el proceso productivo se guardan más datos sobre el estado de la pieza en cada fase de la producción, estos datos ya no se guardan porque las piezas que llegan al almacén están todas terminadas y han tenido que pasar la verificación que se realiza en la estación 4. Tabla de donde se recoge la

información sobre la pieza que se almacena.

Después calculo la posición que debe ocupar la pieza dentro del almacén y en función de esta posición ocupara esta información un lugar en una tabla donde guardare la información de las 16 piezas que puede haber en el almacén. Para denominar la dirección de inicio de la tabla, %MW1600, utilizo el símbolo volcado_pieza_fabricada, por lo que la tabla se de signará de la siguiente manera: volcado_pieza_fabricada:10 (dirección de inicio: longitud).

Para las ordenes de salida lo hago es calcular la posición de donde voy a coger la pieza y pasar su información a otra tabla de intercambio donde el gestor recogerá la información de la pieza.

Pieza que ENTRA al

ALMACÉN Palabra de Intercambio

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO %MW1600 0 DIA DE SEMANA INICIO %MW1601 SEGUNDOS DE INICIO 0 %MW1602 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MW1603 MES DE INICIO DIA DE INICIO %MW1604 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MW1605 ESTADO PIEZA TIPO PIEZA %MW1606 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1607 en reserva en reserva %MW1608 en reserva en reserva %MW1609 en reserva en reserva



El símbolo utilizado para la palabra de inicio de la tabla de salida del almacén %MW1610 es Volcado_pieza_pedida.

Pieza que SALE del

ALMACEN Palabra de Intercambio WORD BYTE ALTO BYTE BAJO %MW1610 0 DIA DE SEMANA INICIO %MW1611 SEGUNDOS DE INICIO 0 %MW1612 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MW1613 MES DE INICIO DIA DE INICIO %MW1614 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MW1615 ESTADO PIEZA TIPO PIEZA %MW1616 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1617 en reserva en reserva %MW1618 en reserva en reserva %MW1619 en reserva en reserva

5.4.2.3. Tablas de datos de las piezas.

Esta tabla comienza en la dirección %MW400 (inicio_datos_almacen) y guarda registros de 10 palabras por pieza es decir ocupara hasta la %MW559 10MW * 16 pos. =160 palabras.

Transferencia de la información. Al recibir la orden de almacenar una pieza tengo que calcular la posición donde debo almacenar la pieza y después colocar la información en el lugar correspondiente de la tabla.

Inicio_datos_almacen[no_posición]:10:=volcado_pieza_fabricada:10

5.4.2.4. Tabla de tipos de pieza.

Ala vez que se crea una tabla con todos los datos de las piezas que se almacenan se crea otra que tiene solamente los tipos de pieza. Mediante esta tabla se consigue la visualización de manera más cómoda al igual que se facilita el proceso de búsqueda de piezas en el almacén y se controla mejor la cantidad de piezas de cada tipo en el almacén.

Esta tabla fue la primera que se creó y ocupa las direcciones %MW0 a %MW17, asignando a la palabra %Mwi el contenido de la posición i del almacén, es decir la palabra %MW1 contiene el tipo de pieza almacenado den la posición 1.

5.4.2.5. Tablas de visualización de datos desde los terminales Magelis.

Como veremos en el capítulo dedicado a la supervisión mediante el terminal de explotación Magelis la asignación de objetos de pantalla con objetos de memoria es única, y para la visualización de varias tablas de datos por pantalla hay que asignar los datos a visualizar con una tabla en la que se irán depositando los datos que se quieren visualizar. Por ello se han tenido que crear diferentes tablas para lectura de datos, en otros casos ha sido necesaria la creación de tablas para datos en escritura por la necesidad del tratamiento de los datos o por necesidad de



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almacenamiento en zona de recogida de datos por otro elemento como el gestor de la célula o el SCADA.

5.4.2.6. Tabla compartida.

La Tabla compartida es un servicio que ofrece la red Fipway para la comunicación entre las diferentes estaciones conectadas a la red, consiste en la definición de una zona común de memoria para todos los autómatas en la que cada autómata participante puede escribir en una zona determinada y diferente, la tabla en conjunto recoge las informaciones escritas por todos los autómatas y las actualiza periódicamente en todos los autómatas de la red.

La tabla compartida de la red Fipway comienza en la palabra %MW200 y termina en la %MW327. Son 128 palabras.

Estación DESCRIPCIÓN Área producida de la tabla compartida

1 Identificación y carga de camisas %MW200-214 2 Montaje de componentes %MW215-229 3 Montaje de culatas %MW230-244 4 Verificación %MW245-259

5 Estación de proceso de identificación, clasificación y suministro %MW260-289

6 Proceso de suministro y carga de bases %MW290-296 7 Estación de almacén final %MW297-319

En capítulo dedicado a la tabla compartida se ven los elementos que incluye las estación 5 y otros detalles acerca de su utilización.

5.4.2.7. Tabla de dialogo con los terminales Magelis.

Hay tres tablas de diálogo correspondientes a los tres tipos de terminales Magelis que se van a conectar a la célula. Una tabla de diálogo para los terminales de teclado que se conectarán a través de unitelway, esta tabla de diálogo se configura en todos los autómatas de la célula y hace referencia al terminal conectado en ese autómata. Dos tablas de diálogo para los terminales de explotación táctiles, una para el terminal conectado a través del bus FIPIO y otra para el terminal que se conecta a través de la toma terminal de los autómatas por medio de unitelway, estas dos tablas de diálogo están sólo en la memoria del autómata de la estación 5.

5.4.3. SECCIONES.

5.4.3.1. Gestión Pedidos, Comunicaciones, Gestión piezas y Alarmas.

Estas secciones se dedican a la automatización de los transportes y la gestión de la célula. Para su explicación consultar la memoria del correspondiente proyecto.



5.4.3.2. Inicialización.

Esta sección se ejecuta condicionada al bit de sistema %S13. este bit permanece a 1 durante el primer ciclo de autómata después de puesta en run del autómata. Por ello las tareas que engloban esta sección sólo se ejecutarán una vez durante dicho ciclo

En esta sección se inicializan los valores de velocidad de movimiento utilizados para la operación en modo automático integrado.

También se hace el borrado de los bits de mando desde magelis, scada y scada Internet, así como otros valores de estado, asegurando una correcta puesta en marcha.

5.4.3.3. Gestión Magelis.

Esta sección gestiona el código necesario para el correcto funcionamiento de los terminales de explotación gráficos Magelis, gestiona algunas tareas comunes y la ejecución de las subrutinas 18, 21, 23, 24 en función de las páginas que se encuentren activas de dichos terminales. Esta sección y las subrutinas correspondientes se explican más ampliamente en el capítulo dedicado al terminal gráfico de explotación.

5.4.3.4. Tabla compartida.

Esta sección se encarga de escribir en la tabla compartida las palabras que por convenio se definieron así como se escriben los bits del scada, también se lanza la subrutina 1 que se encarga de escribir en la tabla compartida las imágenes de las entradas y salidas de la estación. Para ver la parte de la tabla compartida que afecta a la estación 5 le remito al capítulo Resumen de la tabla compartida don de explica todo esto.

5.4.4. GRAFCET.

La sección programada en grafcet se denomina en el programa con el nombre Pap, esta sección incluye tres apartados Preliminar, Chart y posterior, de ellos el único que se programa en lenguaje grafcet es el chart.

5.4.4.1. Preliminar.

En el preliminar se realiza la gestión de las emergencias originadas por las setas de la estación 5 , de los transportes o los mandos de emergencia de los terminales de explotación Magelis, los del sistema SCADA y los que provienen del servidor web desde Internet.

Además se realiza la inicialización del estado de funcionamiento de los ejes paso a paso.

También se realizan algunas tareas comunes del almacén como son la gestión de las subrutinas del almacén y la actualización de los contadores de las piezas del almacén.



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Imagen de la programación del módulo Preliminar.

5.4.4.2. Chart.

En esta sección se incluyen algunos grafcets generales y el acceso a las macroetapas.

Se incluye un grafcet que representa la Guía GEMMA, pero que realmente no se ha llegado a implementar ello se debe a que como el programa incluye dos automatizaciones con muchas peculiaridades resultaba complejo implementarlo. Se ha hecho un arranque de la máquina coordinado que satisfaga las necesidades de las dos partes y la gestión del funcionamiento se ha hecho independiente.

Se incluye el acceso a la macroetapa 9 que unifica todos los grafcet dedicados a la automatización de los transportes ( a excepción de la inicialización de los Transportes, que como veremos se incluye en el chart).

Al igual que la macroetapa 9 hace con los transportes la macroetapa 19 unifica los grafcets utilizados para la automatización del almacén.

Hay un pequeño grafcet que se encarga de la detección de actividad del SCADA. Mediante este grafcet se detecta si el sistema SCADA está funcionando o no permitiendo tener mayor control de actuación y limitar la actuación de sus mandos en caso de que se quedasen bloqueados. La detección se puede realizar por la inclusión en el sistema SCADA de un bit de escritura en el autómata que marca y borra de forma intermitente con un periodo de un segundo.

Inicialización de los transportes.



Imagen de una de las páginas de chart.

5.4.4.3. Macroetapa 9.

Esta macroetapa reúne todos los grafcets de la automatización de los transportes.

Engloba las macroetapas 1 a 8. Para su explicación se debe remitir a la memoria del correspondiente proyecto.


Esta macroetapa como ya se ha dicho unifica los grafcets dedicados a la automatización del almacén intermedio o almacén de piezas. Establece la separación entre el rearme constituido por la macroetapa 20 y el funcionamiento normal en la macroetapa 21.

En el arranque de la máquina se activará la macroetapa 20 y una vez terminado el rearme de los ejes se pasa a la macroetapa 21 de funcionamiento normal.



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Esta macroetapa es esencial para el buen funcionamiento de la estación. En ella se realizan las tareas necesarias para la que los ejes hagan la toma de origen correctamente.

Puntos de partida:

Con los ejes sin referenciar ( sin haber hecho la toma de origen), no pueden funcionar en modo automático, lo que significa que la función smove no se puede utilizar.

Tampoco funcionan todas las órdenes de modo manual. Concretamente, con los ejes sin referenciar únicamente funcionan tres órdenes de modo manual:

Las instrucciones jog_p y jog_m que son los mandos indefinidos a vista en los sentidos positivo y negativo respectivamente.

La instrucción de toma de origen en modo manual. Esta instrucción ejecuta una toma de origen en el sentido definido en la configuración de los ejes. Se utiliza la configuración Leva larga sentido menos por lo que la toma de origen será de coordenadas positivas hacia el origen que está configurado en la posición 0,0.

Esta instrucción tiene una peculiaridad que complica el rearme, esta instrucción no obedece a los finales de carrera delos extremos. Esto supone que en caso de encontrarse en una coordenada negativa si se le ordena hacer una toma de origen el eje intentará realizarla llegará alo extremos activará los finales de carrera y no se detendrá hasta chocar y quedar bloqueado lo que pese a detener el movimiento no consigue detener al motor.

La solución a este problema parece sencilla pues se conoce la coordenada en cada momento, pues bastaría saber cuando es negativa y actuar en consecuencia, pero tenemos el problema de la perdida de coordenadas, los arranques iniciales sin referencia, y el que se haya movido el eje, por accidente fuera de las coordenadas indicadas.



En la figura siguiente se muestra el grafcet de rearme que a continuación explico.

5.4.4.5.1. Etapas 9, 0 y 8

Son etapas donde se realiza un reconocimiento de fallos como son la seta de emergencia o la alimentación que pese a su restablecimiento deben ser reconocidos.

Después de la etapa 9 comienza una divergencia que lo que hace es separar el rearme de los dos ejes. Las etapas de la rama izquierda corresponden al eje 0 o vía 0 del módulo y las de la derecha a la vía 1. La condición de activación de las etapas 10 y 11 es que no haya fallo en los ejes y que no estén referenciados los ejes.

5.4.4.5.2. Etapa 10

Una vez llegamos a la etapa 10 comenzamos a explicar el rearme de uno de los ejes, para el otro es exactamente lo mismo cambiando las condiciones de cambio, o bien las etapas grafcet de una rama por las de la otra rama o bien los objetos de memoria del eje 0 por los del eje 1.

Si la coordenadas son positivas o se encuentra activa la leva de origen se intenta hacer una toma de origen directa en la etapa 5. y si no es así se pasa a la etapa 1.

5.4.4.5.3. Etapa1.

En la etapa 1 se activa el comando de desplazamiento a vista positivo jog_p que desplaza indefinidamente el eje en su sentido positivo. La salida de esta etapa y la consiguiente desactivación del comando se produce cuando transcurre un determinado tiempo o cuando llega al extremo final de carrera positivo (esta instrucción si que detiene al eje en los extremos).



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El tiempo estimado de activación se estima para garantizar que a la finalización del movimiento se encontrará en una coordenada positiva, este tiempo se determina experimentalmente, si se encuentra en el inicio en posiciones negativas próximas al origen y fuera de la leva de origen puede darse el caso de que llegase al extremo, también se daría este caso si se encuentra en la parte positiva con una coordenada errónea negativa. Estos tiempos son diferentes para los dos ejes por tener el origen en diferente posición se estimo 4 segundos para el eje 0 y 5 para el eje 1.

5.4.4.5.4. Etapa 2.

Esta etapa supone una pequeña espera. Y a la salida se hace el reset de la orden toma de origen, por si hubiera quedado bloqueada.

5.4.4.5.5. Etapa 5.

Se accede desde la etapa 10 con una coordenada positiva o detección de la leva de origen o desde la etapa 2 una vez que hemos llevado al eje a una coordenada positiva. En esta etapa se activa la orden de toma de origen en modo manual. Y a la salida se desactiva dicha orden.

Transiciones de salida.

La transición hacia la etapa 16 tiene la condición de que no esté referenciado el eje o que transcurran 10 segundos. Se estima que si en 10 segundos no ha hecho la toma de origen es porque algo ha fallado.

La transición hacia la etapa 14 se produce si el eje está referenciado.

5.4.4.5.6. Etapa 14.

En esta etapa y en la 15 se espera a que estén los dos ejes configurados, cuando se activan las dos etapas 14 y 15 se cumple la transición y prosigue hacia la etapa de salida.

5.4.4.5.7. Etapa 16.

Como ya hemos dicho la orden de toma de origen en modo manual no detiene al eje ante la activación de los finales de carrera de los ejes por ello cuando se detectan hay que ordenarle la parada inmediata mediante la orden stop que se programa en la acción a la activación. En la acción continua se desactiva el stop y se activa el reconocimiento de fallo, pues la orden de parada inmediata en medio de una toma de origen provoca un fallo de comando rechazado que es preciso reconocer. En la etapa a la desactivación se borra el reconocimiento de fallo.

La transición de salida supone que no hay fallo en el eje (fallo reconocido).



5.4.4.5.8. Etapa 7.

En realidad no cumple ninguna función, su transición a la entrada es la misma que a la salida. En la depuración introducía un retraso de ayuda para la depuración.

5.4.4.5.9. Etapa Out

Una vez están configurados los ejes la salida es directa. A la salida de esta macroetapa se activa la macro 21.


Esta macroetapa se encarga de la gestión de los modos de funcionamiento del almacén. Hay cuatro posibles modos de funcionamiento:

• Automático Integrado.

• Manual SCADA.

• Manual Magelis.

• Test.

5.4.4.6.1. Selección del modo de funcionamiento.

En la siguiente imagen vemos la parte del grafcet en la que se gestiona el cambio de modo de funcionamiento.



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En la etapa 0 la máquina se encuentra en modo de funcionamiento automático integrado pero no está realizado ninguna orden, se activan los bits de almacén libre y máquina disponible. Es en esta etapa donde se puede cambiar de modo de funcionamiento. Si recibe una orden pasa a la etapa 1 y ya no es posible el cambio de modo de funcionamiento hasta que se termine de ejecutar la orden en proceso.

Para pasar a modo de funcionamiento Manual SCADA se debe activar el mando que activa el bit Manual_scada, para el manejo del scada debe verse la memoria y manual de usuario correspondientes.

Imagen de la pantalla de inicio de la estación 5 en el SCADA.

Para pasar a modo manual magelis se debe activar el botón manual en la pantalla de mando del almacén, como se explica en el capítulo dedicado al terminal.

Imagen de la pantalla de Mando del almacén de piezas.



Para ejecutar el test se debe seleccionar en la botonera el modo automático en el selector man / auto, se debe seleccionar independiente en el selector ind / int y se debe pulsar a continuación el pulsador de marcha.

Imagen de las botoneras de las estaciones.

5.4.4.6.2. Funcionamiento en modo Automático Integrado.

Éste es el modo de funcionamiento por defecto de la máquina. En este modo de funcionamiento se integra en la producción automática de toda la célula, recibe las ordenes de almacenar piezas y suministrar piezas y recibe y entrega respectivamente la información que de las piezas se guarda.

El envío de las ordenes por parte del gestor de la célula y la recepción de las mismas por parte del almacén se realiza siguiendo un protocolo que se definió para todas las estaciones, este diálogo se establece por medio de dos palabras, en nuestro caso %mw274 y %mw289, en las que una es de lectura y otra es de escritura respectivamente para el almacén y al contrario para el gestor. A continuación se muestran las posibilidades de diálogo entre ambos agentes.

• Órdenes a la estación 5.

En la siguiente tabla se muestran las posibles órdenes a la estación 5.

%MW274 Codificación de orden a est5

1 Extraer pieza negra 2 Extraer pieza negra con tapa 3 Extraer pieza roja 4 Extraer pieza roja tapa 5 Almacenar pieza 6 Pasar pieza 7 Extraer pieza metálica 8 Extraer pieza metálica con tapa

• Diálogo con el gestor de la célula.

El diálogo entre el gestor de la célula y las estaciones se produce por medio de dos palabras de la tabla compartida, en nuestro caso no haría falta porque el gestor está implementado en el mismo autómata que el almacén.

%MW289 Estado del Pedido en la estación 5.

(almacén de piezas)

%MW289=5 si Operación Efectuada %MW289=7 si Operación Defectuosa %MW289=9 ORDEN RECIBIDA



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Una vez que hemos visto las posibilidades de comunicación sólo nos falta ver como se realiza la misma. En la figura siguiente se muestra la parte del grafcet de la macroetapa 21 correspondiente al modo Automático integrado con las transiciones abiertas.

Proceso de ejecución de una instrucción: 1 se recibe, 4 se ejecuta, 5 ejecución correcta y 6 ejecución errónea.

Desde la etapa 0 al recibir una orden válida se pasa a la etapa 1. Aquí se le comunica al gestor de la célula que se ha recibido la orden correctamente ( y se ha hecho una copia de la misma). La salida de esta etapa se produce cuando el gestor tras recibir la respuesta del almacén borra la orden, con lo que se confirma que se ha enterado de la respuesta del almacén.

En la etapa 4 se ejecuta la instrucción. Los grafcets de ejecución de las operaciones se encuentran en la macroetapa 22 . Al finalizar la operación se produce una respuesta al gestor en función de la realización correcta o no de la operación.

En caso de operación correcta la transición que se activa es la que va a la etapa 5 donde espera 1 segundo a que se entere el gestor y después se retira esta respuesta y se pasa a la etapa 0.

En caso de operación errónea se pasa a la etapa 6 y se espera confirmación de fallo. En el terminal Gráfico de Explotación Magelis se podrá ver mediante una alarma el tipo de fallo ocurrido.




Esta macroetapa gestiona la realización de las operaciones en modo automático Integrado y las operaciones del modo de test. En la primera página de grafcet de esta macroetapa se gestiona la selección de la operación a realizar. Se pueden ver los saltos a posteriores etapas que como veremos corresponden a grafcets independientes para cada operación que como veremos también ocupan páginas diferentes.

Las transiciones de esta selección son el tipo de orden a ejecutar y que el grafcet de la macroetapa 21 se encuentre en su etapa 4 que es la correspondiente a la ejecución de orden , y para el modo de test se requiere que esté activa la etapa 8 del mismo grafcet (modo test activo).

• La etapa 1 conduce a una operación de almacenamiento.

• La etapa 2 conduce a una operación de suministro de una pieza.

• La etapa 3 conduce a una operación de pasar pieza.

• La etapa 4 lleva a la ejecución del test.

Las transiciones de salida son temporizadas.

A continuación pasamos a describir los grafcets de funcionamiento de la máquina para cada una de las operaciones.

5.4.4.8. Operación almacenar pieza.

Consiste en almacenar la pieza que llega a la entrada del almacén en la posición adecuada del almacén. La secuencia de operaciones a realizar es la siguiente:

• Llega la pieza al almacén.

Se detecta por medio del sensor capacitivo en la entrada.

• Identificación y comprobación.



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Por medio de los tres sensores que se encuentran a la entrada. También se realiza una comprobación de la coincidencia del resultado de la identificación con el dato de tipo de pieza suministrado. Si se produce error se activa una alarma y si no se prosigue.

• Cálculo de la posición que debe ocupar la pieza dentro del almacén.

Si todas posicione correspondientes a ese tipo de pieza están ocupadas se genera una alarma y en caso contrario se consigue el número de una posición de almacén que se utilizará para e movimiento a dicha posición.

Movimiento a entrada.

Se realiza un movimiento a la entrada del almacén. El código utilizado es e siguiente: (* Movimiento a la entrada del almacén *) IF Via0_done AND Via1_done AND NOT Via0_stop AND NOT Via1_stop AND E5_piston_arriba AND NOT E5_piston_abajo THEN No_mov_via0:=0; No_mov_via1:=20; Puntero_via0:=0; Puntero_via1:=1; SMOVE %CH5.0(0,90,9,Pos_entrada_via0[Puntero_via0],Velocidad_almacena_pieza,0); SMOVE %CH5.1(20,90,9,Pos_entrada_via0[Puntero_via1],Velocidad_almacena_pieza,0); END_IF;

La instrucción smove como se vio en el capítulo correspondiente al módulo TSX CFY 21 se puede programar directamente o mediante la pantalla de introducción asistida.

Pantalla de programación de la instrucción smove correspondiente al movimiento de la vía 0 que se indicaba en el código anterior. La posición y velocidad no están con símbolos porque no se verían.

Se hacen unas comprobaciones previas al lanzamiento de las órdenes de movimiento como puede ser que el brazo esté arriba. En la palabra no_mov_vía0 se encuentra el número de



posición a la que se va a realizar el movimiento. Por ser la posición origen y valor 0 el calculo de los punteros no es necesario se asignan 0 el primero y 1 el siguiente. Estos índices son para el desplazamiento por las posiciones de la tabla de constantes donde se almacenan las coordenadas de las posiciones del almacén. A continuación se lanzan las instrucciones de movimiento. Estas instrucciones se deben lanzar una sola vez por ello se deben lanzar o bien en acciones al inicio o en flacos de bits.

La transición de salida es el fin del movimiento.

• Se baja el brazo y se activa el vacío.

Estas operaciones son simultáneas y se realizan para coger la pieza que se encuentra a la entrada con la ventosa que posee el brazo en su extremo. La transición de fin de etapa es que el brazo esté abajo y el vacío activado.

• Se sube el brazo.

Una vez cogida la pieza se sube el brazo para poder realizar los movimientos. La transición es el sensor de brazo arriba.

• Movimiento a posición de destino.

Se realiza el movimiento a la posición que se había calculado. A continuación y mediante el código se explica como se cogen las coordenadas de esa posición. No_mov_via0:=No_posicion; No_mov_via1:=No_posicion+20; Puntero_via0:=No_posicion*2; Puntero_via1:=Puntero_via0+1; SMOVE %CH5.0(0,90,9,Pos_entrada_via0[Puntero_via0],Velocidad_almacena_pieza,0); SMOVE %CH5.1(20,90,9,Pos_entrada_via0[Puntero_via1],Velocidad_almacena_pieza,0);

En la palabra no_posición se encuentra la posición calculada. Las palabras no_mov_via0 (1) se utilizan de manera informativa en la instrucción SMOVE son útiles para depuración y por ello se utilizan diferentes valores en función del tipo de operación y de la posición de destino. Los puntero tienen mayor importancia, en el caso anterior por ser la posición 0 era un caso particular más sencillo, éste es el caso general. En el direccionamiento indexado de las palabras dobles ya se tiene en cuenta que las dobles palabras ocupan 2 palabras y por ello el índice de la vía 1 (puntero_via1) sólo se incrementa en 1 porque las coordenadas de ambos ejes van alternadas vía 0 y vía 1 de cada posición de almacén. En el cálculo del índice de la vía 0 se multiplica por 2 por esta alternancia en las coordenadas.

• Espera de 1 segundo.

No sería necesaria, pero no se pierde nada. En el proceso de depuración del programa se incluyeron entre las etapas descritas más esperas para comprobar el buen funcionamiento del programa y esta etapa es una de ellas.

• Se baja el brazo.



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Para depositar la pieza el brazo debe estar abajo. Se comprueba en la transición de salida el sensor de brazo abajo.

• Se desactiva el vacío.

El vació debe permanecer activo durante todo el traslado, una vez se llega a la posición de destino y se ha bajado el brazo ya se puede desactivar. Se comprueba la desactivación del sensor de vacío.

• Se sube el brazo.

La transición de salida es el sensor de brazo arriba.

• Movimiento a la posición 1 del almacén.

Después de todas las órdenes se ejecuta este movimiento que en realidad no es necesario. La forma de realizarlo es la misma que en los otros casos.

• Transferencia de información y Operación Realizada.

Una vez se realiza el último movimiento sólo queda coger la información de la pieza de la tabla de intercambio y depositarla en la posición correspondiente de la tabla de datos de las piezas del almacén, también se escribe el tipo de pieza en la tabla de tipos de pieza

Finalmente se escribe operación realizada, esto hace que el grafcet de la macroetapa 21 pase de la etapa 4 (ejecutando orden) a la etapa 5 de operación realizada en la que está 1 segundo. En caso de alarma por fallo en la identificación o por fallo en el cálculo de la posición se escribe operación defectuosa y el grafcet de la macroetapa 21 pasa a la etapa 6. La salida de la etapa 31 se realiza cuando se borra operación realizada, es decir a la salida de la etapa 5 del grafcet de la macro 21.

En la imagen se muestra el grafcet correspondiente a la operación de almacenamiento.



5.4.4.9. Operación suministrar pieza.

Todas las operaciones tienen muchos aspectos en común, los aspectos que se han explicado ampliamente en la operación de almacenaje ya no se volverán a explicar para evitar la repetición. Por ello en la explicación de las operaciones de suministro y las posteriores de pasar pieza y test se enunciarán las acciones de cada operación y se explicarán aquellas que no se hayan explicado, o tengan alguna particularidad que merezca la pena ser tratada.

La operación suministrar pieza se ejecuta por petición del gestor de la célula, su origen son los pedidos de tres piezas y una base que se lanzan tanto desde Magelis como desde el SCADA. En la petición va implícito el tipo de pieza que se solicita pues hay tantos tipos de petición como tipos de pieza definidos. Vamos a ver las acciones que se realizan en la ejecución de la operación de suministro de pieza.

• Comprobación de que hay pieza del tipo solicitado.

En caso de que no haya se lanza una alarma.

• Cálculo de la posición de la pieza que se va a sacar.

• Movimiento a la posición de la pieza a suministrar.

• Bajar brazo y vacío.

• Subir brazo.

• Movimiento a la salida del almacén.

• Bajar brazo.

En la salida del almacén hay un sensor capacitivo que permite detectar si el brazo lleva una pieza o no la lleva. Para detectar si el brazo lleva una pieza basta con llevarla a la posición de salida del almacén y bajar el brazo sin soltarla. En esta posición se debe activar el detector capacitivo si el brazo lleva pieza, mientras que si no lleva pieza no se activará.

• Desactivar vacío.

• Subir brazo.

• Movimiento a posición 1 del almacén.

• Transferencia de la información y operación realizada.

En este caso se toma la información de la pieza de las tablas de información de la s piezas del almacén y es escribe en la zona de salida de la tabla de intercambio. Se borra el tipo de pieza de la tabla de tipos de piezas y los datos correspondientes a esa posición de las tablas de datos de las piezas.



5-196

La salida por operación realizada es igual que para el caso de almacenar pieza. Algunas esperas incluidas en el grafcet se han omitido, pero no tienen especial importancia.

5.4.4.10. Operación pasar pieza.

Ésta es una operación singular que coge la pieza que le llega al almacén y la pasa a la posición de salida directamente sin ser almacenada. Dispone de las siguientes acciones:

• Movimiento a la posición de entrada.

• Bajar brazo y vacío

• Subir brazo.

• Movimiento a la salida del almacén.

• Bajar brazo.

• Desactivar vacío.

• Subir brazo.

• Movimiento a posición 1 del almacén.

• Transferencia de la información y operación realizada.

En este caso la información de la zona de entrada se pasa a la zona de salida de la misma tabla.

5.4.4.11. Operación de test.

El modo de test aunque se define como un modo de funcionamiento diferenciado se ha implementado como una operación más: cuando entra en el modo de test se activa esta operación. Esta operación consiste en la activación del brazo y el vacío; y en la realización de movimientos por las diferentes posiciones del almacén a diferentes velocidades de los ejes. Al finalizar esta secuencia la máquina vuelve a modo automático integrado.

Se consigue un autodiagnóstico por máximos tiempos, y un diagnóstico visual que es imprescindible en el caso de los movimientos de los ejes, por ello a única manera de activar el modo de test será desde botonera, lo que también permitirá al operario activar la seta de emergencia en caso necesario.

Utilidad del modo de test.

El modo de test es útil porque con su activación se realizan de forma automática una serie de acciones variadas que permiten observar el comportamiento de los elementos del almacén. En



modo automático integrado podría darse el caso de estar el almacén lleno, y entonces si no hay pedidos, el almacén no realiza ninguna acción. Con el terminal Magelis pasándola máquina a modo manual podemos realizar las acciones que queramos, pero es más rápido y fácil activar el modo de test.

5.4.4.12. Posterior.

Esta sección se dedica a la activación de las salidas de los dos transportes a través de los módulos Momentum en el bus FIPIO y las salidas locales de la propia estación, que on las que nos ocupan en el presente proyecto.

La activación de las salidas se realiza mediante bits de etapas activas o bits de mando de SCADA magelis o SCADA Internet. Esta activación está condicionada a que se encuentren activos los correspondientes modos de funcionamiento en el grafcet de la macroetapa 21.

Además por ser este módulo posterior el último que se ejecuta del ciclo de autómata se incluyen dos instrucciones para la actualización de los números de las página visualizadas por los terminales gráficos táctiles magelis. Esto permite que ante un cambio de página se pueda diferenciar durante un ciclo, hasta la actualización al final del mismo, se pueda distinguir los cambios de página de los terminales. Esto se explica más ampliamente esn el capítulo dedicado a los terminales de explotación Magelis.

Imagen del Modulo posterior.



5-198

5.4.5. SUBRUTINAS.

Para la automatización del almacén se han empleado las subrutinas 12 a 24 a excepción de la subrutina 19. Las subrutinas 18 21 y 24 que se dedican a tareas para el funcionamiento correcto del terminal de explotación gráfica magelis se explican en el capítulo correspondiente a dicho terminal y por lo tanto no se explicarán en este apartado.

5.4.5.1. SR0, SR2 a SR11, SR19 y SR25 a SR38.

Estas son las subrutinas que se han empleado para la automatización de los transportes y la gestión de la producción.

5.4.5.2. SR1.

Esta subrutina se encarga de escribir en la tabla compartida una imagen de los bits de entrada y salida de la estación locales y remotos a través del bus Fipio. Además escribe algunas otras cosas más para cumplir con lo estipulado en la definición de la estructura de memoria que tienen todos los autómatas, se puede ver esta estructura en el capítulo siguiente resumen de la tabla compartida.

5.4.5.3. SR12.

Esta subrutina se encarga de calcular la posición que debe ocupar la pieza que se encuentra en la entrada del almacén y va a ser almacenada.

Imagen de la programación de la subrutina 12.



5.4.5.4. SR13.

Esta subrutina se encarga de hacer la comprobación de que los huecos reservados para las piezas del mismo tipo que la posición que se pretende almacenar no están todos llenos.

Imagen de la programación de la subrutina 13.

5.4.5.5. SR14.

Esta subrutina se encarga de gestionar los movimientos de los ejes en modo manual Magelis. Para este modo de funcionamiento, aunque sea manual los ejes funcionan en modo automático. De esta manera el usuario indicando solamente una posición de destino y una velocidad de movimiento consigue que los ejes se muevan a dicha posición. Existe una pantalla en el terminal que se dedica a depuración de fallos y que permite el paso de los ejes a modo manual, pero solo debe utilizarse en caso de fallo o necesidad mayor.

En esta subrutina se hacen comprobaciones de los valores indicados por el terminal y lanza las ordenes de movimiento si los parámetros son correctos y se detecta el flanco de un bit activado mediante un botón de magelis. La programación de las órdenes de movimiento es igual al de las órdenes de movimiento en modo automático integrado pero teniendo acceso directo al valor de la velocidad al antojo del operador a diferencia del modo automático integrado.

En la imagen se muestra la programación de la gestión del movimiento de los ejes en modo Manual Magelis.



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5.4.5.6. SR15.

Esta subrutina cumple las mismas funciones que la subrutina anterior pero para la actuación desde el sistema SCADA. Para su ejecución debe estar activo el SCADA y seleccionado el modo de funcionamiento Manual SCADA. Dispone de las mismas funciones que el terminal magelis para el movimiento pero no dispone de la posibilidad de pasar los ejes a modo manual por que como ya se explico esto sólo debe hacerse en caso de fallo y a pie de máquina.

La activación de las salidas del brazo y del vacío no se encuentran en esta subrutina, porque se encuentran en el módulo post, allí se programa directamente la activación de dichas salidas mediante la acción de botones en pantalla condicionando su actuación al modo de funcionamiento correspondiente en cada caso.

Programación delo s movimientos del brazo en modo Manual SCADA.

5.4.5.7. SR16.

Esta subrutina comprueba las coordenadas de los ejes y determina la posición de almacén que ocupa el brazo. Se utiliza para visualización en Magelis y en SCADA.

Imagen de la programación de la Subrutina 16.



5.4.5.8. SR17.

Esta subrutina realiza el proceso de identificación de las piezas en función del estado de los tres sensores de la entrada.

Además realiza un diagnóstico que identifica combinaciones erróneas en la activación de dichos sensores originadas por fallo en algún sensor.

Imagen de la programación de la Subrutina de identificación.

5.4.5.9. SR20.

Mediante esta subrutina se realiza la búsqueda en el almacén de la posición de la pieza que se ha solicitado al almacén. En primer lugar se busca en la posición 16 que es una posición de reserva que va a permitir tener un grado de libertad de actuación en caso de emergencia pudiendo utilizar dicha posición para el almacenamiento en modo manual de funcionamiento de alguna pieza, que permanecerá en el almacén de forma temporal y será la primera de su tipo de pieza en salir.



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5.4.5.10. SR22.

Esta subrutina realiza una tarea de conversión de datos para la visualización de los mismos en el SCADA. Algo como la conversión de BCD a entero que en el autómata se realiza con una instrucción, era más complicado de programar en el SCADA, como esta conversión también se realizaba para el terminal gráfico Magelis, esta implementación sólo supuso cambiar los objetos para selección de la tabla a visualizar, que para tener independencia entre SCADA y Magelis, son diferentes. Para una mejor comprensión, esto se explica en los apartados correspondientes a la subrutina 21 en el capítulo dedicado al terminal Magelis.

Subrutina de conversión de datos para visualización en SCADA.

5.4.5.11. SR23.

Esta subrutina se dedica a la evaluación de los máximos tiempos de actuación de las salidas del almacén y ala gestión general de las alarmas del almacén. Se escribe cada alarma en su correspondiente bit de la tabla compartida ( cuadro de alarmas de la tabla de diálogo de los terminales magelis de teclas que se pretende añadir). Y de estas palabras se pasan al cuadro de alarmas de la tabla de diálogo de los dos terminales de explotación táctiles, en la Sección Gestión Magelis. Se explican algunos detalles adicionales en el correspondiente apartado del capítulo de terminal Magelis.



CAPÍTULO 6.- Resumen de la tabla compartida.

6.1. Introducción.

Para la programación de todas las estaciones de la célula se definió un estructura de memoria que unificase la programación de todas ellas, la parte central de esta estructura es la tabla compartida de la red Fipway pero también se definió una zona de memoria para comunicación con terminales de explotación Magelis y otra zona de memoria para comunicación con el SCADA de forma homogénea por parte de todas las estaciones, evitando así el caos que se hubiese creado si cada estación hubiese utilizado su propia estructura. También se definió una zona de memoria para mandos y supervisión desde el web Server.

Los dos últimos apartados del capítulo presentan la estructura uniforme de comunicación entre el gestor de la célula y las demás estaciones en cuanto a recepción de órdenes y respuesta por parte de las estaciones.

6.2. Estructura de Memoria.

6.2.1. COMUNICACIÓN CON TERMINAL MAGELIS. VARIABLES SÍMBOLOS COMENTARIOS %MW100 Función_estática_magelis Pulsación teclas de

función MAGELIS %MW100:X0 Emergencia pulsar/pulsar Tecla de función F1

MAGELIS %MW100:X1 Automático local Tecla de función F2

MAGELIS %MW100:X2 Autómatico integrado Tecla de función F3

MAGELIS %MW100:X3 Manual Tecla de función F4

MAGELIS %MW100:X4 Rearme Tecla de función F5

MAGELIS %MW100:X5 Marcha Tecla de función F6

MAGELIS %MW100:X6 TEST Tecla de función F7

MAGELIS %MW100:X7 Emergencia Global La Magelis solo la escribe

en la estación Y el pl7 de la estación la debe rebotar a

%MW200+(i-1)*15:x7

Resumen de la tabla compartida.


6-204

i es el número de estación %MW100:X8 Rearme Global La Magelis solo la escribe


MW200+(i-1)*15:x8 %MW100:X9 Marcha Global La Magelis solo la escribe


MW200+(i-1)*15:x9

%MW101 Página_visualizada_magelis Número de página visualizada en MAGELIS

%MW102 Autorización_magelis Código de autorización para comunicación MAGELIS

%MW103 Led_estáticas_magelis Palabra mando pilotos de teclas estáticas MAGELIS

%MW103:X0 Tecla de función F1 MAGELIS










%MW104 Parpadeo Led_estáticas_magelis

Palabra mando pilotos de teclas estáticas MAGELIS













%MW105 Led_dinámicas_magelis Palabra mando pilotos de

teclas dinámicas MAGELIS %MW105:X0 Tecla de función R1

MAGELIS %MW105:X1 Tecla de función R2







MAGELIS %MW106 ParpadeoLed_dinámicas_mage

lis Palabra mando pilotos de

teclas dinámicas MAGELIS %MW106:X0 Tecla de función R1







6-206




MAGELIS %MW107 Alarmas_estación1 Cuadro alarmas estación 1

MAGELIS %MW107:X0 Maxtiempo Cinta %MW202:X0 %MW107:X1 Maxtiempo subir %MW202:X1 %MW107:X2 Maxtiempo pieza mala %MW202:X2 %MW107:X3 Maxtiempo lector %MW202:X3 %MW107:X4 Faltan camisas %MW202:X4 %MW107:X5 Estación pausa %MW202:X5 %MW107:X6 Estacion fin de ciclo %MW202:X6 %MW107:X7 Fallo interno %MW202:X7 %MW107:X8 Seta de emergencia %MW202:X8 %MW107:X9 Linea en pausa %MW202:X9 %MW107:X10 Paro ciclo en la linea %MW202:X10 %MW107:X11 Parada en accidente1 %MW202:X11 %MW107:X12 %MW202:X12 %MW107:X13 %MW202:X13 %MW107:X14 Emergencia local %MW202:X14 %MW107:X15 Emergencia global %MW202:X15 %MW108 Alarmas_estación 2 Cuadro alarmas estación 2

MAGELIS %MW108:X0 %MW217:X0 %MW108:X1 %MW217:X1 %MW108:X2 %MW217:X2 %MW108:X3 %MW217:X3 %MW108:X4 %MW217:X4 %MW108:X5 Estación pausa %MW217:X5 %MW108:X6 Estacion fin de ciclo %MW217:X6 %MW108:X7 Fallo interno %MW217:X7 %MW108:X8 Seta de emergencia %MW217:X8 %MW108:X9 Linea en pausa %MW217:X9 %MW108:X10 Paro ciclo en la linea %MW217:X10 %MW108:X11 Parada en accidente2 %MW217:X11 %MW108:X12 %MW217:X12 %MW108:X13 %MW217:X13 %MW108:X14 Emergencia local %MW217:X14 %MW108:X15 Emergencia global %MW217:X15 %MW109 Alarmas_estación 3 Cuadro alarmas estación 3

MAGELIS



%MW109:X0 Maxtiempo cinta %MW232:X0 %MW109:X1 Maxtiempo subir/bajar %MW232:X1 %MW109:X2 Maxtiempo girar %MW232:X2 %MW109:X3 Maxtiempo cargar %MW232:X3 %MW109:X4 Faltan culatas %MW232:X4 %MW109:X5 Estación pausa %MW232:X5 %MW109:X6 Estacion fin de ciclo %MW232:X6 %MW109:X7 Fallo interno %MW232:X7 %MW109:X8 Seta de emergencia %MW232:X8 %MW109:X9 Linea en pausa %MW232:X9 %MW109:X10 Paro ciclo en la linea %MW232:X10 %MW109:X11 Parada en accidente3 %MW232:X11 %MW109:X12 %MW232:X12 %MW109:X13 %MW232:X13 %MW109:X14 Emergencia local %MW232:X14 %MW109:X15 Emergencia global %MW232:X15 %MW110 Alarmas_estación 4 Cuadro alarmas estación 4

MAGELIS %MW110:X0 Maxtiempo verificador %MW247:X0 %MW110:X1 Maxtiempo subir/bajar %MW247:X1 %MW110:X2 Maxtiempo girar %MW247:X2 %MW110:X3 Maxtiempo vacio %MW247:X3 %MW110:X4 Maxtiempo sacar pieza %MW247:X4 %MW110:X5 Estación pausa %MW247:X5 %MW110:X6 Estacion fin de ciclo %MW247:X6 %MW110:X7 Fallo interno %MW247:X7 %MW110:X8 Seta de emergencia %MW247:X8 %MW110:X9 Linea en pausa %MW247:X9 %MW110:X10 Paro ciclo en la linea %MW247:X10 %MW110:X11 Parada en accidente4 %MW247:X11 %MW110:X12 %MW247:X12 %MW110:X13 %MW247:X13 %MW110:X14 Emergencia local %MW247:X14 %MW110:X15 Emergencia global %MW247:X15 %MW111 Alarmas_estación 5 Cuadro alarmas estación 5

MAGELIS %MW111:X0 Seta emergencia %MW262:X0 %MW111:X1 Seta emergencia Transporte 1 %MW262:X1 %MW111:X2 Seta emergencia Transporte 2 %MW262:X2 %MW111:X3 Pieza no localizada %MW262:X3 %MW111:X4 Pedido no localizado %MW262:X4 %MW111:X5 Pieza en est 1 no corresponde %MW262:X5 %MW111:X6 Pieza en est 2 no corresponde %MW262:X6 %MW111:X7 Pieza en est 3 no corresponde %MW262:X7 %MW111:X8 Pieza en est 4 no corresponde %MW262:X8 %MW111:X9 Maxtiempo_lectura_escritura %MW262:X9



6-208

Transporte 1 %MW111:X10 Maxtiempo para automatico int

Transporte 1 %MW262:X10

%MW111:X11 Operacion lectura/escritura defectuosa en el transporte1

%MW262:X11

%MW111:X12 Operacion lectura/escritura defectuosa en el transporte2

%MW262:X12

%MW111:X13 Palet1 vacio y no memoria vacia

%MW262:X13

%MW111:X14 Emergencia local %MW262:X14 %MW111:X15 Emergencia global %MW262:X15 %MW112 Solo se utiliza en la est5 y en la

7 Cuadro alarmas estación 5

MAGELIS %MW112:X0 Pedido en est 6 no corresponde %MW263:X0 %MW112:X1 Pedido en est 7 no corresponde %MW263:X1 %MW112:X2 Pedido en est 8 no corresponde %MW263:X2 %MW112:X3 %MW263:X3 %MW112:X4 Maxtiempo_lectura_escritura

Transporte 2 %MW263:X4

%MW112:X5 Maxtiempo para automatico int Transporte 2

%MW263:X5

%MW112:X6 %MW263:X6 %MW112:X7 %MW263:X7 %MW112:X8 No hay tipo pieza solicitada en

el almacen %MW263:X8

%MW112:X9 Almacen lleno y pieza a la entrada

%MW263:X9

%MW112:X10 Tipo de pieza lleno y pieza de ese tipo a la entrada

%MW263:X10

%MW112:X11 Máximo tiempo ejecucion de movimiento

%MW263:X11

%MW112:X12 Máximo tiempo bajar brazo %MW263:X12 %MW112:X13 Máximo tiempo subir brazo %MW263:X13 %MW112:X14 Máximo tiempo vacío %MW263:X14 %MW112:X15 Tipo de pieza a la entrada no

coincide con información de tipo de pieza a almacenar

%MW263:X15

%MW113 Alarmas_estación 6 Cuadro alarmas estación 6 MAGELIS

%MW113:X0 Maxtiempo izda/drcha %MW292:X0 %MW113:X1 Maxtiempo bajar/subir %MW292:X1 %MW113:X2 Maxtiempo sacar palet %MW292:X2 %MW113:X3 Maxtiempo vacio %MW292:X3 %MW113:X4 Estación pausa %MW292:X4 %MW113:X5 Estación pausa %MW292:X5 %MW113:X6 Estacion fin de ciclo %MW292:X6



%MW113:X7 Fallo interno %MW292:X7 %MW113:X8 Seta de emergencia %MW292:X8 %MW113:X9 Linea en pausa %MW292:X9 %MW113:X10 Paro ciclo en la linea %MW292:X10 %MW113:X11 Parada en accidente6 %MW292:X11 %MW113:X12 Faltan palet negros %MW292:X12 %MW113:X13 Faltan palet blanco %MW292:X13 %MW113:X14 Emergencia local %MW292:X14 %MW113:X15 Emergencia global %MW292:X15 %MW114 Alarmas_estación 7 Cuadro alarmas estación 7

MAGELIS %MW114:X0 Emerg_autómata Falla en cpu o Falla en

módulo entradas o Falla en módulo salidas.113

%MW114:X1 Emerg_módulo_ejes Falla en el módulo de control de ejes.114

%MW114:X2 Emerg_límites_x Eje x sobrepasa límites máximos de posición.115

%MW114:X3 Emerg_límites_z Eje z sobrepasa límites máximos de posición.116

%MW114:X4 Max_tmp_sacar_telescopio Máximo tiempo en sacar el telescopio117

%MW114:X5 Max_tmp_recoger_telescopio Máximo tiempo en recoger el telescopio118

%MW114:X6 Max_tmp_subir_cargador Máximo tiempo en subir el cargador119

%MW114:X7 Max_tmp_bajar_cargador Máximo tiempo en bajar el cargador120

%MW114:X8 Max_tmp_extender_cargador Máximo tiempo en extender el cargador121

%MW114:X9 Max_tmp_recoger_cargador Máximo tiempo en recoger el cargador122

%MW114:X10 Emergencia Indicativo de que se ha pulsado la seta de emergencia o el móvil ha alcanzado alguno de los topes máximos de seguridad.123

%MW114:X11 Emergencia_global Bit indicativo de que ha sucedido una emergencia global124

%MW114:X12 Seta Emergencia Magelis La seta de emergencia de la magelis ha sido pulsada.125

%MW114:X13 Seta Emergencia SCADA La seta de emergencia del SCADA se encuentra pulsada.126



6-210

%MW114:X14 127 %MW114:X15 128 %MW115 Solo se utiliza en la est5 y en la

7 Palabra imagen del cuadro

de alarmas MAGELIS %MW115:X0 Emerg_orden_1 Se ha producido un error

en procesamiento de la orden 1.129

%MW115:X1 Emerg_orden_2 Se ha producido un error en procesamiento de la orden 2.130







%MW115:X8 .137 %MW115:X9 .138 %MW115:X10 .139 %MW115:X11 .140 %MW115:X12 .141 %MW115:X13 .142 %MW115:X14 .143 %MW115:X15 .144

6.2.1.1. Tabla de dialogo

TODAS LA MAGELIS EXCEPTO TÁCTIL DEFINEN LOS SIGUIENTES EQUIPAMIENTOS



Y LAS FUNCIONES DE TABLA DIALOGO EXCEPTO TÁCTIL CON EL EQUIPAMIENTO MASTER.

6.2.1.2. Tabla compartida

EL PL7 DE LA ESTACION 5



6-212

ESCRIBE EN TABLA COMPARTIDA PARTE DE LA TABLA DE DIALOGO CON LA MAGELIS

%MW260:=%MW100;

%MW261:=%MW101;

%MW262:=%MW111;

%MW263:=%MW112;

COGE DATOS DE LA TABLA COMPARTIDA Y LOS VUELCA EN LA TABLA DE DIALOGO PARA QUE VISUALICE LAS ALARMAS DE OTROS AUTÓMATAS

%MW107:=%MW202;

%MW108:=%MW217;

%MW109:=%MW232;

%MW110:=%MW247;

%MW113:=%MW292;

%MW114:=%MW299;

%MW115:=%MW300;

6.2.1.3. Cuadro de alarmas

%MW107 Alarmas_estación1 Cuadro alarmas estación 1 MAGELIS %MW108 Alarmas_estación 2 Cuadro alarmas estación 2 MAGELIS %MW109 Alarmas_estación 3 Cuadro alarmas estación 3 MAGELIS %MW110 Alarmas_estación 4 Cuadro alarmas estación 4 MAGELIS %MW111 Alarmas_estación 5 Cuadro alarmas estación 5 MAGELIS %MW112 Alarmas_estación 5 Cuadro alarmas estación 5 MAGELIS %MW113 Alarmas_estación 6 Cuadro alarmas estación 6 MAGELIS %MW114 Alarmas_estación 7 Cuadro alarmas estación 7 MAGELIS %MW115 Alarmas_estación 7 Cuadro alarmas estación 7 MAGELIS



6.2.1.4. Mandos manuales

Los mandos manuales se escribirán desde las teclas R de las Magelis o desde las zonas táctiles.

EN TODAS LAS ESTACIONES SE UTILIZA LA MISMA PALABRA. AL DEFINIRLOS EN LAS MAGELIS HABRA QUE PONER EL EQUIPAMIENTO CORRESPONDIENTE

ESTACIÓN 5

%MW121 Teclas dinámicas de las Magelis (teclas R)

%MW121:X0 Magelis_brazo Mando manual Magelis brazo neumático estación 5

%MW121:X1 Magelis_tope Mando manual Magelis activación tope en cinta transportadora de la estación 5

%MW121:X2 Magelis_vacio Mando manual Magelis activación vacío en estación 5

%MW121:X3 Magelis_cinta Mando manual Magelis de la cinta transportadora estación 5

%MW121:X4 Magelis_mov_pap Mando Manual Magelis ejecución de movimiento a la posición indicada en la palabra de consigna

%MW121:X5 magelis_stop_pap Parada inmediata de los dos ejes paso a paso

%MW121:X6 T1_enclavamiento1 Mandos Manuales(en la estación 5)

%MW121:X7 T1_enclavamiento2 Mandos Manuales %MW121:X8 T1_enclavamiento3 Mandos Manuales %MW121:X9 T1_enclavamiento4 Mandos Manuales %MW121:X10 T1_desviar Mandos Manuales %MW121:X11 T1_tope1 Mandos Manuales %MW121:X12 T1_tope2 Mandos Manuales %MW121:X13 T1_tope3 Mandos Manuales %MW121:X14 T1_tope4 Mandos Manuales %MW121:X15 T1_tope5 Mandos Manuales %MW122 Teclas dinámicas de las

Magelis (teclas R)

%MW122:X0 %MW122:X1 T1_cinta12 Mandos Manuales %MW122:X2 T1_cinta345 Mandos Manuales %MW122:X3 T2_enclavamiento1 Mandos Manuales %MW122:X4 T2_enclavamiento2 Mandos Manuales %MW122:X5 T2_enclavamiento3 Mandos Manuales %MW122:X6 T2_enclavamiento4 Mandos Manuales %MW122:X7 T2_desviar Mandos Manuales



6-214

%MW122:X8 T2_tope1 Mandos Manuales %MW122:X9 T2_tope2 Mandos Manuales %MW122:X10 T2_tope3 Mandos Manuales %MW122:X11 T2_tope4 Mandos Manuales %MW122:X12 T2_tope5 Mandos Manuales %MW122:X13 T2_cinta12 Mandos Manuales %MW122:X14 T2_cinta345 Mandos Manuales %MW122:X15 Mandos Manuales Mandos Manuales %MW32 Posición_destino_scada Mandos Manuales Scada posición

de destino almacén %MD30 Velocidad_Scada Mandos Manuales Scada

velocidad movimiento ejes

6.2.1.5. Creación de las páginas de Magelis

En la creación de aplicaciones de Magelis las paginas de aplicación tendrán la siguiente estructura:

Paginas aplicación de 1 a 9 Páginas generales de la célula de fabricación.

Paginas aplicación de 10 a 19

Estación 1


Estación 2


Estación 3


Estación 4


Estación 5


Estación 6


Estación 7

Las paginas de alarma tendrán la siguiente estructura:

Paginas alarma de 1 a 16 Estación 1









6.2.2. ÓRDENES DESDE EL SCADA

Comunicación con SCADA. (Debido a que solo los PREMIUM tienen BITS de memoria por encima del %M256, se han definido a partir del %M188 para todas las estaciones).

Estación 5

VARIABLES SÍMBOLOS COMENTARIOS Función_estática_SCADA Pulsación teclas de función

SCADA %M188 Emergencia_scada Emergencia pulsar / pulsar

SCADA %M189 Automático_local_scada Automático local SCADA %M190 Automático_integrado_scada Automático integrado SCADA %M191 Manual_scada manual SCADA %M192 Rearme_scada REARME SCADA %M193 Marcha_scada marcha SCADA %M194 Test_scada TEST SCADA %M195 Rearme_global_scada Rearme global SCADA %M196 Emergencia_global_scada Emergencia Global desde el

SCADA %M197 %M198 %M199 %M200 %M201 %M202 %M203 Función_estática_SCADA %M204 scada_brazo Mando manual SCADA brazo

neumático estación 5 %M205 scada_tope Mando manual SCADA

activación tope en cinta transportadora de la estación 5

%M206 scada_vacio Mando manual SCADA activación vacío en estación 5

%M207 scada_cinta Mando manual SCADA de la cinta transportadora estación 5

%M208 scada_man_pap Mando Manual SCADA ejecución de movimiento a la posición indicada en la palabra de consigna

%M209 scada_stop_pap Parada inmediata de los dos ejes



6-216

paso a paso %M210 T1_enclavamiento1 Mandos Manuales (en la

estación5) %M211 T1_enclavamiento2 Mandos Manuales %M212 T1_enclavamiento3 Mandos Manuales %M213 T1_enclavamiento4 Mandos Manuales %M214 T1_desviar Mandos Manuales %M215 T1_tope1 Mandos Manuales %M216 T1_tope2 Mandos Manuales %M217 T1_tope3 Mandos Manuales %M218 T1_tope4 Mandos Manuales %M219 T1_tope5 Mandos Manuales %M220 T1_cinta12 Mandos Manuales %M221 T1_cinta345 Mandos Manuales %M222 T2_enclavamiento1 Mandos Manuales %M223 T2_enclavamiento2 Mandos Manuales %M224 T2_enclavamiento3 Mandos Manuales %M225 T2_enclavamiento4 Mandos Manuales %M226 T2_desviar Mandos Manuales %M227 T2_tope1 Mandos Manuales %M228 T2_tope2 Mandos Manuales %M229 T2_tope3 Mandos Manuales %M230 T2_tope4 Mandos Manuales %M231 T2_tope5 Mandos Manuales %M232 T2_cinta12 Mandos Manuales %M233 T2_cinta345 Mandos Manuales %M234 Mandos Manuales %M235 Mandos Manuales Palabras de Consigna de Posición y velocidad del SCADA a la Estación 5 %MW32 Posición_destino_scada Mandos Manuales Scada posición de

destino almacén %MD30 Velocidad_Scada Mandos Manuales Scada velocidad

movimiento ejes

6.2.3. SCADA INTERNET

Comunicación con SCADA INTERNET. En todos los autómatas igual.

VARIABLES SÍMBOLOS COMENTARIOS %MW170 Función_estática_SCADA

INTERNET Pulsación teclas de función

SCADA INTERNET %MW170:X0 Emergencia pulsar / pulsar SCADA INTERNET %MW170:X1 Automático local SCADA INTERNET %MW170:X2 Automático integrado SCADA INTERNET %MW170:X3 Manual SCADA INTERNET



%MW170:X4 REARME SCADA INTERNET %MW170:X5 Marcha SCADA INTERNET %MW170:X6 TEST %MW170:X7 Emergencia Global El SCADA INTERNET solo la

escribe en la estación 1 Y el pl7 de la estación1 la debe rebotar a %MW205 :x7

%MW170:X8 Rearme Global El SCADA INTERNET solo la escribe en la estación 1 Y el pl7 de la estación1 la debe rebotar a %MW205 :x8

%MW170:X9 Marcha Global El Scada solo la escribe en la estación 1 Y el pl7 de la estación1 la debe rebotar a %MW205 :x9

%MW170:X10 %MW170:X11 %MW170:X12 %MW170:X13 %MW170:X14 %MW170:X15 %MW171 Función_estática_SCADA

INTERNET

%MW171:X0 Cinta_avanza Mandos Manuales %MW171:X1 Cinta_retrocede Mandos Manuales %MW171:X2 Pinza_drcha Mandos Manuales %MW171:X3 Pinza izda Mandos Manuales %MW171:X4 Pinza_Sube_baja Mandos Manuales %MW171:X5 Cargador Mandos Manuales %MW171:X6 Pinza Mandos Manuales %MW171:X7 Lector Mandos Manuales %MW171:X8 Mandos Manuales %MW171:X9 Mandos Manuales %MW171:X10 Mandos Manuales %MW171:X11 Mandos Manuales %MW171:X12 Mandos Manuales %MW171:X13 Mandos Manuales %MW171:X14 Mandos Manuales %MW171:X15 Mandos Manuales %MW172 Función_estática_SCADA

INTERNET

%MW172:X0 Mandos Manuales %MW172:X1 Mandos Manuales %MW172:X2 Mandos Manuales %MW172:X3 Mandos Manuales %MW172:X4 Mandos Manuales



6-218

%MW172:X5 Mandos Manuales %MW172:X6 Mandos Manuales %MW172:X7 Mandos Manuales %MW172:X8 Mandos Manuales %MW172:X9 Mandos Manuales %MW172:X10 Mandos Manuales %MW172:X11 Mandos Manuales %MW172:X12 Mandos Manuales %MW172:X13 Mandos Manuales %MW172:X14 Mandos Manuales %MW172:X15 Mandos Manuales

En las palabras siguientes las aplicaciones PL7 deberán volcar el estado de las etapas de Grafcet. El significado de cada etapa depende de la aplicación en concreto.

%MW190 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X0-%X15 %MW191 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X16-%X31 %MW192 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X32-%X47 %MW193 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X48-%X63 %MW194 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X64-%X79 %MW195 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X80-%X95 %MW196 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X96-%X111 %MW197 Etapas Grafcet Etapas Grafcet %X112-%X127

6.3. Tabla compartida red Fipway.

La tabla compartida de la red Fipway comienza en la palabra %MW200 y termina en la %MW327. Son 128 palabras.

Estación DESCRIPCIÓN Área producida de la tabla compartida

1 Identificación y carga de camisas %MW200-214 2 Montaje de componentes %MW215-229 3 Montaje de culatas %MW230-244 4 Verificación %MW245-259 5 Estación de proceso de identificación,

clasificación y suministro %MW260-289

6 Proceso de suministro y carga de bases %MW290-296 7 Estación de almacén final %MW297-319

6.3.1. ESTACIÓN 5 VARIABLES SÍMBOLOS COMENTARIOS En la palabra %MW260 se almacena el estado de las teclas de función de la magelis

directamente conectada al autómata a través de la toma terminal %MW260:=%MW100;



%MW260 Imagen_teclas_magelis estacion5 Palabra imagen de pulsación de teclas MAGELIS

%MW260:X0 Emergencia pulsar / pulsar Bit imagen de pulsación de tecla F1 MAGELIS

%MW260:X1 Automático local Bit imagen de pulsación de tecla F2 MAGELIS

%MW260:X2 Automático integrado Bit imagen de pulsación de tecla F3 MAGELIS

%MW260:X3 Manual Bit imagen de pulsación de tecla F4 MAGELIS

%MW260:X4 Rearme Bit imagen de pulsación de tecla F5 MAGELIS

%MW260:X5 Marcha Bit imagen de pulsación de tecla F6 MAGELIS

%MW260:X6 TEST Bit imagen de pulsación de tecla F7 MAGELIS

%MW260:X7 Emergencia Global La MAGELIS la ha escrito en la estación %MW100:X7 Y el pl7 la ha rebotado

%MW260:X8 Rearme Global La MAGELIS la ha escrito en la estación %MW100:X8 Y el pl7 la ha rebotado

%MW260:X9 Marcha Global La MAGELIS la ha escrito en la estación %MW100:X9 Y el pl7 la ha rebotado

%MW260:X10 %MW260:X11 %MW260:X12 %MW260:X13 %MW260:X14 %MW260:X15 En la palabra %MW261 se almacena la página visualizada por la magelis

%MW261:=%MW101 %MW261 Imagen_páginas_magelis estacion 5 Palabra imagen de

página de visualización MAGELIS



6-220

En la palabra %MW262 se almacena el cuadro de alarmas producido localmente en el autómata para poder ser visualizadas en Magelis conectadas a otros autómatas.

%MW262 Imagen_alarmas5_magelis Palabra imagen del cuadro de alarmas MAGELIS

%MW262:X0 Seta emergencia %MW262:X1 Seta emergencia Transporte

1

%MW262:X2 Seta emergencia Transporte 2

%MW262:X3 Pieza no localizada %MW262:X4 Pedido no localizado %MW262:X5 Pieza en est 1 no

corresponde

%MW262:X6 Pieza en est 2 no corresponde



%MW262:X9 Maxtiempo_lectura_escritura Transporte 1

%MW262:X10 Maxtiempo para automático int Transporte 1

%MW262:X11 Operación lectura / escritura defectuosa en el transporte1

%MW262:X12 Operación lectura / escritura defectuosa en el transporte2

%MW262:X13 Palet1 vacio y no memoria vacia

%MW262:X14 Emergencia local %MW262:X15 Emergencia global %MW263 Solo se utiliza en la est5 y

en la 7 Palabra imagen del cuadro de

alarmas MAGELIS %MW263:X0 Pedido en est 6 no

corresponde

%MW263:X1 Pedido en est 7 no corresponde

%MW263:X2 Pedido en est 8 no corresponde

%MW263:X3 %MW263:X4 Maxtiempo_lectura_escritur

a Transporte 2

%MW263:X5 Maxtiempo para automático int Transporte 2

%MW263:X6 %MW263:X7



%MW263:X8 No hay tipo pieza solicitada en el almacén

%MW263:X9 Almacén lleno y pieza a la entrada

%MW263:X10 Tipo de pieza lleno y pieza de ese tipo a la entrada

%MW263:X11 Máximo tiempo ejecución de movimiento

%MW263:X12 Máximo tiempo bajar brazo %MW263:X13 Máximo tiempo subir brazo %MW263:X14 Máximo tiempo vacío %MW263:X15 Tipo de pieza a la entrada no

coincide con información de tipo de pieza a almacenar

%MW264 Bits_compartidos_de estado Palabra de estados compartida autómata 5

%MW264:X0 MANUAL %MW264:X1 TEST %MW264:X2 AUTOMATICO LOCAL %MW264:X3 AUTÓMATICO

INTEGRADO

%MW264:X4 MAQUINA DISPONIBLE ESTADO INICIAL DE AUTOMATICO INTEGRADO

%MW264:X5 MAQUINA EN DEFECTO %MW264:X6 Bit actividad %mw264:x6:=%s5; %MW264:X7 %MW265 Entradas digitales 16 primeras entradas

digitales %MW265:X0 %I1.0 Primera entrada (Seta de

emergencia en la botonera) %MW265:X1 %I1.1 Segunda entrada (Pulsador

de la botonera de marcha) %MW265:X2 %I1.2 Tercera entrada (Conmutador

de la botonera Automático =1) %MW265:X3 %I1.3 Cuarta entrada (Conmutador

de la botonera independiente =1)

%MW265:X4 %I1.4 Quinta entrada (Pulsador de la botonera de reset)

%MW265:X5 %I1.5 Sexta entrada (Detector capacitivo de la salida del almacén)

%MW265:X6 %I1.6 Séptima entrada (Detector capacitivo a la entrada del almacén)



6-222

%MW265:X7 %I1.7 Octava entrada(Detector inductivo de identificación de piezas)

%MW265:X8 %I1.8 Novena entrada (Detector óptico de identificación de piezas)

%MW265:X9 %I1.9 Décima entrada (Sensor que indica que el pistón esta arriba)

%MW265:X10 %I1.10 Undécima entrada (Sensor que indica que el pistón esta abajo)

%MW265:X11 %I1.11 Duodécima entrada (Sensor de la electro válvula de vacío)

%MW265:X12 %I1.12 Decimotercera entrada (tope abierto coge pieza)

%MW265:X13 %I1.13 Decimocuarta entrada (sensor óptico detecta pieza en tope)

%MW265:X14 %MW265:X15 %MW266 Entradas digitales 16 segundas entradas

digitales Posición %MW266:X0 %I\0.2.1\0.0 T1_palet_estacion1 %MW266:X1 %I\0.2.1\0.1 T1_palet_estacion2 %MW266:X2 %I\0.2.1\0.2 T1_palet_estacion3 %MW266:X3 %I\0.2.1\0.3 T1_palet_estacion4 %MW266:X4 %I\0.2.1\0.4 T1_desvío %MW266:X5 %I\0.2.1\0.5 T1_paro_intermedio %MW266:X6 %MW266:X7 %I\0.2.1\0.7 T1_emergencia %MW266:X8 %I\0.2.1\0.8 T1_marcha %MW266:X9 %I\0.2.1\0.9 T1_ind_int %MW266:X10 %I\0.2.1\0.10 T1_borrar %MW266:X11 %I\0.2.1\0.11 T1_manual_automatico %MW266:X12 %MW266:X13 %MW266:X14 %MW266:X15 %MW267 Entradas digitales 16 terceras entradas digitales %MW267:X0 %I\0.2.2\0.0 T2_palet_estacion1 %MW267:X1 %I\0.2.2\0.1 T2_palet_estacion2 %MW267:X2 %I\0.2.2\0.2 T2_palet_estacion3 %MW267:X3 %I\0.2.2\0.3 T2_palet_estacion4 %MW267:X4 %I\0.2.2\0.4 T2_desvio %MW267:X5 %I\0.2.2\0.5 T2_paro_intermedio %MW267:X6



%MW267:X7 %I\0.2.2\0.7 T2_emergencia %MW267:X8 %I\0.2.2\0.8 T2_marcha %MW267:X9 %I\0.2.2\0.9 T2_ind_int %MW267:X10 %I\0.2.2\0.10 T2_borrar %MW267:X11 %I\0.2.2\0.11 T2_manual_automatico %MW267:X12 %I\0.2.2\0.12 T2_optico_robot1 %MW267:X13 %I\0.2.2\0.13 T2_optico_robot2 %MW267:X14 %I\0.2.2\0.14 T2_optico_almacen %MW267:X15 %MW268 Salidas digitales 16 primeras salidas digitales %MW268:X0 %Q2.0 Primera salida (Bajar pistón

para coger pieza) %MW268:X1 %Q2.1 Segunda salida (Abrir tope

paso piezas) %MW268:X2 %Q2.2 Tercera salida (Vacío para

coger la pieza) %MW268:X3 %Q2.3 Cuarta salida (Cinta

transportadora estación 5) %MW268:X4 %I\0.2.1\0.16 T1_enclavamiento1 %MW268:X5 %I\0.2.1\0.17 T1_enclavamiento2 %MW268:X6 %I\0.2.1\0.18 T1_enclavamiento3 %MW268:X7 %I\0.2.1\0.19 T1_enclavamiento4 %MW268:X8 %I\0.2.1\0.20 T1_desviar %MW268:X9 %I\0.2.1\0.21 T1_tope1 %MW268:X10 %I\0.2.1\0.22 T1_tope2 %MW268:X11 %I\0.2.1\0.23 T1_tope3 %MW268:X12 %I\0.2.1\0.24 T1_tope4 %MW268:X13 %I\0.2.1\0.25 T1_tope5 %MW268:X14 %I\0.2.1\0.26 T1_cinta12 %MW268:X15 %I\0.2.1\0.27 T1_cinta345 %MW269 Salidas digitales 16 segundas salidas digitales %MW269:X0 %I\0.2.2\0.16 T2_enclavamiento1 %MW269:X1 %I\0.2.2\0.17 T2_enclavamiento2 %MW269:X2 %I\0.2.2\0.18 T2_enclavamiento3 %MW269:X3 %I\0.2.2\0.19 T2_enclavamiento4 %MW269:X4 %I\0.2.2\0.20 T2_desviar %MW269:X5 %I\0.2.2\0.21 T2_tope1 %MW269:X6 %I\0.2.2\0.22 T2_tope2 %MW269:X7 %I\0.2.2\0.23 T2_tope3 %MW269:X8 %I\0.2.2\0.24 T2_tope4 %MW269:X9 %I\0.2.2\0.25 T2_tope5 %MW269:X10 %I\0.2.2\0.26 T2_cinta12 %MW269:X11 %I\0.2.2\0.27 T2_cinta345 %MW269:X12 %MW269:X13



6-224

%MW269:X14 %MW269:X15 %MW270 Codificación de orden a est1 Tipo de pieza

1 negra 2 negra con tapa 3 roja 4 roja tapa 7 metal 8 metal tapa

%MW271 Codificación de orden a est2 Tipo de pieza %MW272 Codificación de orden a est3 Tipo de pieza %MW273 Codificación de orden a est4 1 pasar pieza ( es con tapa)

2 verificar pieza %MW274 Codificación de orden a est5 1 Extraer pieza metálica

2 Extraer pieza roja 3 Extraer pieza negra 4 Extraer pieza con tapa 5 Almacenar pieza 6 Pasar pieza

%MW275 Codificación de orden a est6 Tipo de base 1 blanca 2 negra

%MW276 Codificación de orden a est7 Palabra que codifica la orden a ejecutar por la estación 7 a solicitud del scada

1=almacenar palet(%MW700:5= Fecha/hora del palet que se almacena)

2 = sacar un palet vacío del almacen

3 = sacar palet almacenado((%MW700:5= Fecha/hora palet que se desea sacar)

4 = coger un palet de la cinta y pasarlo al puesto 0

5 = coger un palet del puesto 0 y pasarlo a la cinta

6 = coger un palet del puesto (%MW51)

7 = dejar un palet en el puesto (%MW51)

8 = trasladar 1 palet desde el puesto (%MW51) al puesto (%MW52)

9 = Lectura almacén.(%MW51 puesto a



consultar) (%MW700:50= Información

palet almacenada en el autómata).

%MW277 %MD278 %ID5.0 Posición Eje x (horizontal) %MD280 %ID5.1 Posición Eje y (vertical) %MD282 %ID5.0.2 Velocidad Eje x (horizontal) %MD284 %ID5.1.2 Velocidad Eje y (horizontal) %MW286 Imagen entradas y estado

ejes paso a paso %MW286:X0 %I5.0.31 Via0_hd_lmax. Estado de la

entrada Fin de recorrido MÁS (=1 si activa).

%MW286:X1 %I5.0.32 Via0_hd_lmin. Estado de la entrada Fin de recorrido MENOS (=1 si activa).

%MW286:X2 %I5.1.31 Via1_hd_lmax. Estado de la entrada Fin de recorrido MÁS (=1 si activa).

%MW286:X3 %I5.1.32 Via1_hd_lmin. Estado de la entrada Fin de recorrido MENOS (=1 si activa).

%MW286:X4 %I5.0.14 Via0_home. Imagen de entradas físicas de levas de punto de origen.

%MW286:X5 %I5.1.14 Via1_home. Imagen de entradas físicas de levas de punto de origen.

%MW286:X6 %I5.0.1 Via0_done. Se han ejecutado todas las instrucciones.

%MW286:X7 %I5.1.1 Via1_done. Se han ejecutado todas las instrucciones.

%MW286:X8 %MW286:X9 %MW286:X10 %MW286:X11 %MW286:X12 %MW286:X13 %MW286:X14 %MW286:X15 %MW287 Posición Actual (0 Entrada,

1-16 Posiciones Almacén, 17 Salida ).

%MW288 %MW289 Estado del Pedido en est5

(almacén de piezas) %MW289=5 si Operación

Efectuada ó %MW289=7 si



6-226

Operación Defectuosa %MW289=9 ORDEN

RECIBIDA

6.4. Órdenes a las estaciones %MW

270 Codificación de

orden a est1 Tipo de pieza 1 negra 2 negra con tapa 3 roja 4 roja tapa 7 metal 8 metal tapa 10 poner muelle

%MW271

Codificación de orden a est2

Tipo de pieza

%MW272


Tipo de pieza

%MW273


1 pasar pieza ( es con tapa) 2 verificar pieza

%MW274


1 Extraer pieza negra 2 Extraer pieza negra con tapa 3 Extraer pieza roja 4 Extraer pieza roja tapa 5 Almacenar pieza 6 Pasar pieza 7 Extraer pieza metálica 8 Extraer pieza metálica con tapa

%MW275


Tipo de base 1 blanca 2 negra

%MW276


Palabra que codifica la orden a ejecutar por la estación 7 a solicitud del sacada

1 =almacenar palet(%MW700:5= Fecha / hora palet que se almacena)

2 = sacar un palet vacío del almacén 3 = sacar palet almacenado((%MW700:5=

Fecha / hora palet que se desea sacar) 4 = coger un palet de la cinta y pasarlo al

puesto 0 5 = coger un palet del puesto 0 y pasarlo a la

cinta 6 = coger un palet del puesto (%MW51) 7 = dejar un palet en el puesto (%MW51) 8 = trasladar 1 palet desde el puesto (%MW51)

al puesto (%MW52) 9 = Lectura almacén.(%MW51 puesto a



consultar) (%MW700:50= Información palet almacenada

en el autómata).

6.5. Respuesta de las estaciones %MW214 Estado del

Pedido en est1 %MW214=5 si Operación Efectuada ó

%MW214=7 si Operación Defectuosa %MW214=9 ORDEN RECIBIDA

%MW229 Estado del Pedido en est2

%MW229=5 si Operación Efectuada (Embolo puesto) ó %MW229=6 si Operación Efectuada (Muelle puesto) ó %MW229=7 si Operación Defectuosa para el émbolo ó %MW229=8 si Operación Defectuosa para el Muelle

%MW229=9 ORDEN RECIBIDA %MW244 Estado de la

operación en est3

%MW244=5 si Operación Efectuada ó %MW244=7 si Operación Defectuosa


operación en est4

%MW259=5 si Operación Efectuada ó %MW259=7 si Operación Defectuosa o %MW259=8 si cilindro en palet

%MW259=9 ORDEN RECIBIDA %MW289 Estado del

Pedido en est5 (almacen de piezas)


%MW289=9 ORDEN RECIBIDA

%MW293 Estado de la operación en est6

%MW293=5 si Operación Efectuada ó %MW293=7 si Operación Defectuosa ó %MW293=8 si Operación Irrealizable (pieza continua sobre palet)


operación en est7


%MW319=9 ORDEN RECIBIDA

6.6. Bits de sistema

6.6.1. ESTACIÓN 5 %MW264:X3 AUTÓMATICO

INTEGRADO

%MW264:X4 MAQUINA DISPONIBLE

ESTADO INICIAL DE AUTOMATICO INTEGRADO

%MW264:X6 Bit actividad %mw264:x6:=%s5;

Supervisión Mediante Terminal de Explotación Magelis.


7-228

CAPÍTULO 7.- Supervisión mediante Terminal de Explotación Magelis.

7.1. Introducción.

7.1.1. NECESIDAD DE LOS TERMINALES DE EXPLOTACIÓN.

El presente proyecto engloba dos partes diferenciadas y a la vez intrínsecamente relacionadas y con dependencia la una de la otra: la automatización del almacén y la monitorización de dicho almacén y de los transportes.

La estación 5 de la célula o estación de identificación, clasificación y almacenamiento, incluye como elemento de mando, o de ínter actuación por parte del hombre con la máquina en sentido de entrada, una botonera con una seta de emergencia dos botones pulsadores y dos conmutadores de selección de dos posiciones. Y en el sentido de salida no dispone de ningún elemento (obviando los LEDs de los módulos de entradas / salidas y de los módulos del autómata programable). Esto no influye en que se pueda realizar o no la automatización o no de la estación que sí se puede hacer, pero limita mucho las posibilidades.

Por otro lado el terminal de explotación requiere la atención del autómata programable en cuyo programa de aplicación se deben incluir las rutinas necesarias para hacerlo funcionar y otras rutinas que se encargarán tanto de preparar datos para su lectura en el terminal como de implementar las ordenes que se indican desde éste.

Terminal de Explotación Gráfico y Táctil Magelis XBT F 034310.



7.1.2. OBJETIVOS DE LA MONITORIZACIÓN.

Los enfoques de la Monitorización del almacén y la de los transportes han sido diferentes, mientras que del almacén se ha tomado un punto de vista físico, en la monitorización de los transportes se ha dejado de lado su aspecto físico para centrarse en otros aspectos como el flujo de datos sobre las piezas que transporta, es más una monitorización orientada a la gestión de la producción que se organiza en torno a los transportes, también hay que destacar que se ha centrado más el trabajo en el transporte de la zona de producción que por el momento y hasta la colocación de los robots en la zona de pedidos, ofrece más posibilidades de actuación.

7.1.2.1. El almacén.

Los objetivos en la monitorización del almacén han sido los siguientes:

• Visualización del estado actual de las posiciones de almacenaje de forma rápida y directa.

• Posibilidad de mando en modo manual.

• Visualización de los datos que las piezas almacenadas se guardan y posibilidad de modificación, en caso de algún error.

• Aviso de los posibles fallos de operación del almacén por medio de alarmas.

• Posibilidad de inicialización del almacén, lo que supone un borrado del estado del almacén, se pierden los datos pero se vuelve al estado conocido de almacén vacío.

En posteriores apartados de este capítulo se va a describir como se ha logrado cada uno de estos objetivos planteados.

7.1.2.2. Los Transportes.

Probablemente como ya he dicho es más una ayuda a la gestión de la producción que una monitorización de los transportes, pero como el elemento central de la organización de la producción son los transportes, incluyendo en los transportes también los identificadores de productos elemento primordial de la instalación a la cual le proporciona flexibilidad y posibilidad de actuación a costa de mayor complejidad.

• Los objetivos que se han perseguido son los siguientes:

• Visualización de los datos de los palets de la zona de producción en el momento de la lectura.

• Visualización de las tablas de datos que el autómata almacena de todos los palets en cada lectura tanto de pedidos como de piezas, contadores de las piezas, en producción producidas, en el almacén.



7-230

• Visualización del modo de funcionamiento del resto de las estaciones, si están o no en automático integrado, si pueden atender una orden y si realmente están funcionando (por medio del bit de actividad de cada estación y del SCADA)

• Lanzamiento de nuevos pedidos.

• Alarmas de los Transportes.

7.1.3. DESCRIPCIÓN DEL TERMINAL.

Las funciones principales de estos terminales son:

• - Visualizar datos procedentes del automatismo,

• - Modificar parámetros del automatismo,

• - Dirigir el automatismo mediante mandos Todo o Nada.

Posibilidades que ofrece el terminal



7.1.3.1. Descripción de los elementos en la parte delantera del terminal.

7 Indicador (LED) de comunicación

8 Indicador (LED) eco introducción teclado

11 Logotipo "pantalla de Color"

12 Indicador (LED) eco Alarmas

7.1.3.2. Características XBT-F 10" táctil

• Bloque táctil resistivo matricial de 10x13 zonas táctiles.

• Terminales con pantalla LCD, TFT color 256 colores (pantalla 10,4") y 640*480 píxeles.

• Protocolos telecargables de diferentes protocolos y fabricantes.

• Enlace con impresora.

7.1.3.3. Alimentación del Terminal.

Para alimentar el Terminal se utiliza la fuente de alimentación externa que se ve en la siguiente figura. Es una fuente estabilizada y cortocircuitable de 3 A.

Fuente de Alimentación y esquema de la regleta de conexión de la alimentación del Terminal.



7-232

7.1.3.4. Conexión del Terminal con el PC para programación.

La aplicación generada con el programa XBT L 1000 se almacena en el propio terminal, si es una aplicación pequeña o en una tarjeta PCMCIA de tipo I que puede tener diferentes capacidades (2MB, 4MB, 8MB o 10MB). Para transferir la aplicación al terminal se puede utilizar una conexión serie que dispone el terminal, y también se puede almacenar la aplicación directamente en la tarjeta de memoria, si se dispone de un ordenador portátil con una ranura PCMCIA o de un grabador de este tipo de tarjetas para PC de sobremesa. Nosotros utilizamos el primer método utilizando un cable especial suministrado por el fabricante.

Conexión del terminal con el PC.

7.1.3.5. Comunicación con los autómatas.

En la instalación dispone de una red Fipway que comunica todos los autómatas. Si conectamos un terminal a uno de los autómatas de la red, automáticamente tiene acceso a todos los autómatas de la red, permitiendo supervisar y controlar toda la instalación. Para la conexión con uno de los autómatas, se han utilizado dos medios distintos, un terminal se conecta por enlace serie Unitelway a uno cualquiera de los autómatas de la red, mientras que el otro terminal esta conectado en el bus Fipio que dispone la célula, como agente. Para la conexión al bus Fipio se utiliza una tarjeta PCMCIA de tipo III de comunicación que se instala en su ranura correspondiente al lado de la tarjeta de memoria.

Conexión con autómata mediante Unitelway, a la izquierda y mediante bus Fipio, a la derecha.



La aplicación creada será la misma para ambos terminales la única diferencia será la configuración del tipo de terminal y la zona de memoria donde guardará cada terminal su tabla de dialogo. Independientemente del tipo de terminal la comunicación con las estaciones es realizada a través de la red FIPWAY. Las tablas de diálogo se encuentran situadas en el autómata de la estación 5 de la célula.

El terminal de explotación debe de ser debidamente configurado para que pueda realizar las diferentes operaciones que permite. Para ello se le deberán configurar, los parámetros referentes a las comunicaciones entre el terminal de explotación y los diferentes autómatas de los cuales lee o en los cuales escribe información.

Cada uno de estos terminales de explotación utilizará una manera diferente de acceder hasta la red FIPWAY de la célula de fabricación. Por lo tanto podemos decir que cada uno de ellos utiliza diferente pasarela para acceder hasta la célula de fabricación.

7.1.4. CONFIGURACIÓN TERMINAL UNITELWAY

El terminal de explotación conectado a través de UNITELWAY es configurado de manera que los diferentes campos de la pantalla de configuración del tipo de terminal son los mostrados en la figura adjunta. Como se puede observar se selecciona el terminal XBT-F034310 que permite conexión a red y el protocolo de comunicación unitelway.

Configuración del tipo de terminal del terminal: UNITELWAY.

7.1.5. CONFIGURACIÓN TERMINAL FIPIO

El terminal de explotación conectado a través del bus FIPIO es configurado de manera que los diferentes campos de la pantalla de configuración del tipo de terminal son los mostrados en la figura adjunta. Como se puede observar, también se selecciona el terminal XBT-F034310 que permite conexión a red y el protocolo de comunicación Fipio.



7-234

Configuración del tipo de terminal del terminal de explotación FIPIO.

7.1.6. CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL TERMINAL.

En este apartado se pueden configurar los siguientes aspectos del terminal:

• Idioma por defecto.

• Página por defecto o página de Inicio.

• Protector de pantalla.

• Formato de Fecha.

• Formato de Hora.

• Contraseña.

• Impresora.

El idioma por defecto configurado es el español que es el único en la aplicación. La página por defecto que se utiliza es la página de aplicación número 1. Los formatos de Fecha y hora son los que habitualmente se utilizan aquí en España, para la fecha Día - Mes – Año y para la hora 24 horas.



La contraseña que se utiliza actualmente es que sale por defecto 1111 que podría cambiarse en caso de necesidad. Se configura como salida automática a los 5 minutos pero esta configuración se puede cambiar directamente desde el terminal, no así la contraseña que se ha de hacer desde la programación.

En la siguiente pantalla se muestra la configuración de la contraseña. Hay tres posibles niveles de protección mediante tres contraseñas A, B y C.

7.2. Símbolos Equipamientos.

Los equipamientos son los autómatas con los cuales se podrá comunicar el terminal de explotación. Se utiliza un nombre simbólico para tener más facilidad durante la creación de las páginas en la asignación de las variables de cada equipo este símbolo se corresponde con un equipo, es decir con la dirección de un equipo dentro de la red Fipway. En la aplicación tenemos definidos los equipamientos de todos los autómatas que forman parte de la célula de fabricación flexible por sus direcciones dentro de la red que los comunica, la red Fipway.

Pantalla de introducción de las direcciones de los equipos.



7-236

Si en la pantalla de introducción de los símbolos de los equipamientos abrimos la opción de avanzado, nos encontraremos con la posibilidad de indicar un fichero con la simbolización utilizada en el programa del autómata programado en pl7. Esta opción nos permite seleccionar las variables de actuación por el mismo nombre que les hemos asignado previamente en el programa de autómata. Para ello tenemos que previamente haber exportado el fichero de símbolos ( desde variables abrir el menú archivo en el pl7 y utilizar la opción exportar), fichero de texto con la extensión *.scy.

Símbolo equipamiento

Dirección Archivo de símbolos Longitud trama

est5 (1,5,0,0,1) C:\WINNT\Profiles...\simbolos.SCY

128

est1 (1,1,0,0,1) 128 est2 (1,2,0,0,1) 128 est3 (1,3,0,0,1) 128 est4 (1,4,0,0,1) 128 est6 (1,6,0,0,1) 128 est7 (1,7,0,0,1) 128

Tabla con la definición de los equipos conectados mediante símbolos y direcciones en la red.

Es muy importante la definición del primer equipamiento, pues sólo este podrá almacenar el grueso de la tabla de diálogo, como veremos en el siguiente apartado.

7.3. Tabla de Diálogo

La tabla de diálogo constituye el elemento fundamental en la comunicación entre el terminal y el / los autómatas programables. La tabla de dialogo permite configurar las diversas funciones que el terminal tiene implementadas y que se pueden utilizar en la elaboración de nuestra aplicación.

Pantalla de configuración de la tabla de diálogo.



Funciones de la tabla de diálogo.

• Imagen de las teclas de funciones estáticas

• Imagen de las teclas de sistema

• Imagen de las teclas numéricas

• Control de la comunicación

• Puesta en hora del autómata

• Número de la página indicada

• Número del último campo introducido

• Número de la última alarma acusada

• Últimos grupos de alarmas tomados en cuenta

• Informe

• Porcentaje de ocupación histórica

• Trazado de curvas efectuado(1 bit por curva)

• Firma de aplicación

• Número de la página que se va a procesar

• Número de campo que se va a introducir

• Mando de impresión

• Activación de trazado de curvas(1 bit por curva)

• Autorización de escritura de la tabla

• Prohibición de transferencia de la receta

• Borrado del histórico

• Mandos de encendido de los pilotos de las teclas de funciones estáticas

• Mandos de parpadeo de los pilotos de teclas de funciones estáticas

• Mandos de encendido de los pilotos de las teclas de funciones dinámicas

• Mandos de parpadeo de los pilotos de las teclas de funciones dinámicas

• Bloqueo de las teclas de funciones estáticas

• Bloqueo de las teclas de sistema

• Bloqueo de las teclas numéricas

• Tabla de alarmas

• Puesta en hora del terminal

• Tabla de impresión con formato libre (40 palabras como máximo) De todas estas funciones para nuestra aplicación hemos utilizado sólo algunas de ellas,

son las siguientes:



7-238

Indicación variable

Denominación función Sentido

%MW2520 Teclas sistema XBT->PLC %MW2521 Número de la página indicada XBT->PLC %MW2522 Ultima alarma tomada en cuenta XBT->PLC %MW2523 Ult. alarmas tomadas en cuenta XBT->PLC %MW2524 Número página a tratar XBT<->PLC %MW2525 Comando Impresión XBT<->PLC %MW2526 Autorización XBT<-PLC %MW2527 Cuadro de alarmas XBT<-PLC

Funciones configuradas en la tabla de dialogo de nuestra aplicación.

7.3.1. DIRECCIÓN DE INICIO DE LA TABLA DE DIÁLOGO.

El terminal se puede comunicar con muchos autómatas conectados en red, pero la tabla de diálogo debe ser única con una excepción. La tabla de diálogo debe estar toda ella en un autómata a excepción del cuadro de alarmas, ultimas alarmas tomadas en cuenta y última alarma tomada en cuenta.

La solución adoptada deja toda la tabla de diálogo en un autómata programable. El cuadro de alarmas se configura mediante lectura por parte de este autómata de las alarmas que los demás autómatas dejan en tabla compartida y la escribe junto con sus alarmas en el cuadro de alarmas de la tabla de diálogo.

La otra posible solución consiste en que el propio terminal de explotación magelis recoja directamente desde cada autómata el cuadro de alarmas. Para ello basta con que los equipamientos de todos los autómatas estén definidos, y configurados como participantes de la tabla de diálogo. Al incluir varios equipamientos es muy importante definir en primer lugar el equipo en el que queremos que se sitúe el grueso de la tabla compartida, puesto que la aplicación obliga a que sea este primero el único que la puede almacenar. El resto de equipos definidos, únicamente pueden utilizar las funciones de cuadro de alarmas, ultimas alarmas tomadas en cuenta y última alarma tomada en cuenta.

Algunas funciones de la tabla de diálogo que se han incluido no se utilizan pero se han incluido para hacer que el cuadro de alarmas comience en la misma dirección para tener compatibilidad con los terminales de Explotación Magelis de Teclas que se pretenden añadir a la instalación.

La tabla de diálogo de las dos magelis táctiles se almacena en el autómata de la estación 5 en las siguientes direcciones:

Terminal Inicio Tabla de Diálogo

UNITELWAY %MW2520

FIPIO %MW2500



Dirección de base de la tabla de dialogo de los dos terminales táctiles utilizados en la instalación.

El autómata de la estación 5 se encarga de recoger las alarmas de todos los autom.,atas para configurar el cuadro único de alarmas de la tabla compartida y escribe en dicha tabla compartida el número de página visualizada para que los autómatas de la instalación puedan utilizar esta variable en su programa.

Configuración de la dirección de inicio de la tabla de diálogo.

7.3.2. AUTORIZACIÓN.

Cuando se decide utilizar la tabla de diálogo y se configura ésta, se genera una palabra en función de la configuración de la misma que se puede utilizar como protección. Para ello la función de autorización debe estar incluida en la configuración de la tabla de diálogo. En nuestro caso con la configuración adoptada la palabra de configuración es A510 en hexadecimal. Este valor debe ser escrito por el autómata en el que reside la tabla de diálogo en la posición de la tabla en que se encuentre configurada la función de autorización.

7.3.3. NÚMERO DE PÁGINA INDICADA.

Por medio de esta función el terminal escribe en la correspondiente palabra de la tabla de diálogo el número de la página que se está visualizando. Como se ha mencionado con anterioridad, esta información que puede ser de utilidad para los diferentes autómatas de la red se introduce en tabla compartida por lo que de esta manera todos ellos reciben esta información actualizada periódicamente.

El número de la página indicada lo utilizarán los autómatas para la ejecución condicionada de código de actuación o preparación de datos para visualización, en el programa de los mismos.



7-240

7.3.4. CUADRO DE ALARMAS

Este apartado de la tabla de diálogo es el de mayor importancia. El terminal lleva incorporado un sistema de alarmas configurable desde la tabla de diálogo. En la tabla de diálogo se asigna un número determinado de palabras cuyos bits suponen individualmente la activación de una alarma.

El sistema propio de alarmas incluye lista histórica de alarmas, reconocimiento, activación de relé, indicación de la última alarma tomada en cuenta, ultimas alarmas tomadas en cuenta

En la aplicación se han reservado 9 palabras para la definición de las alarmas de las diferentes estaciones de la célula. Esto supone 1 palabra de alarmas por estación y 2 palabras para las estaciones 5 y 7 por su mayor complejidad.

Definición del tamaño del cuadro de alarmas.

El autómata de la estación 5 se encarga de conformar el cuadro de alarmas de la tabla de diálogo de los dos terminales de explotación Magelis táctiles. Además desde la definición de los objetivos de la aplicación se dispuso la posibilidad de conexión de terminales de explotación Magelis del tipo XBT- F011110 de 5” y conexión a la toma terminal de cualquiera de los autómatas de la célula al bus unitelway . La presencia de este nuevo terminal supone la creación de una zona para la tabla de diálogo de estos terminales. Se establece a partir de la palabra %MW100 de todos los autómatas y el cuadro de alarmas queda a partir de la dirección %MW107 ( de aquí la inclusión de funciones no utilizadas en la tabla de diálogo de los terminales táctiles).

Para cada alarma definida se puede crear una pantalla que informará del evento acaecido y las acciones recomendadas para la solución de los problemas; y además nos ofrece posibilidad de actuación frente a dicho suceso pues se permite la inclusión tanto de elementos de visualización como de mando en las páginas de alarma.

Pantalla de activación de una página de alarma mediante un bit del cuadro de alarmas.

Cada pantalla de alarmas puede ser activada por uno o varios bits del cuadro de alarmas de la tabla de diálogo.



7.4. Tipos de Páginas.

En su funcionamiento, un terminal utiliza páginas llamadas de sistema y páginas definidas para la aplicación.

7.4.1. LAS PÁGINAS DE SISTEMA

Son unas páginas predefinidas por el fabricante del terminal que permiten:

o El acceso a la lista de las páginas, de las alarmas, de las recetas y de los formularios.

o El acceso al histórico de las alarmas.

o La configuración de las contraseñas. Hay determinadas páginas que requieren un conocimiento profundo del funcionamiento de las máquinas por ello estarán protegidas mediante contraseña para limitar el acceso a dichas páginas.

o La definición de los parámetros del terminal.

o La visualización de los parámetros del protocolo.

o El acceso a la función de Ajuste del terminal.

o La visualización de los parámetros de la impresora, la parada de la impresión en curso y la visualización de la impresión de la lista de las referencias del terminal.

7.4.2. LAS PÁGINAS PROPIAS.

Una aplicación puede comprender diferentes tipos de páginas:

Las páginas de aplicación.

Este tipo de páginas permite visualizar, controlar, dirigir el automatismo, modificar los parámetros del mismo, además de poder crear y aplicar recetas.

Las páginas de alarma,

Permiten describir los fallos del automatismo y las acciones correctivas asociadas. Se activan mediante bits del cuadro de alarmas de la tabla de dialogo.

Las páginas de ayuda,

Están asociadas a las páginas de aplicación o a las páginas de alarma y sirven para explicar las funciones de los mandos y posibles actuaciones y aclarar el significado de los objetos de visualización si se requiere.



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Las páginas de formularios,

Estas páginas permiten imprimir formularios.

7.5. Paginas de aplicación.

Para poder completar una aplicación de Magelis que incluya toda la célula se definió una estructura a seguir, ya hemos comentado la tabla de dialogo de las magelis de teclado, también se definió una estructura para la creación de las páginas de aplicación:

Paginas aplicación de 1 a 9 Páginas generales de la célula de fabricación.

Paginas aplicación de 10 a 19 Estación 1 Paginas aplicación de 20 a 29 Estación 2 Paginas aplicación de 30 a 39 Estación 3 Paginas aplicación de 40 a 49 Estación 4 Paginas aplicación de 50 a 69 Estación 5 Paginas aplicación de 70 a 79 Estación 6 Paginas aplicación de 80 a 99 Estación 7

De todas ellas por el momento solo se han utilizado las páginas generales 1 a 4, las páginas de la estación 5, 51 a 57 y 60 a 68 para almacén de piezas y transporte 1 y gestión de pedidos y las páginas 80 a 85 para el almacén final. Las páginas del almacén final forman parte de otro proyecto y por eso no se van a tratar aquí.



7.5.1. ARBORESCENCIA DE LAS PÁGINAS DE APLICACIÓN. 1 : Inicio 2 : zona 1 51 : Estación 5 52 : mando estación 5 54 : Mando manual 53 : Estado del almacén 55 : Modificar Datos Almacén 56 : ejes manual 57 : Inicialización Almacén Intermedio 60 : gestión de la producción 61 : datos pedido 62 : Contadores de Producción 63 : Datos pieza 64 : Nuevo Pedido 65 : transporte1 66 : Ver datos palet transporte 1 67 : Modificar datos palet T1 3 : zona 2 80 : Página Inicio Almacén Final 83 : Mandos Manuales Almacén 81 : Información Puestos 82 : Modificar Información Puestos 84 : Transmisión Órdenes Almacén 86 : Información Palet de Entrada 85 : Confirmación Reinicializar Almacén 4 : Inicialización Total 68 : Inicialización Transportes

Esta es la estructura que adquieren las páginas de aplicación creadas, se han omitido para mayor claridad los enlaces de retorno entre páginas.

7.5.2. PÁGINAS GENERALES DE LA CÉLULA: 1 A 4.

7.5.2.1. Inicio.

Esta es la página de bienvenida de la aplicación. Es la que se carga por defecto cuando se conecta el terminal al igual que se accede a ella directamente al pulsar el botón del menú que indica la página por defecto o página de inicio (en inglés HOME con un icono de una casa).

Esta página dispone de un botón que permite el acceso a la pantalla de inicialización de la célula. La operación de inicialización es una operación que no se quiere que cualquier operario puede realizar libremente y por ello se utiliza el acceso protegido por contraseña. Se protege el acceso a la página y ello supone que el botón que permite dicho acceso no aparece



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en pantalla mientras que no se introduzca la contraseña cumpliendo una doble función de seguridad.

Además del acceso a la pantalla de inicialización desde esta pantalla se accede a otras dos pantallas denominadas zona 1 y zona 2 que representan respectivamente las zonas de producción y pedidos de la célula de fabricación flexible.

Pagina de inicio. En la imagen de la derecha se muestra la misma página después de introducir la contraseña de

usuario avanzado.

7.5.2.2. zona 1 pagina 2

Esta página carece de elementos operativos y se limita a ofrecer al operador la posibilidad de elegir entre las distintas estaciones que componen la zona de fabricación y un botón de acceso a la pantalla de gestión de la producción, botón gestión de pedidos.

Se puede acceder a la visualización de los palets del transporte 1 y al almacén de piezas además de esta pantalla de gestión de pedidos que más adelante explicaremos. El resto de las estaciones no disponen aún de pantallas de explotación y su realización quedará en manos de otros proyectos fin de carrera.

Imagen del terminal mostrando la página de APLICACIÓN zona 1



7.5.2.3. zona 2 pagina 3.

De la misma manera la pantalla de la zona 2 permite el acceso a las páginas de explotación del almacén de pedidos y también permite el acceso a la zona de gestión de pedidos.

Imagen del terminal mostrando lla página de APLICACIÓN zona 1

7.5.2.4. Página de Inicialización de la Célula.

A esta página se accede desde la página de inicio una vez que se ha activado la contraseña. Desde ella se accede a las pantallas individuales de inicialización del almacén final o de pedidos a la inicialización de los transportes y a la inicialización del almacén intermedio o almacén de piezas. También se puede acceder tanto a la página de inicio de la aplicación como a las respectivas páginas de inicio de ambos almacenes.



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7.5.3. PÁGINAS DEL ALMACÉN DE PIEZAS: 51 A 57.

7.5.3.1. Página de Inicio del almacén de piezas.

Esta página visualiza el modo de funcionamiento del almacén permite accionar la seta de emergencia y rearmar la estación, además de permitir el acceso a otras pantallas de acción más especifica: Ver Estado, Mando de la Estación, Inicialización (protegida) y modo manual de los ejes.

7.5.3.2. Página ver estado.

Permite la visualización mediante cajas de imágenes del tipo de pieza que hay en cada posición del almacén, las posiciones están numeradas de la misma forma que se utiliza en la programación. Además de ver el tipo de pieza se pueden visualizar todos los datos que se guardan de cada pieza. Para ello basta con seleccionar el numero de posición de la que se desea conocer su información, se puede seleccionar pulsando directamente sobre el campo número de posición e introduciendo un valor de posición válido desde el teclado virtual que aparece, o también se puede pulsar directamente pulsando sobre la pieza directamente, esta ultima opción se ha implementado mediante código específico en el programa del autómata. Un recuadro verde en torno a una de las piezas nos indicará la pieza seleccionada.

Además dispone de dos botones de acceso a página, uno para volver a la página de inicio del almacén y otra para pasar a la pantalla de modificar datos del almacén.



7.5.3.3. Página Modificar datos del almacén.

Esta pantalla tiene el mismo aspecto que la anterior pero tiene grandes diferencias. En primer lugar en esta pantalla sólo se puede seleccionar ver los datos de una pieza introduciendo el numero de posición en el campo correspondiente, puesto que las cajas de imágenes son de escritura y pulsar sobre ellas supone la entrada en el modo de modificación del valor de dichas cajas de imágenes. Los campos de información de las piezas son de escritura, se puede modificar la información. Atención es muy importante modificar la información de una pieza sabiendo concretamente cual es y esto nos lo dirá el índice número de posición.

Una vez se han Corregido los posibles errores pulsando el botón actualizar se realizan la modificaciones en los datos. Para desechar los cambios, salir de la pantalla pulsando la tecla visualizar, pero atención los cambios no son reversibles, es decir sólo se pueden deshacer los cambios que no se han confirmado con la tecla actualizar.

En la siguiente figura se muestra el aspecto de la pantalla de modificación de los datos de las piezas del almacén.



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7.5.3.4. Pantalla de Mando del almacén.

En esta pantalla se visualiza el modo de funcionamiento del almacén y los bits de control de funcionamiento: Automático Integrado, Máquina disponible y bit de actividad del almacén; también se pueden visualizar las órdenes en modo de funcionamiento automático integrado.

Como mandos dispone de la seta de emergencia, el botón de rearme y los botones de selección de modo automático o manual.

El modo normal de funcionamiento es el modo automático integrado, el paso a manual se podrá realizar si el bit de máquina disponible está activo, es decir, no se está ejecutando ninguna orden.

Una vez seleccionado el modo manual y hemos comprobado que realmente ha cambiado de modo podemos pasar a la pantalla de mando manual mediante el botón preparado para ello.

Es muy importante retornar a la máquina al modo automático integrado después de realizar las actividades correctivas necesarias. Puesto que en caso contrario la máquina quedaría bloqueada y colapsaría la producción de toda la célula.

La seta de emergencia es un mando del tipo pulsar / pulsar, es decir, pulsando una vez queda pulsada y pulsando de nuevo se libera, en cambio el botón de reset es un mando impulsional que se libera al retirar la presión sobre su zona táctil. Es importante pues no dejar pulsado por descuido el botón de la seta de emergencia pues la estación quedaría bloqueada.

7.5.3.5. Pantalla de mando manual del almacén.

Esta pantalla permite el movimiento por las posiciones de almacén y el accionamiento del brazo y de vacío para sujeción por medio de la ventosa.



En esta pantalla se visualiza el estado de las posiciones de almacenaje mediante cajas de imágenes de igual forma que en la pantalla ver estado del almacén. Además se visualiza el estado de los sensores de identificación a la entrada del almacén y el sensor de salida, estos sensores están representados por rectángulos que se verán intermitentes en caso de su actuación. Mediante un recuadro de color fucsia en torno a una de las posiciones de almacenaje se visualiza la posición actual del brazo que también se muestra de forma numérica en la parte superior central. Los gráficos de barras indican el valor de las coordenadas de posición en ambos ejes, indicando también la posición del brazo.

Respecto del movimiento se muestra la velocidad actual de cada uno de los dos ejes y como campos de introducción están la posición deseada, posición del almacén a la que se desea que se desplace el brazo, y velocidad, es la referencia de velocidad que se utilizará en los movimientos ordenados desde el terminal.. Para ordenar un movimiento a la estación hay que seguir tres pasos:

• Fijar un valor válido para la velocidad de desplazamiento, son valores válidos desde 0 a 6000 Hertzios, se recomienda un rango de velocidad entre 3000 y 5000 hertzios.

• Fijar la posición de destino.

• Pulsar el botón de iniciar movimiento.

Una condición necesaria que se ha de cumplir es que el almacén se encuentre en el modo de funcionamiento Manual Magelis. En la parte inferior se muestra el modo de funcionamiento del almacén, así como se dispone de los mandos de emergencia y rearme de la estación.

El comando tanto del brazo como del vacío es mediante botones pulsar / pulsar que se quedan activados y se liberan con una segunda pulsación. Se debe tener el cuidado de no dejarlos activados.

Esta pantalla también permite supervisar el funcionamiento del almacén en modo de funcionamiento automático integrado. Si no se entra en el modo de funcionamiento Manual Magelis no se podrán activar las salidas ni se podrán ordenar movimientos pero se podrá supervisar igualmente el estado del almacén, de los sensores de identificación y salida de almacén así como visualizar la posición del brazo y la velocidad en los movimientos.



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Pantalla de mando manual.

7.5.3.6. Inicialización del almacén.

Esta pantalla sirve par borrar el contenido del almacén, se borran los datos de las piezas que se almacenan y pasan a cero los contadores de las piezas en el almacén. Es una operación delicada pues no tiene vuelta atrás.

Es muy importante quitar las piezas del almacén nada mas realizar la inicialización porque si luego se olvida realizar esta operación se podrán generar problemas en el almacén como que vaya a almacenar piezas a posiciones donde ya hay piezas, pero para él no están.

Esta pantalla por sus especiales características de actuación tiene el acceso restringido por contraseña desde la página de inicialización general y también desde la página de inicio del almacén de piezas.

Al igual que el resto de las pantallas del almacén, con la excepción de las pantallas de visualización y modificación de datos del almacén, esta pantalla también dispone de los mandos de emergencia y de rearme.

Pantalla de inicialización del almacén de piezas.



7.5.3.7. Pantalla de mando manual de los ejes.

Esta pantalla no es para operación sobre el almacén sino para mantenimiento y reparación de fallos en el control de ejes. Dispone de muchos de los mandos y señalizaciones de la pantalla de depuración del módulo TSX CFY 21 que el operario de mantenimiento debe conocer. Por escasez de espacio en la pantalla no se han podido representar algunos datos de los ejes como su velocidad, o algunos mandos como el desplazamiento incremental que es muy interesante.

El disponer de esta pantalla evita tener que conectarse con un terminal de programación con el software Pl7 para depurar algún fallo. Algo que no podremos evitar para cambiar la configuración o el ajuste de los ejes, que aunque se podría hacer en el propio terminal resulta bastante complejo, pues se requeriría tener un control de las trasferencias de datos entre el procesador y el módulo TSX CFY 21 en modo explicito, controlar los posibles fallos de comunicación entre ellos, lo que requiere también una gran cantidad en el código de programa en el autómata, y en realidad como estos parámetros no van a cambiar habitualmente no se obtiene ningún gran beneficio y por ello no se ha implementado. Sólo tiene sentido a nivel académico.

Se puede seleccionar el modo manual magelis desde esta pantalla y se puede retornar al modo automático integrado. Para el control manual de los ejes después de estar en modo manual magelis deberemos pulsar uno de los botones de ejes en modo manual. En un principio se pretendía manejar uno de los ejes , pero como no tiene sentido dejar el otro eje en modo automático, mediante programación en el pl7 se pasan los dos a modo manual. En la parte inferior se visualiza el estado de los ejes, estos visualizadores son iguales que los de la pantalla de depuración del l7, pero con la diferencia de que no permiten el cambio de modo de funcionamiento.

Otros indicadores disponibles en la pantalla son los indicadores de fallo en los ejes, los indicadores de levas de origen y de fin de recorrido indicadores de activación de los comandos en modo manual. Indicación del estado (referenciado o no) de los ejes y visualización de la coordenada de los ejes, que solo tiene sentido en caso de que los ejes estén referenciados.

Tanto los mandos como los visualizadores están dispuestos a ambos lados del centro de la pantalla asiendo los de la parte izquierda para el eje 0 mientras que los de la parte derecha son para el eje 1.



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Pantalla de mando manual de los ejes o de depuración de los ejes.

7.5.4. PÁGINAS DEL TRANSPORTE 1.

7.5.4.1. Pantalla Inicial del Transporte1.

En esta página se pueden visualizar los cuatro puestos del transporte 1 correspondientes a las cuatro estaciones de la zona de fabricación. Aparte del almacén intermedio, estos puestos se encontrarán en color verde si no hay ningún carro con palet y de color rojo si lo hay.

Pulsando sobre uno de los cuatro puestos se selecciona uno de los cuatro palets, una vez seleccionado una palet y pulsando el botón ver pasaremos a una pantalla donde se verá el estado de dicho palet.

Como los palets van circulando y se paran en las estaciones el tiempo justo para realizar las operaciones y luego salen a otra estación, para evitar esto lo que se ha hecho es implementar unos botos de petición de bloqueo en modo de lectura, en modo de escritura y un botón de liberación.

Mediante una petición de lectura del palet a una estación haremos que el palet permanezca en dicha estación por lo menos 20 segundos para poder ver el estado de dicho palet. Si hemos visto el palet y no han pasado los 20 segundos se puede liberar el palet pulsando el botón de liberar.

Mediante la petición de bloqueo en modo de escritura el palet queda bloqueado indefinidamente, hasta que se libera pulsando el botón liberar.



Pantalla inicial del Transporte 1.

7.5.4.2. Pantalla de visualización de los datos del Palet.

En esta pantalla se muestran los datos que se almacenan en la memoria EEPROM que disponen los carritos o trasbordadores que transportan los palets con las piezas. Además se visualiza mediante una caja de imágenes el estado del palet.

La información correspondiente al número de fallos en la operación es indicativa en el caso de que la operación a la que se refiere no este realizada, pues una vez que finaliza la realización de la operación por convenio inicial se escribe un 2 en dicha posición, haya tenido o no algún fallo en su elaboración.

7.5.4.3. Pantalla de actualización de los datos del palet.

Esta pantalla es igual que la pantalla anterior con la diferencia de que los campos son de escritura y que aparecen tres nuevos botones:



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• Botón Actualizar. Una vez que está el carrito bloqueado en modo escritura se pueden modificar sus datos y estos se escribirán en el palet al pulsar este botón.

• Botón Borrar. Este botón introduce un 0 en todos los campos de información del palet. Con esta acción no se escribe en el palet, esta escritura real no sucederá hasta que se pulse el botón actualizar.

• Botón deshacer. Este botón retorna los valores iniciales que se cargaron al entrar en la página. Con esta acción no se escribe en el palet, esta escritura real no sucederá hasta que se pulse el botón actualizar.

Estas acciones de actualización de palets no suponen una operación corriente en el funcionamiento y son un caso excepcional implementado exclusivamente para su utilización para la corrección de errores tras avería de la máquina. Por ello se debe tener extremo cuidado en su utilización y su acceso está protegido mediante contraseña.

Pantalla de actualización de los datos del palet.

7.5.4.4. Pantalla de inicialización de los Transportes.

Esta pantalla es de acceso restringido mediante contraseña, su utilización queda reservada a la solución de un problema grave. Su utilización supone el borrado de la memoria de todos los palets de los dos transportes, por lo que si los palets disponen de algún elemento cargado deberán ser desprovistos del mismo.

Para solicitar la inicialización del almacén se dispone de cinco segundos tras pulsar la tecla de rearme de la estación, la estación deberá estar pues en emergencia por seta.

El tiempo disponible se marca mediante un indicador luminoso. En la misma pantalla se dispone de pulsadores para las funciones de seta de emergencia y el rearme.



Pantalla de inicialización del almacén.

7.5.5. PÁGINAS DE GESTIÓN DE PEDIDOS.

7.5.5.1. Pagina de inicio de gestión de pedidos.

Esta página muestra información sobre la gestión de la producción en la célula de fabricación Flexible. Se muestra información acerca del estado de funcionamiento de las estaciones y acerca de si está funcionando o no el SCADA, mediante su bit de actividad.

El bit de automático integrado indica que la máquina se encuentra en este modo de funcionamiento, ello implica que o la máquina esta esperando una orden de actuación o la máquina está realizando alguna operación que se le había ordenado anteriormente, la situación en que se encuentra realizando o no una operación se monitoriza mediante el bit Máquina disponible. Así mismo el bit de actividad de las estaciones indican el funcionamiento real de la estación, este es un bit de sistema de cada autómata que cambia cada segundo y da una idea de funcionamiento del programa de los autómatas, de la misma manera en el SCADA se implemento este bit mediante programación Software.

Además en esta pantalla se visualiza el estado del buffer de pedidos: El gestor de la célula almacena hasta un total de 5 pedidos que son los que puede servir (dispone de 5 trasbordadores), y mediante los indicadores correspondientes se indica los pedidos que están en curso y os que quedan libras para poder lanzar nuevos pedidos.

Desde esta pantalla se tiene acceso a la visualización de los datos de los pedidos en curso, de las piezas en curso y los contadores de producción, además permite el acceso a la pantalla de nuevo pedido para que en el caso de que el SCADA no esté lanzando un nuevo pedido sea posible el lanzamiento de pedidos desde el terminal como posteriormente vamos a explicar.



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Pantalla de gestión de pedidos.

7.5.5.2. Pantalla de datos de pedido.

Esta pantalla muestra la información de los pedidos en curso actualmente, se puede ver la información de las tres piezas del pedido, la información general del pedido: fechas de petición y finalización y otros datos que se almacenan. Además se dispone como en la pantalla anterior de la información de los pedidos que se encuentran en curso.

Se puede visualizar los distintos pedidos utilizando las teclas de incremento y decremento del número de pedido a visualizar.

Pantalla de datos de pedido.



7.5.5.3. Pantalla de Contadores de producción y Gestión.

Esta pantalla muestra los valores de los contadores utilizados para controlar el tipo de piezas de cada tipo en producción. Hay cuatro tipos de contadores:

• Contadores de las piezas en producción.

Lleva la cuenta de las piezas que se encuentran sobre los palets en la zona de producción.

• Contadores de las piezas en almacén.

Éstos llevan la cuenta de las piezas que se encuentran actualmente en el almacén, se incrementan con la entrada de piezas y se decrementan con la salida de las mismas. Hay un contador por cada tipo de piezas, permiten al gestor de la célula saber las piezas que hacen falta para completar el almacén intermedio.

• Contadores de las piezas en la cola.

La cola de piezas se implementó principal mente para llevar la cuenta de las piezas desde que salen de los palets en la estación 4 hasta que llegan al almacén y son almacenadas, dispone de capacidad para varias piezas por lo que hace que la cinta transportadora de entrada al almacén pueda cumplir funciones de almacenamiento en caso de el almacén se encuentre averiado, permitiendo que la zona de producción siga funcionando.

• Totalizadores.

Estos contadores cuentan el total de las piezas producidas en la célula. Debido a las pruebas que se han realizado estos valores no serán del todo ciertos, pero en funcionamiento normal cuentan todas las piezas que se producen y no se borran ni decrementan.

Pantalla de contadores de Producción y Gestión.



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7.5.5.4. Pantalla de visualización delos datos de las piezas.

Esta pantalla muestra la información de las piezas que se encuentran en curso de fabricación. A diferencia de la pantalla de pedidos en curso en esta pantalla se muestran los datos de las 5 piezas que pueden encontrar en curso de fabricación.

7.5.5.5. Pantalla de nuevo pedido.

Pedidos desde la Magelis

Para poder lanzar un pedido tanto desde la Magelis como desde el Scada la estación 5 ha de poder recibirlo, la estación 5 dispone de capacidad para almacenar hasta 5 pedidos en curso que va sirviendo y una vez servido, libera el espacio para poder albergar un nuevo pedido.

Los pedidos se pueden lanzar desde la magelis o desde el Scada pero no desde ambos simultáneamente, es decir, el lanzamiento de pedidos es un recurso compartido al que acceden ambos, este recurso compartido se marca con un bit en la memoria del autómata de la estación 5, el bit %M34 que se encuentra a 1 si el recurso esta disponible y a 0 si el recurso esta ocupado este es el bit que en la magelis se marca como puedo lanzar pedido. Este bit se marca en el Scada y en la Magelis con el acceso a la pagina de nuevo pedido, pero solo si el recurso esta disponible, si el recurso esta ocupado por el otro usuario, scada o magelis, entonces aunque se acceda a la pagina de nuevo pedido no se podrá lanzar el pedido y se le indicara al usuario por medio indicador, el indicador lanza pedido táctil 1 (2). El bit se borrara al salir de la pantalla

Una caja de imágenes muestra el tipo de base con las tres piezas, una vez que se tiene el recurso se puede proceder a la definición del mismo. En primer lugar se debe escoger el tipo de base, a continuación se eligen las tres piezas, es posible modificar el tipo de base pero no se pueden elegir piezas sin que haya una base definida.



Una vez que tengamos la base y tres piezas elegidas, se mostrará encendido el indicador de pedido correcto y al pulsar el botón lanzar pedido este pasará a la memoria del gestor de la célula. Las comprobaciones, la gestión del recurso compartido así como la inclusión en el pedido de la fecha de petición se hace mediante una subrutina en el programa del autómata de la estación 5.

En las siguientes imágenes se muestran un pedido sólo con la base y un pedido completo listo para ser lanzado.

Pedido vacío solo con la base.

Pedido completo listo para ser lanzado.



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7.6. Páginas de Alarma.

Permiten describir los fallos del automatismo y las acciones correctivas asociadas. Se activan mediante bits del cuadro de alarmas de la tabla de dialogo.

En la siguiente imagen se muestra una pantalla de ayuda que informa del tipo de alarma acaecido e informa de cómo proceder para el rearme. En la barra de sistema se muestra la alarma reasaltada en rojo y a la derecha aparece también en rojo el botón de reconocimiento de alarma.

7.6.1. PROPIEDADES DE LAS PÁGINAS DE ALARMA.

Para las página de alarma al igual que las otras se les asigna un número, un nombre un modelo específico de página de alarma, pero además se han de configurar algunos otros parámetros específicos de las páginas de alarma como son los bits de activación, la prioridad de la alarma el grupo al que pertenece, si se activa o no el relé, si se necesita o no reconocimiento, y el tipo de aparición donde se pueden seleccionar que se visualice, que se imprima, y que se almacene, de forma no excluyente.

Se puede asociar una prioridad a cada página de alarma. Las páginas de alarma pueden tener diferentes prioridades. Son posibles 16 niveles de prioridad: de 1 a 16, la prioridad de visualización más baja es el N° de prioridad 16.

Se pueden configurar grupos de alarmas a fin de agrupar páginas de alarmas en módulos. Un grupo de alarmas es un conjunto de alarmas identificado por atributos de color diferente por grupo para los estados de aparición, desaparición y acuse.

La opción relé de alarma se relaciona con cada alarma. El relé de alarma está cerrado en cuanto está activa una alarma definida con la opción "relé de alarma". El relé está abierto en cuanto el operador haya acusado (ACK) todas las alarmas activas definidas con la opción "relé de alarma" o hayan desaparecido las mismas.



NOTA Por corte de alimentación del terminal, el relé de alarma se abre.

Al aparecer una alarma:

• El piloto ALARM parpadea. La alarma se almacena en la lista de alarmas. La alarma puede ser liberada por el operador directamente en la página de aplicación pulsando la tecla de la figura que está situado en la parte inferior derecha de la pantalla.

• El relé de alarma se cierra (si se ha seleccionado esta función).

• El panel de alarma se actualiza.

Una alarma con acuse obligatorio queda en la lista de alarmas hasta que la acuse el operador, aunque haya desaparecido la causa de su fallo.

Propiedades de las páginas de alarma.

Al igual que para las páginas de aplicación también se prefijaron las páginas que se utilizarían para cada estación de la célula, se ha seguido la siguiente estructura:

Números de alarmas Nº de Estación

Palabras de Alarma

Paginas alarma de 1 a 16 Estación 1 %MW2527 Paginas alarma de 17 a 32 Estación 2 %MW2528 Paginas alarma de 33 a 48 Estación 3 %MW2529 Paginas alarma de 49 a 64 Estación 4 %MW2530 Paginas alarma de 65 a 96 Estación 5 %MW2531 y %MW2532 Paginas alarma de 97 a 112 Estación 6 %MW2533 Paginas alarma de 113 a 144 Estación 7 %MW2534 y %MW2535



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En la siguiente tabla se muestra la activación de las páginas de alarma mediante bits del cuadro de alarma.

Números páginas alarmas activadas Dirección F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

%MW2527 %MW2528 %MW2529 %MW2530 %MW2531 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 %MW2532 96 95 94 92 91 90 89 88 87 86 85 83 82 81 %MW2533 %MW2534 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 %MW2535 137 136 135 134 132 131 130 129

Para la estación 5, se dispone de 32 páginas reservadas para el desarrollo de las páginas de alarma de la misma incluyendo el almacén y los Transportes.

Las páginas de alarma que se han desarrollado se pueden ver en la siguiente imagen.



Algunas de las páginas de alarma desarrolladas disponen de elementos de visualización mediante los cuales se distingue entre varios tipos de alarmas agrupados, también se incluye en alguna página de alarmas indicadores del estado de la máquina y en alguna también se incluyen mandos para gestionar el rearme.

7.6.2. DESCRIPCIÓN DE LAS ALARMAS.

Las alarmas de la aplicación pueden agruparse en dos grandes grupos, las alarmas de los transportes y las alarmas del almacén. Además hay una alarma que afecta a ambos y es la seta de emergencia de la estación 5 que al afectar al autómata, afecta a todo el control.

Se muestran algunos ejemplos mediante imágenes de las pantallas de alarma.

7.6.2.1. Alarma 65: Seta de emergencia

Seta de emergencia desde la botonera, desde SCADA, desde Magelis o desde SCADA Internet. En la pantalla se distingue entre las distintas posibilidades.

7.6.2.2. Alarmas de los Transportes almacén.

En los transportes hay un grupo de alarmas que son muy similares y para evitar la repetición en su explicación se han agrupado. Corresponden a alarmas de todas las estaciones de un transporte, en las que solo cambia la estación afectada, y otro tipo de alarmas de tipo general que afectan de igual manera a ambos transportes, en este tipo de alarmas solo cambiará el transporte al que afecta.

En el primer grupo se incluyen:

• Alarmas 70, 71, 72, 73 Pieza en est. 1,2,3,4 no corresponde.

• Alarmas 81, 82, 83: el pedido de la est. 6,7,8 no se corresponde con ninguno en memoria.

En el segundo grupo:

• Alarma 66, 67: Seta de emergencia Transporte 1,2.

• Alarma 74, 85 : Máximo Tiempo en Lectura - Escritura en Transporte 1,2.

• Alarma 75, 86 : Máximo Tiempo para Automático Integrado en Transporte 1, 2.

• Alarma 76, 77: Operación de lectura / escritura defectuosa en Transporte 1, 2.

Para el almacén está el caso de fallo en los ejes 0 y 1:

• Alarma 87, (88): Alarma por Fallo en la via 0, (1) del control de eje Paso a Paso falla en el eje.



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7.6.2.3. Alarma 66, 67: Seta de emergencia Transporte 1,2

Se activa por Seta de emergencia Transporte 1

Provoca la paralización de las cintas del transporte y la liberación de los enclavamientos pero no evita que los grafcet sigan su curso es decir, si una operación de colocado de émbolo por ejemplo estuviese en marcha, seguiría su curso a pesar de que saca las órdenes de la tabla compartida.

La eliminación de esta alarma consiste en el desenclavamiento de la seta y la pulsación del botón de rearme de dicha botonera. Esto también hace que las órdenes se depositen de nuevo en la tabla compartida.

7.6.2.4. Alarma 67: Seta de emergencia Transporte 2

Se activa por Seta de emergencia Transporte 2

Provoca la paralización de las cintas del transporte y la liberación de los enclavamientos pero no evita que los grafcet sigan su curso es decir, si una operación de colocado de émbolo por ejemplo estuviese en marcha, seguiría su curso a pesar de que saca las órdenes de la tabla compartida.

La eliminación de esta alarma consiste en el desenclavamiento de la seta y la pulsación del botón de rearme de dicha botonera. Esto también hace que las órdenes se depositen de nuevo en la tabla compartida.



7.6.2.5. Alarma 68: Pieza no Localizada

Esta alarmas salta cuando se ha producido una lectura de un palet, y no se ha conseguido encontrar en la memoria, la información correspondiente a la de la conseguida por la lectura.

La solución no puede ser otra que apartar dicho palet de la producción y borrarlo de forma manual cuando se tenga oportunidad. Una acción aconsejada es que, cuando la producción se termine, se revise la memoria de las piezas y palets para comprobar si ha quedado algo en ella que quizá fuese la información que debiera haber correspondido a dicho palet.

7.6.2.6. Alarma 69: Pedido no localizado

Esta alarmas salta cuando se ha producido una lectura de un palet, y no se ha conseguido encontrar en la memoria, la información correspondiente a la de la conseguida por la lectura.

La solución no puede ser otra que apartar dicho palet de la producción y borrarlo de forma manual cuando se tenga oportunidad. Una acción aconsejada es que, cuando la producción se termine, se revise la memoria de las piezas y palets para comprobar si ha quedado algo en ella que quizá fuese la información que debiera haber correspondido a dicho palet.

7.6.2.7. Alarmas 70, 71, 72, 73 Pieza en est. 1,2,3,4 no corresponde.

Esta emergencia ocurre cuando, después de una lectura de un transbordador y habiendo localizado la pieza o el pedido en memoria a través de su fecha y hora, alguna parte del resto de la información no se corresponde en su totalidad.

La solución más lógica es intentar que las informaciones sean comparadas y contrastadas con la mercancía real. La otra solución más drástica es eliminar de memoria la información de dicha pieza, y borrar el palet para que se reinicie la producción. Si no se hace correctamente puede provocar fallos de producción al no actualizarse contadores y demás información interna.



7-266

7.6.2.8. Alarma 74, 85 : Máximo Tiempo en Lectura - Escritura en Transporte 1,2

Esta alarma nos indica que se ha producido un defecto en alguna operación de lectura o escritura. La causa más frecuente para este tipo de alarmas, es que el palet haya sido enclavado en una posición que no es la que debe. Otra causa menos frecuente y más grave es que, por alguna razón, el cabezal no pueda acceder a la pastilla de memoria del palet.

Entonces deberemos analizar, si lo que falla es la memoria o el cabezal y repararlos.

Se distinguen dos posibilidades:

• Máximo Tiempo lectura

• Máximo Tiempo escritura

7.6.2.9. Alarma 75, 86 : Máximo Tiempo para Automático Integrado en Transporte 1, 2

Máximo Tiempo para Automático Integrado en el Transporte 1

Antes de que la estación gestora lance cualquier operación a una máquina, espera a que ésta se encuentre en automático integrado, para poder atenderla. Si, por el motivo que sea, dicha espera es mayor de 3 minutos, el palet es liberado y esta alarma se dispara.

Rearme comprobar que estación no funciona y rearmarla.

Se visualiza en la pantalla el estado de todas las estaciones.



7.6.2.10. Alarma 76, 77: Operación de lectura / escritura defectuosa en Transporte 1, 2.

Ocurren cuando se han realizado dos intentos de lectura o escritura con sus correspondientes lecturas de comprobación y la información no se corresponde entre unas y otras. Este tipo de fallo es muy raro encontrarlo y lo único que puede hacerse es revisar el buen funcionamiento tanto de la memoria del palet como de los cabezales.

Se distinguen dos posibilidades:

• Operación Defectuosa de lectura.

• Operación Defectuosa de escritura.

7.6.2.11. Alarma 78 : Palet 1 vacío y no memoria vacía

Cuando se intenta escribir un palet vacío desde una magelis con una información referente a una pieza o pedido nuevo y, sin embargo, no tenemos memoria libre para asumir esos nuevos datos, entonces el sistema nos avisa con esta alarma.

Rearme

Su solución es tan sencilla como esperar a que se libere memoria, porque se haya producido una pieza o un pedido y volver a intentarlo.

7.6.2.12. Alarma 79: Alarma por Emergencia Local

Se implementa para supervisar el estado de los módulos del autómata.

Fallo en algún Módulo del autómata de la estación 5.

Alarma 80: Emergencia global.

No implementada.

7.6.2.13. Alarmas 81, 82, 83: el pedido de la est. 6,7,8 no se corresponde con ninguno en memoria.

el pedido de la est. 6 no se corresponde con ninguno en memoria. Esta emergencia ocurre cuando, después de una lectura de un transbordador y habiendo localizado la pieza o el pedido en memoria a través de su fecha y hora, alguna parte del resto de la información no se corresponde en su totalidad.

La solución más lógica es intentar que las informaciones sean comparadas y contrastadas con la mercancía real. La otra solución más drástica es eliminar de memoria la información de dicho pedido, y borrar el palet para que se reinicie la producción.

Si no se hace correctamente puede provocar fallos de producción al no actualizarse contadores y demás información interna.



7-268

7.6.2.14. Alarmas del Almacén.

7.6.2.15. Alarma 87, (88): Alarma por Fallo en la vía 0, (1) del control de eje Paso a Paso falla en el eje.

Esta página dispone de indicadores para poder distinguir el tipo de fallo

• eje ok.

• falla hardware.

• comando rechazado.

• falla aplicación.

En caso de fallo hardware se distingue entre los diferentes casos que se pueden dar:

• falla hardware.

o falla emergencia.

o falla alimentación.

o falla Traductor.

o Fallas Hardware.

En el caso de comando rechazado se indica mediante un número el caso concreto. El número de posibles fallos por comando rechazado es muy alto, del orden de cien posibilidades, por ello no se ha utilizado una lista enumerada. Para conocer el tipo de fallo se puede consultar la lista de códigos de error por comando rechazado que se adjunta en el capítulo Comando de ejes paso a paso: Módulo TSX – CFY 21 y en el manual de usuario.

7.6.2.16. Alarma 89: No hay piezas en el Almacén del tipo solicitado

Hay dos posibilidades, que no haya piezas de ese tipo y se pida por un fallo en las tablas de datos del almacén, o que realmente haya piezas y se haya perdido su información.

Se deberá revisar el estado del almacén y la información que se guarda de las piezas. Al pulsar rearme se anula la orden, y se pasa a recibir una nueva orden.

7.6.2.17. Alarma 90: El Almacén está lleno y hay una pieza a la entrada.

Alarma por Almacén está lleno y una pieza a la entrada.

Se deberá revisar el estado del almacén y la información que se guarda de las piezas.



Al pulsar rearme se anula la orden y se pasa a recibir El almacén esta lleno, o guarda datos de todas sus posiciones y hay realmente algún hueco.

Se puede pasar a manual y almacenar la pieza en la posición 16 si está libre dicha posición o retirar la pieza de producción y pulsar rearme una nueva orden.

7.6.2.18. Alarma 91: Hay una pieza a la entrada de un tipo de pieza que esta completo.

El almacén tiene cuatro piezas de ese tipo (o tres con tapa ), o puede haber un fallo en los datos que el almacén guarda de las piezas.

Se deberá revisar el estado del almacén y la información que se guarda de las piezas.

Al pulsar rearme se anula la orden y se pasa a recibir una nueva orden.

Se puede pasar a manual y almacenar la pieza en la posición 16 si está libre dicha posición o retirar la pieza de producción y pulsar rearme.

7.6.2.19. Alarma 92: Máximo Tiempo en Ejecución de un movimiento de los ejes.

Se ha excedido el tiempo máximo estimado para la realización de un movimiento de traslación entre posiciones del almacén. Puede darse acompañado de algún fallo en alguno de los ejes.

Se debe revisar el estado de los ejes, tanto visualmente como desde magelis los posibles fallos que pueda haber.



7-270

7.6.2.20. Alarma 94: Máximo tiempo subir brazo

Alarma por Máximo tiempo subir brazo

Se ha producido algún fallo mecánico en el sistema, o un fallo en el circuito electro-neumático.

Rearme mediante rearme, tras realizar una comprobación visual de la estación y una revisión del circuito neumático y de los cables de activación de las electroválvulas correspondientes.

7.6.2.21. Alarma 95: Máximo tiempo vacío.

Puede suceder por dos situaciones de fallo:

o Porque se excede el tiempo de activación (no se activa).

o Porque se excede el tiempo de desactivación (no se desactiva).

Rearme mediante rearme, tras realizar una comprobación visual de la estación y una revisión del circuito neumático y de los cables de activación de las electroválvulas correspondientes.



7.6.2.22. Alarma 96: no coincide tipo de pieza detectado a la entrada con información suministrada.

Esta alarma puede suceder por varias causas:

o que se haya identificado mal en la estación 1.

o Que se haya identificado mal en la estación 5.

o Que durante el proceso se haya perdido o cambiado el tipo de pieza.

En los dos primeros casos resulta un fallo físico de la disposición de los sensores o fallo en el funcionamiento de los mismos. Habrá que comprobar los sensores de identificación de ambas estaciones, especialmente si el fallo se repite. Desde magelis se puede ver si el fallo esta en los sensores de la estación 5 pues se ofrece el resultado de la comprobación de los sensores, entonces si no coincide con el tipo de pieza real el fallo está aquí.

La página ofrece información para evaluar el fallo:

o orden a est 5

o dato tipo de pieza a la entrada

o tipo de pieza detectada a la entrada

7.7. Páginas de ayuda.

Son unas páginas que ofrecen información adicional que puede hacer más fácil o más clara la operación de la máquina por medio del terminal.

Una página de ayuda puede asociarse a una página de aplicación o a una página de alarma.

El objetivo de una página de ayuda asociada a una página de aplicación

puede ser:

- aclarar el significado de un elemento de la página,

- ofrecer información sobre el manejo de la máquina.

El objetivo de una página de ayuda asociada a una página de alarma consiste en dar información al operador sobre el procedimiento de tratamiento y corrección de la alarma.

Se han creado algunas páginas de ayuda para la aplicación, en la siguiente imagen se muestra como ejemplo la imagen de una de las páginas de ayuda desarrolladas asociada a una página de aplicación. En nuestro caso no se ha desarrollado ninguna página de ayuda para las páginas de alarma.



7-272

Ejemplo de página de ayuda.

7.8. Programación en el autómata.


Para el funcionamiento del terminal gráfico de explotación magelis ha sido necesario introducir código ejecutable en el programa del autómata de la estación 5. Como ya hemos dicho la tabla de diálogo de los dos terminales reside en memoria de dicho autómata, y es éste quien se encarga de la escritura del cuadro de alarmas recogido de los diferentes autómatas y escribe en tabla compartida las paginas indicadas de los dos terminales para que las conozcan todos los autómatas de la red.

Además en la creación de las páginas de aplicación y alarma se han incluido elementos de mando y visualización que requieren una programación detrás. Las cajas de imágenes por ejemplo en algún caso, como en el de visualización de las piezas, no se requiere mas que el dato este en una determinada posición, pero en otros casos como el estado del palet hay que evaluar el estado de varias palabras y en función de estas asignar un número que dará un estado a visualizar, el caso es un poco más complejo para el lanzamiento de pedidos pues la animación incluye la combinación de cuatro cajas de imágenes que deber evolucionar de manera coordinada.

También se ha introducido código para la correcta visualización de los datos de las piezas del almacén pasando de bytes a palabras y de BCD a decimal. Haciendo la conversión inversa en el proceso de escritura.

Además hay que hacer numerosas reasignaciones de datos por el hecho de que el terminal magelis no puede leer variables booleanas del tipo %M, y solo lee bits de palabras, y también a la inversa porque no se permite la evaluación de flanco en los bits de palabra.



A continuación explicamos las partes del programa del autómata de la estación 5 que contienen código utilizado para el funcionamiento del terminal de explotación.

7.8.2. SECCIÓN GESTIÓN MAGELIS.

Esta sección estructura el código generado para el terminal.

Sección Gestión_Magelis en el programa de Autómata

En esta sección se localizan tareas generales de gestión. A continuación describimos las tareas que se realizan en esta sección:

Escritura del cuadro de alarmas en la tabla de diálogo del terminal.

Se codifica el acceso a las subrutinas condicionado al número de página visualizado por los terminales.

• SR18 si se visualiza alguna de las siguientes páginas: 65, 66, 67.

• SR21 si se visualiza alguna de las siguientes páginas: 53,54,55,56.

• SR24 si se visualiza alguna de las siguientes páginas: 61,64.

• SR23 acceso continuo. Alarmas.

Código correspondiente a la inicialización de los transportes y del almacén de piezas.



7-274

Evaluación del estado de funcionamiento del almacén para su visualización en las páginas del almacén y algunas páginas de alarma.

Código de visualización que se utiliza en algunas páginas de aplicación y en alguna de alarma.

Código que se ejecuta únicamente en la entrada o en la salida de una página. Para ello se han utilizado unas palabras auxiliares que contendrán el número de página, pero este número de página se escribirá en las ultimas instrucciones de cada ciclo, en el módulo post de la sección grafcet, por lo que en un cambio de página durante todo el ciclo guardará el valor anterior hasta su actualización al nuevo valor. Esta es la manera que se ha utilizado para detectar la entrada en determinadas páginas que suponen una actuación inmediata para preparar una visualización o como en el caso de la pantalla de nuevo pedido reservar un recurso compartido como es el lanzamiento de pedidos.

7.8.3. SUBRUTINA 18 TRANSPORTES.

Esta subrutina incluye el código programado para las pantallas 65, 66 y 67 de la aplicación. Se programan las siguientes acciones:

Evaluación de flanco y actuación ante los bits de selección del modo de bloqueo del palet y de actuación actualizar, borrar, deshacer cambios. La actuación consiste en la transferencia de tablas y activación mediante set de cierto bit que el gestor de la célula borrara tras la operación de escritura de los palets.

Para la visualización de la ocupación de los puestos por palets se transfieren los bits de entrada del módulo Momentum a bits de palabra para poder leerlos desde Magelis.

Selección del palet que se quiere visualizar en función del palet seleccionado se transfiere una u otra tabla a la zona de visualización. La visualización de datos es estática, entonces para visualizar cinco tablas de datos que es lo que se pretende se crea una nueva tabla y en función del palet seleccionado se copia una u otra a esta nueva tabla.

Evaluación del estado del palet para su visualización mediante caja de imágenes. Para evaluar el estado de la producción se utilizan 6 palabras que a su vez guardan dos datos en los dos bytes que disponen.

Palabras utilizadas para evaluación del estado de la producción.

ESTADO PIEZA TIPO PIEZA ESTADO CAMISA CAMISA ESTADO EMBOLO EMBOLO ESTADO MUELLE MUELLE ESTADO CULATA CULATA ESTADO TAPA TAPA ESTADO VERIFICACION VERIFICACION



Codificación utilizada para el byte alto de la palabra. En el byte bajo se codifica el número de errores en la realización de la operación y se pone un 2 si la operación se ha terminado.

ESTADO PRODUCCION SIGNIFICADO

0 NO PRODUCIDA 1 EN PRODUCCION 2 FIN DE PRODUCCION

3 PIEZA HACIA

ALMACEN 4 PIEZA EN ALMACEN 5 PIEZA HACIA PALET 6 PIEZA EN PALET 7 PIEZA TERMINADA

7.8.4. SUBRUTINA 21 ALMACÉN.

En esta subrutina se ejecutan la s siguientes tareas:

Para la pantalla de visualización de datos de las piezas del almacén se requiere implementar los botones de selección del puesto de almacén, la animación que resalta el puesto de almacén elegido, y la preparación de los datos a visualizar.

La pantalla de modificación de datos incluye el código para la conversión inversa previa a la escritura.

En la pantalla de mando manual del almacén se anima la posición actual del brazo (pistón neumático con ventosa, para la manipulación).

Para la pantalla de ejes en manual se hace la asignación de comandos observando algunas condiciones de ejecutabilidad.

La actuación sobre los elementos físicos se realiza en la subrutina 14 y en el módulo Post como se explica más adelante.

7.8.5. SUBRUTINA 23 ALARMAS.

En esta subrutina se incluye el código que genera las alarmas y se preparan algunos objetos para la visualización en las pantallas de alarma.

7.8.6. SUBRUTINA 24 PEDIDOS.

En esta subrutina incluye las siguientes tareas:

En la página de datos de pedidos se selecciona un pedido y se muestra la información de dicho pedido, se gestiona la selección y la transferencia de tablas de datos.



7-276

En la página de nuevo pedido se gestiona el acceso al recurso de lanzamiento de pedidos compartido por los dos terminales de explotación Magelis y el SCADA.

Se incluye el código para gestionar la selección del tipo de base y tipos de piezas visualizado mediante 4 cajas de imágenes que se deben coordinar.

Escritura del pedido, fecha y hora de petición mas los datos de la base y las piezas.

7.8.7. TABLA COMPARTIDA.

En la tabla compartida desde su primera definición se incluyeron objetos de memoria para la visualización y mando desde los terminales de explotación magelis, estos datos que están en la tabla compartida se utilizan por todas las páginas de la aplicación, como ejemplo los botones de rearme y emergencia.

En el capítulo resumen de la tabla compartida se muestran la partes de la misma que afectan a la estación 5 así como otras estructuras de memoria definidas para la programación de todas las estaciones.

7.8.8. SR14.

En esta subrutina se gestiona el movimiento de los ejes ordenado desde la pantalla de mando manual una vez que se ha entrado en modo manual Magelis. Se comprueba la validez de los datos introducidos, velocidad y número de posición y se ejecuta la instrucción de movimiento.

7.8.9. POST.

Este módulo incluye la activación de las salidas, en el se incluye la activación en el mando manual desde magelis, se requiere estar en Modo de Funcionamiento manual Magelis y actuar sobre los pulsadores adecuados.



CAPÍTULO 8.- Conclusiones.

El presente proyecto fin de carrera da solución al problema planteado, se consigue la automatización del almacén integrado en el conjunto de la célula, pues el funcionamiento de forma independiente de un almacén tiene sentido en cuanto el almacenaje pero no en el suministro.

La programación ha seguido las directrices fijadas para la programación de las estaciones y ha utilizado la estructura de memoria que se ha ido fijando en el mapa de memoria para todas las automatizaciones de la célula.

El presente proyecto queda abierto a futuras modificaciones que pueden ser muchas y muy variadas, especialmente en la implementación de distintos sistemas de almacenaje y suministro de las piezas, en cuanto a su ordenación, forma de búsqueda, reserva de huecos y piezas, pudiendo utilizar diversos criterios para ello de forma independiente o con posibles cambios de política de almacenamiento que se puedan realizar de forma automática en función de una selección.

La realización del presente proyecto ha supuesto una coordinación con otros proyectos fin de carrera realizados en la célula. Para la programación de la automatización se ha compartido autómata y fichero de programa con la automatización de los transportes y gestión de la célula. Para la programación del terminal gráfico de explotación Magelis se comparte el desarrollo con el proyecto de automatización del almacén de estanterías elevadas o almacén final, que también crea sus páginas para la explotación desde los terminales Magelis. También ha existido colaboración necesaria con el proyecto de supervisión SCADA para realizar en el autómata las tareas necesarias para la visualización y mando de la estación, y también a la inversa, para que el SCADA refleje las necesidades de mando que la programación precisa y ofrece.

Bibliografía.


9-278

CAPÍTULO 9.- Bibliografía.

4. Piedrafita Moreno, R. Ingeniería de la automatización industrial. 1ª edición Madrid: Editorial Ra-Ma, 1999.

5. Piedrafita Moreno, R. Apuntes del curso Automatización industrial avanzada. Zaragoza: Universidad de Zaragoza, 2000.

6. Festo Didactic. Línea automática de fabricación flexible. Barcelona: Festo, 2000.

7. Festo Didactic. Célula flexible de producción Estación proceso identificación-clasificación-almacenamiento y suministro. Barcelona: Festo, 1998.

8. Ericcson's Stepper Motor Application Notes. Documentos pdf. Unos tutoriales del fabricante de circuitos integrados de control de motores paso a paso. Extraídos del sitio web: http://www.ericsson.se/microe/apn_ind.html.

• Drive circuit basics

• Half stepping techniques

• Microstepping

• Stepper motor and driver selection

9. Control of Stepping Motors, a Tutorial. Douglas W. Jones. University of Iowa. Department of Computer Science, 1998. Documento html en el sitio web: http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/index.html.

10. Mohan, N., Undeland T. M. y Robbins W.P. POWER ELECTRONICS: Converters, Aplications, and Design. Segunda edición. Editorial John Wiley & Sons, 1995.

11. Murphy, J.M.D. & Turnbull, F.G. Power Electronic Control of AC Motors. Editorial Pergamon Press, 1988.

12. Manual de ayuda del software de programación del autómata programable PL7 Pro V3.4. Grupo Schneider. 1999 Schneider Automation S.A.

13. Manual de ayuda del software de programación del terminal de explotación Magelis XBT-L1000 V3.5. Grupo Schneider

14. Diversos Manuales del fabricante Modicon Telemecanique (Grupo Schneider)

♦ Manual de Puesta en Marcha de los Autómatas Premium. ♦ Manual de Referencia del Software PL/Pro v4.0. ♦ Funciones especificas de los Autómatas Premium. ♦ Funciones Especificas de Comunicación de los Autómatas Premium.


Ismael Blasco Alías

CAPÍTULO 0.- Introducción. __________________________________________0-1 0.1. Definición del Proyecto. ___________________________________________________ 0-1 0.2. Documentos que incluye. __________________________________________________ 0-2

CAPÍTULO 1.- Visión General de la Célula de Fabricación Flexible. _________1-3 1.1. Introducción ____________________________________________________________ 1-3 1.2. Características del Producto _______________________________________________ 1-3

1.2.1. Cilindros Neumáticos ________________________________________________ 1-5 1.2.2. Piezas con Tapa _____________________________________________________ 1-5 1.2.3. Características de cada uno de los Elementos de las Piezas ___________________ 1-6

1.3. Características Generales de las Estaciones __________________________________ 1-6 1.3.1. Zona de Fabricación _________________________________________________ 1-8 1.3.2. Zona de Almacén Intermedio _________________________________________ 1-13 1.3.3. Zona de pedidos. ___________________________________________________ 1-15

1.4. Red de Comunicaciones y bus de Campo____________________________________ 1-19

CAPÍTULO 2.- Descripción general de la Estación. ______________________2-21 2.1. Introducción.___________________________________________________________ 2-21 2.2. Descripción general._____________________________________________________ 2-21 2.3. Funciones realizadas por el Almacén: Proceso de Identificación, Clasificación,

Almacenamiento y Suministro. ___________________________________________ 2-23 2.3.1. Identificación ______________________________________________________ 2-23 2.3.2. Clasificación. ______________________________________________________ 2-23 2.3.3. almacenamiento y suministro. _________________________________________ 2-24

2.4. Descripción del hardware de la estación ____________________________________ 2-25 2.4.1. Fuente de alimentación. ______________________________________________ 2-25 2.4.2. Elementos neumáticos. ______________________________________________ 2-27 2.4.3. Sensores de Identificación a la entrada de la Estación 5. ____________________ 2-31 2.4.4. Sensor de salida del almacén. _________________________________________ 2-32 2.4.5. Tarjetas de potencia de los motores paso a paso Traductores._________________ 2-32 2.4.6. Módulos de entradas / salidas locales. ___________________________________ 2-33 2.4.7. Módulos Momentum. _______________________________________________ 2-34 2.4.8. El autómata. _______________________________________________________ 2-34 2.4.9. Ejes con accionamiento por motores paso a paso.__________________________ 2-36

2.5. Configuración de los elementos de la estación. _______________________________ 2-38 2.5.1. Declaración de los Módulos del autómata. _______________________________ 2-38

CAPÍTULO 3.- Motores paso a paso y control de posición. _________________3-43 3.1. Introducción ___________________________________________________________ 3-43 3.2. Tipos de Motores Paso a Paso _____________________________________________ 3-44

3.2.1. Introducción_______________________________________________________ 3-44 3.2.2. Motores de Reluctancia Variable_______________________________________ 3-45 3.2.3. Motores Unipolares _________________________________________________ 3-47 3.2.4. Motores Bipolares __________________________________________________ 3-49 3.2.5. Motores Multifásicos ________________________________________________ 3-51 3.2.6. Motores especiales: Motor de disco Magnético. ___________________________ 3-52

Índice


3.3. Circuitos Básicos de Control de Motores Paso a Paso _________________________ 3-52 3.3.1. Introducción_______________________________________________________ 3-52 3.3.2. Motores Bipolares y puentes en H______________________________________ 3-53

3.4. Limitación de Corriente para los Motores Paso a Paso.________________________ 3-55 3.4.1. Introducción_______________________________________________________ 3-56 3.4.2. Limitadores de Corriente Resistivos.____________________________________ 3-56 3.4.3. Limitadores de Corriente Lineales. _____________________________________ 3-57 3.4.4. Limitadores de Corriente en Bucle Abierto. ______________________________ 3-58 3.4.5. Uso de un circuito elevador (Voltage Boost)______________________________ 3-59 3.4.6. Uso de Modulación de la Anchura de Pulso (PWM). _______________________ 3-60 3.4.7. Control mediante Chopper en bucle cerrado. _____________________________ 3-61

3.5. Características de funcionamiento de los motores paso a paso.__________________ 3-63 3.6. Motores paso a paso_____________________________________________________ 3-65

3.6.1. Dimensiones y Descripción física.______________________________________ 3-66 3.6.2. Características del motor _____________________________________________ 3-66 3.6.3. Curvas características del motor con el traductor ESD 1200. _________________ 3-69

3.7. El Traductor Portescap ESD1200. _________________________________________ 3-70 3.7.1. CARACTERÍSTICAS. ______________________________________________ 3-71 3.7.2. Configuración de la Tarjeta ___________________________________________ 3-72 3.7.3. Terminales de CONEXIÓN. __________________________________________ 3-73 3.7.4. Configuración Driver – Motor_________________________________________ 3-76

CAPÍTULO 4.- Comando de ejes paso a paso: Módulo TSX–CFY 21. ________4-77 4.1. Generalidades sobre el comando de eje de paso a paso. ________________________ 4-77

4.1.1. Presentación_______________________________________________________ 4-77 4.1.2. Posibilidades del comando de ejes paso a paso. ___________________________ 4-77 4.1.3. Funciones que ofrecen los módulos de comando de ejes ____________________ 4-78 4.1.4. Generalidades sobre el comando de eje de paso a paso______________________ 4-81

4.2. Metodología de puesta en marcha de un comando de eje paso a paso. ____________ 4-82 4.3. Configuración del comando de ejes paso a paso.______________________________ 4-83

4.3.1. Introducción_______________________________________________________ 4-83 4.3.2. Acceso al editor de configuración ______________________________________ 4-83 4.3.3. Declaración de los módulos de comando de ejes___________________________ 4-84 4.3.4. Acceso a la pantalla de configuración de los parámetros ____________________ 4-84 4.3.5. Configuración de las unidades de usuario ________________________________ 4-85 4.3.6. Configuración de los parámetros de comando_____________________________ 4-87 4.3.7. Configuración de la sobrealimentación del traductor _______________________ 4-89 4.3.8. Configuración del freno del motor paso a paso ____________________________ 4-90 4.3.9. Configuración de la tarea de sucesos____________________________________ 4-90 4.3.10. Configuración del punto de origen _____________________________________ 4-91 4.3.11. Validación de los parámetros de CONFIGURACIÓN. ______________________ 4-93 4.3.12. Parámetros Utilizados._______________________________________________ 4-94

4.4. Programación del comando de ejes paso a paso.______________________________ 4-96 4.4.1. Principio de programación de un eje paso a paso.__________________________ 4-96 4.4.2. Modos de funcionamiento. ___________________________________________ 4-96 4.4.3. Programación de la función SMOVE. ___________________________________ 4-97 4.4.4. Gestión de los modos de funcionamiento _______________________________ 4-111 4.4.5. Gestión de fallos __________________________________________________ 4-112 4.4.6. Gestión del modo manual ___________________________________________ 4-117



4.4.7. Gestión del modo directo (DIRDRIVE) ________________________________ 4-122 4.4.8. Gestión del modo parada (OFF) ______________________________________ 4-123

4.5. Ajuste del comando de ejes paso a paso ____________________________________ 4-124 4.5.1. Operaciones preliminares al ajuste ____________________________________ 4-124 4.5.2. Acceso a los parámetros de ajuste _____________________________________ 4-124 4.5.3. Ajuste de la trayectoria _____________________________________________ 4-125 4.5.4. Ajuste de la salida del freno__________________________________________ 4-127 4.5.5. Ajuste del plano de parada___________________________________________ 4-128 4.5.6. Ajuste de los parámetros del modo manual ______________________________ 4-128 4.5.7. Validación de los parámetros de ajuste _________________________________ 4-129 4.5.8. Guardado / Restitución de los parámetros de ajuste _______________________ 4-129 4.5.9. Reconfiguración en modo conectado___________________________________ 4-130 4.5.10. Resumen: Parámetros Utilizados. _____________________________________ 4-132

4.6. Depuración de un programa de comando de ejes de paso a paso _______________ 4-133 4.6.1. Principio de Depuración ____________________________________________ 4-133 4.6.2. Interfaz de usuario de la pantalla de depuración __________________________ 4-134 4.6.3. Descripción de las pantallas de depuración ______________________________ 4-135 4.6.4. Detalle de las informaciones de la pantalla de depuración __________________ 4-137 4.6.5. Modo parada (Off)_________________________________________________ 4-141 4.6.6. Modo Directo (Dir Drive) ___________________________________________ 4-141 4.6.7. Modo manual (Manu) ______________________________________________ 4-141 4.6.8. Modo automático (Auto) ____________________________________________ 4-142 4.6.9. Diagnóstico de la vía _______________________________________________ 4-143 4.6.10. Archivado, documentación y simulación________________________________ 4-144

4.7. Diagnóstico y mantenimiento ____________________________________________ 4-144 4.7.1. Supervisión de los fallos y las condiciones de ejecutabilidad de los comandos.__ 4-145

4.8. Los objetos de lenguaje de la función específica de comando de ejes de paso a paso 4-148 4.8.1. Presentación de los objetos lenguaje de la función específica comando de eje de paso a paso.

4-149 4.8.2. Intercambios entre el procesador y el módulo de comando de ejes____________ 4-149 4.8.3. Presentación de los intercambios implícitos _____________________________ 4-150 4.8.4. Presentación de los intercambios explícitos _____________________________ 4-151 4.8.5. Gestión de los intercambios__________________________________________ 4-152 4.8.6. Datos generales del módulo__________________________________________ 4-152 4.8.7. Datos internos de comando (intercambios implícitos). _____________________ 4-153 4.8.8. Datos internos de estado (intercambios implícitos) ________________________ 4-154 4.8.9. Datos internos de estado (intercambios explícitos) ________________________ 4-155 4.8.10. Parámetros de ajuste (intercambios explícitos) ___________________________ 4-156 4.8.11. Lista de los códigos de error CMD_FLT________________________________ 4-157

CAPÍTULO 5.- Descripción del programa de aplicación.__________________5-161 5.1. Introducción.__________________________________________________________ 5-161 5.2. Estructura del programa. _______________________________________________ 5-161

5.2.1. Introducción a la aplicación en Pl7 Pro. ________________________________ 5-161 5.2.2. Configuración. ____________________________________________________ 5-162 5.2.3. Programa.________________________________________________________ 5-170 5.2.4. Variables.________________________________________________________ 5-172 5.2.5. Tablas de Animación. ______________________________________________ 5-173 5.2.6. Carpeta. 5-173 5.2.7. Pantallas de Aplicación y Bloques DFB.________________________________ 5-173

Índice


5.3. División de la aplicación. ________________________________________________ 5-174 5.3.1. introducción. _____________________________________________________ 5-174 5.3.2. Secciones. _______________________________________________________ 5-174 5.3.3. Grafcet. 5-174 5.3.4. Subrutinas. _______________________________________________________ 5-175 5.3.5. Memoria. ________________________________________________________ 5-175

5.4. Descripción detallada del programa. ______________________________________ 5-176 5.4.1. Introducción. _____________________________________________________ 5-176 5.4.2. Estructura de Datos.________________________________________________ 5-176 5.4.3. Secciones. _______________________________________________________ 5-180 5.4.4. Grafcet. 5-181 5.4.5. Subrutinas. _______________________________________________________ 5-198

CAPÍTULO 6.- Resumen de la tabla compartida. ________________________6-203 6.1. Introducción.__________________________________________________________ 6-203 6.2. Estructura de Memoria. ________________________________________________ 6-203

6.2.1. Comunicación con terminal MAGELIS. ________________________________ 6-203 6.2.2. Órdenes desde el SCADA ___________________________________________ 6-215 6.2.3. SCADA Internet __________________________________________________ 6-216

6.3. Tabla compartida red Fipway. ___________________________________________ 6-218 6.3.1. Estación 5________________________________________________________ 6-218

6.4. Órdenes a las estaciones_________________________________________________ 6-226 6.5. Respuesta de las estaciones ______________________________________________ 6-227 6.6. Bits de sistema ________________________________________________________ 6-227

6.6.1. Estación 5________________________________________________________ 6-227

CAPÍTULO 7.- Supervisión mediante Terminal de Explotación Magelis._____7-228 7.1. Introducción.__________________________________________________________ 7-228

7.1.1. Necesidad de los terminales de explotación. _____________________________ 7-228 7.1.2. Objetivos de la MONITORIZACIÓN. _________________________________ 7-229 7.1.3. Descripción del Terminal. ___________________________________________ 7-230 7.1.4. Configuración Terminal UNITELWAY ________________________________ 7-233 7.1.5. Configuración Terminal FIPIO _______________________________________ 7-233 7.1.6. CONFIGURACIÓN de los parámetros del terminal. ______________________ 7-234

7.2. Símbolos Equipamientos. _______________________________________________ 7-235 7.3. Tabla de Diálogo_______________________________________________________ 7-236

7.3.1. Dirección de inicio de la Tabla de diálogo. ______________________________ 7-238 7.3.2. AUTORIZACIÓN. ________________________________________________ 7-239 7.3.3. Número de Página Indicada. _________________________________________ 7-239 7.3.4. Cuadro de Alarmas ________________________________________________ 7-240

7.4. Tipos de Páginas. ______________________________________________________ 7-241 7.4.1. Las páginas de sistema______________________________________________ 7-241 7.4.2. Las páginas propias.________________________________________________ 7-241

7.5. Paginas de aplicación. __________________________________________________ 7-242 7.5.1. Arborescencia de las Páginas de APLICACIÓN. _________________________ 7-243 7.5.2. Páginas Generales de la Célula: 1 a 4. __________________________________ 7-243 7.5.3. Páginas del almacén de piezas: 51 a 57. ________________________________ 7-246



7.5.4. Páginas del transporte 1. ____________________________________________ 7-252 7.5.5. Páginas de gestión de Pedidos. _______________________________________ 7-255

7.6. Páginas de Alarma. ____________________________________________________ 7-260 7.6.1. Propiedades de las páginas de alarma.__________________________________ 7-260 7.6.2. Descripción de las alarmas. __________________________________________ 7-263

7.7. Páginas de ayuda.______________________________________________________ 7-271 7.8. Programación en el autómata. ___________________________________________ 7-272

7.8.1. Introducción. _____________________________________________________ 7-272 7.8.2. Sección Gestión Magelis. ___________________________________________ 7-273 7.8.3. Subrutina 18 Transportes. ___________________________________________ 7-274 7.8.4. Subrutina 21 Almacén. _____________________________________________ 7-275 7.8.5. Subrutina 23 alarmas. ______________________________________________ 7-275 7.8.6. Subrutina 24 pedidos. ______________________________________________ 7-275 7.8.7. tabla compartida. __________________________________________________ 7-276 7.8.8. SR14. 7-276 7.8.9. Post. 7-276

CAPÍTULO 8.- Conclusiones.________________________________________8-277

CAPÍTULO 9.- Bibliografía._________________________________________9-278

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CAPÍTULO 0.- Introducción.automata.cps.unizar.es/proyectos fin de carrera PDF... · Introducción. 0.1. Definición del Proyecto. El proyecto se integra en un el conjunto de trabajos