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AUTOMATIZACION INDUSTRIAL. V F V V V V Circuito Salida F F F F F Solenoides Bobina Circuito Salida Circuito Entrada Limit Switches Circuito Entrada Botoneras.

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1 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

2 V F V V V V Circuito Salida F F F F F Solenoides Bobina Circuito Salida Circuito Entrada Limit Switches Circuito Entrada Botoneras F F Relés de Control F Contacto

3 Aplicación de PLC: Proceso de Mezclado Con este modelo para aplicaciones de PLC pueden realizarse funciones de control complejas en el campo de control de procesos, en particular, operaciones discontinuas de dosificación y mezclado. La instalación se compone del bastidor base con un depósito, una bomba centrífuga y un panel de demostraciones sobre el que se encuentran claramente dispuestos todos los componentes. Una bomba transporta agua, controlada mediante válvulas eléctromagnéticas, a tres depósitos. El nivel en los tres depósitos se controla con ayuda de sensores capacitivos de proximidad con sensibilidad regulable. En el depósito de mezclado, conectado a continuación, se puede realizar una mezcla de los fluidos procedentes de los otros tres depósitos. El depósito de mezclado está igualmente equipado con tres sensores de proximidad. Un agitador ayuda al proceso de mezclado. Todos los depósitos son transparentes, lo que permite ver con claridad los procesos de transporte y mezcla.

4 El modelo posee un panel de conexiones mediante el que un PLC puede tomar las señales de los sensores de proximidad capacitivos y se pueden controlar todas las válvulas electromagnéticas. Se pueden utilizar PLCs de diferentes fabricantes. Un perfil de sombrero dispuesto en el panel frontal del modelo permite fijar el sistema de control. El suministro no incluye el PLC. El funcionamiento del sistema se puede comprobar, no obstante, sin PLC. Recomendamos utilizar el módulo PLC IA 130.

5 1 sensores de nivel, 2 depósito de medición, 3 válvulas electromagnéticas, 4 agitador, 5. Depósito de mezcla, 6 bomba, 7 depósito, 8 bastidor base soldado, móvil

6 Esquema del proceso

7 [1] Banco de ensayo para el control de procesos con PLC en procesos discontinuos de mezclado [2] Depósito de mezclado transparente con 3 sensores de proximidad capacitivos para vigilar el nivel [3] 3 depósitos transparentes con 2 sensores de proximidad capacitivos cada uno [4] Dosificación desde los tres depósitos al depósito de mezclado, a través de válvulas con accionamiento electromagnético [5] Apoyo del proceso de mezcla con un agitador dispuesto en el depósito de mezclado [6] Procesamiento de las señales de los sensores de proximidad a través del panel de conexión por medio de PLC [7] Control de las 8 válvulas electromagnéticas, de la bomba y del agitador también a través del panel de conexión y PLC [8] La sensibilidad de los sensores de proximidad capacitivos se puede regular [9] Circuito cerrado de agua con bomba centrífuga y depósito de acero inoxidable [10] Bastidor móvil resistente de tubos de acero [11] Alimentación eléctrica de todos los componentes y del PLC por fuente de alimentación integrada} [12] 230V, 50Hz, 1 fase Especificaciones

8 Panel de conexión para conectar un PLC: 1 pulsador, 2 entrada de señales de actuadores, 3 conectores de alimentación, 4 perfil de sombrero para montaje de un PLC, 5 salida de señales de sensores, 6 indicador óptico

9 El IA 210 es un equipo compacto para enseñanza y prácticas del control de un proceso de manipulación de material con ayuda de un PLC. Se pueden simular dos procesos: un proceso de estampación o un control de piezas mediante clasificación. Todos los componentes están montados de forma esquematizada. Desde un depósito se transfieren piezas cilíndricas negras y blancas a una cinta transportadora. Sobre la cinta se encuentra un sensor fotoeléctrico de reflexión que distingue entre claro y oscuro y lleva las piezas blancas al proceso previamente seleccionado (estampar o clasificar). Las piezas negras se transportan siempre hasta el final de la cinta y caen allí en un recipiente colector. Tres válvulas distribuidoras 5/2 electromagnéticas, tres cilindros de doble efecto distintos y un palpador de rodillo neumático se pueden activar a través del PLC para realizar las operaciones necesarias en cada caso: liberar salida de la pieza del depósito; empujar la pieza sobre la cinta transportadora; clasificar o estampar la pieza. Para la estampación se sitúa la pieza en una posición definida. Aplicación de PLC: Proceso de Manipulación de Material

10 El cilindro de trabajo se puede pasar fácilmente de la función de clasificación a la de estampación. El equipo se ha concebido para trabajar en combinación con un módulo PLC. Recomendamos utilizar el módulo PLC IA 130. El material didáctico, muy bien estructurado, incluye los fundamentos tecnológicos y guía paso a paso por los distintos ensayos.

11

12 1 unidad de mantenimiento, 2 cilindro de doble efecto, 3 motor de la cinta transportadora, 4 dispositivo de estampación o selección, 5 sensor fotoeléctrico de reflexión, 6 cinta transportadora, 7 depósito para 11 piezas, 8 conexiones eléctricas para válvulas electromagnéticas y sensores, 9 indicación del final de carrera, 10 válvula distribuidora 5/2

13 Esquema de conexiones neumáticas

14 1] Equipo compacto para ensayos de automatización [2] Dispositivo de manipulación con válvulas electromagnéticas [3] Cilindro de doble efecto (carrera 15mm): fijación o liberación de las piezas contenidas en el depósito [4] Cilindro de doble efecto (carrera 80mm): empuja la pieza sobre la cinta transportadora [5] Cilindro de doble efecto (carrera 40mm): ejecuta el proceso (clasificar o estampar) [6] Cinta transportadora con chapas guía y motor de corriente continua 7] Depósito cilíndrico de plexiglás para 11 piezas [8] 15 piezas de POM: 10 blancas, 5 negras [9] Componentes neumáticos provistos de cierres rápidos para mangueras de 4mm [10] Actuadores con aire comprimido[11] Conectores de laboratorio para PLC externo [12] Juego de cables de medida y mangueras neumáticas [13] Alimentación de aire comprimido: máx. 6bares, se recomienda 3bares [14] 230V, 50/60Hz, 1 fase o 120V, 60Hz, 1 fase Especificaciones

15 Conexiones eléctricas para válvulas y sensores

16 El kit didáctico IA 520 representa una célula de fabricación, también llamada célula CIM (CIM = Computer Integrated Manufacturing) en plenas condiciones de servicio. Con este sistema se puede realizar un proceso de fabricación automatizado. El IA 520 muestra los procesos básicos de manipulación (manipulador), fabricación (mecanización CNC) y control (PLC). Un manipulador suspendido sobre una guía alimenta a dos máquinas CNC con piezas en bruto de un cargador. El acabado de las piezas mecanizadas se inspecciona mediante una plantilla de guía, antes de ser depositadas en un almacén. Las diferentes máquinas son controladas mediante órdenes de planificación y control. Los datos correspondientes están almacenados en un software y son procesados por las unidades de control de las distintas máquinas. Un PLC supervisa y monitoriza las secuencias. La célula de fabricación está equipada con todos los sensores y los dispositivos de control necesarios. Aplicación de PLC: Sistema Automatizado de Manipulación y Fabricación

17 El software de control y programación de las máquinas CNC, del manipulador, y de la guía lineal se encuentra en dos PC. Un tercer PC sirve de interfaz del usuario y está provisto de software de supervisión para el PLC. Modificando la programación del PLC se pueden cambiar las secuencias en la célula CIM. Mediante un tablero de conexiones pueden conectarse entre sí las entradas y salidas de control de forma que pueda realizarse con facilidad una asignación flexible de las máquinas y puesta en práctica de conceptos específicos (p. ej., integración de elementos suplementarios). El material didáctico, muy bien estructurado, que incluye un programa de demostración para un proceso de fabricación, representa los fundamentos tecnológicos y guía paso a paso por los distintos ensayos.

18

19 1 bastidor móvil, 2 unidad de control del torno, 3 tablero de conexiones, 4 PLC, 5 unidad de control del manipulador, 6 unidad de control de la fresadora, 7 fresadora, 8 guía lineal, 9 estación de inspección de las piezas, 10 almacén de piezas acabadas, 11 manipulador, 12 expendedor de piezas, 13 torno

20 1] Demostración de procesos automatizados en una célula CIM [2] Manipulador suspendido con guía lineal [3] Fresadora CNC con tornillo neumático [4] Torno CNC con cambiador automático de herramientas, mandril neumático y apertura neumática de la puerta de seguridad [5] Expendedor de piezas con transporte por gravedad de material redondo; capacidad dependiente del diámetro [6] Estación de comprobación de piezas, p. ej. para controlar el diámetro de las piezas [7] Almacén de piezas acabadas con paletas autocentradoras y alojamientos de piezas recambiables [8] Control de la secuencia de los distintos pasos de producción a través de PLC y software de control de procesos [9] Comunicación entre PLC y PC a través de Profibus DP [10] Software de programación para máquinas CNC, manipuladores, PLC y guía lineal bajo Windows 2000 / XP [11] 230V, 50Hz, 1 fase; alimentación necesaria de aire comprimido: 8bares Especificaciones

21 La ilustración muestra el manipulador durante la toma de una pieza mecanizada en el torno

22 La ilustración muestra el manipulador durante la deposición de una pieza acabada en una paleta del almacén para éstas

23 Manipulación riesgosa de planchas de acero La operación de corte y traslado de planchas de acero era una operación riesgosa. 3 operarios manejaban planchas de acero de 3mts. por 1,2mts. de superficie, un espesor de 14mm y un peso de 600 kilos. Existía una elevada tasa de incidentes Problema Solución Instalar un control manipulador para el corte y carga de planchas. Este solución basada en mecatrónica, enlaza aspectos de electrónica, hidráulica, sensórica y automatización. El sistema de control está implementado con un OPLC (HMI+PLC) de Unitronics y materiales eléctricos e interfaz de Phoenix Contact. Tablero de Control

24 Aumento de la producción por unidad. Mayor índice de seguridad en la sala de corte. La máquina de corte por plasma es controlada por un solo operario, incluyendo la carga de planchas. Respecto a las soluciones implementadas por E.i Schädler, los OPLC Unitronics instalados son equipos modulares, compactos, de fácil programación que permite un tablero de menores dimensiones y más robusto. En cuanto a los productos de Phoenix Contact, los elementos de interfaz para separación galvánica permiten una mayor confiabilidad y menores mantenciones. Beneficio

25 Detección a Distancia con Sensores Láser de Sick: Sensores Sick DS500-P111 Las empresas siderúrgicas necesitan detectar en forma precisa y continua la expulsión de barras de acero recién fundido (palanquillas). Los métodos convencionales como sensores electromecánicos y ópticos han fallado por la elevada temperatura de su entorno de trabajo. La producción se interrumpe y existe pérdida de material por detenciones innecesarias. Además, el entorno de trabajo es peligroso para el personal técnico de mantenimiento Problema Solución Los sensores de distancia SICK DS500-P111 son instrumentos que por medio de un haz láser miden la distancia hacia un blanco, permitiendo su detección y posicionamiento. Son usadas en el control de puentes grúas, cintas

26 transportadoras o medición de nivel. Una de sus principales ventajas es que pueden instalarse a distancias que van de los 0,1 a 30 metros. Electrónica Industrial Schädler suministró esta solución en una empresa siderúrgica para detectar barras de acero recién fundido con temperaturas del orden de los 600 º Celsius. stanciómetro SICK DS500 Con la configuración de los sensores SICK DS500-P111 (a 10 metros de la boca de salida del acero recién fundido) implementada por Electrónica Industrial Schädler, aumentó la producción (n o hay detención del proceso por falla de sensores) y la seguridad para las faenas de mantenimiento de los sensores, al alejarlos del metal fundido. Al mantener el proceso continuo, se reducen considerablemente las pérdidas de material. Beneficio

27 Seguridad y Eficiencia en la Carga de Pallets: El transporte de productos a través de pallets presenta un riesgo. La grúa horquilla, necesaria para sus traslados, puede –eventualmente- dañar el pallets y/o la carga, además existe la posibilidad de ocasionar algún accidente a los operarios. Problema Solución Implementar cortinas fotoeléctricas en centrales de carga para aumenta la seguridad tanto a operarios como a los productos embalados. Electrónica Industrial Schädler introdujo al mercado las cortinas fotoeléctricas modelo ELG de SICK. Esta se comporta como una rejilla invisible, cubriendo el acceso a las bodegas y alertando a los operarios de grúas horquillas en caso de que las tenazas se sitúen a Cortina infrarroja SICK ELG

28 una altura insegura para los peatones en el área. En caso de peligro se activa una alarma sonora y visual Las cortinas fotoeléctricas han permitido cambiar el comportamiento del operador de la grúa a una conducta segura. La empresa evita pérdidas por pallets dañados, como también la perdida de productos por una carga mal estibada. Beneficio

29 AUTOMATIZACION > Sensores para Posición de Válvulas Las plantas de elaboración de cigarrillos suelen estar divididas en dos sectores: la etapa primaria, donde se procesa la hoja de tabaco, y la secundaria, de armado del cigarrillo. La etapa primaria incluye el picado, la humectación y la aromatización del tabaco mediante procesos basadas en la circulación de diversos líquidos. Estos procesos estaban siendo controlados mediante válvulas operadas manualmente. LA SITUACION ANTERIOR – EMPRESA TABACOLERA El team de Mantenimiento de Planta de Nobleza, buscando reducción de costos y mejoramiento de calidad, decidió automatizar los procesos de la etapa primaria instalando PLCs y Sensores Inductivos F25 "Twins" de Pepperl+Fuchs, con Cabezal de Doble Sensado quienes se encargarían de comunicar la acción de cierre y apertura de las válvulas a los PLC.Sensores Inductivos F25 "Twins"

30 Aplicación en Nobleza y detalle del montaje


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