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• Catherine Trujillo

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IMPLEMENTAR EL SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ELEMENTOS

INTRODUCCION Desde sus inicios los autómatas programables fueron pensados para dar solución a múltiples problemas en la automatización de procesos industriales que surgieron debido al uso de circuitos eléctricos con relevadores, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas de lógica cableada. Y fueron los grandes avances en el campo de la electrónica y más específicamente en el desarrollo de microprocesadores y micro controladores los que permitieron pensar en diseñar un dispositivo que no sólo controlará la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pudiera realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas y digitales para realizar estrategias de control con el fin de optimizar los procesos. Por lo tanto, los micros controladores son el principio del funcionamiento bajo el cual se diseñaron los PLCs (Su cerebro). De acuerdo a lo planteado anteriormente los siguientes aspectos son lo que principalmente argumentan porque el uso de un PLC es más factible que el de un micro controlador.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: En la fábrica “Agua fresca LPQ”, se desea automatizar el llenado de un contenedor a través de cajas que agrupan 5 botellas cada una; el contenedor tiene una capacidad máxima de llenado de 20 cajas. El gerente de la compañía lo ha escogido a usted dado su conocimiento avanzado en el tema, para realizar el sistema de automatización, el cual consiste en un indicador que se ilumine cada vez que se haya llenado una caja y otro que indique que ya han pasado 20 cajas. Como requerimiento adicional, se le pide que el sistema tenga un botón de inicio para activar la banda transportadora de las botellas, un contador que cuente los pulsos de un detector o sensor, un actuador para la evacuación de cajas que ya están llenas y, por último, debe existir un botón que reinicie el sistema. Asuma que las botellas se organizan automáticamente en la caja y que el actuador que evacua las cajas solo se activa con una.

Como se puede observar en las figura1 se muestra el proceso que consta de ciertas etapas en la primera (parte b) Figura 1) se activa el motor de la banda transportadora 1 (de las botellas) y 2 (de las cajas) permitiendo el paso de botellas a través de la banda y cada 5 botellas se activa un sensor que desactiva los motores y activa simultáneamente el motor del brazo mecánico que desplaza las 5 botellas hacia una caja posteriormente en la etapa 2 (parte c) Figura 1) una vez llena la caja se vuelven a activarlos motores de las bandas transportadoras 1 y 2 para permitir el paso de otra caja y otras 5 botellas, este proceso se debe repetir 20 veces y en la etapa 3 etapa final se desactivaran los motores una vez hayan pasado 20 cajas al contenedor. SOLUCION DEL PROBLEMA: Para poder dar solución a este problema de automatización lo primero que debemos hacer es identificar muy bien las entradas y salidas del mismo además de revisarlo detenidamente para asegurarnos de tener en cuenta todas las variables del proceso. Primero que todo necesitamos una señal que active los dos motores de las dos bandas los cuales llamaremos M1 y M2 respectivamente para cada banda transportadora esta señal será inicialmente la señal de arranque la cual tendrá su parada de emergencia por si algo ocurre erróneamente en el proceso. Posteriormente se utilizará una señal de 1 segundo para simular el paso de una botella y un contador que cuente hasta 5 para que después de 5 segundos se active el motor del brazo mecánico M3 llenando la caja con las botellas esta señal servirá como entrada a otro contador que desactivara el sistema apenas se llenen 20 cajas. Así que el paso entre botellas de la banda 1 es de un segundo y el paso entre cajas en la banda 2 es de 5 segundos teniendo una duración del proceso de 100 segundos en el llenado del contenedor además de esto se debe tener la opción de una vez finalizado el proceso reiniciar el mismo si se desea. Entrada y salida del proceso: SIMULACIO N

ENTRADA/SALIDA

%I0.1 %I0.2 %I0.3 %Q0.2 %Q0.3 %Q0.4 %Q0.5

Inicio Parada de emergencia Reinicio Motor banda 1 Motor banda 2 Motor brazo Contenedor lleno

SIMULACIÓN Al igual que para el caso del encendido de luces para comprobar el funcionamiento del proceso se procederá a simularlo mediante el lenguaje de contactos (Ladder). Y el software que se utilizará para programar el proceso en el PLC es el TwidoSuite 2.2 de los fabricantes Schneider Electric y Telemecanique. El proceso consiste en los siguientes pasos: 1.Selección del PLC a programar. Para este ejercicio se utilizará el PLC de referencia TWDLCAA40DRF con 40 puertos 24 entradas de 24 V, 16 salidas 14 salidas a relé de 2 A y 2 a transistor de 1 A.

Figura2. PLC TWDLCAA40DRF Gama Schneider Electric. 2. Asignaciones entradas y salidas. Este paso se realizará de acuerdo a la tabla 1.

3. Montaje Lenguaje de contactos.

Como se puede observar en la figura 4 el primer renglón del programa consta de 3 contactos NA y 2 NC el primero es la señal de entrada Inicio (%I0.1)en paralelo con la señal Reinicio (%I0.3)y la señal del Motor banda 1 (%Q0.2) esto con el fin de enclavar la señal de inicio una vez active los 2 motores de las bandas (%Q0.2 Y %Q0.3) los dos contactos NC son la Parada de emergencia (%I0.2)para desactivarlos motores en cualquier momento del proceso que se necesite en serie con

la señal de Contenedor lleno (%Q0.5 )para desactivarlos dos motores una vez esté lleno el contenedor.

En esta parte se puede observar el primer contador llamado Contador Botellas (%C0). El cual contara el paso de las 5 botellas que llenara cada caja y activara el Motor del brazo (%Q0.4) al pasar la quinta botella para esto se simulara un paso de un segundo por botella en la banda 1 activando el contador con el Bit del sistema (%S6) que tiene un alto cada segundo y como es obvio para activarse el contador la banda se debe estar moviendo es por esto que se debe poner en serie con la señal del Motor banda 1 (%Q0.2). Para reiniciar el conteo se utilizan dos señales en paralelo la primera es obviamente la del Motor del brazo (%Q0.4) para que empiece a contar de nuevo de 0 a 5 y la segunda es la del Contenedor lleno (%Q0.5) para reiniciar las cuentas del sistema una vez finalice el proceso.

En la parte final del proceso se tiene el segundo contador de cajas (%C1) el cual contará el paso de las 20 cajas al contenedor y una vez lleno activará la salida Contenedor lleno (%Q0.5). Para activar este contador se usarán dos señales en serie una es la señal Motor banda 2 (%Q0.3) pues es obvio que para que cuente la banda 2 debe estar en movimiento y la otra señal es Motor del brazo (%Q0.4) la cual indica que hay 5 botellas listas para llenar una caja. Este contador se reinicia al igual que el anterior con la señal Contenedor lleno (%Q)0.5) una vez pasan las 20 cajas al contenedor. 4.Simulación:

5.CONCLUSIONES A partir de lo observado en la simulación se puede deducir que el funcionamiento del programa corresponde a la solución del problema planteado además de agregarle la parada de emergencia que le da mayor seguridad y confiabilidad al proceso. Cabe destacar que esta parada de emergencia tal como se muestra no reinicia los contadores y el proceso ya que su uso es con el fin de corregirles eventualidades del proceso sin afectarlo directamente pues se causarían retrasos. Por otra parte es importante tener en cuenta que siendo un poco más realistas se debería revisar que el brazo mecánico tiene un retardo de tiempo entre la señal de salida de las botellas y entrada de las cajas pues este no introduce las botellas instantáneamente, para esto sería útil el uso de un temporizador a la entrada del segundo contador para darle ese tiempo al brazo de acomodar las 5 botellas en la caja sin embargo como el problema no planteaba esta situación no se tuvo en cuenta a la hora de la elaboración del programa.