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Estación reactor Manual Station réacteur Manuel

CD-ROM incluido CD-ROM inclus

696689 ES/FR

Utilización prevista y convenida/Utilisation conforme

La estación que se describe en el presente manual está prevista exclusivamente para fines de formación y perfeccionamiento profesional en materia de automatización y fue concebida únicamente con ese fin. La entidad a cargo de la formación y/o los instructores que la imparten deberán velar por que los aprendices/estudiantes respeten las disposiciones de seguridad que se describen en los manuales correspondientes. Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad en relación con daños ocasionados al aprendiz/estudiante, a la entidad u empresa encargada de impartir la formación y/o a otros terceros por uso indebido o por utilización en situaciones que no correspondan estrictamente a la enseñanza, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños premeditadamente o por imprudencia o negligencia temeraria. Cette station est exclusivement destinée à la formation initiale et continue dans le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans les manuels accompagnant la station. Festo Didactic exclut par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l’utilisation de la station en dehors du contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle ou à une négligence grossière de Festo Didactic.

N° de pedido: Datos actualizados en: Autores: Gráficas/Graphics: Redacción: Maquetación:

696689 07/2006 Bernhard Schellmann, Jürgen Helmich Doris Schwarzenberger Albert Sigel, Markus Bellenberg, E. v. Terzi 07/2006

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, Germany, 2006 Internet: www.festo-didactic.com e-mail: [email protected] Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este documento, así como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. De los infractores se exigirá el correspondiente resarcimiento de daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos. Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou communication de son contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer des modèles d’utilité ou des modèles de présentation.

Índice/Table des matières

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2 3 4 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.6.1 6.6.2 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 6.8 7 8

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Introducción___________________________________________________ 5 Contenidos didácticos ___________________________________________ 6 Indicaciones importantes ________________________________________ 7 Responsabilidad del usuario______________________________________ 7 Responsabilidad de los estudiantes________________________________ 7 Riesgos en la utilización del sistema modular de producción____________ 8 Garantía y responsabilidades _____________________________________ 9 Utilización prevista y convenida ___________________________________ 9 Indicaciones de seguridad ______________________________________ 10 Datos técnicos ________________________________________________ 11 Transporte, desembalaje, contenido del suministro _________________ 12 Construcción y funcionamiento __________________________________ 13 La estación de reactor __________________________________________ 13 Montaje como estación individual ________________________________ 15 Montaje como estación adicional _________________________________ 16 Funcionamiento de la bomba de refrigeración/ Bomba de estación PA adicional__________________________________ 17 Calefacción/Sensor de temperatura_______________________________ 18 Control de nivel de llenado ______________________________________ 20 PARADA DE EMERGENCIA_______________________________________ 21 Módulo agitador ______________________________________________ 22 Funcionamiento del tramo de regulación de temperatura _____________ 23 Placa de conexiones ___________________________________________ 24 Descripción del proceso de reacción ______________________________ 25 Puesta en funcionamiento ______________________________________ 27 Puesto de trabajo _____________________________________________ 28 Control visual _________________________________________________ 28 Conexiones mediante cables ____________________________________ 29 Llenado y vaciado _____________________________________________ 30 Alimentación de tensión ________________________________________ 30 Ajustar detectores _____________________________________________ 31 Detector de posición capacitivo __________________________________ 31 Flotador con interruptor ________________________________________ 32 Cargar programa PLC___________________________________________ 33 Unidades de control Siemens ____________________________________ 33 Unidad de control Festo ________________________________________ 36 Unidades de control Allen Bradley ________________________________ 38 Unidades de control Mitsubishi/MELSEC___________________________ 41 Pantalla táctil _________________________________________________ 43 Mantenimiento _______________________________________________ 51 Contenido del CD-ROM y actualizaciones__________________________ 52

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Índice/Table des matières

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2 3 4 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.6.1 6.6.2 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 6.8 7 8

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Introduction __________________________________________________ 53 Contenus de formation _________________________________________ 54 Remarques importantes ________________________________________ 55 Engagement de l’exploitant _____________________________________ 55 Engagement des étudiants ______________________________________ 55 Dangers liés à l’utilisation du système_____________________________ 56 Garantie et responsabilité_______________________________________ 57 Utilisation conforme ___________________________________________ 57 Consigne de sécurité___________________________________________ 58 Caractéristiques techniques_____________________________________ 59 Transport/Déballage/Fourniture_________________________________ 60 Présentation et fonction ________________________________________ 61 La station réacteur_____________________________________________ 61 Présentation en station isolée ___________________________________ 63 Présentation en station aval _____________________________________ 64 Fonction de la pompe de refroidissement/ pompe de transfert à la station PA aval ____________________________ 65 Chauffage/Capteur de température _______________________________ 66 Surveillance du niveau _________________________________________ 68 ARRÊT D’URGENCE_____________________________________________ 69 Module agitateur ______________________________________________ 70 Fonction de la boucle de température _____________________________ 71 Bornier ______________________________________________________ 72 Description du cycle du process __________________________________ 73 Mise en service _______________________________________________ 75 Poste de travail _______________________________________________ 76 Contrôle visuel ________________________________________________ 76 Câblage _____________________________________________________ 77 Remplissage et vidange ________________________________________ 78 Alimentation en tension ________________________________________ 78 Réglage des capteurs __________________________________________ 79 Capteurs de proximité capacitifs _________________________________ 79 Contacteur à flotteur ___________________________________________ 80 Chargement du programme dans l’API_____________________________ 81 Automate Siemens ____________________________________________ 81 Automate Festo _______________________________________________ 84 Automate Allen Bradley_________________________________________ 86 Automate Mitsubishi/MELSEC ___________________________________ 89 Pupitre tactile_________________________________________________ 91 Maintenance _________________________________________________ 99 Contenu du CD-ROM et mises à jour _____________________________ 100

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Introducción

El sistema para la enseñanza de la automatización y técnica de procesos de Festo Didactic fue concebido para la utilización en función de diversos niveles de estudio y requisitos profesionales. Los equipos y las estaciones del sistema modular de producción, automatización de procesos (MPS® PA) permiten un estudio y perfeccionamiento profesional cercano a la realidad imperante en las plantas de producción. El hardware está conformado por componentes industriales estructurados según criterios didácticos. La estación de reactor es un sistema apropiado para adquirir las siguientes cualificaciones profesionales fundamentales: • Competencia profesional en relaciones humanas • Competencia profesional en materias técnicas • Competencia profesional en relación con métodos Esta cualificación se rige por criterios aplicables en la práctica. Adicionalmente se aprende a trabajar en equipo, en cooperación con los demás y, además, se adquieren conocimientos en materia de organización. Mediante proyectos de estudio se pueden abordar cada una de las siguientes fases: • • • • • • • •

Planificación Montaje Programación Puesta en funcionamiento Funcionamiento y utilización Optimización de parámetros regulables Mantenimiento Localización de fallos

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Introducción

1.1 Contenidos didácticos

Los contenidos didácticos están clasificados según los siguientes sectores: • Mecánica – Construcción mecánica de una estación • Técnica de procesos – Entender y crear diagramas de flujo y documentación – Montaje de tubos para unir componentes de la técnica de procesos – Análisis de sistemas • Electrotécnica – Cableado correcto de componentes eléctricos • Técnica de detectores y sensores – Utilización correcta de detectores – Medición de magnitudes no eléctricas, de la técnica de procesos y de regulación • Técnica de regulación – Principios básicos de la técnica de regulación – Ampliación de cadenas de medición para formar circuitos de regulación – Análisis de tramos de regulación – Utilización de unidades de regulación • PLC – Programación y utilización de un PLC – Estructura de un programa PLC • Puesta en funcionamiento – Puesta en funcionamiento de un equipo de técnica de procesos – Puesta en funcionamiento de un circuito regulador • Localización de fallos – Localización sistemática de fallos en un sistema de técnica de procesos – Controlar el funcionamiento, efectuar el mantenimiento y la reparación de equipos de técnica de procesos

Temas para el trabajo según proyectos • Técnica de regulación – Regulación de temperatura – Tramo de regulación con compensación y constante de tiempo mayor • Control de seguridad del nivel de llenado de recipientes – Utilización de un flotador con elemento de conmutación – Utilización de detectores de nivel de llenado • Técnica de detectores y sensores – Conexión de un sensor de temperatura, conversión de señales • Planificar, ejecutar y documentar modificaciones

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Introducción

1.2 Indicaciones importantes

Para la utilización segura y exenta de fallos del MPS® PA, es indispensable conocer las indicaciones y normas de seguridad básicas. El presente manual contiene las indicaciones de seguridad más importantes para el uso correcto y fiable del MPS® PA. Todas las personas que trabajan con el MPS® PA deberán respetar las indicaciones de seguridad. Adicionalmente deberán respetarse las reglas y prescripciones de prevención de accidentes válidas en el lugar de la utilización.

1.3 Responsabilidad del usuario

El usuario se compromete a permitir el uso del MPS® PA únicamente a personas que cumplan las siguientes condiciones: • Personas que conocen las normas de seguridad en el puesto de trabajo y de prevención de accidentes y que han sido instruidas en la utilización del MPS® PA. • Personas que han leído y entendido el capítulo dedicado al tema de la seguridad y las advertencias contenidas en el presente manual. Deberá controlarse regularmente si el personal trabaja aplicando los correspondientes criterios de seguridad.

1.4 Responsabilidad de los estudiantes

Todas las personas a las que se encomendó el trabajo con el MPS® PA , deberán comprometerse a lo siguiente antes de iniciar el trabajo: • Leer el capítulo dedicado al tema de la seguridad y las advertencias contenidas en el presente manual. • Respetar las normas básicas de seguridad en el puesto de trabajo y de prevención de accidentes.

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Introducción

1.5 Riesgos en la utilización del sistema modular de producción

El MPS® PA ha sido concebido recurriendo a la tecnología más avanzada y respetando las normas de seguridad técnica. No obstante, es posible que existan riesgos que pueden poner en peligro la integridad física y la vida del usuario o de terceras personas o que se produzcan daños en la máquina o en otros bienes materiales. El MPS® PA únicamente deberá utilizarse respetando las siguientes condiciones: • Utilización prevista y convenida del MPS® PA • Utilización del MPS® PA en perfecto y seguro estado técnico

¡Deberá eliminarse de inmediato cualquier fallo que pueda reducir el nivel de seguridad!

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Introducción

1.6 Garantía y responsabilidades

Son válidas nuestras «Condiciones generales de venta y suministro». Éstas están a disposición del usuario a más tardar en fecha de firma del contrato. Se excluyen los derechos de garantía y de responsabilidades en caso de daños a personas o a bienes materiales si éstos se deben a una o varias causas que se especifican a continuación: Casos de utilización no prevista y convenida del MPS® PA: • Montaje, puesta en funcionamiento, utilización y mantenimiento incorrectos del MPS® PA • Utilización del MPS® PA estando defectuosos los sistemas de seguridad o si los sistemas de seguridad y protección no fueron montados correctamente o si no funcionan correctamente • Desatender las indicaciones incluidas en el presente manual en relación con transporte, almacenamiento, montaje, puesta en funcionamiento, utilización, mantenimiento y equipamiento del MPS® PA • Efectuar modificaciones no autorizadas en el MPS® PA • Control deficiente de partes del equipo, sujetas a desgaste • Ejecución incorrecta de reparaciones • Catástrofes provocadas por incidencia de cuerpos extraños y por causas de fuerza mayor Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad en relación con daños ocasionados a aprendices/estudiantes de la empresa y/o de otros terceros si la utilización/el funcionamiento del equipo se realiza en condiciones que no son estrictamente de enseñanza, a menos que Festo Didactic haya provocado los daños de modo premeditado o por imprudencia temeraria.

1.7 Utilización prevista y convenida

La estación que se describe en el presente manual está prevista exclusivamente para fines de formación y perfeccionamiento profesional en materia de automatización y fue concebida únicamente con ese fin. La entidad a cargo de la formación y/o los instructores que la imparten deberán velar por que los aprendices/estudiantes respeten las disposiciones de seguridad que se describen en los manuales correspondientes. La utilización prevista y convenida también incluye lo siguiente: • Observancia de todas las indicaciones incluidas en el presente manual • Observancia de los trabajos de inspección y mantenimiento

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Indicaciones de seguridad

Indicaciones generales • Los aprendices/estudiantes únicamente deberán trabajar con la estación en presencia y bajo la vigilancia de un instructor. • Tener debidamente en cuenta las indicaciones incluidas en las hojas de datos correspondientes a cada uno de los elementos y, en especial, todas las indicaciones correspondientes a la seguridad. • En el equipo, el líquido se calienta mediante una calefacción. ¡Peligro de escaldadura en caso de establecer contacto físico con el líquido! Electricidad • ¡Las conexiones eléctricas sólo deberán establecerse estando desconectada la corriente eléctrica en el equipo! • Utilizar únicamente baja tensión de máximo 24 V DC. • Si se utilizan componentes con conexión de 230 V AC, las conexiones únicamente podrá realizarlas una persona debidamente cualificada. • Asegurar la conexión a la red eléctrica mediante un interruptor FI. Mecánica • Efectuar el montaje de todos los componentes de modo fijo en el panel de prácticas perfilado. • Acceder a partes de la estación únicamente si no está en funcionamiento. Técnica de procesos • ¡Rellenar el depósito únicamente si no se aplica tensión eléctrica! ¡Desconectar la alimentación de 24 V DC y 230 V AC! • Utilizar agua corriente potable limpia (recomendado). De esta manera, la bomba podrá funcionar durante más tiempo sin ser necesario realizar un trabajo de mantenimiento. • La temperatura de funcionamiento máxima del depósito no deberá superar +65° C. • Poner en funcionamiento el sistema de calefacción únicamente estando completamente sumergido el calentador de inmersión. • La presión de funcionamiento máxima del líquido contenido en las tuberías no deberá superar 0,5 bar. • Las bombas no deberán funcionar en vacío. No utilizar agua salada, líquidos sucios o líquidos viscosos en la bomba. • Vaciar el líquido contenido en las estaciones/en el equipo antes de efectuar cambios en el tendido de los tubos. • Para evacuar el líquido de la estación, abrir la válvula de escape.

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Datos técnicos

Parámetros

Wert

Presión de funcionamiento máxima en los tubos

50 kPa (0.5 bar)

Alimentación de tensión para la estación

24 V DC/4,5 A

Panel de prácticas perfilado

700 x 700 x 32 mm

Caudal de la bomba

0…6 l/mín.

Capacidad del depósito

10 l máx.

Sistema de tubos flexibles

DN15 (∅a 15 mm)

Entradas digitales

4

Salidas digitales

5

Entradas analógicas

1

Salidas analógicas

1 (2)

Cantidad de depósitos

1

Margen de señales para actuadores

Calefacción (potencia de 0…1000 W) 230 V AC Bombas (0...24 V DC)

0…10 V (tensión de mando 24 V DC)

On/Off 0…10 V (tensión de mando 24 V DC)

Agitador (0…24 V DC) con engranaje El agitador también puede activarse de modo analógico.

On/Off (tensión de mando 24 V DC) 0…10 V

Margen de funcionamiento del tramo con regulación de temperatura

0° C...+60° C

Margen de medición de sensor de temperatura

-50° C…+150° C

Señal del detector de medición del tramo con regulación de temperatura

Resistencia PT100

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Transporte, desembalaje, contenido del suministro

Transporte El MPS® PA se entrega embalado en una caja de transporte con fondo apropiado para la paletización. La caja de transporte únicamente deberá transportarse utilizando carretillas elevadoras apropiadas. La caja deberá asegurarse de tal modo que no pueda tumbarse o caerse. Cualquier daño ocasionado durante el transporte deberá notificarse de inmediato al transportista y a Festo Didactic. Desembalaje Para retirar la estación de la caja, primero deberá extraerse cuidadosamente el material de relleno. Al desembalar, poner cuidado en no dañar los componentes montados en la estación. Después de desembalar la estación, comprobar posibles daños. Cualquier posible daño deberá notificarse de inmediato al transportista y a Festo Didactic. Contenido del suministro Comprobar si el contenido del suministro corresponde a lo especificado en el albarán y en la hoja de pedido. Cualquier posible diferencia deberá notificarse de inmediato a Festo Didactic.

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Construcción y funcionamiento

5.1 La estación de reactor

La estación de reactor tiene un tramo de regulación provisto de detectores digitales y analógicos y de actuadores. El tramo con regulación de temperatura funciona mediante un PLC y unidades de regulación. El proceso se activa en función de tres recetas de mezclas a elegir e incluye el calentamiento y la agitación del líquido. Dependiendo de la receta elegida de la mezcla, el líquido se refrigera en un circuito de refrigeración. La mezcla obtenida puede transportarse hacia una siguiente estación mediante una bomba. Funciones de regulación disponibles: • PID: controlador para el calentamiento y la refrigeración (función principal) Funciones opcionales: • Regulación en dos puntos para el calentamiento • Regulación en dos puntos para la refrigeración • Regulación en tres puntos para calentamiento/refrigeración • Regulación en tres puntos del tramo de regulación de la temperatura, con calentamiento del líquido y activación de la bomba de refrigeración en calidad de actuador y con señal analógica normalizada.

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Construcción y funcionamiento

La estación incluye lo siguiente: Detectores

Flotador con interruptor para control del nivel del depósito 2 detectores de posición capacitivos Sensor de temperatura (3)

Actuadores

Sistema de refrigeración de la bomba (8), bomba en la estación PA adicional Calefacción, incluyendo modulación de la anchura de impulsos 0…10 V (2)

Piezas de conexión

Pantalla táctil con escuadras de fijación (1) Placa de conexiones (5) Fuente de corriente de 24 V (6) Convertidor de medición °C/tensión Comparador (7)

Unidades de control

Unidad de mando/regulación PLC con controlador interno (opcional) Controlador industrial externo

Elementos pasivos

Tubos Depósito (4) Acanaladuras para tender cables Elementos perfilados Panel de prácticas perfilado con bastidor de soporte (19´´/ER/A4) Carro

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Construcción y funcionamiento

5.1.1 Montaje como estación individual Antes de efectuar el llenado, deberá cerrarse la válvula manual del conducto de salida. El conducto de alimentación para la conexión de una estación PA previa y el conducto de salida hacia una estación PA posterior deberán cerrarse con tapones ciegos. Llenar el líquido desde arriba directamente en el depósito. La temperatura del líquido aumenta por efecto de la calefacción y, dependiendo de la receta de la mezcla, se agita al mismo tiempo o posteriormente. Al término de los ensayos, se puede vaciar el depósito abriendo la válvula manual del conducto de salida. Para ello, colocar un tubo rígido o flexible apropiado en la boquilla, con el fin de evacuar el líquido hacia un cubo o recipiente similar.

Opcionalmente puede montarse una unidad de refrigeración en el circuito de refrigeración con bomba.

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Construcción y funcionamiento

5.1.2 Montaje como estación adicional La estación de reactor puede conectarse a las estaciones individuales de filtración, mezcla y llenado para crear un solo equipo completo. Al hacerlo, pueden obtenerse diversas variantes: • Estaciones PA anteriores: estación de mezcla, estación de filtración • Estaciones PA posteriores: estación de mezcla, estación de filtración, estación de llenado Si la estación de reactor es la primera estación, el líquido se llena directamente en el depósito, igual que en el caso de utilización como estación individual. Si se utiliza como estación posterior, el depósito se une a la bomba de la estación previa recurriendo el extremo del conducto de alimentación. Para la operación de bombeo es necesario que la válvula manual del conducto de salida y la del conducto de alimentación estén abiertas. En esas condiciones, el líquido se bombea desde la estación anterior PA hacia el depósito de la estación de reactor. Una vez concluidas las operaciones de regulación de la temperatura y de agitación, el líquido puede transportarse mediante la bomba hacia la siguiente estación PA. Si el depósito posterior ya está lleno, no puede activarse la función de bombeo. La comunicación entre las estaciones MPS® PA está a cargo de «StationLink», igual que en el caso de las estaciones MPS®-C. La estación de reactor incluye un emisor y un receptor para permitir la comunicación.

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Construcción y funcionamiento

5.2 Funcionamiento de la bomba de refrigeración/Bomba de estación PA adicional

El transporte del líquido está a cargo de dos bombas centrífugas. La bomba del sistema de refrigeración transporta el líquido caliente proveniente del depósito a través de las tuberías que se encuentran fuera del depósito con el fin de enfriarlo. La bomba que transporta el líquido hacia la estación PA posterior hace las veces de elemento de unión y bombea el líquido hacia el depósito de la siguiente estación. Las bombas centrífugas no deben funcionar en vacío, por lo que deben llenarse el depósito o los tubos que llevan hacia las bombas o que provienen de ellas antes de proceder a la puesta en funcionamiento.

Bomba de refrigeración/Bomba de estación posterior PA con motor de 24 V DC

Las bombas centrífugas se conectan y desconectan cada una con una salida digital. Las bombas no deben funcionar en vacío. Para conectar las bombas, deberá consultarse el esquema de distribución eléctrico. ¡Tener en cuenta la hoja de datos de la bomba centrífuga y respetar las indicaciones de seguridad!

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Construcción y funcionamiento

5.3 Calefacción/Sensor de temperatura

La calefacción se encarga de calentar el líquido contenido en el depósito. Mediante la modulación de impulsos se conecta y desconecta el calentador sumergible en determinados intervalos. La duración de la conexión y desconexión del calentador es la magnitud que determina el rendimiento térmico del reactor.

Calentador sumergible

Indicaciones de seguridad: • La temperatura de funcionamiento máxima del depósito no debe exceder +65° C. ¡Si la temperatura es superior, hay peligro de escaldadura! • Poner en funcionamiento la calefacción únicamente si el calentador está completamente sumergido en el líquido. • La calefacción funciona con 230 V AC. Las conexiones eléctricas sólo deberán ser manipuladas por una persona debidamente cualificada. • La calefacción sólo debe funcionar con el conmutador FI. ¡Tener en cuenta lo indicado en la hoja de datos de la unidad de calefacción y las indicaciones de seguridad correspondientes!

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Construcción y funcionamiento

La temperatura se mide mediante un sensor de temperatura. La señal de resistencia del sensor térmico se transforma en una señal normalizada de tensión (0...10 V) mediante un convertidor de medida, por lo que puede ser procesada por un PLC analógico.

Sensor de temperatura

Comparador

Evaluación de la señal analógica de entrada con un comparador En vez del procesamiento analógico de la señal emitida por el sensor térmico, puede utilizarse un comparador para transformar la señal normalizada de tensión (0...10 V) en una señal digital (0 ó 1). Con el potenciómetro de nivel 1 es posible determinar previamente la temperatura nominal. En el potenciómetro de nivel 2 se regula el valor máximo. Nota Cada marca de graduación del potenciómetro del nivel 1 corresponde a 12°C. Para conseguir 35°C, el potenciómetro de nivel 1 deberá ajustarse en la tercera marca de graduación. Si el valor registrado por el sensor térmico se ubica entre el valor ajustado de los potenciómetros de nivel 1 y de nivel 2, se enciende un LED verde en el comparador y se emite una señal hacia un PLC, indicándose que se alcanzado la temperatura correspondiente.

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Construcción y funcionamiento

5.4 Control de nivel de llenado

La estación de reactor permite controlar el nivel de llenado las siguientes maneras: • Mediante detectores de posición capacitivos • Mediante flotador con interruptor a modo de protección contra rebosadura

Control de nivel de llenado con detectores de posición capacitivos y flotador con interruptor

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Construcción y funcionamiento

Detectores de posición capacitivos

El depósito lleva en un lado dos detectores de posición capacitivos montados con escuadras de fijación en una barra perfilada. Los detectores se utilizan para controlar el nivel de llenado. La altura de estos detectores puede ajustarse mecánicamente en la barra perfilada. El detector de posición inferior indica que el depósito está vacío. El detector superior indica el nivel de llenado mínimo del depósito, necesario para que se sumerja completamente el calentador (llenado de mín. 3 litros). En posición normal (es decir, con el depósito lleno), ambos detectores están activados.

Flotador con interruptor

El flotador con interruptor controla el aumento del nivel del líquido en el depósito y hace las veces de protección contra rebosadura. Si se supera el nivel de llenado máximo, el flotador efectúa un movimiento basculante hacia arriba y se abre el interruptor, con lo que se interrumpe el circuito de corriente de las bombas. En consecuencia, se desconectan las bombas.

Control de nivel de llenado mediante flotador con interruptor

5.5 PARADA DE EMERGENCIA

Funcionamiento: desconexión de todas las salidas del PLC (bombas, calentador y agitador), indicación en la pantalla táctil, se mantienen las entradas. • Funcionamiento como estación individual: conexión del pulsador saliente de parada de emergencia al bastidor del PLC (puente de PARADA DE EMERGENCIA) • Funcionamiento en cadena: conexión del bastidor del PLC a la función de PARADA DE EMERGENCIA

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Construcción y funcionamiento

5.6 Módulo agitador

El módulo agitador está compuesto de la unidad de accionamiento (motor) y de una barra agitadora, como las que se usan para mezclar pinturas.

Módulo agitador

El módulo agitador viene de fábrica con accionamiento digital. A modo de alternativa, también puede activarse de modo analógico (0...10 V), para lo que debe cambiarse de posición el puente de conexión la placa de conexiones E/S, tal como se indica en el esquema de distribución.

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Construcción y funcionamiento

5.7 Funcionamiento del tramo de regulación de temperatura

Tarea: regular la temperatura de un líquido contenido en el depósito. El tramo de regulación de temperatura es un tramo con función de compensación. Considerando que la conversión de la energía térmica se produce lentamente, este tramo tiene una elevada constante de tiempo.

Tramo de regulación de temperatura: depósito con calentador y sensor térmico

El líquido contenido en el depósito se calienta mediante un calentador en función de la receta de la mezcla y se agita con el módulo agitador. La temperatura del sistema se capta con un sensor térmico en calidad de valor real que deberá mantenerse constante también en caso de fallos o variaciones del valor nominal. Indicaciones de seguridad: • La temperatura de funcionamiento máxima del depósito no debe exceder +65° C. ¡Si la temperatura es superior, hay peligro de escaldadura! • Poner en funcionamiento la calefacción únicamente si el calentador está completamente sumergido en el líquido.

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Construcción y funcionamiento

5.8 Panel de conexiones

El panel de conexiones hace las veces de interface para las señales de entradas y salidas analógicas y digitales. Todas las señales analógicas se transforman en 0...10 V y se ponen en el terminal analógico. Las señales binarias (máximo ocho entradas y ocho salidas por estación) se ponen en el terminal de E/S. De esta manera se garantiza la compatibilidad con EasyPort, SimuBox, EduTrainern y PLC.

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1. Terminal E/S (estación Syslink): Conexión de las entradas (por ejemplo, detectores capacitivos) y conexión de salidas (por ejemplo, bombas). 2. Terminal analógico (Syslink analógico): conexión analógica del valor real x y de la magnitud y. 3. Comparador: mediante los potenciómetros es posible convertir el valor real en una señal digital. 4. Accionamiento del motor: permite el accionamiento analógico de motores (0...10V corresponde a 0...24V). 5. Puente: desde fábrica (puente de conexión = "analógico") se activa analógicamente el actuador (bomba, calefacción, etc.) (terminal analógico UA1). Cambiando el puente de "analógico" a "digital", el actuador (bomba, calefacción, etc.) también se puede activar digitalmente. (Terminal E/S salida A0.0) . 6. Convertidor de medición: convierte señales de procesos en valores de tensión uniformes (0…10 V). 7. Circuito de protección contra rebase: si un depósito está a punto de rebasarse, se abre el conmutador del flotador, el relé se desactiva y se interrumpe la alimentación de corriente a las bombas. 8. Limitador de corriente de arranque: limita la corriente máxima de la estación (por ejemplo, corriente de arranque de las bombas). 24

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Construcción y funcionamiento

5.9 Descripción del proceso de reacción

El líquido contenido en el depósito adquiere una temperatura determinada y se agita. Los niveles de llenado se controlan mediante detectores de posición capacitivos. La reacción se realiza en función de la receta de la mezcla seleccionada. Si se utilizan estaciones posteriores, la mezcla lista puede enviarse a la siguiente estación mediante la bomba. Secuencias de la operación de mezcla: • Agitación, tiempo 1 • Calentamiento a temperatura 1 • Agitación, tiempo 2 • Calentamiento a temperatura 2 • Agitación y calentamiento a temperatura 3 Receta de la mezcla

Tiempo 1

Tiempo 2

Temp. 1

Temp. 2

Temp. 3

Receta A

20s

30s

30°C

32°C

34°C

Receta B

15s

15s

Receta C

5s

20s

30°C

35°C

30°C

Condiciones para el inicio de la operación • El líquido contenido en el depósito tiene que llegar, como mínimo, al nivel correspondiente al detector de posición capacitivo superior (mín. 3 litros). Posición inicial • Los actuadores están desconectados Funcionamiento automático sin estación posterior 1. Seleccionar receta A, B o C 2. Poner en funcionamiento 3. Estación no ocupada (indicación de «Llenar depósito») mientras el depósito no está lleno 4. Activación del detector de posición superior cuando el nivel del líquido contenido en el depósito corresponde a un contenido de mínimo 3 litros 5. Activar el proceso de mezcla según la receta (de acuerdo con secuencias específicas aplicables a la receta) 6. Indicación de «Listo» 7. Continuar con 1. Con la función de STOP pueden desconectarse los actuadores en cualquier momento.

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Construcción y funcionamiento

Funcionamiento automático con estación posterior 1. Seleccionar receta de la mezcla A, B o C 2. Poner en funcionamiento 3. Estación no ocupada (indicación de «Llenar depósito») mientras el depósito no está lleno 4. Activación del detector de posición superior cuando el nivel del líquido contenido en el depósito corresponde a un contenido de mínimo 3 litros 5. Activar el proceso de mezcla según la receta (de acuerdo con secuencias específicas aplicables a la receta) 6. Indicación de «Listo». Bombear hacia la siguiente estación hasta que el depósito quede vacío 7. Continuar con 3. Con la función de STOP pueden desconectarse los actuadores en cualquier momento.

Funcionamiento manual Todos los actuadores pueden activarse en el menú manual que aparece en la pantalla táctil. Se indican todos los valores analógicos y los estados de las señales de los detectores. En modalidad manual, la estación tiene que constar como ocupada, para que no se bombee líquido proveniente de una estación anterior. Al mismo tiempo, en cualquier momento puede activarse la función de STOP para desconectar todos los actuadores.

Esquema de flujos que aparece en la pantalla táctil en modalidad de funcionamiento manual

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Puesta en funcionamiento

Las estaciones del MPS® PA se entregan en las siguientes condiciones: • • • •

Completamente montadas Con los ajustes apropiados para el funcionamiento como estación individual Habiéndose puesto en funcionamiento la estación en fábrica Habiéndose hecho el control correspondiente

Sistema modular de producción Automatización de procesos

Preparar el puesto de trabajo

Realizar control visual

Establecer conexiones mediante cables

Llenar/vaciar depósito

Conectar tensión eléctrica

Ajustar detectores

Cargar programa PLC del tramo de regulación

Seleccionar receta de la mezcla

Definir valor nominal/Revisar parámetros de regulación

Iniciar programa PLC

Activar circuito de regulación

Esquema correspondiente a la puesta en funcionamiento de la estación de reactor del MPS® PA.

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Puesta en funcionamiento

6.1 Puesto de trabajo

Para la puesta en funcionamiento de la estación del MPS® PA se necesita lo siguiente: • La estación MPS® PA debidamente montada y ajustada • Un bastidor para el montaje del PLC • Un PC con software de programación del PLC

Nota En caso de combinar estaciones, es posible que sea necesario efectuar cambios en la construcción mecánica y modificar la posición y el ajuste de los detectores (consultar capítulos 5.1.1/5.1.2)

6.2 Control visual

¡Antes de toda puesta en funcionamiento deberá llevarse a cabo un control visual! Antes de poner en funcionamiento la estación del MPS® PA, deberá revisarse lo siguiente: • Las conexiones eléctricas • La colocación debida, la estanquidad y el estado de tubos y de los puntos de unión de los tubos • El estado de los componentes mecánicos para detectar posibles averías (fisuras, conexiones sueltas, etc.) ¡Antes de poner en funcionamiento la estación deberán eliminarse los fallos detectados! Para que la estación del MPS® PA funcione correctamente, es indispensable efectuar correctamente cada uno de los pasos necesarios para la puesta en funcionamiento.

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Puesta en funcionamiento

6.3 Conexiones mediante cables

1

3 2

Cable de unión entre el bastidor que acoge al PLC y la estación

1 Bastidor de montaje del PLC – Estación (conexión digital) Utilizar el cable digital Syslink (XMA2) para unir el bastidor de montaje del PLC con el terminal de E/S de la estación. 2 Bastidor de montaje del PLC– Estación (conexión analógica) Utilizar el cable analógico Syslink para unir el bastidor de montaje del PLC con el terminal de E/S de la estación (cable marcado de color negro). 3 Cable digital Syslink adicional (XMG1) Opcionalmente puede conectarse un panel de mando externo al bastidor de montaje del PLC

Conexiones hacia el PLC

Siemens S7 FESTO FEC CPX Mitsubishi FX1N Allen Bradley ML1500

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MPI con cable estándar para Profibus (p.ej. TN 533036). Conexión serie con cable FEC-KBG8 (TN 539643). Conexión serie con cable CA30 (TN 548583). Conexión serie con cable CA96 (TN 548584).

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Puesta en funcionamiento

6.4 Llenado y vaciado

1. Desconectar la alimentación de tensión y retirar el enchufe de conexión a la red eléctrica. 2. Controlar si los tubos de los componentes están bien sujetos. 3. Cerrar la válvula de salida. 4. Llenar el depósito con 3 litros de agua corriente limpia. El flotador con interruptor no debe estar accionado mecánicamente. El flotador debe encontrarse en posición horizontal y cubrir el contacto Reed. 5. Controlar la estanquidad de los tubos de los componentes. 6. Limpiar salpicaduras de agua. 7. Enchufar el conector a la red eléctrica de 230 V AC. Conectar la alimentación de tensión en la fuente de 24 V DC. 8. Comprobar si los LED de los dos detectores de posición capacitivos están encendidos al concluir la operación de llenado. 9. El depósito se vacía si la bomba transporta el líquido hacia la siguiente estación a través de la conexión en el conducto de salida o si se abre la válvula manual del conducto de salida para que el líquido fluya hacia un recipiente separado. Para ello, conectar un tubo rígido o flexible apropiado en la conexión de salida. 10. Abrir la válvula manual de salida. Nota el sistema siempre deberá vaciarse completamente si el equipo no fue utilizado durante un período prolongado.

6.5 Alimentación de tensión

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• La estación se alimenta con 24 V de tensión continua a través de unidad de fuente (máx. 4,5 A). • Unir el conector tipo clavija con conexión a tierra del calentador con la conexión del interruptor diferencial a la red de 230 V AC.

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Puesta en funcionamiento

6.6 Ajustar detectores

6.6.1 Detector de posición capacitivo Los detectores de posición capacitivos se utilizan para comprobar el nivel de llenado. Deberán ajustarse de tal modo que puedan detectar el líquido contenido en el depósito sin establecer contacto con la pared del depósito. El líquido modifica la capacidad de los condensadores incorporados en los detectores de posición. Nota Los detectores de posición capacitivos se utilizan para consultar el nivel inferior y superior del líquido en el depósito. Condiciones – El depósito y la barra perfilada para las escuadras de fijación están montados – Conexión eléctrica establecida para los detectores de posición capacitivos – La fuente eléctrica está conectada –

Procedimiento 1. Montar los detectores de posición en las escuadras de tal manera que no toquen el depósito. La distancia hasta al depósito debe ser de 5 mm. 2. Llenar el depósito con líquido. 3. El detector de posición inferior deberá ajustarse al contenido de 0 litros, mientras que el ajuste del detector superior deberá corresponder a un contenido de 3 litros. Desplazar los detectores hacia arriba y abajo hasta que se enciendan los LED de acuerdo con estos niveles de llenado. Nota Los detectores de posición tienen que activarse por el líquido contenido en el depósito. Si el depósito está vacío, no deberá haber señal alguna. 4. Comprobar si las posiciones y los ajustes de los detectores son correctos llenando y vaciando el depósito. Documentos • Hojas de datos Detectores de posición capacitivos (258172) en el índice de hojas de datos del CD-ROM adjunto. • Instrucciones para el montaje En el capítulo de instrucciones de montaje incluido en el CD-ROM adjunto.

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Puesta en funcionamiento

6.6.2 Flotador con interruptor El interruptor del flotador ha sido concebido para el montaje lateral en depósitos compactos. El interruptor se abre si el nivel del líquido contenido en el depósito supera el nivel máximo, por lo que a través del relé se desconectan las bombas. Condiciones – El depósito está montado – Conexión eléctrica establecida para el flotador con interruptor – La fuente eléctrica está conectada Procedimiento 1. El flotador con interruptor se introduce en el depósito desde dentro a través de la abertura superior lateral. 2. Antes de fijarlo definitivamente, la unidad deberá ajustarse de tal manera que el flotador se encuentre en posición horizontal por encima del contacto Reed.. 3. Conectar el interruptor del flotador. Estando cerrado, tiene que emitirse una señal. 4. Llenar el depósito y comprobar si el interruptor interrumpe la señal cuando el nivel de llenado supera el límite superior. El flotador deberá ejecutar un movimiento basculante hacia arriba. 5. Comprobar si las posiciones y los ajustes de los detectores son correctos llenando y vaciando el depósito varias veces. Nota El flotador siempre deberá poder moverse libremente y no atascarse por efecto de la suciedad. Documentos • Hojas de datos Flotador con interruptor en el índice de hojas de datos del CD-ROM adjunto. • Instrucciones para el montaje En el capítulo de instrucciones de montaje incluido en el CD-ROM adjunto.

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Puesta en funcionamiento

6.7 Cargar programa PLC

Los programas PLC incluidos fueron concebidos para unidades de control con entradas y salidas analógicas. A modo de alternativa puede controlarse la estación únicamente con señales digitales. En ese caso se prescinde de la regulación de las funciones. 6.7.1 Unidades de control Siemens • Unidad de control: Siemens S7-313C • Software de programación: Siemens STEP7 versión 5.2 o superior 1. Unir el PC y la unidad de control con el cable de programación RS232 con adaptador para PC 2. Conectar la unidad de alimentación eléctrica 3. Desbloquear el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (si procede) 4. Borrar la memoria original del PLC: – Esperar hasta que el PLC haya concluido sus rutinas de control.

CPU 313C Presionar el conmutador de modalidad de funcionamiento hacia MRES. Mantenerlo en esa posición hasta que el LED de STOP se encienda por segunda vez y se mantenga encendido (transcurren aproximadamente 3 segundos). A continuación, soltar el conmutador. – Transcurridos 3 segundos, volver a presionar el conmutador de modalidad de funcionamiento en dirección de MRES. El LED de STOP empieza a parpadear rápidamente y el CPU procede a borrar la memoria original. A continuación puede soltarse el conmutador. – Cuando el LED de STOP vuelve a estar encendido de modo duradero, ello significa que el CPU ha concluido la operación de borrar la memoria original. – Los datos contenidos en la MMC (Micro Memory Card) no se borran. Para cancelar esos datos puede establecerse una comunicación con el PLC en el menú «Sistema meta/Mostrar estaciones participantes» para borrar todos los módulos que constan en la carpeta de módulos. –

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Puesta en funcionamiento

5. Colocar el conmutador de modalidad de funcionamiento en STOP 6. Iniciar el software de programación 7. Descomprimir el archivo MPS- PA.zip contenido en la carpeta Fuentes\PLC\S7 que se encuentra en el CD-ROM adjunto Nota No descomprimir los archivos *.zip con WinZip® o programas similares. Utilizar el Software STEP7 de Siemens.

Archivo
Descomprimir …
Seleccionar archivo (CD ROM: Fuentes\CLP\S7) Abrir MPS- PA.zip
Seleccionar fichero para descomprimir OK
Descomprimir: Los datos descomprimidos fueron guardados en el fichero del proyecto. OK
Descomprimir: Los siguientes archivos fueron descomprimidos. ¿Abrirlos ahora? Sí

8. Seleccionar la configuración del hardware que corresponda y cargarla en el PLC: – SPS 313C 9. Seleccionar el programa 03ReaktorReactor

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Puesta en funcionamiento

10. Cargar el proyecto en la unidad de control (el screenshot es un ejemplo)

PLC
Download
Seguir las instrucciones que aparecen en pantalla

11. Colocar el conmutador de modalidades de funcionamiento en RUN

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Puesta en funcionamiento

6.7.2 Unidad de control Festo • Unidad de control: Festo FEC CPX • Software de programación: Festo FST versión 4.10 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Unir el PC y la unidad de control con el cable de programación TTL-RS232 Conectar la unidad de alimentación eléctrica Desbloquear el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (si procede) Esperar hasta que el PLC haya terminado su rutina de control Iniciar el software de programación Descomprimir el archivo 03Re.zip en el fichero Fuentes\CLP\FEC\ que se encuentra en el CD-ROM adjunto

Project
Restore …
Abrir (CD ROM: Fuentes\CLP\FEC\) Abrir 03Re.zip
Descomprimir proyecto, OK

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Puesta en funcionamiento

7. Compilar el proyecto

Proyecto
Compilar todo

8. Cargar el proyecto en la unidad de control

Online
Download Project
Seguir las instrucciones que aparecen en pantalla

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Puesta en funcionamiento

6.7.3 Unidades de control Allen Bradley • Unidad de control: Micrologix (ML) 1500 • Software de programación: RSLogix 500/RSLINXLite 1. Unir el PC y la unidad de control con el cable de programación RS232 2. Conectar la unidad de alimentación eléctrica 3. Desbloquear el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (si procede) Nota • Para ejecutar los siguientes pasos, es necesario que antes se hayan configurado los parámetros Online (nodo de la red, controladores) con RSLINXLite/RSLogix 500 • Para evitar conflictos con la interface serie, cierre también RSLINXLite después de utilizar RSLogix 500 – – –

CPU ML 1500: Configuración de parámetros online Esperar hasta que el PLC haya concluido las rutinas de control Iniciar RSLINXLite

Communications
Configure Drivers…
Seleccionar « RS-232 DF1 devices» en la lista de «Available Driver Types». A continuación, hacer clic en Add New…
Confirmar (“Choose a name…“, por defecto: AB_DF1-1) con OK
Auto configure
OK
Close

–

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Iniciar Sie RSLogix 500.

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Puesta en funcionamiento

Comms
System Comms…
Marcar la unidad de control en la lista y confirmar con OK

4. Borrar la memoria del PLC: – Esperar hasta que el PLC haya concluido las rutinas de control. – CPU ML 1500 – Colocar el conmutador de modalidad de funcionamiento en REM o PROG. – Iniciar el software de programación. – Seleccionar Comms
System Comms…
y marcar la unidad de control y hacer clic en Online. – Una vez establecida la conexión, seleccionar Comms
Clear Processor Memory y confirmar con OK. – Cuando se apaga el LED de COMM 0., significa que se ha cancelado la memora del PLC y que pueden cargarse los programas. 5. Abrir el archivo de proyecto 03Re.rss que se encuentra en el fichero Fuentes\CLP\ML 1500 del CD-ROM adjunto (el screenshot muestra un ejemplo).

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Puesta en funcionamiento

File
Open …
Seleccionar archivo de proyecto (CD ROM: Fuentes\CLP\ML 1500) 03Re.rss
Abrir

6. Cargar el proyecto en la unidad de control (el screenshot muestra un ejemplo)

Comms.
System Comms.
Seleccionar unidad de control, hacer clic en Download.
Confirmar la indicación que aparece a continuación («Revision note»,«…sure to proceed with Download?», «…want to go online?») con Sí u OK.

7. Colocar el conmutador de modalidad de funcionamiento en REM o RUN

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Puesta en funcionamiento

6.7.4 Unidades de control Mitsubishi/MELSEC • Unidad de control: Mitsubishi FX1N • Software de programación: GX IEC Developer 6.01 o superior 1. Unir el PC y la unidad de control con el cable de programación RS232/RS422 con adaptador para PC 2. Conectar la unidad de alimentación eléctrica 3. Desbloquear el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (si procede) 4. Borrar la memoria del PLC: – Esperar hasta que el PLC haya concluido las rutinas de control. – CPU FX1N – Colocar el conmutador de modalidad de funcionamiento en STOP. – Iniciar el software de programación. – Seleccionar Online
PLC Clear
All y confirmar con Sí. – Se ha cancelado la memora del PLC y que pueden cargarse los programas. 5. Abrir el archivo de proyecto 03Re.pcd que se encuentra en el fichero Fuentes \CLP\FX1N del CD-ROM adjunto (el screenshot muestra un ejemplo).

Extras
Project Restore …
Seleccionar archivo del proyecto (CD ROM: Fuentes\CLP\FX1N) 03Re.pcd
Abrir
Seleccionar fichero OK
Confirmar la notificación («After saving,…») con OK

6. Compilar el proyecto

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Puesta en funcionamiento

Project
Rebuild all

7. Cargar el proyecto en la unidad de control (el screenshot muestra un ejemplo)

Project
Transfer
Download to PLC…
Confirmar las notificaciones siguientes («Transfer to PLC», ….) con OK

8. Colocar el conmutador de modalidad de funcionamiento en RUN

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Puesta en funcionamiento

6.8 Pantalla táctil

La pantalla táctil está montada en la parte delantera del lado derecho de panel de prácticas perfilado. La pantalla táctil FED 120 COL tiene una resolución de 320 x 240 píxeles. La alimentación de tensión de 24 V se realiza a través de un conector de seguridad tipo clavija.

Utilización e indicaciones En primer lugar deberán conectarse todos los componentes al equipo. Deberá comprobarse si el CLP está en funcionamiento y si se ha cargado el programa. En caso de no ser así, la estación indicará lo siguiente: «Ninguna estación reconocida».

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Puesta en funcionamiento

Menú principal Si todos los componentes están en funcionamiento, aparece el menú principal en la pantalla táctil. 1. Elegir primero el idioma (alemán, inglés, español o francés). Para ello, pulsar la bandera que corresponda. 2. Seleccionar una de las cuatro modalidades de funcionamiento: automático, manual, configuración del controlador o indicación de tendencias. Nota Con STOP es posible desconectar en todo momento los actuadores.

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Puesta en funcionamiento

Funcionamiento automático Menú principal (puntos 1 y 2) 3. En el menú principal, pulsar la tecla «Automático». 4. Pulsar una de las teclas para el funcionamiento de la estación de rector «sin estación PA siguiente» o «con estación PA siguiente».

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Puesta en funcionamiento

5. En la siguiente imagen que aparece en pantalla, elegir la receta de la mezcla. Se indican las temperatura y los tiempos de agitación memorizados en el programa. 6. Comprobar en «Conf. Contr.» los parámetros del controlador. 7. Pulsar la tecla «Iniciar» y se procede a la reacción de la mezcla (consultar 5.9 Secuencias de la operación de la mezcla).

Nota En el recuadro aparecen indicaciones de estado que se refieren a las secuencias de las operaciones de mezcla según la receta: • 001 = Agitar 1 • 002 = Calentar 1 • 003 = Agitar 2 • 004 = Calentar 2 • 005 = Agitar 3 • 006 = Calentar 3 Si el depósito aún no está lleno, aparece la siguiente indicación en la línea de estado (MMM...) «001 = Llenar depósito». 8. Con la tecla «Regresar» se vuelve a acceder al menú principal.

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Puesta en funcionamiento

Funcionamiento manual Menú principal (puntos 1 y 2) 3. En el menú principal, pulsar la tecla «Manual». 4. En el esquema aparecen todos los actuadores y detectores de diversos colores. El detector de color «verde» está activado y está emitiendo una señal; el detector de color «rojo» no está activado. El actuador de color «verde» está en funcionamiento y el actuador de color «gris» no está en funcionamiento.

5. Todos los actuadores pueden activarse a través de la pantalla. En el caso de actuadores con valor analógico predeterminado, se abre una ventana nueva en pantalla para efectuar los ajustes respectivos.

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Puesta en funcionamiento

6. Ajustar el valor de posición, la amplitud de los pulsos para la conexión y desconexión de la calefacción. Utilizar para ello las teclas provistas de flechas. En el display aparece el valor real de la temperatura. 7. Con la tecla «Regresar» se vuelve a acceder al menú principal.

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Puesta en funcionamiento

Configuración del controlador Menú principal (puntos 1 y 2) 3. En el menú principal, pulsar la tecla «Configuración del controlador». 4. Utilizando las teclas con las flechas, efectuar el ajuste del coeficiente proporcional KP y de los tiempos anterior y posterior Ti y Tv.

5. Mediante la tecla de «Controlador externo activado» es posible activar un controlador industrial externo opcional. 6. Con la tecla «Cargar valores predet.» se recuperan los valores predeterminados del controlador. 7. Con la tecla «Regresar» se vuelve a acceder al menú principal.

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Puesta en funcionamiento

Tendencia Menú principal (puntos 1 y 2) 3. En el menú principal, pulsar la tecla «Tendencia». 4. En la ventana de tendencia se obtienen informaciones sobre el valor de ajuste, el valor real y el valor nominal de la temperatura. Las indicaciones aparecen en diversos colores. En el eje X aparece el tiempo y en el eje Y el porcentaje de la magnitud correspondiente.

Nota En el extremo inferior de la pantalla se encuentran diversas teclas con las siguientes funciones: • t+10 o t-10 = Retroceder o avanzar 10 segundos la ventana. • c+10 o c-10 = Retroceder o avanzar 10 segundos el puntero. • Teclas x/y = Función de zoom para los ejes X/Y. • RST T = Reset de la presentación de tendencias 5. Con la tecla «Regresar» se vuelve a acceder al menú principal.

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Mantenimiento

La estación de reactor no precisa de mantenimiento específico. Sin embargo, es recomendable efectuar las siguientes operaciones de mantenimiento regularmente: Limpiar con un paño suave y que no deje hilachas • la superficie activa de los detectores de posición • toda la estación Además: • Comprobar el libre movimiento del flotador • Controlar si el liquido contiene impurezas. Si la estación no se utiliza durante algún tiempo, puede producirse un deterioro de la calidad del líquido. • Si no se ha utilizado la estación durante un tiempo prolongado, siempre deberá vaciarse el depósito.

No deberán utilizarse detergentes agresivos o abrasivos.

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Contenido del CD-ROM y actualizaciones

Nota Todos los documentos que se mencionan a continuación se encuentran en el CDROM adjunto en ficheros de formato PDF. Equipo

Estación de reactor

Esquemas de distribución

Esquema eléctrico de la estación de reactor

Listas de programas

S7-31xC tabla de símbolos S7-31xC lenguaje de pasos secuenciales

Instrucciones de uso/ Hojas de datos

Estación de reactor Bomba Calefacción Detector de posición capacitivo Flotador con interruptor Módulo agitador Sensor de temperatura Terminal analógico Terminal E/S Convertidor de medición PT100/U Depósito Tubuladura Accionamiento motor

Actualizaciones

Informaciones actualizadas y ampliaciones de la documentación técnica de las estaciones MPS® PA se encuentran en: www.festo-didactic.com Service
MPS PA

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1

Introduction

Le système de formation « Automatisation de process et Technique » de Festo Didactic part de différents niveaux d’accès à la formation et objectifs professionnels. Les installations et stations du « Système Modulaire de Production – Automatisation de Process » (MPS® PA) permettent une formation initiale et continue axée sur les réalités de l’entreprise. Le matériel est constitué de composants industriels adaptés à une approche didactique. La station réacteur vous fournit un système adapté à la dispense des qualifications clés en • compétences sociales, • compétences techniques et • compétences méthodologiques dans une optique axée sur la pratique. Elle permet en outre de développer l’aptitude au travail en équipe et à la coopération ainsi que le sens de l’organisation. La formation sous forme de projets permet d’aborder les phases réelles d’un projet. Citons notamment les phases de : • • • • • • • •

conception, montage, programmation, mise en service, exploitation, optimisation de paramètres de régulation, maintenance et dépannage.

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Introduction

1.1 Contenus de formation

Les contenus de formation susceptibles d’être abordés relèvent des domaines suivants : • Mécanique – Architecture mécanique d’une station • Ingénierie – Lecture et création de synoptiques et de documentations – Tuyautage de composants de process – Analyse de systèmes • Électrotechnique – Câblage de composants électriques dans les règles de l’art • Capteurs – Utilisation de capteurs dans les règles de l’art – Mesure de grandeurs non électriques de process et de régulation • Régulation – Bases de la régulation – Conversion de chaînes de mesure en boucles de régulation fermées – Analyse de systèmes régulés – Utilisation de régulateurs • Automates programmables (API) – Programmation et utilisation d'un API – Structure d’un programme d’API • Mise en service – Mise en service d’une installation de process – Mise en service d’une boucle de régulation • Dépannage – Dépannage systématique sur une installation de process – Vérification, maintenance et réparation d’installations de process

Sujets de projets • Régulation – Régulation de température – Boucle de régulation à contre-réaction et grande constante de temps • Sécurisation de réservoirs – Utilisation d’un contacteur à flotteur – Utilisation de capteurs de niveau • Capteurs – Raccordement d’un capteur de température, conversion des signaux • Étude, mise en œuvre et documentation de transformations

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Introduction

1.2 Remarques importantes

La condition de base à l’utilisation en toute sécurité et au parfait fonctionnement du système MPS® PA est de bien connaître les consignes élémentaires et prescriptions de sécurité. Le présent manuel contient les indications les plus importantes pour utiliser le système MPS® PA en toute sécurité. Les consignes de sécurité, notamment, doivent être respectées par tous ceux qui travaillent sur le système MPS® PA. Il convient en outre de respecter les règles et prescriptions de prévention des accidents en vigueur sur le site considéré.

L’exploitant s’engage à ne laisser travailler sur le système MPS® PA que des 1.3 Engagement de l’exploitant personnes : • au fait des prescriptions fondamentales de sécurité et de prévention des accidents et ayant été initiées à la manipulation du système MPS® PA, • ayant lu et compris le chapitre sécurité et les avertissements du présent manuel. Le respect de la sécurité par le personnel sera vérifié à intervalles réguliers.

1.4 Engagement des étudiants

Toutes les personnes chargées de travailler sur le système MPS® PA s’engagent, avant de commencer, à : • lire le chapitre sécurité et les avertissements du présent manuel, • respecter les prescriptions fondamentales de sécurité et de prévention des accidents.

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Introduction

1.5 Dangers liés à l’utilisation du système

Le système MPS® PA est construit conformément à l’état de l’art et aux règles techniques reconnues en matière de sécurité. Son utilisation peut néanmoins mettre en danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu’affecter l’intégrité de la machine ou d’autres biens. Le système MPS® PA ne doit s’utiliser que : • pour l’usage auquel il est destiné et • en parfait état sur le plan de la sécurité.

Les défauts susceptibles d’affecter la sécurité doivent être immédiatement éliminés !

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Introduction

1.6 Garantie et responsabilité

Nos « Conditions générales de vente et de livraison » sont systématiquement applicables. Elles sont à la disposition de l’exploitant au plus tard à la signature du contrat. Les recours en garantie légale et responsabilité civile pour dommages corporels et matériels sont exclus si ces derniers sont dus à l’une ou plusieurs des causes suivantes : Utilisation non conforme du système MPS® PA • Montage, mise en service, commande et maintenance du système MPS® PA dans des conditions inappropriées • Exploitation du système MPS® PA en présence d’équipements de sécurité défectueux ou de dispositifs de sécurité et de protection mal montés ou non opérationnels • Non-respect des consignes données dans le manuel en matière de transport, stockage, montage, mise en service, exploitation, maintenance et équipement du système MPS® PA • Transformations arbitraires du système MPS® PA • Mauvaise surveillance d’éléments de l’installation sujets à une usure • Réparations non conformes aux règles de l’art • Catastrophes dues à l’action de corps étrangers et force majeure. Festo Didactic exclut par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l’utilisation de la station en dehors du contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle ou à une négligence grossière de Festo Didactic.

1.7 Utilisation conforme

Cette station est exclusivement destinée à la formation initiale et continue dans le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans les manuels accompagnant la station. L’utilisation conforme implique également : • le respect de toutes les consignes données dans le manuel et • la mise en œuvre des travaux de contrôle et de maintenance.

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2

Consignes de sécurité

Généralités • Les étudiants ne doivent travailler sur la station que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un formateur. • Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier toutes les consignes de sécurité ! • L’installation chauffe un liquide. Le contact avec le liquide peut se traduire par des risques de brûlures. Équipement électrique • N’établissez et ne coupez les liaisons électriques qu’en l’absence de tension ! • N’utilisez que des très basses tensions (TBT) de 24 V CC maximum. • Les travaux à exécuter sur composants alimentés en 230 V CA ne doivent l’être que par un spécialiste. • Protégez le branchement local au secteur par un disjoncteur différentiel. Mécanique • Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée. • Ne mettez les doigts dans la station que quand elle est arrêtée. Process • Remplissez toujours la cuve en l’absence de tension ! Coupez l’alimentation en 24 V CC et 230 V CA ! • Utilisez de l’eau propre du robinet ayant la qualité d’eau potable (recommandé) afin d’assurer une plus longue autonomie à la station (pompe) entre deux maintenances. • La température maximale de service de la cuve ne doit pas dépasser +65 °C . • Ne mettez le chauffage en marche que quand le thermoplongeur est complètement immergé dans le liquide. • La pression maximale de service du liquide dans les tuyauteries ne doit pas dépasser 0,5 bar. • Les pompes ne doivent pas tourner à sec. La pompe ne doit pas s’utiliser pour de l’eau de mer, des liquides chargés ni des fluides visqueux. • Vidangez le liquide dans les stations et/ou l’installation avant de procéder à des modifications du parcours des tuyauteries. • Le liquide contenu dans la station peut se vidanger par ouverture du robinet de purge !

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Caractéristiques techniques

Paramètre

Valeur

Pression de service maximale dans les tuyauteries

50 kPa (0,5 bar)

Alimentation en tension de la station

24 V CC/4,5 A

Plaque profilée

700 x 700 x 32 mm

Débit de la pompe

0…6 l/min

Capacité de la cuve

10 l maximum

Système de tuyauteries flexibles

DN15 (∅a 15 mm)

Entrées numériques

4

Sorties numériques

5

Entrées analogiques

1

Sorties analogiques

1 (2)

Nombre de cuves

1

Gamme des signaux des organes de réglage

Chauffage (puissance de

0…10 V

0…1000 W) 230 V CA

(tension de commande de 24 V CC)

Pompes (0…24 V CC)

Marche/Arrêt 0…10 V (tension de commande de 24 V CC)

Agitateur (0…24 V CC) avec réducteur L’agitateur peut aussi se commander en analogique.

Marche/Arrêt (tension de commande de 24 V CC) 0…10 V

Plage de fonctionnement de la boucle de température

0 °C...+60 °C

Gamme de mesure du capteur de température

-50 °C…+150 °C

Signal du capteur de mesure de température

Résistance Pt100

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4

Transport/Déballage/Fourniture

Transport Le système MPS® PA est livré dans une caisse-palette. La caisse doit être exclusivement manutentionnée au moyen de transpalettes ou de chariots à fourche appropriés. Il convient de faire en sorte que la caisse ne puisse se renverser ni tomber. Les dommages subis lors du transport doivent être immédiatement signalés au transporteur et à Festo Didactic. Déballage Lors du déballage de la station, retirez avec précaution le matériau de calage de la caisse. Lors du déballage, veillez à ne pas endommager les superstructures de la station. Une fois la station déballée, vérifiez si elle a été éventuellement endommagée. Les endommagements doivent être immédiatement signalés au transporteur et à Festo Didactic. Fourniture Vérifiez la conformité de la fourniture au bon de livraison et à la commande. Les nonconformités éventuelles doivent être immédiatement signalées à Festo Didactic.

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5

Présentation et fonction

5.1 La station réacteur

La station réacteur associe un système régulé à des capteurs numériques et analogiques et à des actionneurs. La régulation de température est assurée par API et régulateur. Le cycle est fonction de trois recettes sélectionnables et comprend le chauffage et l’agitation d’un liquide. Suivant la recette sélectionnée, le liquide est éventuellement refroidi dans un circuit spécifique. Le mélange élaboré peut être acheminé par une pompe à une station aval. Les fonctions de régulation exécutables sont les suivantes : • Régulateur PID pour chauffage et refroidissement (fonction principale) En option : • Régulation 2 points (« tout ou rien ») pour chauffage • Régulation 2 points (« tout ou rien ») pour refroidissement • Régulation 3 points (« tout ou peu ou rien ») pour chauffage/refroidissement • Régulation 3 points du système intégrant le chauffage et la pompe de refroidissement comme organes de réglage et faisant appel à un signal analogique normalisé.

6

5

7

4

3 2

8

1

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Présentation et fonction

La structure de la station réacteur comprend : Capteurs

Contacteur à flotteur pour niveau de la cuve 2 capteurs de proximité capacitifs Capteur de température (3)

Actionneurs

Pompe de refroidissement (8), pompe de transfert à la station PA aval Chauffage, y compris commande à modulation de largeur d’impulsions 0…10 V (2)

Composants de raccordement

Pupitre tactile avec équerre de fixation (1) Bornier (5) Bloc d’alimentation 24 V (6) Convertisseur de mesure °C/tension Comparateur (7)

Unités de commande

Équipement de commande/régulation API avec régulateur interne (en option) Régulateur industriel externe

Éléments passifs

Tuyautage Cuve (4) Chemins de câbles Profilés Plaque profilée avec cadre de montage (19"/ER/A4) Chariot

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Présentation et fonction

5.1.1 Présentation en station isolée Avant le remplissage, fermez le robinet de la conduite d’évacuation. La conduite prévue pour le raccordement à une station PA amont et la conduite d’évacuation vers une station PA aval doivent être obturées par des bouchons. Remplissez directement la cuve de liquide par le haut. Le liquide est porté à température par le chauffage, avec agitation simultanée ou ultérieure, suivant la recette. Une fois les expériences terminées, vidangez la cuve par l’intermédiaire du robinet de la conduite d’évacuation. Pour ce faire, branchez un bout de tuyau ou de flexible à l’embout et récupérez le liquide dans un seau ou un récipient analogue.

En option, un groupe réfrigérant peut se monter dans le circuit de refroidissement comprenant la pompe.

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Présentation et fonction

5.1.2 Présentation en station aval Le station réacteur peut s’associer en aval aux stations de filtration, mélange et conditionnement pour former une installation complète. Différentes variantes sont alors possibles : • Stations PA amont : station de mélange, station de filtration • Stations PA aval : station de mélange, station de filtration, station de remplissage Si la station réacteur est la première station, le remplissage de la cuve s’opère comme pour la station isolée. En cas d’utilisation en station aval, la cuve se raccorde à la pompe de la station amont par l’intermédiaire de l’embout de la conduite d’alimentation. Le robinet de la conduite d’évacuation de la station amont et le robinet de la conduite d’alimentation de la station aval doivent être ouverts pour le transvasage. Le liquide est alors refoulé par la pompe de la station amont dans la cuve de la station réacteur. À l’issue de la mise en température et de l’agitation, vous pouvez pomper le liquide dans la station aval suivante. Si la cuve suivante est déjà remplie de liquide, le pompage ne peut être démarré. La communication entre les stations MPS® PA s’opère par « StationLink », comme pour les stations MPS®-C. La station réacteur comporte un émetteur et un récepteur en vue de la communication.

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Présentation et fonction

5.2 Fonction de la pompe de refroidissement/pompe de transfert à la station PA aval

La circulation du liquide est assurée par deux pompes centrifuges. Le pompe de refroidissement aspire le liquide chaud dans la cuve et le refoule pour le refroidir à travers le système de tuyauteries extérieur à la cuve. La pompe de transfert à la station PA aval sert de trait d’union et pompe le liquide dans la cuve de la station suivante. Les pompes centrifuges ne doivent pas tourner à sec. Il faut donc qu’avant de mettre la station en service, la cuve et les tuyauteries menant aux pompes et en partant soient remplies de liquide.

Pompe de refroidissement/Pompe de transfert à la station PA aval avec moteur 24 V CC

La mise en marche et l’arrêt des pompes centrifuges se commandent respectivement par une sortie numérique. Les pompes ne doivent pas s’utiliser à sec. Notez les indications de la fiche technique de la pompe et les consignes de sécurité ! Pour le raccordement des pompes, reportez-vous au schéma électrique. Notez les indications de la fiche technique de la pompe et les consignes de sécurité !

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Présentation et fonction

5.3 Chauffage/Capteur de température

Le chauffage réchauffe le liquide contenu dans la cuve. Le thermoplongeur est mis en service par intermittence par une commande à modulation de largeur d’impulsions. La grandeur réglante conditionnant la puissance de chauffe du réacteur est le facteur de cycle du thermoplongeur (durée de mise en service/durée d’arrêt).

Chauffage

Consignes de sécurité : • La température maximale de service de la cuve ne doit pas dépasser +65 °C . Risque de brûlures ! • Ne mettez le chauffage en marche que quand le thermoplongeur est complètement immergé dans le liquide. • Le chauffage est alimenté en 230 V CA. Les travaux à exécuter sur le branchement électrique ne doivent l’être que par un spécialiste. • Le chauffage ne doit être alimenté que par l’intermédiaire d’un disjoncteur différentiel. Notez les indications de la fiche technique du chauffage et les consignes de sécurité !

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Présentation et fonction

La température est mesurée par un capteur. Le signal de résistance de la sonde de température est converti par le convertisseur de mesure en un signal normalisé (0…10 V) et peut ainsi être lu par l’intermédiaire d’une entrée analogique de l’API.

Capteur de température

Comparateur

Évaluation de l’entrée analogique par comparateur À titre d’alternative au traitement analogique du signal du capteur, il est aussi possible de convertir le signal normalisé de tension (0…10 V) en un signal numérique (0 ou 1) par l’intermédiaire du comparateur. Le potentiomètre Level 1 vous permet de spécifier la température de consigne, le potentiomètre Level 2 la valeur maximale. Nota Une graduation du potentiomètre Level 1 correspond à 12 °C. Pour 35 °C, il vous faut donc régler le potentiomètre Level 1 à 3 graduations environ. Si la valeur du capteur est comprise entre les valeurs réglées pour Level 1 et Level 2, la LED verte s’allume sur le comparateur, et un signal numérique est alors appliqué à l’une des entrées de l’API, « Température atteinte ».

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Présentation et fonction

5.4 Surveillance du niveau

La station réacteur intègre les solutions techniques suivantes pour la surveillance du niveau dans la cuve : • capteurs de proximité capacitifs • contacteur à flotteur antidébordement

Surveillance du niveau par capteurs de proximité capacitifs et contacteur à flotteur

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Présentation et fonction

Capteurs de proximité capacitifs

Deux capteurs de proximité capacitifs sont montés sur le côté de la cuve, par équerres de fixation à un rail profilé, en vue de surveiller le niveau d’eau. Les capteurs peuvent être mécaniquement ajustés sur le rail. Le capteur du bas indique que la cuve est vide. Le capteur du haut indique le niveau minimal de la cuve nécessaire pour plonger complètement le thermoplongeur dans le liquide du process (3 l minimum). Normalement, c’est-à-dire quand la cuve est remplie, les deux capteurs sont actionnés.

Contacteur à flotteur

Le contacteur à flotteur surveille la montée du niveau dans la cuve et sert à éviter le débordement. Dès que le niveau maximal est dépassé, le flotteur bascule vers le haut, ouvrant le contacteur et coupant ainsi le circuit d’alimentation des pompes. Les pompes s’arrêtent.

Surveillance du niveau par contacteur à flotteur

5.5 ARRET D'URGENCE

Fonction : Coupure de toutes les sorties de l’API (pompes, chauffage et agitateur), affichage au pupitre tactile, les entrées restent maintenues. • Fonctionnement en station isolée : raccordement du bouton coup-de-poing d’arrêt d’urgence au tableau API (shunt d’ARRÊT D’URGENCE) • Fonctionnement en réseau : raccordement du tableau API à une carte d’ARRÊT D’URGENCE

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Présentation et fonction

5.6 Module agitateur

Le module agitateur se compose de l’actionneur (moteur) et d’un arbre à hélice du type de celui utilisé pour mélanger les peintures.

Module agitateur

À la livraison, l’agitateur est à commande numérique. Il peut aussi se commander en analogique (0…10 V) en modifiant la position du cavalier sur le bornier d’E/S, comme indiqué sur le schéma.

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Présentation et fonction

5.7 Fonction de la boucle de température

Il s’agit de réguler la température d’un liquide dans la cuve. La boucle de température est une boucle à contre-réaction. La conversion en énergie calorifique étant lente, cette boucle a une grande constante de temps.

Boucle de température – Cuve avec chauffage et capteur de température

Le liquide contenu dans la cuve du réacteur est porté à une certaine température, suivant la recette, par le chauffage et agité par un module agitateur. La température réelle du système est mesurée par un capteur de température et doit être maintenue constante même à la suite de perturbations ou de sauts de la valeur de consigne. Consignes de sécurité : • La température maximale de service de la cuve ne doit pas dépasser +65 °C . Risque de brûlures ! • Ne mettez le chauffage en marche que quand le thermoplongeur est complètement immergé dans le liquide.

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Présentation et fonction

5.8 Bornier

Le bornier sert d’interface pour les signaux d’entrée/sortie analogiques et numériques. Tous les signaux analogiques sont convertis en 0…10 V et se raccordent au terminal analogique. Les signaux binaires, soit un maximum de 8 entrées et 8 sorties par station, se raccordent au terminal d’E/S. La compatibilité est ainsi assurée avec EasyPort, SimuBox, EduTrainers et tableaux API. 1

2

3

4

5

6

7

8

1. Terminal d’E/S (station Syslink) : raccordement des entrées, par exemple des capteurs des proximité capacitifs, ainsi que raccordement des sorties, par exemple des pompes. 2. Terminal analogique (Syslink analogique) : raccordement analogique de la valeur réelle x et de la grandeur réglante y. 3. Comparateur : la valeur réelle peut être convertie en un signal numérique par l’intermédiaire des potentiomètres. 4. Commande de moteur : permet la commande analogique de moteurs (0…10 V correspondant à 0…24 V). 5. Cavalier : à la livraison (cavalier = « analogique »), l’organe de réglage (pompe, chauffage, etc.) se commande en analogique (terminal analogique UA1). La modification de l’implantation du cavalier d’« analogique » en « numérique » permet de commander également l’organe de réglage (pompe, chauffage, etc.) en numérique. (Terminal d’E/S, sortie A0.0) 6. Convertisseur de mesure : convertit les signaux du process en valeurs de tension normalisées (0…10 V). 7. Circuit antidébordement : quand une cuve déborde, le contacteur à flotteur s’ouvre, faisant retomber le relais et coupant l’alimentation électrique des moteurs des pompes. 8. Limiteur de courant de démarrage : limite le courant maximal dans la station (par exemple au démarrage des pompes). 72

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Présentation et fonction

5.9 Description du cycle du process

Le liquide présent dans la cuve est porté à une certaine température et agité. Les niveaux sont contrôlés par capteurs de proximité capacitifs. Après sélection d’une recette, la réaction est mise en œuvre. En cas d’utilisation d’une station aval, le mélange préparé peut ensuite être transféré à la station suivante par l’intermédiaire de la pompe. Cycle des recettes : • Agitation temps 1 • Mise à la température 1 • Agitation temps 2 • Mise à la température 2 • Agitation et mise à la température 3 Recette

Temps 1

Temps 2

Temp. 1

Temp. 2

Temp. 3

Recette A

20 s

30 s

30 °C

32 °C

34 °C

Recette B

15 s

15 s

Recette C

5s

20 s

30 °C

35 °C

30 °C

Prérequis au démarrage • La cuve doit être remplie de liquide (3 l minimum) jusqu’au niveau du capteur de proximité capacitif du haut. Position normale au repos • Les actionneurs sont déconnectés. Mode automatique sans station aval 1. Sélectionnez la recette A, B ou C. 2. Démarrez. 3. Station non occupée (message « Remplir le réacteur ») tant que la cuve n’est pas remplie. 4. Le capteur du haut se déclenche quand la cuve contient au moins 3 l de liquide. 5. Exécutez la recette (suivant le cycle prévu). 6. Message « Terminé ». 7. Reprenez en 1. La fonction STOP permet de déconnecter à tout moment les actionneurs.

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Présentation et fonction

Mode automatique avec station aval 1. Sélectionnez la recette A, B ou C. 2. Démarrez. 3. Station non occupée (message « Remplir le réacteur ») tant que la cuve n’est pas pleine. 4. Le capteur du haut se déclenche quand la cuve contient au moins 3 l de liquide. 5. Exécutez la recette (suivant le cycle prévu). 6. Message « Terminé » et pompage dans la station aval jusqu’à ce que la cuve soit vide. 7. Reprenez en 3. La fonction STOP permet de déconnecter à tout moment les actionneurs.

Mode manuel Tous les actionneurs peuvent être mis en service dans le menu Manuel sur le pupitre tactile (bouton à effleurer à l’écran). Toutes les valeurs analogiques et l’état des signaux des capteurs sont affichés. En mode manuel, la station doit être signalée comme étant occupée pour que du liquide provenant d’une station amont ne soit pas pompé dans la cuve. La fonction STOP, qui met hors service tous les actionneurs, est en même temps active à tout moment.

Synoptique du mode manuel sur le pupitre tactile.

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Mise en service

Les stations du système MPS® PA sont livrées d’origine • • • •

complètement montées, configurées en stations isolées opérationnelles, essayées et contrôlées.

Système de production modulaire Automatisation de process

Préparer le poste de travail

Effectuer le contrôle visuel

Réaliser le câblage

Remplir/vidanger la cuve

Établir l'alimentation électrique

Régler les capteurs

Charger le programme de la boucle de régulation dans l'API

Sélectionner la recette

Imposer la valeur de consigne/ Vérifier les paramètres de régulation

Démarrer le programme de l'API

Faire fonctionner la boucle de régulation

Organigramme de mise en service de la station réacteur du système MPS® PA.

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Mise en service

6.1 Poste de travail

Pour mettre en service la station MPS® PA, il vous faut : • la station MPS® PA montée et configurée, • un tableau API, • un PC sur lequel est installé un logiciel de programmation d’API.

Nota En cas de combinaison de plusieurs stations, des modifications doivent éventuellement être apportées à la structure mécanique ainsi qu’à l’implantation et au réglage des capteurs. (voir points 5.1.1/5.1.2)

6.2 Contrôle visuel

Le contrôle visuel doit être effectué avant chaque mise en service ! Vérifiez avant le démarrage de la station MPS® PA : • les raccordements électriques, • la bonne fixation, l’étanchéité et l’état des tuyauteries et raccords, • l’absence de défauts visibles sur les composants mécaniques (fissures, liaisons mal serrées, etc.). Éliminer les défauts constatés avant le démarrage de la station ! Le respect de toutes les étapes de mise en service est indispensable au bon fonctionnement de la station MPS® PA.

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Mise en service

6.3 Câblage

1

3 2

Câblage entre tableau API et station

1 Tableau API – Station (liaison numérique) Reliez le tableau API au terminal d’E/S de la station à l’aide du câble Syslink numérique (XMA2). 2 Tableau API – Station (liaison analogique) Reliez le tableau API au terminal d’E/S de la station à l’aide du câble Syslink analogique (câble noir). 3 Câble Syslink numérique additionnel (XMG1) En option, vous pouvez raccorder un pupitre de commande externe au tableau API.

Interfaces avec l’API

Siemens S7 FESTO FEC CPX Mitsubishi FX1N Allen Bradley ML1500

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MPI avec câble Profibus standard (p.ex. TN 533036). Liaison série avec câble FEC-KBG8 (TN 539643). Liaison série avec câble CA30 (TN 548583). Liaison série avec câble CA96 (TN 548584).

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Mise en service

6.4 Remplissage et vidange

1. 2. 3. 4.

Coupez la tension d’alimentation et débranchez le connecteur de la prise secteur. Vérifiez la bonne fixation du tuyautage des composants. Fermez le robinet de vidange. Remplissez la cuve de 3 l d’eau du robinet propre. Le contacteur à flotteur ne doit pas être actionné mécaniquement. Le flotteur doit être à l’horizontale et recouvrir l’interrupteur à lames souples (relais Reed). 5. Vérifiez l’étanchéité du tuyautage des composants. 6. Essuyez les éclaboussures. 7. Branchez le connecteur secteur au 230 V CA. Mettez en marche l’alimentation 24 V CC. 8. Vérifiez qu’à l’issue du remplissage, les LED des deux capteurs de proximité capacitifs indiquent bien la présence d’un signal. 9. La cuve se vide lorsque la pompe transfère le liquide à la station aval suivante par l’intermédiaire du raccord implanté dans la conduite de vidange ou que l’on ouvre le robinet implanté dans la conduite de vidange et que l’on récupère le liquide dans un récipient séparé. Pour ce faire, branchez un bout de tuyau ou de flexible adéquat au raccord de la conduite. 10. Ouvrez le robinet implanté dans la conduite. Nota Videz toujours complètement la station en cas d’inutilisation prolongée.

6.5 Alimentation en tension

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• La station s’alimente par bloc secteur en tension continue de 24 V (4,5 A maximum). • Reliez le connecteur du thermoplongeur à la prise secteur 230 V CA du disjoncteur différentiel.

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Mise en service

6.6 Réglage des capteurs

6.6.1 Capteurs de proximité capacitifs Les capteurs de proximité capacitifs s’utilisent en détecteurs de niveau. Il faut qu’ils soient réglés de manière à détecter sans contact le liquide dans la cuve, mais pas la paroi de la cuve. Le liquide fait changer la capacité d’un condensateur monté dans le capteur de proximité. Nota Les capteurs de proximité capacitifs s’utilisent pour la détection des niveaux inférieur et supérieur. Prérequis – La cuve et un profilé de fixation des équerres sont montés. – Le raccordement électrique des capteurs est réalisé. – Le bloc d’alimentation est sous tension. –

Procédure 1. Montez les capteurs de proximité à l’aide de leur équerre de fixation de manière à ce qu’ils ne touchent pas la cuve. Écartement de 5 mm par rapport à la cuve. 2. Remplissez la cuve de liquide. 3. Le capteur du bas se règle à 0 l, le capteur du haut à 3 l. Déplacez les capteurs vers le haut ou vers le bas jusqu’à ce que le témoin d’état (LED) s’allume au niveau du volume considéré. Nota Les capteurs de proximité doivent se déclencher sous l’effet du liquide présent dans la cuve. S’il n’y a pas de liquide dans la cuve, aucun signal ne doit être présent. 4. Contrôlez le positionnement et le réglage des capteurs en remplissant et en vidant à nouveau la cuve. Documents • Fiches techniques Capteurs de proximité, capacitifs (258172) dans le dossier Français\03_Réacteur\Fiches techniques du CD-ROM fourni. • Instructions de montage Station réacteur dans le dossier Français\03_Réacteur\Instructions de montage du CD-ROM fourni.

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Mise en service

6.6.2 Contacteur à flotteur Le contacteur à flotteur est destiné à être monté sur le côté à l’intérieur de cuves compactes. Le contacteur s’ouvre en cas de dépassement du niveau maximal du liquide dans la cuve et coupe alors l’alimentation des pompes par l’intermédiaire du relais. Prérequis – La cuve est montée. – Le raccordement électrique du contacteur est réalisé. – Le bloc d’alimentation est sous tension. Procédure 1. Montez le contacteur de l’intérieur dans l’ouverture latérale supérieure de la cuve. 2. Avant de le fixer, orientez le contacteur de telle manière que le « flotteur » soit à l’horizontale au-dessus de l’interrupteur à lames souples (relais Reed). 3. Raccordez le contacteur. Le contacteur doit délivrer un signal quand il est fermé. 4. Remplissez la cuve et déterminez si le contacteur coupe bien le signal en cas de dépassement du niveau maximal. Le flotteur doit basculer vers le haut. 5. Contrôlez le positionnement et le réglage du contacteur en remplissant et en vidant à nouveau la cuve. Nota Veillez à ce que le flotteur soit toujours bien mobile et ne coince pas par suite d’un encrassement. Documents • Fiches techniques Contacteur à flotteur dans le dossier Français\03_Réacteur\Fiches techniques du CD-ROM fourni. • Instructions de montage Station réacteur dans le dossier Français\03_Réacteur\Instructions de montage du CD-ROM fourni.

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Mise en service

6.7 Chargement du programme dans l’API

Les programmes API fournis sont conçus pour des automates à entrées/sorties analogiques. À titre d’alternative, la station peut aussi être commandée exclusivement par des signaux numériques. Dans ce cas, il n’y a pas de régulation des fonctions.

6.7.1 Automate Siemens • Automate : Siemens S7-313C • Logiciel de programmation : Siemens STEP7, version 5.2 ou supérieure 1. Reliez le PC et l’automate à l’adaptateur PC au moyen du câble de programmation RS232. 2. Mettez le bloc d’alimentation sous tension. 3. Déverrouillez le bouton d’ARRÊT D’URGENCE (s’il existe). 4. Procédez à un effacement général de la mémoire de l’API : Attendez que l’API ait terminé ses routines de contrôle.

CPU 313C – Poussez le sélecteur de mode sur MRES. Maintenez le sélecteur de mode dans cette position jusqu’à ce que la LED STOP clignote pour la seconde fois et reste allumée en permanence (soit 3 s). Relâchez alors le sélecteur de mode. – Dans les 3 s qui suivent, vous devez poussez à nouveau le sélecteur de mode sur MRES. La LED STOP se met alors à clignoter rapidement, et la CPU effectue un effacement général. Vous pouvez à présent relâcher le sélecteur de mode. – Quand la LED STOP repasse à l’allumage permanent, c’est que la CPU a terminé l’effacement général. – Les données de la MMC (« Micro Memory Card ») ne sont pas effacées. Cet effacement peut se déclencher en établissant la communication avec l’automate dans le menu « Système cible/Afficher les usagers joignables » et en effaçant tous les blocs dans le dossier des blocs.

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Mise en service

5. Amenez le sélecteur de mode en position STOP. 6. Démarrez le logiciel de programmation. 7. Désarchivez le fichier MPS- PA.zip dans le dossier Sources\API\S7 du CD-ROM fourni. Nota Ne décompressez pas les fichiers *.zip à l’aide de WinZip® ni de programmes analogues. Utilisez le logiciel Siemens STEP7.

File
Retrieve…
Sélectionner l’archive (CD-ROM : Sources\API\S7) Ouvrir MPS- PA.zip
Sélectionner le dossier de destination OK
Désarchiver : Les données désarchivées ont été enregistrées dans le dossier du projet. OK
Désarchiver : Les objets suivants ont été désarchivés. Voulez-vous maintenant les ouvrir ? Oui

8. Sélectionnez la configuration matérielle adéquate et chargez-la dans votre API : – SPS 313C 9. Choisissez le programme 03ReaktorReactor.

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Mise en service

10. Chargez le projet dans l’automate (la copie d’écran n’est qu’un exemple).

PLC
Download
Suivez les instructions affichées à l’écran.

11. Amenez le sélecteur de mode en position RUN.

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Mise en service

6.7.2 Automate Festo • Automate : Festo FEC CPX • Logiciel de programmation : Festo FST, version 4.10 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Reliez le PC et l’automate au moyen du câble de programmation TTL-RS232. Mettez le bloc d’alimentation sous tension. Déverrouillez le bouton d’ARRÊT D’URGENCE (s’il existe). Attendez que l’API ait terminé ses routines de contrôle. Démarrez le logiciel de programmation. Désarchivez le fichier 03Re.zip dans le dossier Sources\API \FEC\ du CD-ROM fourni.

Project
Restore…
Ouvrir (CD-ROM : Sources\API\FEC\) Ouvrir 03Re.zip
Désarchiver le projet, OK

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Mise en service

7. Compilez le projet.

Project
Build Project

8. Chargez le projet dans l’automate.

Online
Download Project
Suivez les instructions affichées à l’écran.

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Mise en service

6.7.3 Automate Allen Bradley • Automate : Micrologix (ML) 1500 • Logiciel de programmation : RSLogix 500/RSLINXLite 1. Reliez le PC et l’automate au moyen du câble de programmation RS232. 2. Mettez le bloc d’alimentation sous tension. 3. Déverrouillez le bouton d’ARRÊT D’URGENCE (s’il existe). Nota • Les opérations qui suivent supposent que les paramètres de communication nécessaires (nœuds du réseau, pilotes) aient été préalablement configurés à l’aide de RSLINXLite/RSLogix 500 ! • Afin d’éviter les conflits avec l’interface série, quittez aussi RSLINXLite après avoir fini d’utiliser RSLogix 500 ! – – –

CPU ML 1500 - Configuration des paramètres de communication Attendez que l’API ait terminé ses routines de contrôle. Démarrez RSLINXLite.

Communications
Configure Drivers…
Dans la liste « Available Driver Types », choisir l’entrée « RS-232 DF1 devices » et cliquer sur Add New…
Message (« Choose a name… », par défaut : AB_DF1-1) Valider par OK
Auto configure
OK
Close

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Mise en service

–

Démarrez RSLogix 500.

Comms
System Comms…
Sélectionner l’automate dans la liste et valider par OK.

4. Effacez la mémoire de l’API : – Attendez que l’API ait terminé ses routines de contrôle. – CPU ML 1500 – Amenez le sélecteur de mode sur REM ou PROG. – Démarrez le logiciel de programmation. – Choisissez dans le menu Comms
System Comms…
Sélectionnez l’automate et cliquez sur Online. – Une fois la communication établie, choisissez dans le menu Comms
Clear Processor Memory et validez par OK. – Quand la LED COMM 0 s’éteint, c’est que la mémoire de l’API est effacée et prête à recevoir les programmes. 5. Ouvrez le fichier de projet 03Re.rss dans le dossier Sources\API\ML 1500 du CDROM fourni. (La copie d’écran n’est qu’un exemple.)

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Mise en service

File
Open …
Sélectionner le fichier de projet (CD-ROM : Sources\API\ML 1500) 03Re.rss
Ouvrir

6. Chargez le projet dans l’automate (la copie d’écran n’est qu’un exemple).

Comms.
System Comms.
Sélectionner l’automate, cliquer sur Download
Valider les messages suivants (« Revision note », « …sure to proceed with Download? », « …want to go online? ») par Oui ou OK .

7. Amenez le sélecteur de mode en position REM ou RUN.

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Mise en service

6.7.4 Automate Mitsubishi/MELSEC • Automate : Mitsubishi FX1N • Logiciel de programmation : GX IEC Developer, version 6.01 ou supérieure 1. Reliez le PC et l’automate à l’adaptateur PC au moyen du câble de programmation RS232/RS422. 2. Mettez le bloc d’alimentation sous tension. 3. Déverrouillez le bouton d’ARRÊT D’URGENCE (s’il existe). 4. Effacez la mémoire de l’API : – Attendez que l’API ait terminé ses routines de contrôle. – CPU FX1N – Amenez le sélecteur de mode en position STOP. – Démarrez le logiciel de programmation. – Choisissez dans le menu Online
PLC Clear
All et validez par Oui. – La mémoire de l’API est alors effacée et prête à recevoir les programmes. 5. Désarchivez le fichier projet 03Re.pcd dans le dossier Sources\API\FX1N du CDROM fourni. (La copie d’écran n’est qu’un exemple.)

Extras
Project Restore …
Sélectionner le fichier projet (CD-ROM : Sources\API\FX1N) 03Re.pcd
Ouvrir
Sélectionner le dossier de destination, OK
Valider le message suivant (« After saving,… ») par OK.

6. Compilez le projet.

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Mise en service

Project
Rebuild all

7. Chargez le projet dans l’automate (la copie d’écran n’est qu’un exemple).

Project
Transfer
Download to PLC…
Valider les messages suivants (« Transfer to PLC », ….) par OK.

8. Amenez le sélecteur de mode en position RUN.

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Mise en service

6.8 Pupitre tactile

Le pupitre tactile est fixé à l’avant droit de la plaque profilée. Le pupitre tactile FED 120 COL a une résolution de 320 x 240 points. Son raccordement à l’alimentation 24 V s’opère par fiches de sécurité de 4 mm.

Commande et affichage Raccordez d’abord tous les composants de l’installation. Vérifiez que l’API est bien en service et que le programme est chargé. Dans le cas contraire, le message « No station recognized » s’affiche sur le pupitre tactile.

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Mise en service

Menu principal Si tous les composants sont en service, le menu principal s’affiche sur le pupitre tactile. 1. Sélectionnez d’abord la langue (allemand, anglais, espagnol ou français) à l’aide de l’un des quatre drapeaux. 2. Choisissez l’un des quatre modes de fonctionnement : mode automatique, mode manuel, configuration du régulateur ou tendance. Nota Le bouton « STOP » permet de déconnecter à tout moment les actionneurs.

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Mise en service

Mode automatique Menu principal (points 1 et 2) 3. Appuyez dans le menu principal sur le bouton « Mode automatique ». 4. Appuyez sur l’un des boutons correspondant à l’utilisation de la station réacteur en station isolée « sans station aval » ou « avec station aval ».

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Mise en service

5. Sélectionnez à l’écran suivant une recette. Les températures et durées d’agitation enregistrées dans le programme sont alors affichées. 6. Vérifiez dans « Conf. régul. » les paramètres de régulation. 7. Appuyez sur le bouton « Démarrer » pour exécuter la réaction. (cf. 5.8 Cycle des recettes)

Nota La zone encadrée affiche les messages d’état du cycle de la recette : • 001 = Agitation 1 • 002 = Chauffage 1 • 003 = Agitation 2 • 004 = Chauffage 2 • 005 = Agitation 3 • 006 = Chauffage 3 Si la cuve du réacteur n’est pas encore remplie, vous recevez dans la ligne d’état du bas (MMM…) le message « 001 = Remplir le réacteur ». 8. Le bouton « Retour » vous permet de revenir au menu principal.

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Mise en service

Mode manuel Menu principal (points 1 et 2) 3. Appuyez dans le menu principal sur le bouton « Mode manuel ». 4. Le synoptique vous montre tous les actionneurs et capteurs. Un capteur « en vert » est actionné et délivre un signal, un capteur « en rouge » n’est pas actionné. Un actionneur « en vert » est en service, un actionneur « en gris » ne l’est pas.

5. Tous les actionneurs peuvent être commandés à l’écran. Dans le cas d’actionneurs à spécifications analogiques, un nouvel écran s’affiche pour la poursuite du paramétrage.

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Mise en service

6. Réglez la valeur réglante, c’est-à-dire le facteur de cycle de mise en service et hors service du chauffage, à l’aide des boutons fléchés. Lisez la température réelle à l’écran. 7. Le bouton « Retour » vous permet de revenir au menu principal.

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Mise en service

Configuration du régulateur Menu principal (points 1 et 2) 3. Appuyez dans le menu principal sur le bouton « Configuration du régulateur ». 4. Réglez les valeurs du coefficient de proportionnalité KP, de la constante de temps d’intégration Ti et de la constante de temps de dérivation Tv à l’aide des boutons fléchés.

5. Le bouton « Marche régulateur externe » vous permet de mettre en marche un régulateur industriel externe disponible en option. 6. Le bouton « Charger les valeurs par défaut » vous permet de régler l’équipement de régulation à des valeurs standard imposées. 7. Le bouton « Retour » vous permet de revenir au menu principal.

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Mise en service

Tendance Menu principal (points 1 et 2) 3. Appuyez dans le menu principal sur le bouton « Tendance ». 4. La fenêtre de tendance vous permet de faire afficher en différentes couleurs la valeur réglante ainsi que la valeur réelle et la valeur de consigne de la température. L’axe x est l’axe des temps, l’axe y indiquant le pourcentage de la grandeur considérée.

Nota En bas de l’écran, se trouvent différents boutons ayant les fonctions suivantes : • t+10 ou t-10 = Décaler la fenêtre de tendance de 10 s vers l’avant ou vers l’arrière. • c+10 ou c-10 = Décaler le curseur de la fenêtre de tendance de 10 s vers l’avant ou vers l’arrière. • x et y = Fonction zoom pour les axes x et y. • RST T = Réinitialisation (« Reset ») de l’affichage de tendance. 5. Le bouton « Retour » vous permet de revenir au menu principal.

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7

Maintenance

La station réacteur n’exige pratiquement aucune maintenance. Il convient toutefois, à intervalles réguliers, de : • nettoyer la face sensible des capteurs de proximité et • nettoyer l’ensemble de la station à l’aide d’un chiffon doux non pelucheux ainsi que de • vérifier la mobilité du flotteur. • Veillez à ce que le liquide ne soit pas encrassé ! Une immobilisation prolongée de la station peut conduire à un vieillissement du liquide. • Vidangez impérativement et complètement la station en cas d’inutilisation prolongée.

Aucun produit de nettoyage agressif ou abrasif ne doit être utilisé.

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8

Contenu du CD-ROM et mises à jour

Nota Tous les documents énumérés ci-dessous sont enregistrés sous forme de fichiers pdf sur le CD-ROM fourni. Matériel

Station réacteur

Schémas

Station réacteur, schéma électrique

Listings de programmes

S7-31xC, table des symboles S7-31xC, langage de runtime

Mode d’emploi/ Fiches techniques

Station réacteur Pompe Chauffage Capteur de proximité capacitif Contacteur à flotteur Module agitateur Capteur de température Terminal analogique Terminal d’E/S Convertisseur de mesure Pt100/U Cuve Tuyauteries Commande de moteur

Mises à jour

La documentation technique des stations MPS® PA fait l’objet d’informations d’actualité et de compléments que vous trouverez sur Internet à l’adresse : www.festo-didactic.com Service
MPS PA

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