1.3. Procedimiento para la comunicación entre PLCSim – Simulador 3D.

A continuación se relaciona el procedimiento a seguir para poder conseguir con éxito la comunicación entre el PLCSim y el Simulador 3D para poder comprobar el funcionamiento del programa.

a)    Iniciar la aplicación del simulador de TIA Portal, PLCSim.

b)    Cargamos el programa de TIA Portal en el PLCSim

c)     Asegurarnos de pasar d’STOP a RUN el modo de funcionamiento del simulador PLCSim.

d)    Ejecutar el Simulador 3D.

Este Simulador 3D puede hacerse girar en todos los sentidos, si fijamos el ratón en un punto y lo giramos en cualquier sentido, se podrán obtener múltiples vistas del proceso simulado.

También se podrá realizar zoom para acercar o alejar el proceso, por eso sólo es necesario fijar un punto con el ratón y desplazando la rueda de éste hacia delante haremos zoom (-) o alejar y hacia atrás haremos zoom (+) o acercar.

En esta propuesta de programa se pueden trabajar diferentes conceptos de programación como es:

o Configuración de bloques de función parametrizados (plantillas).

o  Llamadas a bloques de programa.

o  Instrucciones de SET i RESET.

o  Instrucciones de temporización.

o  Instrucciones de contadores y comparadores.

o  Instrucciones matemáticas.

o  Elementos internos como las marcas de sistema y de ciclo. 

Al arrancar el simulador 3D tendremos el proceso en la posición inicial preparada para poder iniciar el funcionamiento, por lo tanto tendremos:

o  El eje horizontal estará en la derecha.

o  Cilindros de los cargadores estarán atrás.

o  Cilindro con ventosa estará arriba.

o  La ventosa no tendrá ninguna pieza cogida.

Ademas hace falta que para  iniciar un proceso desde su inicio,  hemos de hacer lo siguiente:

o  Accionar el pulsador de “RESET PEDIDO” para borrar el valor actual.

o  Accionar el pulsador de “RESET CONTAJES” para borrar los valores actuales.

o  Introducir un valor diferente a cero en al menos  un visualizador de "PECES DE LA COMANDA".

o  Asegurarse que el “SELECTOR AUT/MAN” se encuentra en la posición de reposo que corresponde al funcionamiento AUTOMÀTICO.

Aunque le podamos dar el funcionamiento que queramos, a continuación damos un enunciado con unas condiciones de un posible funcionamiento, tanto en modo automático como en modo manual:

2.1.              Funcionamiento automático:

Con el proceso en su posición inicial:

o  Al ejecutar el programa y si el proceso cumple les condiciones iniciales que son:

• Selector AUT/MAN en posición AUTO.

• El eje horizontal está en la derecha.

• Cilindro del cargador de medallas metálicas está  atrás.

• Cilindro del cargador de medallas de plástico está atrás.

• Cilindro del cargador de llaveros metálicos está  atrás.

• Cilindro del cargador de llaveros de plástico está  atrás.

• Cilindro con ventosa está arriba.

• La ventosa no tendrá ninguna pieza cogida.

• Accionar el pulsador de RESET para inicializar el pedido.

Para que pueda empezar el proceso, ha de haber un pedido de piezas. Cada pedido podrá estar compuesto de diversas piezas de los cuatro tipos que tenemos en los cargadores. Cuando hacemos un pedido, la recogida de piezas y el traslado hacia la caja del pedido, lo hará en el siguiente orden:

• Primero llevará las medallas metálicas, a continuación, las medallas de plástico, después los llaveros metálicos y finalmente los llaveros de plástico.

Estando en la etapa inicial, funcionará:

• El piloto de marcha en funcionamiento intermitente si se dan todas las condiciones iniciales. En el caso de que no estén todos los elementos en su sitio, el piloto funcionará de forma fija.

• El piloto del pulsador de reset en funcionamiento intermitente cuando el pedido este completo.

• Si la maqueta NO está en posición inicial:

o Accionamos el pulsador de marcha, con lo cual los cilindros volverán a su posición inicial, y la ventosa se desconectará.

o Cuando estén los cilindros en su posición inicial, el eje horizontal se desplazará hacia la derecha a 25 Hz, al llegar a  su posición inicial se parará y el proceso quedara preparado para ponerse en marcha.

• Si la maqueta está en posición inicial:

o Al accionar el pulsador de marcha si hay seleccionado un pedido, se desplazará el eje horizontal hacia la izquierda a una frecuencia de 50 Hz.

o El pedido lo realizará de la siguiente manera:

     -Primer, si hubiera en el pedido, hará las medallas metálicas.

    -Segundo, si hubiera en el pedido, hará las medallas de plástico.

    -Tercero, si hubiera en el pedido, hará los llaveros metálicos.

    -Cuarto, si hubiera en el pedido, hará los llaveros de plástico.

o Cuando falte 150 mm para llegar a la posición de recogida de la pieza del cargador, la velocidad bajará a  20 Hz.

o Al llegar el eje horizontal a la posición de recogida de pieza, se parará y bajará el brazo de la ventosa.

o Al llegar abajo el brazo de la ventosa, se activará la ventosa.

o Al cabo de un segundo de haberse activado, si detecta vacío, el brazo de la ventosa subirá.

o Al llegar el brazo de la ventosa arriba con la pieza el eje horizontal se desplazará hacia la izquierda a una frecuencia de 50 Hz.

o Cuando el eje horizontal llegue a la izquierda, se desactivará la ventosa y la pieza caerá.

o Cuando no se detecte vacío, puede pasar:

     -Que se haya acabado el pedido, con lo cual el eje horizontal se desplazará a una frecuencia de 50 Hz hacia la derecha, parándose al llegar y quedando preparado el sistema para hacer un nuevo pedido, quedándose señalizado de forma intermitente que el pedido ya está acabado.

    -Que no haya acabado el pedido, con lo cual el brazo horizontal se desplazará a una frecuencia de 30 Hz hacia el cargador correspondiente, recogiendo la pieza y llevándola de nuevo a la caja de recogida.

• Si en cualquier moment accionamos el pulsador de paro, el grafcet se inicializará y el motor se parará.

2.2.  Funcionamiento manual.

• Podremos mover manualmente cada uno de los cilindros mediante pulsadores:

     o Los cilindros alimentadores de piezas serán accionados con un pulsador y su electroválvula sólo podrá funcionar si el brazo de la ventosa está arriba. Mientras esté funcionando la electroválvula, funcionara el piloto del pulsador correspondiente.

    o El cilindro del brazo de la ventosa sólo podrá bajar si el motor del eje horizontal está detenido. Mientras esté funcionando la electroválvula, funcionara el piloto del pulsador correspondiente

     o La ventosa podrá funcionar siempre accionada por un interruptor.

    o El motor del eje horizontal funcionará con un pulsador para cada uno de los sentidos estando limitado su desplazamiento por los sensores de posición inicial y posición final. Sólo podrá funcionar si el brazo de la ventosa está arriba. El control de la velocidad se realizará mediante un potenciómetro. Mientras esté funcionando el motor en uno u otro sentido, funcionará intermitente el piloto del pulsador.

• Cuando entremos en el funcionamiento manual, se realizará la inicialización del grafcet de automático.

Antes de poder realizar el programa es necesario hacer una relación de las diferentes variables que intervienen en el proceso, de forma que mediante una Tabla de variables en TIA Portal queden reflejadas, y en el momento de realizar el programa poder identificarlas correctamente.

3.1. Relación de variables de entradas.

A continuación se relacionan las variables de entrada al PLC que son: 

o  Pulsadores de control.

o  Detectores magnéticos de los cilindros.

o  Detectores de identificación de las piezas.

o  Selectores de control manual del proceso.

3.2. Relación de variables de salidas.

A continuación se relacionan las variables de salida al PLC que son:

o  Electroválvules de control de posición de los cilindros.

o  Pilotos de señalización.

3.3.              Relación de marcas internes.

A continuación se relacionan las variables relacionadas con marcas internas del PLC que son:

o  Las marcas asociadas a las etapas de los Grafcet`s.

3.4.  Relación de registros de contaje.

A continuación se relacionan las variables con marcas internes del PLC que actuaran de registros de contaje:

Se ha diseñado un Grafcet por tal de poder respetar las condiciones del programa:

• Grafcet de Funcionamiento automático.

4.1.  Grafcet de Funcionamiento automático. G01

A continuación se presenta el Grafcet de producción en donde se respeta las condiciones de funcionamiento del proceso.

El proyecto de TIA Portal se ha estructurado en diferentes bloques de programa como son:

o  OB30 Cyclic interrupt: Este bloque de programa es el que realiza la comunicación entre el PLCs y el Simulador 3D del proceso, por eso es muy importante no modificar ninguno de los valores e instrucciones programados.

o OB1 Main: Este bloque contiene la organización de llamadas al resto de bloques que forman el programa del proceso.

o FC1 Automatic Mode G01: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento automático del proceso y  que refleja el diseño del Grafcet G01.

o FC3 Manual Mode: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento manual del proceso.

o FC4 Escalado: Este bloque contiene el escalado de los valores del contador de alta velocidad a la posición del eje en mm. También se escala la velocidad del motor en r.p.m.

o FC20 Circuitos generales: Este bloque contiene la programación de la marca de posición inicial que nos dice que el proceso esta en la posición inicial y preparado para empezar el proceso.

  Por lo tanto, el projecte en TIA Portal tendrá la siguiente estructura: