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1. SIMULADOR 3D.
1. SIMULADOR 3D.
Este proceso simula el funcionamiento de un sistema de transporte horizontal como es una cinta transportadora que está unida a un motor trifásico y éste, controlado por un convertidor de frecuencia SINAMICS G120. La cinta transportadora traslada un palet lleva piezas a lo largo de la misma. Además a lo largo de toda la cinta transportadora se dispone de seis detectores fotoeléctricos que detectan el paso del palet lleva piezas por cada una de estas posiciones.
El montaje del sistema de control estará montado en red profinet y compuesto por:
-PLC S7-1200.
-Sinamic G120 con telegrama 1 en profinet.
-ET200 SP
Con los dispositivos que incorpora este Simulador 3D nos proporciona poder comprobar ejercicios utilizando:
o El motor con una frecuencia fija, trabajando con posicionamiento del palet lleva piezas en función de la detección de los distintos sensores fotoeléctricos.
o El motor con control total mediante el convertidor de frecuencia variando la velocidad.
o El motor controlado por el convertidor de frecuencia y los sensores fotoeléctricos de posición de la pieza.
Este proceso está formado por los siguientes dispositivos:
1.1. Componentes eléctricos.
o Motor eléctrico trifásico K1M: Es un motor trifásico de corriente alterna controlado por un convertidor de frecuencia SINAMICS G120 que controla el desplazamiento de la cinta transportadora en sus dos sentidos desplazando el palet lleva pieza de izquierda a derecha y de derecha a izquierda.
o Convertidor de frecuencia SINAMICS G120 : Este convertidor de frecuencia nos permitirá poder controlar la velocidad de giro del motor de 0 a 50 Hz que corresponderá de 0 a 1350 rpm, que para el PLC con el telegrama 1 serán valores enteros de 0 a 16384, tal y como trabaja un PLC Siemens real.
o Encoder incremental: Este encoder indicará la posición del palet que lleva pieza sobre la cinta transportadora en todo momento. El encoder utilizará una entrada del PLC como entrada de los pulsos de 100 kHz. El encoder registrará los valor de los pulsos en el registro ID1000 con valores que va desde “0 pulsos”, cuando se encuentra en la posición inicial, y “30600 pulsos” cuando el palet lleva piezas llegar a la posición final del recorrido de la cinta transportadora. A partir de ahí la relación pulsos (0 – 30600 pulsos) será proporcional a la distancia máxima que puede recorrer el palet lleva piezas (0 – 1000 mm). Al utilizar la entrada rápida HSC1 tendremos la siguiente configuración de entradas en el PLC:
- I0.0: Entrada digital que recibirá los impulsos del encoder fase “A”.
- I0.1: Entrada digital que recibirá los impulsos del encoder fase “B”.
- I0.2: Entrada digital para dar orden de reset al valor actual registrado en ID1000.
1.2. Componentes sensors .
o Sensores fotoeléctricos de proximidad: Es un sensor que detecta la posición de la pieza y funciona por reflexión en el objeto. A lo largo del recorrido de la cinta de transporte tenemos situados seis detectores, como son:
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B0]: Indica la posición 1 (inicial) de la pieza.
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B1]: Indica la posición 2 de la pieza.
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B2]: Indica la posición 3 de la pieza.
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B3]: Indica la posición 4 de la pieza.
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B4]: Indica la posición 5 de la pieza.
- Sensor fotoeléctrico de proximidad [B5]: Indica la posición 6 de la pieza.
1.3 Componentes de señalización.
El Simulador 3D dispone de una torre de señalización formada por cuatro pilotos que son los siguientes:
o Piloto rojo.
o Piloto amarillo.
o Piloto verde.
o Piloto azul.
1.4 Funcionalidades del panel de mando.
El simulador 3D dispone de un panel de mando que da respuesta tanto al control del proceso, tan manual como automático, así como de la visualización de su estado, con pilotos de señalización y visualizadores numéricos con las siguientes funcionalidades:
CONTROL DEL PROCESO: Son dispositivos que dan señal de entrada al PLC.
o Pulsador de marcha izquierda [1]: Pulsador normalmente abierto con la función de poner en marcha el motor hacia la izquierda.
o Pulsador de paro [2]: Pulsador normalmente cerrado con la función de parar el motor.
o Pulsador de marcha derecha [3]: Pulsador normalmente abierto con la función de poner en marcha el motor hacia la derecha.
o Selector AUT/MAN [5]: Selector para poder seleccionar entre un funcionamiento automático “OFF” o manual “ON
o Pulsador de funcionamiento manual giro a izquierda [4]: Pulsador normalmente abierto para controlar el funcionamiento en manual del motor hacia la izquierda..
o Pulsador de funcionamiento manual giro a derecha [6]: Pulsador normalmente abierto para controlar el funcionamiento en manual del motor hacia la derecha.
o Selector de asignación manual de la frecuencia [9]: Con este selector podemos modificar en saltos de 1Hz, aumentándola con el pulsador [7] y disminuyéndola con el pulsador [8], la frecuencia que queremos asignar al convertidor de frecuencia como consigna de velocidad:
- Selector en OFF: No se puede modificar manualmente la frecuencia de consigna en saltos de 1Hz.
- Selector en ON: Se puede modificar manualmente la frecuencia de consigna en saltos de 1Hz.
o Barra de selección de la frecuencia de consigna [10]: Esta barra, simula el valor de entrada de consigna de la velocidad tal y como lo haría un potenciómetro conectado a la entrada analógica del PLC.
o Indicador fallo [11]: Si hay un fallo en el variador este recuadro cambiara de color y saldrá un texto.
o Pulsador de enterado (ACK) [25]: Pulsador normalment abierto para dar el ACK cuando haga falta.
o Pulsador de parada de emergencia [26]: Pulsador normalmente cerrado para hacer una parada de emergencia.
VISUALIZADORES: Encontramos diferentes pilotos de señalización que son dispositivos de salida del PLC y que le daremos la siguiente función:
o Piloto verde (Piloto de marcha) [1]: para indicar que el proceso está en marcha.
o Piloto verde (Piloto de inicialización) [3]: para indicar que el proceso se está inicializando.
También se dispone de diferentes visualizadores numéricos con la siguiente funcionalidad:
Área de “RAMPAS”:
o Visualizador “ACEL.” [13]: Para introducir los segundos (0 a 3) de tiempo de aceleración que queremos que tenga el arranque de motor.
o Visualizador “DECEL” [12]: Para introducir los segundos (0 a 3) de tiempo de deceleración que queremos que tenga en la parada de motor.
Área de “CONSIGNA_HZ_RPM”:
o Visualizador “CONSIGNA” [14]: Muestra la consigna aplicada en valor en número entero (0 a 16384).
o Visualizador “HZ” [15]: Muestra la consigna aplicada en valor en hertzios (0 a 50).
o Visualizador “RPM” [16]: Muestra la consigna aplicada en valor en r.p.m (0 a 1350).
Àrea de “V_REAL_HZ_RPM”:
o Visualizador “V_REAL” [17]: Muestra la velocidad real que tiene el motor en número entero (0 a 16384).
o Visualizador “HZ” [18]: Muestra la velocidad real que tiene el motor en Hertzios (0 a 50).
o Visualizador “RPM” [19]: Muestra la velocidad real que tiene el motor en r.p.m (0 a 1350).
Área de “POSICIÓN ACTUAL”:
o Visualizador " MM"[20]: Muestra la posición actual de la pieza en mm (0 a 1000).
o Visualizador "VALOR"[21]: Muestra los pulsos actuales que da el encoder sobre la posición de la pieza sobre la cinta (INT) (0-30600).
Área de “POSICIÓN DESEADA”:
o Visualizador " POSICIÓN DESEADA MM"[22]: Para introducir en mm el valor de la distancia en la que se quiere que llegue la pieza en su desplazamiento sobre la cinta transportadora en mm (0 – 1000).
Área de “CICLOS”:
o Visualizador "PEDIDOS"[23]: Para introducir el número de ciclos de funcionamiento que se quiere que realice el proceso (0 a 9999).
o Visualizador "HECHOS"[24]: Muestra el número de cicles que ha realizado el proceso (0 a 9999).
Para cerrar el Simulador 3D de forma correcta se pulsará el botón que contiene el siguiente icono, ya que en otro caso quedarán procesos abiertos. [28].
2. VIDEO DEMOSTRATIVo DEL FUNCIONAMiENTo.
2. VIDEO DEMOSTRATIVo DEL FUNCIONAMiENTo.
Vídeo con un programa de PLC de ejemplo sobre la funcionalidad del simulador control de un Sinamic en Profinet:
Contenidos de este espacio de Ramón L. Yuste y Vicenç Guerrero se publica bajo licencia:
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