Memória de grupo de trabajo ­ IES Cotes Baixes

Tapadera Automática

Síntesis del proyecto Esta maqueta es utilizada para poner una tapa desplazada por un pistón y presionarla sobre una base y así obtener un recipiente cerrado al final del proceso.

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Índice de contenidos:

Datos generales del grupo de trabajo Plan de trabajo. Cronograma. Actividades y proyectos

Actividad 1. Identificación de componentes Actividad 2. Funcionamiento simple de la estación. Actividad 3. Funcionamiento de la estación con mejoras y ampliaciones

Conclusiones y propuestas de mejora. Evaluación detallada de la estación y del proyecto

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1. Datos generales del grupo de trabajo El primer día se crearon cuatro grupos, ya que había para escoger cuatro proyectos: tres de los grupos debían estar integrados por cuatro personas(maquetas de festo) y el restante por cinco. (invernadero).La situación propuesta en clase para escoger los grupos, fue que cada uno escogiese el proyecto que más le llamara la atención para así hacer los grupos totalmente aleatorios. Los proyectos a elegir eran de las maquetas de festo: tapadera automática, clasificadora automática, el pulpo automático y el invernadero. Nosotros escogimos la tapadera automática. Nuestro grupo es de los tres que están formados por 4 integrantes:

Ximo Sanz 24 años Natural de Ibi Precedente del grado medio de electricidad en el IES Cotes Baixes de Alcoy

Nicolás Bañón 21 años Natural de Villena y residente en Alcoy por estudios Procedente del grado medio de electricidad en el IES Antonio Navarro Santafé de Villena

María Rueda

19 años Natural de Ibi Procedente del Bachillerato Tecnológico en el IES La Foia de Ibi

Alejandro Carmona

21 años Natural de Alcoy Procedente de 1º de ARI en el IES Cotes Baixes de Alcoy

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2. Plan de trabajo. Cronograma. Este proyecto lo empezamos el 2 de marzo de 2015 y la fecha límite es el 18 de mayo del mismo año. La organización y el reparto de tareas entre los integrantes se ha hecho basándonos en el Proyecto ROMA y se puede observar detalladamente en la actas del grupo colgadas en el Google Drive (el corrector tiene permiso para entrar). Para crear una línea temporal con las tareas asociadas al proyecto hemos utilizado el programa OpenProj:https://www.openproject.org/ . Este programa genera unos informes los cuales mostraremos a continuación: DIAGRAMA PERT

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DIAGRAMA GANTT

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3. Actividades y proyectos El objetivo de este proyecto ,al que hemos dedicado casi tres meses,es que a partir de una maqueta realicemos diferentes proyectos en los cuales, quede claro cuáles son los componentes de dicha maqueta y también su claro funcionamiento.Además de intentar buscar mejoras para una mayor automatización... Índice de actividades:

Actividad 1. Identificación de componentes Actividad 2. Funcionamiento simple de la estación. Actividad 3. Funcionamiento de la estación con mejoras y ampliaciones

Actividad 1 .Identificación de componentes El objetivo de esta primera actividad es reconocer todos los componentes que se nos ofrecen en la maqueta, para saber exactamente cuáles son sus características y funcionamiento. Para ello primero observaremos la maqueta ,y luego consultaremos el cd de meclab que nos ofrece festo en el que aparecen las 3 maquetas con sus componentes y características Actividad 2.Funcionamiento simple de la estación En esta segunda actividad después de reconocer todos los componentes de los que disponemos,tenemos como objetivo el funcionamiento de la maqueta tal y como viene. Debemos colocar todas las conexiones en su lugar para ver la secuencia que realiza la maqueta y poder pensar cuales serian las posibles mejoras Actividad 3.Funcionamiento de la estación con mejoras y ampliaciones Después de haber realizado las dos actividades anteriores podremos llegar a la conclusión de cuales son los problemas que puede dar la maqueta y si habría alguna posibilidad de mejorarlos. Además de intentar realizar posibles mejoras que puedan hacer que haya una mayor automatización.

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Actividad 1. Identificación de componentes En esta actividad como hemos explicado anteriormente intentaremos identificar todos los materiales de los que disponemos y algunas de sus características

Objetivos.

Identificar los elementos que constituyen la estación. Caracterizar los elementos que constituyen la estación.

MAQUETA DE MCLAB

Vista frontal

Vista trasera

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Identificación de materiales

1. Distribuidor multipin MPV: Puente de conexión entre el PC y las electroválvulas de la

estación (permite el control del proceso desde el programa fluidsim). 2. Carril Din: Carril para ordenar cables de conexión (en este caso no lo usamos). 3. Válvula distribuidora: Distribuye el aire entrante a las electroválvulas de la estación. 4. Cilindro doble efecto DSNU­10: Arrastra la tapa hasta la localización donde se

encuentra la base. 5. Electroválvula VUVB con reposición neumática: Controla la entrada de aire del

cilindro simple efecto. 6. Electroválvula VUVB biestable: Controla la entrada y salida de aire del cilindro doble

efecto. 7. Cilindro simple efecto ESNU­10: Ejerce fuerza sobre la parte superior de la pieza

dejándola tapada.

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2 Características de los materiales.

Para este proyecto disponemos de unos materiales proporcionados por festo que formaban parte de la maqueta del proyecto. Estos materiales son:

­Cilindro compacto ADN­20

­Distribuidor multipin MPV

­Cilindro doble efecto DSNU­10

­Cilindro simple efecto ESNU­10

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­2 Válvulas VUVB

Distribuidor multipin MPV: Puente de conexión entre el PC

y electroválvulas de la estación (permite el control del proceso desde el programa fluidsim).

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Actividad 2. Funcionamiento simple de la estación. En esta segunda actividad tras identificar el material vamos ha realizar el funcionamiento de la queta para ver de qué manera funciona y qué podemos hacer con ella

Objetivos. Aprender a utilizar el software de control (FluidSim­P MecLab) Definir el funcionamiento básico de la estación. Realizar la puesta en marcha y el ajuste para conseguir un funcionamiento óptimo

Descripción. Secuencia de control.

Para lograr un correcto funcionamiento de la Tapadera automática hemos de regular el compresor para que nos entregue 6 bares. La maqueta viene con dos cilindros neumáticos, uno de doble efecto situado horizontalmente, el cual empuja el tapón, que previamente habíamos colocado de manera manual, hacia la zona donde está situada la base, que también hemos tenido que colocar de forma manual, dejando el tapón sobre ésta; y otro cilindro de simple efecto con retorno por muelle situado verticalmente sobre la ubicación de la base cuyo objetivo es ejercer presión sobre el tapón para que la base quede sellada. Debido a la presión con la que salen los pistones hemos tenido que hacer algunos ajustes regulando la presión e incluso, hemos tenido que hacer una pieza de aluminio galvanizado como tope que colocaremos en la maqueta para que el pistón deje la pieza justo en el sitio deseado. Vamos a dejar un vídeo en el que se explica cómo trabajar con el programa FluidSim, muy útil para trabajar con neumática y electroneumática como es nuestro caso. Ya veremos más adelante los resultados de aplicar FluidSim a nuestra maqueta: Vídeotutorial de FESTO FluidSim ­ https://www.youtube.com/watch?v=iURnacRSXpc&feature=youtu.be

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GRAFCET.

Descripción: En este programa podemos apreciar el funcionamiento de la maqueta. 1. Al pulsar SB2 activamos la electroválvula YV2 hasta que soltemos el pulsador y volverá a

su estado de reposo. 2. Al pulsar SB1 activamos la electroválvula YV1 hasta que soltemos el pulsador y volverá a

su estado de reposo. 3. Al pulsar SB3 activamos la electroválvula YV3 hasta que soltemos el pulsador y volverá a

su estado de reposo. 4. Según el grafcet no se activará ninguna electroválvula de forma simultánea.

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Esquemas y programa de control.

Descripción. Al pulsar SB1 se activará la electroválvula YV1, al cambiar el estado de la válvula dejará el paso del aire al cilindro de simple efecto que retornará por muelle. Al pulsar SB2 se activará la electroválvula YV2, en el instante anterior de activarla el aire está saliendo por la salida 2 de la válvula el cual tiene el pistón del cilindro de doble efecto en su interior. Cuando pulsamos SB3 y no está SB2 cambia la válvula de estado y el aire sale por la salida 4 de la válvula y así produce la salida del pistón del cilindro de doble efecto.

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Listado de material. ­Cilindro compacto ADN­20

­Distribuidor multipin MPV

­Cilindro doble efecto DSNU­10

­Cilindro simple efecto ESNU­10

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2 Válvulas VUVB

Distribuidor multipin MPV: Puente de conexión entre PC y las electroválvulas de la estación (permite el control del proceso desde el programa fluidsim).

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Puesta en marcha y funcionamiento real.

A continuación dejamos un vídeo que explica el funcionamiento de la maqueta. Se aprecia el proceso de la tapadera automática de forma manual. es decir, que accionamos las electroválvulas del proceso sin ningún programa, sólo con la ayuda de un destornillador. De esta forma pretendemos hacer ver el funcionamiento de la maqueta desde su faceta más simple. Puesta en marcha manual ­ https://www.youtube.com/watch?v=QOLQwyHzjow En este otro vídeo veremos como se ejecuta el proceso con la ayuda del programa FluidSim del cual vimos el tutorial anteriormente. Una vez hecho el programa de la maqueta conectamos por USB el PC al distribuidor multipin para que controlemos las electroválvulas desde el programa en FluidSim. Esto ayuda a controlar el proceso a distancia, lo que ofrece mayores posibilidades a nivel industrial y de seguridad. Puesta en marcha con FluidSim ­ https://www.youtube.com/watch?v=v3qYwFqX6_w

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Actividad 3. Funcionamiento de la estación con mejoras y ampliaciones

Objetivos. Aplicar técnicas de programación con PLC Funcionamiento de la maqueta con mejoras para una mayor automatización

Descripción. Secuencia de control.

Tras realizar la actividad 2 del simple funcionamiento,hemos observado pequeñas ampliaciones que podríamos realizar. Mejoramos la maqueta poniendo una rampa de entrada para las piezas, las piezas entran por caída sobre la rapa . Una vez la base llega a su posición se activa el cilindro que desplaza la tapa a la parte superior un segundo después se retira el vástago del cilindro y desciende el de arriba presionando la tapa contra la base. dos segundos después se activa la electroválvula Y4 y ya desactivado el cilindro de presión sobre la tapa este pistón desplaza el recipiente tapado fuera de la estación de proceso. Después de un segundo el cilindro vuelve a la posición inicial y puede iniciarse un nuevo ciclo.

GRAFCET

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ESQUEMAS

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En la figura anterior se representa el circuito de neumático, y solo se incluye el motor. En lugar de activar las válvulas con pulsadores son las salidas del PLC las que lo activan

Materiales. Para esta práctica disponemos de los materiales proporcionados por festo además de los acoples realizados.

­Cilindro compacto ADN­20

­Distribuidor multipin MPV

­2 Cilindros doble efecto DSNU­10

­Cilindro simple efecto ESNU­10

­3 Válvulas VUVB

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Distribuidor multipin MPV: Puente de conexión entre el PC y las electroválvulas de la estación.

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Plc Festo CECC CODESYS V3: Unidad de control compacta Festo CECC CODESYS® V3 ­ D

Programa en CODESYS

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Puesta en marcha y funcionamiento real: Vídeo de la puesta en marcha con Codesys ­ https://www.youtube.com/watch?v=ybMc1goIYRo&feature=youtu.be En el vídeo de puesta en marcha con CodeSys activamos el programa con un pulsador interno desde Codesys. Vídeotutorial de CodeSys https://www.youtube.com/watch?v=11fvcs2Zj8g

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4. Conclusiones y propuestas de mejora. Como conclusión de la maqueta encontramos un buen funcionamiento para tapar recipientes por presión. Como mejoras de funcionamiento las hemos realizado durante el proyecto como el tope para la salida de las tapas o el pistón para expulsar los recipientes. También se podría utilizar la maqueta para poner sellos, sustituir el cilindro que presiona por un taladro o otras opciones con un funcionamiento similar. Problemas encontrados

1. En un principio cuando empezamos el proyecto estábamos un poco desorientados ya que no habíamos entendido correctamente el modo de trabajo y tardamos unos cuantos días en tener claro todo lo que teníamos que realizar y cómo debíamos hacerlo.Empezamos demasiado rápido pensando cuáles serían las posibles mejoras sin reconocer primero los materiales.

2. En la segunda práctica del funcionamiento simple nos dimos cuenta de que el pistón que tiraba la tapa encima del soporte lo expulsaba con mucha fuerza y tuvimos que realizar un tope de chapa para que la pieza quedará en el lugar deseado .

3. En relación a dichas mejoras, al principio pensamos en sacar las piezas mediante un pistón pero la única forma que podríamos incluirlo a la maqueta era haciendo un agujero en una parte de la maqueta por lo que el profesor nos recomendó que mejor pensaramos otra opción.

a. Rápidamente llegamos a la conclusión de que lo podíamos hacer lo mismo con un motor y que además de sacar la pieza tambien podiamos intentar que el mismo motor la metiera.Pero claro para ello necesitábamos un motor bastante lento o intentar reducir la velocidad de uno de corriente continua,finalmente compramos un motor de microondas que si su velocidad era perfecta pero claro gira para los dos sentidos y de manera aleatoria ,intentamos hacer que girara como nosotros queríamos mediante la programación pero nos dio muchos problemas .

b. Por eso al final tuvimos que recurrir a la primera opción que no nos daba problemas y quedaba mucho mejor estéticamente .

4. También nos surgieron problemas con el programa con el que íbamos a programar. En primer lugar no teníamos ni idea de como utilizarlo pero rápidamente nos informamos, surgieron algunos problemas con la simulación y con el volcado pero supimos resolverlos hasta que tras probar y probar nos dimos cuenta de que solo se marcaba una salida en el plc mientras que en la simulación funcionaban todas. En el último momento tuvimos que sustituir el l plc por un logo que nos daba ningún problema.

5. El dia de la presentación tuvimos que marcar una fecha(el lunes siguiente no, el otro )para una segunda fecha de entrega de proyecto en el cual realizaremos la maqueta conjunta con el plc de festo y con el codesys después de haber encontrado y resuelto el problema encontrado.

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5. Evaluación detallada de la estación y del proyecto Este proyecto empezó el 2 de marzo ,cuando Raúl nos expuso la forma de la que quería trabajar. Nos presentó el proyecto roma el cual trataba de trabajar de una manera unida en grupo en el cual podíamos expresar cada uno su forma de trabajar y sus ideas para hacerlo. Los grupos como hemos explicado antes se formaron de manera aleatoria ,Raúl presento las 4 opciones que había y cada uno se posicionó en la que más le llamaba la atención . Nuestro grupo quedó formado por 4 personas :

1. Maria Rueda 2. Nicolas Bañón 3. Ximo Sanz 4. Alejandro Carmona

y nuestra maqueta seria la TAPADERA AUTOMÁTICA. El objetivo del proyecto es realizar diferentes actividades a partir de la maqueta e ir documentando todo lo realizado mediante actas y memorias en las cuales quede todo explicado correctamente. Para realizar este proyecto en un principio disponemos de 8 semanas (desde el 2 de marzo hasta el 11 de mayo ) de las cuales en clase solo tenemos las 3 horas de sistemas secuenciales programables del lunes,por tanto, al mes solo serian 24 horas.Debido ha esto hemos tenido que organizarnos para realizar algunas tareas en casa he incluso venir por las mañanas al instituto si lo que debíamos realizar se encontraba aquí o simplemente para trabajar juntos y mejor.

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