DISEÑO DE UN MÓDULO DE CONTROL DE CALIDAD POR PESO, PARA
LA CELDA ALTAMENTE AUTOMATIZADA HAS-200
DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL
DIEGO FERNANDO CHIVATÁ ROA
ANDRÉS BETANCOURT VEGA
NIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA
BOGOTÁ, D.C.
2012
DISEÑO DE UN MÓDULO DE CONTROL DE CALIDAD POR PESO, PARA
LA CELDA ALTAMENTE AUTOMATIZADA HAS-200
DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL
DIEGO FERNANDO CHIVATÁ ROA
ANDRÉS BETANCOURT VEGA
Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:
Ingeniero en Control e Instrumentación Electrónica.
DIRECTOR (A):
INGENIERO HENRY MONTAÑA QUINTERO
CODIRECTOR (A):
INGENIERO JORGE EDUARDO PORRAS B.
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA
BOGOTÁ, D.C.
2012
Hoja De Aceptación
Observaciones
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Vo. Bo Tutor
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Firma del jurado
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Firma del jurado
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Representante Consejo curricular
Bogotá. D.C., Septiembre de 2012
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
VI
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN _____________________________________________________________ XI
ABSTRACT ____________________________________________________________ XI
INTRODUCCIÓN ________________________________________________________ 1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA_______________________________________ 2
OBJETIVOS_____________________________________________________________ 3
ESTADO DEL ARTE______________________________________________________4
1. MARCO TEÓRICO ___________________________________________________ 7
1.1 Celda de Manufactura. ______________________________________________ 7
1.1.1. Definición. ____________________________________________________ 7
1.1.2. Componentes. _________________________________________________ 8
1.1.3. Clasificación. __________________________________________________ 8
1.1.3.1. CIM. ______________________________________________________ 8
1.1.3.2. FMS. ______________________________________________________ 9
1.1.3.3. HAS-200, Sistema HAS-200 de SMC International Training _________ 10
1.1.3.3.1. Estacion de medicion celda HAS-200 __________________________ 11
1.2. Automatización:. _________________________________________________ 11
1.3. PLC. ___________________________________________________________ 12
1.3.1. Marcas. _____________________________________________________ 12
1.3.2. Programación]. _______________________________________________ 12
1.3.2.1. Tipos. _____________________________________________________ 13
1.4. Comunicación. ___________________________________________________ 13
1.4.1. Comunicación Industrial. _______________________________________ 13
1.4.1.1. Ethernet Industrial. __________________________________________ 14
1.4.1.2. OPC [48]. __________________________________________________ 15
1.4.2. RS 232. _____________________________________________________ 15
1.5. Control de calidad. ________________________________________________ 16
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VII
2. METODOLOGIA__________________________________________________ 17
3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. ______________________________________ 19
3.1. Reconocimiento de la celda HAS-200. ________________________________ 19
3.2. Identificación del problema. _________________________________________ 20
3.3. Identificación de la solución. ________________________________________ 20
3.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del módulo de medición. 21
3.5. Implementar la instrumentación (actuadores y sensores) para el modulo. ______ 22
3.6. Desarrollo programa para el PLC. ____________________________________ 23
3.7. Adquisición de datos e identificación. _________________________________ 23
3.8. Medición, evaluación y selección. ____________________________________ 24
3.9. Análisis de datos e informes estadísticos,. ______________________________ 26
3.10. Desarrollo de la interfaz gráfica. _____________________________________ 26
4. DESARROLLO DEL PROYECTO. ______________________________________ 29
4.1. Reconocimiento de la celda HAS-200; ________________________________ 29
4.2. Identificación del problema. _____________________________________ 29
4.3. Identificación de la solución: ____________________________________ 29
4.4. Diseño ______________________________________________________ 31
4.5. Implementación de instrumentación (actuadores y/o sensores)___________31
4.6. Desarrollo programa para el PLC la modulo. ________________________ 34
4.7. Adquisición de datos e identificación contenedor en este proceso, _______ 36
4.8. Medición, evaluación y selección: ________________________________ 36
4.9. Análisis de datos e informes estadísticos; ___________________________ 38
4.10. Desarrollo de la interfaz gráfica; __________________________________ 39
5. RESULTADOS ALCANZADOS. _______________________________________ 41
CONCLUSIONES. _______________________________________________________ 45
BIBLIOGRAFÍA ________________________________________________________ 47
GLOSARIO ____________________________________________________________ 51
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
VIII
TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Módulo ATS de Bosch Rexroth ….…………………………………………..4 Ilustracion 2. Módulo SIWAREX de Siemens ……………………………………………..5 Ilustracion 3. Conformación típica de celda de manufactura flexible………………………7 Ilustración 4. Diagrama de un sistema CIM........................................................................... 9 Ilustración 5. Disposición física de un FMS. ....................................................................... 10 Ilustración 6. Diagrama básico del sistema HAS-200. ........................................................ 10 Ilustración 7. Estación de medición para celda HAS-200 .................................................... 11 Ilustración 8. Diferentes ejemplos de buses de campo. ....................................................... 14 Ilustración 9. Ejemplos de red Ethernet Industrial. .............................................................. 15 Ilustración 10. Diagrama de bloques de la solucion ............................................................ 19 Ilustración 11. Imagen de la celda HAS_200 UD, Imagen del programa ERP. .................. 20 Ilustración 12. Imagen del módulo de medición de la celda HAS-200. .............................. 20 Ilustración 13. Diagrama bosquejo de la solución. .............................................................. 21 Ilustración 14. Imagen, del espacio para montaje del módulo. ............................................ 21 Ilustración 15. Imagen de soportes de la báscula…………………………………………..22 Ilustracion 16. Imagen del soporte de accionamientos. ....................................................... 22 Ilustración 17. Lector de código de barras…………..……………………………………..23 Ilustración 18. Estación de dosificación…………………………………..………………..23 Ilustración 19. Conexión Ethernet Industrial. ...................................................................... 23 Ilustración 20. Sistema de detección e identificación a la entrada de cada módulo. ........... 24 Ilustración 21. Conjunto de accionamientos para traslado. .................................................. 24 Ilustración 22. Bascula para la medición del peso. .............................................................. 25 Ilustración 23. Imagen del programa desarrollado en labview. ........................................... 25 Ilustración 24. Imagen del accionamiento motorizado ........................................................ 26 Ilustración 25. Imagen de la interfaz gráfica. ....................................................................... 27 Ilustración 26. Diagrama de bloques del CCP ..................................................................... 30 Ilustración 27. Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP……………………………….30 Ilustración 28. Conexiones físicas del modulo CCP …………………………………...….30 Ilustración 29. Cilindros de doble efecto utilizados. ............................................................ 31 Ilustración 30. Ventosa de sujeción ..................................................................................... 32 Ilustración 31. Rutina de traslado, medición y evaluación de la caja con producto. ........... 33 Ilustración 34. Rutina del programa de evaluación de contenedores. .................................. 34 Ilustración 35. Relación de salidas utilizadas ……………………………………………..35
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IX
Ilustración 36. Rutina del programa del CCP, en LabView. ............................................... 37 Ilustración 37. Ventana de la grafica estadística del procesamiento……...………………..38 Ilustración 38. Imagen de al interfaz grafica ........................................................................ 39 Ilustración 39. Representación de estadística de las pruebas ............................................... 41 Ilustración 40. Gráfica que representa la medición a 15 gramos. ........................................ 42 Ilustración 41. Gráfica que representa la medición a 30 gramos. ........................................ 43 Ilustración 42. Gráfica que representa la medición a 45 gramos. ........................................ 43
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X
TABLA DE ANEXOS.
Anexo A: Programa Ladder PLC para la CCP
Anexo B: Plano eléctrico de conexiones.
Anexo C: Plano Neumático.
Anexo D: Plano 3D del modulo de traslación.
Anexo E: Manual de modulo CCP.
Anexo F: Manual Bascula Lexus MIX-H.
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XI
RESUMEN
La celda HAS 200, de la Universidad Distrital, no cuenta con un módulo de control de
calidad por peso, el control de la cantidad de producto dosificado se realiza por medio de la
medición de nivel que es una medición indirecta, en los contenedores del proceso de
manufactura; Los módulos ofrecidos por el fabricante de este equipo realizan únicamente el
control a través de encoder lineal, o sensor potenciométrico; En el módulo cinco (5)
instalado en la Universidad Distrital, utiliza un encoder lineal, otro aspecto por lo cual no es
posible la adquisición de un módulo nuevo es el costo de cada uno de estos módulos, el
cual es de alrededor de ciento treinta millones de pesos ($130`000.000); Este proyecto tiene
un costo aproximado de $24’197.800.
Palabras clave: Automatización, Control de Calidad, Instrumentación, Peso, PLC.
ABSTRACT
The cell HAS 200, of Universidad Distrital, does not have a quality control module by
weight, controlling the amount of product dispense dis performed by means of level
measurement is an indirect measurement, the containers of the process manufacturing; the
modules offered by the manufacturer of this equipment made only control through linear
encoder or potentiometer sensor; in module five (5) installed in the Universidad Distrital,
uses a linear encoder, another aspect which is not is possible to purchase a new module is
the cost of each of these modules, which is about one hundred thirty million pesos($
130`000 000) This project will cost approximately $24'197.800.
Keywords: Automation, Quality Control, Instrumentation, Weight, PLC.
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INTRODUCCION Página 1
Introducción
En el laboratorio especializado, sistema altamente automatizado (LE-IN-01), de la Facultad
Tecnológica, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se encuentra una celda de
manufactura, modelo (Highly Automated System) HAS-200 de la empresa SMC; para la
enseñanza y practica de procesos de manufactura, este sistema consiste en un conjunto de
módulos, los cuales se interconectan entre si, con el objetivo de emular un proceso de fabricación
real; teniendo como etapas, almacenamiento y alimentación de contenedores, dosificación de
producto, medición indirecta de la cantidad de producto, tapado, etiquetado, almacenamiento de
contenedores con producto y paletizado; cada uno de los módulos cuenta con un sistema de
identificación de contenedores por medio de un código de barras, transportador de contenedores
y varios elementos de automatización para el control de proceso. Permitiendo al personal de los
distintos estamentos de la Universidad, acercarse a los procesos de fabricación, en forma real;
con el fin de conocerlos y/o experimentar con ellos.
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INTRODUCCION Página 2
Planteamiento del problema.
Este sistema no contaba, con un modulo el cual permitiera realizar un control de calidad de los
procesos de fabricación, en especial de la exactitud de la cantidad de producto dosificado, ya que
el sistema actual de medición y verificación, implementado se realiza de forma indirecta, a través
de la información entregada por encoder lineal o un sensor potenciometrico, dándose errores en
la cantidad de producto dosificado.
Como solución a este inconveniente, se desarrollo la construcción e implementación de un
módulo adicional para el control de calidad de peso acoplable a la celda de manufactura HAS-
200 de Universidad Distrital; este módulo realizará el rechazo del producto, de acuerdo a los
parámetros, que se configuren de peso y los datos (color) del producto que se esté envasando.
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
INTRODUCCION Página 3
Objetivo General.
Diseñar, construir e instalar un módulo de control de calidad por peso, para la celda HAS200 de
la Universidad Distrital.
Objetivos Específicos.
Diseñar, construir e instalar una estación física (estructura mecánica) para el control de calidad
por peso; para la celda HAS200 de la Universidad Distrital.
Implementar la instrumentación (actuadores y/o sensores) para la estación de control de calidad
por peso.
Desarrollar un programa para el PLC de la estación 5 de la celda altamente automatizada HAS-
200, que permita la automatización de la estación de control de calidad por peso.
Desarrollar e implementar un programa de adquisición, supervisión y control de calidad de peso
del producto dosificado.
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
INTRODUCCION Página 4
Estado del Arte
De acuerdo a la investigación realizada, entre las siguientes empresas; Siemens, Honeywell,
Danfoss, Sew, Festo, Bosch Rexroth, Schneider Electric, Norgren, Micro neumatic, B&R;
encontramos que las empresas que producen equipo de enseñanza son: SMC, Siemens, Bosch
Rexroth y Festo.
En el marco teórico del presente documento, profundizamos en las celdas HAS200, que ofrece la
firma SMC; en el presente estado de arte, daremos una visión general de los módulos ofrecidos
por Festo, Siemens, Schneider y Bosch Rexroth.
Bosch Rexroth, produce módulos de enseñanza, denominados Automation Training System
(ATS); el cual es una conformación de los tres módulos desarrollados por ellos modular
Mechatronic System (mMS), Coordinated Motion System(CMS) y Transfer System 1(TS1);
estos módulos no incluyen módulos de control de calidad o de proceso.
Figura 1. Módulo ATS de Bosch Rexroth [7]
Siemens, dentro de su programa de SITRAIN (Siemens Trainnig Program) se encuentran las
siguientes ramas de trabajo SCE (Siemens Automation Cooperates with Education); y LIMS
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INTRODUCCION Página 5
(Laboratory Information Management Systems) con su aplicación Simatic It Unilab; a través de
la practica con la línea Siwarex, acerca al estudiante a las tecnologías de medición de peso; pero
solo abarca la instrumentación del mismo; no existe análisis estadístico, además de ser un
módulo independiente.
Figura 2. Módulo SIWAREX de Siemens[8]
Schneider; esta empresa a través de su firma Smart Ing, ofrece programas de capacitación en
diferentes áreas de control y automatización; sin embrago los laboratorios, de estos programas no
ofrecen posibilidades de realizar control de calidad.
Festo, es una de las empresas, mas adelantadas, en la construcción de módulos de enseñanzas de
aplicaciones avanzadas, complementarias y con facilidad de interconexión, uno de los sistemas
mas completos es la MPS 516-FMS (Modular production System; sistema de manufactura
flexible); que abarca hardware y software y que puede utilizarse directa e inmediatamente; La
variedad de estaciones y tecnologías contenidas en el conjunto permite una investigación de casi
todas las áreas relevantes de la tecnología de control y automatización, como son, Construcción
de circuitos neumáticos y electro neumáticos , Aprendizaje sobre diversos sensores y actuadores
, Aplicación y programación de PLCs , Aplicación de varios dispositivos de manipulación y
pinzas, Aplicación de la tecnología del vacío, Aplicación de varios actuadores eléctricos (DC,
AC), Aplicación de variadores de frecuencia, Construcción de un control de posicionado con
encoder incremental, Puesta en red de sensores y actuadores a través de AS-Interface, Aplicación
de robots industriales para tareas de montaje, Programación y simulación de robots, Ajuste y
modo de funcionamiento de sistemas de transporte, Modo de funcionamiento y finalidad de la
identificación de palets; sin embargo no presenta módulos de evaluación de control de calidad.
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INTRODUCCION Página 6
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 7
1. Marco Teórico.
1.1. Celda de manufactura,
Figura 3. Conformación típica de celda de manufactura flexible, [55].
El desarrollo de las máquinas herramientas, los elementos del control de la producción, los
robots, computadores y las redes de comunicación han transformado los medios de
manufactura existentes en sistemas de manufactura integrados y versátiles. Aquellas
industrias que deseen mantenerse competitivamente en la era de la información y la
globalización actual están obligadas a introducir tecnologías avanzadas de producción,
orientadas a sistemas de manufactura flexible capaces de manejar los procesos
empresariales de manera transversal.
La integración de las diferentes tecnologías existentes en una empresa, se ha vuelto un
factor determinante en el proceso productivo, esta implica el manejo optimo de información
útil, desde el nivel regulatorio donde se ejecutan acciones de control sobre la planta, hasta
niveles de planificación corporativa donde se toman decisiones que afectan el desempeño
global de la empresa.[4] [43].
1.1.1. Definición, Sistema de Manufactura. Es una filosofía de la producción que se basa en el
control efectivo del flujo de materiales a través de una red de estaciones de trabajo muy
versátiles y es compatible con diferentes grados de automatización esta integrado por
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 8
máquinas-herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de materiales
automatizado operado automáticamente con tecnología convencional o al menos por un
CNC (control numérico por computador) [31] [23] [43].
La celda de manufactura es un conjunto de componentes electromecánicos, que trabajan de
manera coordinada para el logro de un producto, y que además permiten la fabricación en
serie de dicho producto. Las celdas de manufactura son una herramienta que han sido
fuertemente utilizadas en las empresas que se encuentran inmersas en la filosofía Lean [42]
[31].
1.1.2. Componentes [41].
Almacenamiento y manejo de partes.
Almacenamiento y manejo de herramientas.
Sistemas de control por computador.
Módulos de manufactura o estaciones de trabajo.
Recursos Humanos.
1.1.3. Clasificación, Los procesos de fabricación pueden clasificarse, según el grado de
automatización y sofisticación de los sistemas de control, en niveles que van desde la
producción manual hasta el máximo paradigma de la Manufactura Integrada por
Computador (CIM) [41] [42].
Máquina-herramienta con control numérico (CNC)
Transfer
Célula o celda flexible de manufactura
Línea flexible de fabricación
Fábrica totalmente automatizada o de luces apagadas.
1.1.3.1. CIM: Computer Integrated Manufacturing, es la frase utilizada para describir la
automatización completa de una planta de fabricación, con todos los procesos que
funcionan bajo el control de la computadora y la información digital atados juntos.
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 9
Fue promovida por los fabricantes de máquinas-herramienta en la década de 1980 y la
Sociedad de Ingenieros de Manufactura (CASA / SME). Muy a menudo se confunde
con el concepto de "fabrica de luces apagadas; EL CIM incluye CAD / CAM, diseño
asistido por ordenador / fabricación asistida por ordenador, CAPP, asistido por
ordenador el proceso de planificación, CNC, numérico computarizado de control de
máquinas herramientas, DNC, herramientas numéricas directas de control de
máquinas, FMS, sistemas flexibles de mecanizado, ASRS, almacenamiento
automatizado y sistemas de recuperación, AGV, vehículos automatizados, el uso de la
robótica y la conducción automática, programación informática y control de la
producción, y un sistema empresarial integrado por una base de datos común [31] [32]
[44][45].
Figura 4. Diagrama de un sistema CIM, [42].
1.1.3.2. FMS: Sistema de fabricación flexible es un sistema que es capaz para responder a
las nuevas condiciones. En general, esta flexibilidad es divididos en dos categorías
principales y varias subcategorías. La primera categoría es la flexibilidad de la
máquina así llamada, que permite hacer diversos productos de la maquinaria dada. La
segunda categoría es flexibilidad de ruteo que permite la ejecución de la misma
operación por varias máquinas. Los sistemas flexibles de fabricación por lo general
consisten de tres partes principales: herramientas de CNC de la máquina, el sistema de
transporte y sistema de control. Un nivel más alto de los sistemas de fabricación
flexibles está representado por los llamados sistemas inteligentes de fabricación [29]
[30] [42] [43] [44].
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 10
Figura 5. Disposición física de un FMS [23].
1.1.3.3. HAS-200, SISTEMAS HAS-200 DE SMC INTERNATIONAL TRAINING; El
sistema HAS-200 ha sido concebido a partir de las necesidades de capacitación en los
procesos industriales con un alto nivel de automatización. Su versatilidad y atractivo
diseño permiten reproducir/ emular el funcionamiento de una fábrica real [5].
Figura 6. Diagrama básico del sistema HAS-200 [6].
La fábrica HAS-200 permite la fabricación de productos diferentes. La materia prima
consta de un recipiente con cuatro tipos de etiqueta (roja, azul, amarilla y multicolor).
Cada etiqueta incorpora un código de barras que permite identificar al producto a lo
largo del proceso.
Dentro de estos recipientes se irán vertiendo "gránulos" de colores rojo, azul y
amarillo en cantidades diferentes, posibilitando la combinación de "recetas" distintas.
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 11
Una vez llenados con la cantidad correspondiente, a los recipientes se les coloca una
tapa y una etiqueta donde se incluye el número de lote, la fecha de fabricación;
después de colocar la tapa, el producto se envía a la estación de expediciones o a los
almacenes en espera de ser despachados; dentro del proceso, se mide tanto el peso del
material como la altura del mismo. Estas dos variables son analizadas por el Control
Estadístico del Proceso (SPC) para la toma de decisiones, generación de históricos,
etc.
1.1.3.3.1. ESTACION DE MEDICION; Medición (Estación 5 y estación 6) Estas dos
estaciones son las encargadas de medir la altura de la materia prima contenida en los
recipientes. En la estación HAS-205, la medida de la altura se realiza mediante encoder
lineal. En la estación HAS206, esta medida es realizada por medio de un potenciómetro
lineal que genera una medición analógica proporcional al desplazamiento. [6]
Figura 7. Estación de medición para celda HAS-200 [6].
1.2. Automatización: Automatización Industrial (automatización; del griego antiguo auto: guiado por
uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para
controlar maquinarias y/o procesos industriales sustituyendo a operadores humanos. La
automatización como una disciplina de la ingeniería que es más amplia que un mero sistema de
control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores, transmisores de campo,
los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las
aplicaciones de software en tiempo real para supervisar, controlar las operaciones de plantas o
procesos industriales. [33] [45].
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 12
1.3. PLC [22] [47], Un PLC acrónimo de Controlador Lógico programable, se puede definir como
un sistema basado en un microprocesador. Sus partes fundamentales son la Unidad Central de
Proceso (CPU), la Memoria y el Sistema de Entradas y Salidas (E/S). La CPU se encarga de
todo el control interno y externo del PLC y de la interpretación de las instrucciones del
programa. En base a las instrucciones almacenadas en la memoria y en los datos que lee de las
entradas, genera las señales de las salidas. La memoria se divide en dos, la memoria de solo
lectura o ROM y la memoria de lectura y escritura o RAM.
La estructura de las entradas y salidas (E/S) de un PLC son digitales, analógicas o especiales.
Las E/S digitales se identifican por presentar dos estados diferentes: on u off, presencia o
ausencia de tensión, contacto abierto o cerrado, etc. Los niveles de tensión de las entradas más
comunes son 5 VDC, 24 VDC, 48 VDC y 220 VAC. Los dispositivos de salida más frecuentes
son los relés. Las E/S análogas se encargan de convertir una magnitud analógica (tensión o
corriente) equivalente a una magnitud física (temperatura, flujo, presión, etc.) en una expresión
binaria. Esto se realiza mediante conversores analógico-digitales (ADC's). Por último, las E/S
especiales se utilizan en procesos en los que con las anteriores E/S vistas son poco efectivas,
bien porque es necesario un gran número de elementos adicionales, bien porque el programa
necesita de muchas instrucciones o por protocolos especiales de comunicación que se necesitan
para poder obtener el dato requerido por el PLC (HART, Salidas de trenes de impulso, motores
paso a paso, conteo rápido, PID, entre otras) [51] [52].
1.3.1. Marcas, en la actualidad existen diversas marcas de PLC, de las cuales las mas destacadas
son: Siemens, Allen Bradley (Rockwell), B&R, Mitsubishi, Panasonic, Bekof, entre otras.
1.3.2. Programación; Los primeros PLC, hasta mediados de 1980, se programaban con el uso de
paneles de propiedad o de programación de propósito especial, terminales de programación,
que a menudo había dedicado teclas de función que representan a los diversos elementos
lógicos de PLC, Más recientemente, el PLC se programa con el uso de software de
aplicación en los PC. El equipo está conectado al PLC a través de Ethernet, RS-232, RS-
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 13
485 o de cableado RS-422. El software de programación permite la entrada y edición del
programa en el PLC [51] [52] [53].
1.3.2.1. Tipos [51] [52] [53] [54]: En principio, los PLCs fueron diseñados para substituir
sistemas de lógica de los relés. Estos PLCs fueron programados en la “lógica escalera
(ladder)”, que se asemeja altamente a un diagrama esquemático de la lógica del relés.
Esta notación fue elegida para reducir el entrenamiento para los técnicos. El otro
sistema de programación de PLCs, utilizado era una forma de lista de la instrucción
que programaba, basada en lógica de apilado (stacks) [51] [52].Los PLCs modernos se
pueden programar en una variedad de maneras, desde la lógica escalera hasta idiomas
basados en lenguajes como BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un
lenguaje de alto nivel basado en diagramas de transición de estado.
En la norma IEC 61131, se encuentran estandarizados los siguientes lenguajes;
Grafcet (grafico secuencial de funciones), listado de instrucciones (IL, AWL),
diagrama de contactos (Ladder), texto estructurado (ST) y diagrama de bloques
funcionales (FBD).
1.4. Comunicación: La demanda creciente de las comunicaciones han llevado a la especificación y
existencias de numerosos protocolos, acorde con las áreas de aplicación en los que fueron
desarrollados por diferentes razones. Pueden diferir sustancialmente entre ellos pero en más o
menos se referencian a estándares internacionales. Estos estándares denominados Factory bus
están siendo utilizados a nivel en los sistemas de información de nivel dirigencias (higher-end) y
a nivel de redes de campo se denominan field bus (lower-end) utilizado principalmente para
comunicación de sensores y actuadores de proceso/máquina. [34] [48].
1.4.1. Comunicación Industrial, (buses de campo) [54]; a finales de los ochenta y sobretodo de
los noventa, aparecen en el mercado nuevas opciones que cambian radicalmente el sistema
de comunicación entre sensores, accionamientos y las unidades de control en las
instalaciones industriales, como una respuesta y solución a los sistemas de cableado
Diseñodeunmódulodecontroldecalidadporpeso,paralaceldaaltamenteautomatizadaHAS‐200delaUniversidadDistrital.
MARCO TEORICO Página 14
tradicional. Esta nueva metodología de sistemas de automatización de procesos redunda en
una mayor eficiencia y optimización de los recursos, pudiendo implantar sistemas
distribuidos que van desde meros procesos de fabricación y manufactura a una integración
de diferentes áreas dentro de la empresa (fabricación, gestión de producción, almacenaje,
control de calidad, ventas, distribución, etc.), permitiendo una mayor eficiencia en los
procesos de fabricación [25] [35] [36] [37] [38] [48] [54].
Figura 8. Diferentes ejemplos de buses de campo [36] [37].
1.4.1.1. Ethernet Industrial: [39] [49] [50]nombre dado a la utilización del protocolo
Ethernet en un entorno industrial, de automatización y control de máquinas de
producción, en el cual se implementa la pasarela de Ethernet como medio físico, y el
protocolo TCP/IP, para la transmisión de la información entre los elementos de campo
y los controladores de las maquinas; a veces denominado Producción Ethernet está
diseñado para mantener el control de un proceso de producción durante el seguimiento
de la producción de muchos artículos; La ventaja es que las organizaciones y los
dispositivos pueden seguir utilizando sus herramientas tradicionales y aplicaciones que
se ejecutan sobre una infraestructura de red mucho más eficiente. Industrial Ethernet
no sólo proporciona a los dispositivos de una manera mucho más rápida de
comunicarse, también permite a los usuarios una mejor conectividad transparencia, lo
que permite a los usuarios conectarse a los dispositivos que desee sin necesidad de
pasarelas separadas.
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Figura 9. Ejemplos de red Ethernet Industrial [39] [56].
A pesar que Ethernet Industriales basa en los mismos estándares industriales que el
Ethernet tradicional, la aplicación de las dos soluciones no siempre es idéntica.
Ethernet Industrial, por lo general requiere de un equipo que pueda resistir las
condiciones ambientales más severas, nodos flexibles, variedades de medios de
comunicación, rendimiento del tráfico de datos en tiempo real y aumento de los
niveles de segmentación, en comparación con las redes tradicionales de Ethernet.
1.4.1.2. OPC [48]: en un sistema de automatización hay múltiples elementos de control y
monitorización, cada uno con su protocolo de comunicaciones específico y con un
sistema operativo propio, cada uno con sus características propias.
Cada conexión significa un programa exclusivo dedicado al dialogo entre el elemento
de control y el elemento de monitorización. Cada fabricante proporciona este
programa controlador de comunicaciones, que comunica su producto con un equipo
determinado. El acceso de los datos se hace de forma oscura, sin acceso por parte del
usuario. El interface se ocupa de convertir los datos del equipo en datos entendibles
por el sistema de control.
1.4.2. RS 232: (Recommended Standard), de la norma EIA/TIA 232, o CCITT V .24/ V .28,
(también conocido como Electronic Industries Alliance RS-232C) es una interfaz que
designa una norma para el intercambio serie de datos binarios entre un DTE (Equipo
terminal de datos) y un DCE (Data Communication Equipment, Equipo de Comunicación
de datos), El puerto serie RS-232C, presente en todos los ordenadores actuales, es la forma
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MARCO TEORICO Página 16
mas comúnmente usada para realizar transmisiones de datos entre ordenadores. aunque
existen otras situaciones en las que también se utiliza la interfaz RS-232. En particular,
existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como pueden ser
computadores. Evidentemente, en el caso de interconexión entre los mismos, se requerirá la
conexión de un DTE (Data Terminal Equipment) con otro DTE.
1.5. Control de calidad, Es el conjunto de técnicas y actividades de acción operativa que se utilizan,
actualmente, para evaluar los requisitos que se deben cumplir respecto a la calidad del producto
o servicio. Todo producto que no cumpla las características mínimas para decir que es correcto,
será eliminado, sin poderse corregir los posibles defectos de fabricación que podrían evitar esos
costos añadidos y desperdicios de material. Para controlar la calidad de un producto se realizan
inspecciones o pruebas de muestreo para verificar que las características del mismo sean
óptimas. [3].
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INTRODUCCION Página 17
2. Metodología.
Para la realización del presente proyecto, se recaudo información, a través de la lectura de los
manuales, hojas técnicas y guías de trabajo de la celda HAS-200; en especial de las estaciones
cinco (5) y seis (6), las cuales realizan la medición; sobre la programación de los PLC, centrando
en los equipos RSlogix de Allen Bradley con los que cuenta la celda, la comunicación en
entornos industriales (buses de campo) con énfasis en Ethernet Industrial; se realizo la
investigación de programas que permitieran la creación de una interface para los usuarios y
permitiera la comunicación con el PLC, para acceder, consultar, y modificar las variables de este
elemento.
Se realizaron ensayos experimentales de comunicación con el PLC y la red de comunicación de
la celda, para obtener la información concerniente a la producción la cual es utilizada para el
control de calidad por peso, para validación, y clasificación de los productos.
Paralelamente a este trabajo, se realizo el diseño de la estructura física, con asesoría de un
ingeniero mecánico, la cual soporta la instrumentación, equipo de medición y equipo de control.
Posteriormente se implemento sobre este módulo la instrumentación (actuadores y/o sensores)
requerida para realizar el traslado de los contenedores al modulo las mediciones y selección de
los contenedores para la ejecución del control de calidad por peso de los productos.
Con los procesos anteriores, culminados, se procedió a desarrollar el algoritmo, para el PLC, que
permitió realizar la secuencia de accionamientos para el funcionamiento del módulo de control
de calidad por peso, el cual toma los datos del producto, realiza la medición del peso del
contenedor y realiza la clasificación del producto.
Finalizados los procesos anteriores se realizarán, varias pruebas, con diferentes productos y
medidas con el fin de garantizar la adquisición, control de calidad y entrega de resultados.
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INTRODUCCION Página 18
Alcances: El modulo implementado, cuando se encuentra activo toma los datos de la producción
que se esta realizando, realiza el traslado del contenedor a la bascula del modulo CCP, donde
toma los datos de peso de la misma, con esta información en un programa externo realiza, la
evaluación de calidad del producto y la clasificación respectiva; el modulo construido, se acoplo
a la estructura de la celda para que el trabajo en este sea lo mas sencillo posible, igualmente el
desarrollo en los programas del PLC, no interfiere con el proceso normal y básico de la celda,
propuesto por el fabricante.
Limitantes: Aunque en el proyecto, se realizo la comunicación con el PLC, para el intercambio
de datos, se modifico en un mínimo las rutinas de trabajo del PLC, el PLC, no realiza la
adquisición, verificación, y clasificación de peso de los contenedores; por lo cual se debe utilizar
un programa adicional para la ejecución del modulo de control de calidad de peso; adicional a
este no se logro actualizar la información en el PLC, y sistema de la celda para actualizar los
datos de producción con los contenedores rechazados.
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página19
3. Descripción del proyecto.
Para la ejecución del proyecto se definieron las siguientes etapas
Figura 10. Diagrama de Bloques de la solución, [57].
A continuación describiremos cada una de las etapas de diseño del proyecto.
3.1. Reconocimiento de la celda HAS-200, documentación, practica, programación; se realizo la
recolección de documentación como, diagrama de conformación e información de programación
de recetas y funcionamiento; se realizaron practicas, programación de procesos y verificación de
funcionamiento; observando el accionar de cada uno de los módulos que conforman la celda, y
los aspectos referentes a la automatización de la misma.
Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición.
Implementación de la instrumentación (actuadores y/o sensores) para el modulo.
Medición, evaluación y selección
Análisis de datos e informes estadísticos.
Identificación de la solución. Estación de control de calidad por peso.
Desarrollo programa para el PLC, que permita la automatización del modulo.
Adquisición de datos e identificación contenedor.
Reconocimiento de la celda HAS-200, documentación, práctica, programación.
Identificación del problema, para la evaluación de la calidad en la celda.
Desarrollo de la interfaz grafica
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página20
Figura 11. Imagen de la celda HAS_200 UD, Imagen del programa ERP, [58].
3.2. Identificación del problema, se realizo una inspección general encontrando que uno de los
problemas del proceso en la celda, se encuentra en la evaluación de la cantidad de producto
dosificado; debido a que esta realiza una medición indirecta, por lo cual no permite garantizar al
cliente final, el producto solicitado.
Figura 12. Imagen del modulo de medición de la celda HAS-200 [58].
3.3. Identificación de la solución; con la información recolectada en los anteriores pasos, y la
documentación recolectada en cuanto a los procesos de evaluación de calidad de peso, con el
conocimiento que la firma fabricante de la celda, no tiene un modulo de evaluación directo, y
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página21
que su costo a través de esta firma seria elevado; se formulo como solución el diseño,
fabricación e implementación de un modulo de pesaje directo, a través de una bascula.
Figura 13. Diagrama bosquejo de la solución [57].
3.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición; se realizo la
identificación del espacio físico, de los requerimientos físicos y mecánicos necesarios para la
construcción del modulo. Se realizo la selección del espacio para el montaje del nuevo modulo,
medición de limites físicos para el montaje de la estructura mecánica del soporte y
accionamiento requeridos.
Figura 14. Imagen, del espacio para montaje del modulo [58].
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Posteriormente, se realizo la construcción del soporte donde se instalara la báscula y de los soportes donde se instalaran los accionamientos necesarios.
Figura 15. Imagen de soportes de la báscula [58].
Figura 16. Soporte de accionamientos [58].
3.5. Implementar la instrumentación (actuadores y sensores) para el modulo; se realizo la
identificación de las necesidades requeridas para realizar las acciones de traslado, medición, y
selección de los contenedores; definiendo los siguientes requerimientos; un rotor para el
movimiento angular y de posición de los contenedores desde la banda, hacia la bascula y de allí
hacia la banda nuevamente o hacia los depósitos de rechazo, una ventosa para capturar el
contenedor, dos actuadores neumáticos, uno para el movimiento vertical y otro para el
acercamiento al contenedor (horizontal); Ver anexo C Plano Neumático de la celda; Ver anexo
B. Plano eléctrico de la celda.
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3.6. Desarrollo programa para el PLC, se realizo la investigación de la estructura lógica del PLC con
que cuenta la celda, donde se verificaron las entradas y salidas del PLC Allen bradley, RsLogix
SL500, con las cuales se cuenta para el desarrollo de la automatización, se investigo la
documentación sobre la marca, modelo, programación, funcionamiento, del PLC, igualmente
del diseño e implementación de un programa para PLC, centrando en la referencia con la cual
cuenta la celda; para que realice el accionamiento de los actuadores, intercambio de señales y
comunicación con la celda de acuerdo a las etapas del proceso coordinadas desde el PC.
Ver anexo 3, programa ladder de la celda.
3.7. Adquisición de datos e identificación; posterior, a obtener la automatización del modulo de
medición, se realiza la integración con la celda, para esto se accede a la información que esta
contenida en el PLC del modulo de medición HAS-205, a través de la conexión Ethernet
Industrial de la celda; donde se consulta el código de barras, la cantidad dosificada en el plan de
trabajo y la cantidad medida en las estaciones de dosificación 2 y 3.
Figura 17. Lector de código de barras [58]. Figura 18. Estación de dosificación [58].
Figura 19. Conexión Ethernet Industrial [58].
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página24
Identificación del contenedor, los módulos de la celda, a través de sensores ópticos, identifican
la llegada de un contenedor al punto de ingreso, con esta señal se accionan los actuadores
neumáticos, que detienen el contenedor, el lector de código de barras realiza la lectura del
código e identifica el contenedor que ingresara, dato con el cual se valida la información
obtenida en la adquisición de datos.
Figura 20. Sistema de detección e identificación a la entrada de cada modulo [58].
3.8. Medición, evaluación y selección: en esta etapa se incluyen varios subprocesos como, el
traslado al modulo de evaluación, mediante, el accionamiento de un pequeño conjunto de
actuadores, se realiza el traslado del contenedor, al cual se le realizara el control de calidad,
desde la banda de transporte al modulo de medición.
Figura 21. Conjunto de accionamientos para traslado [58].
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página25
Medición: a través de una bascula, se realiza la medición del peso del contenedor que se
encuentra en proceso; a través de una comunicación RS232, la información es adquirida en el
PC.
Figura 22. Bascula para la medición del peso [58].
Evaluación: con los datos ya obtenidos, desde la celda y del modulo de medición, se realiza la
evaluación de la cantidad de producto dosificado, para cual se debe tener en cuanta el peso real
del producto (sin contenedor) y el peso requerido de acuerdo al plan de trabajo y el peso
dosificado por las estaciones; dentro del programa desarrollado se realiza una comparación de
estos valores.
Figura 23. Imagen del programa desarrollado en LabView [57].
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Selección: habían evaluado, el contenedor, se procede a realizar una selección del mismo, en
dos categorías y a través del conjunto de accionamientos de traslado, y en especial del
accionamiento motorizado se entrega a la banda trasportadora o los contenedores de rechazos
designados; del proceso anterior se definieron cuatro clasificaciones y por tanto sus
movimientos.
Cumple
No cumple
Figura 24. Imagen del accionamiento motorizado [58].
3.9. Análisis de datos e informes estadísticos, habiendo realizado la evaluación de los productos se
realiza el análisis de la información obtenida, del plan de trabajo, los módulos dosificadores y
del modulo de medición con la cual se genera un informe estadístico de los contenedores
procesados, del funcionamiento de los módulos de dosificación y de la celda misma, esta
información puede ser utilizada para realizar procesos realimentación para el mejoramiento del
proceso o simplemente análisis de la fabricación.
3.10 Desarrollo de la interfaz grafica: en este proceso, se busco la creación de una interfaz grafica
amigable, con el usuario final, que permita un manejo intuitivo del modulo de medición, para
la realización del control de calidad del proceso de fabricación en la celda.
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Figura 25. Imagen de al interfaz grafica [57].
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DESCRIPCIONDELPROYECTO Página28
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DESARROLLODELPROYECTO Página29
4. Desarrollo del proyecto.
4.1. Reconocimiento de la celda HAS-200; habiendo realizado la lectura de los manuales de
funcionamiento de la celda, se procedió, con el personal técnico encargado del laboratorio a
realizar las practicas, de programación de producción, de acuerdo a los parámetros y/o
especificaciones técnicas; se realiza una observación del funcionamiento de la misma, para
obtener un reconocimiento de las secuencias de trabajo, y de automatización.
4.2. Identificación del problema, para la evaluación de la calidad en la celda estación de control de
calidad por peso; habiendo desarrollado las practicas, se identifico junto con el codirector del
proyecto, que una de las falencias importantes del equipo es que no cuenta con un modulo de
evaluación directo, del material dosificado; motivo por el cual no se puede controlar los errores
de dosificación en las estaciones 1 y 2, de una forma más precisa.
4.3. Identificación de la solución: con la información recolectada en las anteriores etapas, se
procedió a recolectar información de las posibles soluciones para la evaluación de la
dosificación; optando por la implementación de una bascula con comunicación serial, que envié
los datos a un PC, donde se encuentra en funcionamiento un programa propietario para el
análisis de los datos.
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DESARROLLODELPROYECTO Página30
Figura 26. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL CCP [57].
Figura 27. Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP [28] [57].
Figura 28. Conexiones físicas del modulo CCP [28] [57].
PLC ENI
SCALE BCR
SWITCH
PC
: RS-232
: Ethernet
Modulo CCP
Fuerza
230V/ 15Amp
Aire:
4 bar/ 150l/min
PC y Panel Control Ethernet
SWITCH
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DESARROLLODELPROYECTO Página31
Los datos generados por las estaciones dos, tres y cinco de la celda HAS-200, son capturados y almacenados en el programa de LabView, esta información es utilizada para realizar el análisis matemático de los mismos y la calibración del sistema; igualmente esta información nos permite tomar las decisiones sobre la activación de los actuadores.
El núcleo de control de calidad y rechazo, es alimentado con la información proveniente del análisis matemático y calibración, con esta información se toman las acciones pertinentes a la selección del contenedor que se esta evaluando; y se generan los reporte para el análisis estadístico.
4.4. Diseño, construcción e instalación de estructura física del modulo de medición; teniendo el
diagrama de flujo de la solución a implementar, se procedió a generar un diseño de la estructura
física para el montaje de los elementos con la ayuda de personal profesional y técnico de
mecánica, definido el diseño a implementar se procedió a realizar la fabricación del modulo y su
montaje en la celda.
4.5. Implementación de la instrumentación (actuadores y/o sensores) para el modulo: para realizar el
traslado de los contenedores con el material hacia el modulo de evaluación se debió realizar la
implementación de unos actuadores neumáticos, los cuales se conectaron al PLC de la estación
cinco estos elementos son:
Cilindro neumático de doble efecto: Los cilindros de doble efecto se emplean especialmente en
los casos en que el émbolo tiene que realizar una misión también al retornar a su posición
inicial, ya que hay un esfuerzo neumático en ambos sentidos. Se dispone de una fuerza útil en
ambas direcciones.
Figura 29. Cilindros de doble efecto utilizados [59] [60].
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Ventosa de sujeción:
Figura 30. Ventosa de sujeción [61].
Válvulas neumáticas de accionamiento:
Mecanismo de rotación: este mecanismo se encuentra basado en motor dc tipo paso a paso,
el cual transmite el movimiento a una estructura para realizar la rotación de los actuadores
neumáticos. En el siguiente diagrama se realiza una descripción de la secuencia de trabajo
de este sistema.
Para la ejecución de los movimientos de las cajas se creo una rutina de traslado de caja, la
cual presenta los siguientes movimientos.
Secuencia MA: esta rutina se encarga de realizar el aseguramiento del contenedor con el
producto en el brazo de transporte del modulo CCP, realizando la activación de los
actuadores de movimiento horizontal (ACH), movimiento vertical (ACV) y ventosa.
Rotor ANG 0: en esta rutina con el accionamiento del rotor se realiza el traslado de la caja
de la banda de transporte de entrada a la báscula.
Secuencia MB: con esa rutina se libera la caja en la báscula realizando la activación de los
actuadores de movimiento horizontal (ACH), movimiento vertical (ACV) y ventosa.
Secuencia Weight Scale, esta rutina realiza la medición del peso del contenedor por medio
de la báscula.
Rotor ANG 1: rutina que realiza el traslado de la caja de la báscula a la banda principal.
Rotor ANG 2: rutina que realiza el traslado del caja de la bascula al recipiente de rechazo.
Rotor ANG 3: rutina que realiza el posicionamiento del brazo en la banda principal.
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DESARROLLODELPROYECTO Página33
Figura 33. Rutina de traslado, medición y evaluación de la caja con producto [57].
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4.6. Desarrollo programa para el PLC la modulo. Para realizar la automatización del proceso del
modulo de evaluación; se toma como elemento de control el PLC que actualmente tiene la
estación 5 de la celda HAS_200, este PLC de la firma Allen Bradley referencia MicroLogix 500
(1769-L23E-QBIB), el cual cuenta con una entradas y salidas libres.
Figura 34. Rutina del programa de evaluación de contenedores [57].
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Tomando estas salidas libres, se realizo el conexionado de los actuadores; para realizar el
accionamiento de los actuadores, según se requiere para el modulo de CCP, se debió
documentar la forma en que este equipo se programa; con esta información, se procedió a
simular el programa original de la rutina BCR_Read de la estación 5, y así entender su
funcionamiento; con esta información se procedió a realizar las modificaciones requeridas para
la automatización del modulo de CCP.
RELACION DE SALIDAS UTILIZADAS.
En el presente figura encontramos, la tabla con la configuración de relación de las salidas
utilizadas por el modulo CCP, para las operaciones mecánicas requeridas; para mayor
información referirse al archivo, IO-stations.doc y/o IO-stations_cas.pdf, de la documentación
de la celda.
ACCIÓN SÍMBOLO TIPO CompactLogix SALIDAS
Relevo cambio de comunicación.
Movimiento Horizontal.
Movimiento Vertical
Sujeción del contenedor (ventosa)
BCR_BAL ACH ACV Vent
Relé EV Biestable EV Biestable EV Monoestable
Local:2:O.Data.12 Local:2:O.Data.13 Local:2:O.Data.14 Local:2:O.Data.15
Figura 35. Relación de salidas utilizadas [57].
RUTINA DE ARRANQUE, RECEPCION Y EVALUACION DE CAJA
En la rutina de BCR_Read, se realizaron las modificaciones, para crear las nuevas secuencias
para la ejecución del programa de la CCP, únicamente la estación 5; y la evaluación de los
contenedores por cada una de estos módulos; de la siguiente forma: Se realiza la ejecución de
la rutina BCR_Read, en la cual se realiza la verificación si la estación cinco (5), se encuentra
libre (bit 8 del registro Step_second apagado); cuando esta se encuentra libre, se procede a
verificar si se realizo la activación del CCP (bit CCP_Star, controlado desde LabView); si este
no ah sido activado se procede a adquirir el dato del código de barras de los contenedores, a
través, del lector de código de barras y entregarlo al registro correspondiente de la estación; y
activar la estación.
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DESARROLLODELPROYECTO Página36
Si el CCP se ah habilitado, se procede con la captura del código de barras: si se ah recibido un
código de barra; se realiza la verificación de este código de identificación, con los datos
obtenidos de las estaciones 2 y 3 para validar que no sea un contenedor vacío; si no es un
código valido, se procede a carga el dato del lector de código en el registro del BCR de la
estación 5 y se activa la estación 5.
Si contamos con un contenedor valido se procede a llamar a la subrutina de secuencia, en la
cual se realizan los movimientos para el traslado del contener a evaluar; al finalizar esta
subrutina, se habilita el bit de CCP_FP, se carga el dato del BCR, en el BCR de la estación 5 y
se activa esta estación.
4.7. Adquisición de datos e identificación contenedor en este proceso, se realiza, la captura del valor
del código de barras del contenedor a evaluar; se valida este dato con la información extraída de
las estaciones dos y tres de producción, con el fin de garantizar que el contenedor que ingresa ha
sido tratado por la celdas de dosificación.
4.8. Medición, evaluación y selección: habiendo validado el contenedor, se procede a trasladarlo a la
bascula y realizar la medición de la mas contenida en este; con la información de las variables
de la masa del contenedor (peso bruto, tara, peso neto) obtenida de las estaciones dos y tres se
procede a realizar la evaluación del contenedor y con esta información a seleccionarlo.
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DESARROLLODELPROYECTO Página37
Figura 36. Rutina del programa del CCP, en LabView [57].
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DESARROLLODELPROYECTO Página38
En la presente rutina, en LabView, se verifica si se ah activado el CCP, si se encuentra
activo, se verifica si la producción se encuentra habilitada; se adquieren los datos de las
estaciones dos y tres de la celda, los cuales son almacenados en una matriz, para su
posterior tratamiento; luego se espera a que se recepción una caja en la estación 5; ala cual
se le consulta el código de barras, el cual se compara con los datos guardados en la matriz,
para garantizar que se trata de una caja que se proceso en este ciclo de trabajo; si la caja no
coincide con las producidas en el presente ciclo; se procede a entregar el dato del código de
barra al registro BCR de la estación 5 y habilitar dicha estación.
Si la caja concuerda con las cajas en proceso, se realiza la activación del proceso del CCP a
través del bit BOTTLE_IN; se verifica la posición de los actuadores, y se realiza la captura
del dato del peso de la caja en evaluación, finalizada la captura del dato del peso se realiza
el proceso de análisis matemático de la información , calculo de las variables de la caja y
calibración para luego realizar el proceso de manejo, análisis y selección de la caja; con esta
información se procede a realizar los movimientos requeridos de acuerdo a los resultados
de la evaluación; al terminar el proceso se retorna al inicio del programa.
4.9. Análisis de datos e informes estadísticos; habiendo realizado los procesos de medición,
evaluación y selección, se procede a realizar un análisis de la información compilada y generar
la estadística de la evaluación de calidad y funcionamiento del sistema.
Figura 37. Ventana de la grafica estadística del procesamiento [57].
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4.10. Desarrollo de la interfaz grafica; en esta fase se realiza una interfaz amigable con el
usuario para el manejo del modulo.
Figura 38. Imagen de al interfaz grafica [57].
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RESULTADOSALCANZADOS Página41
5. Resultados alcanzados.
5.1. Pruebas.
Se realizo las pruebas al modulo de control de calidad, en operación como en funcionamiento, en estas pruebas el modulo no presento fallas y trabajo de manera continua, se verifico el funcionamiento del brazo electro neumático, se verificaron todas las conexiones del modulo, de lo anterior descrito se colocan las graficas de funcionamiento del modulo.
Figura 39 Representación de estadística de las pruebas [57].
Las anterior grafica (Figura 31.) representan el comportamiento del peso medido por la bascula del modulo de control de calidad, estas graficas relacionan el numero de la caja versus el peso de cada caja,
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RESULTADOSALCANZADOS Página42
las líneas contiguas al comportamiento de los pesos representan la tolerancia, esta es ajustada por el operador según el criterio de producción en este caso 0.2 gramos, si el peso de la caja supera a la tolerancia establecida, es trasladada por el brazo electromecánico al contenedor de rechazo, para la prueba de funcionamiento se procesaron en el modulo de control de calidad 30 cajas por cada opción de producción de las estaciones dos y tres, estas opciones son sacar cajas con peso neto de 15, 30 y 45 gramos, a continuación se muestran cada una de las graficas para 15, 30 y 45 gramos y su análisis estadístico.
Figura 40 Grafica que representa la medición a 15 gramos [57].
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RESULTADOSALCANZADOS Página43
Figura 41 Grafica que representa la medición a 30 gramos [57].
Figura 42 Grafica que representa la medición a 45 gramos [57].
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CONCLUSIONSYRECOMENDACIONES Página45
Conclusiones.
Se realizo el diseño, construcción e instalación del módulo de control de calidad de peso, para la
celda HAS200 de la Universidad Distrital.
Se realizo el diseño, construcción e instalación de una estación física (estructura mecánica) para
el control de calidad por peso; para la celda HAS200 de la Universidad Distrital.
Se realizo la implementación de la instrumentación (actuadores y/o sensores) para la estación de
control de calidad por peso (CCP).
Se realizo el desarrollo del programa para el PLC de la estación 5 de la celda altamente
automatizada HAS-200, que permita la automatización de la estación de control de calidad por
peso.
Se desarrollo e implemento un programa de adquisición, supervisión y control del peso del
producto dosificado.
Se puede realizar la modificación y/o inclusión de nuevas secuencias dentro de un programa de
PLC, de acuerdo a la complejidad de los programas y a su facilidad para ser entendibles y/o
modificables.
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BIBLIOGRAFIA Página47
BIBLIOGRAFÍA
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Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
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[55] tema 10.pdf, Sistemas de fabricación Flexible; Ingeniería de sistemas y automática; Tecnología de fabricación y tecnología de maquinas. [56] Industrial Ethernet: A Control Engineer’s Guide, Cisco systems, 2010. [57] Definido y diseñado por los autores de la tesis, Betancourt Vega, Andrés; Chivata Roa, Diego Fernando. [58] Archivo fotográfico de los autores de la tesis, Betancourt Vega, Andrés; Chivata Roa, Diego Fernando. [59] http://www.boschrexroth.com/pneumatics-catalog/Vornavigation/Vornavi.cfm?Language=EN&VHist=g53567,g94167,g95267,g5928&PageID=p24604 [60] http://www.boschrexroth.com/pneumatics-catalog/Vornavigation/Vornavi.cfm?Language=EN&VHist=g53567,g94167,g95072,g4584&PageID=p76614 [61] http://www.boschrexroth.com/pneumatics-catalog/Vornavigation/Vornavi.cfm?Language=EN&VHist=g53567,g94967,g95918,g196370&PageID=p9313
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BIBLIOGRAFIA Página50
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
51
GLOSARIO
Bascula: La báscula (del francés bascule) es un aparato que sirve para pesar; esto es, para
determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con
contrapeso). Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se
coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario
colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y
pesados encima de la plataforma, lo que hizo posible construir básculas con una capacidad
de peso muy grande, como las utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje.
BCR, Bar Code Reader: Un lector de código de barras (o un escáner de código de barras)
es un dispositivo electrónico para la lectura de códigos de barras impresos. Al igual que un
escáner de superficie plana, se compone de una fuente de luz, una lente y un sensor de luz
la traducción de impulsos ópticos en las eléctricas. Además, casi todos los lectores de
códigos de barras contienen un circuito decodificador que realiza el análisis de los datos de
la imagen proporcionada por el sensor y envío el contenido del código de barras por el
puerto de salida del escáner.
Calidad: La calidad es una herramienta básica para una propiedad inherente de cualquier
cosa que permite que esta sea comparada con cualquier otra de su misma especie. La
palabra calidad tiene múltiples significados. De forma básica, se refiere al conjunto de
propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades
implícitas o explícitas. Por otro lado, la calidad de un producto o servicio es la percepción
que el cliente tiene del mismo, es una fijación mental del consumidor que asume
conformidad con dicho producto o servicio y la capacidad del mismo para satisfacer sus
necesidades. Por tanto, debe definirse en el contexto que se esté considerando, por ejemplo,
la calidad del servicio postal, del servicio dental, del producto, de vida, etc.
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
52
Célula de manufactura flexible: sistema de fabricación conformado por máquinas y
subsistemas enlazados por un sistema de transporte y control común, con la posibilidad de
realizar diversas tareas, dentro de un margen razonable, correspondientes a diferentes
piezas o productos, sin necesidad de cambiarlos equipos del sistema [23].
Celda HAS-200: HAS-200 es una plataforma completamente funcional que simula
entornos altamente automatizados, Está diseñado para ayudar al aprendizaje de conceptos
que se manejan en sistemas de fabricación con alto nivel de automatización, a partir de la
simulación de una fábrica de producción; desarrollada por la empresa SMC International
Training [28].
Control de calidad: Control de Calidad, primera etapa en la gestión de la Calidad que se
basa en técnicas de inspección aplicadas a Producción.
NI-Labview: LabVIEW es un extenso entorno de desarrollo que brinda a científicos e
ingenieros integración con hardware sin precedentes y amplia compatibilidad. LabVIEW
inspira a resolver problemas, acelera la productividad y da la seguridad para innovar
continuamente para crear y desplegar sistemas de medidas y control [26]; pertenece a
National Instruments, y su versatilidad radica en el entorno grafico que proporciona.
PLC: Un controlador lógico programable (PLC) o autómata programable es un equipo
digital que se utiliza para la automatización de los procesos electromecánicos, tales como el
control de la maquinaria en las líneas de montaje de fábrica, juegos mecánicos, o artefactos
de iluminación. PLCs son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de
computadores de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples entradas y los
arreglos de salida, los rangos de temperatura extendidos, inmunidad al ruido eléctrico y
resistencia a vibraciones e impactos.
Diseño de un módulo de control de calidad por peso, para la celda altamente automatizada HAS-200 de la Universidad Distrital. 2012
53
ANEXOS
BCRCCP - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:53:16Total number of rungs in routine: 9 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
Configure the controller’s serial port for BCR reading
0
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END/
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>/
BCR_count2.ENENDNER
ASCII Chars in BufferChannel 0SerialPort Control BCR_count2Character Count 0
ACB
Configure the controller’s serial port for BCR reading
1
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END/
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>Grtr Than or Eql (A>=B)Source A BCR_count2.POS 0Source B 9
GEQ
EN
DN
ER
ASCII ReadChannel 0Destination BCR2_Station_EAN8
''SerialPort Control bcr_read2SerialPort Control Length 9Characters Read 9
ARDbcr del ccp
2
bcr del ccpbcr_read2.DN
Grtr Than or Eql (A>=B)Source A BCR_count2.POS 0Source B 18
GEQ
EN
DN
Timer On DelayTimer BCR_timer2Preset 2000Accum 0
TON
MoveSource 0
Dest BCR_count2.POS 0
MOV
ASCII Clear BufferChannel 0Clear Serial Port Read YesClear Serial Port Write No
ACL
3BCR_timer2.DN
L
BCROKons[31]
U
bcr del ccpbcr_read2.DN
U
bcr del ccpbcr_read2.EN
BCRCCP - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:53:17Total number of rungs in routine: 9 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
BCROKons[31]
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END
Havilita la entrada de la caja desde
labviewbottle_IN
CCPOFF5STMOV[47]
Jump To SubroutineRoutine Name SECUENCIA
JSR
5
BCROKons[31]
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END/
Havilita la entrada de la caja desde
labviewbottle_IN
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[11]Preset 2000Accum 0
TON
Tiempo de retorno a la ST5
6
Tiempo de retorno a la ST5
TMV[11].DNL
Arranca sub rutina de reset
RSTS5_STR
U
Finaliza rutina de retorno a la estacion 5
RSTS5_END
RES
Tiempo de retorno a la ST5
TMV[11]
7
BCROKons[31]
Arranca sub rutina de reset
RSTS5_STRJump To SubroutineRoutine Name RTST5
JSR
8
Finaliza rutina de retorno a la estacion 5
RSTS5_END/
BCROKons[31]
U
CCPOFF1STMOV[43]
L
CCPOFF2STMOV[44]
RES
Tiempo de retorno a la ST5
TMV[11]
Return from Subrout...RET
(End)
BCR_Read - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:51:55Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
Serial port controlbcr_read.DN
L
estacion 5 en procesoST5_ON
1
Program sequence tag
step_second[0].8U
estacion 5 en procesoST5_ON
2
activacion del CCP por labview
CCP_START/
estacion 5 en procesoST5_ON
L
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END
3
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_ENDJump To SubroutineRoutine Name BCRCCP
JSR
4
CCPOFF2STMOV[44]
U
Finaliza rutina de retorno a la estacion 5
RSTS5_END
U
fin rutina BCR del CCP
BCRCCP_END
U
CCPOFF2STMOV[44]
Configure the controller’s serial port for BCR reading
5 /
Serial port controlBCR_count.EN
/
activacion del CCP por labview
CCP_STARTENDNER
ASCII Chars in BufferChannel 0SerialPort Control BCR_countCharacter Count 0
ACBSerial port control
Configure the controller’s serial port for BCR reading
6 Grtr Than or Eql (A>=B)Source A BCR_count.POS 0Source B 9
GEQSerial port control
EN
DN
ER
ASCII ReadChannel 0Destination BCR_Station_EAN8
''SerialPort Control bcr_readSerialPort Control Length 9Characters Read 9
ARDSerial port control
BCR_Read - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:51:56Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
7
Serial port controlbcr_read.DN
Grtr Than or Eql (A>=B)Source A BCR_count.POS 0Source B 18
GEQSerial port control
EN
DN
Timer On DelayTimer BCR_timerPreset 2000Accum 0
TON
MoveSource 0
Dest BCR_count.POS0
MOVSerial port control
ASCII Clear BufferChannel 0Clear Serial Port Read YesClear Serial Port Write No
ACL
8 /
Integrated selectorint
<Local:1:I.Data.2>
Program sequence tag
step_second[0].1
Emergecy input latched
Emergency_shot/
Reset push buttonr
<Local:1:I.Data.3>
Integrated selectorint
<Local:1:I.Data.2>
INTegrated StartCycle
List_Workbits.0
INTegrated Crossing Bottle
List_Workbits.1
U
Serial port controlbcr_read.DN
9
Emergecy input latched
Emergency_shot
Reset push buttonr
<Local:1:I.Data.3>L
Serial port controlbcr_read.DN
(End)
SECUENCIA - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:43Total number of rungs in routine: 24 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0 /
BNBL0 negadoSTMOV[0]
Havilita la entrada de la caja desde
labviewbottle_IN
L
MASecP[0]
L
BNBL7STMOV[17]
1
MASecP[0]
BNBL7STMOV[17]
Jump To SubroutineRoutine Name MA_IN
JSR
L
BNBL0 negadoSTMOV[0]
L
BNBL4STMOV[14]
2
Salida MAons[3]
BNBL4STMOV[14]
L
BNBL1STMOV[1]
U
Salida MAons[3]
U
BNBL4STMOV[14]
U
BNBL7STMOV[17]
Transporta la caja de la banda a la balanza
3
BNBL1STMOV[1]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 2 Start 1 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
BNBL1STMOV[1]
L
BNBL2STMOV[2]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la banda a la balanza
SECUENCIA - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:43Total number of rungs in routine: 24 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
Fin rutina del rotorROTOR_END
BNBL2STMOV[2]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
BNBL5STMOV[15]
5
OUT Rotorons[9]
BNBL5STMOV[15]
U
BNBL2STMOV[2]
U
OUT Rotorons[9]
L
BNBL3STMOV[3]
U
BNBL5STMOV[15]
6
BNBL3STMOV[3]
L
MBSecP[1]
L
BNBL8STMOV[18]
7
MBSecP[1]
BNBL8STMOV[18]
Jump To SubroutineRoutine Name MB
JSR
U
BNBL3STMOV[3]
L
BNBL6STMOV[16]
8
Salida MBons[5]
BNBL6STMOV[16]
L
finalizo la captura del peso
weigh_scale_END
U
Salida MBons[5]
U
BNBL6STMOV[16]
U
BNBL8STMOV[18]
9
finalizo la captura del peso
weigh_scale_ENDJump To SubroutineRoutine Name weigh_scale
JSR
SECUENCIA - Ladder Diagram Page 3TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:43Total number of rungs in routine: 24 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
10
verifica estado off del relevo
ons[2]L
DecisionSTMOV[4]
U
verifica estado off del relevo
ons[2]
Transporta la caja de la balanza a la banda
11
DecisionSTMOV[4] RTBLBN
L
IN RTBLBNons[7]
L
BLBN0STMOV[5]
U
DecisionSTMOV[4]
URTBLBN
Transporta la caja de la balanza a la banda
12
IN RTBLBNons[7]
Jump To SubroutineRoutine Name RTBLBN
JSR
13
OUT RTBLBNons[6]
U
IN RTBLBNons[7]
U
OUT RTBLBNons[6]
L
SALIDASTMOV[63]
Rechazo de las cajas amarillas
14
DecisionSTMOV[4] RZAM
L
IN RZAMons[10]
L
RZAM0STMOV[6]
U
DecisionSTMOV[4]
URZAM
Rechazo de las cajas amarillas
15
IN RZAMons[10]
Jump To SubroutineRoutine Name RZAM
JSR
SECUENCIA - Ladder Diagram Page 4TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:43Total number of rungs in routine: 24 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
16
OUT RZAMons[11]
U
IN RZAMons[10]
U
OUT RZAMons[11]
L
SALIDASTMOV[63]
Rechazo de las cajas azules
17
DecisionSTMOV[4] RZAZ
L
INRZAZons[12]
L
RZAZ0STMOV[7]
U
DecisionSTMOV[4]
URZAZ
Rechazo de las cajas azules
18
INRZAZons[12]
Jump To SubroutineRoutine Name RZAZ
JSR
19
OUT RZAZons[13]
U
INRZAZons[12]
U
OUT RZAZons[13]
L
SALIDASTMOV[63]
finalizacion de proceso
20
SALIDASTMOV[63]
L
Final de proceso CCP por cajaCCP_FP
L
CCPOFF3STMOV[45]
L
CCPOFF5STMOV[47]
finalizacion de proceso
21
CCPOFF3STMOV[45]
/
Havilita la entrada de la caja desde
labviewbottle_IN
U
SALIDASTMOV[63]
L
CCPOFF4STMOV[46]
SECUENCIA - Ladder Diagram Page 5TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:43Total number of rungs in routine: 24 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
22
CCPOFF4STMOV[46]
U
Final de proceso CCP por cajaCCP_FP
U
CCPOFF3STMOV[45]
L
CCPOFF1STMOV[43]
23
CCPOFF1STMOV[43]
/
Final de proceso CCP por cajaCCP_FP
U
BNBL0 negadoSTMOV[0]
U
CCPOFF4STMOV[46]
Return from Subrout...RET
(End)
weigh_scale - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:17:50Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
Captura de datos de la Balanza
0
finalizo la captura del peso
weigh_scale_ENDEN
DN
Timer On DelayTimer TMV[7]Preset 1000Accum 0
TONDelay relevo
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>
Captura de datos de la Balanza
1 /
finalizo la captura del peso
weigh_scale_ENDASCII Clear BufferChannel 0Clear Serial Port Read YesClear Serial Port Write Yes
ACL
U
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.DN
U
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.EN
2
Delay relevoTMV[7].DN
/
contador de caracteres serial
weigh_scale_count.ENENDNER
ASCII Chars in BufferChannel 0SerialPort Control weigh_scale_countCharacter Count 18
ACB
contador de caracteres serial
3 /
contador de caracteres serial
weigh_scale_count.FDEN
DN
ER
ASCII Read LineChannel 0Destination bottle_weigh ''SerialPort Control weigh_scale_readSerialPort Control Length 18Characters Read 18
ARL
captura los datos de la balanza
weigh_scale - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:17:51Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.DNMiddle StringSource bottle_weigh
''Qty 18 Start 7 Dest Weight_Total ''
MIDString to RealSource Weight_Total ''Dest bottle_weigh_real 0.0
STOR
optiene el dato numerico en
caracteres
5
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.DNL
Retardo de la balanzaons[0]
6
Retardo de la balanzaons[0]
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[8]Preset 5000Accum 0
TONtiempo de medicion
7
tiempo de medicionTMV[8].DN
U
Retardo de la balanzaons[0]
U
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.DN
U
captura los datos de la balanza
weigh_scale_read.EN
L
verifica estado off del relevo
ons[2]
U
tiempo de medicionTMV[8].DN
RES
Delay relevoTMV[7]
RES
tiempo de medicionTMV[8]
8
verifica estado off del relevo
ons[2]
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>U
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>
U
finalizo la captura del peso
weigh_scale_END
weigh_scale - Ladder Diagram Page 3TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:17:51Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
9
verifica estado off del relevo
ons[2]/
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>Return from Subrout...
RET
(End)
MA - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:54:52Total number of rungs in routine: 6 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
ACH +
0
MASecP[0]
ACH+TMV[0].TT
L
ACTUADOR HORIZONTALACH
<Local:2:O.Data.13>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[0]Preset 2500Accum 0
TONACH+
ACH +
V+
1
MASecP[0]
ACH+TMV[0].DN
V+TMV[1].TT
L
ventosaVENT
<Local:2:O.Data.12>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[1]Preset 1000Accum 0
TONV+
V+
ACV +
2
MASecP[0]
V+TMV[1].DN
ACV+TMV[2].TT
L
Actuador verticalACV
<Local:2:O.Data.14>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[2]Preset 2500Accum 0
TONACV+
ACV +
3
ACV+TMV[2].DN
L
Reset timers MAons[1]
4
Reset timers MAons[1]
RES
ACH+TMV[0]
RES
V+TMV[1]
RES
ACV+TMV[2]
U
Reset timers MAons[1]
U
MASecP[0]
L
Salida MAons[3]
MA - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:54:52Total number of rungs in routine: 6 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
5
Salida MAons[3]
Return from Subrout...RET
(End)
MB - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:55:26Total number of rungs in routine: 6 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
ACV -
0
MBSecP[1]
ACV -TMV[3].TT
U
Actuador verticalACV
<Local:2:O.Data.14>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[3]Preset 2500Accum 0
TONACV -
ACV -
V -
1
MBSecP[1]
ACV -TMV[3].DN
V -TMV[4].TT
U
ventosaVENT
<Local:2:O.Data.12>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[4]Preset 1000Accum 0
TONV -
V -
ACH -
2
MBSecP[1]
V -TMV[4].DN
ACH -TMV[5].TT
U
ACTUADOR HORIZONTALACH
<Local:2:O.Data.13>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[5]Preset 2500Accum 0
TONACH -
ACH -
3
ACH -TMV[5].DN
L
Reset timers MBons[4]
4
Reset timers MBons[4]
RES
ACV -TMV[3]
RES
V -TMV[4]
RES
ACH -TMV[5]
U
Reset timers MBons[4]
U
MBSecP[1]
L
Salida MBons[5]
MB - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:55:26Total number of rungs in routine: 6 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
5
Salida MBons[5]
Return from Subrout...RET
(End)
MB_OUT - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:56:04Total number of rungs in routine: 7 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
ACV -
0
MBSecP[1]
ACV -TMV[3].TT
U
Actuador verticalACV
<Local:2:O.Data.14>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[3]Preset 2500Accum 0
TONACV -
ACV -
V -
1
MBSecP[1]
ACV -TMV[3].DN
V -TMV[4].TT
U
ventosaVENT
<Local:2:O.Data.12>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[4]Preset 1000Accum 0
TONV -
V -
2
MBSecP[1]
V -TMV[4].DN
A_plus MB_OUTTMV[10].TT
U
Bottle stoppers line1 forwards
A_plus<Local:2:O.Data.0>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[10]Preset 1000Accum 0
TONA_plus MB_OUT
ACH -
3
MBSecP[1]
A_plus MB_OUTTMV[10].DN
ACH -TMV[5].TT
U
ACTUADOR HORIZONTALACH
<Local:2:O.Data.13>
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[5]Preset 2500Accum 0
TONACH -
ACH -
4
ACH -TMV[5].DN
L
Reset timers MBons[4]
MB_OUT - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:56:04Total number of rungs in routine: 7 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
5
Reset timers MBons[4]
RES
ACV -TMV[3]
RES
V -TMV[4]
RES
ACH -TMV[5]
RES
A_plus MB_OUTTMV[10]
U
Reset timers MBons[4]
U
MBSecP[1]
L
Salida MBons[5]
6
Salida MBons[5]
Return from Subrout...RET
(End)
ROT - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:56:46Total number of rungs in routine: 11 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
Fin rutina del rotorROTOR_END
/
ROTOR5ons[19]
L
ROTOR0ons[14]
1
ROTOR0ons[14]
/
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>ASCII Clear BufferChannel 0Clear Serial Port Read YesClear Serial Port Write Yes
ACL
U
ROTOR0ons[14]
L
ROTOR1ons[15]
L
ROTOR5ons[19]
2
ROTOR1ons[15]
U
Envio datosROTOR_write.DN
U
Envia datos al rotorROTOR_write.EN
U
ROTOR1ons[15]
L
ROTOR2ons[16]
3
ROTOR2ons[16]
/
Envia datos al rotorROTOR_write.EN
/
Envio datosROTOR_write.DN
L
ROTOR3ons[17]
U
ROTOR2ons[16]
4
ROTOR2ons[16]
Envia datos al rotorROTOR_write.EN
Envio datosROTOR_write.DN
L
ROTOR1ons[15]
ROT - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:56:46Total number of rungs in routine: 11 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
5
ROTOR3ons[17]
/
relevo cambio de comunicacion bcr a
la balanzabcr_bal
<Local:2:O.Data.15>EN
DN
ER
ASCII WriteChannel 0Source RDOUT ''SerialPort Control ROTOR_writeSerialPort Control Length 2Characters Sent 2
AWTEnvia datos al rotor
6
Envio datosROTOR_write.DN
L
ROTOR4ons[18]
U
Envio datosROTOR_write.DN
U
Envia datos al rotorROTOR_write.EN
ASCII Clear BufferChannel 0Clear Serial Port Read YesClear Serial Port Write Yes
ACL
U
ROTOR3ons[17]
7
ROTOR4ons[18]
ROTORTMV[6].TT
EN
DN
Timer On DelayTimer TMV[6]Preset 3000Accum 0
TONROTOR
8
ROTORTMV[6].DN
L
Reset TX, timer Rotorons[8]
U
ROTOR4ons[18]
ROT - Ladder Diagram Page 3TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 3:56:46Total number of rungs in routine: 11 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
9
Reset TX, timer Rotorons[8]
RES
ROTORTMV[6]
L
OUT Rotorons[9]
U
Reset TX, timer Rotorons[8]
U
Fin rutina del rotorROTOR_END
U
ROTOR5ons[19]
10
OUT Rotorons[9]
Return from Subrout...RET
(End)
RTBLBN - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:14:33Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
BLBN0STMOV[5]
L
MASecP[0]
L
BLBN7STMOV[19]
1
MASecP[0]
BLBN7STMOV[19]
Jump To SubroutineRoutine Name MA
JSR
U
BLBN0STMOV[5]
L
BLBN4STMOV[11]
2
Salida MAons[3]
BLBN4STMOV[11]
L
BLBN1STMOV[8]
U
Salida MAons[3]
U
BLBN4STMOV[11]
U
BLBN7STMOV[19]
Transporta la caja de la banda a la balanza
3
BLBN1STMOV[8]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 4 Start 3 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
BLBN1STMOV[8]
L
BLBN2STMOV[9]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la banda a la balanza
RTBLBN - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:14:33Total number of rungs in routine: 10 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
Fin rutina del rotorROTOR_END
BLBN2STMOV[9]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
BLBN6STMOV[13]
5
OUT Rotorons[9]
BLBN6STMOV[13]
U
BLBN2STMOV[9]
U
BLBN6STMOV[13]
L
BLBN3STMOV[10]
U
OUT Rotorons[9]
6
BLBN3STMOV[10]
L
MBSecP[1]
L
BLBN8STMOV[20]
7
MBSecP[1]
BLBN8STMOV[20]
Jump To SubroutineRoutine Name MB_OUT
JSR
U
BLBN3STMOV[10]
L
BLBN5STMOV[12]
8
Salida MBons[5]
BLBN5STMOV[12]
L
OUT RTBLBNons[6]
U
Salida MBons[5]
U
BLBN5STMOV[12]
U
BLBN8STMOV[20]
9
OUT RTBLBNons[6]
Return from Subrout...RET
(End)
RZAM - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:02Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
RZAM0STMOV[6]
L
MASecP[0]
L
RZAM1STMOV[21]
1
MASecP[0]
RZAM1STMOV[21]
Jump To SubroutineRoutine Name MA
JSR
U
RZAM0STMOV[6]
L
RZAM2STMOV[22]
2
Salida MAons[3]
RZAM2STMOV[22]
L
RZAM3STMOV[23]
U
Salida MAons[3]
U
RZAM2STMOV[22]
U
RZAM1STMOV[21]
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
3
RZAM3STMOV[23]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 6 Start 5 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
RZAM3STMOV[23]
L
RZAM4STMOV[24]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
RZAM - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:02Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
Fin rutina del rotorROTOR_END
RZAM4STMOV[24]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
RZAM5STMOV[25]
5
OUT Rotorons[9]
RZAM5STMOV[25]
U
RZAM4STMOV[24]
U
RZAM5STMOV[25]
L
RZAM6STMOV[26]
U
OUT Rotorons[9]
6
RZAM6STMOV[26]
L
MBSecP[1]
L
RZAM7STMOV[27]
7
MBSecP[1]
RZAM7STMOV[27]
Jump To SubroutineRoutine Name MB
JSR
U
RZAM6STMOV[26]
L
RZAM8STMOV[28]
8
Salida MBons[5]
RZAM8STMOV[28]
L
RZAM9STMOV[29]
U
Salida MBons[5]
U
RZAM8STMOV[28]
U
RZAM7STMOV[27]
RZAM - Ladder Diagram Page 3TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:02Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
9
RZAM9STMOV[29]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 8 Start 7 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
RZAM9STMOV[29]
L
RZAM10STMOV[30]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
10
Fin rutina del rotorROTOR_END
RZAM10STMOV[30]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
RZAM11STMOV[31]
11
OUT Rotorons[9]
RZAM11STMOV[31]
U
RZAM10STMOV[30]
U
RZAM11STMOV[31]
L
OUT RZAMons[11]
U
OUT Rotorons[9]
12
OUT RZAMons[11]
Return from Subrout...RET
(End)
RZAZ - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:19Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
RZAZ0STMOV[7]
L
MASecP[0]
L
RZAZ1STMOV[32]
1
MASecP[0]
RZAZ1STMOV[32]
Jump To SubroutineRoutine Name MA
JSR
U
RZAZ0STMOV[7]
L
RZAZ2STMOV[33]
2
Salida MAons[3]
RZAZ2STMOV[33]
L
RZAZ3STMOV[34]
U
Salida MAons[3]
U
RZAZ2STMOV[33]
U
RZAZ1STMOV[32]
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
3
RZAZ3STMOV[34]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 10 Start 9 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
RZAZ3STMOV[34]
L
RZAZ4STMOV[35]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
RZAZ - Ladder Diagram Page 2TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:20Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
4
Fin rutina del rotorROTOR_END
RZAZ4STMOV[35]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
RZAZ5STMOV[36]
5
OUT Rotorons[9]
RZAZ5STMOV[36]
U
RZAZ4STMOV[35]
U
RZAZ5STMOV[36]
L
RZAZ6STMOV[37]
U
OUT Rotorons[9]
6
RZAZ6STMOV[37]
L
MBSecP[1]
L
RZAZ7STMOV[38]
7
MBSecP[1]
RZAZ7STMOV[38]
Jump To SubroutineRoutine Name MB
JSR
U
RZAZ6STMOV[37]
L
RZAZ8STMOV[39]
8
Salida MBons[5]
RZAZ8STMOV[39]
L
RZAZ9STMOV[40]
U
Salida MBons[5]
U
RZAZ8STMOV[39]
U
RZAZ7STMOV[38]
RZAZ - Ladder Diagram Page 3TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:16:20Total number of rungs in routine: 13 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
9
RZAZ9STMOV[40]
Middle StringSource RDBUF 'A1B2C3D4E5F6'Qty 12 Start 11 Dest RDOUT ''
MID
Buffer de datos para el rotor
U
RZAZ9STMOV[40]
L
RZAZ10STMOV[41]
L
Fin rutina del rotorROTOR_END
Transporta la caja de la balanza al rechazo amarillas
10
Fin rutina del rotorROTOR_END
RZAZ10STMOV[41]
Jump To SubroutineRoutine Name ROT
JSR
L
RZAZ11STMOV[42]
11
OUT Rotorons[9]
RZAZ11STMOV[42]
U
RZAZ10STMOV[41]
U
RZAZ11STMOV[42]
L
OUT RZAZons[13]
U
OUT Rotorons[9]
12
OUT RZAZons[13]
Return from Subrout...RET
(End)
RTST5 - Ladder Diagram Page 1TOOL5:MainTask:Serial_Port_Comm 24/08/2012 4:15:04Total number of rungs in routine: 4 ... Programs 2009-12-03\PLC Programs 2009-12-03\ST5\CCP5St5.ACD
RSLogix 5000
0
Arranca sub rutina de reset
RSTS5_STRMiddle StringSource BCR2_Station_EAN8 ''Qty 9
Start 1
Dest BCR_Station_EAN8''
MIDBCR Code EAN8
L
RST1ons[29]
1
RST1ons[29]
Middle StringSource RSTBCRCCP
'000000000'Qty 9
Start 1
Dest BCR2_Station_EAN8''
MID
U
RST1ons[29]
L
RST2ons[28]
2
RST2ons[28]
Serial port controlbcr_read.DN
U
RST2ons[28]
U
Arranca sub rutina de reset
RSTS5_STR
L
Finaliza rutina de retorno a la estacion 5
RSTS5_END
U
BCROKons[31]
3
Finaliza rutina de retorno a la estacion 5
RSTS5_ENDReturn from Subrout...
RET
(End)
Manual modulo control de calidad por peso. Celda HAS-200 Universidad Distrital
INTRODUCCION. Modulo de control de calidad por peso (CCP), esta concebido para integrarse con la celda HAS_200, y complementar los trabajos de verificación de especificaciones del producto que se esta procesando en la misma, por medio de la medición directa del peso de los contenedores que se han producido. Este se puede activar o no como parte del procesamiento de los contenedores permitiendo el funcionamiento original o complementario según la decisión del usuario. Al ser activado, el modulo se encarga de forma automática de acceder a la información de producción de la celda; como son código barras del contenedor, color de producto, peso programado y peso dosificado, con esta información, procede a trasladar el producto de la banda transportadora a la bascula, donde se realiza la medición del valor de peso; con esta información realiza la selección del producto según los criterios definidos por el usuario.
Modulo CCP, estación cinco, celda HAS-200
Realizada la selección del producto, este se clasifica, con lo cual se realiza el rechazo en un almacén diseñado para tal propósito, o se retorna a la banda transportadora y se habilita la estación de proceso cinco (5), para que continúe su trayecto.
La información del CCP, se actualiza e introduce en las variables de la celda, para que realizar el control del proceso. Posteriormente a la adquisición de los datos reales realiza una estadística para conocer los resultados del procesamiento y con ellos tomar decisiones en cuanto a los ajustes del proceso.
COMPONENTES DEL MODULO.
ELEMENTO DESCRIPCION BASCULA Bascula de pesaje, con comunicación serial a través de RS232,
Capacidad: Max= 600 g, Min= 0.2 g , d= 0.01 g, e= 0.1 g ROTOR Sistema electro-mecánico, para realizar los movimientos
giratorios de traslado de contenedores; basado en un motor paso a paso 24 VDC.
ACCIONAMIENTO NEUMATICOS
Elementos de propulsión neumática, para ejecución de los movimientos lineales de traslado, compuesto por dos cilindros de doble efecto (movimiento vertical y horizontal) y una ventosa (agarre del contenedor), con sus respectivas electroválvulas a 24 VDC.
PROGRAMA PC Programa desarrollado en NI Labview, versión ejecutable para consola RunTime.
CABLES Cables de interconexión; balanza, PLC, accionamientos. REQUERIMIENTOS. Para el funcionamiento del modulo CCP, se requiere de alimentación de 24 VDC y neumática (aire comprimido) a 4 bar como mínimo; para lo cual se derivaron las conexiones, del sistema eléctrico y neumático de la celda. CONFIGURACIÓN DEL PC; Con el fin de poder llevar a cabo la puesta en marcha del sistema mediante los software señalado es necesario un PC con las siguientes características mínimas. Sistemas Windows 2000 o Windows XP. Pentium Dual Core, 1, 5 GHz, Disco Duro con espacio mínimo de 500 Mega
bytes, memoria ram de 2 Giga bytes, para la instalación del NI-LabView RunTime Environment, y del programa del CCP.
El PC deberá de disponer de un puerto de conexión a Ethernet, o algún medio que permita su conexión a la red de la celda.
Opcionalmente puerto RS232, para conexiones directas.
CONEXIONES. Modulo CCP a la celda (balanza, actuadores, otros) El equipo fisco de la celda HAS-200 se encuentra soportado y asegurado a la estructura de la estación 5; al igual que las conexiones eléctricas y de datos del mismo; en la siguiente figura se presenta un esquema lógico/eléctrico, para realizar una verificación de estas conexiones, favor remitirse a los planos anexos.
Diagrama lógico/eléctrico del módulo CCP
Conexiones fiscas del modulo CCP. PC a la red de la celda. La conexión del PC, que tiene el programa del CCP, se realiza físicamente, conectando un cable de red Ethernet con conectores RJ45, según norma 548B, a uno de los puerto Ethernet del switch de la celda HAS-200; la configuración del protocolo TCP/IP, es la siguiente; el programa del CCP, ya se encuentra configurado, para acceder a los registros necesarios dentro del PLC: la red Ethernet de la celda no tuvo modificaciones, por tanto para la configuración de la misma referirse al archivo CONFIG_HAS200_L23E_RBT5.ppt, de documentación de la celda :
PLC ENI
SCALE BCR
SWITCH
PC
: RS-232
: Ethernet
Modulo CCP
Fuerza
230V/ 15Amp
Aire:
4 bar/ 150l/min
PC y Panel Control Ethernet
SWITCH
ROTOR
Configuración del protocolo (TCP/IP) del PC, con el programa CCP.
RECONOCIMIENTO INTERFACE DEL PROGRAMA.
Comandos principales.
Por medio de los comandos principales, se puede realiza la activación del modulo CCP, visualizar la información del proceso, clasificación del producto y activación de los actuadores.
Selector activación
Cuadro indicador peso
Cuadro indicador clasificación
Ajuste tolerancia
Cuadro estadística proceso
Cuadro indicador accionamiento
Indicador BCRST5
Selector de activación, por medio de este selector se habilita el funcionamiento del modulo CCP, con lo cual los contenedores en proceso son evaluados por el modulo CCP. Cuadro indicador peso: en este cuadro se presentan los valores de peso; medido por la bascula del modulo CCP (Peso CCP), dato recibido del contenedor de material amarillo (Pcon Am), dato recibido del contenedor de material azul (PconAz). Cuadro indicación selección: en este cuadro se indica el resultado de la selección por parte del modulo CCP; el contenedor tiene un valor adecuado (RTBLBN) y se retorna a la banda para ser procesado por las demás estaciones de la celda, el contenedor no cumple la especificación y se rechaza según el color, amarillo (RZAM), azul (RZAZ); y se dispone en el contenedor para tal fin. Ajuste tolerancia; cuadro de dialogo que permite la introducción del valor de la tolerancia de peso deseada; con este valor el modulo realiza la selección de los productos; este valor se programa en la variable correspondiente del CCP. Cuadro estadística de proceso: cuadro que realiza la indicación de las cajas procesadas por el modulo CCP, identificación (código de barras) y tara del contenedor, al igual que el peso del producto. Cuadro indicador accionamientos: aquí se realiza la indicación de los accionamientos activados durante el procesamiento de los contenedores: BOTTLE_IN, variable de activación del modulo CCP en el programa del PLC, con la cual se controla la activación de la estación cinco (5) de la celda y por ende el procesamiento de los contenedores; los accionamientos de traslado del contenedor al modulo CCP como son, ACH2, accionamiento neumático horizontal; ACV2, accionamiento neumático vertical; VENT, ventosa de sujeción del contenedor; ROTOR DAT, dato enviado al rotor para el movimiento giratorio. Indicador BCRST5: dato de identificación del contenedor para la estación numero cinco (5) de la celda.
Cuadro de producción.
En el cuadro de producción se observa la información de la producción programada; en este cuadro se presenta la información concerniente a cada contenedor producido, peso programado, tara del contenedor, peso dosificado, código de barras del contenedor, para cada una de las estaciones de producción; esta información es adquirida desde la celda a través de la comunicación Ethernet. FUNCIONAMIENTO. Para iniciar el proceso con el modulo CCP, previamente se debe haber energizado, asegurado las condiciones mínimas de trabajo y programar una producción en la celda HAS-200; se debe cargar el programa del CCP, en un PC, que debe estar conectado a la red Ethernet de la celda; posteriormente se procede de la siguiente forma.
1. Ajustar el valor de tolerancia, para los productos, en un rango numérico de 0 a 10 unidades; este valor se interpreta como la cantidad máxima de gramos de diferencia con respecto al peso programado que puede presentar el contenedor evaluado; ya sea esta menor o mayor. Si el contenedor sobrepasa los limites mínimo y máximo de tolerancia, este es rechazado y colocado en el almacén de rechazo; en caso contrario el contenedor se retornara al proceso en las demás estaciones de la celda.
Representación de la tolerancia; valor central, o programado (15 gramos), valores máximos y mínimos de una tolerancia de cuatro (4) gramos.
2. Activar el modulo CCP, a través del selector de activación; con el cual el
programa, adquirirá la información de los contenedores que se están procesando; código de barras, peso programado, peso dosificado color del producto; y realizara el traslado, selección y clasificación de los contenedores.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Contenedor 1 Contenedor 2 Contenedor 3 Contenedor 4
Valor mínimo Valor central Valor máximo
Durante el tiempo que se encuentre el modulo CCP, realizando la verificación sobre un contenedor, la estación cinco (5) estará deshabilitada.
3. El resto del proceso se realiza en forma automática así: a. Se detecta un contenedor en la entrada de la estación cinco (5). b. Se realiza la lectura del código de barras de este contenedor. c. Se valida la información con los datos adquiridos del programa de
producción; la información del contenedor se presenta en el cuadro de producción.
d. Se traslada el contenedor por medio de los actuadores a la bascula de medición; el accionamiento de estos se puede verificar en el cuadro indicador de accionamiento.
e. Se realiza la medición del peso del contenedor. esta información se presenta en el cuadro indicador de peso y estadística de proceso.
f. El programa realizar el análisis de la información, obtenida, con la cual clasificara el contenedor; la cual se observa en el cuadro indicador de clasificación.
g. El sistema realiza la selección de los contenedores realizando el traslado de la caja según la clasificación obtenida.
h. Se activa la estación cinco (5) y se le entrega los valores del contenedor.
i. Se genera el informe estadístico del procesamiento de los contenedores.
Informe estadístico del procesamiento.
MANTENIMIENTO. El mantenimiento del modulo CCP, requiere el cuidado de los elementos físicos del mismo, y de los componentes eléctricos; para cual se debe realizar las siguientes operaciones periódicas: COMPONENTES NEUMATICO:
Verificación de presión de trabajo diariamente. Lubricación, con aceite para equipos neumáticos, semanalmente. Limpieza del exceso de aceite, y de los componentes de movimiento
semanalmente. Comprobación de fugas semestralmente. Verificación y reapreté de tornillos de fijación anualmente.
COMPONENTES MOTORIZADOS:
Verificación de presión de trabajo diariamente. Lubricación, con grasa de baja densidad, semanalmente. Limpieza del exceso de grasa, y de los componentes de movimiento
semanalmente. Comprobación de ajuste semestralmente. Verificación y reapreté de tornillos de fijación anualmente.
COMPONENTES ELECTRICOS
Verificación de conexiones, limpieza y reapreté (control, comunicación y alimentación) mensualmente.
Verificación de continuidades, semestralmente. Verificación de niveles de voltaje semestralmente. Verificación de cada uno de los componentes anualmente.
ANEXO 1. MANUAL BASCULA LEXUS MIX-H.
MIXBALANZA ELECTRONICA SOLO PESO
MANUAL DEL USUARIO
2007/11
1. Características
• Plato en acero inoxidable de 11.4 cm de diámetro
• Con protector cortavientos (para modelos de alta precisión)
• Display de cristal líquido (LCD) retroiluminado de alta visibilidad
• Alimentación con adaptador AC/DC
• Duración de la batería: 60 horas de autonomía
• Tecla para cambio de unidades de peso: g, ct,oz,gn,ozt,dwt ó t
• Sistema de tara para descontar recipiente
• Función de alarma de peso
• Función de conteo por muestra
• Calibración y programación por teclado
• Fabricada en ABS de alta resistencia
• Voltaje de carga 110 VAC/60Hz
• Temperatura de operación : 0 °C a 40 °C
• Humedad relativa : Hasta 85%, no condensada.
• Capacidades disponibles:
– Max= 600 g, Min= 0.2 g , d= 0.01 g, e= 0.1 g (MIX-H)
– Max= 300 g, Min= 0.2 g, d= 0.01 g, e= 0.1 g (MIX-A)
– Max= 3000 g, Min= 2 g, d= 0.1 g, e= 1 g (MIX-A)
– Max= 1500 g, Min= 1 g, d= 0.1 g, e= 0.5 g (MIX-M)
NOTA : Características y especificaciones técnicas y operativas sujetas a cambio sin previo aviso .
2. Descripción del panel y de las señales
Encendido y apagado de la balanza.
Cero de la balanza.
Tarar la balanza.
Cambio de unidades.
Selección de modo (modo peso, modo conteo y modo alarma de peso)
: Indica el cero de la balanza
: Indica que la balanza tiene tara.
: Indica batería baja.
: Indica estabilidad de la medición.
: Indica peso en gramos.
3. Preparación del equipo
3.1. Instalación
a) La balanza debe ser usada en áreas libres de corrientes excesivas de aire (usar
cortavientos), ambientes corrosivos, vibraciones, temperaturas excesivas o humedad
extrema.
NOTA: El cortavientos se compone de 5 piezas, 4 de ellas forman los lados y la otra
es la tapa .
b) La balanza debe estar colocada sobre una superficie firme y bien nivelada.
c) Ningún objeto debe estar en contacto con el plato, excepto la carga a pesar.
3.2. Recomendaciones de uso
a) No operar la balanza en superficies desniveladas, cerca a ventanas o puertas
abiertas que causen cambios bruscos de temperatura, cerca a ventiladores, cerca a
equipos que causen vibraciones o expuesto a campos electromagnéticos fuertes.
b) Si el equipo esta conectado a una toma eléctrica que tenga fluctuaciones de voltaje
mayores al 10% se recomienda el uso de un estabilizador de voltaje.
c) A la toma eléctrica donde se conecta la balanza no deben conectarse otros de gran
consumo como motores, refrigeradores, cortadoras etc.
d) No depositar sobre el plato un peso superior a la capacidad máxima.
e) Mantener limpio el teclado. Utilizar un paño seco (o con un producto de limpieza
adecuado) para limpiar las partes del equipo. No usar chorro de agua.
f) Evitar sobrecargar la balanza al transportarla. No transportar la balanza con el plato
puesto.
g) Mantener bien nivelada la balanza. Girar las patas para ajustar el nivel de burbuja
en la posición adecuada.
4. Modo de configuración
a) Mantener presionada la tecla hasta que aparezca [ SPEEd X ] donde X es la
velocidad de visualización del display. El valor 1 es el mas lento y 4 es el mas rápido.
b) Presionar para seleccionar el valor deseado. Para grabar y salir presionar la
tecla y para confirmar y continuar con la tecla .
c) Aparece [ ZErO X ] donde X es el nivel de mantenimiento de cero. El valor 5 es el
valor mas alto.
d) Presionar para seleccionar el valor deseado. Para grabar y salir presionar la
tecla y para confirmar y continuar con la tecla .
e) Aparece [ UArt X ] donde X identifica el modo de transmisión de la interfaz RS232.
El valor 1 significa que no hay transmisión, 2 significa que la transmite el dato de peso
cuando es estable y 3 significa que transite el peso continuamente.
f) Presionar para seleccionar el valor deseado. Para grabar y salir presionar la
tecla y para confirmar y continuar con la tecla .
5. Ajuste de peso
a) Reiniciar la balanza. Durante el test de display presionar la tecla y mantenerla
hasta que la balanza pite. Finalizando el test de display la balanza quedará en modo
de ajuste de peso.
NOTA: Se recomienda mantener encendida la balanza durante 30 minutos antes de
ajustar el peso.
b) Cuando el valor mostrado sea estable presionar la tecla para capturar el cero
de la balanza (ajuste de cero). La display ahora mostrará el valor de ajuste de peso
(SPAN).
c) Presionar la tecla para seleccionar el SPAN. Se debe colocar el peso
correspondiente sobre el plato. Cuando el peso sea estable presionar la tecla .
d) El display mostrará el mensaje [ --OK-- ] indicando que el ajuste a finalizado.
6. Modo de operación
6.1. Encendido y apagado del equipo.
Encender la balanza por medio de la tecla que se encuentra en el panel frontal de
la balanza. El display mostrará un test de display y luego marcará cero [ 0.0 ]
indicando que ya se puede comenzar a pesar.
Para apagar la balanza se debe presionar nuevamente la tecla .
6.2. Alimentación y uso de la batería.
La balanza esta diseñada para trabajar con una batería recargable interna de 6VDC,
1.3 AH. El tiempo de autonomía es de aproximadamente 20 horas.
Cuando la batería esta próxima a descargarse, la señal de batería baja ( ) se
activará indicando que es necesario recargarla. Para esto se debe conectar el
adaptador de voltaje que viene con la balanza a una toma eléctrica de 110 VAC. La
luz de la señal de carga se encenderá.
Al cabo de 8 horas la luz de carga del adaptador cambiará de color indicando que la
batería ya esta cargada.
Las características del adaptador son:
Entrada = 110 VAC, 60 Hz
Salida = 8.5 VDC, 500 mA
6.3. Cero de la balanza
Si el plato esta desocupado y el display visualiza un valor diferente a cero, entonces
es necesario colocar la balanza a cero .
Para esto se debe presionar la tecla . La balanza pitará y pondrá el display en
cero. La señal de cero ( ) se encenderá.
El rango del cero es hasta el 4% de la capacidad total de la balanza (Max).
6.4. Tara de la balanza
Para descontar un peso o tarar (por ejemplo el peso de un recipiente) es necesario
presionar la tecla y la señal de tara ( ) se encenderá.
Para borrar la tara se debe quitar el peso y presionar nuevamente.
El rango de la tara es hasta la capacidad total de la balanza (Max).
6.5. Cambio de unidades
Presionar la tecla para cambiar el peso indicado en gramos (g) ó en una de las 6
unidades mas que se encuentran disponibles en al balanza: ct,oz,gn,ozt,dwt ó t.
Para pesar en otra unidad se debe presionar nuevamente la tecla .
Ejemplo:
200.00 g -> -> 7.055 oz -> -> 3086.4 gn -> -> 6.4290 ozt
6.6. Selección de modo
La balanza MIX permite manejar tres (3) modos: modo peso, modo conteo y modo
alarma de peso. Para acceder a cada uno de estos modos se debe presionar la tecla .
Aparecerán circularmente indicados en el display:
6.7. Configuración alarma de peso.
Para configurar la alarma de peso se debe cambiar de modo por medio de la tecla
. Aparece en el display la selección del método de la alarma:
– IN: La alarma sonará cuando el peso indicado este entre los limites bajo y alto.
– OUT: La alarma sonará cuando el peso indicado sea superior al limite alto o inferior
al limite bajo.
– NO: La alarma queda desactivada.
Se debe presionar para seleccionar la opción deseada y confirmar con .
Aparece en el display el primer dígito del limite bajo de forma intermitente. Presionar y
mantener la tecla para cambiar el valor y soltarla cuando aparezca el número
deseado. Repetir el paso anterior hasta completar el limite bajo. Confirmar con .
El mismo procedimiento se debe realizar para ingresar el limite alto.
NOTA: Al ingresar los limites alto y bajo se debe tener en cuenta los siguiente:
– El segundo limite ingresado (alto) deberá ser mayor al primer limite (bajo).
– La alarma de peso es valida únicamente en las unidades que fueron configurados
los limites alto y bajo.
6.8. Conteo de piezas por muestra
Para contar piezas desde la balanza MIX es necesario tomar una muestra de 10, 20,
50, 100, 200, 500 ó 1000 unidades.
Para ingresar al modo de conteo debe seleccionar por medio de la tecla . Aparece en
el display [ SAP XX ] donde XX es el número de unidades de la muestra.
Luego presionar para seleccionar el número correspondiente de piezas.
Colocar el mismo número de piezas sobre el plato. Esperar estabilidad y confirmar con
. La balanza queda en modo conteo y muestra el número de piezas colocado
sobre el plato.
Si en el display aparece [ -SLAC- ] significa que el peso unitario es menor al 80% de
la división de escala, es decir que el número de piezas mostrado no es confiable.
Si en el display aparece [ -CSL- ], significa que cada pieza es demasiado liviana para
ser contada por la balanza.
En ambos casos se debe volver a realizar el procedimiento de conteo con la muestra
adecuada.
7. interfaz serial RS232
La balanza MIX posee interfaz serial RS232 para la transmisión de peso en forma
continua.
La transmisión esta compuesta por la siguiente trama de 18 bytes:
– 2 bytes: "WT"-modo de peso ó "CT"- modo conteo
– 2 bytes: "OL"- sobrecarga, “ST"-estable ó "US"-inestable
– 1 byte: signo "+" ó "-"
– 7 bytes: peso actual, incluyendo punto decimal
– 4 bytes: unidad actual
– 2 bytes: fin de la linea (CR y LF ASCII)
Ejemplos:
1.38.25g cuando el peso es estable y es neto:
W T S T + 3 8 . 2 5 g CR LF
2.300 ct cuando el peso es inestable y es neto:
W T U S + 3 0 0 c t CR LF
3.-60.0 tl. H cuando el peso es estable y es neto:
W T S T - 6 0 . 0 t l . H CR LF
4 . +60 piezas cuando el valor es estable:
C T S T + 6 0 CR LF
7.1. Parámetros
La parámetros de configuración del puerto son los siguientes:
Velocidad: “1200”, “2400”, “4800” ó “9600” bps
Paridad: Ninguna (None)
Bits de datos: 8
Bits de stop: 1
7.2. Configuración del cable
Pin 2= TX
Pin 3= RX
Pin 5= GND
GarantíaLa garantía de la balanza MIX es de un (1) año a partir de la fecha de compra y cubre defectos de fabricación
del equipo.
La garantía se pierde en cualquiera de los siguientes casos:
• Por mal trato evidente, uso inadecuado o aplicación incorrecta
• Sobrecarga de peso en el plato.
• Sobrecarga eléctrica y/o picos de voltaje.
• Exceso de humedad, temperatura.
• Insectos o roedores que ocasionen daños al equipo.
• Rotura de los sellos de garantía.
La batería tiene garantía limitada a 30 días.
Para solicitar la garantía del equipo es necesario diligenciar el siguiente formato en el momento de la compra
y haber leído este manual.
Marca : LEXUS Fecha:
Modelo: MIX Firma :
Serie: Nombre:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
GarantíaLa garantía de la balanza MIX es de un (1) año a partir de la fecha de compra y cubre defectos de fabricación
del equipo.
La garantía se pierde en cualquiera de los siguientes casos:
• Por mal trato evidente, uso inadecuado o aplicación incorrecta
• Sobrecarga de peso en el plato.
• Sobrecarga eléctrica y/o picos de voltaje.
• Exceso de humedad, temperatura.
• Insectos o roedores que ocasionen daños al equipo.
• Rotura de los sellos de garantía.
La batería tiene garantía limitada a 30 días.
Para solicitar la garantía del equipo es necesario diligenciar el siguiente formato en el momento de la compra
y haber leído este manual.
Marca : LEXUS Fecha:
Modelo: MIX Firma :
Serie: Nombre:
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