a utomatizacion de uha maqutna

115
A_UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA ESTTRADORA DE HI|-A,ZA EN t-A EMPRESA qUINTE ( S.A" JAVTER DE JE5US PATrÑO ALCALDE // r'¿) ll 'i¡ { Prsf llllu[üfüfiülúurulu Urluraid¡d Aottnoma de 0ccidcntc SECCION EIBLIOTECA 019.i 3g COPORACION UN TVERSITARIA AIITONOMA DE OCCIDENT E DIYISION DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA SANTIAGO DE CALI 1,995

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Page 1: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

A_UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA ESTTRADORA DE

HI|-A,ZA EN t-A EMPRESA qUINTE ( S.A"

JAVTER DE JE5US PATrÑO ALCALDE//

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Prsf llllu[üfüfiülúurulu

Urluraid¡d Aottnoma de 0ccidcntcSECCION EIBLIOTECA

019.i 3g

COPORACION UN TVERSITARIA AIITONOMA DE OCCIDENT E

DIYISION DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

SANTIAGO DE CALI

1,995

Page 2: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

AUTOMATIZACION DE UNA MAQIrINA ESTTRADORA DE

HITAZA EN t-4, EMPRESA QUINTEX 5.4

JAVTER DE JE5US PATrÑO ALCALDE

Trabajo de grado para optar el titulo de

Ingeni ero Electri ci sta

Director

OSCAR AGREDO

Ingeniero Electrdnico

COPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE

DIVISION DE INGENIERIA

PROGRA}IA DE INGENIERIA ELECTRICA

SANTTAGO DE CALI

1,995

Page 3: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

T6?1.v8? pq B._^

l', -. t

NOTA DE ACEPTACION

Aprobado por el cornité de gradoen cumplimiento de losrequi$tos exigidos por laCorporación UniversitariaAutdnonta de Occidente paraoptar el ütulo de IngenieroElectricista.

\

Jurado

Sanüago de Cali, Agosto de 1995

lu

Page 4: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

AGRADECIMIENTOS

El Autor e¡(pre$a su agradecimiento:

A Oscar Agredq Ingeniero Electrdnicq profesor y director del

prograrna de Ingenierfa Electrdnica de la C.ltAO., por su

colaboracidn y direccirin del presente proyecto.

A Juan Car{os Aguilar,Jefe Mantenimiento Electric+instrurnentos de

Ql TINTEX 5.A por su asesor{a } colaborucidn para el desarrollo del

presente proyecto

A qt[NTEX 5.4" por el apoyo econónrico que me brindd para lograr

teruninar tmi carrera.

Itt

Page 5: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

DEDICATORIA

Dedico este gran esfr¡erzo a la memoria de nri padre que siempre me

apoyd y ri're brindd su confianza.

A mi rnadre por su preocupacidn, sacrificio y ejemplo de respeto,

solidaridad y sencillez.

A rni esposa por su gran sacrificio y colaboracidn durante toda mi

caffera.

A nris hijos que moüvan rnls deseos de salir adelante.

A rnis hennanos(as) que sienrpre rne han apqyado.

A rnis cuRados(asj que sienrpre han crefdo en rni.

Page 6: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

TABTA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

1 DE5CRIPCION GENERAL DEL PROCESO

r.I PROCE5O DE POLICONDENSACION

1.1.1 Prernesclado

1.1.2 Esterificación

1.1.3 Polinrerizacidn

1.1.+ Extrusidn y cofte

1. 1.5 Cristalización y Alrnacenamiento

1.2 PROCE5O DE HII.ADO POY

I.3 PROCESO DE ESTIRADO

2 CONTROL DE PROCE5OS INDUSTRIALES

2.1 PROCE505 CONTINUOS

2.1,1 Sisterna de control convencional

2.L.?. Sisterna de control rnoderno

2,L,?.1 Clasificacidn del control por computador segrln

la tarea de control

2,I.2.2 Clasificacidn del control por corirtputador segrfn

la instalación de la fabrica

Página

I3

3

6

6

I9

9

10

13

L7

23

?+

25

27

vt

28

Page 7: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

2.2.

3

3.1

3,2

3.3

3.+

4

+.1

4.2

+.2.1

+.?.2

+.2.3

+.2.3.I.

+.2.3.2

+.3

PROCESOS DISCONTINUOS

CONTROTÁDOREs LOGICOS PROGRAMABLES

DEFINICION

VENTAJAS DE UN CONTROL CON PLC

APLICACIONES GENERALES DE UN PLC

CRITERIOS DE SELECION Y DISEÑO

AUT OMATTZACTON MAQUTNA EsT TRADORA

DE HILAZA

0BJETTVOS ALCANZADOS

OPERACION Y PARTES DE l-A f¡üAql,¡INA

Sistema de enhebre

Sisterna de rnovirniento pri ncipal

Sistema de tren de carrera

Sistema Hidraulico

5i stema Electrornecáni co

CoNTROL ELECTRICO CON qUE HA OPERADO

lA MAqUTNA

3I

3+

35

38

l839

+1

+3

43

+3

+9

50

50

53

55

62

6+

67

68

69

7L

73

80

+.+ SISTEMA DE CONTROL AUTOMATICO IMPI.ANTADO

EN t {, MAqUINA

+.+.1 Secuencia de nraniobra

+.+.1.1 Condiciones Iniciales

+.+.1.2 Arranque

+.+.1.3 Paro de la rnaquina

+.+.2 Usta de r¡ariables

+.+.3 Progranra en lengua_ie de instrucciones

4.+.+ Prugrurna en lenguaje de contactos

ttt¡

Page 8: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

CONCLUCIONES

BIBLIOGRAFIA

ANEXOs

83

85

86

gllt

Page 9: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Figura IFiguru 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura IFigura 9

LISTA FIGURAS

Diagrama de flujo del proceso

Diagrama de flujo del proceso del Hilado POY

Proceso de esürado

Organigrama general para el estudio y elaboración

de automaüsnros

Organigrama de elecidn tecnologica

Organigrarna apra el desarrollo de un proceso con

ldgica cableada

Organigrarna para el desarrollo de un proceso con

un Autórnata Pr'ograrnable

Sisterna autornáüco de control

Control distribuido empleando una red de

comunicacidn radial

Estructura Pirarnidal del control asistido por

Página

29

7

11

16

lg

20

2t

22

2+

Figura IO

cornputador 31

Figura 11 Estructura conrpleta de un autórnata y su entorno 37

Figura 12 Msta general nraquina estiradora +?

Figura 13 Sistema de enhebre rnaquina estiradora +5

I üNü¡Lrd Aillnoma ¿r Orc¡¿.,,t, II sEcctoN BrBuoTEcA I

Page 10: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Figura 14

Figura 15

Figura 16

Figura 17

Figuru 18

Figura 19

Figura 20

Figura 21

Figura 22

Sisterna hidraulico

5i stetna Electrornecáni co

Circuito Eléctrico con que ha operado la rnaquina

Estado de los componentes de los tableros

elÉctricos

Estado de los corilpünentes de los tableros

eléctricos

Estado de los cornponentes de los tableros

eléctricos 6lSisterna de tren de carrera con s€nsores inductivos 63

Tablero de elementos de control 65

Cubil de control 66

st)T

58

59

60

Page 11: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

LISTA DE ANE'(Os

Página

ANEXO A Planos del sisterna de control de la rnaquina

esüradora de Hilaza 86

ANEXO B Lenguaje PL7-1 paru Autdnratas Telemecanique 95

Page 12: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

RESUMEN

Este proyecto nace de la necesidad de la erilpresa QUINTEX de

actualizar el $sterna de control de las máquinas estiradoras de hilaza

marca rieter, con más de veinte años de seryicio.

Consiste en irnplantar en la n'ráquina un sistema de control

automáticq usando un controlador lógico programable y elernentos

auxiliares de control moderno que brindan nrás confiatrilidad yeficiencia.

El capitulo uno describe todas las

uülizados para llegar a obtener la

nráquina estiradora sobre la que

automaüzacidn.

etapas, equipos y rnateriales

hilaza que se utilizará en Ia

se realiza el proyecto de

El captulo dos describe los dos üpos de proceso industriales donde

particularmente se aplica la autonraüzacidn, los conünuos y los

discontinuos. 5e conünúa con una descripcidn de los diferentes

sistenras de control que se pueden uülizar en el control de procesos

y se hace mención a los controladol?s con nnicroprocesador cormo

son el computadory los PLC.

xtl

Page 13: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

El capitulo tres se refiere a los controladores lógicos programables

que es el equipo uülizado en el sistema de control irnplantado.

En el capitulo cuatro se describe la rnáquina, su operacidn y partes ,

seguidamente se hace referente al sisterna eléctrico de control con

que ha operado la rnáquina y por rfltirno se explica el nuevo sisterna

de control automático irnplantado incluyendo esquemas y circuitos

de control realizados.

9{ll

Page 14: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

INTRODUCCION

La gran cornpetencia industrial, con sfeftas globalizadaq productos

alternaüvos y nuerlas técnicas de producción ha obligado a las

empre$as a tener que acü¡alizarse en tecnologfas que perrnitan

tener un rnejor control sobre la produccidn .

Con la autonnaüzacidn de rnáquinas cornplejas que tienen r¡arias

dÉcadas de funcionamiento se logra disminuir costos de operacidn y

mantenirniento, reducir las pérdidas por falla eléctrica.

Todo proceso que se pretenda automaüzar se puede analizar en dos

partes; una operaürn que conrprende las acciones que realizan

sobre el proceso elernentos cornq motores , cilindros , neurnáücos,

vrílvulaq et<., I una parte de control que prograrna la secuencia

necesaria para la actuacidn de la parte operaüva.

La parte de control de la autornaüzacidn la realiza el autdrnata-

programable y a través del prograrila de usuario se realizan las

secuencias que actir¡an la parte operaüw, en función del estado de

secuencia anteriory de la inforrnacidn suministrada por el proceso.

Page 15: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

2,

La automaüzacidn industHal no es un fendn'leno reciente, es un

prüceso que se ha acelerado por el advenitniento de la electrúnica de

los senriconductores, los sisternas digitales y las nue\ns teorías de

control autornáüco.

La expansidn de la informática y la aparicidn de los

mi croprocesadores permiten la aplicación de la autornaüzación a

creacidn de máquinas tales corno losnuevas tareas e irnpulsan la

controladores ldgicos prograrnables, los reguladores PID procesados

digitalmente y los robots entre otros.

Page 16: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROCE$O

l-a empresa QUINTH( S-A. produce dffetentes tipos de materia prima

para la indr¡stria tertil, entre las que se encr¡entra la producción d¿

hilsra estirada de fibrs poliester de gran rentabilidsd y demanda .

L¡ fabricsción de hilazs estirada requiere de tres grandes etapas de

producción, la poli-condensación, el hilado y el estirado.

1.I PR,OCE,SO DE POLI CONDENSACION

Este proceso se llane a cabo en ls planta de policon, consiste en la

elaborsción de los gránulos o shit del polfmero, llamado teresftalato

de polietileno (pfD a paÉir del cual se frbrica la fibra poliester.

La preparación del polfmero - PET, se realiza a partir de la mezcla

det Monoetileno glicol (MEc) y el ácido teresftslático (AT) en

presencia de catali¡ador¿s y aditivos.

El polfmero s¿ forrna mediante rescciones de condensación con

eliminación perrnanente de uns molécula sencilla; la cadena cvece a,

Page 17: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

4

través de un mecanisrno Por etapas en el cual se opüene prirnero el

dinrero luégo el trimero y asf sucesir¿antente por unidn de éstas

hasta la obtencidn del n-mero.

Las materias prirnas requeridas en el proceso son:

- Acido Teresftaláüco (nf)

Contpuesto oqgánicq de fórmula rnolecular - CBH6OT[, en polvo fino

color blance fabricado a partir del pxileno y el metanol.

- Eülen Glicol (PlrC)

Connpuesto orgánicq de fdrrnula rnolecular C2H6O2.

5e presenta en estado lfquidq cristalinq aceitoso transparente,

incoloro y soluble en agua. 5e uüliza ürgen o recuperado del

Proceso.

- Tridecil Fosfito

Conrpuesto, de fórrnula molecular C3OH6:IO3P,- Es un lfquido viscoso

i ncol oro üran spare nte.

Page 18: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

- Tridxido de Anürnon¡o (RtO)

Cornpuesto inorgánico, de fdrmula molecular 5b2O3, se Presenta en

polvo blancq es tóxico. 5e ernplea como un catalizador.

- Penta Eritritol

Compuesto sólidq cristalinq sin olor, de alta pureza , de fórmula

molecular C5H12O4.

Acüla en el proceso como mejorador de la elasticidad de la fibra.

- Choline

Cornpuesto orgánicq de fdrrnula nrolecular C5H15NO2, se presenta

en solución rnetanolica al 45To de olor desagradable, amarillento.

5u funcidn es inhibir la fonrnacidn de dieülen glicol en el procesq

eütando problernas de teÍtido oscuro de la hilaza.

- Doxido de Titanio

Compuesto de fónnula molecular T1o2 , en polvo color blanco, se

usa corilo pgrmento deslustrante, dá al polfrnero un tono sernimate,

corrige problernas de ceniza .

Page 19: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

El proceso de policondensacidn se diüde en cinco etapaq conto

obsen¡a en la figura I que coffesponde al diagrarna de flujo

Proceso.

1.1.1 ?remezclado

Etapa flsica, que se efecttfa en un tanque de acero inoxidable

llamado prernezclador donde inicialrnente se vacea 172 galones de

glicol, se agrega choline y pentaeritritol se rccircula por 20

rninutos para después agregar I58O Kg. De AT, que se conducen

desde una tolra pesadora por medio de un tornillo sinffn. Esta

mezcla se agita haciéndola recircular por 2O minutos y luego se

transfi ere al esterifi cador.

I.1.2 Esterificación

Etapa en la que ocurre la reacción qufinica del AT con el M.E.G., a

condiciones de presidn , agitacidn y ternperatura detertninados,

para lograr producir el rnonomero de nornbre Z-Bis hidroxieülen-

tereftalato (nUEf), que se requiere para el proceso de

polimerización. El esterificador es un recipiente herrnéücq donde

inicialmente se asta la carga y a los 12O minutos se apaga el

6

se

del

Page 20: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

FTGURA I Diagrarna de flujo proceso policon Empresa euinter

Page 21: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

I

agitador; se obserua la carga si es cristalina y una colun'¡na de

destilación donde se separa el agua condensada de la ruaccidn üene

35 cm, entonces se considera forvnado el lnonomerq en caso de no

ser as{ se conünrfa la agitacidn de la caqga.

Seguidarnente la cárga se conduce Por un ducto enchaquetarlo

su calentamiento con Dowtermo Uquido; y con sisternas

adicionar cataliZadores. La transferencia se hace presuriZando

gas ineÉe (nitrógeno) el esterificador pasando a la autoclave.

1.1.3 Polimerizacidn

Es la etapa donde se produce el polfmer+ PET, la reaccidn sucede en

la autoclave, {u€ es un recipiente hertnéüco enchaquetado para el

calentarniento con lapores de Doufrermo., la polimerizacidn Por

condensacidn es una secuencia repeüüra de reacciones de

condensación simple, las cuales generalmente son pasos ordenados

hasta obtener rnoléculas de una gran longitud.

Para eütar que el polfmero se degrade se debe controlar la

temperatura de calentantientq el vacfo por $sterna de eyectoreg la

agitación con torque constante y la er¡acuación de los vapores de

MEG., por rflürno se presiona con nitrdgeno la autoclave para iniciar

la extrusidn.

Para

Para

con

Page 22: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

1.1.+ E¡ctrusidn y CoÉe

La ertrusidn es la inyeccidn a presidn del polfmero a través de una

boquilla localizada en la parte inferior de la autoclar¡e , proüsta de

orificios donde se le dá la forma deseada al polfmero.

El polfrnero ertn¡idq se hace Pasar Por unos canales ubicados en la

parte superior de la máquina cortador4 donde se rocea agua

enfriando el polfinero y luégo cortándolo en chips. Los chips de

polfmero son conducidos por unos canales hasta el secador , donde

se ertrae parte del agua, para luégo pasarlos por medio de soplado a

unas tolvas pÉsadoras.

I. 1.5 Cristalización y Almacenamiento

L"a cristaliZacidn es una etapa flsica con la que se busca dar mayor

estabilidad al polímerq consiste en baür el polfrnero con un agitador

de paletas, en un recipiente enchaquetado para el calentamiento con

r/apor a 3OO PSI y I.25oC. El polfrnero reside aquf, aproximadamente

3 minutos, luégo los Chips de polfmero son soplados a las tolras de

almacenamientq de donde pasará a las rnáquinas Para el proceso de

hilado.

Page 23: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l0

1.2 PROCESO DE HII-ADO POY

El proceso poy (partial oriented yarn) , hilo parcialmente orientado

es un proceso primario en la planta de polifilarnentacidn. En la

figura 2 Se obsenm el diagrarna de flujo del proceso.

De acuerdo a la trayestoria de la materia prirna las partes que

intewienen en el Proceso son:

- Tolr¿a de alirnentacion colurnna de secado

Los chips de polfrnero llegan a ésta tolr¡a provenientes de la planta

de policon.

La tolr¡a en su parte inferior tiene una r¡álvula rotatoria motorizada,

mediante la cual se alimenta racionalmente la columna de secado.

- Colurnna de secado

5e le denornina secador conünuo. En ella se le e¡$rae al polfmero la

humedad que lo contamina . La hurmedad se ertrae al aplicar{e a la

columna , {ue conüene polfrnerq aire super seco con bajo punto de

roclo.

También se le extrae el polüllo de polfrnero a la colurnna usando un

cicldn.

Page 24: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

ll

TOLVAol¡mant

crlt Dt tourtlo

tor¡ool?lrllltc atc^lot raltY^tottttDotot DoffÍ¡ño

HILAOORAEARTAG

fig.o 2 Diagrama de flujo proceso poy

Page 25: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

t?,

El aire super seco se produce en unas torres regeneraüras

denorni nadas torres kent

- Tolrra alirnentadora extruder

Recibe el polfinero rle la torre de secado y lo entrega al extruder.

- Extruder

Es un equipo donde se funde el polfmero .

En su carcaza se recibe el polfinerq tiene un sisterna de tornillo

sinffn, rnovido por un motor de corriente conünua, controlado por

una sefial de pre$dn del polfinero a la salida del ertruder. Alrededor

de la carcaza están ubicadas cuatro resistencias eléctricas que

transrniten el calor por conduccidn al polfrnero y forrnan cuatro

sectores de calentarniento

El estruder termina en un rnezclador estáücq que hace que

disrninuya la turbulencia del polfmero fundido.

- Cajas de Dowtheffno

El polfmero fundido pasa por un conducto que se diüde en dos

ramales llegando a unas ca_ias que üenen unás chaqueta$ que

Page 26: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l3

conüenen vapores de dowthertno, que se encaqgaú de rnantener

controlada la ternperatura del polfmero en las cajas.

- Bombas dosificadoras

Sobre las cajas de dowtherrno se üenen 24 bontbaq 12 por cada

ladq estas bombas uüliZan un motorreductor con velocidad

controlada por frecuencia que regulan la salida del polfrnero hacia

unos filtros. En la parte inferior del filtro se üene una boquilla que

generalmente üene 8O agujeros que dan la forma y el nrlrnero de

filamentos que debe tener el hilo.

-Ducto de aire

Después de forrnados los filamentos éstos se erffian al hacer^los

pasar por un ducto, por el que circula aire ffio perpendicularnrente.

A este aire se le denornina CFQ. En este punto es donde toma fonna

el hilq debido al carnbio brusco de temperatura al salir de la boquilla

a 3OO oC y recibir aire a aproximadamente 20 oC

- Aplicacidn de acabado

En éste sector de la máquina los filantentos de cada boquilla se

agrupan forrnando dos hiloq o sea ¿[8 hilos en total y se les aplica

una mezcla de aceite bactericida, anüespurnante, hidrd¡<ido de

pota$o y agua. Esta mezcla denominada acabadq lubrica el hilo

Page 27: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l4

preparÉndolo para eütar reüentes y fortnación de electricidad

estáüca en los puntos de contacto cuando se trabaje a alta velocidad.

El hilo conünúa su recorrido por un ducto de enfriamiento que Por

su forrna facilib que el hilo se enrolle a alta velocidad.

- Enrollado

El hilo ya forrnado llega a las 24 unidades bobinadores que constan

de un rodillo irnpulsor y un rodillo gufa , rmoüdos cada uno por un

motor trifásico asincr<ínico de rotar bobinado fijq y extractor

giratorio, a los que se les regula la velocidad por frecuencia ,

uülizando inversores estáti cos.

Los paquetes de hilaza enrollada quedan listos para ser utilizados en

otros procesos, tales cotno el de estirado de la hilaza

I.3 PROCE5O DE ESTIRADO

Los rollos de hilaza obtenidos en el proceso primario no son

adecuados para la producción de telas ya que al someter el hilo a

esfr¡enos éste se elonga y adernás en el proceso de teñido absorbe

den4asiado colorante.

Page 28: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l5

por esta razdn los rollos de hilaza que cumplen ciertos requisitos de

calidad se ller¡an a un proceso secundario de estiradq donde se le fija

al hilo las caracter{sticas necesarias que le permita ser empleado en

la obtencidn de una tela estable y resistente.

El proceso de estirado se efectfa en rnáquinas marca Rieter de

fabricacidn alemana rnodelo 1969.

La hilaZa estirada üene actualrnente un Sran rnercado y una alta

rentabilida{ pero su produccidn se ha visto sfectada por fallas

eléctricas en el sistema de control de las rnáquinas estiradoras, por

estas razones se decidió realiZar el prqyecto de implernentación de

un sistema de control automáüco que haga más confiable las

máquinas.

El funcionarniento y el sisterna de control irnplementado en una de

las máquinas estiradorag se explica en un numeral rnás adelante. La

figura 3 corresponde al diagrama de flujo del ptuceso de estirado.

Page 29: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l6

-ltIEI

.a\q¡

i

'-*

#,3

N

FIGURA 3 Diagranra de flujo proceso de estirado

Page 30: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

2. CONTROL DE PROCESO5 INDTISTRIALES

El control de procesos es una de las necesidades rnás aprerniantes en

nuestro nredio, ya qu€ el crecirniento en la capacidad productiva de

las ernpresas demanda nuer¡as, nrejores y más efecür¡as forrnas de

realizar las tareas fundarnentales en los prucesos industriales de

produccirÍn. Para saüsfacer esta necesidad se introduce la

automaüzacidn.

La Real Acadernia de Ciencias Exactas Ffsicas y Naturales define la

Automáüca como el estudio de los métodos y procedimientos cuya

finalidad es la susütución del operador trumano por un operador

aftificial en la generacidn de una tarea flsica o n'lental previarnente

prugranrada.

Partiendo de esta definición y ciñéndonos al árnbito industrial, puede

definirse la autornaüzacidn como el estudio y aplicacidn, Automáüca

al control de los procesos industriales.

En función del üpo de proceso que se pretende controlar y de

fonna en la que se realice dicho control, el operador artificial

la

o

Page 31: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

¡8

sistema de control presentará una configuracidn y caractedsücas

detertninadas.

La figura 4 corresponde al organi$"ama para estudio y elaboración

de un sistema autornáüco.

La figura 5 corresponde al organigrarna de las tecnologfas con las

que es posible desarrollar un autornaü$flo.

l-a figura 6 rmuestra el organigrarna del desarrollo de un proceso

autornático mediante kígica cableada.

La figura 7 muestra el organigrama del desaffollo de un

automaü snto rnedi ante autdrnata prograrnabl e .

a

La irnpottancia de autornaüzar radica en tres aspectos:

- Las máquinas asumen la paÉe rnás dura del trabajo y por

consiguiente la rnenos inteligente, corno el desgaste ffsico y la

repeücidn si n r¡ariaciones.

- Aurnenta la homogeneidad y calidad de los productos.

- Disminuye los tiernpos rnuertos y los costos de producción, el ,

ttabajo se realiza en forma conünua y en serie.

Page 32: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

l9

Ert"d¡" J

PFEUIO

I

Estudio

tÉonico- {cconmieo

Decision {final

FIGURA + Organigrarna general para el estudio y elaboracidn de

automaüsn4os.

Ur|r¡nia¡d Aul6noma de 0ccidcntc

SECCION BIELIOTECA

Page 33: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Inicio

tip le ',

tcal cul o-numePt c05

Log i c¡p rogramada

S i stemas

InformatícosLog i ca

Electronica

/ unao alEunas

r0c0s Isenci I loscalculss

el cul o\enci I ls

numero de numero de

I euadoEstud i s

Espesi ficoAutomate

P rogramab I e

llicro

0 rdenads r

Logi cacab I eadoelectrica

Log i cacab I eadoelectrica

llicrosistema

Espesifico

2e

logicads tip.GrmPle

Logi ce

$ecuenc i a I

lt0

i'o lumen

limit

t{0

I evado

Log i ca

neumati ca

Estud i s

Espesi fico

numerocilind

sl

FIGUÍf, 5 0rganigrama de elección tecnslógica

Page 34: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

?,1

Inicia

Documentac i ondel procesol

Especi ficacianesfuncionales etc.

lnterpretac i on

del proceso

Esquemas depotencia, mendo,

etcÉtera, delP n0ce50

Especificacionesde materiales,eParatos. g susYal0reclones

Determinec ión de

ti enpos

llontaje r¡

p ruebas

Pueta en

funcianamienta

FIGURA 6 Organigrama para el desarrollo de un proceso con ldgica

cableada.

Page 35: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

22

*P I anos*Etcete ra

I nterp retac i óndel prcceso a

csntro I er

Diagrama del

P r0ces0

Dete rm i nac i énde E./S

tempo¡ i zado res,contadores, etc.

neceSarr 05

Elección del

fiutomata

Esquema elÉctricode potenciade I proceso

Automata:*Puesta en

funcionamients

Plana distribuciode componetes

del automatismo

Puesta enmodo RUI{ conex i onado de

E/$ al Automata

Proceso aContro I ar

FIGUIfi 7 0rganigrana pere el desarrollo de un ppccesc son Autémata Programable

Page 36: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

23

Los procesos industriales en funcidn de su evolucidn con el üenrpo

se clasifican en contfnuos y disconünuos o disct'etos. La

autonraüzación por tradici¡ín se ha ligado a sistemas de control Para

procesos disconünuos dejando los procesos conünuos a disciplinas

como regulación o setvo mecanismos, aunque hoy en dfa con la

expansidn de la inforrnación y la aparicidn de los rnicroprocesadores

se ha permiüdo la introduccidn de la autornaüzaaón prácticamente

a todas las tareas industriales.

2.T PROCESO5 CONTINUOS

Un proceso conlnuo se caracteriza porque las rnaterias prirnas están

constantemente entrando por un e¡ftrerno del sisterna, mientras que

en el otro extrerno se obtiene de forma conünua un producto

terminado.

En los procesos contfnuos se busca que las variables del proceso se

rnantengan en un r¡alor deseado fijo o r¡ariable en forma

predeterminada. Las rariables a controlar son por lo regular presión,

ternperatur4 hurnedad nivel, caudal y velocidad.

El elernento controlador de un proceso conünuo se le conoce corno

regulador y la teorfa de control Sra alrededor del diseño del

regulador apropiado.

Page 37: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

u

Existen dos sisternas de control para Procesos conünuos, el

convencional y el rnoderno que ernplea el cornputador.

2.1.1 Sistema de control convencional

En el control convencional se rnaneja una r¡ariable de entrada y una

de salid4 para lograr un control sobre la salida se establece un lazo

o 'loop'de control..

FIGURA I Sistema Automáüco de Control

Lo fi¡ndamental en este control contfnuo es el regulador el cual

puede ser elegido üpo P, PI, PD, DI, entre otros.

Este sistema de control presenta las si¡¡uientes dewentajas:

Pcrturü¿clonGs

Page 38: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

?5

- En la puesta en rnarrha del Proceso se debe oPetar los reguladores

manualrnente -y no automáücarnente, Para eütar que actúen tal

como se encontraban en la anterior desconexidn del Proceso.

- El controlador üende a saturarse ante perturbaciones en la

entradas .

- Es complicada la regulacidn de las r¡ariables cuando la señal de

referencia es r¡ariada en el tiernpo.

2.L.2 Sistemas de control moderno

Las técnicas rnodernas para el control autornáüco de procesos se liga

al desarrollo de teor{as maternáticas y de la tecnologfa digital que ha

sustitui do la electróni ca convenci onal anal ógl ca.

Hoy en dfa se ha establecido técnicas de tratarniento rnaternáüco

para sisternas de control discreto no lineales o rnuestrados, control

mulür¡ariable, control óptimq control adaptaüvo.

La tecnologfa digital ha permiüdo el empleo de los cornputadores o

microprocesadoreg el desarrollo de mejores sensores y disposiüvos

para la adquisicidn y transnrisidn de datoq como también el

desarrollo de técnicas de regulación más efcaces.

Page 39: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

26

Con el empleo del cornputador para el control de proceso se üene

las siguientes ventajas :

- Gran velocidad de procesamiento de la información.

- Gran capacidad de alrnacenamiento de la informacidn.

- Realizar correcciones, paros y arranques autornáticos.

- Po$bilidad de un dialogo diresto hombre máquina.

- Po$bilidad de efech¡ar un control centralizado donde sea

factible superuisidn general y el control prograrnado.

- Posibilidad de carnbiar condiciones de operacidn dependiendo del

mercadq del criterio econdrnico o de las caracterfsticas del productq

optimizacidn de la instalacidn.

Existen diferentes üpos de control por computador, cla$ficados en

dos grupos segrfn la tarea de control y segrfn las instalaciones ffsicas

de la fábrica.

Page 40: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

27

2.L.2.L Clasificación del control Parfi computador segrln la tarea de

control:

- Control Local o de Vigilancia.

Forrna rnás $rnple de enrpleo del cornputador, como elernento

conüralor, en cuyo caso maneja algorittros P, PL PID, etc., adernás

de adquirir los datos de los sensores y los cornpara con lfinites de

referencia determinando la sefial a enviar a los actirndores. Cada

proceso utiliza un cornputador.

- Control Supervisorio

Es sirmilar al anteriori pero además del computador Senera alarmas

si se sobrepása los lfrnites fijados y totna los correctivos.

- Control Digrtal Directo

El conrputador hace la adquisicidn de datos, elabora ordenes de

control y acondiciona las señales de entrada y salida. Tarnbién

ejecuta los algoritflos, torna las deci$ones lógicas y las cotrecciones

complejas.

Page 41: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

ZE

En este üpo de control el cornputador elabora rnfmicos. gráficog

informes y puede comunicarse con otros cotttputadores. Tiene la

desraentaja de ser un control muy costoso y vulnerable.

2.L.2.2 Clasificación del control por computador según la

instalación de la fabrica.

- Control Centralizado.

El computador está ubicado en una sala central de control, maneja

r¡arios procesos donde cada loop" del proceso depende de los demás

y es preciso que el operador tenga ü$dn de todos los procesos.

Este control es poco utilizado ya que se requiere una red de datos y

comunicación muy costosa y cornpleja, adernás de ser rnuy

vulnerable por concentrar lfneas y redes de datos en un solo punto,

que pueden paralizar la fábrica en caso de daño.

- Control Distribuido

El control distribuido consiste en repartir los recursos del cálculo y

control por toda la fábrica, uüliza un cornputador supewisorio al

que wn conectados los cornputadores locales. Está en capacidad de

Page 42: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

29

transferir informacidn, enviar repottes, monitorear estadoq hacer

prograrnacidn remota.

Este üpo de control es muy confiable, de fácil puesta en tnarcha,

instalación y el mantenimiento.

FIGURA I Control Dstribuido Empleando una Red de

Cornunicacidn Radial.

-Control Integrado Jerarquizado.

Sisterna global de todas las actividades de una etnPresa, ernpleando

PLC, reguladoreg cornputadoreq etc., conectados y organizados por

Page 43: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

30

niveles de control con una estructura jerarquiZada y piramidal. A

rnedida que se asciende de nivel se requiere un computador de

mayor capacidad.

Los niveles uno, dos y tres corresponden al área de producción, se

wraneja lenguajes especfficos para el control de procesos.

Los niveles cuatro y cinco coffesponden al área informática, se

rnaneja lenguajes inforrnáücos para procesamiento de datos.

Figura 10 Estn¡ctura Piramidal del Control Integral Asistido Por

Computador.

Page 44: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

3l

dc qcedún' emDr¿grrldPlrneé de produdón

/{ÍVEL { Ge¡üén de materi\/ y producdon Inlegra y \t coofilrnt todtg ¡t8 trcü8 \

^/l{lUEt 3 Gordin¡ción de area \/Contolr la producl6nJ

ll#?*tnlml¿nto dt \

/ilml 2 $upeMdón, Gcncn Alarmas \,/triiil¡oncs ü¡reaivas rnle anomalias, Coordinr \/ Cnntmlrs lncdnn de nlr¡el lnferlnr.

ltfVEL I Conüol local Rcrlizr cuntol por realiment¡ciün

eolucionr adomrlismos losicos' Healiza luncioncs da con[olde vlgllrndr y de csnrd dlnltal dl¡edo.

FIGURA 10

computador

Estructura Piramidal del control asistido Por

2.2 PROCE505 DISCONTINUOS

Procesos donde se trabaja sobre piezas discretas e independientes

pero que interactúan entre sí para obtener un producto terminado.

Las r¿ariables a controlar son de üpo di$tal y responden a una

secuenci a, combi naci ón o temporizaci ón determi nada.

Page 45: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

32

Para controlar los procesos disconünuos y discretos se utiliza el

sisterna de control secuencial.

En un control secuencial no interesa bnto que las r¡ariables

mantengan un ralor frente a las alteraciones externas, d que sigan

una evolucidn prefijada, sino que el cornputo de acciones posibles, se

ejecuta de acuerdo con una ldgica o una secuencia dada" teniendo

en cuenta a la vez estados internos y situaciones externas.

El control secuencial se uüliza para resolver problemas de

automaüsnlos kígicos.

Un sisterna secuencial puede considerarse como un conjunto de

sisternas cornbinacionales unidos por retardos temporales. En un

control secuencial las r¡ariables son todas binarias y sobre ellas se

puede aplicar toda la teor{a del álgebra de boole, la que permite

rnanejar dos üpos de problenras, los cornbinacionales y los

secuenciales.

Problemas Combinacionales (Asincronos) :

Son aquellos donde se dá una relación estáüca entre las entradas y

las salidaq independiente del üernpo. Los rralores que fortnan las

salidas dependen exclusir¡amente de los estados de las entradas en

ese rnornento, $n iwfluir para nada los estados anteriores.

Page 46: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

33

Problernas Secue nci ales (5i ncronos):

Son aquellos donde el estado de

entradas actuales sino tarnbién

salidas depende no solo de las

las entradas y de los estados

las

de

internos anteriores. Esto irnplica que el sistema üene rnemoria.

Para el disefio de un control secuencial se debe tener en cuenta:

- La definicidn del funcionarniento nonnal del proceso.

-El estudio y ln definicidn de las etapas de arranque y parada en

condiciones nortnales y anonnales.

ün controlador secuencial podr{a construirse ernpleando ldgica

cableada y elementos discretos de tecnologfas como electrónica,

electricidad o neurnática. En este control el único requi$to que

tendrla que curnplir el controlador seda que el tiempo que necesita

el circuito cornbinacional Para tonrar decisiones , en funcidn de las

r¡ariables de entrad" y estados anteriores, tendrfa que ser mucho

rnenor que el üernpo de evolucidn del Proceso.

Basándose en un microprocesador puede construirse un control

secuencial sincrono cuya configuracidn es independiente del número

de rnriables y del orden en que acülan en el Proceso, el circuito

combinacional se sustituye por la memoria de programa y la unidad

operativa del rnicroprocesador. Uno de los rnás ar¡anzados controles

secuenciales es el PLC.

Page 47: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

t. coNTRolADoREs LoGIcos PRoGRAMALES (rlc)

Con la llegada de los microprocesadores se configura la lógica

prograrnatla" mediante la cual el autornati$flo no está irtrplernentado

por una interconexión de componentes básicos mediante cableg sino

mediante una sucesidn rle instrucciones que se alrnacena en la

mernoria interna de la rnáquina y que generalmente se introducen

por un teclado.

La lógica progmmada está ligada con el secuenciador, llarnado

tarnbién ordenador que asocia al autornaüsmo la noción de ejecución

paso a paso en un orden preüsto.

Existen en el contercio dos üpos de rnáquinas que tealizan el

automaüsmo mediante lógica programad4 los cornputadores y los

controladores ldgicos programables. Estos se diferencian en que el

computador emplea lenguajes inlormáücos, en cambio el PLC

emplea lenguajes especfficos tales cotno boleanq de contactos,

grafcet, literal, etc.

Page 48: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

35

3.I DEFINICION

Un controlador ldgico Prograrnable, conocido cotYlo PLC

( programable logic controller) es un equipo electrdnicq basado en

un microprocesador, diseñado Para controlar en üempo real

procesos de rnanufachrra de üpo cornbinacional o secuencial, puede

programarse en lengua no informático.

Algunos PLC rnodernos adentás de las funciones ldgicas incorpora

funciones de cálculo nurnéticq rle regulación PID y de servocontrol..

El aspecto fisico exterior de los PLC existentes en el rnercado, puede

ser de dos fonnas: comPactos que Presentan en un solo bloque todos

sus elementoq ó rnodular qu€ se diüde en rnddulos que realizan

tareas especfficas.

El conjunto ffsico o Hardu¡are de un PLC esencialrnente lo covnPonen

tres bloques:

La seccidn de entradas

L¡ unidad central de procesos- CPU

La seccidn de salidas

Pero para que el PLC sea operaüvo requiere de otros elernentos tales

como:

Page 49: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

36

- La unidad de alinrentacidn

- La consola de prograrnacidn

- Los dispo$üvos periféricos

- Interfases

En la figura 11 se aprecia de una forma globalizada el conjunto

fornnado por un autdmata Prograrilable y su entonro.

Page 50: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

t7

Ac,lu.dor.s:. R.lóc. Contrclor.t. Elacttovalvula¡. Etcállr¡

C¡ot¡dorcc:. Intr?ruotof6. FinaLs da ctrt.. Détcctore!. Etc!$tt

(al ldt

Ardrivodc programa3y doqrmanb

cioo aí:

Langueictó.

program¡c¡ónAWL

AWLroPFUP

Etcót.r.

Softw¡r¡ Softt¡rcdr progtamlcióñ da P?ogr!m.c|ón

m dirquatr cn disqucre

Leetura:AWL = Lista de instruccionesKOP= Esquema de contaqtos

FUP-Plano de funciones(al (bl (cl (dl=Oistintas posibilidades

FIGURA I.1 Estructura complcta de un Autómata y su cntorno

Page 51: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

38

3.2 VENTAJAS DE UN CONTROL CON PLC

Las rrentajas que ofrece un autdrnata programable son:

- Menor tiempo en realizar el proyecto

- Menor costo de rnano de obra

- Posibilidad de introducir modificaciones fácilrnente

- Uülfza la lógica Prog?rnada y no la cableada

- Mfnirno espacio de ocupacidn

- Econornfa de mantenimiento

- Aunrenta la fiabilidad del sisterna

- Facilita la irnplementacidn de $stentas de control distribuido o

jerarquizado

- Pertnite la $rnulación de Procesos.

3.3 APLICACIONES GENERALES DE UN PLC.

- En procesos de rnanufacü¡ra

- En control de máquinas - herramientas

- En prensas, estarnpadoras , trefiladoras, ernbuüdoras, rnáquinas

de soldar.

- En subestácionesr en actuadores o coordinación de protecciones

- En aplicaciones que requieren el control de autornaüsnos ldgicos

Page 52: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

:r9

- para regulacidn, en procesos ffsico qufmicos cuando el controlador

prograrnable está configurado con bloques funcionales PID.

3.+ CRITERIOS DE 5ELECCION Y DISEÑO

Un PLC se debe escogerteniendo en cuenta tres aspectos :

- La funcionalidad segrfn la necesidad que se üene

- La tecnologla que lo adecrfa al rnedio

- La operacionalidad según el sistema que se tenga.

Para hacer un diseño opürno con PLC se debe tener en cuenta los

$guientes aspectos:

- Definir el Problerna : Fijando el objeüvo del control y el alcance del

trabajo .

- AnaliZar el Sistema : Conocer el sisterna globalrnente y hacer

subd¡vi$ones de procesos.

- Predisefiar : Definir las etapas del Proceso que serán controladas

por el PLC y definir el üpo de controlador a utilizar.

Uniwsid¡d Autónoma de 0ccidcnt¡sEccl0N EtBL|0TtcA

Page 53: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

40

- Diseño: Depende de la habilidad del diseñador, quien debe

considerar la rePresentación del Procesq la asignacidn de

direcciones, la definicidn de circuitos independientes del controlador

y la docurnentación a travÉs de diagrarnas de cableado y el rnanual

de operacidn y rnantenimiento.

Page 54: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

+. AUTOMATIZACION MAqUINA ESTIRADORA DE HILAZA

L-a produccidn de hilaza estirada üene actualrnente un gran rnercado

y una alta rentabilidad . La ernpresa Quinte¡< 5.A produce este tipo

de hilaza, uülizando siete máquinas con más de 25 años de

funcionarnientq la produccidn y calidad se vé afectada por fallas

eléctricas en el sistema de control ya obsoleto de éstas rnáquinas.

Todo esto ha servido de rnotir¡ación para realizar el proyecto de

automaüZacidn de una de las máquinas estiradoras, el ctnl puede

hacerse extensiyo a las otras seis rnáquinas de la empresa.

para facilitar el entendirniento del control autornáüco irnplantado, a

conünuación se hace una descripción de los objeüvos alcanzados,

seguidanrente ss desctibe la oper"acidn .V partes de la rnáquina,

después se hace rnencidn al sistema eléctrico con que ha wnido

tubajando la rnáquina y por úlürno se explica el nuevo sistema

automáüco de control con PLC implantado en la ntáquina.

La figura 12 muestra la forma constructiva de la rnáquina estiradora

de hilaza

Page 55: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

42

FIGURA 12 Vista general maquina estiradora

Page 56: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

4.1 OBJETMS ALCANZADOS

Con la implantacidn del sistenra autornáüco de control en una de las

rnáquinas estiradoras de hilaza se logra cumplir el objetivo general

de hacer más confiable y eficiente la rnáquinq disminuyendo el

nrlnrero de horas máquina paruda, ocasionados Por falla eléctrica en

más de un cincuenta por ciento. Al diseñar el control uülizado PLC

se logra cunrplir el objeüvo especffico de cambiar la lógica cableada

y de relés por un sistema Prograwlado que se puede rnodificar con

solo una reprogramaci ón.

+.2 OPERACION Y PARTES DE l-A MAQUINA

La rnáquina estiradora de hilaza consta de tres grandes sistemas de

operacidn que son, el sistema de enhebre, el sistema de rnovimiento

y el sisterna de trett de carrera

+.2.1 Sistema de Enhebre

La rnáquina estiradora de hilaza tiene dos lados (4 B) , con 72

posiciones por lado. Después de revisar y acondicionar la rnáquina a

una programacidn de produccidn r se Procede a realiZar el enhebre .

Page 57: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Las partes de la rnáquina que

enhebre del trilo se describen a

figura 13.

intervienen

conünuación

trayectoria

rnuestrun en

el'r la

yse

44

de

la

- Fileta.

Es el lugar donde se colocan los rollos o paquetes de hilaza a estirar.

- Gufas carrete y cola de rnarrano.

Son dos pequeños carretes de cenimica acornpañados en su parte

anterior por una gufa cola de rnarrano rnetálica" el hilo pasa entre

los carretes, se acomodan en diferentes posiciones Para dar una

ligera ten$dn al hilo..

- Sujetador de cabos

Es un segrnento de una especie de cepillor con cerdas tnetálicas Para

rnantener aseguradas las puntas de hilos en enhebre o re\¡entados en

procesos y evitar problenras en posiciones vecinas.

- Gufa dedo

Es un punto de contacto del hilo antes de llegar al rodillo de presidn.

Es de cerárnica y üene forma de dos dedos.

Page 58: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

,15

FI LETA

ROD I LLO AL I HENT.

RODI LLO PRE-ESTI RAD.0At-i¿t re

RCDILLOmto

ESTIRADOR

HUSO Y BOBINA

-

ROD I LLO DE CAUCHO

COHPACTADOR

FTGURA 13 Fsque*a IsteraL Estiradora Rietter

Page 59: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

46

- Rodillo de presión

Es un rodillo de caucho donde el hilo dá rtedia vr¡elta y hace presión

sobre el rodillo alinrentador. Eüta que el hilo se deslice garantizando

entrega uniforrne al rodillo pre-estirador. Este rodillo se mueve Por

contacto con el rodillo alirnentador.

- Rodillo alirnentador

Es un rodillo metálico que va longitudinalrnente de punta a punta

de la rnáquina, sus puntos de contacto con el rodillo de presidn y

con el hilo son brillantes , el resto es mateado. 5u movirniento causa

el desenrollado y la entrega al rodillo pre-estirador.

- Rodillo pre- estirador (caliente)

Es un rodillo metálico brillante que se calienta al hacer circular por

su interior un aceite ténnico (calentamiento prirnario) .

El rodillo en su interior tarnbién contiene una canüdad de silicon,

que es un aceite de calentarniento secundario que transrnite el calor

del aceite prinrario hacia la superficie del rodillq clonde se calienta el

hilo adquiriendo la plasticidad necesaria para el estirado. Sobre el

rodillo se dan 8 vueltas al hilo para dar el üernpo de residencia

suficiente para el calentamiento y para evitar el deslizarniento.

Page 60: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

47

Una pequeña diferencia de velocidad lineal entre el rodillo caliente y

el rodillo alirnentador da lugar a la denorninada relacidn de pre-

estirado que oscila entre 1,OO+l y 1,OO99.

- Gufq de ar¡ance superior

Es un pequeño rodillo met¡ilico mateado que gira libremente al paso

del hilo. 5u eje forma un pequeño ángulo con ¿l rodillo pre-estirador

para generar un avance longitudinal de cada vuelta respecto a la

anterior y eütar aglorneracidn.

- Rodillo estirador (fr{o)

Es idéntico al rodillo pre-estirador pero sin sistema de

calentarmiento. 5u funcidn es estirar el hilo debido a una relación de

velocidad rnayor de uno respecto al rodillo pre-estirador

Actualmente se usan cinco vueltas de hilo que son suficientes para

eütar el deslizarniento.

- Gufa de arance inferior

Es idéntica a la gufa superior, achla con el rodillo estirador.

Page 61: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

48

- Cornpactador

Dispo$üvo a través del cual pasa el hilo y es compactado por el

enredq nrediante el flujo de aire a velocidades supersdnicas.

Ffsicamente se obsen¡a la forrnacidn de nudos intermitentes en toda

la longiürd del hilo.

- Gufa 'COl-,{ DE MARRANO'

Es un punto de contacto centrado sobre el huso y $rue de pivote

para que el hilo forme un baldn o globo al girar con el üajero.

- Porta anillo

Es una superficie sobre la cual va montado un anillo de metal. 5e

encuentra unido al rnecanisrno que forrna la carrera de enrollado.

- Anillo

Es un aro de rnetal poroso, lo que pertnite que sea lubricado . Sobre

él se desplaza el viajero.

- V1ajero

Page 62: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

49

Es un gancho nretálico que va montado en el borde interno del anillo

sobre el cual rota. El lrilo rra enhebrado a través de su agujero

superior generando una fuena cenffipeta al enrollarse, que hace

Srar el viajero y produce la tensión.

Huso

Es un eje cilfndrico, rnetálicq sobre el que

enrollado del hilo y conforrnar la bobina.

coloca el tubo para el

Freno

Es un nrecanismo de pedal que permite frenar la bobina cuando se

requera.

+.?.2 Sisterna de rnoürniento principal

La máquina utiliza un motor nnetálico de 4O caballos, acoplado a una

caja de engranajes de pñones rectos, a través de los cuales se

transmite el movirniento a los diferentes rodillos de la máquina.

Sobre el rnismo sistema de acople se üene una polea plana Para

transnnitir a través de una banda el moürniento de todos los husos

de la rnáquina

A¡ltnoma de OccidcntcSECTION BIBLIOTECA

Page 63: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

50

Es de anotar que la rnáquina uüliza un motor independiente que dá

moürniento a las gufas dedos, para eütar que el hilo fomte canales

en el rodillo de pre$dn el cual es de caucho.

+.2,3 Sistema de tren de carrera

El tren de carrera es el rnoüntiento de subida y bajada del riel PoÉa-

anillos que dá forrna a la bobina de hilo estirado. Este movirniento a

su vez $e diüde en dos sistentas, un sistenra hidraúlico que

suministra la pptencia para subir y bajar el riel poÉa-anillos y un

sistema electrornecánico que se encarga de hacer r¡ariable el tren de

caryera para lograr asf la forma y el ángulo deseado de

corforrnacidn de la bobina de hilo.

+.2.3.I Sistenra hidníulica

Está conformado por la bornb4 el pstdn de doble efecto, ldlrrulas de

inversidn de flujo y #lvulas de alivio . La figu*a 14 coresponde al

$sterna hidráulico,

Page 64: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

5l

\Q\¡tI¡{

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I

FIGURA 14 Sistema HidrÉulica

Page 65: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

5Z

-BOMBA HIDRAUUCA

Suministra el aceite con una presión de 16O PSI, es gobernada por

un rnotor de dos caballos. Sobre el nrotor se uüliza un volante para

evitar fluchraciones de presidn.

- Válvula de aliüo

Es la válvula encargada de controlar la pre$dn de operación del

sistema hidráulico. 5e calibra en 16O PSL

- Válvr¡la reversible

Es la encargada de controlar el sentido de flujo de aceite hacia el

ptstón. Es una váln¡la de dos vfaq operada por dos bobinas a 24

voltiog una para cada senüdo del pstón que morrerá el riel poÉa-

anillo.

- Válvula de control de velocidad

Es uülizada para regular la velocidad del prstdn y por lo tanto del

tren de carrera o üenrpo de caffera, opera a través de una

restricción rnanual rrariable (v¡ cker).

Page 66: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

53

- Válvula de alta velocidad

Está instalada en paralelo con la #lvula de control de r¡elocidad

para permiür una velocidad mayor al anrancar y al terminar el

funcionamiento del tren de caffera, opera por una bobina a 24

voltios ,

- Válvula de parada

Es uülizada para cortar el flujo de aceite, bloqueando el sistema

hidráulico lo que obliga a que el pstdn se frene y sostenga el riel

porta-anillo en algin punto de la carrera.

- Pistón hidraulico

Es el encargado de subir o bajar el riel que porta todos los anillos de

la máquin4 es de doble sfecto. Su moürniento hor.izontal es

transformado por un mecanismo en el moümiento vertical de los

anillos para el enrollado del hilo.

+,2.3.2 Sistema electromecáni co

Es el sisterna encargado de

acoplado al riel porta-anillos

controlar el tren de calrera. Uüliza

una bar4 la cual en su paÉe superior

Page 67: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

54

üene una placa metálica llarnada cursor, este cursor subiendo o

bajando activa la electro #lvula para invertir el flujo de aceite hacia

el pstdn, y por lo tanto cambia el senüdo de movirniento del tren de

can era, lo que origina un ciclo conünuo de subida y bajada de los

anillos formando la bobina de hilo, El cursor en el intermedio de su

caffera, o sea entre el sensor de subida y el de bajada actir¿a un

sensor interrnedio el cual dá la señal de ananque o finalización del

proceso al actuar sobre el rnotor principal. Las bana de acople

además del cursor ller¡a dos topes metálicos con las cualeg si el tren

de carrera falla se actir¡a un sensor de seguridad el cual apaga el

motor principal al detenerse el tren de carrera con los anillos arriba

o abajo. Esta condición de seguridad tarnbién se utiliza en el

momento de arranque.

El desplazamiento del tren de carera es variable con el objeüvo de

darle la fortn4 tarnaño y ángulo deseado a la conformación de la

bobina de hilo estirado. La r¡ariacidn de la longitud del tren de

carera se logra al usar los dos sensores que inüerten el senüdo del

tren de carrera sobre las ban"as, las cuales se nrueven acortando o

alargando la distancia entre los dos sensores y por lo tanto

modificando la longitud de la calrera de enrollado. El nrovirniento de

estas dos barras es controlado y se le dá fortna a través de dos levas,

una en fornta de P que con su rnoürniento rnarca la forrna que torna

la bobina de hilaza estirada en la parte irferior y otra en fonfla de

corazdn que marca la parte superior.

Page 68: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

55

La ler¿a P que mueve la bara sobre la cual está el sensor inferior, o

sea el que dá la señal de subida, s€ rnueve por un motor de l/¡e de

caballo con una velocidad de una revolucidn por hora. Esta leva dá

solo una vuelta por cambio de la máquina, al subir lenta y

conünuamente el sensor inferior hace que la parte irferior de la

bobina torme la fortna de cono.

L¡ ler¡a en fortna de corazón que rnueve el sensor superior , es con

ünua y dá rarias rn¡eltas en un carnbio, de rnodo que pertnite

repeüciones del punto máxirno en r¿arios ciclos del tren de carera,

esto produce la fornra redondeada en la parte superior de las

bobinas y permite elirninar rápidarnente un defecto por derranado.

Esta ler¡a es rnovida por un rnotor de 1/32 de caballo y I revolucidn

por minuto.

La figura 15 corresponde al sistema electrornecánico de la rmáquina.

+.3 CONTROL ELECTRICO CON QUE HA OPERADO LA

MAQUINA

La nráquina estiradora de hilaza fué fabricada en 1969 en Alernani4

con un sistema eléctrico y elementos que aunque han $do de buena

calidad se han deteriorado por el üempo de funcionamiento y debido

Page 69: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

56

a los avances tecnoldgicos han salido del nrercado y hoy dfa estas

máquinas üenen un sistema de control obsoleto. Esto hace diflcil ydenrorada una reparación, adernás de traer consigo la párdida de

estéüca al tener que realizar adaptaciones en la rnáquina. Además el

plano eléctrico de la máquina es ertenso y corl'rplicado y con muchas

modificaciones.

La figura 16 corresponde al circuito eléctrico con que ha operado la

máquina .

Las figuras 17 - 18 - 19 ntuestran el estado de los tableros eléctricos

Page 70: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

57

:

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- FIGI¡RA 15 Sistems ElectromccÉnico de la ntaquina

Page 71: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 72: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 73: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

59

FIGURA 17 Estado de los componenies de los tableros Eláctricos

Page 74: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

60

'f=l:

FIGURA ls Est¿do de los eomponentes de ros tableros Eléetrieos

Page 75: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

6l

FIGURA 19 Estsdo de los connponentes de los tsbleros Eléctricos

Page 76: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

62

+.4 SISTEMA AUTOMATICO DE CONTROL IMPI-ANTADO

El sistema de

programable

características :

control irnplantado

Telemecanique TSX

utiliza un controlador kígico

171O con la siguientes

- Adaptación para los capatadores

- Conjunto de üsualización tlel

entradas/salidas.

de Zttr V,C.C..

estado del autómata y de las

En el anexo B se describe las caractedsticas del lenguaje de

prograrnación PL7-1 .

En el control irnplantado se utiliza un contador electrdnico

programable que le permite al Supen4sor programar el tiernpo total

que debe durar el enrollado realizando la parada autornáüca de la

rnáquina con un tamaño de rollo equivalente al üernpo de operación.

Como elenrentos captadores se uülizan sensores inducüvos que

brindan confiabilidad -y seguridad al sisterna cfclico del tren rie

carrera de la máqnina.

La figura 2O nruestra el sisterna donde están los sensores.

Page 77: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

63

2O Sisterura de tren de carrera con sensores inductivos

Page 78: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

64

El mando y la señalización de la nráquina están centrados en un

tablero en el fi'ente de la rnáquina.

La figura 2L muestra este tablero, para alojar los elementos de

control y de potencia se uüliza un cofre metiílico dividido en dos

sectores.

En la parte superior está el autómata, los rectificadores üpo puente

a 24VDC para alirnentar las electro vrálvulas del sistenra hidráulico, el

contador, los contactores y condensadores para los motores. En la

parte inferior se ubican los brakers fr¡sibles , trafos de control y el

sistema de arranque con reactancias para reducir la corriente de

arranque del motor principal. En la figura 22 se observa el cubil de

control.

+.+.1 Secuencia de rnaniobra

La rnaniobras de operacidn de la nraquina las podemos divirlir entre

pasos: determinar las condiciones iniciales, el arranque -y por ulünro

la parada.

A continuación se explicatt procedinrientos de nraniobra, los cuales s¿

contplenrentan con los ocllo planos del rnonta_ie de la nraquina que se

incluyen en el anexo A

Page 79: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

OJ

FIGURA 21 Tablero de Elementos de Control

Page 80: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

66

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htl**ffiffi\,

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FIGURA 22 Cubil de Contrsl

Page 81: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

67

+.+. 1. I Condiciones Iniciales

( rnirar planos en aner(o A y lenguajes de prog?mación, numettales

+.+.2 a 4.4.4 )

Después de energizar la rnáquin4 para iniciar el proceso se opera el

selector 50 con el cual se da RUN al autórnata ener$zándose

automáücarnente el motor de la bomba de aceite de lubricacidn de la

caja de engranaje y por presencia de flujo de a aceite se cien a el

swiche de pre$ón 82. También se energiza el nrotor de la bomba

hidráulica que proporciona la potencia para manejar el tren de

carrera. En el tablero de ntando se enciende HI y H2 que indican la

operación de estos motores. El tren de carrera que mueye los anillos

debe estar en la po$ción baja y tener actir¡ado el sensor 83 de

seguridad para affanque y paro. Antes de poner en funcionarniento

la máquina se puede subir o bajar el tren de carrera rnediante los

pulsadores 59 y 51O si es necesario.

El contador electrónico CE debe ser protramado por el superuisor,

en el üempo que debe durar el enrollado del hilo estiradq

determinando asf tamaño del rollo de hilo.

También se deben curnplir dos condiciones fundamentales para la

operacidn de la rnáquina pero que se controlan erteriorrnente como

son, tener la temperatura requerida en los rodillos estiradores

Page 82: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

68

calienteq mediante el flujo de aceite ténnico a ternperaürra

controlada y tener la alimentación de aire para compactado.

+.+.I.2 Arranque

(mirar planos anexo A y lenguaje de prog?rnación nurnerales 4.4.2

a 4.4.4).

La máquina inicia el proceso de estirado al activar el pulsador Stant,

54 actir¡ando dos sistemas de operación, el mecánico y el hidráulico:

- 5e energiza el contactor KM3 pertniüendo el affanque del ntotor

principal mediante reactancias reduciendo la corriente de arranque,

transcurridos de 1O a 15 segundos en el temporizador T2, entra el

contactor KMI quedando el ntotor en condiciones normales de

trabajo y se enciende el piloto H3, al nrisrno üempo se energiza la

solenoide EV5 que abre la lálrn¡la de paso de aire para compactado.

- A la vez se actira la electro dlrmla EYI de alta velocidad de flujo de

aceite y a los 6 segundos rnediante el ternporizado TI se actir¡a la

r¡álvr¡la EVZ que hace que el tren de calrera suba a alta velocidad

iniciando el ciclo de sube y baja que dá la forrna al rollo de hilaza.

Cuando el tren de carrera sube el cursor activa el sensor intermedio

Page 83: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

69

de la carr€ra 85 desactir¡ando la r¡álvula de alta velocidad" dejando

que el tren de carrera quede trabajando a la velocidad calibrada en

el $stema de regulacidn hidráulico y bajando y subiendo entre los

sensores BIl y 813 respectivamente.

Al iniciar la nnáquiná su ciclo de trabajo nonnal también se actira el

rele KAI proporcionando la alirnentación de 22O volüos para la

operación de los dos motores nomorfásicos que mueven las lerras P y

corazón que hacen mriable el tren de canera para darle una forma

consistente al rollo de hilaza estirada que se forma. Tanrbién se

energiza el rnotor rnonofásico que mueve la guía üpo dedo eütando

la formacidn de ranuras en el rodillo de caveno y se energiza el

motor venülador que extrae el aire caliente de la cabeza de la

máquina donde está el equipo de control .

+.+.I.3 Paro de la Maquina

La operación de parada de la máquina puede ser de tres formas,

automáücq manual o por emergencia.

El paro automáüco se dá al cumplirse el üempo prograrnado en el

contador CE éste üennpo puede tener un máxinno de 8 horas de

enrollado. El paro manual se hace con el pulsador s8, se realiza

IHY¡nld¡d Aut0noms tle Ostid¡¡tc

SECCION BIBLIOTECA

Page 84: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

?0

cuando no se requiere un tan¡año detemrinado de la bobina de hilo

estiradq en pruebas o por una eventualidad.

Al actir¡ar el progralna de paro ya sea rnanual o autonráüco y

además el cursor del tren de carrera operar el Sensor intermedio

85, se dá la órden de parada del motor principal, lo que a su vez

hace que se actiye el üempo T3 permiüendo que el tren de caÍTeya

conünúe funcionando, enrollando hilo debido a la inercia del motor,

cumplido este üempo se activa la yálvula de alta velocidad y la

rdlrn¡la de subida obligando al tren de carrera a subir haciendo un

enrollado o cabezada, en la parte superior del rollo.

Al desactir¡ar el motor principal, se desactiya la solenoide EV5,

cerrando la dlvula de surninistro de aire para compactado y se

desastiva el rele RI apagando los motores que mueven las ler¡as P y

corazón y las gufas dedo.

El motor de lubricacidn y el del sistenra hidráulico quedan en

funcionamiento, el contador se resetea automáücamente y después

de retirados los rollos de hilaza estirada puede arrancarse la

máquina nuevamente .

El paro de emergencia se hace con el pulsador en forrna de hongo

enganchable 51, el cual al ser actir¿ado desenergiza todo el $stema de

control de la máquina, parando totalmente la rnáquin4 para que se

revise la aver{a que causó la emergencia.

Page 85: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

7l

+.+.2 Lista de r'ariables

ENTRADAS

IO,OO

rqolro,o2

rop3

Selector ARRANQUE AUTóMATA

Swiche de Pre$dn

Sensor de Seguridad

Térrnico rnotores bonnba hidráulica

y térrnico motor de lubricacidn

Pulsador staÉ

Sensor intenredio

Contador Electrónico

Pulsador Stopt

Pulsador Subir

Pulsador Bajar

Sensor Subir

Sensor Bajada

Pulsador paro de emergencia

Térnrico Motor pri nci pal

Salida de Seguridad Autórnata

Piloto Dsparo Térrnico Motores

Contactor Bornba Lubri caci dn

IO,O+

rops

IOp6

\O,O7

rops

IO,O9

IO,lO

rqI1

V,OO

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B3

F2

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B5

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58

59

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o o,oo

o o,ol

o o.o2

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Page 86: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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o I,oIo 1p2

o 1ro3

o l,o¿l

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R1

HI

H2

LS

c3

CI

H3

LV3

LV2

LVl

Contactor Bontba Hi dráuli ca

Rele Control Motores ?20 volüos

Piloto Bomba Lubricacidn ON

Piloto Bomba Hidráulica ON

Solenoide Aire Compactado

Contactor Reactanci as Arranq ue

Contactor Motor Pri ncipal

Piloto Motor Principal ON

Elestro Válvula Bajada Anillos

Electro Válvula Subida Anillos

Electro Válvr¡la Alta Velocidad

RELES INTERNOS (MARCAS)

B OOO Condiciones iniciales

B OOI Condiciones de arangue

B OO2 Condiciones de seguridad

B OO3 Condiciones med¡a de carrera affanque y paro

B OO¿t Operación normal de la maquina

B OO5 Auxiliar del motor principal

B 006 Condición de parada

B OO7 Auxiliar motor principal

B OO8 Condicidn parada automáüco

B OO9 Condición subida de carrera final

B OlO Condición intermedia en bajada de carrera

B O11

B OI.2

Page 87: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

73

TEMPORIZADOS

T OO Tiernpo para después del arranque de la máquin4

actir¡ar el sisterna de seguridad a través del sensor de

seguridad 83.

T OI Tiempo para iniciar la subida del tren de carrera en el

affanque .

T OZ Tiempo de arranque del motor principal a través de

reactancias..

T 03 Tiernpo para que después de parar el motor principal

suban los anillos.

+.43 Prognama en Lenguaje de Instrucciones

El lenguaje booleano o lista de instrucciones que corresponden al

control diseñado es el siguiente:

CODIGO OPERANDO

5y oI5y oo

I O,OO

r op3

I 2,OO

L

s

L

A

A

Page 88: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

74

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A

o o,oo

I z,Ot

o op¿

o o,o2

o o,o3

I O,O2

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r oplo opz

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A

A

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Codigo Operando

I O,O¡[

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Page 89: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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B OO3

B OOI

B OO¿t

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B OO3

B 006

B OO7

B OOO

B OO5

Page 90: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

76

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B OOO

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B OO¿I

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Page 91: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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A

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B 006

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B 006

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B 006

B OO8

B OOz

B OO8

B OO8

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L

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Page 92: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

78

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Page 93: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

79

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lhlrrnld¡d Arlúnom¡ de Occidcntr

SECCION BIELIOTECA

Page 94: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

80

+.+.+ Prqgramación en Lenguaje de contactos

Sist:r¡'fiútnaticoFinel del ciclo

13,fl n,q 0,m r8,Bl IZ,Brl

r-------1sTn

L-------Jfl,02

HHIm7 8nl

T9lL-------J

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Page 95: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 97: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 98: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

s. coNcLuSIoNES

Es de $?n irnportancia para un estudiante universitario conocer a

nivel prúctico las técnicas y problemas que se pueden tener en una

ernpresa. Al realizar el proyecto de grado en una emPresa, el

estudiante pone en práctica y perfecciona sus conocirnientos que lo

caracterizan como un profesional iddneo, a la veZ que la emPresa se

beneficia de los alcances que pueda tener el proyecto. Por esta raZón

es de gran importancia promover vi$taq convenios y todo üpo de

actiüdades que conlleven a una mayor relacidn entre la Universidad

y las Empresas.

Los avances tecnológicos traen con$go gran competencia. Esto

obliga a las industrias a irnplantar sisternas de control automáüco

que peffnÍtan cuntplir requerimientos de calidad y productividad. La

automatizacidn con elenrentos de control con base

microprocesadores, como son los cornputadores y los PLC , ha tenido

una gran erpan$ón a nivel industrial,

trabajo puede serryir como material de

en los sistemas de control automáüco.

por esta razón el presente

consulta a quienes se inician

Page 99: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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WINTENTHUR, Rieter Catálogo de Partes Máquinas Rieter.

Page 100: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

86

ANEXO A Planos del sistema de control de la maquina Hestaradora

de Hilaza

Page 101: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 104: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

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Page 109: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

.H{EXO B

AIIE¡(O B LEttfrIAllE PL?-1 FARA AIIIOHATAA TELEDTECÁHIQIJE

nireccionamiento de Éntradas y selidas

gl direccionamiento de una ent-rada o de una salida se definecon los siguientes caracteres:

I (imput) para una entrada u 0 (output) para una salida.eI número de módulo:0 para el módulo de base,1, para el 1. módulo de extensión2, para eI 2, módulo de extensiónune comeEI nrlnero de Ia vf a (ver tabla a continuaciÓn) .

Ej emplos:- IrOl: Entrade n ' 4 del móduLo o (módulo de base)- 01,07: $alida n tt 1 de1 módulo 1 (1o, modulo deextensión)

Tlpoe de eutó'neter Ts( t1

TIPO lfunGrotde E/E

Entred¡e 8a11der Entrade¡rápidac

base TSX 17-10 20{128+8s)

de r0,00r0,11a

de 00.0000,07a

base TSX 17-20 20( 1?E-8 S )

de r0,00r0,11a

de 00,0000,07e

for24r0,25

base TSX 1?-20 34( 128+L2s )

de r0,00ro¡21a

de 00r 0000,11a

TO r24r0,25

ExtÉnsión pera Tsx17-10 o TSX 17-20

34(228+125)

de rxr 00a lxrZl

de Oxr 00a 0x,11

ll|rln|üd Aotlhoma de Occidcnte

SECCION B¡BLIOTICA

Page 110: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Entrada IO'OO y ealida 00,00

estas ? vlas pueden tener dos utilizaciones distintas:

0'perandoc

Licta de bitc o,perandoc

los 128 primeros bits internos ( de 8000 a B1?7) sonsalvaguardarlos después de un corte de tensión.

Vle utlLlaeelón pordefecto

utlI1caclón darpuár dceonfigurar

Entrada I0,00 entrada nornal Entrada de mando?rRUN/STOPfi autómata

Salida 00,00 Salida normal Salida nsEcUn autómata

lfeturalGse Dl!üo61,óü Nf¡ncroTE¡(l?-10

r¡ánlnoÍ8¡(17-20

Acccro Gneeoritura

ceP.

Bits entradassalidas

r, 110x,1

1Z48

7848

ql

317.?1..2

Bits entradasRápidas

Ll.J. Lq.

Ío,2511

Itu

no

'tt

Bits internos Bi 256 256 9l_

Bits sistema sYi ?4 z4 seg{rn i 1.3

Bits etapacra.fcet

xi 62 62 si 3.1

git memoriaintermedia

IM 1 1 no 2.7

Bits defectos sx, i 3x5 3x5 no 4.5

Page 111: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Licta de lae funoionee oPerandoe

Lieta de bite erctraídoe de f,un<rionec

llütureltzü Dt.rüoG1óü t{f¡naroT8¡(1?-10

ilárclnoTS(17-20

AeeGto ünecsritura

c¡p.

Temporizado¡es Ti 32 3Z 9a 7,.?

Contadores ci 15 15 9l- 2.3

Contador rápiOo c15 1 SI ?.6

Registrosdeslizaniento

sRi I B no ?.4

Peso a peSc SCi I I no 2.5

Natural-eza Dirección Númerorsxrr-ro

MáximoTSX17-20

Accego enescritura

cap.

Bits de regis.deslizamiento

sni. j 8x16 8x16 sL ?.4

Bits de paso apaso

sci. j 8x16 8x16 5a 2.5

Page 112: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

I¡icta de Ioc operandoc : bite ci¡tenac

(r)

s = Puesta a 1 o 0 por el sistemaU = Puesta a 1 o a 0 por e1 ueuarios -)u= Puesta a 1 por el sisteme y despues por eI usuarioU->S = Puesta a 1 por e1 usuario y después a 0 por el

sistema.

Bit Función Ertadofnlcl.¡1

Gectión(*l

CaP.

SYM | = erTsnqut Bn tfo (pussls sn tsnslún con pórdlds

de dctosl Provocs ls puesto s "O' de los dtlos0 S o tl>S 4.1

sYot ! = arronqug en cliente (puesle en tensidn sinpárdld8 ds dslos)

0 S o l,l>S 1.1

SYfFSYffiSYOT

basü dc tlempo: lm msbase de liempo: I sbgse do tlsmpo: 1 mm

SSS

SYffi Q = sgtsdo lnüeñ8b10 d8 leg s8lkt89 cü8nd0 s0gmduce un STOP autóm¡ta.

1 U

SYM | = pu06la E 'O' de lss sslid¡s en RtD'l. 0 U

sY10 Q = dofuclo ds E/S o de configunción 1 S 1.5

SYIS | = pils dsfrcluosa o sin pile S

SY11 ! = los pilotos ds l¡s salidas i¡dic¡n ¡l estado dslos blls ldsrnog F255 a 82¿10 o BGi6 a B?¡18par¡ TSX l7-i0 20 E/S.

0 U 1.5

sY15 | = el contador rÉpido Cl5(-l es igual el velorpnsoloccionado.

0 9>U 2.6

SYlE I = pgtlelón ds rcarms cads 10 s ds lss sslldsseslÉtices que hEn dispsrgdo por sobreintensidsdo corloc¡rculto.

0 u>s

SY17 I = |¿lor d0 un conlsdor (C0 I Cltt) < K (conslsrts) 0 S 2.3

SYIg 0 = Yslldaclón d6 ls lsrsa ráplds. I U ?.3

SYzI 1 (psr c6dlg0 opsnclón SET Én sl tratsmlsntoprel¡minarFinicisliz*ción dol Grcfuet. Fmmcsls puosta I't)' rt6 los slap8g acll|as y l8 pu85l8s '1' de las et¡pcs inicieles.

o u>s 3.24.8

SY22 t (psr código opergción SET en el tnil¡mieriloprcllmhsr) = pussla I '0' d8l GreEBl. FloyocalE gusstg a t' de todss la etcpss.

0 u>s J.l

4.8

sY20 I (per código opersción = en el trclamienloprsllmlnsrFl8tfttación dsl Grsfcsl. PsmllEwlid¡r un pr¡posicionsmignt0 dgl Grsfret.Pormils uslldsr proposlclon&miento del Gr¡bot (SFf S,RESEI K). Si esmanlsnldo s'1'provoca la Inm0blil¡Bclón dslGrEftBl.

0 U t .¡l3.21.6

t Abreviaturas ut zadas:

Page 113: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

códigoe opareelonae

(* ) EI posicionamiento de las etapas a 1 ó 0 €s efectivodespués de Ia validación por el bit sistema SYZ3. Lasinstrucciones = X1, : lIXl, gxi y n|(l deben de serutilizadas unicamente en eI tratamiento prelimina¡,

códigoOperaeión

Etgntftcedo qrcrandoeAeooiadoe

LLN

Leer el estado de:Lssr 0l 83t8d0 Invsrso d8:

I,O.B,SY,T,CSC.SRJ(.S

AAf.l

Y ol Eslsdo dB:

Y Bl Brtodo irntrso de:

l.CI.B,sYJ.Csc.sR¡.s

oON

O sl est¡do de:O Bl Bstado lff6rso ds

r,o,B,sY,T,cSG.SRJ(,S

xo o exeluslfB: 0l f63un8d0 lÚ01e0 dsl procÉsedof pusds sÉf sscfll0 Én

cuslquier posiciún ds uns serie de inslruccionesr,o,B,sYr,csc.sRx,s

N Neqeciún del rgsultcdo lógico dcf pmccs¡do¡ guedc ser cscrilo encuslqulür poslclÚn dE une 9tfl0 rls Instruceloncs

Ninouno

As¡gnsr Bl rosulisdo Bn:...L¡nz¡r un temporizndor en eslsdo l:

I.O.B.SY,SRJ(flT

= ftl Aglgnsr Bl r8sultsrlo nsgado Bn:..L¡nzcr un temporizsdot en estsdo 0:..

I.O,B.SY.SRToT

P Detect¡r un frente sobre cunlquier op¡r¡ndo (dursción de ciclo delautúmet8), debe de É918f ssoclsrto e un bn lilümo El- Frenta nscendefie L. PBi- FJtnls dssc8ndsnts Lt¡..PBl

B

s {ssu Püncr al sstado '1' un oporando pero pmor 8 ctro sstsogonndo utili¿¡r cl códi0o opereción R(eatn por¡ ¡l0uno¡bns SY qus ss ponsn s¡üomállcsm8nls 8 cero por el

Ei8tqmB)tursncar un trmpoflrsdor..Posicioncr un conlador ¡ un r¡lor K..Poner I 'l ' un psso do un p83o I psso:.. .

Poner n 'l'un bit de un ngistm:..Poslehnsr un8 rleps Grsftst I'1':..

I.O.E.SY.S

T

SCSRxfl

R (Rosel) Ponsr sl sslsdo 1)'un operando:...pEru ponsr a '1'. ulilizer el códi0o opareción SIn¡clsll¡ar un tomporlzBrlor:..Poner a t" un contador..Ponsr 8'0' los 18 blls ds un rsglslro:..Poner e t'un bil ds un reoiflm:..Poslclonar una slapa Grsfcst I 1)':..

I,O.E.SY,S

Tc

SRSRxr)

Page 114: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

códigoa oparacÍonar (contLnuactón)

códlgoOperaoión

Elgnlftcado opcrendotAeooiadoe

SET *R.sT *

=*

Estos 3 códigos operaciones tienenrespectivamente las mismasfunciones que los códigos S. R y =,pero actúan sobre varios bitsconsecutivos, I como máximo. Losbits son:- El primero: el que está

afectado aI código operación- El tlltimo: el bit que es

mrlltiplo de I menos 1.Ej: = *8018 a 8023

8018 = el primer bit8023 = e1 rlltimo bit (3xB)-1

IrOrBrX

CU I ncrementar (sobre frenteascendente) un contador, uñ peso apaso o un registro.

C (salvo C15 siTSX 1?-20)

scr SR

CD Decrém€ntar (sobre frenteascendente) un contador. paso apeso o un registro.

C(salvo C15 s:-TSX 17-20)

sc. sR

H A1 estado '1n. bloquear eI tiempoen curso de un temporizador.

T

J!4PiLABi

selto de una parte del progrema.Cuando -lMPi (1<I<127) es activo elprograma comprendido entre JMPi yLABi no es ejecutado.

Ninguno, ver2.1

NOP Instrucción nula. inoperante Ninguno

EP Fin de1 programa Ninguno

hlnnid¡tt Aut6noma de Occidantc

SE@ION BIBLIOTTCA

Page 115: A UTOMATIZACION DE UHA MAQUTNA

Inetruceione¡ Grafeet:

(*) 62 etapas máximo {etapas iniciales + etapas}

Códigoopareclón

Eignifioado O¡rerandocAroeiado¡

=¡=i Representa la etapa inicial i(*)(1<=i<=52), posibilidad de variasetapas

Secuencial

* a Representa 1a etapa i (*)( 1<=i<=62 )

Secuenci-a1

#i Actj-var la etapa i (1<=i<=62) ydesactivar la etapa €n curso

$ecuencial

# Desactivar Ia etapa én curso sinactivar una nueva etapa

Secuenci-al-

=r+POST Indica el- inicio del tratamientoposterior

Posteri-or

xi Bit asociado a la etapa i( f<=i{=62 )

Preliminar,secuencial y

posterior