Aplicación de la Guía GEMMA a la automatización de un proceso

AUTOR: DIEGO CABALEIRO SABÍN TUTOR: MARIA DEL CARMEN MEIZOSO LÓPEZ

SEPTIEMBRE DE 2013

TRABAJO FIN DE GRADO: 770G01A020

Objeto (I)

• Mejora de la automatización de las estaciones MPS-200 del Laboratorio de Automatización de la Escuela Universitaria Politécnica.

• Esta automatización la he realizado como proyecto de final de carrera presentado en la convocatoria de septiembre de 2012.

Objeto (II)

• Modificación de la programación de las estaciones para ajustarla a las recomendaciones de la Guía GEMMA.

• Optimización del proceso.

• Programación del modo de funcionamiento manual para la Estación de Almacenamiento.

• Implementación del tratamiento de fallos y modo test.

• Revisión de los planos eléctricos y neumáticos.

Estación de Distribución

Estación de Almacenamiento

Estación de Separación

Estación de Procesado

Estación de Clasificación

Estación de Pick&Place

Estación de Verificación

Proceso (I)

Fabricar los dos tipos de objetos (cilindros y relojes) en el menor tiempo posible

OBJETIVO

Proceso (II)

Estación de separación

PIEZA TIPO CILINDRO Salida secundaria

PIEZA TIPO REJOJ Salida principal

ENTRADA PIEZAS

Estación de almacenamiento (I)

• 24 posiciones

• Color de la pieza y fecha de almacenaje se guarda en la memoria del PLC

• Las piezas se van colocando de arriba abajo y de izquierda a derecha

• Las piezas son descargadas por orden de entrada, la primera en almacenarse es la primera en salir, respetando el color.

Estación de almacenamiento (II)

Estación de almacenamiento (III)

Modo test

Pantallas de explotación

Comunicaciones

• Para poder sincronizar el funcionamiento simultáneo de varias estaciones, formando un proceso en serie, es necesario que se comuniquen.

• Se realiza mediante MODBUS Ethernet.

• Se utiliza para conocer si la siguiente estación está preparada (libre) antes de enviarle una pieza.

Estación X Estación X+1

¿Esta libre la estación X+1?

SI Entrega Pieza

Sincronización por MODBUS Ethernet

• Las estaciones indican con un bit si están libres, es decir si están listas para recibir una pieza.

• Cada estación comprueba ese bit de la estación siguiente

para saber si puede enviarle una pieza.

• Para ello la estación utiliza la función de lectura READ_VAR para leer ese bit de la estación siguiente.

Tratamiento de fallos (I)

• Las acciones realizadas en un proceso duran un tiempo determinado, no infinito, por lo tanto podemos detectar un fallo cuándo alguna acción tarda demasiado tiempo en realizarse.

- POR SEGURIDAD -> Automatismo se detiene - Pilotos Q1 y Q2 parpadean alternativamente - Pantalla de explotación se indica código fallo

FALLO

Tratamiento de fallos (II)

Guía GEMMA

• Representa todos los estados en los que se puede encontrar un proceso de producción automatizado y las transiciones que se pueden realizar.

Aplicación de la Guía GEMMA (I)

Implementación de la Guía GEMMA

• La programación se organiza en tres módulos coordinados entre sí.

• Cada módulo es programado en una sección de grafcet.

Módulo de seguridad

D1: Parada de

emergencia

Normal

D1

Rearme

NOT IN_SetaEmergencia

IN_SetaEmergencia

1

F/Mando {}

F/Funcionamiento {}

F/Mando {A6}

F/Funcionamiento {E0,E100,…}

Módulo de mando

F4: Marcha de

verificación sin

orden

F1: Producción

Normal

A1: Parada en

el estado

inicial

D2:

Diagnóstico y/o

tratamiento de

los defectos

F6: Marcha de

test

A2: Parada

solicitada al

final de ciclo

A1

F1 F4

A2

AUTOMATICO MANUAL

STOP_CaC

NOT BIT_AutoMan

E10.x

BIT_AutoMan

INICIALIZAR

F4

A6

F6

NOT BIT_Test

F1

BIT_Test BIT_Fallo

D2

IN_Reset

A6

A6

E106.x

A6: Puesta del

sistema en el

estado inicial

A6: Puesta del

sistema en el

estado inicial

A1: Parada en

el estado

inicial

A6

A1

AUTOMATICO MANUAL

E106.x

INICIALIZAR

Módulo de funcionamiento

F1: Producción

Normal

Inicio ciclo

Fin ciclo

A6: Puesta del

sistema en el

estado inicial

Estación

inicializada

E100

E101

A6.x

E102

E106

1

E0

E1

F1.x

E2

E10

1

……

.

……

.

Demostración práctica