DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA

PRÁCTICAS DE DISEÑO MECATRÓNICO

PRÁCTICA 1

DISEÑO DEL CONTROL DE BANDA TRANSPORTADORA

APLICACIÓN DE INGENIERÍA INVERSA

Responsable de la Práctica Ing. Marco Singaña

2

TEMA: DISEÑO DEL CONTROL DE BANDA TRANSPORTADORA _ APLICACIÓN

DE INGENIERÍA INVERSA

1.- OBJETIVOS:

Aplicar Ingeniería Inversa para diseñar el sistema de control de la banda

transportadora bajo diferentes condiciones de funcionamiento.

2.- EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR

Banda transportadora

Unidad de control de banda transportadora

PC con software XC Series Program Tool

3.-TRABAJO PREVIO

Consultar las características del PLC XINJE de la serie XCM-32T-E.

Verificar las conexiones de sensores y actuadores, conectadas al PLC XINJE de

las bandas transportadoras.

4.- CONOCIMIENTOS PREVIOS NECESARIOS

BANDAS TRANSPORTADORAS

Una banda o cinta transportadora es un sistema de transporte continuo formado

básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores. La banda es

arrastrada por fricción por uno de los tambores, que a su vez es accionado por un

motor. El otro tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función

es servir de retorno a la banda.

Las bandas transportadoras se usan principalmente:

Para transportar materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como

cereales, carbón, minerales, etc., aunque también se pueden usar para transportar

personas (escaleras mecánicas).

Como componentes en la distribución y almacenaje automatizados; que

combinados con equipos informatizados de manejo de palés, permiten una

distribución minorista, mayorista y manufacturera más eficiente, permitiendo

ahorrar mano de obra y transportar rápidamente grandes volúmenes.

Las tiendas o centros comerciales suelen contar con bandas transportadoras en

los cajeros para desplazar los artículos comprados.

Las estaciones de esquí también usan bandas transportadoras para remontar a los

esquiadores.

SERVOMOTORES AC GSK

Los servomotores tienen encoder incluidos en su sistema que retornan al

servodrive la información de posición y velocidad.

Amplio rango de velocidades desde 0 a 3000 rpm, características de torque

estables desde velocidad baja hasta alta velocidad.

Alta velocidad y precisión, se puede alcanzar las 3000 rpm con una precisión de

1/10000 fracción de revolución.

3

CARACTERÍSTICAS SERVOMOTOR AC GSK

Diseño óptimo, prolijo y compacto, larga vida útil en el modo de trabajo nominal.

Inercia del motor acorde con la carga.

Sellado hermético completo y de alta confiabilidad para satisfacer las necesidades

ambientales de la industria.

Óptima correspondencia con el driver servo de CA para lograr una perfomance

inmejorable.

SOFTWARE DE PROGRAMACION XC SERIES PROGRAM TOOL

El software que se utiliza para programar el PLC XINJE de la banda transportadora es

XC SERIES PROGRAM TOOL. A continuación se describe algunas características de

este software.

Inicialmente se deberá seleccionar Inicio/ XC Series Program Tool, posteriormente

se deberá pulsar ENTER.

4

Esperar un corto intervalo de tiempo hasta que se carguen todas las configuraciones

del software.

Para iniciar con la programación, primero se debe crear un nuevo proyecto para poder

seleccionar el PLC a utilizar, este paso es esencial para el futuro funcionamiento y

correcto desarrollo del programa.

Aparece una pantalla con todos los PLC compatibles con este software. En

Laboratorio, se selecciona el PLC XC3-48, el cual posee 28 entradas y 20 salidas.

En la parte inferior de la pantalla principal del programa se puede verificar el PLC elegido.

La interfaz tiene los siguientes componentes.

5

Ítem Nombre Descripción

1 Barra de Titulo Nombre de Archivo y ruta de acceso

2 Barra Menú Elegir la operación a realizar de listas desplegables

3 Barra de Herramientas Convencionales Iconos con funciones básicas

4 Barra de Entrada Símbolos de instrucciones de entrada

5 Ventanas Seleccionar los archivos correspondientes

6 Barra de Herramientas del PLC Incluye cargas, descargar y ejecutar

7 Otros Incluye operaciones especiales

8 Área de Edición Programa de entrada

9 Barra de Información Muestra la lista de errores

10 Barra de Estado Muestra el modelo del PLC, estado de operación

11 Barra de Instrucciones Lista de instrucciones u operaciones

A continuación se debe verificar la conexión entre el PLC y el computador, eligiendo el

COM correcto.

Esta verificación se la realiza con el icono de la parte superior de la pantalla del

programa mostrado a continuación.

6

Al acceder al icono mediante un clic, aparece la siguiente pantalla en la cual se debe

presionar el botón Automatic Detection para que el computador pueda verificar la

conexión, en este caso el COM designado es COM1.

Para programar se tiene las siguientes funciones con sus respectivas teclas, como por

ejemplo F5 que crea un contacto abierto.

5.- PROCEDIMIENTO PRÁCTICO

Lea detenidamente y verifique la funcionalidad del siguiente programa:

Línea 1: Activar el servodriver que controla al servomotor, mediante la salida Y5. Se

activará mediante una memoria especial del PLC llamada M8000.

Línea 2: Leer el valor que toma el sensor óptico de la banda transportadora, según

pase o no un objeto. La señal del sensor está conectada a la entrada X11 del PLC.

La entrada X1, activa un temporizador no acumulativo T0 seteada a un valor de 50

segundos. Pasado este tiempo, la banda transportadora deberá empezar a

desplazarse.

Línea 3: Se dispone del contacto abierto de respuesta del temporizador T0, el mismo

que activará a una memoria M3, para que se mantenga enclavada con sí misma. Para

su desactivación y seguridad, está conectado un contacto cerrado de la memoria M2.

Línea 4: La memoria M3, al activarse, cumplirá dos funciones específicas:

Mueve un valor decimal K300000 hacia un registro D0, el mismo que se usará

para controlar la velocidad del servomotor que está dada en KHz.

7

Mover la banda transportadora a la posición programada, a través de una señal

enviada a la salida Y0 mediante el comando DPLSF (Instrucción de 32 bits que

genera pulsos continuos a través de frecuencia variable.), a la velocidad indicada

en el registro D0

Línea 5: La entrada X12 lee el estado del sensor óptico del otro extremo de la banda,

al detectar un objeto, ésta se cerrará y activará a una memoria M1, la misma que se

auto-enclavará con su propio contacto. Un contacto de la memoria M2, desactivará la

memoria M1.

Línea 6: Al activarse la memoria M1, permitirá la activación de la función DPLSR que

controla la velocidad, posición y aceleración de la banda, ésta hará que la banda se

desplace una posición K400000 (expresada en pulsos) y a una velocidad que guarda

el registro D0 (anteriormente seteada). Todo esto se realiza en sentido contrario, ya

que en forma paralela, la memoria M1 envía una señal SET a Y1, que es la encargada

de la inversión de giro de la banda transportadora.

Línea 7: La memoria especial M8170 es la encargada de dar a conocer cuando Y0 ha

llegado a la posición programada, mediante un solo pulso, pero se activa con el flanco

de bajada, es decir cuando alcanzó la posición. Esta memoria especial activará una

memoria M2, limitada con la memoria M1 para asegurar M8170 no active M2 antes de

lo deseado (la memoria especial M8170 se activará todas las veces que Y0 ha llegado

a la posición programada).

Línea 8: La memoria M2, tiene las siguientes funciones:

Enviar una señal de RESET a la salida Y1, activada anteriormente para la

inversión de giro.

Resetear todo el programa para evitar que algún contacto quede enclavado,

esto permitirá que el programa funcione en forma cíclica e indefinida.

8

Activar una memoria M10, con enclavamiento de sí misma. Esta línea de

programación contiene un contacto cerrado del temporizador T10 para

desenclavar a M10.

Línea 9: La memoria M10 es la encargada de escribir una señal en bit a la salida Y14

(esta salida puede conectarse a la otra banda transportadora para sincronizar

movimientos).

M10 también activa un temporizador T10, que se encarga de mantener en alto la señal

enviada a Y14 por el tiempo de 20 segundos, además el uso de contactos cerrados del

temporizador permite desenclavar las contactos enclavados anteriormente para esta

función.

6.- ANÁLISIS DE RESULTADOS

Explique la operación de la banda transportadora al correr el programa analizado.

Tomar en cuenta el comportamiento de la banda ante señales emitidas por los

sensores.

7.- CUESTIONARIO

7.1 Explique cuál es la función de las siguientes salidas: Y0, Y1, Y5 del PLC.

7.2 Explique para qué sirve, como se interpreta los campos de los siguientes

comandos: DPLSF, DPLSR

8.- COMENTARIOS Y CONCLUSIONES

Comente los aspectos que Usted considere más significativos como conclusión del

desarrollo de la práctica.

9.- RECOMENDACIONES

Mencione los aspectos para el mejor desarrollo de la práctica, ya sea modificando el o

los procedimientos, o sugiriendo nuevos experimentos.

10.- BIBLIOGRAFÍA

Indique los libros, folletos, apuntes, direcciones de correo que respalden la información

que usted utilizó para complementar la práctica.