programación de plcs bajo iec-61131 y las directrices gemma

Programación de PLCs bajo IEC-61131 y las

directrices GEMMA

Fco Javier Molina Cantero

Dto. Tecnología Electrónica

IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7

LÍNEA DE LLENADO La figura muestra una máquina para el llenado de botellas. Los elementos que la

componen y su finalidad se describen a continuación

1. Para dosificar el líquido exacto se emplea un inyector con un cilindro neumático de simple efecto. Su posición por defecto es extendida (expulsión de líquido) y al presurizarlo se retrae y carga el inyector. Un final de carrera marcará el recorrido que debe realizar. Tenga en cuenta que la botella se llena en menos de 3 segundos.

2. Una cinta en movimiento continuo empuja las botellas hacia el inyector, no importa la acumulación de botellas. El control de esta cinta es externo, no corresponde al automatismo de la máquina).

3. La cinta C mueve la botella hasta que el detector de proximidad DP que se ala la correcta posición de la botella. Al terminar el llenado, C traslada la botella hacia otra cinta de transporte, cuyo control también es externo al automatismo


CuestionesAnalice, no programe, bajo la perspectiva

GEMMA los posibles estados del proceso descrito. Incluya un modo manual y la posibilidad de manipular los elementos mientras se realizan reparaciones. Diseñe además la consola de mando


F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada

D - Proceso en defecto

F2 Marcha depreparación

A1 Parada en el Estado Inicial

F1Producción normal

AUTO • MARCHA

CIP

Cond. Inicio Producción CIP = NB

Llenar la pintura

hasta el Mínimo de producción






A4 Parada

A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo

A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado


AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP

Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO = fin de un llenado

MARCHA

Hasta el final de la pintura

Al terminar una botella






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP

D3 Producción con fallos

Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenado

CF

MARCHA

CFC

F3Marcha decierre

CFP

Fin pintura

?

No es F3 sino D3 un error ya que el llenado se controla con el automatismo. Sería correcto si se tratara de un depósito con carga manual






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP


Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclos

CF

MARCHA

CFC






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP


Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado

CF

MARCHA

CFC

F4Marcha detest sinorden

MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización

F5Marcha detest consecuencia

Limpieza • RE

AUTO • RE






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización


Limpieza • RE

AUTO • RE

D1 Parada de Emergencia

MAN

CA

/CA

D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos

A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto

CE • AUTO

RE






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización


Limpieza • RE

AUTO • RE


MAN

CA

/CA



CE • AUTO

RE

A7 Establecimiento en unestado determinado

Tras un error, en este caso, preferimos reiniciar en lugar de continuar.






A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización


Limpieza • RE

AUTO • RE


MAN

CA

/CA



CE • AUTO

RE

Consola de Mando

AUTO MAN

Limpieza

EMERGENCIA REARME

Avería

Servicio

Parada obtenida

Parada solicitada

Marcha Parada

Fin de Ciclo

Cilindro Manual

Inyectar

Cinta

Marcha

Paro

Limpieza

Manual


Cuestiones Utilizando una arquitectura estándar, defina el

programa principal del automatismo basado en el GEMMA anterior.





A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización


Limpieza • RE

AUTO • RE


MAN

CA

/CA



CE • AUTO

RE

DB xx

GEMMA

Señales de Fx -Ax -Fx

Ax_EN

Fx_EN

Dx_EN

INIT_SQ

a1_en - a7_en

f1_en - f5_en

d1_en ... d3_en

init_sqSeñales de Proceso

END_Ax

END_Fx

END_Dx

DB xx

Ax

ENINIT_SQ

EN0

END_Ax

Proceso

ax_eninit_sq

DB xx

Fx

ENINIT_SQ

EN0

END_Fx

Proceso

fx_eninit_sq

DB xx

Dx

ENINIT_SQ

EN0

END_Dx

Proceso

dx_eninit_sq

AUTO MAN

Limpieza

EMERGENCIA REARME

Avería

Servicio

Parada obtenida

Parada solicitada

Marcha Parada

Fin de Ciclo

Cilindro Manual

Inyectar

Cinta

Marcha

Paro

Limpieza

Manual

PROG. ESTRUCTURADA ESTÁNDAR


Cuestiones Bloques con acciones propias diferenciadas

F1(FB_F1), F2 (FB_F2), F4 (FB_F4), F5 (FB_F5) A6 (FB_A6)

Bloques con acciones implementadas en otro bloque A2 – Se ejecuta FB_F1 hasta el final del ciclo de trabajo A3 – Se ejecuta FB_F1 hasta llenar una botella D2 – Ejecuta el bloque Manual (FB_F4) dentro de una avería D3 – Ejecuta el FB_F1 hasta el final del ciclo de trabajo

Estados sin acciones de proceso asociadas: A5 – Espera rearme A1, A4 – En parada a la espera de órdenes


Cuestiones Implicaciones: primera aproximación a los FB del

procesoLe indican al FB GEMMA el fin de las acciones

END_F4

El Modo Manual no tiene secuenciamiento o memorización

INIT_SQFin del ciclo de trabajo

(requerido por A2)

Fin del llenado

(requerido por A3),

En general, para cualquier FB con memoria o secuenciamiento de órdenes


Bloque GEMMA





A4 Parada




AUTO • MARCHA

Parada

Parada FinCiclo

CFO

CFC

CIP



CF

MARCHA

CFC


MAN • RE

AUTO • RE

CI

A6 Inicialización


Limpieza • RE

AUTO • RE


MAN

CA

/CA



CE • AUTO

RE

DB xx

GEMMA

A1_ENA2_ENA3_ENA4_ENA6_EN

F1_ENF2_ENF4_ENF5_EN

D1_END2_END3_EN

INIT_SQ

FB_A6FB_F1FB_F2FB_F4FB_F5

a1_ena2:ena3_ena4_ena6_en

f1_enf2_enf4_enf5_en

d1_end2_end3_en

init_sq

fb_a6_enfb_fb1_enfb_a6_enfb_a6_enfb_a6_en

AUTOMANLimpieza

/PERE

MarchaParadaParadaFC

END_A6

END_F1END_FillEND_F2END_F5

Señalización

Ejecución de Bloques

end_a6

end_f1end_fillend_f2end_f5


FB_GEMMA


Solución alternativa Al tratarse de un proceso muy sencillo, vamos a

desarrollar A6, A1, A2, A3, F2, F1 y D3 en un único bloque.

DB xx

FB_F2

END_F2 f2_endEN

INIT_SQ

Proceso

f2_en

init_sq

DB xx

FB_A6

END_A6 a6_endEN

INIT_SQ

Proceso

a6_en

init_sq

DB xx

FB_F1

END_F1 f1_endEN

INIT_SQ

Proceso

f1_enEND_Fill fill_end

init_sq

DB xx

FB_Normal

END_A6

END_F2

END_F1END_Fill

a6_end

end_f2

end_f1end_fill

EN

INIT_SQ

Proceso

fb_normal

init_sq


Nuevo FB_GEMMAA6

F1

A6

N A1_EN

N F1_EN

N D1_EN

F6_END

F2_END

AUTO • Marcha

N F2_EN

N END_F1N A1_ENN A1_EN

A1

N A6_EN

P1 INIT_SQ

F4

MAN • RE

A1

N FB_Normal

N FB_NORMAL

DB xx

GEMMA

A1_ENA2_ENA3_ENA4_ENA6_EN

F1_ENF2_ENF4_ENF5_EN

D1_END2_END3_EN

INIT_SQ

FB_NormalFB_F4FB_F5FB_D1

AUTOMANLimpieza

/PERE

MarchaParadaParadaFC

END_A6

END_F1END_FillEND_F2END_F5

F5 N F5_EN

END_F5 • AUTO • RE

A6

F2

N FB_Normal

A2 N A2_EN

ParadaFC

END_F1

N FB_F1

P1 INIT_SQ

N FB_F5

N FB_Normal

N F4_EN

N FB_F4

N FB_D1

N D3_EN

D1

A5

CA

RE

/CA

A1

N D3_EN

N FB_F1

CF

END_F1

D3

D1

MAN

N FB_F4MAN • /CA

A6A5

N A3_EN

N FB_F1

Parada

END_Fill

A3

F1

N A4_EN

Marchal

A4


Nuevo FB_GEMMA

ETC…..

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