10. puesta en marcha del proyecto
Transcript of 10. puesta en marcha del proyecto
Escuela Universitaria de
Ingeniería Técnica Naval
C.A.S.E.M.
Pol. Río San Pedro
11510 Puerto Real (Cádiz)
Tel. 956016046. Fax. 956016045
AVISO IMPORTANTE:
El único responsable del contenido de este proyecto es el alumno que lo ha
realizado.
La Universidad de Cádiz, La Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Naval, los
Departamentos a los que pertenecen el profesor tutor y los miembros del Tribunal de
Proyectos Fin de Carrera así como el mismo profesor tutor NO SON
RESPONSABLES DEL CONTENIDO DE ESTE PROYECTO.
Los proyectos fin de carrera pueden contener errores detectados por el Tribunal de
Proyectos Fin de Carrera y que estos no hayan sido implementados o corregidos en
la versión aquí expuesta.
La calificación de los proyectos fin de carrera puede variar desde el aprobado (5)
hasta la matrícula de honor (10), por lo que el tipo y número de errores que
contienen puede ser muy diferentes de un proyecto a otro.
Este proyecto fin de carrera está redactado y elaborado con una finalidad académica
y nunca se deberá hacer uso profesional del mismo, ya que puede contener errores
que podrían poner en peligro vidas humanas.
Fdo. La Comisión de Proyectos de Fin de Carrera
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Naval
Universidad de Cádiz
Cortesía Artabro Samdeu
ÍNDICE
1. OBJETO DEL PROYECTO ........................................................................................................................ 13
1.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 13
1.2. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES ..................................................................................................... 14
1.3. SISTEMA PREEXISTENTE .................................................................................................................. 15
1.3.2. PRESTACIONES DEL SISTEMA ACTUAL .................................................................................... 17
1.4. REQUISITOS PARA EL NUEVO SISTEMA ........................................................................................... 21
2 BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO .............................................................................................. 29
2.1 INTRODUCCIÓN GENERAL AL GRANALLADO .................................................................................... 29
2.1 SISTEMAS DE ACELERACIÓN DEL ABRASIVO ................................................................................. 30
2.1.1 Granallado por aire comprimido .............................................................................................. 30
2.1.1.1. Granallado a presión (inyector de granallado) .................................................................................31
2.1.1.2 Granallado por inyección con sistema de succión ............................................................................31
2.1.1.4 Granallado por vacío de aire comprimido y por inyección de vacío. ................................................34
2.1.2 Granallado por turbina centrífuga ........................................................................................... 35
2.2 SISTEMA DE CIRCULACIÓN Y LIMPIEZA DEL ABRASIVO .................................................................... 36
3. BASES TECNOLÓGICAS DE LA PINTURA AIR-LESS ............................................................................. 41
3.1 NECESIDAD Y OBJETIVOS DEL PROCESO DE PINTADO. ..................................................................... 41
3.2 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE ..................................................................................................... 42
3.3 ESPESOR DE LA PELÍCULA ................................................................................................................. 43
3.4 MEDICIÓN DEL ESPESOR DE LA PELÍCULA SECA ............................................................................... 43
3.5 MÉTODOS DE APLICACIÓN ............................................................................................................... 44
3.5.1 APLICACIÓN CON BROCHA ....................................................................................................... 44
3.5.2 APLICACIÓN CON RODILLO ...................................................................................................... 45
3.5.3 PISTOLA DE AIRE (CONVENCIONAL) ......................................................................................... 45
3.5.3.1 Pistola de aire (recipiente de presión) ..............................................................................................46
3.5.4 PISTOLA AIRLESS ...................................................................................................................... 47
3.5.4.1 Condiciones durante la aplicación ....................................................................................................50
3.5.4.2 Condiciones límite .............................................................................................................................50
3.5.4.3 Condiciones extremas .......................................................................................................................51
3.5.4.4 Precauciones de seguridad ...............................................................................................................52
4. JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR ASÍ COMO DEL SERVOVARIADOR .................................. 55
4.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 55
4.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERVODRIVES LEXIUM ........................................................ 56
4.2.1 TENSIONES DE ALIMENTACIÓN Y POTENCIAS DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM. .............. 56
4.2.2 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA CEM ......................................................................... 57
4.2.3 SEGURIDAD .............................................................................................................................. 57
4.2.4 FRENADO ................................................................................................................................. 57
4.2.5 CONTROL DE MOVIMIENTO LEXIUM 05 .................................................................................. 58
4.2.6 INTEGRACIÓN .......................................................................................................................... 58
4.2.7 CABLEADO ................................................................................................................................ 59
4.2.8 PUESTA EN MARCHA................................................................................................................ 59
4.2.9 HERRAMIENTA DE DIALOGO .................................................................................................... 59
4.2.9.1 Terminal de 7 segmentos integrado .................................................................................................59
4.2.9.2 Terminal LCD remoto ........................................................................................................................59
4.2.9.3 Powersuite ........................................................................................................................................60
4.2.10 VISTA GENERAL DE LAS FUNCIONES DEL SERVOVARIADOR LEXIUM 05 ................................ 60
4.2.10.1 Control de movimiento ...................................................................................................................60
4.2.10.1.1 Funciones de ajuste ................................................................................................................61
4.2.10.1.1.1 Toma de origen con búsqueda de captadores .....................................................................61
4.2.10.1.1.2 Toma de origen inmediata ...................................................................................................62
4.2.10.1.1.3 Desplazamiento manual .................................................................................................63
4.2.10.1.1.4 Autoajuste de la asociación servovariador-motor ..........................................................64
4.2.10.1.2 Modos de explotación ............................................................................................................65
4.2.10.1.2.1 Modos de posicionamiento. ...........................................................................................65
4.2.10.1.2.1.1 Modo de posicionamiento punto a punto. ............................................................65
4.2.10.1.2.1.2 Modo reductor electrónico eje eléctrico ...............................................................65
4.2.10.1.3 Funciones de velocidad...........................................................................................................65
4.2.10.1.3.1 Regulación de velocidad con control de posición ...........................................................65
4.2.10.1.3.2 Regulación de velocidad instantánea .............................................................................66
4.2.10.1.4 Modo de funcionamiento regulación de corriente .................................................................66
4.2.10.1.5 Modos de funcionamiento del servovariador Lexium 05 .....................................................67
4.2.10.1.5.1 En el modo local .............................................................................................................67
4.2.10.1.5.2 En el modo de bus de campo ........................................................................................67
4.3 CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS SERVOMOTORES BSH ......................................................... 67
4.3.1 INTRODUCCIÓN........................................................................................................................ 67
4.3.2 CARACTERÍSTICAS PAR/VELOCIDAD ......................................................................................... 68
4.3.3FUNCIONES GENERALES ........................................................................................................... 69
4.3.4 GRADOS DE PROTECCIÓN ........................................................................................................ 70
4.3.5 FRENO DE APARCAMIENTO (SEGÚN MODELO) ....................................................................... 70
4.3.6 ENCODER INTEGRADO ............................................................................................................. 71
5. CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES ....................................................................................... 75
5.1 PRESTACIONES NECESARIAS PARA LOS MOTORES DE ELEVACIÓN .................................................. 75
5.1.1 Cálculo de la potencia de los motores de elevación ................................................................. 75
5.1.1.1 Potencia necesaria para la elevación a máxima carga y máxima velocidad ......................................77
5.1.1.2 Par debido a la elevación a máxima carga y máxima velocidad ........................................................78
5.1.1.3 Corriente nominal .............................................................................................................................78
5.2 PRESTACIONES NECESARIAS PARA LOS MOTORES DE TRASLACIÓN ................................................ 79
5.1.1Resistencia debida al desplazamiento de las masas ................................................................. 79
5.2.2 Potencia necesaria para el desplazamiento de las masas ....................................................... 80
5.2.3 Resistencia debida a la acción del viento ................................................................................. 80
5.2.4 Potencia necesaria para vencer la presión del viento .............................................................. 81
5.2.5 Resistencia debida a la aceleración de las masas rotantes ..................................................... 81
5.2.5.1 Momento dinámico de inercia ..........................................................................................................81
5.2.5.2 Par debido a las masas rotantes o par de aceleración ......................................................................82
5.2.5.3 Potencia debida a la aceleración de las masas rotantes ...................................................................82
5.2.6 Resistencia debida a la aceleración de las masas lineales ....................................................... 82
5.2.7 Potencia necesaria para vencer la aceleración de las masas lineales ..................................... 82
5.2.8. Par resistente .......................................................................................................................... 83
5.2.9 SUMATORIO: ............................................................................................................................ 83
5.2.10 Potencia máxima continua .................................................................................................... 83
5.2.11 Par máximo del motor o par de arranque ............................................................................. 84
5.2.10 Consumo de corriente en condiciones nominales .................................................................. 85
5.2.11 Potencia del motor con sobrecarga ....................................................................................... 86
5.2.12 Consumo de corriente trifásica en las peores condiciones .................................................... 87
5.3 ELECCIÓN DEL TIPO MOTOR............................................................................................................. 88
5.4 TIPO DE SERVICIO ............................................................................................................................. 89
5.5 FACTOR DE MARCHA........................................................................................................................ 90
5.6 ELECCIÓN DEL MODELO DE SERVOMOTOR BSH .............................................................................. 90
5.7 CÁLCULO DE LA RELACIÓN DE REDUCCIÓN PARA EL MOVIMIENTO VERTICAL ................................ 92
5.8 CÁLCULO DE LA RELACIÓN DE REDUCCIÓN PARA EL MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN ................ 94
5.9 COMPARACIÓN ENTRE LAS PRESTACIONES DE LOS SERVOMOTORES Y LOS MOTORES DE
INDUCCIÓN ............................................................................................................................................ 95
5.10 COMPROBACIÓN DE QUE LOS MOTORES ELEGIDOS TRABAJAN DENTRO DE SU CURVA
PAR/VELOCIDAD .................................................................................................................................... 96
6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE ........................................ 101
6.1 SELECCIÓN DEL MODO DE CONTROL DEL SERVO-VARIADOR ........................................................ 101
6.1.1 FUNCIONALIDADES DE LAS ENTRADAS DIGITALES SEGÚN EL MODO SELECCIONADO .......... 102
6.1.1.1 Modo de control local i/o ...............................................................................................................102
6.1.1.2 Modo de control bus de campo ......................................................................................................103
6.2 POSIBILIDADES DE TRABAJO EN CADA MODO ............................................................................... 104
6.2 AJUSTES EN MODO DE CONTROL POR BUS DE CAMPO .................................................................. 105
6.2.1 AJUSTE DE PARÁMETROS EN EL MODO PUNTO A PUNTO (PTP) ........................................... 106
6.2.2 AJUSTES DEL EJE (AUTO-AJUSTE) ........................................................................................... 109
6.2.3 HACIENDO UN REFERENCIADO Y MOVIMIENTOS PUNTO A PUNTO (PTP) ............................ 111
6.2.3.1 Haciendo un movimiento de referencia (home) .............................................................................111
6.2.3.2 Movimientos punto a punto (ptp) ..................................................................................................114
6.3 COMUNICACIONES CON EL SERVOVARIADOR ............................................................................... 115
7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL ......................................... 117
7.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 117
7.1.2 VENTAJAS DE LA ESTANDARIZACIÓN ..................................................................................... 118
7.1.2 AHORRO DE TIEMPO POR REUTILIZACIÓN ............................................................................ 118
7.1.3 MODO SIMULADOR ............................................................................................................... 118
7.1.4 TIEMPOS DE PARADA REDUCIDOS ........................................................................................ 119
7.2 EDITOR GRAFICO DE UNITY PRO .................................................................................................... 119
7.2.1 MENÚS DESPLEGABLES ......................................................................................................... 120
7.2.2 CATALOGO DE HARDWARE ................................................................................................... 120
7.2.3 EXPLORADOR DE PROYECTOS ............................................................................................... 122
7.2.3.1 Editor de configuración ...................................................................................................................122
7.2.3.2 Editor de datos ................................................................................................................................123
7.2.3.3 Directorio de movimiento ...............................................................................................................124
7.2.3.4 Editor de comunicación ..................................................................................................................124
7.2.3.5 Editor de programas .......................................................................................................................125
7.2.3.6 Editor de tablas de animación ........................................................................................................126
7.2.3.7 Editor de pantallas de operador .....................................................................................................126
7.2.3.8 Editor documentación ....................................................................................................................127
7.2.4 VENTANA DE RESULTADOS ................................................................................................... 128
7.2.5 VENTANA DE TRABAJO .......................................................................................................... 128
7.3 PROCEDIMIENTO PARA LA CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE DEL AUTÓMATA EN UNITY PRO. .. 129
7.4 CONFIGURACIÓN DE LA RED ETHERNET: ....................................................................................... 131
7.5 CONFIGURACIÓN DE EJES :............................................................................................................. 131
7.6 METODOLOGÍA Y DESCRIPCIÓN GENERAL: .................................................................................... 134
7.7 ARQUITECTURA DE LA APLICACIÓN ............................................................................................... 136
7.8 REQUISITOS DE SOFTWARE............................................................................................................ 137
7.9 CONFIGURACIÓN DE TAREAS MAESTRAS: ..................................................................................... 137
7.10 CONFIGURACIÓN DEL BUS CANOPEN: ......................................................................................... 138
7.10.1 EDITOR DEL BUS CANOPEN. ................................................................................................. 138
7.10.2 AÑADIR UN DISPOSITIVO AL BUS ......................................................................................... 140
7.10.3 ACCEDER A LAS PROPIEDADES DEL DISPOSITIVO EN EL BUS .............................................. 141
7.11. ANALIZAR Y GENERAR PROYECTO .............................................................................................. 143
7.12 SIMULAR PROYECTO .................................................................................................................... 143
8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER ............................................................................ 147
8.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 147
8.1.1 FUNCIONES MÁS ESPECÍFICAS ............................................................................................... 148
8.1.2 PRESTACIONES ....................................................................................................................... 148
8.1.3 OBJETIVOS A CUMPLIR POR UN SISTEMA SCADA .................................................................. 149
8.2 NUESTRO SOFTWARE SCADA ......................................................................................................... 149
8.2.1 VIJEO-DESIGNER .................................................................................................................... 149
8.2.2 VIJEO-DESIGNER RUNTIME .................................................................................................... 150
8.3 CREACION DE UN PROYECTO EN VIJEO DESIGNER ......................................................................... 150
8.3.1 INSTALAR LA APLICACIÓN ...................................................................................................... 150
8.3.2 CREAR UN PROYECTO NUEVO ............................................................................................... 150
8.3.3 CONFIGURAR UN NUEVO DESTINO ....................................................................................... 151
8.3.4 CONFIGURAR LA COMUNICACIÓN CON EL HARDWARE DEL CONTROLADOR ....................... 152
8.3.5 DISEÑAR LOS DISTINTOS PANELES GRÁFICOS ........................................................................ 152
8.3.6 EJECUTAR LA COMPROBACIÓN DE ERRORES ......................................................................... 153
8.3.7 COMPILAR EL PROYECTO ....................................................................................................... 153
8.3.8 INSTALAR VIJEO DESIGNER RUNTIME EN LA MÁQUINA DE DESTINO ................................... 153
8.3.9 DESCARGAR EL PROYECTO EN LA MÁQUINA DE DESTINO .................................................... 153
8.3.10 EJECUTAR EL PROYECTO ...................................................................................................... 153
8.3.8.A Generar proyecto ...........................................................................................................................154
8.3.8.B Simular proyecto .............................................................................................................................154
8.4 ENTORNO DE TRABAJO DE VIJEO DESIGNER .................................................................................. 155
8.5 VENTANAS DE TRABAJO ................................................................................................................. 155
8.5.1 Ficha “Fichero” y “Edición” ................................................................................................. 156
8.5.2 Fichas “Generar” y “HMI” ................................................................................................. 156
8.5.3 Fichas “Variable” e “Informe” .............................................................................................. 157
8.5.4 Fichas “Ver” y “Dibujo” ...................................................................................................... 157
8.5.5 Fichas “Herramientas” y “Ventana” .................................................................................. 158
8.5.6 Ficha “Ayuda” ....................................................................................................................... 158
8.5.7 NAVEGADOR O EXPLORADOR DE PROYECTOS ...................................................................... 158
8.5.7.1 Vijeo Manager .................................................................................................................................158
8.5.7.2 Proyecto ..........................................................................................................................................159
8.5.8 CAJA DE HERRAMIENTAS ....................................................................................................... 160
8.5.9 ZONA DE RETROALIMENTACIÓN ........................................................................................... 160
8.5.10 PANELES BASE ...................................................................................................................... 161
8.5.11 LISTA DE OBJETOS GRÁFICOS ............................................................................................... 162
8.9 PANTALLAS DE NUESTRO PROYECTO ............................................................................................. 162
8.9.1 PANTALLA DE SELECCIÓN DE IDIOMA .................................................................................... 163
8.9.2 PANTALLA PRINCIPAL ............................................................................................................. 164
8.9.3 PANTALLA DE POSICIONADO ................................................................................................. 165
8.9.4 PANTALLA DE GRANALLADO .................................................................................................. 166
8.9.5 PANTALLA DE LAVADO CON AGUA SALADA .......................................................................... 167
8.9.6 PANTALLA DE LAVADO CON AGUA DULCE ............................................................................ 168
8.9.7 PANTALLA DE PINTADO ......................................................................................................... 168
8.9.8 PANTALLA DE CONTROL DE MOTORES .................................................................................. 169
8.9.9 PANTALLA DEL EQUIPO DE GRANALLADO ............................................................................. 170
8.9.10 PANTALLA DEL EQUIPO DE PINTADO ................................................................................... 171
8.9.11 PANTALLA DE ALUMBRADO ................................................................................................. 172
8.9.12 PANTALLA DE SUPERVISIÓN DEL CUADRO DE PROTECCIÓN ............................................... 173
8.9.14 PANTALLA DE CHEQUEO DE LA TORRE ................................................................................ 173
8.10 PROCEDIMIENTO PARA LA CREACIÓN DE OBJETOS GRAFICOS .................................................... 174
9. ELECCIÓN DEL HARDWARE................................................................................................................... 179
9.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 179
9.2 ELECCIÓN DE LOS DIFERENTES MÓDULOS ..................................................................................... 179
9.2.1 ELECCIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN Y EL PROCESADOR .......................................... 180
9.2.1.1 Elección del procesador ..................................................................................................................180
9.2.1.2 Elección de la fuente de alimentación ............................................................................................182
9.2.2 ELECCIÓN DEL MÓDULO DE COMUNICACIÓN ETHERNET ..................................................... 184
9.2.3 NÚMERO DE ENTRADAS DIGITALES ....................................................................................... 185
9.2.4 NÚMERO DE SALIDAS DIGITALES ........................................................................................... 188
9.2.5 NÚMERO DE ENTRADAS ANALÓGICAS .................................................................................. 190
9.2.6 NÚMERO DE SALIDAS ANALÓGICAS ...................................................................................... 194
9.2.7 DETERMINACIÓN DE CANALES DE CONTEO RÁPIDO ............................................................ 194
9.2.8 DETERMINACIÓN DEL BASTIDOR NECESARIO ........................................................................ 195
9.2.9 ELEMENTOS ADICIONALES ..................................................................................................... 196
9.2.9.1 Sistema de alimentación ininterrumpida ( S.A.I ) ............................................................................196
9.2.9.2 Borneros de conexión desenchufables para los distintos módulos de e/s ....................................199
9.2.9.3 Elementos de conexión entre bastidores........................................................................................203
9.2.9.4 Módulos de entradas salidas distribuidas .......................................................................................206
9.2.9.4.1 Telefast abe-7cpa410 ...................................................................................................................206
9.2.9.4.2 Telefast ABE-7CPA412 ............................................................................................................207
9.2.10 CONEXIÓN A LOS CONECTORES FCN .................................................................................... 208
9.2.10 DIRECCIONAMIENTO DE LOS MÓDULOS EN CONFIGURACIÓN MULTIRACK ....................... 209
9.2.11 ELEMENTOS DE HARDWARE NECESARIOS PARA NUESTRO PROYECTO .............................. 210
10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO ................................................................................................. 213
10.1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 213
10.2 DIRECCIONAMIENTO DE LAS ENTRADAS/ SALIDAS DEL M340 A TRAVÉS DE UNITY PRO.............. 214
10.2.1 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS DIGITALES DDI3202K .......................... 214
10.2.2 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE SALIDAS DIGITALES DRA 1605 ............................... 216
10.2.3 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS ART 0414 ....................... 216
10.2.4 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS AMI 410 ........................ 218
10.2.4 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE PROCESADOR BMX P34 2010 ............................... 219
10.2.4 MONITORIZACIÓN REMOTA CON WEBGATE ....................................................................... 220
10.2.4.1 Características del Web ................................................................................................................220
10.2.4.2 Requerimientos para configurar Web Gate ..................................................................................221
10.2.4.3 Tipos de conexiones Web Gate .....................................................................................................221
10.2.4.4 Configuración de Web Gate ..........................................................................................................222
10.2.4.5 Configuración del control de acceso al Web Gate ........................................................................223
10.2.4.6 Configuración del panel inicial del Web Gate ...............................................................................224
10.2.4.7 Configuración del panel o ventana emergente .............................................................................224
10.2.4.8 Configuración de las variables ......................................................................................................225
10.2.4.9 Protección del Servidor Web/Web Gate contra usuarios no autorizados ....................................225
10.2.4.10 Conexión a Web Gate .................................................................................................................225
10.3 EXPORTACIÓN DE PROYECTOS Y VARIABLES DESDE UNITY PRO .................................................. 226
10.3 VINCULACIÓN DE LAS VARIABLES DE UNITY PRO XL CON VIJEO DESIGNER .................................. 228
10.4 EXPORTACIÓN IMPORTACIÓN DE PROYECTOS CON VIJEO DESIGNER ......................................... 231
PRESUPUESTO .......................................................................................................................................... 233
GLOSARIO ................................................................................................................................................. 237
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................... 255
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN ......................................................................................................... 255
GUÍAS DE AUTOMATIZACIÓN .............................................................................................................. 257
UNITY ................................................................................................................................................... 259
HMI ...................................................................................................................................................... 263
SERVOMOTORES BSH Y SERVOVARIADORES LEXIUM .......................................................................... 264
ELECTRICIDAD Y MÁQUINAS ................................................................................................................ 266
ORTOGRAFÍA Y GRAMÁTICA ................................................................................................................ 266
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 13
1. OBJETO DEL PROYECTO
1.1 INTRODUCCIÓN
El proyecto que nos ocupa va encaminado al diseño de un sistema
semiautomático que permita el control y explotación de una torre para tratamientos
superficiales como las que se encuentran en el astillero de NAVANTIA en Cádiz, una
de ellas propiedad de la empresa GADITANA DE CHORREOS Y LIMPIEZA, y la otra
de la empresa INDASA.
Para su elaboración nos vamos a basar en fotografías obtenidas in situ, en la
escueta información de su placa de características, y en la información facilitada por
operarios de la empresa GADITANA DE CHORREOS Y LIMPIEZA, como por
ejemplo su peso. Esta información podría ser poco fiable, así que como tal, se tratará
con reservas. Se deberá entender sin embargo, que las ecuaciones y cálculos contenidos
en este proyecto sin son correctos, y que cualquier error en los resultados será debido a
la razón anteriormente expuesta. Desafortunadamente ni la empresa antes citada, ni la
diseñadora y constructora de la torre ARTABRO SANDEU, se han mostrado dispuestas
a facilitar información referente al equipo en cuestión. No así INDASA, que en una
segunda visita del autor al astillero de Navantia en Cádiz facilitó de mano de sus
empleados a pie de obra información referente al número y tipo de motores, así como
sobre las posibilidades de control mediante autómata y mando a distancia,
prescripciones de seguridad y uso normal previsto, respetando en todo momento la
confidencialidad del diseño de una maquina que se encuentra bajo patente.
La idea para la realización de este proyecto nace de la visita que el autor realizó
a la planta de Navantia en Cádiz como alumno de la asignatura ―Transformaciones y
Reparaciones Navales‖. Dado lo novedoso de esa torre, no estaba incluida en el libro
publicado por el profesor de la asignatura, D. Miguel Ángel de la Huérga Mendoza, con
el mismo título que la asignatura, y editado por el servicio de publicaciones de la
Universidad de Cádiz.
La automatización ya está integrada en la torre fabricada por la empresa
ARTABRO-SANDEU S.L., pero con un hardware de varias empresas distintas y con un
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 14
nivel tecnológico superado en la actualidad. Así que se pretende por un lado aplicar las
posibilidades de la tecnología actual, y por otro optimizar todos los elementos en una
plataforma única de un mismo fabricante, aprovechando en lo posible elementos ya
existentes en la máquina, tales como: diferenciales, interruptores magneto-térmicos,
mando a distancia por radio etc.
Se mostrará por un lado la disposición observada en la torre, y por otro la que se
propone, y que cuenta como ventajas con un hardware mono-empresa, control e
inspección mediante sistema SCADA e integración de funciones predefinidas con
bloques funcionales que nos permitirán realizar operaciones habituales con la única
necesidad de la definición de parámetros.
Se ha optado por una disposición ―abierta‖ y ―evolutiva‖, que posibilite integrar
otras funciones en el futuro, sin más que añadir el hardware necesario y modificar la
programación según los requerimientos de estas. Lo que se consigue gracias a las
posibilidades de expansión del autómata elegido, Modicon M-340, y a la utilización de
una plataforma con bus CanOpen. Así, sería posible por ejemplo, integrar en un futuro
en la misma torre labores tales como soldadura o corte de planchas para cesáreas o
ampliaciones.
1.2. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Con el término ―tratamientos superficiales‖ se pretende englobar al granallado o
chorreado, aclarado con agua salada, aclarado con agua dulce y pintado. El granallado
consiste básicamente en la limpieza de las incrustaciones y oxidaciones en una
superficie metálica por medio de la abrasión que ejercen partículas metálicas a las que
se ha comunicado energía cinética impulsándolas con aire a comprimido. Tras esta
operación se procede a eliminar el polvo resultante lavando el forro del buque con agua
salada. Para eliminar los residuos de sal se realiza un segundo lavado con agua dulce
que deja la superficie en condiciones óptimas para su pintado, que sería el último paso
del proceso. Sobre las labores de chorreado y pintado se aportará más información en
los capítulos 2 y 3.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 15
1.3. SISTEMA PREEXISTENTE
La torre fabricada por Artabro Sandeu S.L se desarrolló con la finalidad de
facilitar y acelerar los trabajos superficiales en los forros de los buques citados en el
punto anterior. Antes del desarrollo de esta máquina, estos trabajos se realizaban con el
auxilio de andamios, o bien con la ayuda de grúas extensibles o plataformas elevables
de las comúnmente usadas en la construcción y otros campos de la industria. Estas
máquinas aunque evidentemente ayudan en la realización de los trabajos, adolecen de
algunas de las características de nuestra torre. Por un lado, no están específicamente
diseñadas para estos fines y por otro, los trabajos se siguen realizando de forma manual.
La torre es una estructura rígida prismática vertical de 30 metros de altura, por
aproximadamente 2,5 de ancho y 5,5 de largo, realizada con disposición en celosía tipo
―V‖ invertida. Sobre las aristas de dicha viga se desliza verticalmente una plataforma
horizontal a modo de montacargas, tirada por cables unidos a un contrapeso en el lado
opuesto de la torre. Disposición esta, que permite el uso de motores de menor potencia,
ya que así necesitaremos sólo aquella que permita la elevación de la carga no
equilibrada, como en cualquier sistema de ascensores; al contrario de lo que sucede en
las grúas, que sí requieren de la potencia necesaria para elevar la totalidad de la carga.
En la parte superior de la estructura se encuentra el sistema motriz de elevación, que
consiste básicamente en una polea con un motor con la relación de reducción necesaria
para las velocidades requeridas en los trabajos a realizar.
Dispone de dos motores de inducción trifásicos para desplazamiento y uno para
elevación controlados mediante variadores de velocidad de la marca SEW
EURODRIVES. El ―cerebro‖ del sistema está constituido por un autómata TSX micro
37 de la casa TELEMECANIQUE y una pantalla de acceso secuencial MAGELIS XBT
H811050, del mismo fabricante. El sistema puede funcionar en modo semiautomático,
manual por medio de una botonera, y también en modo manual a control remoto
mediante un mando a distancia de la casa IKUSI, modelo TM-60, que mantendremos en
nuestro proyecto
La estructura vertical se desplaza horizontalmente sobre unos raíles no
permanentes dispuestos sobre el plan del dique. Esto quiere decir que su posición y
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 16
longitud vienen determinados tanto por las dimensiones del buque como por las del
dique. La distancia del carril de rodadura al forro del barco viene definida por los
procesos a realizar. Dependiendo de estos, habrá que hacer ajustes en los útiles (léase
toberas, pistolas, mangueras, etc.) para no tener que mover los raíles.
Sin embargo, la semiautomatización de la que dispone la torre es muy limitada,
y parece ser que en la actualidad la mayoría del tiempo se utiliza en modo manual; sobre
todo en lo que respecta al granallado, por dos razones principales: la primera la
irregularidad y discontinuidad de los defectos, que a veces hacen inviable el trabajo de
forma continua; y la segunda, la propia naturaleza del granallado (aplicación de un
chorro de aire y partículas metálicas de carácter puntual). Estas dos razones también
condicionarán las posibilidades de nuestro diseño, y mantendrán en parte esas
limitaciones.
Con el fin de solventar el segundo de los problemas citados (el carácter puntual
del chorro), se utilizan toberas giratorias mediante el principio de acción y reacción. El
dispositivo que se utiliza consiste básicamente en un cilindro con un eje giratorio unido
al tubo de granalla, con una o dos toberas situadas con el ángulo adecuado con
respecto al eje del tubo de granalla, para producir el giro; al mismo tiempo que incida
sobre el forro del buque en ángulo oblicuo para favorecer el desprendimiento de la
cascarilla por abrasión. Una aproximación gráfica a este dispositivo se muestra en la
figura 2.8 del siguiente capítulo.
Además, como es obvio, dispone de un cuadro eléctrico con interruptor general
diferencial, interruptores magneto-térmicos adecuados, disyuntores, relés y contactores.
Se obviará el cálculo y la definición pormenorizada de estos elementos y se excluirán
también del capítulo relativo al presupuesto, por encontrarse ya instalados en la torre
(con leves diferencias); planteándose el sistema que aquí se propone como una mejora
del existente, con lo cual, supondremos que se aprovecharán los elementos compatibles.
Además, este proyecto va dirigido a la automatización, tanto en su vertiente de software
como de hardware, no a la instalación eléctrica. Si nos referiremos sin embargo, a la
definición y cálculo de los motores, tratados en los capítulos 4 y 5.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 17
1.3.2. PRESTACIONES DEL SISTEMA ACTUAL
En el punto anterior se citan los elementos constitutivos del hardware del
sistema de control de nuestra torre. En lo referente al dialogo hombre maquina se
dispone de una pantalla de explotación de acceso secuencial a funciones MAGELIS XBT
H 811050, que en definitiva no es más que un display o visualizador de ocho
segmentos y dos líneas, con unas posibilidades de control y supervisión muy limitadas.
La figura 1.1 muestra la apariencia de la citada pantalla de explotación.
Dado que nuestra estructura tiene posibilidad de desplazamiento respecto a dos
ejes (horizontal o X y vertical o Y), mediante la MAGELIS citada podemos escoger a lo
largo de qué eje movernos y con qué velocidad.
Figura 1.1
Panel frontal Magelis XBT-H811050 instalado
Fuente: El autor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 18
Figura 1.2
Tapa del cuadro de control con Magelis XBT-H811050 y botonera
Fuente: El autor
En la tapa del cuadro de protección eléctrica se han dispuesto la pantalla de
explotación Magelis con las cinco teclas de control ESC , , MOD, y ENTER,
como puede apreciarse en las figuras 1.1 y 1.3; y los botones para el control manual
mostrados en la figura 1. 2, con las siguientes funciones:
Manual
Estado
Automático
Bajar
Subir
Izquierda
Derecha
Aumentar velocidad
Disminuir velocidad
Desplazamiento vertical
Desplazamiento horizontal
Fuente: el autor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 19
Reset de alarmas
Alumbrado torre
Figura 1.3
Panel frontal Magelis XBT-H811050
Fuente: Magelis Range User Guide. January 98 Schneider Electric
Sobre la plataforma se ha dispuesto otra botonera para el trabajo en modo
manual, como se muestra en la Figura 1.4, con posibilidad de controlar las siguientes
funciones:
Manual
Bajar
Subir
Izquierda
Derecha
Aumentar velocidad
Disminuir velocidad
Seta de emergencia
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 20
Figura 1.4
Botonera instalada sobre la plataforma
Fuente: el autor
Aunque el sistema actual dispone de un cierto grado de automatización, este solo
se refiere al sistema de desplazamiento y presenta ciertas carencias, algunas de las
cuales se citan a continuación:
Inexistencia de un sistema de enrollamiento del cable de alimentación.
Ausencia de sistema de supervisión y explotación ―SCADA‖.
Mala situación del puesto de supervisión, ya que este, más el cuadro de mando y
protección se hayan situados en la base de la torre, y por tanto, expuestos a las
proyecciones tanto de granalla como de pintura o agua.
Exposición de los operarios a la atmosfera de granalla, agua o pintura cuando se
encuentran trabajando en la plataforma.
Ausencia de un sistema de diagnostico de averías en tiempo real, tanto de los
motores como del sistema en su totalidad.
Falta de un sistema anticolisión para obstáculos imprevistos.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 21
Imposibilidad de realizar un control estadístico automático tanto de la superficie
tratada como del rendimiento de la pintura o granalla
Inexistencia de un sistema de control de niveles de los productos, tales como
pintura o granalla; así como de control de parámetros como presión de aire,
pintura, temperatura y revoluciones de los motores etc.
1.4. REQUISITOS PARA EL NUEVO SISTEMA
Una vez analizadas las limitaciones o deficiencias detectadas en el actual diseño,
se aportarán posibles soluciones.
Empezaremos por determinar las tareas a encomendar a la máquina, y las
prestaciones que se le exigirán; de algunas de las cuales ya dispone pero con ciertas
limitaciones, y a partir de ahí se definirán los equipos y programación necesarios para
su consecución.
Definiremos ahora las posibilidades de las que se quiere dotar al sistema:
Trabajo en modo manual o semiautomático.
Posicionamiento
Lectura y determinación tanto de posición como de velocidad.
Granallado
Lavado agua salada
Lavado con agua dulce
Pintado
Posibilidades de ampliación y modificación del sistema por medio de un
‖sistema abierto evolutivo‖
Elaboración de estadísticas de los procesos a realizar.
Además queda abierta la puerta a otras aplicaciones distintas de las previstas,
como podrían ser: trabajos de soldadura, o cortes para cesáreas o ampliaciones, como ya
se mencionó con anterioridad. Así mismo, se sugerirán cambios en la disposición de
elementos para mejorar la ergonomía y la salud laboral.
Para subsanar las citadas carencias se proponen las siguientes soluciones:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 22
Instalación de un sistema automático de enrollamiento y desenrollamiento
del cable de alimentación.
Instalación de un sistema de supervisión ―SCADA‖.
Instalación de una cabina de control en la cumbre de la torre
Procurar que la mayoría de los trabajos se puedan realizar mediante
supervisión desde la cabina de control climatizada, y que los operarios no
trabajen en la plataforma ascendente/descendente.
Configurar un sistema de diagnostico y alarmas en tiempo real visible en
todo momento desde cualquiera de las pantallas ―SCADA‖, que controlen el
estado tanto de los motores como de cualquier sensor y accionamiento.
Instalar un sistema anticolisión que mejoré las actuales posibilidades de
parada automática, limitadas a las que ahora se realizan solo en el caso de
alcanzar los topes de final de carrera.
Dotar al sistema de un control estadístico de procesos incluido en el
programa Vijeo Designer.
Incluir un sistema de control de niveles de los productos, tales como pintura
o granalla, así como del control de apertura y cierre de las válvulas tanto de
estos productos, como de las de agua o aire. También será posible el control
de las presiones de aire y pintura, velocidad, revoluciones, temperatura y par
de los motores.
Pasaremos a continuación a exponer brevemente las posibilidades actuales y las
opciones propuestas.
El actual sistema de alimentación eléctrica de la torre consta única y
exclusivamente de una manguera que se encuentra enrollada manualmente con la
maquina estibada (Figura 1.5), y que con la torre en funcionamiento se extiende
manualmente a lo largo del dique. Esto supone tener a un operario tendiendo el cable, o
la opción más práctica disponer toda la longitud del cable a lo largo del dique, dejándolo
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 23
tendido en ida y vuelta. Aunque esta opción también dará problemas de enganches si no
se realiza una supervisión visual constante.
Figura 1.5
Manguera de alimentación eléctrica estibada bajo la torre
Fuente: el autor
Para abordar este problema se podrían aportar varias soluciones como son:
Tambor de enrollamiento automático sobre la misma torre, que
guiaría una manguera aislada, sobre la losa del dique, tal y como se
muestra en la figura 1.6.
Tambor con la misma disposición que el anterior pero, depositando la
manguera sobre la coronación del dique. Esto aleja la manguera de la
humedad y del medio de trabajo, pero debido a la densidad de
canalizaciones en esta zona resulta excesivamente complicado.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 24
Figura 1.6.
Tambor de enrollamiento automático
Fuente: http://www.cavotec.com/es/puertos-y-terminales/cadenas-portacables_50/
Cadena portacables en la coronación del dique. Con el mismo
inconveniente del sistema anterior. Además, de la excesiva longitud
del dique, que hace inviable este sistema. Esta opción se muestra en
la figura 1.7.
Figura 1.7.
Cadena portacables
Fuente: http://www.cavotec.com/es/puertos-y-terminales/cadenas-portacables_50/
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 25
Guías eléctricas con escobillas en la coronación del dique. Esto
elimina la necesidad de un sistema de enrollamiento y su
programación. Pero es un sistema demasiado rígido e inseguro, en
una zona además donde se hace complicado disponer más
instalaciones como ya se ha puntualizado anteriormente.
De las posibles soluciones nos decantaremos por la del tambor enrollador
automático, que mediante la correcta programación permitirá mantener constante la
tensión del cable de alimentación, tanto en marcha adelante como atrás.
Se opta por la instalación de una pantalla de supervisión SCADA de la casa
Telemecanique modelo XBTGW750, con una pantalla de 15‖ y 16.777.216 colores.
Frente a la actual presenta las ventajas de mayor información disponible, de forma más
intuitiva, pantalla táctil, posibilidad de monitorización en tiempo real de los trabajos
realizados mediante cámara de televisión, así como información en formato audio.
Aunque esta pantalla no incluye entrada de video es posible conectarle una cámara web
a través de uno de sus puertos USB. De preferir una entrada exclusiva para video podría
utilizarse una pantalla modelo XBTGT7340 de prestaciones casi equivalentes pero con
una numero de colores bastante menor (65.536).
En cuanto a la situación del puesto de supervisión habría que decir que en su
emplazamiento actual (la base de la torre), se hace muy difícil el acceso durante los
periodos de funcionamiento de la maquina, y es esa la razón por la cual los trabajos se
realizan normalmente con el auxilio de una botonera en la plataforma de trabajo. Aquí
se sugiere sustituir esa ubicación, por otra mucho más segura, ergonómica y lógica en la
coronación de la torre; lugar no expuesto a la caída de partículas o líquidos, con buena
visibilidad, posibilidad de ser climatizada, y desde el que se puede controlar vía cámara
de vídeo la realización de los trabajos, así como el estado de todos los sensores.
Los puestos de trabajo en la plataforma podrían ser eliminados en muchos casos,
ya que estos se supervisarían desde la cabina de control, por realizarse de forma
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 26
automática; y se tendría la posibilidad de controlar su ejecución a través del visualizador
de video presente en casi todas las pantallas SCADA de nuestro programa. Esto nos
llevaría a un ahorro de mano de obra y a una mejora de las condiciones laborales, ya que
evitaríamos la exposición a agentes nocivos como pinturas, disolventes y granalla. La
cámara de vídeo se situaría en la parte superior de la plataforma de trabajo lo
suficientemente alejada y protegida de forma adecuada de las proyecciones.
El hecho de disponer de una pantalla de visualización y control SCADA nos
ofrece la posibilidad de disponer en todo momento mediante la configuración adecuada
de información relativa a los procesos, al estado de funcionamiento de los equipos, a
recibir avisos de alarma en cualquier pantalla, y a saber en caso de parada intempestiva,
qué la ha provocado, y con ello, cómo subsanar el fallo. Contaremos por tanto, con
diagnostico de averías y supervisión en tiempo real. Con respecto a las paradas debidas
a accionamientos de sensores o finales de carrera, habría que decir que si bien lo
habitual en automatismos cableados es establecer una configuración de interruptores en
serie con la bobina del contactor, haciendo que la apertura de cualquiera de ellos
provocase la desconexión del mismo, y por tanto, la parada del motor o accionador
implicado; en casos de automatización programable como el nuestro, conectaremos
cada interruptor a una entrada digital independiente, de forma que no solo cortemos la
alimentación en cuestión, sino que además sepamos qué sensor ha provocado la parada.
Esto complica y encarece el sistema, pero simplifica enormemente la localización de
averías y fallos de funcionamiento.
En el sistema actual la parada se puede realizar bien de forma manual, mediante
la botonera, o bien de forma automática cuando alguno de los sensores de final de
carrera (Figura 1.8) llega al límite de su recorrido previsto (Figura 1.9). Queda sin
embargo, sin contemplar la posibilidad de que un objeto extraño se deposite o caiga por
accidente en el camino de la torre. Este hecho podría provocar averías tales como
sobrecalentamiento de motores, o en el peor de los casos accidentes personales debidos
a atropellos o descarrilamientos.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 27
Figura 1.8
Conmutador final de carrera
Fuente: el autor
Figura 1.9
Tope final de carrera
Fuente: el autor
Por ello se ha decidido proveer a la torre de unas barras laterales a baja altura
(como las mostradas en la figura 1.10), que paren los motores en caso de colisión con
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 1. OBJETO DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 28
algún objeto imprevisto. El principio es básicamente el mismo, interruptores
normalmente cerrados, que al contacto con algún obstáculo se abren y transmiten esta
información digital al PLC; el cual actúa en función de su programación, dejando
además constancia de tal evento, de manera que se pueda averiguar la razón de la parada
y saber cuál es el actuador implicado en cada una de ellas.
Figura 1.10
Barras laterales anticolisión
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 29
2 BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
2.1 INTRODUCCIÓN GENERAL AL GRANALLADO
El granallado es una técnica de tratamiento superficial por impacto con el cual se
puede lograr un excelente grado de limpieza y simultáneamente una correcta
terminación superficial. En líneas generales es utilizado para:
• Limpieza de piezas de fundición ferrosas y no ferrosas, piezas forjadas, etc.
• Decapado mecánico de alambres, barras, chapas, etc.
• Shot Peenning (aumenta la resistencia a la fatiga de resortes, elásticos, engranajes,
etc.),
• Limpieza y preparación de superficies donde serán aplicados revestimientos
posteriores (pintura, cauchos, etc.)
En forma general podemos decir que el granallado es el bombardeo de partículas
abrasivas a alta velocidad (65-110 m/seg.) que al impactar con la pieza tratada produce
la remoción de los contaminantes de la superficie.
Hasta la década de los años 30 el granallado se realizaba solamente con picos de
aire comprimido. Aún ahora es el único método que se puede utilizar para ciertos
trabajos como el mantenimiento de estructuras armadas.
El granallado en líneas de producción y en forma automática se hizo posible con
la aparición de la turbina centrífuga de granallado. El sistema de granallado por turbina
centrifuga es mucho más productivo que el de aire comprimido. Además logra una
mayor uniformidad en la preparación superficial.
El tipo de material, el tamaño y forma de las partes y la condición de la
superficie a limpiar, más la especificación que define la terminación superficial, tienen
influencia directa sobre la selección del sistema de granallado, del abrasivo, y la
definición del procedimiento. Hay casos en que pueden ser necesarios otros métodos de
limpieza antes y después del granallado, para lograr mejores resultados en los
revestimientos.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 30
Los sistemas de granallado pueden dividirse en 6 subsistemas básicos:
1 - Sistema de aceleración de la granalla.
2 - Sistema de circulación y limpieza de la granalla.
3 - Sistema colector de polvos.
4 - Cabina.
5- Sistema de movimiento o sostén de las piezas a granallar.
6 - Controles e instrumentación.
2.1 SISTEMAS DE ACELERACIÓN DEL ABRASIVO
Existen dos formas de acelerar la granalla:
Granallado por aire comprimido
Granallado por turbina centrifuga
2.1.1 GRANALLADO POR AIRE COMPRIMIDO
Este sistema es de muy bajo rendimiento, por lo cual es más adecuado para
trabajos pequeños donde no son necesarios caudales altos. Es un sistema flexible, pues
el transporte de la granalla puede realizarse en dirección horizontal y mediante cañerías
de goma. Estas características le permiten ser utilizados en la preparación de superficies
de estructuras armadas reemplazando a las herramientas manuales.
Para el granallado en líneas de producción, es de muy alto costo comparado con
el sistema de granallado centrifugo. Por ejemplo para arrojar 1100 Kg por minuto se
requiere un compresor de 1650 Hp y 33 operarios con picos de 10 mm de diámetro a 6.5
Kg/cm2. Mientras que para realizar el mismo trabajo con turbinas centrifugas se
necesitan solamente 100 Hp repartidos en 1 o en varias turbinas en una misma máquina,
controlada por 1 o 2 operarios según el diseño de ésta última.
Dentro de este sistema existen dos variantes:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 31
2.1.1.1. Granallado a presión (inyector de granallado)
La tolva de inyección de granalla es el dispositivo de granallado más antiguo.
Consiste en un recipiente abierto, a la salida del cual se ha montado un inyector que
introduce la granalla en la corriente de aire. El flujo de aire comprimido genera un vacio
en la entrada de abrasivo, con cuya ayuda el abrasivo es inyectado en la corriente de
aire.
Debido a que parte de la presión existente debe convertirse en velocidad ya en el
inyector, el rendimiento de estos sistemas es más bajo cuando se usan estos dispositivos.
Dispositivos que se desarrollaron al principio de la historia de la tecnología del
granallado con arena, porque en aquella época no usaban el aire comprimido como
medio de aceleración sino vapor. Por ello estos dispositivos solo se usan cuando son
suficientes poca penetración y bajo rendimiento de granallado.
La diferencia entre los dos sistemas radica en el tipo de construcción de cada
uno.
2.1.1.2 Granallado por inyección con sistema de succión
Se muestra un dibujo en sección de una pistola de un inyector de arena como un
ejemplo de las plantas que trabajan de acuerdo con el sistema de succión. La tobera de
impulsión propiamente dicha está al frente (5). Aquí el abrasivo circula a una velocidad
máxima de 65 m/s.
Todos los modelos diferentes de este tipo de construcción requieren, sin
embargo, una segunda tobera adicional para la inyección(4), que está instalada en la
parte interior de la carcasa o cuerpo de la pistola (1) y utiliza aire comprimido (2) para
generar el vacio necesario dentro de la pistola de granallado con arena. Este vacío hace
que el abrasivo sea absorbido de la línea de entrada (3) proveniente de la tolva.
El modelo mostrado en la ilustración 2.1 opera según el sistema de succión. La
toma de entrada normalmente hecha de goma, conecta la pistola con el embudo colector
del depósito de granalla.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 32
Figura 2.1. Corte de un inyector de granallado por el sistema de succión
Fuente: KIESS GmbH & Co. KG
El vacío generado por la tobera del inyector causa una corriente de succión que
actúa como un transporte neumático que lleva el material abrasivo desde el embudo
colector hasta la pistola, donde es absorbido por el aire a presión proveniente de la
tobera de inyección a través de la tobera de impulsión.
Así que, una mezcla de aire expandido, aire secundario del aporte neumático y
abrasivo fluye a través de la tobera de impulsión.
Figura 2.2 Palancas de mando para equipos de granallado
Fuente: Clemco Industries Corp.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 33
En general, la mencionada relación de la tobera es de 1 a 4. Esta es la proporción
entre las áreas de los taladros de la tobera de inyección, por un lado, y la tobera de
impulsión propiamente dicha por el otro.
2.1.1.3. Granallado por inyección con sistema por gravedad
La aceleración del abrasivo también se puede llevar a cabo con la aportación por
gravedad por medio de tobera de cabecera que están equipadas con dos toberas y operan
de acuerdo al principio de inyección.
Una parte considerable de la energía suministrada por el aire comprimido se usa
para el transporte neumático y la distribución del abrasivo. Este inconveniente es
solventado en plantas equipadas con una cinta transportadora alimentada por un tanque
en el sistema por gravedad.
Cuando se analizan plantas de chorreado que operan con aire comprimido la
velocidad de impulsión del medio abrasivo, así como el rango de ajuste juegan un
importante papel.
Figura 2.3 Granallado por inyección con sistema de recogida por gravedad
Fuente: Fuente: KIESS GmbH & Co. KG
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 34
El valor máximo de la velocidad de impulsión alcanza unos 80 m/s en el sistema
por gravedad. La velocidad de impulsión puede ser mejor regulada en este sistema que
en el de succión. En muchos casos se prioriza al sistema de inyección por gravedad en
las plantas con aire comprimido debido a sus mejores posibilidades de regulación,
comparadas con el sistema de succión. Esto también se aplica al sistema de presión. Un
mejor ajuste es a menudo mas importante en lo que se refiere a plantas para el
tratamiento de acabado de superficies (plantas de acabado y de granallado fino). Así
como para el equipo para el sistema de shot peening.
Además, los dispositivos para el procesamiento de abrasivo (colector en
cascada) pueden montarse fácilmente a la salida de la cinta transportadora en el caso de
la inyección por gravedad; esto además asegura la adecuada accesibilidad.
Se consideran de alto rendimiento aquellos en los que se usan principalmente ya
que operan a alta presión, altas velocidades y con no demasiado aire.
2.1.1.4 Granallado por vacío de aire comprimido y por inyección de
vacío.
Los dispositivos de aire comprimido pueden usarse como dispositivos de
granallado para alcanzar altos rendimientos, y los de inyección pueden usarse para
trabajos más simples de desbastado.
La cabeza de soplado de salida cuya carcasa sella completamente el perímetro de
la superficie de impacto, es un caso típico de este sistema. En general la tobera de
impulsión se encuentra situada en el centro de la cabeza de soplado; esta tobera se
abastece de abrasivo proveniente de una tolva a presión atmosférica con un contenedor
de vacío situado en él, al igual que un colector integrado.
Tras haber impactado en la pieza de trabajo el abrasivo es conducido de vuelta
por el vacío creado en el borde de la cabeza de soplado, y es procesado de nuevo.
La corriente de aire de vacío para el transporte de vuelta del abrasivo también se
puede generar por medios de vacío independientes. Esto se aplica principalmente en las
grandes plantas donde trabajan varias unidades de granallado con ese sistema al mismo
tiempo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 35
Es, sin embargo, posible conectar más unidades de granallado entre unidades de
granallado y medios de vacío de acuerdo con las respectivas distancias. El vacío
necesario está entre 0,2 y 0,5 bares.
Tales sistemas se pueden usar para cualquier abrasivo reciclable, por ejemplo,
granalla y granulado de acero colado, corindón de hornos eléctricos o partículas de
cristal, así como para abrasivos no reutilizables.
Figura 2.4 Principio de funcionamiento del granallado por vacío de aire comprimido y por
inyección de vacío.
Fuente: KIESS GmbH & Co. KG
2.1.2 GRANALLADO POR TURBINA CENTRÍFUGA
El granallado por turbina centrífuga es, entre las técnicas actuales de limpieza
superficial, el método más económico y con un medio ambiente no contaminado.
Las turbinas arrojan el abrasivo mediante fuerza centrífuga en dirección,
velocidad y cantidad determinada. El funcionamiento de las turbinas es similar al de un
ventilador o una bomba centrífuga. Las máquinas granalladoras pueden utilizar
múltiples turbinas posicionadas de modo que el abrasivo llegue a toda la superficie de
las piezas a granallar. El número de turbinas montadas en una máquina queda
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 36
determinado por la forma y tamaño de las piezas a limpiar. Usualmente la potencia de
granallado instalada es la necesaria para lograr la terminación superficial deseada, en
una sola pasada y con una velocidad adecuada.
2.2 SISTEMA DE CIRCULACIÓN Y LIMPIEZA DEL ABRASIVO
Esta es la parte del equipo que se encarga de recircular y limpiar la granalla para
lograr un funcionamiento continuo.
En los equipos de granallado convencionales después de chocar la granalla
contra la pieza, el abrasivo cae en una tolva de recolección debajo de la máquina y es
llevada por gravedad o por un sin fin a un elevador de cangilones. El elevador lleva el
abrasivo, cascarillas, óxidos y otros contaminantes a un separador por flujo de aire
ubicado en la parte superior de la máquina.
Una combinación de zarandas y chapas deflectoras, y el flujo de aire a través de
la cortina de granalla, separan las partículas contaminantes, polvos y partículas de
abrasivo pequeñas que dejan de ser efectivas en el granallado. El abrasivo limpio cae en
una tolva superior desde donde es alimentado por gravedad a la turbina.
Los sistemas de granallado ECO por tener las turbinas ubicadas en la parte
inferior del gabinete no necesitan elevadores de cangilones y tolvas de limpieza de
granalla. La granalla después de chocar contra la pieza cae por gravedad a la tolva de
granalla de la turbina atravesando antes un flujo de aire que extrae el polvo y la granalla
fina del circuito.
En los sistemas de granallado por aire a presión en construcción naval, raras
veces se realiza la recirculación. Por dos razones principales, la primera es la extensión
de las superficies a tratar, lo cual hace muy complicado su recogida inmediata, y por
otra las características del abrasivo, que una vez impactado disminuye demasiado su
tamaño y masa como para que sea efectiva su reutilización.
Una vez concluidos los trabajos de granallado y antes de la inundación del dique
se procede a la recogida del abrasivo y a su desechado de acuerdo con la normativa
sobre contaminación, con posible reciclado en otros campos de la industria.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 37
La capacidad de circular y limpiar el abrasivo de cada máquina está de acuerdo
del sistema de proyección de aire comprimido o a la potencia de granallado instalada en
las turbinas. El incorrecto funcionamiento de este sistema afecta seriamente al desgaste
de la máquina, la efectividad del granallado y el consumo de granalla.
Ejemplos de aplicación podrían ser reprocesado o procesos de granallado
menores donde el abrasivo tiene que ser recogido inmediatamente porque el abrasivo y
las partes despedidas del objeto a granallar pueden contener sustancias tóxicas que
deben ser desechadas separadamente.
Figura 2.5 Equipo de granallado por vacío de aire comprimido y por inyección de vacío.
Fuente: KIESS GmbH & Co. KG
El hecho de que este sistema opere bajo una cubierta cerrada (cabeza de soplado)
reduce sustancialmente el rendimiento. Por ello el abrasivo rebotado de la superficie del
objeto a ser granallada entorpece el flujo de abrasivo que abandona la tobera. Por tanto,
parte de la energía cinética se neutraliza a sí misma. Es también un inconveniente que la
superficie recién granallada no se pueda monitorizar.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 38
En construcción naval se utiliza principalmente el sistema de inyección por
gravedad con velocidades máximas de 80m/s y altos rendimientos, generalmente sin
reutilización ni circuito cerrado de circulación para el abrasivo. Tradicionalmente
estos trabajos se han realizado manualmente por dos razones principales; una la
dificultad de automatización de un sistema de tratamiento de superficies que se
encuentran en desigual estado de corrosión, por lo que o bien quedaran partes
deficientemente granalladas, o bien aplicando el mismo tratamiento a toda la superficie
gastaremos energía inútilmente si aplicamos el grado de acabado máximo a toda la
superficie.
Figura 2.6 Equipo de granallado autónomo con respirador con aire ambiente
Fuente: Clemco Industries Corp.
En los casos mostrados, el proceso de granallado es de tipo manual. Existe un
problema para automatizar el proceso de granallado que ya se cito en el capitulo
introductorio. Es el que se refiere al carácter puntual del chorro de abrasivo. Si este
inconveniente no pudiese subsanarse, nos veríamos obligados a mover la torre para
granallar una línea de pocos centímetros de ancho. Afortunadamente se ha llegado a una
solución mediante el uso de un dispositivo basado en el principio de acción y reacción.
No se ha tenido acceso a información referente al citado dispositivo, consiste
básicamente en un cilindro con dos diámetros distintos, uno con el necesario para rodear
al tubo de granalla, y otro de mayor diámetro que dispone de una, dos o más toberas
giradas con respecto al ángulo axial del cilindro así como radialmente, lo cual, le
confiere un movimiento giratorio por un lado, y posibilita un mayor diámetro de
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 39
actuación sobre una mayor superficie por el otro. Con lo cual se puede rentabilizar el
modo automático en el proceso de granallado.
Figura 2.7 Equipo de granallado manual utilizado en construcción naval
Fuente: Clemco Industries Corp.
Figura 2.8 Apariencia aproximada de la tobera de granallar giratoria
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 41
3. BASES TECNOLÓGICAS DE LA PINTURA AIR-
LESS
3.1 NECESIDAD Y OBJETIVOS DEL PROCESO DE PINTADO.
El proceso de pintado es usado desde antiguo no solo en la industria sino
también a nivel domestico. El método tradicional y más antiguo para pintar ha sido el
que utiliza la brocha como medio distribuidor y homegeneizador de la pintura. Tiene
como ventajas su sencillez y su poder de cubrición, pero en contra están la lentitud, la
irregularidad de terminación y el bajo rendimiento.
Con posterioridad apareció la pintura con rodillo, que conseguía mayores
rendimientos y velocidades de pintado, y más regularidad en el acabado.
El método que más usado ha sido durante mucho tiempo el de pintura con
compresor que consigue grandes rendimientos, velocidades, homogeneidad de acabado
y espesor. Existe una variante de este método que sirve para pintar varillas, barrotes y
piezas con gran entramado. Se trata de la pintura electrostática, método en el cual la
pieza se une al negativo de un generador de corriente, y la pistola al positivo. Con ello
la pintura pulverizada es atraída por la carga negativa de la pieza rodeándola y
cubriendo toda su superficie. Con ello el rendimiento es máximo en este tipo de piezas,
ya que pintura que en circunstancias normales saldría expelida en línea recta tras la
pieza, cambia su trayectoria e impregna la misma, consiguiendo con ello aprovechar
muchísimo más la pintura, y llegando a sitios de «sombra» para la pintura con
compresor tradicional.
Sin embargo, el método más usado en construcción naval y en muchas otras
industrias para el pintado de grandes superficies es el llamado ―air-less‖ pintura a
presión sin aire. En él se le imprime presión a la pintura directamente sin auxilio ni
adición de aire, por medio de un motor neumático que utiliza un pistón alternativo, que
actúa directamente sobre la pintura. Esta es extraída directamente del propio bidón en
que se vende la pintura o de un recipiente de mayor capacidad si se quiere.
Este sistema ofrece como ventajas un alto rendimiento, mayor poder de
cubrición que el sistema con aire, mayores espesores en una sola mano, secado más
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 42
rápido y práctica inexistencia de proyecciones o salpicaduras de pintura. Con lo cual
esta se aprovecha más y se manchan menos las proximidades de la superficie a pintar,
así como las áreas por debajo de aquella en la que trabajamos.
El objetivo de aplicar un recubrimiento es proporcionar una película de
protección y/o decoración para la superficie que se pinta. En otros casos la finalidad
buscada es la señalización del uso de una determinada zona o componente, como en el
caso de señalización de tuberías para distintos fluidos o de zonas de transito de
maquinaria peligrosa. En ocasiones la finalidad es exactamente la contraria; se persigue
no la señalización, sino el camuflaje o mimetismo con el medio circundante; caso de
barcos o aviones de guerra, por ejemplo. El éxito de toda aplicación de pintura depende
de varios parámetros, entre los que figuran los siguientes:
• Preparación de la superficie
• Espesor de la película aplicada
• Métodos de aplicación
• Condiciones durante la aplicación
Estos parámetros se explican a continuación
3.2 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
Hay que recalcar la importancia que tiene la preparación de la superficie para el
éxito de un sistema de pintado. Una superficie demasiado lisa en su terminación, o con
capas viejas de pinturas, grasa, polvo, óxido o materia viva nos llevaran a una mala
adherencia. Por tanto, es necesaria la limpieza previa de la superficie para retirar todos
estos elementos indeseables. Y con el granallado previo debemos conseguir una
superficie con las suficientes ―irregularidades‖ o porosidad que permita una buena
adherencia de la pintura. Una superficie demasiado lisa y brillante dificulta esta
adherencia.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 43
3.3 ESPESOR DE LA PELÍCULA
Para el éxito de todo sistema de recubrimiento es esencial que se aplique una
película del espesor adecuado. Una aplicación insuficiente dará lugar, en general, a un
fallo prematuro, por razones obvias. Sin embargo, el viejo dicho de "cuanto más pintura,
mejor", puede resultar igualmente peligroso. Una sobreaplicación exagerada de
recubrimientos modernos de alta tecnología puede provocar que el disolvente quede
atrapado, con la consiguiente pérdida de adherencia, o que se dividan las capas de
imprimación. En la mayoría de los recubrimientos, los límites aceptables de espesor de
película seca permiten una variación razonable en la práctica, si bien durante la
aplicación debe mantenerse siempre como objetivo el espesor de película especificado.
El espesor de película seca real recomendado para una superficie determinada
dependerá del tipo de sistema de recubrimiento que se utilice y de la naturaleza de la
superficie. En las hojas de datos de productos se recomiendan los espesores de película
seca para los productos individuales.
3.4 MEDICIÓN DEL ESPESOR DE LA PELÍCULA SECA
Si un recubrimiento se aplica a un substrato de acero previamente limpiado por
chorreo con abrasivo, grava o granalla, la medición de su espesor de película seca es
más complicada que si el recubrimiento se aplica a un substrato de acero liso.
Los resultados de la medición son afectados por el perfil de las superficies
sometidas a chorreo abrasivo que cambia de punto a punto y por la construcción del
equipo de medida (por ej. tamaño de la sonda) y el espesor de la película seca a medir.
Se recomienda que todos los instrumentos de medida sean calibrados sobre acero liso de
acuerdo con la norma ISO 2808, Método 6.
Cuando se aplican películas finas, deberá considerarse atentamente el perfil de la
superficie ya que parte del recubrimiento se utilizará para rellenar el perfil. Para las
imprimaciones de chorreo y los recubrimientos de menos de 25 micras, la medición
sobre las superficies sometidas a chorreo no es significativa.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 44
3.5 MÉTODOS DE APLICACIÓN
Los métodos aceptados para aplicar los recubrimientos protectores descritos en
este capítulo son mediante: brocha, rodillo, pistola (de aire) convencional, pistola (de
recipiente de presión) convencional y pistola sin aire. A continuación, se explican las
ventajas e inconvenientes de cada método.
3.5.1 APLICACIÓN CON BROCHA
La aplicación con brocha deberá llevarse siempre a cabo con brochas sintéticas o
de fibra natural de calidad superior y del tamaño apropiado, que sean compatibles con el
producto que se va a aplicar. Sin embargo, esta técnica de aplicación es relativamente
lenta, pero se utiliza generalmente para cubrir áreas pequeñas con pinturas decorativas y
para imprimaciones tolerantes a la superficie, en las que se requiere una buena
penetración de los substratos de acero oxidados. Es particularmente adecuada para la
aplicación de capas de franjas y para cubrir áreas complejas en las que los métodos de
pistola conducirían a pérdidas considerables debido a un rociado excesivo y otros
problemas asociados con la pulverización en seco.
No obstante, la mayoría de los recubrimientos de gran espesor están diseñados
para aplicarse con pistola sin aire, no lográndose normalmente grandes espesores de
película mediante la aplicación con brocha. En general, habría que aplicar el doble de
capas con brocha para obtener un espesor equivalente al logrado cuando se aplica con
una pistola sin aire.
La aplicación con brocha requiere un gran cuidado cuando se aplican
recubrimientos no convertibles, uno sobre otro, por ejemplo, caucho clorado sobre
caucho clorado, o vinilo sobre vinilo. En estos casos, los disolventes de la capa húmeda
disuelven de nuevo rápidamente la capa seca anterior. Incluso con los brochazos muy
suaves, dados normalmente a las capas finales, se levantará la capa previa y dará como
resultado un acabado muy deficiente. En estas circunstancias, se deben aplicar
brochazos ligeros y uniformes que cubran un área determinada con una o dos pasadas de
la brocha, sin que las cerdas invadan la capa anterior.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 45
3.5.2 APLICACIÓN CON RODILLO
En superficies grandes y uniformes, la aplicación con rodillo es más rápida que
con brocha y se puede utilizar para la aplicación de la mayoría de las pinturas
decorativas.
Sin embargo, el control de espesor de la película no se consigue con facilidad.
Como en el caso de la brocha, generalmente no se obtendrá un gran espesor de capa.
Debe procurarse elegir un rodillo con la longitud de pelo adecuada, dependiendo del
tipo de pintura y del grado de rugosidad de la superficie.
Típicamente, deberán utilizarse rodillos de núcleo fenólico, que cuenten con una
cubierta lisa con pelo de longitud media. Deberá prelavarse la cubierta del rodillo para
eliminar todas las fibras sueltas, antes de usarlo.
3.5.3 PISTOLA DE AIRE (CONVENCIONAL)
Se trata de un método rápido de aplicación de pintura de gran aceptación, en el
cual la pintura se pulveriza mediante una corriente de aire a baja presión. El equipo de
pistola de aire "convencional" es relativamente sencillo y económico, pero es esencial
utilizar la combinación correcta de volumen de aire, presión del aire y flujo de líquido,
para lograr una buena atomización y una capa de pintura exenta de defectos.
Si la aplicación mediante pistola convencional no se controla correctamente, se
pueden producir grandes pérdidas de pintura por sobre-pulverización y rebote en la
superficie, además de otros problemas como escaso flujo, chorreones y picaduras. El
principal inconveniente de la pintura con pistola convencional es que no se pueden
aplicar en general recubrimientos de gran espesor, ya que la mayoría de las pinturas se
deben diluir hasta alcanzar una viscosidad que permita una atomización satisfactoria,
con lo cual se pierden sus propiedades de espesor.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 46
Figura 3.1 Pintura con compresor de aire
Fuente: “Pintar con pistola neumática” Leroy Merlin
3.5.3.1 Pistola de aire (recipiente de presión)
Los depósitos de alimentación a presión o "recipientes de presión" se utilizan
generalmente en combinación con las pistolas (convencionales) de corriente de aire a
baja presión, para proporcionar un medio de aplicación de la pintura a una presión
regulada desde un depósito, a través de una manguera de fluido a una pistola de
pulverización. Varias empresas fabrican equipos adecuados (por ej. DeVilbiss, Binks)
que funcionan de la manera siguiente:
Un trozo de manguera de aire se conecta desde el suministro de aire comprimido
a un regulador de presión del aire situado en la tapa del depósito. Cierta cantidad de aire
pasa a través del regulador a una presión ajustada al interior del depósito, pero la mayor
parte del aire atraviesa el regulador y llega a la pistola de pulverización a través de otro
trozo de manguera de aire que atomiza la pintura a medida que se pulveriza. El aire que
ha entrado en el depósito expulsa la pintura desde éste a la pistola a través de un trozo
de manguera de fluido. Para evitar que se deposite la pintura en el depósito se utiliza un
agitador de accionamiento manual o un motor de aire comprimido.
La pistola de aire (de recipiente a presión) está recomendada cuando es
necesario aplicar grandes cantidades de pintura, mientras que su uso, en lugar de una
copa de alimentación por aspiración o gravedad unida a la pistola, reduce
significativamente el tiempo perdido en recargar constantemente y también permite
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 47
girar la pistola en cualquier ángulo para recubrir los objetos eficazmente sin derramar la
pintura. Se pueden utilizar depósitos de alimentación a presión con capacidad de hasta
20 litros para una mayor libertad de movimiento en el lugar de trabajo.
3.5.4 PISTOLA AIRLESS
A diferencia de la pistola de aire, en la formación de la atomización no se
mezcla el aire con la pintura, de donde le viene el nombre de pistola sin aire. La
pulverización se consigue obligando a la pintura a pasar por difusores o boquillas
especialmente diseñadas, mediante presión hidráulica. La presión hidráulica necesaria
suele generarse en una bomba accionada por aire con una elevada relación presión de
fluido/presión de aire de entrada. Hay bombas disponibles con relaciones comprendidas
entre 20:1 y 60:1, siendo el valor más corriente de 45:1.
Las principales ventajas de la pistola 'airless' son:
1. Se pueden aplicar recubrimientos de gran espesor sin tener que diluir la pintura.
2. Es posible una aplicación muy rápida, lo que supone una ventaja económica.
3. En comparación con la pistola convencional, se reduce la sobrepulverización y el
rebote, lo cual se traduce en una pérdida menor de material y una reducción de los
peligros de polvo y vapores.
Figura 3.2 Circuito de pintura sistema airless
Fuente: Manual de Rociadores “airless” Graco
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 48
Las boquillas, por las que tiene que pasar la pintura para conseguir la
pulverización, son de carburo de tungsteno y son piezas de alta precisión. El abanico de
pintura atomizada se produce por una ranura abierta en la cara del orificio. Hay
disponibles varios tamaños de orificio, con distintos ángulos de ranura. La elección de
la boquilla depende de la presión de fluido necesaria para la pulverización, junto con el
tamaño de orificio necesario para conseguir la tasa de salida de fluido correcta. La tasa
de salida del fluido controla el espesor de película aplicado.
Con diferentes ángulos de ranura se producen abanicos de distinta anchura. La
selección de una anchura de abanico determinada depende de la forma y tamaño de la
estructura que se va a pintar. La elección de anchura de abanico está también
relacionada con el tamaño del orificio; para el mismo tamaño de orificio, la pintura
aplicada por unidad de superficie será menor cuanto más ancho sea el abanico de
pulverización.
Figura 3.3 Componentes principales pistola airless
Fuente: Manual rociadores “airless” Airlessco
Las pistolas sin aire funcionan normalmente a presiones de fluido de hasta 352
kg/cm2 y deberán utilizarse siempre de acuerdo con las instrucciones de funcionamiento
y las precauciones de seguridad del fabricante. En general, las boquillas con un tamaño
de orificio de 0,23-0,33 mm (9-12 milésimas de pulgada) son adecuadas para aplicar
recubrimientos de 50 micras (2 milésimas de pulgada) aproximadamente de espesor de
la película húmeda. Los tamaños de boquilla comprendidos entre 0,33 y 0,48 mm (13-
19 milésimas de pulgada) son adecuados para películas húmedas de 100-200 micras (4-
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 49
8 milésimas de pulgada) y 0,48-0,79 mm (19-31 milésimas de pulgada) para 200 micras
(8 milésimas de pulgada) en adelante. Los recubrimientos de gran resistencia que se
aplican a espesores de película muy gruesos podrían necesitar boquillas con orificios de
hasta 1,02-1,52 mm (40-60 milésimas de pulgada).
Existen varios diseños de boquillas disponibles, cuya elección depende del
acabado requerido, la facilidad de aplicación y la facilidad de limpieza de los bloqueos
que se producen en las mismas.
Figura 3. 4 Equipo de pintura sin aire.
Figura 3.4b Leyenda equipo de pintura sin aire.
Fuente: Manual de Rociadores “airless” Graco
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 50
En algunos productos, el efecto decorativo conseguido con la pistola sin aire no
es tan bueno como el que se consigue con la pistola convencional. Sin embargo, la
aplicación con pistola sin aire se acepta ampliamente en la actualidad como un método
conveniente de aplicación de recubrimientos protectores de alto rendimiento.
3.5.4.1 Condiciones durante la aplicación
Cuando se aplican recubrimientos protectores, los factores más importantes que
se deben considerar son el estado del substrato, la temperatura superficial y las
condiciones atmosféricas durante la aplicación de la pintura.
La aplicación de la pintura sólo debe llevarse a cabo cuando las condiciones
atmosféricas son buenas y el tiempo moderado, por lo que no se debe pintar:
• Cuando la temperatura del aire está por debajo del límite de endurecimiento o
secado inferior del recubrimiento,
• Durante condiciones de niebla o bruma o cuando la lluvia o nieve son
inminentes,
• Cuando la superficie que se va a pintar está húmeda con condensación o cuando
puede producirse condensación durante el periodo de secado inicial de la pintura.
Las temperaturas del acero bajan durante la noche y suben durante el día, pero
hay siempre un movimiento retardado de la temperatura del acero con respecto a las
condiciones atmosféricas, con lo cual es posible que ocurra condensación sobre la
superficie del acero. La condensación ocurrirá si la temperatura del acero está por
debajo del punto de rocío de la atmósfera.
3.5.4.2 Condiciones límite
El mal tiempo es un problema familiar para los que utilizan recubrimientos
protectores. La humedad relativa en sí raramente crea un problema. La mayoría de las
pinturas toleran humedades elevadas, pero no se debe permitir que la humedad dé lugar
a condensación sobre la superficie que se va a pintar. A fin de determinar si una
superficie está húmeda, deberá medirse la temperatura del acero por medio de un
termómetro de temperatura superficial y calcularse el punto de rocío después de medir
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 51
la humedad con un higrómetro. La aplicación de la pintura no debe llevarse a cabo
cuando la temperatura del acero es menor de 3°C por encima del punto de rocío.
No aplicar la pintura cuando las superficies están afectadas por la lluvia o el
hielo.
Algunas pinturas de dos componentes (por ejemplo ciertos recubrimientos
epoxídicos de dos componentes tradicionales) no se deben aplicar a bajas temperaturas
ya que el endurecimiento tardaría más en producirse.
3.5.4.3 Condiciones extremas
En general, las condiciones extremas se refieren a temperaturas ambiente por
debajo de 5°C o por encima de 40°C. Por debajo de 5°C, el endurecimiento de los
recubrimientos, como son los epoxídicos de dos componentes tradicionales, se retrasa
dramáticamente y para algunas pinturas se interrumpe del todo. Otros recubrimientos
protectores no resultan tan afectados.
Los cauchos clorados y vinilos son bastante adecuados para utilizarse a
temperaturas por debajo de 0°C, siempre que la superficie esté limpia y exenta de hielo
o escarcha.
En el otro extremo de 40°C en adelante, el secado y endurecimiento de las
pinturas son bastante rápidos, por lo que deberá tenerse cuidado para evitar la
pulverización en seco. Esto se debe a la pérdida demasiado rápida de disolvente de las
gotas de pintura entre la boquilla de pulverización y la superficie. Se puede evitar de la
forma siguiente:
manteniendo la pistola a una distancia adecuada mínima de la superficie de
trabajo, pulverizando constantemente a 90° con respecto a la superficie que se
está pintando.
añadiendo diluyentes, si fuese necesario, hasta un máximo del 5% por volumen.
En condiciones de alta temperatura, deben adoptarse técnicas para impedir la
aparición de defectos como oquedades, picaduras, burbujas y una cobertura deficiente
debida a la evaporación excesivamente rápida del disolvente. Sin embargo, siempre que
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 2. BASES TECNOLÓGICAS DEL GRANALLADO
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 52
se mantengan buenas normas de trabajo, es posible normalmente aplicar
satisfactoriamente la mayoría de los productos sobre substratos de acero hasta una
temperatura máxima de 65°C.
3.5.4.4 Precauciones de seguridad
Debe leerse siempre cuidadosamente y seguir totalmente los procedimientos de
seguridad e instrucciones recomendadas por el fabricante de los equipos de preparación
de superficie y de pintado, información escrita, así como las normas de seguridad en
vigor en los lugares de aplicación. Leer siempre atentamente y seguir los
procedimientos de seguridad e instrucciones recomendadas por el fabricante de pintura.
Estos procedimientos son recomendaciones que alertan sobre la importancia de
determinadas reglas e instrucciones a cerca de los productos, no pretendiendo ser avisos
o consejos específicos.
Figura 3.5 Sistema air-less neumático intensive
Fuente: Kremlin Rexson
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 3. BASES TECNOLÓGICAS DE LA PINTURA AIR-LESS
EUITN CÁDIZ JUL- 2015 PÁGINA Nº 53
Figura 3.6 Leyenda sistema air-less neumático
Fuente: Kremlin Rexson
Figura 3.7 Sistema air-less neumático flowmax
Fuente: Kremlin Rexson
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 55
4. JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR ASÍ
COMO DEL SERVOVARIADOR
4.1 INTRODUCCIÓN
Como ya se dijo al principio de esta memoria técnica el sistema motriz
actualmente instalado en la torre de tratamientos superficiales consta de tres motores de
inducción trifásicos (dos para el avance y el otro para elevación). Sin embargo nos ha
parecido interesante cambiar esta disposición por una que sustituya a estos por
servomotores. Las razones son varias, además de las características intrínsecas a este
último tipo de motor, como son: su escasísima inercia, su rapidez de arranque y
aceleración, así como también la de parada y deceleración; existe otra razón relativa al
software de programación. Y esta es que para este tipo de motores, que se pueden
controlar mediante un servovariador Lexium 05, existen instrucciones MFB que
agilizan y simplifican muchísimo su programación. Evitando por ejemplo, tener que
definir una rutina para el control de posición o PID, que ya vienen implementadas en el
software Unity Pro.
Son dignas de mención también y determinantes para la selección de este tipo de
motor su gran densidad de potencia y su alto capacidad de sobrecarga
El programa Power Suite es utilizable tanto para variadores para motores de
inducción, como para como en este caso, servomotores y servo-variadores.
En el capítulo 5, relativo a los cálculos mecánicos y eléctricos para la elección
del motor se ofrecen las prestaciones en cuanto a potencia y par que el sistema exigirá
de los motores. Estos requerimientos son independientes del tipo de motor elegido. Así
que los resultados obtenidos se pueden extrapolar tanto a motores de inducción
trifásicos como a servomotores, sin más correcciones que aquellas encaminadas a
escoger el motor existente en el mercado con las mismas o mejores características que
las requeridas. Y que no serán las mismas dependiendo del tipo de motor. En el capítulo
5 se abordaran los cálculos necesarios para definir las prestaciones de los motores, y en
el 6 el método de configuración de los servovariadores Lexium 05 mediante la
herramienta informática Power Suite de Schneider Electric. A lo largo de este proyecto
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 56
nos referiremos indistintamente a este fabricante como Schneider Electric,
Telemecanique o Merling Gering .
Atendiendo a la citada capacidad de sobrecarga, los motores de tipo Lexium
pueden ser más ligeros y menos voluminosos. Por ello se comparan las potencias
necesarias en caso de motores de inducción, comparados con los nuestros.
4.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERVODRIVES
LEXIUM
4.2.1 TENSIONES DE ALIMENTACIÓN Y POTENCIAS DE LOS
SERVOVARIADORES LEXIUM.
La gama de los servovariadores Lexium 05 asociados a los servomotores BSH
constituye una combinación compacta y dinámica para las máquinas, en un amplio
rango de potencias y de tensiones de alimentación:
Servovriador Lexium 05:
100…120 V monofásico, de 0,4 a 1,4 Kw.
200…240 V monofásico, de 0,75 a 2,5 Kw.
200…240 V trifásico, de 0,75 a 3,2 Kw.
380…480 V trifásico, de 1,4 a 6 Kw.
Servomotor BSH:
Par nominal: de 0,42 a 84,34 Nm.
Velocidad nominal: de 250 a 8.000 min-1.
La oferta Lexium 05 integra funciones y componentes normalmente externos,
que permiten conservar unas dimensiones particularmente reducidas y facilitan la
integración del servovariador en los armarios de control o en las máquinas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 57
4.2.2 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA CEM
La incorporación de los filtros CEM clase A ―conducido y radiado‖ en los
servovariadores LXM 05ppppF1, LXM 05ppppM2 y LXM 05ppppN4 facilita la
instalación y la conformidad de las máquinas para el marcado e de un modo muy
económico.
Los servovariadores LXM 05ppppM3X están disponibles sin filtros CEM. El
usuario puede instalar filtros opcionales, si se requiere la conformidad con las normas
CEM.
4.2.3 SEGURIDAD
El servovariador Lexium 05 se inserta en la cadena de seguridad de las
instalaciones. Integra la función de seguridad ―Power Removal‖ que prohíbe el arranque
intempestivo del motor.
Esta función cumple con la norma sobre máquinas EN 954-1 categoría 3, con la
norma sobre instalaciones eléctricas IEC-EN 61508 SIL2 y con el proyecto de norma de
accionamiento de potencia IEC-EN 61800-5-2.
4.2.4 FRENADO
Los servovariador Lexium 05 integran de serie una resistencia que evita la
utilización de una resistencia de frenado externa en la mayoría de las aplicaciones.
Gracias a su nueva tecnología de bobinado basada en polos salientes, los servomotores
BSH son compactos y tienen una densidad de potencia elevada.
La baja inercia del rotor y el reducido efecto de las ranuras permiten cumplir las
exigencias de precisión y dinámica. Dicha dinámica se ve reforzada por el tiempo de
muestreo rápido de los bucles de regulación del servovariador Lexium 05:
62,5 μs para el bucle de corriente.
250 μs para el bucle de velocidad.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 58
4.2.5 CONTROL DE MOVIMIENTO LEXIUM 05
El servovariador Lexium 05 puede controlar los motores BSH según un gran
número de modos de control:
Modo punto a punto: desplazamientos relativos y absolutos.
Modo reductor electrónico.
Regulación de velocidad con control de posición.
Regulación de velocidad instantánea.
Regulación de corriente.
Desplazamiento manual para una instalación fácil.
Además dispone de tres interfaces de control:
Interface para red de comunicación Canopen, Modbus o Profibus DP.
Dos entradas de consignas analógicas ± 10 V para dar la referencia de velocidad
o de corriente y para limitarlas.
Una entrada de encoder incremental RS422 (A/B) o paso/dirección. Esta entrada
también se puede configurar en salida para simular un encoder (ESIM).
Estos interfaces se completan con entradas y salidas lógicas que se pueden
utilizar en ―source‖ (lógica positiva) o en ―sink‖ (lógica negativa) para adaptarse a
las salidas de los controladores disponibles en el mercado.
4.2.6 INTEGRACIÓN
El elevado nivel de integración, las dimensiones reducidas, la posibilidad de
montaje lado a lado y la capacidad de funcionar a temperaturas ambientes de 50 °C sin
desclasificación, permiten reducir el tamaño de los armarios.
Los servovariadores de baja potencia se pueden montar en carril DIN para
instalarlos en los cofrets junto con diferenciales, magnetotemicos, contactores y demás
elementos de protección y control.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 59
4.2.7 CABLEADO
Las bornas de resorte permiten ahorrar tiempo y evitan tener que comprobar
periódicamente los pares de apriete.
4.2.8 PUESTA EN MARCHA
Gracias al encoder SinCos Hiperface de los motores BSH, Lexium 05 recibe
automáticamente los datos del motor. No es necesario ajustar manualmente los
parámetros del motor. El menú ―Simply Start‖, disponible con el software de
programación Power Suite, garantiza en tan sólo unos segundos el funcionamiento de la
instalación.
El autoajuste de Lexium 05 y su nuevo algoritmo definen automáticamente las
ganancias óptimas de los bucles de regulación en función de la mecánica y para
diferentes tipos de movimiento, incluidos los verticales. Con su función de osciloscopio,
el software de programación PowerSuite permite ver las magnitudes eléctricas y
mecánicas del eje. La transformación en serie de Fourier (FFT) permite analizar
precisamente las señales de la máquina.
4.2.9 HERRAMIENTA DE DIALOGO
4.2.9.1 Terminal de 7 segmentos integrado
El servovariador Lexium 05 se suministra con un terminal de 7 segmentos
integrado que permite programar el servovariador, visualizar los fallos y supervisar.
Permite asimismo controlar el servovariador en funcionamiento manual.
4.2.9.2 Terminal LCD remoto
Se puede disponer de manera opcional de estos terminales, pensados para
montar en una puerta de armario de forma que se pueda acceder siempre a las funciones
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 60
de supervisión y ajuste, así como al funcionamiento manual. Su grado de protección
IP65 permite utilizarlo en entornos difíciles.
4.2.9.3 Powersuite
El software de programación PowerSuite permite realizar la configuración, el
ajuste y la puesta a punto del eje Lexium 05, así como del conjunto de los demás
variadores de velocidad y arrancadores Telemecanique. Puede utilizarse en conexión
directa o por medio de una conexión inalámbrica Bluetooth.
4.2.10 VISTA GENERAL DE LAS FUNCIONES DEL
SERVOVARIADOR LEXIUM 05
4.2.10.1 Control de movimiento
El servovariador Lexium 05 dispone de un gran número de funciones que
permiten utilizarlo en numerosas aplicaciones industriales.
Dispone de dos familias de funciones que son las siguientes:
Las funciones de ajuste tradicionales, por ejemplo:
Toma de origen.
Desplazamiento manual.
Autoajuste de la asociación servovariador-motor.
Modos de explotación:
De posicionamiento:
Modo punto a punto.
Modo reductor electrónico.
De velocidad:
Regulación de velocidad con control de posición.
Regulación de velocidad instantánea.
De corriente:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 61
Regulación de corriente
Hay disponibles dos modos de funcionamiento:
Modo local
Modo bus de campo
4.2.10.1.1 Funciones de ajuste
Antes de realizar un desplazamiento absoluto en modo punto a punto, es
necesario proceder a una toma de origen.
La toma de origen consiste en asignar una posición del eje a una posición
mecánica conocida. Esta posición pasa a ser la posición de referencia para todos los
movimientos posteriores del eje. La toma de origen se realiza bien mediante escritura
inmediata del registro de posición real, bien mediante movimientos hasta un captador de
referencia.
4.2.10.1.1.1 Toma de origen con búsqueda de captadores
Existen cuatro tipos de toma de origen con movimiento hacia los captadores:
Toma de origen en contacto de final de recorrido –, ―LIMN‖.
Toma de origen en contacto de final de recorrido +, ―LIMP‖.
Toma de origen en contacto de referencia ―REF‖ con un primer desplazamiento
en el sentido de rotación negativo.
Toma de origen en contacto de referencia ―REF‖ con un primer desplazamiento
en el sentido de rotación positivo.
Estos desplazamientos de toma de origen se pueden ejecutar con o sin tener en
cuenta el impulso de paso por cero de referencia del encoder del servomotor.
Modo de funcionamiento de toma de origen: ejemplo con contacto de final de
carrera (LIMN) y distancia recorrida HMdis, una vez fuera de la acción del captador.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 62
Figura 4.1 Modo de funcionamiento con toma de origen con captadores
Fuente: Catálogo Lexium 05
4.2.10.1.1.2 Toma de origen inmediata
La toma de origen inmediata consiste en fijar la posición del motor actual, como
punto de referencia nuevo al que se refieren los datos de posicionamiento siguientes.
Figura 4.2 Modo de funcionamiento con toma de origen inmediata.
Fuente: Catálogo Lexium 05
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 63
Parámetros de toma de origen
Los parámetros de toma de origen se transmiten a través del bus de campo o
mediante el software PowerSuite.
1. Desplazamiento a velocidad de búsqueda HMn.
2. Desplazamiento a velocidad de salida HMn_out.
3. Liberación a distancia HMdis a velocidad de salida HMn_out.
Tras la puesta en tensión, el valor de posición equivale a 0.
1. Arranque hacia el punto de toma de origen; un movimiento relativo de
2.000 incrementos permite posicionar el motor.
2. Toma de origen inmediata al valor 0 por escritura de la posición real en
unidades de usuario.
3. Disparo de una orden de desplazamiento a la posición absoluta de 2.400
incrementos; la posición final es de 2.400 incrementos (4.400 incrementos
si la toma de origen inmediata no se hubiera realizado).
4.2.10.1.1.3 Desplazamiento manual
Este modo permite realizar un desplazamiento manual del eje. El movimiento
puede efectuarse en un paso de desplazamiento o de forma continua, a velocidad
constante. Están disponibles dos velocidades de desplazamiento (lenta o rápida).
Diferentes parámetros que permiten configurar el movimiento manual.
Valor de consigna
Los parámetros se transmiten a través del bus de campo, el software PowerSuite
o el interface de usuario del servovariador.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 64
Figura 4.3 Ajuste de la máquina en modo manual (JOG)
Fuente: Catálogo Lexium 05
En flanco ascendente de un bit de mando ―startMan‖, se realiza una distancia de
desplazamiento (1) a la velocidad baja o alta según la orden en un segundo bit
―speedMan‖.
Si el bit de mando ―startMan‖ se mantienen activo transcurrido un tiempo de
espera ―timeMan‖ (caso 3), el movimiento se reinicia y continúa (4) bajo la supervisión
del operario hasta la vuelta del mando de ―startMan‖ al nivel inactivo.
Un bit ―stateMan‖ refleja el estado ―listo/en rotación‖ del motor en modo de
desplazamiento manual.
4.2.10.1.1.4 Autoajuste de la asociación servovariador-motor
La función de autoajuste (autotuning) integrada en el servovariador permite, tras
la primera configuración, proceder a un ajuste automático de los parámetros de todos los
lazos de regulación. Esta función se activa a través del interface de usuario, el terminal
remoto o el software PowerSuite.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 65
Este procedimiento necesita que el motor se acople a su mecánica por medio de
unos parámetros adicionales que permiten limitar la amplitud y el sentido de los
movimientos realizados durante esta fase de autoajuste.
El software PowerSuite ofrece también pantallas para efectuar estos ajustes de
los parámetros de los lazos de regulación de forma clásica.
4.2.10.1.2 Modos de explotación
4.2.10.1.2.1 Modos de posicionamiento.
4.2.10.1.2.1.1 Modo de posicionamiento punto a punto.
Este modo, también denominado PTP (Point To Point), permite desplazar el eje
de la posición A a la posición B. El desplazamiento puede ser absoluto: consiste en
expresar la posición B con respecto a una posición de origen (el eje debe referenciarse
previamente) o relativa (el movimiento se realiza en tal caso con respecto a la posición
actual A del eje). El desplazamiento se realiza según los parámetros de aceleración,
deceleración y velocidad.
4.2.10.1.2.1.2 Modo reductor electrónico eje eléctrico
Este modo permite establecer una relación maestro-esclavo entre varios Lexium
05 o entre un Lexium 05 y un maestro exterior (codificador externo A/B, señales de
paso/dirección). A esta relación se puede asignar una relación fija o variable. A los
parámetros de relación y sentido de marcha se accede en modo dinámico a través del
bus de campo.
4.2.10.1.3 Funciones de velocidad
4.2.10.1.3.1 Regulación de velocidad con control de posición
En este modo de operación, la consigna de velocidad se aplica según una rampa
de aceleración/deceleración ajustable por parámetros. La consigna de velocidad se
puede modificar durante el movimiento. Asimismo es posible una limitación de
corriente.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 66
El control de posición presente en segundo plano autoriza una sincronización
flexible entre dos ejes controlados en velocidad y permite entrar al vuelo en el modo de
control de posición.
Valor de consigna
El valor de consigna se transmite a través del bus de campo o mediante el
software PowerSuite.
4.2.10.1.3.2 Regulación de velocidad instantánea
Este modo permite utilizar el Lexium 05 con un controlador de movimiento de
salida analógica y responde a cualquier otra necesidad de regulación de velocidad de
alto rendimiento.
Valor de consigna
El valor de consigna se transmite a través de la entrada analógica 1, el bus de
campo o el software PowerSuite. La entrada analógica 2 se puede utilizar para limitar la
corriente o la velocidad.
4.2.10.1.4 Modo de funcionamiento regulación de corriente
La regulación de corriente es necesaria para el control del par motor. Este modo
complementario a los demás modos se emplea en las fases de máquinas en las que el
control de par es fundamental. Como sucede en nuestro proyecto en el caso del
enrollador del cable de alimentación.
Valor de consigna
El valor de consigna se transmite a través de la entrada analógica 1, el bus de
campo o el software PowerSuite. La entrada analógica 2 se puede utilizar para limitar la
corriente o la velocidad. La posición y la velocidad del motor se transmiten al
controlador de movimiento a través de las señales de emulación del encoder (ESIM) del
interface RS422.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 67
4.2.10.1.5 Modos de funcionamiento del servovariador Lexium 05
Puede funcionar en dos modos distintos:
4.2.10.1.5.1 En el modo local
Los parámetros del servovariador se definen a través del interface de usuario, el
terminal remoto o el software PowerSuite. Los movimientos se determinan en tal caso
por las señales analógicas (± 10 V) o por señales de tipo RS422 paso/dirección o señales
A/B). En este modo, el servovariador no gestiona los contactos de final de carrera ni de
toma de origen.
4.2.10.1.5.2 En el modo de bus de campo
Se puede acceder al conjunto de los parámetros del servovariador y los
parámetros asociados a los modos de explotación a través del bus de campo, además del
acceso a través del interface de usuario, el terminal remoto o el software PowerSuite.
En nuestro proyecto los servovariador Lexium 05 trabajaran en el modo bus de
campo Canopen.
4.3 CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS SERVOMOTORES
BSH
4.3.1 INTRODUCCIÓN
Los servomotores BSH ofrecen una excelente respuesta a las necesidades de
dinámica y precisión. Cinco tamaños de bridas y diferentes longitudes permiten contar
con una solución adaptada a la mayoría de las aplicaciones y abarcan una gama de par
de 0,5 a 36 Nm para velocidades que van de 250 a 8.000 min-1.
La nueva tecnología de sus bobinados basada en polos salientes les proporciona
una gran compacidad con respecto a los servomotores clásicos.
Están disponibles con las siguientes variantes:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 68
Grado de protección IP40 o IP65.
Con o sin freno de aparcamiento.
Conectores rectos o acodados.
Codificador SinCos monovuelta o multivuelta.
Extremo de eje liso o con chaveta.
4.3.2 CARACTERÍSTICAS PAR/VELOCIDAD
Los servomotores BSH presentan perfiles de curvas par/velocidad similares a las
que se muestran en el ejemplo con:
1. Par de pico, en función del modelo de servovariador.
2. Par continuo, en función del modelo de servovariador
Figura 4.4 Curva Par/Velocidad
Fuente: Catálogo Lexium 05
Donde:
6.000 (en min-1) corresponde a la velocidad mecánica máxima del servomotor.
Mmáx. (Nm) representa el valor del par de pico en la parada (o rotor bloqueado).
Mn (en Nm) representa el valor del par continuo en la parada (o rotor bloqueado).
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 69
Principio de determinación del tamaño del motor en función de la aplicación
Las curvas par/velocidad permiten determinar el tamaño ideal de un servomotor.
Por ejemplo, para una tensión de alimentación de 115 V monofásica, las curvas útiles
son las curvas 1 y 2.
1. Situar la zona de trabajo de la aplicación en velocidad.
2. Verificar, a partir del cronograma de ciclo del motor, que los pares solicitados
por la aplicación durante las distintas fases del ciclo se sitúan en la superficie
delimitada por la curva 1 en la zona de trabajo.
3. Efectuar los cálculos de la velocidad media nmoy y del par térmico equivalente
Meq
4. El punto definido por nmoy y Meq debe situarse por debajo de la curva 2 en el
área de trabajo.
4.3.3FUNCIONES GENERALES
Los servomotores BSH compuestos por un estator trifásico y un rotor de 6 a 10
polos (según el modelo) con imanes Neodymium Fer Bore (NdFeB) incluyen:
1. Una carcasa de sección protegida con pintura de color negro opaco RAL 9005.
2. Una brida de fijación axial de 4 puntos según la norma DIN 42948.
3. Un extremo de eje normalizado según la norma DIN 42948, liso o con chaveta
(según el modelo).
4. Un conector macho recto estanco para atornillar para la conexión del cable de
potencia (1).
5. Un conector macho recto estanco para atornillar para la conexión del cable del
codificador (1).
6. Una placa de características del fabricante situada en la parte lateral derecha.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 70
Figura 4.5 Servomotor BSH
Fuente: Catálogo Lexium 05
4.3.4 GRADOS DE PROTECCIÓN
De la carcasa del motor: IP65 según IEC-EN 60529.
Del extremo del eje: IP40 o IP65 según IEC-EN 60529 (1).
Captador integrado: encoder monovuelta o multivuelta de alta resolución SinCos
Hiperface.
Extremo de eje liso o de chaveta de dimensiones normalizadas (según DIN
42948).
4.3.5 FRENO DE APARCAMIENTO (SEGÚN MODELO)
El freno de aparcamiento, integrado según el modelo en el servomotor
BSH, es un freno electromagnético con resortes de presión que bloquea el eje del motor
tras el corte de corriente. En casos de emergencia, por ejemplo, en caso de corte de
corriente o de paro de emergencia, el accionamiento se inmoviliza, lo que aumenta
considerablemente la seguridad. El bloqueo del eje del motor también es necesario
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 71
cuando se producen sobrecargas de par por el peso, por ejemplo, en caso de movimiento
de un eje vertical.
No se debe utilizar el freno de aparcamiento como un freno dinámico que
permita la ralentización, ya que podría degradarse rápidamente, al no ser esta la misión
para la que está concebido.
El accionamiento del freno de aparcamiento se realiza a través de un dispositivo
externo, el controlador de freno de aparcamiento HBC (Holding Brake Controller)
VW3 M3 103
Figura 4.6 Controlador freno de aparcamiento
Fuente: Catálogo Lexium 05
4.3.6 ENCODER INTEGRADO
El servomotor está equipado con un encoder absoluto de alta resolución SinCos
Hiperface monovuelta (128 puntos) o multivuelta (128 puntos_4.096 revoluciones), lo
que garantiza una precisión de posición angular del eje < ± 1,3 minutos de arco.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 72
Este captador permite realizar las siguientes funciones:
Proporcionar la posición angular del rotor para sincronizar los flujos.
Miden la velocidad del motor a través del servovariador Lexium 05 asociado. El
regulador de velocidad del servovariador Lexium utiliza esta información.
Medir la información de posición para el regulador de posición del
servovariador Lexium.
Medir y transmitir de forma incremental la información de posición de un
módulo de control de movimiento (salida de ‹‹encoder simulado›› del
servovariador Lexium 05).
Figura 4.6 Encoder integrado en el servomotor BSH
Fuente: Catálogo Lexium 05
A lo largo de este capítulo se ha pretendido dar una explicación somera de las
posibilidades de control y de las funcionalidades del servovariador Lexium 05. Se ha
puesto más hincapié en los modos de funcionamiento que se utilizan en este proyecto,
mientras que los otros se han citado, pero se ha omitido entrar en detalles y en graficas o
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 4.JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DEL MOTOR Y EL SERVOVARIADOR
EUITN. CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 73
dibujos que nos harían extendernos demasiado en una información presente en los
tutoriales, guías o en el catálogo de Lexium 05 de donde se ha recopilado esta
información.
Como se ha citado existe la posibilidad de parametrizar todas las funciones de
ajuste por medio del interface de usuario, del software Power Suite o a través del bus de
campo. En este proyecto se contempla esta parametrización a través del bus de campo
CanOpen por medio de los bloques funcionales del Programa Unity Pro X.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 75
5. CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
5.1 PRESTACIONES NECESARIAS PARA LOS MOTORES DE
ELEVACIÓN
La potencia necesaria para la elevación de un ascensor o montacargas depende
de los siguientes factores:
Carga no equilibrada por el contrapeso
Velocidad de régimen
Resistencias pasivas que se oponen al movimiento, tales como: el rozamiento
sobre las guías de la plataforma y contrapeso, resistencia opuesta por la rigidez
de los cables, rozamiento en los ejes de la polea, resistencias en el movimiento
del grupo tractor, etc.
5.1.1 CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES DE
ELEVACIÓN
𝑁1 =𝑄2 ∗ 𝑣𝑒𝑙𝑒𝑣
𝜂
Donde:
P = potencia en Kilowatios (Kw)
Q2 = carga no equilibrada (KN)
Velev = velocidad de elevación en m/seg
η = rendimiento global (varía de 0,45 a 0,60)
Definiciones.
Qne = carga no equilibrada.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 76
Qt = peso total de la plataforma más la carga
Qp = peso de la plataforma
Qc = peso del contrapeso
Qu = carga útil (peso de personas + peso de maquinaria en plataforma)
Las mencionadas cargas guardan entre si las siguientes relaciones:
𝑄𝑡 = 𝑄𝑝 + 𝑄𝑢
𝑄𝑐 = 𝑄𝑝
2+ 𝑄𝑢
𝑄𝑛𝑒 = 𝑄𝑡 − 𝑄𝑐
De la placa de características de la torre en cuestión obtenemos
Máxima capacidad de elevación………………………………...………..2000 kgs
Personal más herramientas…………………………………………………500 kgs
Equipo de chorreo………………………………………………...………1000 kgs
Equipo de seguridad……………………………………………………....2000 kgs
Velocidad de elevación……………………………………………...... 0-10 m/min
Velocidad de traslación......................................................................0-35 m/min
Presión del viento………………………………………………………...125 N/m2
Velocidad del viento……………………………………….50 kms/h. (13,8 m/seg)
Nº máximo de personas…………………………………………………………..3
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 77
𝐐𝐭 = 𝐐𝐩 + 𝐐𝐮 = 2000 + 2000 = 4000 kgs
𝐐𝐜 = 𝐐𝐩
𝟐 + 𝐐𝐮 =
𝟐𝟎𝟎𝟎
𝟐+ 𝟐𝟎𝟎𝟎 = 𝟑𝟎𝟎𝟎 𝐤𝐠𝐬
𝐐𝐧𝐞 = 𝐐𝐭 − 𝐐𝐜 = 4000 - 3000 = 1000 kgs
Esta carga no equilibrada es la que debemos usar en nuestros cálculos:
Peso total a elevar …………..…………………………………..….....Qt = 10 Kn.
Velocidad máxima (10 m/min) ………………………………… Vmax ≈ 0,167 m/s
Rendimiento de la transmisión………………………………….….…..η = 0,5
*Nota:
El bajo rendimiento es debido a que se trata de un sistema con contrapeso y
poleas superiores e inferiores, por tanto, su rendimiento es más próximo al de un
ascensor que al de una grúa por ser mayores los rozamientos. Sin embargo, esta
desventaja se ve compensada por el hecho citado anteriormente de que el motor solo
requiere la potencia necesaria para elevar la carga no contrapesada, en lugar de la carga
total de la plataforma.
5.1.1.1 Potencia necesaria para la elevación a máxima carga y máxima
velocidad
V=10m/min =>0,166 m/seg
𝑁𝑒 =𝑄2 ∗ 𝑣𝑒𝑙𝑒𝑣
𝜂=
10 ∗ 0,167
0,5= 3,34 𝐾𝑤
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 78
5.1.1.2 Par debido a la elevación a máxima carga y máxima velocidad
𝑴𝟏 =𝑵𝒆 ∗ 𝟗𝟓𝟓𝟎
𝒏=
𝟑, 𝟑𝟒 ∗ 𝟗𝟓𝟓𝟎
𝟏𝟓𝟎𝟎= 𝟐𝟏, 𝟐𝟔𝑵𝒎
Este es el par resistente máximo que ejercerá el accionamiento sobre el motor. Y
en general no debe ser mayor del 80% del par máximo que este puede dar. De manera
que deberemos escoger un motor que además de cumplir los requisitos de potencia
nominal mayor que la demandada, también tenga un par máximo superior a 21,26/0,8=
26,58 Nm.
5.1.1.3 Corriente nominal
𝑵 = 𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝑰 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋 𝑰 =𝑵
𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋=
𝟑𝟑𝟒𝟎
𝟏, 𝟕𝟑 ∗ 𝟒𝟎𝟎 ∗ 𝟎, 𝟖𝟓= 𝟓, 𝟔𝟕𝟖 𝑨
*Nota:
La última versión del reglamento electrotécnico de baja tensión REBT aprobado
mediante el real decreto 842/2002 establece con respecto a la clasificación de las
tensiones en su artículo 4:
2. Las tensiones nominales usualmente utilizadas en las distribuciones de corriente
alterna serán:
a) 230 V entre fases para las redes trifásicas de tres conductores.
b) 230 V entre fase y neutro, y 400 V entre fases, para las redes trifásicas de 4
conductores.
Razón por la cual en nuestros cálculos utilizamos 400 V para circuitos de
potencia, además de ser este el voltaje que contempla el catalogo de motores BSH.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 79
El motor escogido para este proyecto, es el modelo BSH 2051M. Los valores
para las anteriores magnitudes son:
Potencia nominal …………………………… 4,24 Kw > 3,34 Kw
Par nominal ……………………………………27 Nm > 21,26 Nm
Par máximo ………………...........27*2,98=80,46 Nm >> 26,58 Nm
Corriente nominal………………………….….. 9,2 A > 5,7 A
Así que las protecciones habrán de ser calculadas para 9,2 Amperios, o su
equivalente a 26,58 Nm que sería 26,58*9,2/27=9,05. Sin embargo, Schneider Electric
dispone de una tabla de asociación de contactores-variadores, que será la que determine
las protecciones.
La asociación de un motor BSH con un servo drive Lexium 05 limita el par
máximo disponible: como se puede observar en las tabla 5.5 al final de este capítulo, el
par baja hasta 68,3 Nm, lo que también cubre de sobra nuestras necesidades.
Aunque en el catálogo de motores BSH de Schneider Electric existen motores de
menor potencia al seleccionado, nos hemos decantado por sobredimensionarlo debido a
que este ofrece mayor y más constante par nominal. Además trabaja nominalmente a
1500 rpm a 400 V, mientras que los inferiores lo hacen a 3000 rpm, lo que agrandaría,
encarecería y reduciría el rendimiento de la caja reductora.
5.2 PRESTACIONES NECESARIAS PARA LOS MOTORES DE
TRASLACIÓN
5.1.1RESISTENCIA DEBIDA AL DESPLAZAMIENTO DE LAS
MASAS
𝐹1 = (𝑄1 + 𝑄2) ∗ 𝑓
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 80
Donde:
Q1 = Carga útil
Q2 = Peso muerto (torre, plataforma, etc.)
f = coeficiente de rozamiento de las ruedas: 7 N/KN**
**Del texto ―Grúas” de Larrodé y Miravete**
En nuestro caso:
𝑭𝟏 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 ∗ 𝒇 = 𝟏𝟎 + 𝟑𝟔𝟎 𝑲𝑵 ∗ 𝟕𝑵
𝑲𝑵∗ 𝟏𝟎−𝟑 = 𝟐, 𝟓𝟗𝟎 𝑲𝑵
5.2.2 POTENCIA NECESARIA PARA EL DESPLAZAMIENTO DE
LAS MASAS
V= 35 m/min => 0,583 m/seg.
𝑵𝟏 =𝑭𝟏𝒗
𝜼𝒕=
𝟐, 𝟓𝟗𝟎 ∗ 𝟎, 𝟓𝟖𝟑
𝟎, 𝟖𝟓= 𝟏, 𝟕𝟕𝟔 𝑲𝒘
5.2.3 RESISTENCIA DEBIDA A LA ACCIÓN DEL VIENTO
Presión máxima admisible del viento 125 N/𝑚2 ( de la placa de características
de la torre)
Fuerza total del viento:
𝑭𝒗 = 𝑷𝒗 ∗ 𝑺𝒗 = 𝟏𝟐𝟓𝑵
𝒎𝟐∗ 𝟔𝟐, 𝟓 𝒎𝟐 = 𝟕, 𝟖𝟏𝟐 𝑲𝑵
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 81
5.2.4 POTENCIA NECESARIA PARA VENCER LA PRESIÓN DEL
VIENTO
𝑵𝟐 =𝑭𝟐 ∗ 𝑽𝒕𝒓𝒂𝒔
𝜼𝒕=
𝟕, 𝟖𝟏𝟐 ∗ 𝟎, 𝟓𝟖𝟑
𝟎, 𝟖𝟓= 𝟓, 𝟑𝟓𝟖 𝑲𝒘
Pv = Presión máxima del viento (de la placa de características de la torre)
S = Superficie expuesta al viento (de la geometría de la torre).
Vtras = velocidad de traslación en m/min, (de la placa de características
de la torre).
5.2.5 RESISTENCIA DEBIDA A LA ACELERACIÓN DE LAS
MASAS ROTANTES
5.2.5.1 Momento dinámico de inercia
𝒘 =𝒏𝒎 ∗ 𝟐 ∗ 𝝅
𝟔𝟎=
𝟏𝟓𝟎𝟎 ∗ 𝟐 ∗ 𝝅
𝟔𝟎= 𝟏𝟓𝟕, 𝟎𝟕 𝒓𝒂𝒅/𝒔𝒆𝒈
𝑱𝒓 =𝒎 ∗ 𝒗𝟐
𝒘𝟐=
𝟑𝟕𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝟎, 𝟓𝟖𝟑𝟐
𝟏𝟓𝟕, 𝟎𝟕𝟐= 𝟎, 𝟓𝟏 𝑲𝒈 𝒎𝟐
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 82
5.2.5.2 Par debido a las masas rotantes o par de aceleración
𝑴𝑩 =𝑱𝒓∗𝒘
𝒕𝒂=
𝟎,𝟓𝟏∗ 𝟏𝟓𝟕,𝟎𝟕
𝟐= 𝟒𝟎 𝑵𝒎
5.2.5.3 Potencia debida a la aceleración de las masas rotantes
𝑵𝟑 =𝑴𝑩 ∗ 𝒏𝒎
𝟗𝟓𝟓𝟎=
𝟒𝟎 ∗ 𝟏𝟓𝟎𝟎
𝟗𝟓𝟓𝟎= 𝟔, 𝟐𝟖 𝑲𝒘
5.2.6 RESISTENCIA DEBIDA A LA ACELERACIÓN DE LAS
MASAS LINEALES
V= 35 m/min => 0,583 m/seg
𝑭𝟒 =𝑾𝒕 ∗ 𝒗𝒕𝒓𝒂𝒔
𝒕𝒂=
𝟑𝟕 ∗ 𝟎, 𝟓𝟖𝟑
𝟐= 𝟏𝟎, 𝟕𝟖𝟓 𝑲𝑵
ta = 2 del texto ―Grúas‖ de Larrodé y Miravete
5.2.7 POTENCIA NECESARIA PARA VENCER LA
ACELERACIÓN DE LAS MASAS LINEALES
𝑵𝟒 =𝑭𝟒 ∗ 𝒗𝒕𝒓𝒂𝒔
𝜼𝒕=
𝟏𝟎.𝟕𝟖𝟓 ∗ 𝟎, 𝟓𝟖𝟑
𝟎, 𝟖𝟓= 𝟕, 𝟑𝟗𝟕 𝑲𝒘
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 83
5.2.8. PAR RESISTENTE
𝑴𝒘 =𝑵𝟒
𝒘=
𝟕𝟑𝟗𝟕
𝟏𝟓𝟕, 𝟎𝟕= 𝟒𝟕, 𝟎𝟗 𝑵𝒎
5.2.9 SUMATORIO:
Resistencias Potencia del motor
Desplazamiento F1 = 2,59 KN N1 = 1,78 KW
Efecto del viento F2 = 7,812 KN N2 = 5,36 KW
Aceleración de las masas rotantes F3 = N3 = 6,28 KW
Aceleración de las masas lineales F4 = 10,79 KN N4 = 7,4 KW
TOTALES ∑F = 21,19 KN ∑ N= 20,82 KW
La anterior es la máxima potencia demandada por el sistema en las
circunstancias más adversas, las cuales se darán solo en contadas ocasiones y por
periodos de tiempo razonablemente cortos. El caso de la influencia del viento podría
darse por periodos más largos, pero los factores debidos a la aceleración, por ejemplo
tendríamos que tenerlos en cuenta durante los periodos en los que esta se manifiesta, y
que según nuestros cálculos no pasarán nunca de los dos segundos.
5.2.10 POTENCIA MÁXIMA CONTINUA
El término del viento no se introduce a menos que aparezca en las
especificaciones. En Europa existe una normativa que obliga a disponer sistemas de
alarma y emergencia en grúas grandes. En España no existe ninguna norma. Sin
embargo, nosotros tendremos ese factor en cuenta.
Así que, la potencia máxima continúa que deberán dar nuestro motor o motores
será el sumatorio de la potencia requerida para vencer la resistencia de las ruedas sobre
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 84
los raíles, más la potencia necesaria para vencer la resistencia del viento. Esta es según
nuestros cálculos; 1,78 Kw + 5,36 Kw= 7,14 KW. Por tanto, deberemos usar un motor
o conjunto de motores que por un lado proporcionen una potencia igual o
preferiblemente algo mayor a la calculada, y por el otro sea capaz de transmitir un par
un 20% mayor al requerido por nuestro accionamiento, para que no trabaje en
condiciones de sobrecarga constante.
5.2.11 PAR MÁXIMO DEL MOTOR O PAR DE ARRANQUE
Al seleccionar un motor de traslación por su potencia, debemos también
comprobar el par de aceleración:
𝑴𝒎á𝒙 𝒎𝒐𝒕𝒐𝒓 ≥ 𝑴𝒂 = 𝑴𝒘 + 𝑴𝒃
Siendo:
Ma = par total del motor (par de arranque).
Mw = par resistente.
Mb = par de aceleración.
𝑴𝑨 = 𝟒𝟕,𝟎𝟗 + 𝟒𝟎= 87,09 Nm
En la fórmula para el cálculo del momento resistente, cuando incluimos
el momento de inercia, deberíamos haber añadido el del propio motor. Pero este es tan
pequeño (0,022 Kg m2) que su efecto no es apreciable.
El criterio a seguir en el caso del par de arranque necesario es que este no debe
ser mayor del 80% del par máximo del motor. En nuestro caso, el motor elegido es el
BSH 2051 M, cuyo par máximo a 400 V es de 80,46 Nm. y un par nominal de 27 Nm.
Haciendo las salvedades que se aprecian en la curva par-revoluciones que se aprecian en
la figura 5.1, en la que se aprecia que el par nominal va de 36 a 32 Nm y el máximo de
68,3 a 58 dentro de nuestro rango revoluciones. En esa curva se aprecia también la
linealidad del par dentro de ese rango.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 85
De la igualdad:
𝐏 =𝐌 ∗ 𝐧
𝟗𝟓𝟓𝟎
Obtenemos:
𝑷 =𝟐𝟕 ∗ 𝟏𝟓𝟎𝟎
𝟗𝟓𝟓𝟎= 𝟒, 𝟐𝟒 𝑲𝒘
En la tabla 5.1 con los datos técnicos de los motores BSH 205 podemos ver
como los valores de par y revoluciones coinciden exactamente con esta relación. Sin
embargo, en la gráfica de la figura 5.1 apreciamos también como dentro del rango de
revoluciones de 0 a las 1500 nominales, el servomotor escapa a la ―esclavitud‖ de esa
fórmula y es capaz de mantener un par prácticamente constante gracias al uso del
servovariador.
5.2.10 CONSUMO DE CORRIENTE EN CONDICIONES
NOMINALES
𝑵 = 𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝑰 ∗ 𝐜𝐨𝐬𝝋 𝑰 =𝑵
𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋=
=𝟒𝟐𝟒𝟎 𝒘
𝟏, 𝟕𝟑 ∗ 𝟒𝟎𝟎 ∗ 𝟎, 𝟖𝟓= 𝟕, 𝟐 𝑨
Hay que tener en cuenta también la capacidad de sobrecarga de los motores, en
nuestro caso por tratarse de servo-motores, es aún mayor, pues es esta una de las
características que les son propias, y de las que nos han hecho decantarnos por este tipo
de máquina eléctrica. Como hemos calculado anteriormente, en nuestro caso la citada
capacidad es del 298% del par nominal, y por tanto de la potencia nominal:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 86
5.2.11 POTENCIA DEL MOTOR CON SOBRECARGA
𝑵
𝒇𝒂≤ 𝑵𝟏
𝑵
𝒇𝒂≤ 𝑵𝟏 =
𝟐𝟎, 𝟖𝟐𝑲𝑾
𝟐, 𝟗𝟖= 𝟔, 𝟗𝟖 𝑲𝑾
La potencia así obtenida es menor que la resultante debida al efecto del viento y
del rozamiento de las ruedas sobre los raíles. Un motor de 4,24 KW sobrecargado al 298
% daría una potencia de 4,24* 2,98 = 12,6 KW, que es menor que la necesaria en los
casos más desfavorables calculados. De manera que escogiendo entre los dos cálculos
de potencia: la de la suma del desplazamiento de la torre más el efecto del viento, y la
obtenida del sumatorio de potencias dividido por el factor de sobrecarga, escogeremos
la mayor, en este caso 7,14 Kw.
Llegados a este punto deberemos hacer varias puntualizaciones:
Los servovariadores escogidos para la realización de este proyecto tienen un
límite máximo de potencia de 6 Kw. Con lo que habría que optar entre cambiar a
servovariadores Lexium 15, o dividir la potencia entre dos motores, cada uno de
los cuales de la mitad potencia de la necesaria.
Cambiar a variadores Lexium 15 conlleva también la necesidad de cambiar el
programa de configuración del Schneider Power Suite al Unilink. Con lo que
trabajaríamos con dos software distintos, uno para los motores de traslación y
otro para el de elevación. Además algunas de las funciones de programación no
son compatibles con los servovariadores Lexium 15.
Al dividir entre dos la potencia necesaria (7,14 Kw / 2 = 3,57 Kw). De la oferta
de motores BSH de los inmediatamente superiores a 3,57 Kw, que además
ofrezcan un par nominal superior al necesario, contamos con el modelo 2051M,
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 87
y con el BSH 1404M, que aunque cuenta con un par máximo superior, tiene un
par continuo más bajo, lo que nos hace decantarnos por el BSH 2051M.
Por tanto, hemos cambiado el proceso de selección con respecto a los
parámetros citados en el texto “Gruas” de Emilio Larrodé y Antonio Miravete. En él
solo se consideraba la potencia suma de la necesaria para la traslación y para vencer el
efecto del viento, así como los pares resistente y de aceleración, que juntos forman el de
arranque. Hemos seguido también el criterio del texto “Cranes, Design, Practice and
Maintenance” de J, Verschoof. En él se consideran también las potencias necesarias
para aceleración de masas lineales y rotantes, y la capacidad de sobrecarga del motor.
Una vez calculadas ambas, se escoge la mayor como criterio mínimo, y a partir de ahí
nos decidimos por el motor o motores concretos.
Veremos en las tablas 5.1A y 5.1B si el motor en cuestión cumple también los
requisitos de par y de corrientes admisibles. Si esto no sucediera pasaríamos al siguiente
motor en orden ascendente de potencia. Como ya se ha dicho la potencia nominal
máxima a controlar por un servovariador Lexium 05 es de 6 Kw, de manera que el
modelo BSH2051M queda dentro de ese rango.
5.2.12 CONSUMO DE CORRIENTE TRIFÁSICA EN LAS PEORES
CONDICIONES
𝑵 = 𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝑰 ∗ 𝐜𝐨𝐬𝝋 𝑰 =𝑵
𝟑 ∗ 𝑽 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋=
=𝟐𝟎𝟖𝟐𝟎 𝒘
𝟏, 𝟕𝟑 ∗ 𝟒𝟎𝟎 ∗ 𝟎, 𝟖𝟓= 𝟑𝟓, 𝟑𝟗 𝑨
El motor escogido para este proyecto, es el modelo BSH 2051M, los valores
para las anteriores magnitudes son:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 88
Potencia nominal …………….… 4,24 Kw * 2 = 8,48 Kw > 6,98 Kw
Par nominal ………………..…..….27 Nm *2 = 54 Nm > 47,09 Nm
Par máximo ………………..……....27*2,98*2 = 160 Nm >> 87,09 Nm
Corriente nominal…………….... 9,20 A * 2 = 18,4 A >> 7,2 A
Corriente máxima admisible……. 45,20 A * 2 = 90,4 A > > 35,39 A
En la sección de anexos se muestra la tabla de asociación del BSH 2051M con el
Lexium 05 D7N4, y nos ofrece un par de pico de 82 Nm.
5.3 ELECCIÓN DEL TIPO MOTOR
En general se debe procurar que el par resistente máximo no supere el 80 % del
par máximo que puede dar el motor, y que la potencia nominal de este sea mayor o igual
que la potencia efectiva que demanda el accionamiento.
El tipo de motor se selecciona según el movimiento a realizar, la potencia, el
margen de velocidades necesario y el índice de utilización. Comúnmente en las
aplicaciones en que era necesaria la variación de velocidad se utilizaban los motores
eléctricos de corriente contínua, sobre todo para grandes potencias e índices de
utilización altos. Los motores de jaula de ardilla se empleaban en traslaciones de
puentes o pórticos de poca potencia y sin variación de velocidad. Para variar la
velocidad se utilizaban motores con regulación electrónica en el estator o motores de
anillos rozantes.
Hoy en día, la electrónica ha subsanado las deficiencias de los motores de
corriente alterna frente a los de corriente continua, y se emplean modernamente en todas
las aplicaciones que requieran variación de velocidad motores de inducción controlados
con variadores de velocidad. En los motores síncronos la velocidad es dependiente de la
frecuencia de red y del número de pares de polos según la expresión siguiente:
𝑛 =60 ∗ 𝑓
𝑃
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 89
n = r.p.m.
f = frecuencia en hercios
P = nº de pares de polos
Esta ―n‖ es la llamada velocidad de sincronismo, que es aquella a la que giran
los motores síncronos, y muy cercana a la de los motores asíncronos o de inducción, que
son los más utilizados, y con la que sólo se diferencia en un bajo porcentaje (alrededor
del 5 %), debido a un fenómeno llamado deslizamiento, que es propio de cada motor y
que varía con la carga.
En el pasado esta velocidad era la propia de los motores de alterna, y las
posibilidades de regulación se limitaban al uso de resistencias en el rotor de los motores
de anillos rozantes o mediante el uso de resistencia estatóricas.
Los variadores basan son alimentados corriente alterna, que rectifican, filtran y
luego con un ondulador transmiten en forma de pulsos, con lo que consiguen cambiar
los valores de tensión, intensidad y frecuencia de trabajo, y por tanto la velocidad de
sincronismo asociada. Los avances en electrónica han hecho además posible la
consecución de unos controles antes impensables, como por ejemplo el control de las
rampas de aceleración o desaceleración, así como el control del par.
Existen también otros dos tipos de motores con posibilidades de control y
variación de velocidad: los motores paso a paso, y los servomotores. Ambos tienen en
común una baja inercia y grandes posibilidades de regulación, que en el caso de los paso
a paso permiten incluso el control de pequeñas fracciones de vuelta. Por lo que son
utilizados en aplicaciones de gran precisión, como impresoras, plotters y máquinas
herramienta. Los servomotores tienen como características principales la ya citada baja
inercia, la posibilidad del control de velocidad, control de corriente, control de par, gran
densidad de potencia etc.
5.4 TIPO DE SERVICIO
Cada motor está sometido a un régimen de conexiones y desconexiones que
influyen en su calentamiento. Estos regímenes se agrupan en tipos de servicio según
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 90
VDE 0530 1/1.69 § 8, y son un dato más para la elección en catalogo del motor.
En las máquinas de elevación, los motores asíncronos de anillos rozantes
trabajan en servicio S3 (servicio intermitente sin influencia del arranque en la
temperatura). Los de corriente continua lo hacen en servicio S5 (servicio intermitente
con influencia del arranque y del frenado en la temperatura). En nuestro caso, los
servomotores trabajarán en servicio S3. El número de conexiones no influye para el
cálculo del motor, pero si para el de los contactores.
5.5 FACTOR DE MARCHA
El concepto de factor de marcha responde a la siguiente fórmula:
%ED= 𝑇𝐼𝐸𝑀𝑃𝑂 𝐷𝐸 𝑀𝐴𝑅𝐶𝐻𝐴
𝑇𝐼𝐸𝑀𝑃𝑂 𝐷𝐸 𝑀𝐴𝑅𝐶𝐻𝐴 + 𝑇𝐼𝐸𝑀𝑃𝑂 𝐷𝐸 𝑃𝐴𝑅𝐴𝐷𝐴
En nuestro proyecto adaptaremos nuestros motores al caso de grúas para obras y
construcciones, en los que se consideran un factor de marcha del 60% para la elevación
y un 40% para desplazamiento. Y supondremos que el número de conexiones por hora
será de 150.
5.6 ELECCIÓN DEL MODELO DE SERVOMOTOR BSH
De acuerdo con los cálculos realizados, buscaremos en catalogo el motor que
más se adapte a nuestras necesidades. Se aportan en las tablas 5.1 y 5.2 los dos modelos
más próximos a nuestros resultados; el 2051 M y el 1404.
El texto de Larrodé y Miravete opera con unidades del sistema técnico y con
coeficientes adecuados a tales unidades, algunas de uso muy común como los CV. Sin
embargo, lo adecuado es utilizar unidades del Sistema Internacional, como en el texto
de Verschoof. Aquí se ha seguido ese criterio, pero se incluirá de todas formas un anexo
referente a unidades y a sus correspondencias de un sistema a otro.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 91
Tabla 5.1 Datos técnicos motores BSH 205
Fuente: Manual del servomotor BSH Schneider Electric
Tabla 5.1B Datos técnicos motores BSH 205
Fuente: Manual del servomotor BSH Schneider Electric
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 92
5.7 CÁLCULO DE LA RELACIÓN DE REDUCCIÓN PARA EL
MOVIMIENTO VERTICAL
El diámetro de la rueda de la polea de elevación es de 112 mm. Por tanto, la
longitud de la circunferencia de la rueda es de 112* π= 351,8 mm. La máxima velocidad
de elevación según la placa de características de la torre es de 10 m/min. Si dividimos
esa velocidad entre la longitud de la circunferencia exterior de la rueda, obtendremos:
𝑉𝑒𝑙 𝑙í𝑛𝑒𝑎𝑙. (𝑚𝑚)
𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 𝑟𝑝𝑚
10.000 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
351,8 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 28,43 𝑟𝑝𝑚
Estas son las revoluciones que tendría que dar la rueda para alcanzar esa
velocidad lineal: la máxima velocidad angular del eje motor es de 1500 rpm .Así que la
relación de transmisión entre rueda y eje debe de ser de:
𝑅𝑡 =1500
28,43= 52,76
Estos cálculos se llevan a cabo aplicando el diámetro de polea actualmente
instalado en la torre.
Sin embargo, esta relación de transmisión, será difícil de encontrar
comercialmente. Deberemos ajustarla a una relación entera, o en su caso a las más
próximas existentes en el mercado.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 93
Podríamos ajustarla una Rt=52:
52 =1500
𝑟𝑝𝑚→ 𝑟𝑝𝑚 =
1500
52= 28,85 𝑟𝑝𝑚
28,85 𝑟𝑝𝑚 ∗ 351,8𝑚𝑚
𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 10.150 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Aunque deberemos cuidar de no superar los 10 m/min, dado que estas son las
condiciones de diseño. Esto se consigue configurando el servovariador Lexium 05 a las
revoluciones máximas calculadas en el primer caso (28,43), con la relación de
transmisión 52:
𝑅𝑡=
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑟𝑝𝑚 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧
=52
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 52 ∗ 𝑟𝑝𝑚 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 = 52 ∗ 28.43 = 1478,36 ≅ 1478 𝑟𝑝𝑚
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
𝑅𝑡=
1478
52= 28,42 → 28,42 ∗ 351,8 = 9998,16𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Cabe también, la posibilidad de fijar la Rt en 53, lo que nos llevaría a una Vmax
de 9772,2 mm / min, aunque en este proyecto se seguirá el procedimiento anterior.
53 =1500
𝑟𝑝𝑚→ 𝑟𝑝𝑚 =
1500
53= 28,30 𝑟𝑝𝑚
28,30 𝑟𝑝𝑚 ∗ 351,8𝑚𝑚
𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 9.955,9 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 94
5.8 CÁLCULO DE LA RELACIÓN DE REDUCCIÓN PARA EL
MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN
El diámetro de las ruedas de traslación es de 315 mm. Por tanto, la longitud de la
circunferencia de la rueda es de 315* π= 989,6 mm. La máxima velocidad de traslación
según la placa de características de la torre es de 35 m/min. Si dividimos esa velocidad
entre la longitud de la circunferencia exterior de la rueda, obtendremos:
𝑉𝑒𝑙 𝑙í𝑛𝑒𝑎𝑙. (𝑚𝑚)
𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 𝑟𝑝𝑚
35.000 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
989,6 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 35,37 𝑟𝑝𝑚
Estas son las revoluciones que tendría que dar la rueda para alcanzar esa
velocidad lineal, la velocidad nominal angular del eje motor es de 1500 rpm .Así que la
relación de transmisión entre rueda y eje debe de ser de:
𝑅𝑡 =1500
35,37= 42,40
Estos cálculos, como en el caso anterior, se llevan a cabo aplicando el
diámetro de rueda actualmente instalado en la torre.
Sin embargo, esta relación de transmisión, será difícil de encontrar
comercialmente. Deberemos ajustarla a una relaciones entera, o en su caso a las más
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 95
próximas existentes en el mercado.
Podríamos ajustarla una Rt=42:
42 =1500
𝑟𝑝𝑚→ 𝑟𝑝𝑚 =
1500
42= 35,71 𝑟𝑝𝑚
35,71 𝑟𝑝𝑚 ∗ 989,6𝑚𝑚
𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 35.339 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Aunque deberemos cuidar de no superar los 35 m/min, dado que estas son las
condiciones de diseño. Esto se consigue configurando el servovariador Lexium 05 a las
revoluciones máximas calculadas en el primer caso (35,37).
𝑅𝑡=
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑟𝑝𝑚 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧
=42
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 42 ∗ 𝑟𝑝𝑚 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 = 42 ∗ 35,36 = 1485,12 ≅ 1485 𝑟𝑝𝑚
𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
𝑅𝑡=
1485
42= 35,36 → 35.36 ∗ 989.6 = 34992 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Cabe también, la posibilidad de fijar la Rt en 43, lo que nos llevaría a una Vmax
de 34.520 mm/min, aunque como en el caso del motor de elevación, se seguirá el
procedimiento anterior.
5.9 COMPARACIÓN ENTRE LAS PRESTACIONES DE LOS
SERVOMOTORES Y LOS MOTORES DE INDUCCIÓN
En la tabla 5.3 se pueden ver las prestaciones de los motores de inducción, y se
resaltan las de un modelo aproximadamente equivalente en potencia al escogido en este
proyecto.
En la tabla 5.4 se comparan estas prestaciones y se observan las grandes ventajas
que ofrecen los servomotores BSH de polos salientes frente a los inducción. Nótese que
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 96
en la tabla 5.3 un motor de 4 Kw ofrece un par de 27 Nm, con un peso de 75 Kgs, frente
frente a los 26 del BSH 1404; y una relación «Par máximo/par nominal» de 2,8, frente a
los 3,95 del citado BSH. Así que daría 75,6 Nm de par máximo, frente a los 103,9 Nm
del motor seleccionado. El momento de inercia J en el caso del motor de inducción es
de 0,03 Kgm2, mientras que el del BSH es de 0,0024 (12,5 veces menor). El peso del
motor de inducción es de 75 kg, mientras que el del BSH es de 26 (un 65% menor)
Tabla 5.3 Datos técnicos motores de inducción
Fuente: texto “Grúas”, Larrodé y Miravete
Tabla 5.4 Comparativa prestaciones motores de inducción-BSH
(1)*En las tablas de características de los motores BSH no se indican ni el
rendimiento ni el cos ρ porque se ofrecen las potencias nominales útiles.
5.10 COMPROBACIÓN DE QUE LOS MOTORES ELEGIDOS
TRABAJAN DENTRO DE SU CURVA PAR/VELOCIDAD
En el apartado 4.3.2 del capítulo anterior se explicaba la forma de comprobar si
el motor elegido cumplía con los requerimientos de nuestro sistema. La forma de
MODELO POTENCIA
(Kw)
PESO
(Kg)
PARES DE
POLOSJm
(Kg cm2)RPM η
COS
ρI
(A)
PAR (Nm)
Mmax/
Mnom
ILS1135 4 75 4 0,0300 1410 77 0,8 21 27 2,8
BSH2051M 4,24 35 5 0,0070 1500 (1)* 9,2 27 2,98
BSH 1404M 4,13 26 5 0,0024 1500 (1)* 9 26,3 3,95
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 97
hacerlo era básicamente, asegurándonos de que los valores tanto de par como de
velocidad estaban dentro de la curva par/velocidad del motor en cuestión. Repetiremos
aquí el procedimiento, y lo aplicaremos a nuestros motores:
Principio de determinación del tamaño del motor en función de la aplicación
Las curvas par/velocidad permiten determinar el tamaño ideal de un servomotor.
Por ejemplo, para una tensión de alimentación de 400 V trifásica, las curvas útiles son
las curvas 1 y 2.
5 Situar la zona de trabajo de la aplicación en velocidad.
6 Verificar, a partir del cronograma de ciclo del motor, que los pares solicitados por la
aplicación durante las distintas fases del ciclo se sitúan en la superficie delimitada
por la curva 1 en la zona de trabajo.
7 Efectuar los cálculos de la velocidad nominal y del par nominal
El punto definido por nnom (velocidad nominal) y Mnom (par nominal) debe
situarse por debajo de la curva 1 en el área de trabajo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 98
Tabla 5.5 Asociaciones servomotores BSHy servovariadores Lexium 05
(1) En la referencia sustituir* por A para el modelo con bus Canopen y B para el
modelo con bus Proficbus
Fuente: Catálogo Lexium 05 2006. Schneider Elect
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 5.CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 99
Figura 5.1 Gráfica par-velocidad BSH 2051M con Lexium D57N4
Fuente: Catálogo Lexium 05 2006. Schneider Electric
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 101
6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES
LEXIUM CON POWER SUITE
6.1 SELECCIÓN DEL MODO DE CONTROL DEL SERVO-
VARIADOR
Antes de efectuar cualquier trabajo con el servo-variador, se debe definir el
modo de controlarlo, a esta operación se la llama ―First Set-up‖, o primer ajuste.
Los servovariadores Lexium tienen dos modos de configuración principales, uno
es el llamado modo local I/O mediante la interface de usuario o consola HMI del propio
variador, y el otro, con el auxilio del programa Power Suite a través de un bus de
campo. Buses que podrían ser el Modbus RTU o CanOpen. En este proyecto
utilizaremos la configuración a través del bus Canopen. No se explicará por tanto el
método en modo local. Se puede encontrar la información referente a dicho método en
el manual Guía rápida de puesta en marcha Lexium 05
Es importante señalar que para que los cambios de modo tomen efecto es
imperativo desconectar la alimentación del servovariador (24 Vc.c), y después se
volver a conectarla.Dependiendo del modo de control del servovariador las entradas
digitales adoptan funciones distintas, de acuerdo con la siguiente figura:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 102
6.1.1 FUNCIONALIDADES DE LAS ENTRADAS DIGITALES
SEGÚN EL MODO SELECCIONADO
6.1.1.1 Modo de control local i/o
Las funcionalidades son:
Enable: en estado activo, habilita la etapa de potencia de salida del servovariador, y en
la consola HMI aparece en el display el texto ―run‖.
Halt: para el movimiento de forma controlada, efectuando una deceleración mediante
un límite de corriente que se parametriza en:
Es decir, al activar esta parada, el motor no decelera con rampa de tiempo,
sino con el máximo par que puede ejercer en función de la corriente asignada en éste
parámetro. Por lo que cuanto más se acerque a la corriente máxima, más rápido se
parará el motor.
Fault Reset: tal y como se indica, en el momento que el servovariador entre en un error
del tipo 2, 3, o 4, aparece en el display el texto ―Fault‖ y el código de error. En este
momento, si se activa dicha entrada, el servovariador pasa a estado ―rdy‖, y listo para
poder operar de nuevo. En el capítulo de anexos se incluye la Guía simplificada de
LXM005B, que en su capítulo 4.10 recoge todos los códigos de error de este
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 103
servovariador. De los referidos aquí, diremos que los errores 1,2,3 y 4 corresponden en
el mismo orden, a los errores: general, de sobrecorriente, de tensión y de temperatura.
6.1.1.2 Modo de control bus de campo
Las funcionalidades son:
/REF: entrada asignada para conectar un sensor de referencia, donde nos auxiliamos
para hacer un referenciado. Solo está operativa en el momento de hacer un ―Home‖ o
referenciado, y solo si éste se ha configurado de forma que utilice este sensor.
/LIMN: entrada utilizada para límite final de carrera hacia movimientos negativos.
Caso de ser activado, el movimiento es totalmente parado entrando a trabajar el límite
de corriente parametrizado por: LIM_I_maxQSTP, no por rampa de tiempo.
Halt: para el movimiento de forma controlada, efectuando una deceleración mediante
un límite de corriente que se parametriza en:
Es decir, al activar esta parada, el motor no decelera con rampa de tiempo,
sino con el máximo par que puede ejercer en función de la corriente asignada en éste
parámetro. Por lo que cuanto más se acerque a la corriente máxima, más rápido se
parará el motor.
Si estamos en modo de posicionador punto a punto, el movimiento se restablece
una vez la entrada se desactiva de nuevo.
La lógica de funcionamiento (positiva o negativa) de estas entradas digitales,
pueden ser modificadas con un parámetro (IOLogicType). Excepto las entradas de
seguridad ―Power Removal‖, que son siempre a lógica positiva.
También se puede establecer si se van a trabajar con contactos n.c.
(normalmente cerrados) o n.a. (normalmente abiertos). Esto se parametriza en:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 104
NOTA: por seguridad los límites LIMN y LIMP se suelen usar n.c, así en caso de
rotura del cable, el sistema se para.
En lo referente a las salidas digitales, siempre adoptan las mismas funciones:
NOTA: la salida de la borna 32 (Active1_OUT), caso de utilizar motor con freno, es
la encargada de conectar o desconectar dicho freno a través del módulo de control de
freno ref. VW3M3103.
6.2 POSIBILIDADES DE TRABAJO EN CADA MODO
La siguiente tabla nos muestra a modo de resumen rápido qué funciones
podremos efectuar con el servovariador (celdas sombreadas), una vez seleccionado el
modo de control.
Tabla 6.1 Funciones disponibles en modos bus de campo y modo local
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 105
Fuente: Guía rápida de puesta en servicio lexium 05, Schneider Electric
Vemos rápidamente qué funciones son factibles en modo bus de campo, y cuales
son en modo local I/O. Caso de elegir el modo local I/O, se debe elegir posteriormente
el modo de trabajo, entre los siguientes:
· Modo control de velocidad (entrada analógica)
· Modo control de corriente (entrada analógica)
· Modo de eje eléctrico (señales A/B o P/D [paso/dirección])
· Modo manual (JOG)
En modo control por bus de campo (Modbus RTU o Canopen), quedan
definidos los modos de trabajo siguientes:
· Modo control de velocidad (consigna por bus de campo)
· Modo control de corriente (consigna por bus de campo)
· Posicionado PTP (punto a punto)
· Modo de referenciado (HOME)
· Modo manual (JOG)
· Modo eje eléctrico (señales A/B o P/D [paso/dirección])
De manera que el modo Bus de campo permite todas las funcionalidades del
modo local más el homing y el modo perfil de velocidad, a través del bus Canopen y
mediante el programa PowerSuite.
6.2 AJUSTES EN MODO DE CONTROL POR BUS DE CAMPO
Este modo de control puede ser efectuado mediante Modbus RTU o Canopen,
que son los dos sistemas de comunicación que admite el servovariador. En el manual
completo Lexium 05 y junto a los manuales de comunicación que hay para ambos
sistemas, están documentados todos los parámetros accesibles con sus respectivas
direcciones, con toda la información necesaria entorno a cada uno de ellos, algo que
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 106
escapa a la finalidad de este proyecto, en el que solo explicaremos de manera somera la
información que nos sea imprescindible.
6.2.1 AJUSTE DE PARÁMETROS EN EL MODO PUNTO A PUNTO
(PTP)
Este modo junto con el referenciado o HOME, son los más interesantes a tratar
en este apartado. De forma que haremos un ejemplo teórico-práctico, que nos ilustrará
mejor cómo se enfocan estos modos, y todos los parámetros más importantes que entran
en juego, con los valores utilizados en este proyecto.
Nuestro caso en particular, se trata de una caja reductora de engranajes, con una
relación de transmisión de 42:1 y desarrollo de la rueda motriz 989,6 mm. Es decir,
una vuelta de rueda avanza 989,6 mm lineales.
Vmáx lineal = 583,3 mm/seg
Acel / Decel máx = 750 mm/seg² => Tiempo acel/decel = 2 seg.
Relación de reducción entre eje de motor y polea motriz, de i= 42:1
Pasos prácticos operativos
1º Paso/(ajustes teóricos)Ajustar estos datos reales a unidades internas de nuestro
servovariador, es decir, ver la velocidad de giro máxima del motor, tiempos de rampa
acel/decel, resolución…, en pocas palabras definir nuestro perfil de movimiento.
Vmáx motor = 1500 rpm
Tiempos de rampa acel/ decel = 2 seg. => En unidades a parametrizar en el
servovariador serán:
1500 rpm / 2 seg =750 rpm/seg.
En primer lugar, se introduce el límite máximo de velocidad a la que podrá girar
nuestro motor, teniendo en cuenta que el siguiente parámetro, es el valor que Introducir
parámetros del perfil de movimiento, rampas, y valores límites de velocidad.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 107
Introducimos parámetros del perfil de movimiento, rampas, y valores límites de
velocidad.
RAMPacc = 742 rpm/seg
RAMPdecel = 742 rpm/seg
Valor límite de RAMPn_max =742. Esto quiere decir que si introducimos un
valor de velocidad mayor que este, el que adoptará el servovariador en su perfil de
movimiento será éste como máximo.
Existe un valor máximo de velocidad que supervisa a todos los demás, es
CTRL_n_max= 1478 rpm.
Resolución = POSscaleNum / POSscaleDenom = (Vueltas de motor /unidades
de usuario)
En nuestro caso, vemos que al tener un reductor entre motor y carga de 42:1, 42
vueltas de motor equivalen a una de salida del reductor, por lo tanto a una vuelta de
rueda motriz (circunferencia de 989,6 mm).
Así que: Resolución = 42 / 989,6 (sería en mm). Es decir, si envío una cota de
posición igual a 989 usr, el eje de salida del reductor daría una vuelta completa. Si
quiero tener mayor resolución, por ejemplo de la décima de mm, entonces quedaría:
Resolución = POSscaleNum / POSscaleDenom = 42 / 9896 (en resolución de 0,1 mm).
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 108
Definir el sentido correcto de giro del motor, se efectúa con el parámetro:
POSdirOfRotat = 0 o 1.
Valor 0 sentido giro horario, visto desde eje de motor
Valor 1 sentido giro anti-horario, visto desde eje motor.
Es decir, que en valor 0 se debe de ir a alcanzar el límite LIMP. Y en valor 1, se
debe de ir a alcanzar el límite LIMN. Teniendo en cuenta que, si se cambia el sentido de
giro, también deberemos permutar los límites. LIMP pasa a ser LIMN, y LIMN pasa a
ser LIMP. Así como quitar tensión de control 24Vc.c., y volver a dar tensión para que el
cambio surta efecto en el servo-variador.
2º Paso/ Conexionado y revisión del cableado en modo posicionador (control
bus de campo).
Conexionado modo bus de campo
Fuente: Guía rápida Power Suite Schneider Electric
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 109
A veces se utiliza un detector de Home (entrada REF), en el caso de querer hacer
un referenciado fuera de los límites de seguridad o finales de carrera LIMP o LIMN. Si
no está presente el detector REF, solo necesitamos tener en cuenta que la modalidad de
tipo de hacer el HOME, no debe de ser elegida con detector REF.
Los límites LIMN y LIMP, así como REF, operan con contactos ―normalmente
cerrados, n.c.‖ por defecto. Recordar que puede ser cambiado el uso de los contactos en
estas entradas, tal y como ya se vio anteriormente.
6.2.2 AJUSTES DEL EJE (AUTO-AJUSTE)
Antes de efectuar cualquier movimiento para trabajar como posicionador, es
aconsejable efectuar los ajustes de ganancia del eje, es decir de los reguladores de
velocidad y posición. Para ello se dispone de una herramienta que se llama Auto-ajuste,
que mediante el uso de unos pocos parámetros, nos facilitan tremendamente el ajuste del
sistema.
El autoajuste siempre se ha de hacer cuando el motor se halla conectado a la
carga y en las peores condiciones de trabajo (máxima carga).Esto se efectúa
directamente conectado con el PC y el software Power Suite mediante la propia HMI
del servo-variador:
HMI ( Tun-/Strt )
Antes de efectuar el autoajuste, revisar y en caso requerido modificar, los
parámetros aquí relacionados. En la gran mayoría de los casos, solo con modificar estos
que se describen, se consiguen los resultados correctos.
- AT_mechanics, parámetro que identifica el grado de rigidez del acoplamiento
entre motor y carga.
Valor entre 1 y máximo 5, el valor 1 es acoplamiento muy rígido, y valor 5 más
blando. Caso de duda, poner valor medio (3), o bien acercarse a valores más altos (5).
- AT_dir, parámetro que nos define el sentido hacia donde nos vamos a mover
desde nuestra posición de origen actual que se encuentre nuestro sistema. Por lo que se
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 110
sugiere que normalmente se inicie el autoajuste posicionando nuestro sistema en el
punto medio del recorrido útil.
Valor típico a escoger de 1: inicio movimiento hacia positivo, después giro
sentido negativo y finalmente vuelve al inicio del movimiento.
- AT_dismax, rango en distancia de movimiento en donde se moverá el proceso
de autoajuste, por defecto viene a 1 rev, (¡ojo visto desde el lado de motor!). Por lo que
en nuestro caso práctico, si ponemos 42, se moverá una vuelta completa la polea motriz
(989,6 mm).
Una vez comprobados estos parámetros, se puede efectuar la orden de Auto-
ajuste. Este proceso toma un tiempo, que se puede ver también en la HMI. Si todo está
correcto, no dará ningún mensaje de error. Si hay algún problema, en el display de la
HMI se visualizará este.
Muy importante: una vez efectuado este autoajuste, hay un parámetro
relacionado que modifica todas las ganancias del lazo de velocidad y de posición de
forma proporcional. Este parámetro es el AT_gain, que se regula en porcentaje, si el
sistema está bien dimensionado se sitúa en el entorno del 80% al 90%. Dicho valor
calculado por el proceso de autoajuste, es correcto para conseguir unas buenas
prestaciones dinámicas del sistema, por lo que no es necesario retocarlo.
Si variamos este valor incrementándolo, el comportamiento del sistema es más
rígido, más vivo de respuesta. Si este valor se disminuye, el sistema se vuelve más lento
de respuesta, más suave.
Haciendo mover este único parámetro, los siguientes parámetros de ganancia
que a continuación se relacionan, son recalculados automáticamente:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 111
Otro parámetro que nos calcula el servo-variador con este proceso, es la inercia
total de nuestro sistema mecánico, es decir:
Esta información nos puede servir para compararla con los cálculos previos
teóricos efectuados. Existe otro ajuste, el manual, caso de querer tener unos ajustes más
exigentes que los obtenidos con el autoajuste. Normalmente con el autoajuste se
consigue un resultado excelente en el 95% de los casos o más.
Para proceder al ajuste manual mirar el Manual Completo Lexium 05, capítulo
7.5.3 Optimización del regulador de velocidad, y capítulo 7.5.5 Optimización del
regulador de posición.
6.2.3 HACIENDO UN REFERENCIADO Y MOVIMIENTOS PUNTO
A PUNTO (PTP)
Se puede hacer desde el propio software Power Suite, o bien controlarlo
desde autómata. Mediante el PLC y en plataforma Unity, con los bloques de funciones
de la podemos controlar fácilmente al servo-variador para hacer un referenciado
(HOME), y posteriormente movimientos punto a punto.
6.2.3.1 Haciendo un movimiento de referencia (home)
A continuación antes de mover el eje, se debe de efectuar un referenciado del
mismo. Vemos a continuación los diferentes tipos de referenciado (HOME):
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 112
Este parámetro HMmethod es seleccionado en los bloques de funciones,
asignando un valor de estos de la tabla. Lo más normal, es usar los métodos 1, o 2 (sin
detector REF), o bién utilizar 11 a 14 en caso de utilizar detector REF. También se
puede seleccionar en la FB, el valor del contador una vez ejecutado el referenciado. Este
parámetro es el HMp_homeusr, normalmente se pone a 0, pero puede ser cualquier
otro. El lanzamiento de búsqueda de referenciado, se envía también desde la FB, así
como el reconocer que éste ha sido efectuado de forma satisfactoria.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 113
Ver ejemplo, caso método 2:
El otro ejemplo, referenciado con detector REF, caso método 11 al 14.
En ambos casos se requieren velocidades distintas a las parametrizadas por
defecto, se han de definir en el servovariador, los siguientes parámetros:
HMn (velocidad rápida búsqueda Home), en rpm.
HMn_out (velocidad más lenta de salida del límite), en rpm.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 114
Se recomienda con objeto de obtener mejor precisión a la hora de referenciar el
eje, que sobre todo la velocidad HMn_out, sea más lenta que la HMn.
Los siguientes parámetros son los relacionados con la búsqueda del
referenciado:
Para entrar más en detalle sobre los diversos tipos de referenciado, ir al Manual
completo Lexium 05, y leer capítulo 8.5.7 Modo funcionamiento referenciación.
Finalmente, el movimiento de referenciado (HOME), se lanza desde el PLC con los FB
(bloques funcionales). Se comprueba mediante los propios bloques funcionales, que el
Home ha sido efectuado correctamente.
6.2.3.2 Movimientos punto a punto (ptp)
Como ya se comentó anteriormente en el referenciado, los movimientos punto a
punto, pueden ser lanzados a través de los bloques de funciones en plataforma Unity.
Todo lo que se refiere a la definición previa que hemos hecho del perfil de movimiento,
junto con los parámetros que a continuación se relacionan, hace posible la gestión del
movimiento en el servovariador.
Los parámetros que nos delimitan la acción de mover y posicionar son:
PPp_targetusr (distancia a recorrer, en usr).
PPn_target (velocidad a la que se recorre la distancia deseada, en rpm)
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 115
Introduciendo estos valores, y dando la activación de marcha, el movimiento es
ejecutado.
6.3 COMUNICACIONES CON EL SERVOVARIADOR
Como ya se ha comentado anteriormente, el servovariador se comunica en
Canopen y Modbus RTU, accediendo por conexiones diferentes. Canopen a través de
los bornes de terminales CN1 o bien del conector CN4, y Modbus RTU solo mediante
el conector RJ45 CN4.Además, existe un pequeño interruptor S1, que se utiliza para
activar la resistencia de línea o polarización del bus de campo.
En la siguiente ilustración se muestra el llamado diagrama de estados, que es
básico para entender el funcionamiento del servovariador cuando está controlado
mediante bus de campo. Los rectángulos representan ―estados operativos‖, y los
círculos con sus numeraciones ―transiciones o cambios de estado‖.
Diagrama de estados Lexium 05
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SERVOVARIADORES LEXIUM CON POWER SUITE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 116
A modo de resumen se muestran a continuación los estados de funcionamiento
que aparecen reflejados en el visualizador, así como en el software Power Suite
Nota. Todas las figuras mostradas en este capítulo han sido extraídas de la Guía
rápida de puesta en marcha de Power Suite 2006 de Schneider Electric
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 117
7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO
MEDIANTE UNITY PRO XL
7.1 INTRODUCCIÓN
Una de las premisas que citábamos al principio de este proyecto era la
utilización de una plataforma común con todo el hardware y software común a un
fabricante. Por ello en el capítulo de programas nos hemos decidido por tres programas
de la casa Schneider: Unity Pro para elaborar las secuencias de programa para el
funcionamiento del autómata, Vijeo Designer, para elaborar las pantallas de operador y
los mímicos del SCADA, y Power Suite para la configuración de variadores.
En el presente capítulo hablaremos del programa Unity Pro. Se trata de un
software común de programación, puesta a punto y explotación de los autómatas
Modicon, M340, Premium, Quantum y coprocesadores Atrium. El software IEC 61131-
3 define cinco lenguajes de programación para autómatas. Unity Pro surge de la
experiencia en los softwares PL7 y Concept y puede trabajar con uno o varios de estos
lenguajes en un mismo programa. Además abre las puertas de un conjunto completo
―software todo en uno‖ de utilización sencilla
Unity Pro aprovecha al máximo las ventajas de los interfaces gráficos y
contextuales de Windows XP, Windows 2000 y Windows Vista:
• Acceso directo a las herramientas y a los datos.
• Configuración 100% gráfica
• Barra de herramientas e iconos personalizables.
• Funciones avanzadas de ―arrastrar y soltar‖ y zoom.
• Ventana de diagnóstico integrado.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 118
7.1.2 VENTAJAS DE LA ESTANDARIZACIÓN
Unity Pro incluye un conjunto completo de funcionalidades y de herramientas
que permiten copiar la estructura de la aplicación en la estructura del proceso o de la
máquina. El programa se divide en módulos funcionales jerarquizados que agrupan:
• Secciones de programa.
• Tablas de animación.
• Pantallas de los operadores.
• Hipervínculos.
Las funciones básicas, utilizadas de forma repetitiva, se pueden integrar en
bloques de funciones de usuario (DFB) en lenguaje IEC 61131-3.
7.1.2 AHORRO DE TIEMPO POR REUTILIZACIÓN
Sus estándares, probados y cualificados, reducen el tiempo de desarrollo y de
puesta en marcha en el centro. Así se optimizan la calidad y los plazos:
• Módulos funcionales reutilizables en la aplicación o entre proyectos mediante
importación / exportación XML.
• Bloques de funciones asignados mediante ―arrastrar y soltar‖ desde la biblioteca.
• Instancias que heredan automáticamente (según la elección del usuario) las
modificaciones de la biblioteca.
7.1.3 MODO SIMULADOR
El simulador del autómata integrado reproduce fielmente el comportamiento del
programa en el PC. Todas las herramientas de puesta a punto se pueden utilizar en
simulación, para aumentar la calidad antes de la instalación:
• Ejecución del programa paso a paso.
• Punto de parada y de visualización.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 119
• Animaciones dinámicas para visualizar el estado de las variables y la lógica que se
está ejecutando.
7.1.4 TIEMPOS DE PARADA REDUCIDOS
Unity Pro ofrece una biblioteca de DFB de diagnóstico de aplicaciones. Se
encuentran integrados en el programa y, según su función, permiten vigilar las
condiciones permanentes de seguridad y la evolución del proceso en el tiempo.
Una ventana de visualización muestra, de forma clara y cronológicamente, con
marcación de tiempo en origen, todos los fallos del sistema y de la aplicación. Desde
esta ventana, se accede mediante un simple clic al editor de programa en el que se ha
producido el error (búsqueda en el origen de las condiciones que faltan).
Las modificaciones en línea pueden agruparse de manera coherente en modo
local en el PC y transferirse directamente al autómata en una sola operación para que se
tengan en cuenta en el siguiente ciclo de programa. Una paleta completa de funciones le
permite controlar con más detalle la explotación, para reducir los tiempos de parada:
• Histórico de las acciones de los operarios en Unity Pro en un fichero protegido.
• Perfil de usuario y protección mediante contraseña.
• Pantallas gráficas de explotación integradas.
7.2 EDITOR GRAFICO DE UNITY PRO
La siguiente figura muestra una de las posibles disposiciones de las distintas
ventanas del editor grafico de Unity Pro. Esta sin embargo, se puede personalizar de
acuerdo con los gustos del usuario en cuestión.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 120
Figura 7.1. Editor gráfico de Unity Pro XL V 4.0
7.2.1 MENÚS DESPLEGABLES
A las diferentes funciones y herramientas del programa se puede acceder bien a
través de los iconos, cuya disposición es personalizable, o bien a través de los menús
desplegables. La figura siguiente muestra un ejemplo.
Figura 7.2. Menús desplegables de Unity Pro XL V 4.0
7.2.2 CATALOGO DE HARDWARE
En esta ventana se escogen cada uno de los módulos necesarios para el proyecto
en cuestión. Empezamos por seleccionar un bastidor, la fuente de alimentación, el
módulo de comunicación y demás elementos.
CATALOGO DE
HARDWARE
EXPLORADOR DE
PROYECTOS
MENUS DESPLEGBLES
VENTANA DE TRABAJO
VENTANA DE RESULTADOS
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 121
Figura 7.3. Catálogo de hardware de Unity Pro XL V 4.0
Dentro de esta ventana podemos escoger entre dos pestañas, la anterior o del
PLC, y la del bus Canopen, en la que se seleccionan los elementos conectables a este
bus.
Figura 7.4. Menú Movimiento y control
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 122
7.2.3 EXPLORADOR DE PROYECTOS
En él encontramos la configuración del bus PLC, las estaciones CanOpen, los
datos, variables y las carpetas movimiento, comunicación, programa, tablas de
animación, pantallas de operador y documentación.
Figura 7.5. Explorador de proyectos
7.2.3.1 Editor de configuración
Pinchando en el directorio de configuración accedemos al editor de
configuración del bus PLC. En la vista estructural veremos desplegados cada uno de los
DIRECTORIO DE
VARIABLES
DIRECTORIO DE
CONFIGURACION
DIRECT ORIO DE DATOS
DIRECTORIO DE
PROGRAMAS
DIRECTORIO DE
MOVIMIENTO
TABLAS DE ANIMACION
PANTALLAS DE
OPERADOR
DIRECTORIO DE
COMUNICACION
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 123
módulos, así como el bus Canopen. Y en el editor accedemos a una presentación de la
apariencia física de nuestro hardware. Para configurar cada uno de los módulos no
tenemos más que pinchar en él, bien en la vista estructural o en la presentación, opción
mucho más cómoda.
Figura 7.6. Editor gráfico de configuración
7.2.3.2 Editor de datos
El editor de datos engloba lo que hemos calificado como directorio de datos y
directorio de variables. En el tenemos acceso tanto a tipos de datos derivados y tipos de
datos DFB, como a todos los tipos de variables: elementales, derivadas, entradas salidas
derivadas, instancias FB elementales e instancias FB derivadas.
Figura 7.7. Editor gráfico de datos
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 124
7.2.3.3 Directorio de movimiento
El directorio movimiento no tiene un editor asociado, pero si pinchamos dos
veces sobre él se nos abre un árbol que nos muestra los ejes presentes, que previamente
deberemos haber creado. Todos se denominan como AXIS_nombre, y tienen asociada
una receta.
Figura 7.8. Receta asociada al eje X
7.2.3.4 Editor de comunicación
Pinchando dos veces con el ratón sobre el editor de comunicación escogemos
una nueva red y configuramos la dirección IP, cámara de subred, dirección de pasarela,
ancho de banda etc.
Figura 7.9. Editor de comunicación
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 125
7.2.3.5 Editor de programas
El árbol del directorio de programas se divide en dos carpetas: tareas y eventos.
Las tareas son Mast porque escogimos esta opción en la configuración frente a las
tareas fast. Existen dos tipos de tareas: normales y cíclicas, sin son tareas que deben
repetirse con frecuencia. Cada tipo tiene una pestaña adicional denominada secciones,
con las secciones de programa que definen las tareas a realizar. Al lado del árbol de
programas podemos abrir las secciones que deseemos, tal y como se muestra en la
siguiente ilustración:
Las secciones son entidades autónomas de programación. Las etiquetas de
identificación de las líneas de instrucciones, las redes de contactos, etc., son propias de
la sección (no es posible un salto del programa hacia otra sección).
Podemos programar en los cinco lenguajes de programación recogidos en la
norma IEC 61131-3, siempre que el lenguaje se admita en la tarea. Estos lenguajes son:
Lenguaje de contactos o LD, de Ladder Diagram
Lenguaje de bloques funcionales o FBD, de Function Block Diagram
Lenguaje de lista de instrucciones o IL , de Instructions List
Lenguaje de diagramas funcionales de secuencia o SFC, de Secuencial Function
chart
Figura 7.10. Editor de programas
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 126
Las secciones se realizan en el mismo orden en que se han programado en la
ventana del navegador (vista estructural). Aunque se puede asociar una condición de
ejecución a una o varias secciones en las tareas, maestra, rápida y auxiliares, pero no en
los procesamientos de eventos. Cada sección está conectada a una tarea, una misma
sección no puede pertenecer a varias tareas.
7.2.3.6 Editor de tablas de animación
En él podemos seleccionar las variables que necesitemos para cada sección de
programa del editor de variables. Con ello tenemos la posibilidad de forzar las variables
en modo simulación y ver el efecto que tienen sobre nuestro programa en ese modo,
antes de ponerlo en funcionamiento en la máquina real.
Figura 7.11. Editor de tablas de animación
7.2.3.7 Editor de pantallas de operador
Las pantallas de operador se emplean para animar objetos que simbolizan la
aplicación. Estos objetos pueden pertenecer a la biblioteca de Unity Pro, o pueden
crearse mediante el editor grafico.
Cuando se crea un proyecto, es normal que no haya material disponible. Para
minimizar el impacto de este problema Unity Pro permite acceder a la pantalla de
operador asociada a los bits y palabras sin ubicación, que permiten realizar la
depuración inicial del programa. Con ello podemos por ejemplo:
Ver datos de ajuste
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 127
Escribir parámetros de ajuste
Enviar un comando
Ver datos de estado
Detener el programa
Cancelar errores del eje
Figura 7.12. Ejemplo de pantalla de operador
7.2.3.8 Editor documentación
La carpeta de documentación de un proyecto puede contener estos temas:
Portada
Contenido
Información general
Configuración
Tipos de datos derivados
Tipos de FB derivados
Tipos de EFB
Tipos de EF
Variables e instancias FB
Estructura de la aplicación
Estación funcional
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 128
Comunicación
Programa
Tablas de animación
Pantallas de operador
Referencias cruzadas
Pie de pagina
7.2.4 VENTANA DE RESULTADOS
En ella podemos ver los errores cometidos, y se nos advierte de duplicidades de
variables o falta de definición de algunas, si las hubiera.
Figura 7.13. Ventana de resultados
7.2.5 VENTANA DE TRABAJO
En la figura 7.14 vemos las cuatro pestañas del editor de datos Variables, tipos
de datos DDT, bloques de funciones y tipos de DFB.
Figura 7.14. Editor de variables
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 129
En la siguiente vemos la pestaña de una de las secciones de programa, y en la
parte inferior las pestañas abiertas en ese momento. A través de la ventana de trabajo
tenemos acceso a todas las carpetas presentes en los menús desplegables del explorador
de proyectos mostradas en el apartado 7.2.3.
Figura 7.15 Ventana de trabajo con las pestañas de las distintas tareas
7.3 PROCEDIMIENTO PARA LA CONFIGURACIÓN DEL
HARDWARE DEL AUTÓMATA EN UNITY PRO.
Una vez pinchado el icono de Unity Pro, se nos abre el programa, y en el desplegable
archivo escogemos Proyecto Nuevo. Con lo que se nos abre la siguiente ventana:
Figura 7.16. Ventana Nuevo proyecto
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 130
En ella escogeremos el procesador, en nuestro caso el BMX P34 2010 que
ofrece la posibilidad de utilizar a un tiempo las redes MODBUS y CANOPEN. Más
tarde tendremos la posibilidad también de comunicarnos a través de internet mediante
un módulo adicional para este fin.
Una vez elegido el procesador citado pincharemos en aceptar. Con ello
obtenemos la pantalla siguiente en la que se nos muestra el equipo instalado hasta el
momento, con un bastidor que aparece por omisión para 8 elementos, pero que
podremos sustituir a medida que añadamos componentes, o dejarlo desde este momento
si tenemos clara la configuración necesaria.
A la izquierda encontramos la ventana del catalogo de hardware, donde
podremos ir escogiendo cada modulo que necesitemos, y por debajo de ella el
explorador de proyectos. Esta disposición sin embargo, es personalizable, dándonos la
posibilidad de situar cada ventana donde más nos convenga. Empezaremos por el
capítulo de comunicaciones, pinchando en el símbolo ―+‖ del catalogo de hardware se
nos abrirá un desplegable del que escogeremos el modulo NOE 0100.2, que es un
puerto 10/100 con conector RJ 45 para la red Ethernet. Para seleccionarlo pincharemos
encima y arrastraremos hasta su punto de ubicación, a la derecha del procesador.
Figura 7.17. Ventana de trabajo del Bus PLC
A continuación pincharemos en ―Binario‖ y seleccionaremos del mismo modo
anterior el modulo DDI 3202K que contiene 32 entradas digitales de 24 V CC común
positivo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 131
Seguidamente un módulo AMI 0410 con 4 entradas analógicas U/I con
separación de potencial.
Ahora sólo nos falta confirmar el bastidor correspondiente a nuestro número de
módulos, que de momento en este caso el BMX XBP 0800, que es un bastidor de 8
slots.
Seguiremos operando del mismo modo seleccionando cada módulo que
necesitemos y agregándolo al bastidor. Tenemos incluso la posibilidad de añadir más
bastidores si fuesen necesarios. Todo ello se explicará en el tema referente al hardware.
7.4 CONFIGURACIÓN DE LA RED ETHERNET:
En el explorador de proyectos pinchamos en redes con el botón derecho y
seleccionamos Nueva Red. En la lista de redes disponibles seleccionamos Ethernet, y el
programa automáticamente nos asigna un nombre, en este caso por ser la primera
Ethernet_1.Pinchamos en aceptar, y la red ya aparece en el desplegable del explorador
de proyectos.
Figura 7.18 Agregar red pinchando en el modulo procesador
7.5 CONFIGURACIÓN DE EJES :
Entre las funciones de Unity Pro contamos con la MFB (MOTION FUNTION
BLOCK) para el control de movimiento. A través del bus Canopen, nos ofrece un
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 132
acceso simplificado a las funciones básicas de las servounidades, y la unidad de
velocidad variable (VSD).
Esa funcionalidad, a la que puede accederse a través del explorador de proyectos
permite:
Declarar y configurar ejes en Unity Pro.
Crear variables de control de movimiento.
Controlar los ejes con los bloques de función de movimiento elementales.
En nuestro caso, aplicaremos estas posibilidades a un servo-controlador Lexium
05, diseñado específicamente para el control de servomotores, así que:
Dirigiremos las modalidades de servicio de ejes mediante la citada unidad
Lexium 05.
Podremos mover los ejes desde su posición inicial, realizar movimientos de
marcha atrás, o mover el eje a distintas posiciones.
Además, en cualquier momento podremos interrumpir el movimiento
mediante el comando ―detener‖.
A la declaración de ejes se llega a partir del árbol movimiento del explorador de
proyectos, pinchando con el botón derecho se nos abre una ventana como la mostrada
en la que seleccionamos Eje nuevo, con lo que se muestra la siguiente ventana:
Figura 7.19. Parámetros del eje, ficha General
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 133
En ella damos nombre al eje, se nos muestra el nombre de la servounidad
Lexium 05, y el tipo, de red Canopen. Podemos dar una dirección de red o dejarla
pendiente de momento. En la pestaña Nombre de variables nombramos la variable de
referencia al eje Axis_Ref_nombre y en la casilla nombre de variable de identificador
Canopen la variable tipo Can_handler_nombre.
Figura 7.20. Parámetros del eje, ficha Nombre de las variables
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 134
7.6 METODOLOGÍA Y DESCRIPCIÓN GENERAL:
En el diagrama de flujo siguiente aparecen las distintas etapas relacionadas con
el proceso de instalación:
Figura 7.21. Método de instalación
Configuración del hardware mediante
Unity Pro
Funcionamiento
Depuración de la aplicación
Declaración y configuración del bus
Canopen mediante Unity Pro
Configuración de los ejes mediante MFB
Programación de la aplicación mediante
la librería de MFB
Mantenimiento
Configuración del hardware de las servo-
unidades
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 135
El primer paso ya lo hemos realizado creando un nuevo proyecto.
Declaración y configuración del bus Canopen.
Abrimos una configuración de Canopen
Seleccionamos el esclavo Canopen en el catalogo de hardware, ya que el
maestro será el propio PLC M-340
Asignamos su dirección topológica al nuevo o nuevos dispositivos.
Comprobamos o ajustamos la función MFB en la ventana de
configuración del dispositivo
Activamos la configuración Canopen
Comprobamos la precisión de la configuración mediante la estructura de
árbol de configuración de Canopen que se encuentra en el explorador de
proyectos
Creamos los ejes en el directorio Movimiento del explorador de proyectos, y
definimos las variables asociadas a estos ejes mediante la ejecución.
Con el software Power Suite si se trata de un motor de inducción trifásico o un
servomotor BSH controlado mediante un servovariador Lexium 05, o con
Unilink si se trata de un servomotor BDH controlado mediante Lexium 15:
Conectamos el dispositivo
Introducimos los parámetros necesarios para el funcionamiento correcto
de la comunicación Canopen (dirección, velocidad etc.)
Programamos las secuencias de movimiento mediante los bloques de función
adecuados de la librería MFB y asociamos las variables definidas durante la
creación de los ejes a los bloques MFB.
Depuramos el eje mediante Power Suite o Unilink.
En Unity Pro:
Depuramos el programas mediante las tablas de animación
Utilizamos los datos a través de las pantallas de operador
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 136
Gestionamos las recetas de producción mediante los bloques de funciones
adecuados de la librería MFB:
Podemos crear y realizar copias de seguridad de las recetas
Podemos transferir datos de las recetas
Copia de seguridad de datos y procedimientos de restauración
Los tres primeros pasos ya los hemos llevado a cabo anteriormente, el cuarto se
explica en el tema 6, relativo a la configuración de Lexium 05 con Power Suite. Sobre la
programación de la aplicación se aportarán las distintas secciones de programa y la lista
de variables en el anexo correspondiente.
7.7 ARQUITECTURA DE LA APLICACIÓN
La arquitectura escogida es sencilla y ampliable a medida que lo requiera el
sistema. Por ello se la define como arquitectura abierta, optimizada y evolutiva. Esto
quiere decir que podemos ampliar o modificar el proceso con el mismo hardware,
añadiendo otros elementos, si fuera necesario y modificando la programación. A
continuación se muestra la diapositiva de la presentación que describe la estructura del
proceso en estudio:
Figura 7.22.Arquitectura de la aplicación
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 137
7.8 REQUISITOS DE SOFTWARE
Los programas que se van a utilizar en este proyecto son los que se citan a
continuación, y que se explicarán en sus respectivos capítulos:
Unity Pro XL V 4.0
Power Suite
Vijeo Designer V 4.6 Patch C
En la tabla 7.1se muestra el hardware necesario para poder implementar la
aplicación con bloques MFB de Lexium 05 en Unity Pro.
Tabla 7.1.Hardware necesario para configuración de ejes
7.9 CONFIGURACIÓN DE TAREAS MAESTRAS:
1. En el explorador de proyectos, desplegamos el directorio Programa.
Aparecerá el directorio Mast
2. Hacemos clic en el botón secundario del ratón en el directorio Mast, y a
continuación, ejecutar el comando Propiedades del menú contextual
3. Hacemos clic en propiedades , aparecerá el siguiente cuadro de diálogo
4. Seleccionamos el tipo de exploración periódica
5. Establecemos el periodo de la tarea en 20 (debido al parámetro INPT,
específico de la servounidad).
6. Establecemos el valor del Watchdog, que deberá ser mayor que el valor del
periodo
7. Hacemos clic en aceptar, con lo que confirmamos la configuración.
HARDWARE VERSIÓN DEL SOFTWARE MÍNIMA VERSIÓN DEL FIRMWARE
Modicon M-
340
Unity Pro. V.4.0 -
Lexium 05 Power Suite Lexium 05 V 2.5, parche V 2.2 OB V 1.403
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 138
Figura 7.23.Propiedades de la tarea Mast
7.10 CONFIGURACIÓN DEL BUS CANOPEN:
1. Desplegamos el directorio Configuración del explorador de proyectos, con
lo que aparece un árbol que incluye el bus PLC con la estructura del
hardware, y la etiqueta Canopen.
2. Haremos doble clic en esa etiqueta, o seleccionamos abrir ,con lo que se nos
abre la ventana siguiente:
7.10.1 EDITOR DEL BUS CANOPEN.
En esta pantalla se declaran los dispositivos conectados al este bus, y su
dirección asociada. Podemos ver la apariencia del dispositivo y tenemos acceso a sus
propiedades pinchando en cada uno de los esclavos. Los puntos de conexión disponibles
se indican mediante un cuadrado vacío de color blanco, tal como se aprecia en la figura
7.25.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 139
Figura 7.24.Bus Canopen
En la tabla 7.2 se describen las distintas áreas que constituyen la pantalla de
configuración:
Tabla 7.2. Áreas de la pantalla de configuración del bus Canopen
Figura 7.25.Áreas del bus Canopen
Número Elemento Función
1 Bus Número de bus.
Conexiones
configuradas
Indica el número de puntos de conexión configurados.
2 Área de dirección
lógica
Esta área incluye las direcciones de los dispositivos conectados al
bus.
3 Área de módulo Esta área incluye los dispositivos conectados al bus.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 140
7.10.2 AÑADIR UN DISPOSITIVO AL BUS
Mediante software agregaremos al bus Canopen un dispositivo de los existentes
en el árbol correspondiente.
Figura 7.26.Dispsitivos Canopen de movimiento
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 141
Pasos a seguir:
1. Accedemos a la pantalla de configuración de Canopen del explorador de
proyectos.
2. Hacemos doble clic en el lugar al que debe conectarse el módulo, que aparece
como un cuadro en blanco resaltado, con lo que se nos abre la pantalla
nuevodispoitivo.
3. Introducimos el número del punto de conexión correspondiente a la dirección.
De forma predeterminada, el software Unity Pro proporciona las tres primeras
direcciones de dispositivo libres.
4. En el campo comunicador, seleccionamos el tipo de elemento que habilita la
comunicación en el bus Canopen. Si el módulo tiene un comunicador integrado
esta ventana no nos aparecerá.
5. Validamos pulsando aceptar, con lo que el módulo habrá quedado declarado.
Figura 7.27.Dispositivo Canopen declarado
7.10.3 ACCEDER A LAS PROPIEDADES DEL DISPOSITIVO EN
EL BUS
Como decíamos antes, pinchando sobre la imagen del dispositivo en cuestión
tendremos acceso a sus propiedades. En esta primera imagen (7.28) se muestra la
pestaña Vista general.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 142
Figura 7.28.Propiedades de Lexium 05A Canopen
Y en esta segunda la pestaña: objetos de entrada y salida, donde direccionamos
estas entradas y salidas. Existe una tercera pestaña Canopen donde se nos informa del
nombre del dispositivo, el del proveedor y una breve descripción. Pinchando en Canal
del árbol de la izquierda, debajo de LXM05_MFB se nos abrirán otras tres pestañas;
―PDO‖, ―Control de error‖ y ―Configuración‖, ya referidas al canal en cuestión.
Figura 7.29.Direccionamiento Lexium 05A Canopen
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 143
7.11. ANALIZAR Y GENERAR PROYECTO
Una vez seguidos todos los pasos anteriores, creadas todas las variables,
vinculadas las entradas y salidas (direccionadas), y programadas todas las secciones;
debemos primero regenerar todo el proyecto, o solo los cambios si solo hemos
trabajado en distintas sesiones. Tras lo cual se analiza el proyecto, y recibimos un
informe sobre los posibles errores cometidos a través de la ventana de resultados
mostrada en el punto 7.2.4.
Figura 7.30.Analizar, generar o regenerar proyecto
En la siguiente ilustración se muestra el informe de un proceso satisfactorio:
Figura 7.31.Informe del análisis del proyecto
7.12 SIMULAR PROYECTO
Vamos a hacer una demostración del funcionamiento de la modalidad
simulación, para lo cual, nos serviremos de la tarea Mast “Enrollador” y de su tabla
de animación correspondiente con el mismo nombre. Mostramos ambas a continuación
en el mismo orden que han sido citadas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 144
Figura 7.32.Tarea Mast “Enrolador”
Figura 7.33.Tabla de animación correspondiente a la tarea anterior.
El procedimiento para la simulación es el siguiente:
1. Regeneramos todo el proyecto, o bien, solo los cambios realizados desde la
última prueba. Figura 7.34
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 145
2. Conectar desde el menú desplegable PLC, con lo que se activa la modalidad
Simulación. Figura 7.35.
3. Transferimos el proyecto al PLC. Figura 7.35
4. Pinchamos en RUN, con lo que el proyecto se simula. Figura 7.36
Figura 7.34 Figura 7.35
Figura 7.36. Hacer correr el proyecto
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 7. CREACIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO MEDIANTE UNITY PRO XL
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 146
Vemos que el primer bloque se compara el valor de la variable tensión del enrollador con valor
de consgna (TENSION_ENROLLADOR<=10). Si esa condición se cumple e activa AVANCE_R que
recoge cable aumentando la tensión. En la segunda línea (TENSION_ENROLLADOR>=15) se activa el
movimiento de liberación de tensión del cable de alimentación eléctrica de la torre. EL rango
comprendido entre 10 y 15 deja el motor en reposo. El color verde indica líneas, variable y condiciones
activas, en tanto que las rojas inactivas. Si cambiásemos el valor de tensión del enrollador cambiarían las
líneas activas o si desactivarían todas si el rango de tensión estuviese comprendido entre los definidos.
Figura 7.37. Tabla de animación correspondiente a los estados anteriores
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 147
8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO
DESIGNER
8.1 INTRODUCCIÓN
Con el avance de la tecnología se ha pasado de las mesas de control basadas en
interruptores, pulsadores, conmutadores y visualizadores analógicos al control mediante
paneles SCADA. Este término proviene de las siglas de Supervisory Control And Data
Acquisition (Adquisición de datos y supervisión de control).
• Es una aplicación software de control de producción, que se comunica con los
dispositivos de campo y controla el proceso de forma automática desde la pantalla
del ordenador, o desde el denominado HMI (Human Machine Interface)
• Proporciona información del proceso a diversos usuarios: operadores,
supervisores de control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.
Imagen 8.1. Esquema básico de un sistema de adquisición, supervisión y control
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 148
8.1.1 FUNCIONES MÁS ESPECÍFICAS
• Transmisión. De información con dispositivos de campo y otros PC.
• Base de datos. Gestión de datos con bajos tiempos de acceso. Suele utilizar
ODBC.
• Presentación. Representación gráfica de los datos. Interfaz del operador o HMI
(Human Machine Interface).
• Explotación. De los datos adquiridos para gestión de la calidad, control
estadístico, gestión de la producción y gestión administrativa y financiera.
8.1.2 PRESTACIONES
Un paquete SCADA debe de ofrecer las siguientes prestaciones:
• Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para
reconocer una parada o situación de alarma, con registro de incidencias.
• Generación de históricos de señal de planta, que pueden ser volcados para su
proceso sobre una hoja de cálculo.
• Ejecución de programas, que modifican la ley de control, o incluso el programa
total sobre el autómata, bajo ciertas condiciones.
• Posibilidad de programación numérica, que permite realizar cálculos aritméticos
de elevada resolución sobre la CPU del ordenador, y no sobre la del autómata,
menos especializado, etc.
• Con ellas, se pueden desarrollar aplicaciones basadas en el PC, con captura de
datos, análisis de señales, presentaciones en pantalla, envío de resultados a disco e
impresora, etc.
• Además, todas estas acciones se llevan a cabo mediante un paquete de funciones
que incluye zonas de programación en un lenguaje de uso general como C o
Pascal, aunque actualmente se está imponiendo VBA (Visual Basic for
Applications), lo cual confiere una potencia muy elevada y una gran versatilidad.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 149
8.1.3 OBJETIVOS A CUMPLIR POR UN SISTEMA SCADA
Un SCADA debe cumplir varios objetivos:
• Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse según
las necesidades cambiantes de la empresa.
• Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario con el
equipo de planta y con el resto de la empresa (redes locales y de gestión).
• Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware,
y fáciles de utilizar, con interfaces intuitivos para el usuario.
8.2 NUESTRO SOFTWARE SCADA
Nos hemos decidido por un software HMI de Schneider Electric como con los
otros dos programas y como el hardware de nuestro proyecto, de forma que exista una
total compatibilidad entre todos estos elementos.
Se trata del programa Vijeo-Designer, que está compuesto por dos aplicaciones
de software: Vijeo-Designer: el software de desarrollo de pantallas, y Vijeo-Designer
Runtime: el software de ejecución del proyecto.
8.2.1 VIJEO-DESIGNER
Vijeo-Designer es una aplicación de software de última generación desarrollado
por Schneider Electric Industries, con la que el usuario puede crear paneles de
operadores y configurar parámetros operativos para dispositivos de la interfaz usuario–
máquina (HMI). Este programa proporciona todas las herramientas necesarias para el
diseño de un proyecto HMI, desde la adquisición de datos hasta la creación y la
visualización de sinopsis animadas.
Las aplicaciones de usuario (proyectos HMI creados en Vijeo-Designer) se pueden
ejecutar en un gran número de ordenadores, plataformas y entornos, en función de sus
necesidades.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 150
Con Vijeo-Designer, se pueden crear visualizaciones de pantallas avanzadas con
gráficos funcionales y animaciones que cumplan todos los requisitos, desde el más
simple al más complejo. De igual modo, el enfoque único de Vijeo-Designer respecto al
diseño y la implementación de HMI reduce al mínimo los riesgos de las tareas de
programación.
El editor de Vijeo-Designer es donde se desarrolla la aplicación de usuario HMI,
antes de descargarla en la máquina de destino.
8.2.2 VIJEO-DESIGNER RUNTIME
Tras crear la aplicación de usuario HMI en el editor de Vijeo-Designer, esta
puede ser descargada en la máquina de destino, en la que se va a ejecutar y visualizar
sus aplicaciones de pantalla con Vijeo-Designer Runtime.
Para que la aplicación de usuario se ejecute correctamente, Vijeo-Designer
Runtime debe instalarse en el hardware, que se puede utilizar como panel de control;
puede ser un monitor de ordenador o pantalla táctil HMI.
8.3 CREACION DE UN PROYECTO EN VIJEO DESIGNER
El proceso a seguir para la elaboración de un proyecto se compone de los pasos
que se citan a continuación:
8.3.1 INSTALAR LA APLICACIÓN
A partir del CD del programa
8.3.2 CREAR UN PROYECTO NUEVO
Primer paso cada vez que se inicia un proyecto nuevo. Se nos abre una ventana
que ofrece tres opciones: crear un nuevo proyecto, abrir último proyecto y abrir
proyecto ya existente. Una vez que estemos en un proyecto tenemos la posibilidad de
crear uno nuevo en el menú desplegable Fichero pinchando en Nuevo o en el icono
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 151
correspondiente. Tras seleccionar esa opción se nos pide un nombre para el proyecto, el
número de destinos y la posibilidad de asignarle una contraseña.
Imagen 8.2 “Crear un nuevo proyecto”
8.3.3 CONFIGURAR UN NUEVO DESTINO
Asignamos un nombre al destino en cuestión y seleccionamos tipo de destino en
donde asignamos a que dispositivo SCADA en particular vamos a enviar nuestro
proyecto y el modelo. En nuestro caso a un máquina serie XGBTGTW modelo 750 con
una resolución de 1024 *768 píxeles.
Imagen 8.3 “Crear un nuevo proyecto, destino
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 152
8.3.4 CONFIGURAR LA COMUNICACIÓN CON EL HARDWARE
DEL CONTROLADOR
Designamos el bus que utilizaremos para la comunicación entre el autómata y la
pantalla HMI, y asignamos la dirección IP correspondiente.
Imagen 8.4 Crear un nuevo proyecto, asignar IP
8.3.5 DISEÑAR LOS DISTINTOS PANELES GRÁFICOS
Cada parte de nuestro proyecto requerirá un diseño distinto, con distintos
dibujos, interruptores, pilotos, visualizadores, animaciones etc.
Imagen 8.5 Panel tipo
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 153
8.3.6 EJECUTAR LA COMPROBACIÓN DE ERRORES
Descartamos la presencia de errores antes de compilar el proyecto e instalarlo en
la máquina de destino.
8.3.7 COMPILAR EL PROYECTO
Un compilador es un programa que permite traducir el código fuente de un
programa en lenguaje de alto nivel, a otro lenguaje de nivel inferior (típicamente
lenguaje máquina). De esta manera un programador puede diseñar un programa en un
lenguaje mucho más cercano a la forma de pensar de un ser humano, para luego
compilarlo a un programa más manejable por un ordenador
8.3.8 INSTALAR VIJEO DESIGNER RUNTIME EN LA MÁQUINA
DE DESTINO
Esta es la parte del programa que permite que la máquina de destino gestione la
información una vez que se le descargue el proyecto.
8.3.9 DESCARGAR EL PROYECTO EN LA MÁQUINA DE
DESTINO
Habiendo sido previamente compilado, ya es comprensible para la máquina de
destino, que ya dispone del programa instalado.
8.3.10 EJECUTAR EL PROYECTO
Hacemos correr el programa en la máquina de destino, con lo que conseguimos
gestionar la automatización en cuestión.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 154
El caso expuesto anteriormente se refiere al modo de proceder de la aplicación
Vijeo Designer Runtime. Tenemos la posibilidad de simular el funcionamiento real de
la aplicación en forma ―virtual‖ en el mismo ordenador en el que hemos realizado el
proyecto, y simular las pulsaciones en panel táctil de la máquina destino por clics del
ratón sobre los puntos correspondientes de la pantalla. En tal caso los últimos pasos a
realizar quedarían como sigue:
8.3.8.A Generar proyecto
Equivalente a instalar el Runtime pero en el propio ordenador, en lugar de la
pantalla HMI.
Imagen 8.6 Generar
8.3.8.B Simular proyecto
El proyecto se ejecuta también en el ordenador, con lo que podemos comprobar
el funcionamiento antes de descargarlo en la máquina de destino, y corregir los posibles
errores existentes. Además con esta posibilidad evitamos la necesidad de adquirir la
pantalla SCADA hasta que el proyecto sea vendido y deba instalarse.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 155
Imagen 8.7 Simulación
8.4 ENTORNO DE TRABAJO DE VIJEO DESIGNER
La figura siguiente muestra los distintos elementos de la pantalla del programa
Vijeo Designer.
Imagen 8.8 Entorno de trabajo
8.5 VENTANAS DE TRABAJO
En las siguientes imágenes se muestran todos los iconos. Se ha dividido la
imagen en dos para permitir una mejor visualización.
ICONOS VENTANAS DE
TRABAJO
NAVEGADOR
INSPECTOR DE
PROPIEDADES
CAJA DE
HERRAMIENTAS
AREA DE
RETROALIMENTACION
ZONA DE TRABAJO O VISOR DE
INFORMACION
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 156
Imagen 8.9 Iconos de acceso rápido
8.5.1 FICHA “FICHERO” Y “EDICIÓN”
Imagen 8.10 Fichero Imagen 8.11 Edición
8.5.2 FICHAS “GENERAR” Y “HMI”
Imagen 8.12 Generar Imagen 8.13 HMI
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 157
8.5.3 FICHAS “VARIABLE” E “INFORME”
Imagen 8.14 Variable Imagen 8.15 Informe
8.5.4 FICHAS “VER” Y “DIBUJO”
Imagen 8.16 Ver Imagen 8.17 Dibujo
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 158
8.5.5 FICHAS “HERRAMIENTAS” Y “VENTANA”
Imagen 8.18 Herramientas Imagen 8.19 Ventaja
8.5.6 FICHA “AYUDA”
Imagen 8.20 Ayuda
Como se puede apreciar, algunas de las opciones de las ventanas desplegables,
así como sus iconos correspondientes se encuentran inhabilitados, esto se debe a que
estas solo son utilizables en algunas fases del programa. En este capítulo solo se
pretende dar una visión general de las funcionalidades y entorno de trabajo de Vijeo
Designer. Una relación pormenorizada sería equivalente a elaborar un manual, que ya
existe y se cita en la bibliografía.
8.5.7 NAVEGADOR O EXPLORADOR DE PROYECTOS
En él podemos acceder a dos ventanas distintas.
8.5.7.1 Vijeo Manager
En el que se detallan todos y cada uno de los proyectos en desarrollo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 159
8.5.7.2 Proyecto
En él que se ofrece información relativa al proyecto actual, y que incluye:
Paneles gráficos. En él aparecen los paneles base, ventanas
emergentes y paneles principales
Acciones
Entorno. En él se incluyen archivos de datos (mostrar archivo,
sonido, texto y video), seguridad e idioma.
Biblioteca de recursos. Con mostrar archivos, sonido, texto y
video.
Alarmas. Se muestran las alarmas por grupos
Recetas. Se organizan las recetas por grupos. Con las recetas se
pueden modificar los parámetros de un proceso productivo de múltiples
direcciones de dispositivo a la vez y de forma simple.
Registrando datos
Variables
Administrador de entradas y salidas
Imagen 8.21Vijeo Manager Imagen 8.22Proyecto, vista paneles
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 160
Imagen 8.23Proyecto desplegado
8.5.8 CAJA DE HERRAMIENTAS
En ella podemos acceder a todos los iconos a utilizar en los mímicos de las
pantallas, organizados por categorías.
Imagen 8.24 Caja de herramientas
8.5.9 ZONA DE RETROALIMENTACIÓN
Aquí se nos informa del resultado tras haber generado y compilado el proyecto.
Así se nos dice si ha existido algún error, y cuál o cuáles. Por ejemplo si no se ha
utilizado o definido bien alguna variable citada. Si el resultado es satisfactorio el
proyecto es viable y podremos o bien simularlo, o bien descargarlo en la máquina de
destino donde se ejecutará.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 161
Imagen 8.25 Zona de retroalimentación
8.5.10 PANELES BASE
Veremos desplegados varios paneles base a un tiempo, y podremos cambiar el
orden de cada uno en la secuencia de trabajo.
En este capítulo se ha intentado dar una visión general del entorno de trabajo de
Vijeo Designer, sin profundizar demasiado. En el apartado 8.9 y siguientes se hablará
en detalle de cada uno de los paneles que forman parte de este proyecto.
Imagen 8.26 Paneles base
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 162
8.5.11 LISTA DE OBJETOS GRÁFICOS
Aquí tenemos acceso a las propiedades de todos los objetos gráficos utilizados
en nuestro proyecto, tales como: tipo de objeto (texto, visualizador numérico, imagen
etc.), tamaños, posición o variables asociadas.
Imagen 8.27 Listas de objetos gráficos
8.9 PANTALLAS DE NUESTRO PROYECTO
Las potencialidades más evidentes de los paneles SCADA son su intuividad y
facilidad de acceso. Una presentación clara y ordenada es fundamental para conseguir
esas características. Por ello en este proyecto se ha intentado seguir un criterio común
en el diseño de todas las pantallas. Así, en todas ellas aparecen unos objetos comunes,
que son:
1. Presentador de fecha en el lado superior derecho,
2. Presentador de hora, en la parte superior izquierda,
3. Título de la pantalla en la parte superior central,
4. Botón de parada en la parte central bajo el título
5. Botón de retorno a la pantalla principal a la derecha del anterior,
6. Pantalla de supervisión de la cámara debajo del anterior
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 163
7. Mismo tipo de formato de selección en la distintas pantallas
8. Dibujo de la torre en parte central en las pantallas que así lo permitan
9. Tutorial en cada pantalla en formato escrito y sonoro
10. Distinto color para cada pantalla, procurando que aquellas con un
formato similar no se confundan, y cuyo color coincide en las etiquetas de
selección de panel
Imagen 8.28. Formato general de las pantallas SCADA
Pasamos ahora a dar una breve explicación de cada una de las pantallas:
8.9.1 PANTALLA DE SELECCIÓN DE IDIOMA
En esta no aparece el dibujo de la torre, y se nos da a escoger entre los dos
idiomas posibles: Español e Inglés. Una vez decididos por uno de estas opciones nos
aparecerán en ese idioma todas y cada una de las páginas. Sí una vez escogida una
opción decidimos cambiar, deberemos pulsar el botón ―home‖ que nos devolverá a esta
página, donde corregiremos la elección. En esta primera página se nos presenta la
información en los dos idiomas y en forma grafica.
2 1
6
8
1
0
3
4 5
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 164
Imagen 8.29 Pantalla de selección de idioma
8.9.2 PANTALLA PRINCIPAL
En esta página seleccionamos cada una de las posibles tareas a realizar, a cada
una de las cuales va asociada una página o pantalla. Estas tareas son:
Posicionado
Granallado
Lavado con agua salada
Lavado con agua dulce
Pintado
Control de motores
Equipo de granallado
Equipo de pintado
Alumbrado
Cuadro de protección
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 165
Imagen 8.30 Pantalla del menú principal
8.9.3 PANTALLA DE POSICIONADO
En esta página además de todos los elementos comunes anteriormente
mencionados, encontraremos una botonera compuesta de cuatro teclas de
posicionamiento en dos ejes y dos sentidos cada uno; así como dos teclas de asignación
de coordenadas de origen, mediante las cuales, una vez posicionada nuestra torre
podremos fijar esas nuevas coordenadas como origen de todos los futuros movimientos.
Sobre esta botonera disponemos de dos visualizadores numéricos que nos
informan de los desplazamientos producidos, que se fijan a cero al pulsar la tecla
correspondiente. En cada visualizador se indica el eje al que está referido y además,
tiene el mismo color que su tecla de reseteo asociada.
En el margen izquierdo disponemos de tres etiquetas cuyas misiones son;
fijación del recorrido del eje x, fijación del recorrido del eje y, y llamada al archivo que
contiene el tutorial en formato sonoro. Bajo este disponemos del mismo tutorial pero en
formato escrito.
La pantalla de video asociada a la cámara de supervisión nos permite ver en
tiempo real la posición en la que nos encontramos con respecto al casco del buque en
cuestión.
7
1
0
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 166
Imagen 8.31 Pantalla del menú de posicionado
8.9.4 PANTALLA DE GRANALLADO
En esta pantalla disponemos de todos los elementos comunes a excepción del
dibujo de la torre, ese espacio lo utilizaremos en su lugar para situar un plano del forro
del buque en cuestión. Bajo este plano disponemos de uno más esquemático en el que se
representan las formas aproximadas del forro del buque. Obviamente esta información
habrá de ser programada para cada buque, tarea que no realizará el operario de la torre
sino el departamento de ingeniería.
En esta segunda representación del buque se muestran unas franjas del alto
asociado a cada ancho de trabajo de la herramienta en cuestión, en nuestro caso la
boquilla de granallado. Así, si suponemos esta medida como igual a un metro
tendremos tantas franjas de un metro como sean necesarias para sumar la altura total de
trabajo. Y estas irán cambiando de color a medida que son tratadas. Disponemos
además de visualizadores que indican la posición en cada eje y la distancia restante
hasta alcanzar el punto final de trabajo. La finalidad de estas franjas es solamente
orientativa, la precisión en el desplazamiento vendrá dada por los visualizadores
numéricos.
9
9
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 167
Imagen 8.32 Pantalla de granallado
8.9.5 PANTALLA DE LAVADO CON AGUA SALADA
Imagen 8.33 Pantalla de lavado con agua salada
Está pantalla junto con las de lavado con agua dulce y pintado son tienen una
apariencia casi idéntica a la de granallado, y presentan casi exactamente el mismo
formato y la misma información, aunque con distinto color de fondo y asociadas a
distintas tareas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 168
8.9.6 PANTALLA DE LAVADO CON AGUA DULCE
Idéntica a la anterior, pero referida a los trabajos de lavado con agua
dulce. Se diferencian por el título y el color, además en la pantalla de supervisión por
circuito cerrado de televisión se verá el trabajo que se realiza en ese momento.
Imagen 8.34 Pantalla de lavado con agua dulce
8.9.7 PANTALLA DE PINTADO
Imagen 8.35 Pantalla de pintado
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 169
Idéntica a la anterior, pero referida a los trabajos de pintado. Su formato es casi
idéntico a las demás pantallas de trabajos superficiales. Se diferencia en el color, en las
válvulas y en los tutoriales que activa.
8.9.8 PANTALLA DE CONTROL DE MOTORES
En esta tenemos información relativa a los tres motores en juego en nuestra torre
que son: el de desplazamiento vertical, el del horizontal, y el del enrollador. Los
mímicos relativos a cada motor están distribuidos en tres franjas de distinto color, y
contienen para cada uno indicadores de:
Imagen 8.36 Pantalla de control de motores
11. Icono ilustrativo de la función del motor
12. Piloto de funcionamiento
13. Voltímetro
14. Amperímetro
12
13 14 15 16 17 18
(20)
(20)
(20)
(21)
(21)
11 19
(21)
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 170
15. Tacómetro
16. Velocímetro
17. Termómetro
18. Torquímetro ( medidor de par )
19. Etiqueta de función
20. Pulsador de cambio de estado **sólo para función simulación**
21. Piloto de funcionamiento
Todos los indicadores anteriormente mencionados se disponen en formato tanto
digital como analógico.
8.9.9 PANTALLA DEL EQUIPO DE GRANALLADO
En esta representamos todos los elementos que componen este equipo, y que
son:
22. Compresor de aire
23. Electroválvula principal de aire
24. Presostato con visualizador numérico
25. Caudalímetro con visualizador numérico
26. Tres depósitos de granalla con indicación de nivel
27. Tres válvulas correspondientes una a cada uno de los depósitos
28. Dos boquillas de granallado, cada una con su válvula asociada
Además disponemos también de la pantalla de supervisión para no perder de
vista los trabajos mientras comprobamos este equipo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 171
Imagen 8.37 Pantalla de control de granallado
8.9.10 PANTALLA DEL EQUIPO DE PINTADO
Imagen 8.38 Pantalla del equipo de pintado
Se representan dos equipos de pintura ―air-less‖ neumáticos, aunque también
podrían ser eléctricos. Para cada equipo disponemos en formato digital y analógico
visualizadores de la presión de aire de entrada, caudal de aire y presión de pintura. Los
componentes de cada quipo equipo son:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 172
Depósito o bidón de pintura con indicador de nivel.
Electroválvula de entrada de aire
Presostato de aire
Carro con depósito
Presostato de pintura
Electroválvula de pintura
Tramo de tubería
8.9.11 PANTALLA DE ALUMBRADO
Imagen 8.39 Pantalla del equipo de alumbrado
Disponemos de seis etiquetas con seis interruptores que nos permiten conectar o
desconectar los alumbrados de:
Gálibo
Trabajo
Escalera
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 173
Plataforma
Vías
Emergencia
8.9.12 PANTALLA DE SUPERVISIÓN DEL CUADRO DE
PROTECCIÓN
Imagen 8.40 Pantalla del cuadro de protección
En esta pantalla tenemos acceso a la información relativa a Voltaje de
alimentación, consumo de corriente, coseno de fi, y a todos y cada uno de los
diferenciales, interruptores magneto-térmicos, guarda-motores, contactores y relés para
alumbrado. Estos últimos son los únicos sobre los que se puede cambiar el estado en
condiciones reales. En la simulación se cambiará el estado de todos los elementos con
fines demostrativos, como también ocurre con los elementos de medida, que se
modificarán mediante un teclado emergente.
8.9.14 PANTALLA DE CHEQUEO DE LA TORRE
En ella podemos comprobar el estado de cada uno de los sensores de la torre,
como son:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 174
Interruptor final de carrera superior
Sensor de carga
Interruptor final de carrera inferior
Interruptor final de carrera inicial
Cierre de seguridad puerta de acceso
Interruptor final de carrera terminal
Imagen 8.41 Pantalla de chequeo de la torre
8.10 PROCEDIMIENTO PARA LA CREACIÓN DE OBJETOS
GRAFICOS
El funcionamiento completo del programa es demasiado complicado como para
dar una explicación pormenorizada de todas sus funcionalidades y objetos gráficos.
Daremos por tanto, una visión general con la ayuda de ejemplos de algunos de los
objetos creados para nuestro proyecto.
Podemos crear objetos gráficos partiendo de la pestaña Dibujo citada en el punto
8.4, de los iconos de la barra de herramientas 0, o de los objetos de la caja de
herramientas. Los últimos son objetos prediseñados, que nos ahorrarán trabajo de
diseño; deberemos copiarlos en nuestro panel y asignarles propiedades y variables. Nos
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 175
referimos a elementos tales como los tanques, visualizadores numéricos, motores,
válvulas o visualizadores de video, etc. Esto nos facilita mucho el trabajo, del mismo
modo que en el caso de los interruptores con o sin piloto. En otros casos, los elementos
gráficos que necesitamos no se encuentran entre los muchos que Vijeo Designer
incluye, tales como interruptores magneto-térmicos, interruptores diferenciales o relés;
o si lo están, puede que su formato no nos resulte apropiado, como en el caso de los
variadores o los PLC, que se encuentran en perspectiva, cuando los necesitamos en
formato plano. A continuación enumeraremos los pasos a seguir para la creación de un
interruptor magneto-térmico:
1. Dibujamos un rectángulo con línea negra y fondo blanco, así como un
rectángulo con borde azul, en el que insertamos el texto, por ejemplo:
―T_GENERAL‖.
2. Realizamos ocho cuadrados interiores al rectángulo previo.
3. Insertamos un punto en el centro de cada cuadro.
4. Dibujamos cinco interruptores verdes con la forma mostrada
5. Dibujamos cinco interruptores rojos con la forma mostrada
Imagen 8.42 Proceso de diseño de un interruptor magneto-térmico
6. Aquí se muestran los dos elementos que conforman las levas del
interruptor en sus posiciones conectado y desconectado.
7. Aunque en realidad, no hemos dibujado 10 interruptores, sino 6, ya que
aquellos designados como ―a‖ son solo cuatro, a los que en su posición
desactivado (conectado) hemos asignado el color verde, y en su posición
activado (desconectado) el color rojo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 176
Imagen 8.43 Proceso de diseño de la palanca del interruptor
Apariencias de los interruptores Disposición real de los interruptores
Los seis interruptores citados están vinculados a la misma variable, en este caso
―TERMICO_GENERAL‖, pero con diferentes colores asociados. Por ejemplo, a la
barra superior en posición desactivado se le asigna el color verde, y en activado el
blanco, que al coincidir con el color de fondo del térmico la vuelve invisible. Lo mismo
sucede con la barra inferior, pero con el rojo como activado y el blanco como
desactivado. En el caso de los cuatro cuadrados centrales, sin embargo, en posición
desactivado su color asociado es el verde, y el rojo en activado, lo que crea el efecto de
conexión y desconexión del interruptor.
A continuación mostraremos las pantallas de configuración de estos cuatro
interruptores cuadrados como ejemplo:
Imagen 8.44 Pestaña General
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 8. CREACIÓN DE UN PROYECTO CON VIJEO DESIGNER
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 177
Imagen 8.45 Pestaña Colores
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 179
9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
9.1 INTRODUCCIÓN
Para la elección del hardware el primer criterio ha sido el citado al principio de
este proyecto, escoger todos los elementos de un mismo fabricante, en nuestro caso
Schneider Electric (Merling Gering y telemecanique). La decisión por este fabricante se
debe a que las prácticas de la asignatura se realizaron con su software y hardware, por lo
que el autor se encuentra más familiarizado con estos que con los de otros fabricantes.
Sin embargo, desde el curso en que el autor aprobó esta asignatura, la tecnología y los
recursos del taller de automatismos han aumentado, y existe un nuevo software más
potente (UnitY Pro XL), y nuevas series de autómatas, como Premium, Quantum y
M340, este último, es el elegido para este proyecto.
El autómata M340 ofrece prestaciones superiores a los de la serie TSX nano y
micro y es compatible con el software de programación Unity Pro. Dentro de la nueva
oferta citada, el M340 es comparativamente más barato que los otros dos y es
perfectamente útil para nuestros requerimientos. De hecho, existen bloques funcionales
utilizados en este proyecto que no son compatibles por ejemplo, con la plataforma
Quantum, de la misma forma que otros no lo son con la nuestra.
9.2 ELECCIÓN DE LOS DIFERENTES MÓDULOS
Una vez decididos por la plataforma concreta a utilizar, habrá que determinar
qué módulos específicos se necesitarán para los requerimientos de nuestro sistema. Para
lo cual, hay que partir de ciertas premisas previas, como son: el número de entradas y
salidas digitales y/o analógicas, el tipo de procesador, las redes de comunicación a
utilizar, si se usarán o no módulos contadores, etc., y tras conocer todos estos datos
determinar el tamaño del bastidor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 180
9.2.1 ELECCIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN Y EL
PROCESADOR
9.2.1.1 Elección del procesador
La elección del procesador ha de basarse en los siguientes criterios:
Potencia de procesamiento (según el número de entradas/salidas
gestionadas)
Capacidad de memoria
Puertos de comunicaciones
Existen cinco procesadores distintos, todos ellos con la denominación BMX P34
****. Los asteriscos representan cuatro cifras más
BMX P34 1000. Procesador estándar, máximo de 512 E/S digitales, 128 E/S
analógicas, 2.048 Kb de tamaño máximo de memoria, conexión Modbus.
BMX P34 2000. Procesador de alto rendimiento, máximo de 1024 E/S digitales, 256
E/S analógicas, 4.096 Kb de tamaño máximo de memoria, conexión Modbus.
.BMX P34 2010. Procesador de alto rendimiento, máximo de 1024 E/S digitales, 256
E/S analógicas, 4.096 Kb de tamaño máximo de memoria, conexión Modbus y
Can0pen.
BMX P34 2020. Procesador de alto rendimiento, máximo de 1024 E/S digitales, 256
E/S analógicas, 4.096 Kb de tamaño máximo de memoria, conexión Modbus y Ethernet.
BMX P34 2030. Procesador de alto rendimiento, máximo de 1024 E/S digitales, 256
E/S analógicas, 4.096 Kb de tamaño máximo de memoria, conexión Canopen y
Ethernet.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 181
En la siguiente tabla se resumen esas características:
Tabla 9.1 Características de los distintos procesadores
PROCESADOR Nº
MÁX.E/S
DIG
Nº MÁX
E/S ANA.
TAM. MAX.
MEMORIA
CONEXIÓN
BUS
CONEX.
MAESTRO
CANOPEN
ETHERNET
INTEGRADA
BMX P34 1000 512 128 2048 Kb SI NO NO
BMX P34 2000 1024 256 4.096 Kb SI NO NO
BMX P34 2010 1024 256 4.096 Kb SI SI NO
BMX P34 2020 1024 256 4.096 Kb SI NO SI
BMX P34 2030 1024 256 4.096 Kb NO SI SI
Fuente: Catálogo M340
De momento, y sin llegar a evaluar aún la capacidad de memoria o el número de
entradas salidas necesarias se opta por un procesador con el mayor número de
conexiones de comunicación disponibles. Los modelos 2010,2020 y 2030 poseen cada
uno dos posibilidades de conexión. Pero teniendo en cuenta que la conexión Ethernet
está disponible como módulo independiente, nos decantaremos por el modelo 2010,
pues dispone de las otras dos posibilidades necesarias, Modbus y Canopen. La conexión
Modbus la utilizaremos para comunicarnos con la pantalla HMI, la Canopen para el
control y mando de los servomotores, y la Ethernet ofrece la posibilidad de
comunicación y gestión del proceso desde cualquier punto del astillero o del mundo con
un ordenador, con el que podremos cambiar la programación si es necesario. Todos
estos procesadores incluyen además un puerto USB. Este puede utilizarse también para
comunicarse con una pantalla HMI, con el ordenador o con la impresora, así como para
transferir el programa del ordenador al autómata.
Los procesadores BMX P34 1000, 2010, 2020 y 2030 disponen de un reloj de
tiempo real que gestiona la fecha y hora actual, así como la fecha y hora de la última
parada de la aplicación. Este reloj puede funcionar sin alimentación durante
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 182
aproximadamente cuatro semanas si la temperatura es inferior a 45 ºC.
Todos estos módulos admiten dispositivos sin fuente de alimentación propia, por
lo que habrá que tener en cuenta estos consumos para calcular la potencia que se
demandará a la fuente de alimentación.
Figura 9.1 Procesador BMX 34 2010
Fuente: Catálogo M340
9.2.1.2 Elección de la fuente de alimentación
Todos los módulos de alimentación responden a las siglas BMX CPS*** y
existen en dos tipos de redes de alimentación; corriente continua y corriente alterna.
Además disponen de funciones auxiliares tales como:
Bloque de visualización
Relé de alarma
Botón de reseteo del bastidor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 183
Alimentación de sensores de 24 VCC ( sólo en los módulos de corriente
alterna)
Tabla 9.2 Características de las distintas fuentes de alimentación
POTENCIA UTILIZABLE BMX CPS 2000 BMX CPS 2010 BMX CPS 3020 BMX CPS 3500
TOTAL INCL. SALIDAS 20 W 17 W 32 W 36 W
EN LA SALIDA 3V3_BAC 8,3 W (2,5 A) 8,3 W (2,5 A) 15 W (4,5 A) 15 W (4,5 A)
EN LA SALIDA 24V_BAC 16,5 W (0,7 A) 16,5 W (0,7 A) 31,2 W (1,3 A) 31,2 W (1,3 A)
EN SALIDAS 3V3_BAC Y
24V_BAC 16,5 W 16,5 W 31,2 W 31,2 W
EN SALIDAS 24V SENSORES 10,8 W (0,45 A) NO NO 21,6 W (0,9 A)
Fuente: Catálogo M340
Los módulos BMX CPS 2000 y 3500 se alimentan con corriente alterna y los
2010 y 3020 con corriente continua. Tomando como base la previsión de potencia que
ofrece el programa Unity Pro, una vez conectados todos los módulos, se opta en un
principio por una fuente BMX CPS 2000.
Figura 9.2 Fuente de alimentación BMX CPS 2000
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 184
9.2.2 ELECCIÓN DEL MÓDULO DE COMUNICACIÓN
ETHERNET
La red Ethernet se utiliza generalmente para varias o algunas de las siguientes
funciones: coordinación entre controladores programables (PLC´S), supervisión local o
centralizada, comunicación con el procesamiento de datos empresariales de producción
y comunicación con entradas salidas remotas.
Todos los módulos de comunicación Ethernet responden a las siglas BMX
NOE***, y existen cuatro modelos:
BMX NOE 0100.
BMX NOE 0100.2.
BMX NOE 0110.
BMX NOE 0110.2
Todos ellos ofrecen las mismas posibilidades de comunicación, así que el factor
determinante para la elección de uno u otro será su compatibilidad con procesador a
utilizar. De entre los anteriores son compatibles con nuestro procesador los modelos
BMX NOE 100.2 y 0110.2.
Figura 9.3 Módulo Ethernet BMX NOE 100
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 185
9.2.3 NÚMERO DE ENTRADAS DIGITALES
Para calcular el número de entradas digitales se deben definir antes las funciones
que nuestro sistema habrá de realizar, y que se englobaran en los siguientes apartados:
Conexión con sensores (finales de carrera, limitador de peso máximo,
cierre de seguridad de la puerta de acceso, etc.)
Control de estado de elementos de protección
Control de estado de los circuitos de alumbrado
Según la tabla adjunta 9.3 serán necesarias 64 entradas digitales que informarán
sobre el estado de conexión o desconexión de cada uno de los sensores o dispositivos de
protección señalados. Con estos datos se consulta el catálogo de Schneider Electric y se
decide qué módulos seleccionar para cubrir esas necesidades.
De estas 64 entradas digitales necesarias, las sombreadas, que son las de los
servovariadores Lexium 05 podremos eliminarlas del cálculo, ya que esta información
se transmite a través del bus Canopen al PLC M340, por lo que no requieren entradas
dedicadas. Esto implica que necesitaremos 60 entradas.
Tabla 9.3A Entradas digitales necesarias
1 LOCAL/REMOTO 33 TÉRMICO ALUMBRADO DE GÁLIBO
2 ESTADO 34 TÉRMICO ALUMBRADO DE EMERGENCIA
3 VELOCIDAD RÁPIDA 35 DIFERENCIAL SALIDAS DIGITALES
4 VELOCIDAD LENTA 36 TÉRMICO SALIDAS DIGITALES 1
5 SUBIR 37 TÉRMICO SALIDAS DIGITALES 2
6 BAJAR 38 TÉRMICO SALIDAS DIGITALES 24 V
7 IZQUIERDA 39 TÉRMICO PLC
8 DERECHA 40 DISYUNTOR MOTOR ELEVACIÓN
9 PARO EMERGENCIA MANDO 41 DISYUNTOR MOTOR TRASLACIÓN 1
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 186
10 SETA EMERGENCIA 42 DISYUNTOR MOTOR TRASLACIÓN 2
11 BARRERA OBSTÁCULOS RETROCESO (FC) 43 DISYUNTOR MOTOR ENROLLADOR
12 BARRERA OBSTÁCULOS AVANCE (FC) 44 RELÉ ALUMBRADO DE TRABAJO
13 LIMITADOR PESO MÁXIMO 45 RELÉ ALUMBRADO DE PLATAFORMA
14 CIERRE SEGURIDAD PUERTA 46 RELÉ ALUMBRADO DE ESCALERAS
15 FINAL DE CARRERA SUPERIOR (FC) 47 RELÉ ALUMBRADO DE VÍAS
16 FINAL DE CARRERA INFERIOR (FC) 48 RELÉ ALUMBRADO DE GÁLIBO
17 SECCIONADOR PRINCIPAL 49 RELÉ ALUMBRADO DE EMERGENCIA
18 RELE CONTROL DE FASES 50 DIFERENCIAL SALIDAS 230 V
19 TÉRMICO GENERAL 51 TÉRMICO SALIDAS 230 V
20 LIMITADOR SOBRETENSIONES 52 TÉRMICO RECEPTOR RC-E
21 TERMICO GENERAL MOTORES 53 TÉRMICO CIERRE DE SEGURIDAD
22 DIFERENCIAL MOTORES 54 TÉRMICO DE RESERVA
23 TÉRMICO GENERAL ALUMBRADO 55 CONTACTOR MOTOR ELEVACIÓN
24 DIFERENCIAL ALUMBRADO 56 CONTACTOR MOTOR TRASLACIÓN 1
25 TÉRMICO MOTOR ELEVACIÓN 57 CONTACTOR MOTOR TRASLACIÓN 2
26 TÉRMICO MOTOR TRASLACIÓN 1 58 CONTACTOR MOTOR ENROLLADOR
27 TÉRMICO MOTOR TRASLACIÓN 2 59 SAI
28 TÉRMICO MOTOR ENROLLADOR 60 SERVOVARIADOR ELEVACIÓN
29 TÉRMICO ALUMBRADO DE TRABAJO 61 SERVOVARIADOR TRASLACIÓN 1
30 TÉRMICO ALUMBRADO DE PLATAFORMA 62 SERVOVARIADOR TRASLACIÓN 2
31 TÉRMICO ALUMBRADO DE ESCALERAS 63 SERVOVARIADOR ENROLADOR
32 TÉRMICO ALUMBRADO DE VÍAS 64
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 187
Figura 9.4 Módulos de entradas digitales BMX DDI 1602 y BMX DDI 3204K
Fuente: Catálogo M340
Figura 9.5. Conexionado Módulos BMX DDI 1602 Y BMX DDI 3202K
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 188
9.2.4 NÚMERO DE SALIDAS DIGITALES
Habrá que hacer una estimación de las funciones a realizar, y que serán:
Apertura y cierre de válvulas.
Encendido y apagado del sistema.
Alumbrado.
Avance/retroceso torre.
Subida/bajada plataforma.
Liberación/recogida cable enrollador.
Tabla9.4 Salidas digitales necesarias
1 VÁLVULA GRANALLADO 1 15 VÁLVULA AGUA DULCE 2
2 VÁLVULA GRANALLADO 2 16 RELÉ ALUMBRADO TRABAJO
3 VÁLVULA DEPOSITO GRANALLA 1 17 RELÉ ALUMBRADO PLATAFORMA
4 VÁLVULA DEPOSITO GRANALLA 2 18 RELÉ ALUMBRADO ESCALERAS
5 VÁLVULA DEPOSITO GRANALLA 3 19 RELÉ ALUMBRADO VÍAS
6 VÁLVULA AIRE GRANALLADO 20 RELÉ ALUMBRADO GALIBO
7 VÁLVULA PINTURA 1 21 MARCHA ADELANTE MOTOR 1 CANOPEN
8 VÁLVULA PINTURA 2 22 MARCHA ATRÁS MOTOR 1 CANOPEN
9 VÁLVULA AIRE PINTADO 1 23 MARCHA ADELANTE MOTOR 2 CANOPEN
10 VÁLVULA AIRE PINTADO 2 24 MARCHA ATRÁS MOTOR 2 CANOPEN
11 VÁLVULA AGUA SALADA 1 25 SUBIDA MOTOR ELEVACIÓN CANOPEN
12 VÁLVULA AGUA SALADA 1 26 BAJADA MOTOR ELEVACIÓN CANOPEN
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 189
13 VÁLVULA AGUA SALADA 2 27 RECOGIDA CABLE ENROLLADOR CANOPEN
14 VÁLVULA AGUA DULCE 1 28 LIBERACIÓN CABLE
ENROLLADOR CANOPEN
A la vista de las salidas necesarias se deberá escoger entre la oferta disponible de
módulos exclusivamente de salidas digitales o módulos mixtos de entradas/salidas
digitales, tras haber descontado la seis que se gestionarán a través del bus Canopen.
Existen tres tipos básicos de salidas digitales; estáticas ( 24 Vcc con lógica
positiva o negativa), a triac ( 100-240 Vca ) y a relé ( 24 Vcc o 100-240 Vca ).
Dado que nuestras salidas digitales activarán o desactivarán válvulas y circuitos
de alumbrado de potencia, utilizaremos salidas tipo relé. Estos relés en algunos casos
activarán las bobinas de relés de mayor potencia, que habrá que determinar basándose
en el consumo de cada electroválvula o circuito de alumbrado correspondiente.
Figura 9.6. Módulos de salidas digitales BMX DRA 0805 y BMX DRA 1605
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 190
Figura 9.7. Conexionado BMX DRA 0805 y BMX DRA 1605
Fuente: Catálogo M340
De la oferta de la plataforma M340 se han seleccionado los módulos BMX
DRA1605 (16 salidas a relé) y el BMX DRA 0805 (8 salidas a relé), que totalizan 24
salidas, tres más de las necesarias. Existen módulos equivalentes a estos con salidas a
triac , pero sus corrientes máximas van de 0,5 a 0,6 A por vía. De los seleccionados, el
de 16 vías soporta 2 A por vía y 3 A por vía el de 8 salidas. Además, existe la
posibilidad de activar otros reles o contactores a través de los nuestros, caso de que los
consumos máximos de los actuadores excedan a la potencia de los integrados en
módulos del PLC M340.
9.2.5 NÚMERO DE ENTRADAS ANALÓGICAS
Las entradas analógicas las utilizaremos para medir parámetros tales como:
Voltaje
Intensidad
rpm
Velocidad
Temperatura del motor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 191
Par
Niveles de pintura
Niveles de granalla,
Presión de aire
Caudal de aire
Presión de pintura
Recorrido en los dos ejes
Velocidad del viento
Tabla 9.5.Entradas analógicas necesarias
1 VOLTAJE MOTOR 1 (ELEVACIÓN) 21 RPM MOTOR 4 (ENROLLADOR)
2 INTENSIDAD MOTOR 1 (ELEVACIÓN) 22 VELOCIDAD MOTOR 4 (ENROLLADOR)
3 RPM MOTOR 1 (ELEVACIÓN) 23 TEMPERATURA MOTOR 4 ( ENROLLADOR)
4 VELOCIDAD MOTOR 1 (ELEVACIÓN) 24 PAR MOTOR 4 ( ENROLLADOR)
5 TEMPERATURA MOTOR 1 ( ELEVACIÓN) 25 CAUDAL AIRE GRANALLADO
6 PAR MOTOR 1 ( ELEVACIÓN) 26 PRESIÓN AIRE GRANALLADO
7 VOLTAJE MOTOR 2 (TRASLACIÓN 1) 27 NIVEL GRANALLA DEPÓSITO 1
8 INTENSIDAD MOTOR 2 (TRASLACIÓN 1) 28 NIVEL GRANALLA DEPÓSITO 2
9 RPM MOTOR 2 (TRASLACIÓN 1) 29 NIVEL GRANALLA DEPÓSITO 3
10 VELOCIDAD MOTOR 2 (TRASLACIÓN 1) 30 PRESIÓN AIRE ENTRADA PINTURA 1
11 TEMPERATURA MOTOR 2 ( TRASLACIÓN 1) 31 CAUDAL AIRE PINTURA 1
12 PAR MOTOR 2 ( TRASLACIÓN 1) 32 PRESIÓN DE PINTURA 1
13 VOLTAJE MOTOR 3 (TRASLACIÓN 2) 33 NIVEL DE PINTURA 1
14 INTENSIDAD MOTOR 3 (TRASLACIÓN 2) 34 PRESIÓN AIRE ENTRADA PINTURA 2
15 RPM MOTOR 3 (TRASLACIÓN 2) 35 CAUDAL AIRE PINTURA 2
16 VELOCIDAD MOTOR 3 (TRASLACIÓN 2) 36 PRESIÓN DE PINTURA 2
17 TEMPERATURA MOTOR 3 ( TRASLACIÓN 2) 37 NIVEL DE PINTURA 2
18 PAR MOTOR 3 ( TRASLACIÓN 2) 38 AVANCE EJE HORIZONTAL X
19 VOLTAJE MOTOR 4 (ENROLLADOR) 39 AVANCE EJE VERTICAL Y
20 INTENSIDAD MOTOR 4 (ENROLLADOR) 40 VELOCIDAD DEL VIENTO
Según la tabla anterior necesitaríamos 40 entradas analógicas, pero algunos de
los parámetros citados serán medidos directamente con el encoder integrado en el
servovariador Lexium05, y a través de él, transmitidos vía bus Canopen a nuestro
procesador. Por lo que estas entradas no serán tenidas en cuenta en el cómputo. Los
parámetros a los que nos referimos son los relativos a velocidad de los motores, y al
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 192
recorrido en los dos ejes, aquí recogidos como avance Así que habrá que descontar 8
entradas de las anteriormente citadas. Con lo que necesitaremos 32 entradas analógicas.
La velocidad lineal se obtendrá a partir de las revoluciones del motor y conocidos el
diámetro de rueda y la relación de transmisión entre el motor y esta.
Hay que tener en cuenta además que existen dos tipos de entradas analógicas,
entradas analógicas tensión-corriente y las que se utilizan exclusivamente para medición
de temperatura, bien sea mediante termopares o termosondas Pt, Ni o Cu. De estas
últimas necesitaremos cuatro, una para la temperatura de cada motor, por lo que
necesitaremos 28 entradas analógicas tensión-corriente.
Los módulos BMX ART 0414 integran cuatro entradas analógicas para
medición de temperatura. Dado que este número coincide con las necesidades de
nuestro proyecto, bastará con un solo módulo.
Los módulos BMX AMI 0410 integran cuatro entradas analógicas tensión-
corriente, que pueden trabajar en los rangos ± 10 V, 0…10 V, 0…5 V, 1…5 V, ± 5 V
en modo tensión, y 0...20 mA, 4…20 mA, ± 20 mA (vía de resistencias 250 Ω internas
protegidas) en modo corriente. Por tanto, serán necesarios 7 módulos para cubrir las
necesidades expuestas.
Figura 9.8. Módulos entradas analógicas BMX ART 0414 y BMX AMI 0410
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 193
Figura 9.9. Conexionado módulo entradas analógicas BMX ART 0414
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 194
Figura 9.10. Conexionado módulo entradas analógicas BMX ART 0410
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
9.2.6 NÚMERO DE SALIDAS ANALÓGICAS
En este proyecto no se utilizarán salidas analógicas. Las válvulas se tratarán
como señales lógicas, estarán o bien totalmente cerradas, o totalmente abiertas, el ajuste
se realizará de forma manual.
9.2.7 DETERMINACIÓN DE CANALES DE CONTEO RÁPIDO
Los módulos de conteo rápido sirven para interpretar las señales enviadas por un
encoder que mide el ángulo de giro de un eje, así como su velocidad. En nuestro caso
los motores BSH llevan incorporado un encoder, y los servovariadores Lexium 05
llevan esa función integrada. Así que no serán necesarias entradas de conteo rápido
para ese fin. Además, la comunicación se realizara a través del bus Canopen.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 195
9.2.8 DETERMINACIÓN DEL BASTIDOR NECESARIO
Dentro de la plataforma M340 existen cuatro bastidores o racks que se
diferencian en el número de módulos a instalar:
BMX XBP 0400 ( 4 módulos)
BMX XBP 0600 ( 6 módulos)
BMX XBP 0800 ( 8 módulos)
BMX XBP 1200 ( 12 módulos)
Para decidir qué bastidor o bastidores montar deberemos hacer el
cómputo total de módulos a instalar:
Fuente de alimentación BMX CPS 2000, ocupa dos slots de ancho pero
no son tenidos en cuenta en el cómputo, pues la denominación del bastidor se
refiere al número de módulos a instalar sin contar con la fuente de alimentación.
Procesador BMX P34 2010…...………………………………….1 slot
1 Módulo de comunicaciones BMX NOE 100.2…………………1 slot
1 módulo BMX DRA 0805 y 1 módulo BMX DRA 1605…...….2 slots
2 módulos BMX DDI 3202 K……….…………………………....2 slots
7 módulos BMX AMI 0410………………………………………7 slots
1 módulo BMX ART 0414……………………………………….1 slot
Total……………………………………………………………………..14 slots
Dado que el bastidor de mayor capacidad dispone únicamente de 12 slots,
deberemos llegar a esa configuración con dos bastidores, que podrían ser uno de 6 y
uno de 8. Pero montaremos dos BMX CPS 0800, con lo que nos sobrarán dos
posiciones para futuras ampliaciones. El hecho de utilizar dos bastidores nos obliga a
utilizar una segunda fuente de alimentación. Utilizaremos el mismo modelo, a pesar de
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 196
que los requerimientos de potencia en este bastidor son menores. La elección se debe a
que esta fuente de alimentación es la de menor potencia dentro de la categoría de
corriente alterna. En el primer rack la fuente trabajará a un 80 % de su potencia máxima,
y en el segundo al 60%. Esto nos deja margen para futuras ampliaciones del sistema.
Figura 9.11. Bastidor BMX XBP 0800
Fuente: Catálogo M340
9.2.9 ELEMENTOS ADICIONALES
Incluiremos en esta categoría:
Sistema de Alimentación Ininterrumpido SAI
Tapas de conexionado o tapas precableadas para los diferentes módulos
Módulos de entradas salidas precableadas Telefast
9.2.9.1 Sistema de alimentación ininterrumpida ( S.A.I )
Aunque existe la posibilidad de utilizar fuentes de corriente continua con
baterías y sistema de carga de las mismas, según ilustración adjunta (Fig. 9.12), se ha
preferido utilizar fuentes de corriente alterna con Sistema de alimentación
ininterrumpida, de manera que podamos utilizar esta para mantener en funcionamiento
también el PC , la pantalla de explotación y la impresora.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 197
La potencia de este SAI deberá ser superior a la necesaria para Cubrir la
demanda del autómata, la pantalla de explotación, la impresora, el ordenador y su
pantalla, según se muestra en la Figura 9.13.
Figura 9.12. Fuentes de alimentación cc con cargador de baterías
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 198
Figura 9.13. Disposición con sistema de alimentación ininterrumpida
Fuente: El autor
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 199
9.2.9.2 Borneros de conexión desenchufables para los distintos módulos
de e/s
Como se aprecia en las imágenes de los módulos de entradas salidas, todos estos
disponen de un rack o puerto frontal al que no se pueden conectar directamente los
distintos cables de los sensores o accionadores. Estos puertos disponen de unos
contactos‖ hembra‖ a los que deberemos conectar otro conector tipo ―macho‖ en los que
ya si podremos conectar los cables mediante tres tipos distintos de borneros
desenchufables :
Bornero con tornillo
Borneros con tornillos de estribo
Borneros de resorte
Figura 9.14. Distintos tipos de módulos entradas/salidas con sus conectores
Fuente: Catálogo M340
1. Cuerpo del módulo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 200
2. Referencia del módulo.
3. Bloque visualizador del estado de las vías.
4. Pulsador conmutador para elegir visualizar el estado de las vías 0-31
o 32-64 (sólo para bloques de 64 vías).
5. Conector de 20 contactos.
6. Conector de 40 contactos.
7. Doble conector de 40 contactos.
Dado que se ha optado por utilizar accesorios de entradas salidas distribuidas
Telefast para las entradas analógicas, habrá que utilizar cables de conexión que ya
vienen precableados a las tapas de conexión y al conector correspondiente HE-10. Estos
se citan en el apartado 9.2.9.4 correspondiente a los dispositivos Telefast mencionados.
Figura 9.15. Bloque de visualización para diagnostico de los módulos entradas/salidas
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 201
Diagnostico de los módulos de entradas / salidas
Cada modulo de entradas / salidas digitales está equipado en la parte frontal con
un bloque de visualización que centraliza todos los datos necesarios para el control, el
diagnóstico y el mantenimiento del modulo. El bloque de visualización incluye:
1. Un conjunto de 8, 16 o 32 pilotos verdes (LED) según la modularidad
del modulo.
Cada piloto se asocia a una vía:
- Encendido, vía en estado 1; apagado, vía en estado 0.
- Intermitente, vía con defecto, sobrecarga o cortocircuito.
2. Tres pilotos (LED) indican un estado del modulo:
- RUN (verde), encendido: funcionamiento normal.
- ERR (rojo), encendido: fallo interno del modulo, intermitente: fallo de
intercambio entre el modulo y el procesador.
- I / O (rojo), encendido: fallo externo (tensión de los
captadores/preaccionadores, sobrecarga, cortocircuito,...), intermitente: fallo
de bornero.
3. Un piloto +32 (LED verde) que indica, en el caso de los módulos de 64
vías, si el conjunto de 32 LED 1 visualiza el estado de las vías 0...31 (apagado) o
visualiza el estado de las vías 32...63 (encendido). Este piloto ―+32‖ se activa o
se desactiva mediante un pulsador colocado sobre el modulo
Los módulos de entradas y salidas binarias están disponibles en tres versiones:
con conectores de 20 contactos, con conectores de 40 contactos, y con doble conector de
40 contactos. Para ellos existen sus correspondientes tapas de conexión. Ya que vamos a
utilizar los módulos BMX DDI 3202, DRA0805 y DRA 1605, necesitaremos el mismo
número de tapas de conexión. Usaremos solo uno de cada uno de estos módulos, y los
tres primeros utilizan el mismo conector de 20 contactos (en cualquiera de sus tres
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 202
versiones ya citados), y un DDI 3204K provisto de conector de 40 contactos.
Figura 9.16. Apariencia de las tapas para conectores de los módulos entradas/salidas
Fuente: Plataforma Automatización M340
Para facilitar la conexión de los módulos se instalarán las tapas precableadas con
su correspondiente código de colores. Están disponibles en tres longitudes de cable: 3, 5
y 10 mts. En el caso de los conectores de 20 contactos su denominación es FTW051
para una longitud de 5 mts. Para el conector de 40 contactos su denominación para 5
mts. de longitud es FCW053.
Figura 9.17. Módulo de 20 contactos con bornero desenchufable y extremo libre de hilo
Fuente: Plataforma Automatización M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 203
Figura 9.18. Módulo de 40 contactos con bornero y dos extremos de libres de hilos
Fuente: Plataforma Automatización M340
El módulo analógico BMX AMI 0410 se puede conectar al accesorio
TELEFAST ABE-7CPA410 con uno de los cables siguientes:
BMX FCA 150: longitud 1,5 m
BMX FCA 300: longitud 3 m
BMX FCA 500: longitud 5 m
Los módulos analógicos BMX ART 0414 pueden conectarse al accesorio
TELEFAST ABE-7CPA412 mediante unos de los cables siguientes:
BMX FCA 152: longitud 1,5 m
BMX FCA 302: longitud 3 m
BMX FCA 502: longitud 5 m
9.2.9.3 Elementos de conexión entre bastidores
El hecho de necesitar usar dos bastidores en lugar de solo uno, obliga a disponer
una interconexión eléctrica para transferencia de datos a través de un bus exclusivo para
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 204
tal fin, denominado bus x. Su función es conectar ambos bastidores de forma que un
único procesador pueda gestionar todos los módulos del sistema. Cada bastidor necesita
además, una fuente de alimentación independiente como ya se citó antes.Y cada uno
tiene una denominación dependiente del número de módulos que admite, excluyendo
los dos módulos necesarios para la fuente de alimentación; y una última posición que se
incluye en previsión de que sea necesaria una disposición multirack, ─como es el
caso─, marcados como ―XBE‖. Los elementos necesarios para esta disposición son:
La segunda fuente de alimentación citada
Un módulo de extensión de rack BMX XBE 1000 por bastidor
Cable de conexión entre racks BMX XBC**OK
Una resistencia final de línea por bastidor TSX TLY EX
Los módulos de extensión multirack se interconectan con el cable de extensión
mediante uno de los dos conectores SUB D-9 disponibles, en tanto que el otro se dedica
a la conexión de la resistencia final de línea TSX TLY EX. La disposición final de la
instalación multirack con sus accesorios puede verse en la figura 9.19 de la página
siguiente.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 205
1. Fuentes de alimentación2.Módulos de extensión BMX XBE 1000
3. Resistencias finales de línea TSX TLY EX
4.Cable de interconexión BMX XBC**OK
Imagen 9.20. Módulo de extensión BMX XBE 1000
Fuente: Catálogo M340
5.Visualizador de 5 leds
6.Conectores SUB-P9
7.Conectores SUB-D9
Figura 9.21. Resistencias finales de línea TSX TLY EX
Fuente: Catálogo M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 206
9.2.9.4 Módulos de entradas salidas distribuidas
Para facilitar la conexión de los módulos analógicos BMX AMI 410 Y BMX
ART 414 se utilizan los accesorios de entradas distribuidas TELEFAST, disponibles en
dos modelos:
9.2.9.4.1 Telefast abe-7cpa410
El accesorio TELEFAST ABE-7CPA410 es una unidad de base utilizada para la
conexión de sensores. Incluye las siguientes funciones:
Ampliación de los terminales de entrada en la modalidad de
tensión.
Alimentación de los sensores, canal por canal, de 4 a 20 mA con
una tensión protegida de 24 V, limitada en corriente a 25 mA, mientras
se mantiene la separación entre los canales.
Protección de la resistencia de lectura actual integrada en
TELEFAST contra sobretensiones.
Al utilizar las entradas de corriente, se usan resistencias TELEFAST de 250
ohmios, al contrario que las del módulo. El módulo BMX AMI 0410 funciona en
modalidad de tensión.
Figura 9.22. Accesorios de entradas distribuidas TELEFAST ABE-7PA410
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 207
Figura 9.23. Conexionado BMX AMI 0410 al TELEFAST ABE-7PA410
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
9.2.9.4.2 Telefast ABE-7CPA412
El accesorio TELEFAST ABE-7CPA412 es una unidad de base utilizada para
conectar módulos analógicos de cuatro canales a bloques de terminales de tornillos, a
los que se conectan los sensores de temperatura. Además, proporciona un dispositivo de
compensación de unión en frío.
Figura 9.24. Accesorios de entradas distribuidas TELEFAST ABE-7PA410
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 208
Figura 9.25. Conexionado BMX ART 0414 Y 0814 al TELEFAST ABE-7PA412
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
9.2.10 CONEXIÓN A LOS CONECTORES FCN
Dado que existe un gran número de canales, se utiliza un cable de al menos 10
pares trenzados, con blindaje general (diámetro exterior de 10 mm como máximo), que
integra uno o dos conectores FCN macho de 40 pines para la conexión directa al
módulo.
Se debe conectar el blindaje del cable a la barra de masa situada en el lateral del
módulo. El kit diseñado a tal efecto se denomina BMX XSP 0800 (Fig. 9.26), y dado
que usaremos dos bastidores necesitaremos dos barras de blindaje.
Figura 9.26. Barra de blindaje BMX XSP 0800
Fuente: Manual instalación E/S distribuidas M340
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 209
9.2.10 DIRECCIONAMIENTO DE LOS MÓDULOS EN
CONFIGURACIÓN MULTIRACK
Un rack recibe obligatoriamente un módulo de alimentación y un procesador
Modicon M340.
Implantación de los diferentes módulos en el rack:
El módulo de alimentación ocupa siempre la posición CPS.
El módulo del procesador se implanta obligatoriamente en el
emplazamiento 00 para el primer rack, y 10 para el segundo
Los módulos de entradas/salidas y módulos de funciones
especificas del primer rack se implantan a partir del emplazamiento 01
hasta el emplazamiento ...
- 03 con rack de 4 emplazamientos.
- 05 con rack de 6 emplazamientos.
- 07 con rack de 8 emplazamientos.
- 11 con rack de 12 emplazamientos.
Los módulos de entradas/salidas y módulos de funciones
especificas del segundo rack se implantan a partir del emplazamiento
11 hasta el emplazamiento ...
- 13 con rack de 4 emplazamientos.
- 15 con rack de 6 emplazamientos.
- 17 con rack de 8 emplazamientos.
- 21 con rack de 12 emplazamientos.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 210
9.2.11 ELEMENTOS DE HARDWARE NECESARIOS PARA
NUESTRO PROYECTO
2 Bastidores BMX XBP 0800 ( 8 módulos).
2 Fuente de alimentación BMX CPS 2000, ocupa dos slots de ancho pero
no son tenidos en cuenta en el cómputo, pues la denominación del bastidor se
refiere al número de módulos a instalar sin contar con la fuente de alimentación.
Procesador BMX P34 2010…...……………………….…..…..…1 slot
1 Módulo de comunicaciones BMX NOE 100.2…………….…..1 slot
1 Módulo BMX DRA 0805……………………………….…..….1 slot
1 Módulo BMX DRA 1605………….........................................1 slot
2 Módulos BMX DDI 3202 K……………………………….…...2 slots
7 Módulos BMX DDI AMI 0410………………………………...2 slots
1 Módulo BMX ART 0414………………………………..…....2 slots
Sistema de alimentación inenterrumpida SAI.
2 Tapas precableadas de 20 contactos con extremos de cable libres
FTW501.
2 Tapas precableadas de 40 contactos con extremos de cable libres
FTW501.
7 Cables de interconexión entradas analógicas-Telefast ABE 7PA410 (
BMX FCA051).
1 Cable de interconexión entradas analógicas-Telefast AB7 CPA412
(BMX FCA053).
7 Módulo de salidas distribuidas Telefast ABE 7PA410.
1 Módulo de salidas distribuidas Telefast AB7 CPA412.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 9. ELECCIÓN DEL HARDWARE
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 211
Pantalla explotacion magelis 15" XBTGTB 7340
Cable de conexión magelis-modbus plus a plc XBTZGUMP
Servovariador Lexium 05 D57N4 para elevación
2 Servovariadores Lexium 05 D57N4 para traslación
Servovariador lexium 05 para enrollador
Servomotor elevación BSH 1404M
2 Servomotores traslación BSH 2051M
Servomotor enrollador BSH
Cont.freno aparcamiento motor elev VW3 M3103
2 Cont.freno aparcamiento motor de traslación VW3 M3103
3 Inductancias de linea
Caja de conexión canopen IP20 VW3 CAN TAP2
Cable bus canopen resistente F/A Y L/HAL TSX CAN CD50
Conector sub-d ip20 lado controlador TSX CAN KCDF90
Cable conexión motor BSH 2051M 3 MTRS VW3 M5 103 R30
Cable conexión motor bsh – encoder VW3 M8 101 R100
Cable conexión modbus M340-HMI XBTZ9980
Cable terminal /usb pc usb mini M340 BMX XCA USBH018
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 213
10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
10.1 INTRODUCCIÓN
Existen varias divisiones posibles sobre los distintos niveles de automatización.
La que aquí se muestra diferencia cinco. Las denominaciones también difieren
ligeramente según la fuente. En cualquier caso, en el presente proyecto se va a omitir el
nivel de sensores y actuadores, aunque si se contemplan las entradas y salidas del PLC.
Estas serán binarias o analógicas dependiendo del sensor o actuador al que se conecten,
pero no se entrará en profundidad en las características de estos últimos; de manera que
se citará que la lectura de la velocidad del viento por ejemplo, se realizará a través de un
anemómetro conectado a una entrada analógica, aunque no se especifiquen las
características ni el modelo de anemómetro.
Con el avance de la tecnología se ha pasado de las mesas de control basadas en
botoneras y visualizadores analógicos a los interfaces HMI tipo SCADA, que son
pantallas configurables según nuestras necesidades, y que nos ofrecen la posibilidad,
tanto de visualizar los procesos como de controlarlos. Pudiendo realizar además,
cambios de ―ventanas‖ para controlar distintos procesos o subprocesos desde un mismo
puesto de control y una misma pantalla SCADA.
Figura 10.1. Niveles de automatización
Fuente: Conectrónica, base de imágenes de Google
En el capítulo 7 se habló de la configuración del proyecto con Unity Pro XL, en
el 8 de la configuración de la pantalla SCADA mediante el software VIJEO DESGNER,
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 214
y en el 9 de la elección del hardware del PLC Modicon M340. En él que ahora nos
ocupa deberemos aunar e integrar todos de forma que interactuemos a través de la
pantalla de interfaz humana (HMI) sobre las variables contenidas en el programa Unity
y las entradas y salidas direccionadas en la plataforma M340.
10.2 DIRECCIONAMIENTO DE LAS ENTRADAS/ SALIDAS DEL
M340 A TRAVÉS DE UNITY PRO
En el capítulo 7 se seleccionaron los módulos necesarios para nuestro proyecto,
se pasará ahora al direccionamiento de las entradas y salidas necesarias para leer
sensores y activar actuadores. Dado que el procedimiento es básicamente el mismo,
expondremos a nivel ilustrativo el proceso referido a una entrada analógica del primer
módulo AMI 410:
10.2.1 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS
DIGITALES DDI3202K
Para acceder a las propiedades de cualquier módulo del M340 se abre la pestaña
del bus PLC y pinchando en el módulo correspondiente se nos abre otra ventana con dos
pestañas distintas: Vista general y Objetos de entrada/salida .La primera ofrece
información general sobre el tipo de módulo y la interpretación de los indicadores
visuales. Obviaremos esta información por su poca transcendencia para los objetivos de
este proyecto, y dado que las características de cada módulo se han enunciado ya en el
capítulo 9 Elección del hardware. Se mostrará eso sí, la segunda pestaña citada, primero
en su apariencia por omisión y sin direccionar, y en una segunda imagen su apariencia
tras el direccionamiento.
Figura 10.3. Módulo BMX 3202K sin direccionar
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 215
Cada módulo de entradas/salidas tiene un recuadro para los objetos de
entrada/salida, que incluye todos los posibles, aunque el módulo en cuestión no los
admita todos: por ejemplo, un módulo de entradas digitales no contendrá direcciones de
salida %Q, a pesar de lo cual podemos pinchar en su casilla de verificación, aunque sin
resultado. Sobre el citado recuadro se encuentra otro llamado Creación de variable E/S,
que contiene las entradas Prefijo de nombre, Tipo y Comentario. La entrada tipo
contendrá por omisión ―BOOL” por tratarse de entradas digitales. Más tarde pichando
con el botón derecho del ratón sobre el tipo en la lista abriremos las Propiedades de
datos y la podremos cambiar de tipo, aunque al generar el programa nos de error por
incompatibilidad;, tras lo que tendremos que volver a seleccionar la anterior. Una vez
rellenas las entradas Prefijo de nombre y Comentario, estas se inhabilitarán, y como en
el caso anterior solo podremos modificarlas accediendo a la ventana de Propiedades de
Datos.Existen otras casillas de verificación como son: Canal, Configuración, Sistema,
estado, Comando e Implícito, que dependiendo del módulo en cuestión si podrán
seleccionarse.
Figura 10.4. Módulo BMX 3202K direccionado
Existen además, en la pestaña Configuración tres cuadros más de verificación:
Función, establecido obligatoriamente en entradas binarias; tarea, con las opciones
Mast y Fast, donde escogeremos Mast; y Monitorización de la alimentación, que nos
permite ver el consumo de las entradas y el nivel de carga de la fuente de alimentación.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 216
10.2.2 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE SALIDAS
DIGITALES DRA 1605
La apariencia es muy similar en todos los módulos, así que solo mostraremos la
figura con las salidas direccionadas:
Figura 10.5. Módulo DRA 1605 Direccionado
10.2.3 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS
ANALÓGICAS ART 0414
Caso de necesitar este módulo se utilizaría para medir la temperatura de cada
uno de los motores, pero dado que los servomotores BSH incluyen una sonda de
temperatura PTC cuya información se transmite vía Bus de datos (en nuestro caso
Canopen), no será necesario. No obstante se muestra aquí su funcionamiento a título
ilustrativo.
Este módulo alberga cuatro entradas de temperatura TC/RTD con separación de
potencial. Se puede utilizar tanto con termopares como con sondas ptc100, sondas de
níquel o cobre. No se mostrará la pestaña de direccionamiento por ser idéntica a las
mencionadas con anterioridad, pero sí la de configuración.
Por omisión está seleccionada la tarea Mast, en Soldadura fría seleccionamos
Telefast interno frente a Pt100, ya que conectaremos las sondas a través de estas
entradas distribuidas; y en Rechazo seleccionaremos 60 Hz.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 217
Figura 10.6. Módulo ART 0414 direccionado
Figura 10.7. Módulo ART 0414 Selección del rango de medida de temperatura
Figura 10.8. Módulo ART 0414 selección de la escala de medida de temperatura
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 218
10.2.4 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE ENTRADAS
ANALÓGICAS AMI 410
En esta ocasión se trata de módulos de entradas analógicas no específicos para
temperatura como los anteriores. Tienen varios rangos de medida para adaptarlos al
sensor en cuestión, estos rangos son los mostrados en la figura 10.9
Figura 10.9. Módulo AMI 0410. Selección de la rango de medida
Figura 10.10. Módulo AMI 0410 selección de la escala de medida
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 219
Se pueden utilizar por tanto para la lectura de valores provenientes de
voltímetros, amperímetros, detectores de nivel, anemómetros o cualquier otro
transductor que transmita señales dentro de los rangos admisibles por estas entradas,
que son todos aquellos que se ven desplegados en la figura 10.9.
10.2.4 DIRECCIONAMIENTO DEL MÓDULO DE PROCESADOR
BMX P34 2010
Como se cita en el capítulo 7 este módulo tiene dos posibilidades de
comunicación: modbus a través del puerto serie, y canopen. En el punto
7.10.Configuración del bus canopen, se explica el direccionamiento del mismo, además
de otros puntos. Pasaremos ahora a referirnos a la configuración y direccionamiento del
bus modbus. Para lo cual en la pestaña BUS PLC de Unity pincharemos en el conector
serie del modulo procesador, con lo que se nos abren las propiedades del mismo.Si en el
menú en arbol aparece marcada la opción principal Serial port aparecerán las pestañas
Vista general y objetos de entrada/salida como en todos los módulos. Pincharemos en
la rama Canal 0 y se no abrirá la ventana Configuración:
Figura 10.11. Módulo P34 configuración del puerto serie
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 220
En función tenemos dos opciones: Conexión modalidad de caracteres y
Conexión modbus. Seleccionaremos la segunda. En tipo existen dos posibilidades:
maestro o esclavo, seleccionaremos esclavo, ya que el PLC va a ser comandado desde la
pantalla HMI, que actuará como maestro, y numeraremos este esclavo como 1. En Línea
física seleccionaremos RS485, y dejaremos el resto de parámetros tal y como aparecen
por omisión.
10.2.4 MONITORIZACIÓN REMOTA CON WEBGATE
La Web Gate es una aplicación de software que permite a la máquina de
destino actuar como un servidor Web. Al habilitarla un usuario puede conectarse al
destino a través de una página web desde un ordenador remoto.
Según la configuración de Web Gate, puede leer y escribir información en la
máquina de destino desde el ordenador remoto.
Figura 10.12. Estructura Webgate
10.2.4.1 Características del Web
· Seguridad Sólida: Limita el acceso al sistema basándose en las direcciones IP
o mediante contraseñas.
· Capacidad del servidor Web: Uso conjunto de la información con un
ordenador remoto a través de la LAN corporativa o Internet.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 221
· Ingreso exclusivo: Evita el ingreso simultáneo a la misma variable.
· Uso conjunto de datos: permite compartir datos entre un destino y ordenador
remoto.
· Sincronización: Sincroniza un ordenador remoto y un destino (el cambio de
panel que aparece en el destino también cambia el panel en el ordenador remoto).
· Imposibilidad de conexiones simultaneas: Mientras un PC remoto esté usando
Web Gate para conectarse a un destino, otro PC remoto no puede usar Web Gate
para conectarse al mismo destino. Hasta que ese PC remoto no cierre su conexión
de Web Gate, otro PC remoto no podrá conectarse al destino.
10.2.4.2 Requerimientos para configurar Web Gate
Se deberá tener en cuenta:
Configuración de acceso a la Web: habrán de definirse las configuraciones de
acceso a la Web para: Puerto de acceso, ID del panel inicial y restricciones de la
dirección IP.
Características de Web Gate: se configurarán los parámetros de publicación
del destino para paneles, ventanas emergentes y acciones, así como las variables
del destino que serán compartidas con el ordenador remoto.
El ordenador remoto para la monitorización de Web Gate: Para efectuar la
monitorización remota, el PC remoto solamente requiere un explorador y un
entorno de Runtime de Java2 de Sun Microsystems.
10.2.4.3 Tipos de conexiones Web Gate
Se puede conectar usando un router a través de la LAN de oficina. Si su planta y
oficina están conectados a LAN’s diferentes, puede acceder a la máquina de destino con
el PC remoto usando un router.
Si se desea conectar desde fuera de la oficina. Conectar a través de Internet (con
la capacidad de servidor de Web Gate puede configurar una dirección IP para el destino
y permitir que un PC remoto acceda al destino a través de Internet)
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 222
Figura 10.13. Estructura Web Gate conexión desde planta
Fuente:Vijeo Designer, Manual de formación
Figura 10.14. Estructura Web Gate conexión con conexión IP global
Fuente:Vijeo Designer, Manual de formación
10.2.4.4 Configuración de Web Gate
Para habilitar el Web Gate se ha de seleccionar en el Destino, ir al inspector de
propiedades y habilitar la opción de Web Gate.
Una vez habilitado el Web Gate aparece la ventana de Publicar que indica a que
características o propiedades se quiere acceder desde el Web Gate:
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 223
Figura 10.15. Habilitación y configuración de Web Gate
Paneles gráficos: acceso a los paneles gráficos con las opciones: No cambie
/HMI runtime / Web Gate/ Todo.
Paneles emergentes: acceso a las ventanas emergentes con las opciones: No
cambie /HMI runtime / Web Gate/ Todo.
Acciones: modificar datos, con las opciones: No cambie /HMI runtime / Web
Gate/ Todo.
En nuestro caso para tener acceso remoto total dejaremos todas las casillas de
verificación en Todo.
10.2.4.5 Configuración del control de acceso al Web Gate
En la opción de control de acceso del menú Web Gate, se debe seleccionar una
de las siguientes opciones:
Permitir el acceso desde cualquier dirección IP: permite el acceso al destino
desde cualquier ordenador remoto.
Permitir el acceso sólo desde las direcciones IP introducidas: permite el
acceso al destino desde sólo los ordenadores remoto con direcciones IP listadas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 224
Rechazar el acceso sólo desde las direcciones IP introducidas: bloquea el
acceso al destino desde los ordenadores remotos con direcciones IP listadas, y se
permite el acceso desde cualquier otro.
Figura 10.16.Configuración del control de acceso a Web Gate
Se pulsa Añadir para registrar una dirección IP. Aunque podría tratarse de
añadir una dirección IP individual o un Rango de direcciones IP. Pulsando Aceptar se
añade la dirección IP definida en la lista.
10.2.4.6 Configuración del panel inicial del Web Gate
En esta opción del Web Gate se puede elegir el panel de inicio que se desea que
se visualice cuando se aceda remotamente a la aplicación de supervisión.
10.2.4.7 Configuración del panel o ventana emergente
Se tiene que especificar en cada panel o ventana emergente si se desea publicarlo
o publicarla en el Runtime, en el Web Gate o en ambos. Para ello al seleccionar el panel
en Navegador en las opciones que aparecen de este en el Inspector de propiedades
estará la opción Publicar en, donde se selecciona donde se quiere publicar.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 225
10.2.4.8 Configuración de las variables
Para poder leer o leer/escribir una variable desde el Web Gate, en las
Propiedades de la variable se ha de cambiar la opción Compartiendo: Sólo lectura si
solo se quiere monitorizar desde el Web Gate o Lectura/Escritura si también se desea
modificar.
10.2.4.9 Protección del Servidor Web/Web Gate contra usuarios no
autorizados
La seguridad del Web Gate impide que los usuarios no autorizados lo usen y
tengan acceso a él. Para activar esta seguridad ir al Editor de seguridad y en la lista
desplegable Web Gate/Servidor Web seleccionar una de las siguientes opciones:
Denegado—El grupo de seguridad no puede tener acceso.
Sólo lectura—El grupo de seguridad puede monitorear las variables, pero no las
puede cambiar.
Lectura/Escritura—El grupo de seguridad puede monitorear y cambiar las
variables.
10.2.4.10 Conexión a Web Gate
Para conectar un ordenador remoto a un destino deberemos iniciar Runtime en la
máquina de destino (en nuestro caso la Magelis XBGTGT7340 o XBTGTW750) ,que
tiene que estar encendida y con la aplicación cargada y funcionando).
Abrir el explorador en el ordenador remoto. Y en la barra de dirección del
explorador, ingresar la dirección IP de la máquina de destino.
Ejemplo 1: Cuando Web Gate usa 80 (valor predeterminado) como su número
de puerto (http://192.168.0.2).
Ejemplo 2: Cuando Web Gate usa un número de puerto no predeterminado
como el 800 (http://192.168.0.2:800).
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 226
El servidor de Web Gate no puede usar número de puerto 8000, el cual está
reservado.
Para conectarse a un Runtime que se está ejecutando en el mismo ordenador que
el cliente de Web Gate, se ingresar http://127.0.0.1 en el campo de dirección de Internet
Explorer.
El explorador se conecta al destino y el entorno de Web Gate aparece en el
explorador. En la pantalla General del Web Gate seleccionar la opción Monitoring. Una
vez esa pestaña, desplegar Web Gate y seleccionar la opción In frame, entonces
aparecerá el recuadro con la aplicación de supervisión.
La primera vez que el ordenador acceda al Web Gate saldrá un aviso de que hay
que instalar Web Gate Control para poder visualizarlo ó pulsando esta opción en la
barra de Monitoring de la izquierda.
10.3 EXPORTACIÓN DE PROYECTOS Y VARIABLES DESDE
UNITY PRO
Cada vez que creamos un proyecto nuevo, este se guarda en formato (*.STU).
Este formato es adecuado para trabajar en el ordenador en que lo hayamos creado, pero
no así para instalarlo en otro ordenador, o para instalarlo en la máquina destino; en cuyo
caso tendremos que optar por exportar el proyecto.
Figura 10.17.Guardado del proyecto en el mismo ordenador en que se ha creado
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 227
Sin embargo, si pretendemos trasladar nuestro proyecto a otro ordenador o a la
máquina destino el formato adecuado sería el (*.XEF), para lo cual, deberemos exportar
el proyecto en lugar de copiarlo o guardarlo. Procedimiento que se describe a
continuación de forma gráfica, mostrando dos pasos consecutivos en una sola imagen:
Figura 10.18.Exportación del proyecto
También puede sernos de utilidad el exportar variables, de modo que puedan ser
utilizadas desde un proyecto en otro; o importadas por otras aplicaciones como sería en
nuestro caso Vijeo Designer. Las variables pueden exportarse en cuatro formatos
distintos, como puede verse en la ilustración 10.8. Para nuestro objetivo de vincular las
variables con el programa Vijeo Designer el formato adecuado es el (*.XVM), ya que
este no requiere que ambos programas estén instalados en la misma máquina.
Vinculando las variables utilizadas en el proyecto de Unity con Vijeo Designer,
eliminamos la necesidad de reescribirlas todas, con el trabajo que ello conlleva, y
evitamos así la posibilidad de errores tipográficos que llevarían a fallos de
funcionamiento al no coincidir las variables.
Figura 10.19. Exportación de variables
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 228
10.3 VINCULACIÓN DE LAS VARIABLES DE UNITY PRO XL
CON VIJEO DESIGNER
Normalmente el primer paso sería abrir un nuevo proyecto en Vijeo y vincular
las variables con este. En nuestro caso el proyecto estaba creado y vamos a vincular las
variables a posteriori, para lo cual, abrimos el proyecto deseado en Vijeo.A
continuación pinchamos en el árbol del navegador en administrador de E/S, insertar
nuevo controlador, escogemos el Modbus TCP/IP y aceptamos.
Figura 10.20. Inserción del controlador MODBUS TCP/IP
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 229
Figura 10.21. Configuración del equipo y selección de la IP
Una vez instalado el controlador MODBUS TCP/IP, que el programa ha
denominado por omisión Equipo Modbus01, y al que ha dado la IP (0.0.0.0). Pinchamos
con el botón derecho del ratón y se nos abre el menú emergente que contiene entre
otras mostradas en la figura 10.21, la opción configuración. Al pinchar se nos abre la
ventana Configuración del equipo, que aquí por razones de espacio se muestra de forma
simultánea al menú antes citado, y que desaparece tras escoger la opción deseada. Dado
que a efectos de simulación tanto el PLC como la supuesta pantalla SCADA se
encontrarán en el mismo ordenador, escogeremos como dirección IP única la mostrada
(127.0.0.1). En funcionamiento real cada uno tendría una IP distinta, y cabría añadir
más si se quiere tener acceso al sistema desde distintas maquinas. Habilitaremos la
sintaxis IEC 61131-3 pinchando en la casilla de verificación correspondiente. Tras
aceptar el equipo Modbus01 aparecerá a partir de ahora en el árbol del navegador con la
IP selccionada.
Hasta la instalación del controlador Modbus la casilla Vincular variables se
encontraba inhabilitada en la opción Variables del árbol del navegador. En este
momento ya está habilitada, pues tiene un bus a través del que crear esa vinculación.
Para lo ello pincharemos con el botón derecho del ratón en Vincular variables, con lo
que se nos abre la ventana emergente destinada al efecto y se nos cierra el menú
desplegable anterior, aunque en la figura 10.22 se muestren simultáneamente. De la
casilla tipo seleccionamos XVM, y se nos muestran los archivos exportados en este
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 230
formato desde Unity Pro, en la misma carpeta a donde los exportamos. Seleccionamos
el deseado, en este caso VARIABLES_MAYO_2015.XVM.
Figura 10.22. Configuración del equipo y selección de la IP
Figura 10.23. Nuevas variables del equipo
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 231
En la figura 10.23 podemos ver las nuevas variables a vincular, y se nos ofrece
la posibilidad de vincularlas todas o selectivamente. Al agregar las variables podemos
hacerlo en cuatro formatos distintos:
Como elementos en la estructura del equipo.
Como variables que combinan equipo y nombre.
Como variables que mantienen el mismo nombre.
Como variable nombrada (podemos cambiar el nombre a la variable
seleccionada).
Seleccionaremos la primera opción ( como elementos en la estructura del equipo)
Figura 10.21.Mensaje en la zona de retroalimentación sobre el vínculo de variables
10.4 EXPORTACIÓN IMPORTACIÓN DE PROYECTOS CON
VIJEO DESIGNER
Llegados a este punto, al hacer correr el proyecto en Unity Pro los cambios en
las variables como consecuencia de su programación son trasladados y visualizados en
la pantalla de Vijeo Designer. Para lo que operamos desde Unity normalmente como a
la hora de simular cualquier proyecto, siguiendo los los pasos ya citados en los puntos
7.11 y 7.12:
1. Abrimos el proyecto en cuestión
2. Los analizamos y/o generamos
3. Una vez comprobado que no existen errores conectamos
4. Pinchamos en modo simulación
5. Transferimos el proyecto al PLC
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
CAPÍTULO 10. PUESTA EN MARCHA DEL PROYECTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 232
6. Pinchamos en run con lo que el programa empieza a funcionar
Desde Vijeo Designer que ya tiene las variables vinculadas:
7. Simulamos el proyecto De Vijeo, y al tener la misma dirección IP (modo Local
Host), y las variables vinculadas automaticamente, este comunica con Unity.
Desde él, bien por medio de las pantallas de operador o de las tablas de
animación, podremos cambiar los valores de las variables y los estados de las
entradas salidas. Estos cambios se verán reflejados en nuestra pantalla de Vijeo.
Como ya se mencionó en el capítulo 8 si queremos realizar la simulación solo
desde Vijeo, deberemos configurara las variables como internas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PRESUPUESTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 233
PRESUPUESTO
Antes de entrar en definir el coste económico de la implantación del nuevo
sistema deberemos hacer algunas puntualizaciones:
En el presente presupuesto hay una serie de partidas que no se consideran, como
tampoco se han considerado a la hora de elaborar el proyecto. Se supone que partimos
de una torre que ya se encuentra automatizada, pero se quiere actualizar el sistema a la
tecnología actual, dotándola de mayores prestaciones y ergonomía. Se han sugerido
mejoras tales como el emplazar la cabina de supervisión en la cumbre de la torre o
dotarla de un sistema de enrollamiento de cable. Como tales sugerencias no se ha
contemplado su estudio de ingeniería ni su coste económico.
Dado que la torre actual ya cuenta con un cuadro de protección que incluye
magnetotermicos, seccionador, diferenciales, contactos auxiliares y elementos afines,
supondremos que todos ellos son aprovechables para nuestro proyecto, que además se
refiere al estudio de la automatización exclusivamente. No se contempla tampoco el
coste de mano de obra de instalación, solo de de ingeniería y programación.
Como se observar al final de este presupuesto el coste total de implantación de
este sistema con las aclaraciones antes hechas ascendería a un total de 60.226,54 €, a los
que habría que sumar el 21% de IVA (12.647,46 €), alcanzando por tanto, un total de
72.874,00 €.
A la luz de las cifras observamos que el 67% del coste total recae sobre los
materiales y el y el 33% sobre la mano de obra, aunque este capítulo superaría al del
material si se considerase la mano de obra del montaje físico del sistema.
A la hora de valorar la pertinencia o no de acometer estas mejoras, habría que
tener en cuenta que se trata de un sistema abierto y evolutivo, con lo que en caso de
precisar realizar otras laborares distintas a las aquí expuestas bastaría con añadir
módulos en los huecos libres de los zócalos o agregar zócalos adicionales y modificar la
programación. El bus canopen también ofrece flexibilidad a ese respecto.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PRESUPUESTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 234
ARTICULO
DE
NO
MIN
AC
ION
CO
ME
NT
AR
IOS
CA
NT
IDA
D
PR
EC
IO U
NIT
AR
IO
PR
EC
IO T
OT
AL
MÓDULOS PLC M340
BASTIDOR 8
ELEMENTOS BMX XBP 0800
2 142,00 284,00
FUENTE
ALIMENTACION
ALTERNA
BMX CPS 2000
2 220,00 440,00
PROCEADOR MODBUS-
CANOPEN BMX P34 2010
1 888,00 888,00
MODULO ETEHERNET BMX NOE 100.2
1 954,00 954,00
MODULO 16 SALIDAS
DIG RELE BMX DRA 1605
1 232,00 232,00
MODULO 8 SALIDAS
DIG RELE BMX DRA O805
1 177,00 177,00
MODULO 32 ENTRADAS
DIG BMX DDI 3202K
2 286,00 572,00
MODULO 4 ENTRADAS
ANA T-C BMX ART 0410
7 318,00 2226,00
MODULO 4 ENTRADAS
ANA TEMP BMX ART 0414
1 449,00 449,00
SUMA PARTIDA MÓDULOS PLC M340
6222,00
ACCESORIOS
KIT 5 TAPAS MODULOS
VACIOS BMXXEM010
1 37,90 37,90
CABLE EXTENSION
BASTIDOR 0,8 m BMXXBC008K
1 43,26 43,26
RESISTENCIAS FINALES
LINEA EXTENSION TSX TLY EX
2 20,00 40,00
MODULO ESTENSION
RACK BMX XBE 1000
2 260,00 520,00
BARRA CONEXIÓN
RACK A TIERRA 8
ELEMNTOS
BMXXSP0800
2 41,41 82,82
CABLE USB
INDUSTRIAL PC-PLC BMXXCAUSBH018
1,8
MTS. 1 107,15 107,15
TARJETA DE MEMORIA
8 Mb BMXRMS008MP
1 97,34 97,34
SUMA PARTIDA ACCESORIOS PLC M340
928,47
SUMA Y SIGUE: 7150,47
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PRESUPUESTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 235
ARTICULO DE
NO
MIN
AC
ION
CO
ME
NT
AR
IOS
CA
NT
IDA
D
PR
EC
IO U
NIT
AR
IO
PR
EC
IO T
OT
AL
BASES TELEFAST ABE7 Y CABLES PREEQUIPADOS
BASE PRECABLEADO
TELEFAST 4 CANALES
PROTEGIDOS
ABE7CPA410
7 221,73 1552,11
BASE PRECABLEADO
TELEFAST 4
TERMOPARES
ABE7CPA412
1 180,35 180,35
BMX ART 0410-
TELEFAST ABE7CPA410
1,5 MTS
BMX FCA150 1,5
MTS. 7 53,32 374,24
BMX ART 0414-
TELEFAST ABE7CPA412
1,5 MTS
BMX FCA152 1,5
MTS. 1 53,32 53,32
TAPAS PRECABLEADAS
DE 20 CONTACTOS CON
EXTREMO DE CABLE
LIBRE
FTW 501 5 MTS. 3 53,32 159,96
TAPAS PRECABLEADAS
DE 40 CONTACTOS CON
EXTREMO DE CABLE
LIBRE
FCW 501 5 MTS. 1 53,21 53,21
SUMA PARTIDA TELEFAST
2373,19
HMI
PANTALLA
EXPLOTACION
MAGELIS 15"
XBTGT 7340
1 4312,00 4312,00
CABLE DE CONEXIÓN
MAGELIS-MODBUS
PLUS A PLC
XBTZGUMP 2,5 mts. 1 1340,74 1340,74
CÁMARA IP PELCO SARIX IL10W
1189,00
SUMA PARTIDA HMI
6841,74
SOFTWARE
UNITY PRO V. 4.0 1
LICENCIA UNYSPUSFUCD40
1 430,00 430,00
VIJEO DESIGNER V6.2
INDIVIDUAL+CABLE
USB
VJDSUDTGAV62M 1 645,00 645,00
RUNTIME PARA VIJEO
DESIGNER 1 LICENCIA VJDSNRTMPC
1 669,50 669,50
SUMA PARTIDA SOFTWARE
1744,50
SUMA Y SIGUE: 18109,9
AUTOMATIZACIÓN DE UNA TORRE DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PRESUPUESTO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 236
ARTICULO DE
NO
MIN
AC
ION
CO
ME
NT
AR
IOS
CA
NT
IDA
D
PR
EC
IO
UN
ITA
RIO
PR
EC
IO T
OT
AL
SERVOMOTORES, SERVOVARIADORES Y ACCESORIOS
SERVOMOTOR ELEVACION BSH2052P31F3A
1 4443,00 4443,00
SERVOMOTOR
TRASLACION BSH2052P31F3A
2 4443,00 8890,00
SERVOVARIADOR
TRASLACION LEXIUM 05 AD57N4 2 2645,00 5290,00
SERVOVARIADOR
ELEVACION LEXIUM 05 AD57N4 1 2645,00 2645,00
CONT.FRENO
APARCAMIENTO MOTOR
ELEV
VW3 M3103
1 190,00 190,00
CONT.FRENO
APARCAMIENTO MOTORES
TRASLACIÓN
VW3 M3103
2 190,00 190,00
SUMA PARTIDA SERVOMOTORES, SERVOVARIADORES Y
ACCESORIOS 21648,00
CABLES Y CONECTORES
CAJA DE CONEXIÓN
CANOPEN IP20 VW3 CAN TAP2
138,78 138,78
CABLE BUS CANOPEN
RESISTENTE F/A Y L/HAL TSX CAN CD50 50 MTRS 1 288,48 288,48
CONECTOR SUB-D IP20
LADO CONTROLADOR
TSX CAN
KCDF90 1 53,48 53,48
CABLE CONEXIÓN MOTOR
BSH 2051M 3 MTRS VW3 M5 103 R30 3 MTRS 3 35,00 105,00
CABLE CONEXIÓN
MODBUS M340-HMI XBTZ9980
RJ45-
RJ45 1 34,90 34,90
SUMA PARTIDA CABLES Y ACCESORIOS
620,64
TOTAL 40378,54
MANO DE OBRA
INGENIERÍA
200 49,6€/h 9920,00
PROGRAMACIÓN
200 49,6€/h 9920,00
SUMA PARTIDA MANO DE OBRA
19848,00
IMPORTE TOTAL 60226,54
IVA 21%
12647,46
IMPORTE FINAL 72874,00
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 237
GLOSARIO
OBJETOS DE LENGUAJE SEGÚN IEC 61131-3
%I Indica un objeto de lenguaje de tipo de entrada binaria.
%ID Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra doble de entrada.
%IF Indica un objeto de lenguaje de tipo real de entrada.
%IW Indica un objeto de lenguaje de tipo de entrada analógica.
%KD Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra doble constante.
%KF Indica un objeto de lenguaje de tipo real constante.
%KW Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra constante.
%M Indica un objeto de lenguaje de tipo de bit de memoria.
%MD Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra doble de memoria.
%MF Indica un objeto de lenguaje de tipo real de memoria.
%MW Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra de memoria.
%Q Indica un objeto de lenguaje de tipo de salida binaria.
%QD Indica un objeto de lenguaje de tipo de palabra doble de salida.
%QF Indica un objeto de lenguaje de tipo real de salida.
%QW Indica un objeto de lenguaje de tipo de salida analógica.
Sólo los objetos de E/S posibilitan la localización de instancias de tipo
(%MD<i>, %KD<i>, %QD, %ID, %MF<i>, %KF<i>, %QF, %IF)
mediante su dirección topológica (por ejemplo, %MD0.6.0.11,
%MF0.6.0.31).
Abanico. Forma en ángulo que describe la pintura al salir pulverizada del inyector de
la pistola de pintar.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 238
ANY. Existe una jerarquía entre los distintos tipos de datos. En los DFB, a veces
es posible declarar las variables que puedan contener varios tipos de valores.
Se utilizan los tipos ANY_xxx.
API. Autómata programable industrial.
ARRAY Es una tabla de elementos del mismo tipo. La sintaxis es la siguiente:
ARRAY [<rango>] OF <Tipo> Ejemplo: ARRAY [1..2] OF BOOL es una
tabla de una dimensión compuesta por dos elementos de tipo BOOL.
ARRAY [1..10, 1..20] OF INT es una tabla de dos dimensiones compuesta
por 10 x 20 elementos de tipo INT.
Atomización.Dispersión de las partículas de pintura en gotas microscópicas al ser
expulsadas del inyector de la pistola de pintar.
BCD. Es la forma abreviada del formato «Binary Coded Decimal» (decimal
codificado en binario). BCD permite representar los números decimales
comprendidos entre 0 y 9 mediante un grupo de cuatro bits (medio byte).
En este formato, los cuatro bits utilizados para codificar los números
decimales disponen de un rango de combinaciones que no se utilizan.
Ejemplo de la codificación BCD:
El número 2.450 se codifica así: 0010 0100 0101 0000
BIT. Se trata de una unidad binaria para una cantidad de información que puede
representar dos valores (o estados) diferentes: 0 ó 1.
BOOL. Son las siglas del tipo booleano. Éste es el elemento de datos básico en
computación. Una variable de tipo BOOL tiene un valor: 0 (FALSE) o 1
(TRUE). Un bit de extracción de palabras de tipo BOOL, por ejemplo:
%MW10.4.
BYTE. Es un conjunto de ocho bits. Un BYTE puede introducirse en binario o en
base 8. El tipo BYTE se codifica en formato de ocho bits que, en formato
hexadecimal, tiene un rango de 16#00 a 16#FF.
Cadena de caracteres. Es una variable de tipo STRING es una cadena de caracteres
ASCII. La longitud máxima de una cadena de caracteres es de 65.534
caracteres.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 239
CAN. Controller Area Network (Red de área del controlador). El protocolo CAN
(ISO 11898) para redes de bus serie está diseñado para la interconexión de
dispositivos inteligentes (de varios fabricantes) en sistemas inteligentes para
aplicaciones industriales de tiempo real. Los sistemas CAN multimaestro
aseguran una alta integridad de datos por medio de la aplicación de la
difusión de mensajes y de mecanismos de error avanzados. CAN, diseñado
originalmente para utilizarlo en automóviles, se utiliza actualmente en una
amplia variedad de entornos industriales de control automático.
Cangilón. Recipiente de formas y tamaños diferentes de diversas máquinas
especializadas en el transporte, carga o elevación de materiales sólidos o
líquidos; como es el caso de las dragas o norias. En el contexto de este
proyecto se refiere a los recipientes que se utilizan para la recogida de
granalla citados en el punto 2.2 Sistema de circulación y limpieza del
abrasivo.
CANopen. Es un protocolo de nivel superior que se emplea en redes de automatización.
Está basado en la capa de aplicación CAN (CAL) de conformidad con la
norma CiA DS 301 (EN 50325-4).
Capacidad de sobrecarga. Referido a la potencia o par de un motor, porcentaje de
carga que es capaz de soportar durante periodos cortos de tiempo con
respecto al valor nominal de dicha magnitud.
Carga no equilibrada. En los ascensores y montacargas existe un sistema de
contrapeso unido por cables y poleas tanto a la parte superior como a la
inferior de la cabina. Su misión es contrarrestar el peso de la cabina, de
modo que el motor no tenga que elevar la totalidad de la carga de la cabina,
sino lo que también se denomina carga no contrapesada, o sea, la diferencia
de peso entre la cabina y el contrapeso. Las formulas relativas a este
concepto se encuentran expuesta en el punto 5.1.
Caudalímetro. Es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto
volumétrico de un fluido o para la medición del gasto másico. Estos
aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido.
También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 240
CEM. Electromagnetic Compatibility (Directiva de compatibilidad
electromagnética). Los dispositivos que cumplen los requisitos de CEM
pueden funcionar dentro de los límites electromagnéticos que estima el
sistema sin que se produzcan errores.
Cesárea. En los buques en ocasiones se realizan aberturas en el forro o en cubierta
con la finalidad de sustituir piezas de gran tamaño, como por ejemplo un
motor o alternador. En el argot naval se utiliza la metáfora ‹‹cesárea›› para
referirse a ese abertura.
COB. Communication OBject: unidad de transporte en el bus CAN. Un COB se
identifica mediante un identificador único codificado en 11 bits, [0,2047].
Un COB contiene, al menos, 8 bytes de datos. La prioridad de transmisión
de un COB viene determinada por su identificador; cuanto menor sea éste,
mayor prioridad tiene el COB asociado.
Constantes. Una variable de tipo INT, DINT o REAL situada en el campo de
constantes (%K), o variables utilizadas en el direccionamiento directo
(%KW, %KD o %KF). El programa no puede modificar el contenido de
estas variables durante la ejecución.
Contactor. Es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o
interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el
circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser
contactores instantáneos). Un contactor es un dispositivo con capacidad de
cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad
de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento:
una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del
circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de
funcionamiento se llama de "todo o nada".
CPU. Central processing unit (unidad central de proceso). Es el hardware dentro
de una computadora u otros dispositivos programables, que interpreta
las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las
operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 241
CRC. Cyclic Redundancy Checksum: checksum de redundancia cíclica que indica
que no se ha "deformado" ningún carácter durante la transmisión de la
trama. Una suma de verificación, (también llamada suma de chequeo o
checksum),en telecomunicación e informática, es una función hash que tiene
como propósito principal detectar cambios accidentales en una secuencia de
datos para proteger la integridad de estos, verificando que no haya
discrepancias entre los valores obtenidos al hacer una comprobación inicial
y otra final tras la transmisión. La idea es que se transmita el dato junto con
su valor hash, de esta forma el receptor puede calcular dicho valor y
compararlo así con el valor hash recibido. Si hay una discrepancia se
pueden rechazar los datos o pedir una retransmisión.
DATE. El tipo DATE codificado en BCD en un formato de 32 bits contiene la
información siguiente: el año codificado en un campo de 16 bits, el mes
codificado en un campo de 8 bits, el día codificado en un campo de 8 bits.
El tipo DATE debe introducirse de la manera siguiente: D#<Año>-<Mes>-
<Día>.
DDT. Es la forma abreviada de «Derived Data Type» (tipo de datos derivados).
Un tipo de datos derivados es un conjunto de elementos del mismo tipo
(ARRAY) o de distintos tipos (estructura).
Decapado. Procedimiento por medio del cual se retiran una o varias capas de pintura de
una superficie pintada, para que la nueva pintura se deposite sobre un
sustrato en buen estado.
Densidad de potencia. Relación entre la potencia entregada por una máquina eléctrica
y su peso.
Desbastado. Eliminación de superficies ásperas o irregulares como aquellas
procedentes de la laminación de planchas de acero o de las cascarillas de
óxido.
DFB (Derived Function Block). Los tipos de DFB son bloques de funciones que el
usuario puede programar en ST, IL, LD o FBD.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 242
Diluyente. Agente químico que sirve para diluir o disminuir la viscosidad de las
pinturas, también llamados disolventes.
DINT. Es la forma abreviada de «Double INTeger» (entero doble) (codificado en
32 bits). Los límites inferior y superior figuran a continuación: de - (2
elevado a 31) a (2 elevado a 31) - 1. Ejemplo: -2.147.483.648,
2.147.483.647, 16#FFFFFFFF.
Display. Visualizador
DT. Es la forma abreviada de «Date and Time» (fecha y hora). El tipo DT,
codificado en BCD en un formato de 64 bits, contiene esta información: el
año codificado en un campo de 16 bits, el mes codificado en un campo de 8
bits, el día codificado en un campo de 8 bits, la hora codificada en un campo
de 8 bits, los minutos codificados en un campo de 8 bits, los segundos
codificados en un campo de 8 bits. Nota: No se utilizan los 8 bits menos
significativos. El tipo DTdebe introducirse así: DT#<Año>-<Mes>-<Día>-
<Hora>:<Minutos>:<Segundos>
DWORD. Es la forma abreviada de «Double Word» (palabra doble). El tipo DWORD
se codifica en un formato de 32 bits.
EBOOL (Extended Boolean). Pueden utilizarse para administrar flancos ascendentes o
descendentes, así como para forzar. Una variable de tipo EBOOL ocupa un
byte de memoria.
EDS. Electronic Data Sheet: archivo de descripción de cada equipo CAN
(suministrado por los fabricantes). Con el software de configuración Sycon,
si se desea agregar un equipo CAN al bus, es necesario seleccionar el EDS
correspondiente. Los EDS están disponibles en la página web
http://www.can-cia.de o pueden ser suministrados por los proveedores de
hardware.
EF. Es la forma abreviada de «Elementary Function» (función elemental). Se
trata de un bloque, utilizado en un programa, que realiza una función de
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 243
software predefinida. Una función no dispone de información sobre el
estado interno. Varias llamadas de la misma función con los mismos
parámetros de entrada muestran siempre los mismos valores de salida.
Encontrará información sobre la forma gráfica de la llamada de la función
en el «[bloque funcional (instancia)]». Al contrario que las llamadas de
bloques de funciones, las llamadas de función constan únicamente de una
salida a la que no se ha asignado un nombre y cuyo nombre coincide con el
de la función. En FBD, cada llamada se indica mediante un [número] único
a través del bloque gráfico. Este número se genera automáticamente y no
puede modificarse. Coloque y configure estas funciones en el programa para
ejecutar su aplicación. También puede desarrollar otras funciones mediante
el kit de desarrollo de SDKC.
EFB. Son las siglas de bloque de funciones elemental (Elementary Function
Block). Se trata de un bloque que se utiliza en un programa y que realiza
una función de software predefinida. Los EFB tienen estados y parámetros
internos. Aún cuando las entradas sean idénticas, los valores de salida
pueden ser diferentes. Por ejemplo, un contador tiene una salida que indica
que se ha alcanzado el valor de preselección. Esta salida se establece en 1
cuando el valor actual es igual al valor de preselección.
EN. Significa «ENable» (activar); se trata de una entrada de bloque facultativa.
Cuando la entrada EN está activada, se establece una salida ENO
automáticamente. Si EN = 0, el bloque no está activado, su programa
interno no se ejecuta y ENO se establece en 0. Si EN = 1, se ejecuta el
programa interno del bloque y ENO se establece en 1. Si se produce un
error, ENO se establece en 0. Si la entrada EN no está conectada, se
establece automáticamente en 1.
Encoder. Sensor para el registro de la posición de ángulo de un elemento rotante.
Montado en el motor, el encoder indica la posición de ángulo del rotor.
Engranaje electrónico. Conversión que tiene lugar en el sistema de accionamiento
entre unas revoluciones de entrada y los valores de un factor de engranaje
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 244
configurables a unas nuevas revoluciones de salida para el movimiento del
motor.
ENO. Significa «Error NOtification» (notificación de error); se trata de la salida
asociada a la entrada facultativa EN. Si ENO se establece en 0 (porque EN =
0 o en caso de que se produzca un error de ejecución): el estado de las
salidas de bloques de funciones permanece idéntico a aquél en el que
estaban durante el último ciclo de exploración ejecutado correctamente;
la(s) salida(s) de funciones, así como los procedimientos, se establecen en 0.
Ergonomía.Estudio de datos biológicos y tecnológicos aplicados a problemas de mutua
adaptación entre el hombre y la máquina.
E/S. Entradas/Salidas
Estibar. Distribuir convenientemente la carga en un vehículo. Distribuir
convenientemente en un buque los pesos.
Factor de escala .Este factor indica la relación entre una unidad interna y una unidad de
usuario.
FBD. Son las siglas de diagrama de bloques de funciones (Function Block Diagram).
FBD es un lenguaje de programación gráfico que funciona como si se
tratara de un diagrama lógico. Además de los bloques lógicos simples
(AND, OR, etc.), cada función o bloque de funciones del programa se
representa mediante esta forma gráfica.
En cada bloque, las entradas se sitúan a la izquierda y las salidas, a la derecha. Las
salidas de los bloques pueden conectarse a las entradas de otros bloques
para formar expresiones complejas.
FFB. Término colectivo para EF (función elemental), EFB (bloque de funciones
elemental) y DFB (bloque de funciones derivado).
Final de carrera. Sensor constituido por un interruptor normalmente cerrado que al
accionarse comunica a través de las entradas digitales de nuestro autómata
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 245
el abandono de la zona de desplazamiento permitida, e impide según su
programación la continuidad del movimiento.
Freno de parada. Freno que impide un giro en estado sin corriente únicamente después
de una parada del motor (p. ej. la bajada de un eje vertical) No debe ser
utilizado como freno de servicio para frenar el movimiento.
Granallado centrifugo. Sistema de granallado en el cual la granalla es impulsada por el
efecto centrífugo de una turbina que gira a alta revoluciones, en lugar de por
un chorro de aire como sucede en el granallado con aire comprimido.
HMI. Human-Machine Interface (Interface hombre-máquina). Interface del
operador, generalmente gráfica, para equipos industriales. Puede referirse en
nuestro caso al visualizador y botonera del servovariador Lexium 05 o a las
pantallas SCADA
Homing. Referenciado o tomo de origen de un eje para un determinado movimiento,
con el se establece el punto de origen del movimiento
IEC 61131-3. Normativa internacional: controles de lógica programables – Apartado 3:
lenguajes de programación.
IEEE. Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc (Instituto de Ingeniería
Eléctrica y Electrónica). Organismo internacional de normas y de
evaluaciones de conformidad para todos los campos de la electrotecnia,
incluidas la electricidad y la electrónica.
IL. Son las siglas de lista de instrucciones (Instruction List). Este lenguaje
consiste en una serie de instrucciones básicas. Este lenguaje es muy similar
al lenguaje ensamblador utilizado en los procesadores de programa. Cada
instrucción está compuesta por un código de instrucción y un operando.
Indicador LED. Light Emitting Diode (Diodo electroluminiscente). Indicador que se
enciende cuando pasa por él electricidad. Señala el estado de
funcionamiento del módulo de comunicaciones.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 246
Instancia DFB. Un tipo de instancia DFB se produce cuando se llama a una instancia
desde un editor de lenguaje. La instancia procesa un nombre, interfaces de
entrada/salida, las variables públicas y privadas se duplican (una
duplicación por instancia, el código no se duplica). Un tipo DFB puede
disponer de varias instancias.
Instanciar. Significa asignarle un espacio de memoria cuyo tamaño dependerá del tipo
de objeto que se va a instanciar. Cuando se instancia un objeto, éste está
disponible y el programa puede manipularlo.
IODDT. Es la forma abreviada de «Input/Output Derived Data Type» (tipo de datos
derivados de E/S). El término IODDT designa un tipo de datos estructurado
que representa un módulo o un canal de un módulo del PLC. Cada módulo
experto posee sus propios IODDT.
I/O. INPUT/ OUTPUT, entrada o salida
IP. Significa ―Internet Protocol‖ y es un número que identifica un dispositivo en
una red (un ordenador, una impresora, un router, etc). Estos dispositivos al
formar parte de una red serán identificados mediante un número IP único en
esa red. La dirección IP está formada por 4 números de hasta 3 cifras
separados por ―.‖ (punto). Los valores que pueden tomar estos números
varían entre 0 y 255, por ejemplo, una dirección IP puede
ser 192.168.66.254 (cuatro números entre 0 y 255 separados por puntos).
LD. Son las siglas de diagrama de contactos (Ladder Diagram). LD es un
lenguaje de programación que representa las instrucciones que deben
ejecutarse en forma de diagramas gráficos muy similares a los esquemas
eléctricos (contactos, bobinas, etc.).
LIMN. Se refiere al final de carrera que limita el recorrido en el sentido negativo
del movimiento.
LIMP. Se refiere al final de carrera que limita el recorrido en el sentido positivo del
movimiento.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 247
LT. Final de línea: Terminación del cable principal con resistencia de 120 W,
que puede estar integrada en la caja de derivación o en el conector del cable.
Manómetro. Instrumento que mide la presión de fluidos en el interior de tuberías.
Normalmente se identifica presión manométrica con presión relativa, de
manera que presión absoluta =presión manométrica + 1 atm.
Grado de protección IP. Hace referencia al estándar internacional IEC 60529 Degrees
of Protection1utilizado con mucha frecuencia en los datos técnicos de
equipamiento eléctrico o electrónico, en general de uso industrial como
sensores, medidores, controladores, etc. Especifica un efectivo sistema para
clasificar los diferentes grados de protección aportados a los mismos por los
contenedores que resguardan los componentes que constituyen el equipo.
Este estándar ha sido desarrollado para calificar de una manera alfa-
numérica a equipamientos en función del nivel de protección que sus
materiales contenedores le proporcionan contra la entrada de materiales
extraños. Mediante la asignación de diferentes códigos numéricos, el grado
de protección del equipamiento puede ser identificado de manera rápida y
con facilidad.
De esta manera, por ejemplo, un grado de protección IP67 indica lo
siguiente:
Las letras «IP» identifican al estándar (del inglés: Ingress Protection).
El valor «6» en el primer dígito numérico describe el nivel de protección
ante polvo, en este caso: «El polvo no debe entrar bajo ninguna
circunstancia».
El valor «7» en el segundo dígito numérico describe el nivel de protección
frente a líquidos (normalmente agua), en nuestro ejemplo: «El objeto debe
resistir (sin filtración alguna) la inmersión completa a 1 metro durante 30
minutos».
Como regla general se puede establecer que cuando mayor es el grado de
protección IP, más protegido está el equipamiento.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 248
Actualmente la mayoría de los sensores, capacitivos y fotoeléctricos que se
comercializan en el mercado tienen un nivel de protección mínimo de IP67,
los cuales los hacen aptos para soportar la mayoría de los ambientes
agresivos que se dan en la industria.
Módulo de E/S. En un sistema de controlador programable, un módulo de E/S
interactúa directamente con los sensores y actuadores de proceso/máquina.
Este módulo es el componente que se monta en una base de E/S y
proporciona las conexiones eléctricas entre el controlador y los dispositivos
de campo. Las capacidades normales de un módulo de E/S se ofrecen en una
amplia variedad de capacidades y niveles de señal.
Multidifusión. Las comunicaciones de multidifusión envían paquetes desde un solo
origen a un grupo multidifusión predefinido de destinos de red,
normalmente a través de un enrutador o un conmutador. El envío de
mensajes a los miembros del grupo únicamente reduce el tráfico innecesario
que se crea con las comunicaciones de multidifusión y elimina la necesidad
de una transmisión unidifusión separada a cada destinatario. (Consulte
multidifusión, unidifusión, GMRP.)
n.a. Normalmente abierto.
n.c. Normalmente cerrado
NTC. Resistencia con coeficiente de temperatura negativo. El valor de resistencia
desciende con temperatura ascendente.
ODBC. Open DataBase Connectivity (ODBC). Es un estándar de acceso a
las bases de datos desarrollado porSQL Access Group (SAG) en 1992. El
objetivo de ODBC es hacer posible el acceder a cualquier dato desde
cualquier aplicación, sin importar qué sistema de gestión de bases de
datos (DBMS) almacene los datos.
Parámetros. Variable que incluida en una ecuación, modifica el resultado de esta. En
nuestro caso, aplicándolo al ajuste del Lexium 05 se refiere a los datos y
valores del equipo que puede configurar el usuario.
Par. Par de fuerzas, es un sistema formado por dos fuerzas paralelas entre sí, de
la misma intensidad o módulo, pero de sentidos contrarios.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 249
Al aplicar un par de fuerzas a un cuerpo se produce una rotación o
una torsión. La magnitud de la rotación depende del valor de las fuerzas que
forman el par y de la distancia entre ambas, llamada brazo del par.
Un par de fuerzas queda caracterizado por su momento. El momento de un
par de fuerzas, M, es una magnitud vectorial que tiene por módulo el
producto de cualquiera de las fuerzas por la distancia (perpendicular) entre
ellas d. Esto es,
Par motor. Es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de
potencia. La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la
velocidad angular del eje de transmisión, viniendo dada por:
P= M w
donde:
P es la potencia (en W)
M es el par motor (en N·m)
w es la velocidad angular (en rad/s)
Par de arranque. Suma del par resistente más el par de aceleración Ma=Mw+Mb
Par resistente máximo. Aquel que demanda el accionamiento en las peores
condiciones, en nuestro caso sería aquel en el que tuviésemos en cuenta la
resistencia que ofrece el viento, además de la propia resistencia al
desplazamiento.
PCMCIA. Es el acrónimo de Personal Computer Memory Card International
Association: asociación internacional de tarjetas de memoria para
computadoras personales. Existen muchos tipos de dispositivos disponibles
en formato de tarjeta PCMCIA: módems, tarjetas de sonido, tarjetas de red.
PDO. Process Data Object: el objeto para el intercambio de datos entre distintos
elementos CANopen. Existen los RPDO (Recieve PDO) y los TPDO
(Transmit PDO).
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 250
PLC. Siglas de Programable Logic Controller o controlador lógico programable.
Es un dispositivo electrónico muy usado en automatización industrial que
controla el funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales,
mediante el procesamiento de señales digitales y analógicas pueden aplicar
estrategias de control implementadas a través de programación en uno de los
cinco lenguajes IEC citados en este glosario.
Presostato. También conocido como interruptor de presión. Es un aparato que cierra
o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un
fluido.
PTC. Positive temperature coefficient. Resistencia con coeficiente de temperatura
positivo
Punto de rocío. Es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de
agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, cualquier tipo de nube
o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha. La
humedad que provoca esta condensación sobre las superficies a pintar es
perjudicial para la adherencia de las pinturas al substrato, por lo que habrá
de tenerse en cuenta a la hora de programara las labores de pintado
PWM. Siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía
es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal
periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir
información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la
cantidad de energía que se envía a una carga.
REAL. El tipo REAL es un tipo codificado en 32 bits.
Red (en lenguaje LD). Una red es un conjunto de elementos gráficos interconectados.
El campo de aplicación de una red es local, en relación con la unidad
(sección) de organización del programa en el que se encuentra la red.
Red (con módulos de comunicación expertos). Una red es un grupo de estaciones que
se intercomunican. El término «red» se utiliza también para definir un grupo
de elementos gráficos interconectados. Dicho grupo constituye una parte de
un programa que puede componerse de un grupo de redes.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 251
Relación de transmisión. Relación entre el número de vueltas a la entrada y a la salida
de una transmisión mecánica.
SCADA. Acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión,
Control y Adquisición de Datos) es un software para ordenadores que
permite controlar y supervisar procesos industriales a distancia. Facilita
retroalimentación en tiempo real con los dispositivos de campo (sensores y
actuadores), y controla el proceso automáticamente. Provee de toda la
información que se genera en el proceso productivo (supervisión, control
calidad, control de producción, almacenamiento de datos, etc.) y permite su
gestión e intervención. Un sistema SCADA se supervisa y controla a través
de un dispositivo HMI, en nuestro caso una pantalla Magelis XBTGTW
750.
Sección. Módulo de programa perteneciente a una tarea que se puede escribir en el
lenguaje elegido por el programador (FBD, LD, ST, IL o SFC). Una tarea
puede estar compuesta por distintas secciones, y el orden de ejecución de
estas secciones corresponde a su orden de creación. Este orden se puede
modificar.
SDO. Service Data Object: comunicación entre pares con acceso al objeto de
diccionario de un elemento de bus CANopen. existen los SSDO (Server
SDO) y los CSDO (Client SDO).
Sensor. Dispositivo eléctrico o electrónico capaz de detectar un cambio de estado si
se trata sensores digitales, o el cambio de valor de una magnitud en el caso
de los sensores analógicos.
SFC. Son las siglas de gráfica de función secuencial (Sequential Function Chart).
SFC permite representar gráficamente y de forma estructurada el
funcionamiento de un sistema de automatización secuencial. Esta
descripción gráfica del comportamiento secuencial de un sistema de
automatización y de las distintas situaciones resultantes se realiza utilizando
símbolos gráficos simples.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 252
Shot peening. Procedimiento de granallado cuya función es aumentar la resistencia a la
fatiga de resortes, engranajes, etc.
ST. Son las siglas del lenguaje de texto estructurado (Structured Text). Este
lenguaje es un lenguaje de alto nivel similar a los lenguajes de
programación de ordenadores. Permite estructurar series de instrucciones.
STRING. Una variable de tipo STRING es una cadena de caracteres ASCII. La
longitud máxima de una cadena de caracteres es de 65.534 caracteres.
Subrutina. Módulo de programa perteneciente a una tarea (MAST, FAST) que se
puede escribir en el lenguaje elegido por el programador (FBD, LD, ST, o
IL). Una subrutina sólo se puede llamar desde una sección o desde otra
subrutina que pertenezca a la tarea en la que se declare.
TAP (Caja de derivación).Terminal Access Point: Caja de derivación conectada al
cable principal, que permite conectar cables de derivación.
Tarea. Grupo de secciones y subrutinas ejecutadas cíclica o periódicamente si se
trata de la tarea MAST, o periódicamente si se trata de la tarea FAST. Una
tarea siempre tiene un nivel de prioridad y tiene asociadas entradas y salidas
del PLC. Estas entradas y salidas se actualizarán en consecuencia.
Tarea principal del programa. Es obligatoria y se utiliza para ejecutar un
procesamiento secuencial del PLC.
Terminal LCD. Terminal visualizados de cristal líquido Liquid cristal display
TIME. Este tipo expresa una duración en milisegundos. Se codifica en formato de
32 bits y permite obtener periodos de 0 a (2 elevado a 32)-1 milisegundos.
TOD. Es la forma abreviada de «Time Of Day» (hora del día). El tipo TOD,
codificado en BCD en un formato de 32 bits, contiene esta información: la
hora codificada en un campo de 8 bits, los minutos codificados en un campo
de 8 bits, los segundos codificados en un campo de 8 bits. Nota: No se
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 253
utilizan los 8 bits menos significativos. El tipo TOD debe introducirse de la
manera siguiente: TOD#<Hora>:<Minutos>:<Segundos>.
Torquímetro. Medidor de par de un eje. Es una traducción libre del inglés,también se
le aplica a las llaves dinamométricas, que miden el par de apriete de tuercas
y tornillos.
Trama. Grupo de bits que compone un bloque binario de información. Las tramas
contienen información o datos de control de red. La tecnología de red
utilizada es la que determina el tamaño y la composición de una trama.
Transductor. Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una
determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la
salida.
USB. Universal Serial Bus (Bus de serie universal). Un USB es una interface de
hardware casi universal para la conexión de dispositivos periféricos.
Usr. Unidades de usuario. Refiriéndonos a un eje las unidades de usuario son
unidades definidas por la relación entre las vueltas del motor y la resolución
o la relación de transmisión del accionamiento.
Variable. Entidad de memoria del tipo BOOL, WORD, DWORD, etc., cuyos
contenidos se pueden modificar desde el programa durante su ejecución.
Variable no ubicada.Es una variable cuya posición en la memoria del PLC no puede
conocerse. Las variables que no tienen asignadas direcciones se consideran
no ubicadas.
Variable ubicada. Es una variable cuya posición en la memoria del PLC se puede
conocer. Por ejemplo, la variable Water_pressure se asocia a %MW102. De
este modo, Water_pressure está ubicada.
Watchdog.Dispositivo que supervisa funciones cíclicas básicas en el sistema de
accionamiento. En caso de fallo se desconectan la etapa de potencia y las
salidas.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
GLOSARIO
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 254
WORD. El tipo WORD se codifica en formato de 16 bits y se utiliza para procesar
cadenas de bits.
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 255
BIBLIOGRAFÍA
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
AUTOR
CORPORATIVO 2008
Info plc.com, lenguajes de
programación ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
57 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008 Software lenguajes ld e il ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
141 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2007 Tutorial practico unity pro 3.0 -m340 ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
66 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 1999
Lenguaje de contactos ld tsx 37-57
pl7-pro ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
10 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2013
Unity pro, lenguajes y estructura del
programa ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
800 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Unity pro, program languages and
structure, reference manual ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
726 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLES
AUTOR
CORPORATIVO 2007 Sofware lenguajes ld e il ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
141 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Unity pro, program languages and
structure, reference manual ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 726 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLES
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 256
BALCELLS
J.,ROMERAL
J.L Automatas programables ESPAÑA MARCOMBO 440 Págs.
PAPEL ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 257
GUÍAS DE AUTOMATIZACIÓN
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capítulo 1 guía de soluciones de
automatización ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
20 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capítulo 2 suministro de energía
eléctrica ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
8 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Capítulo 3 motores y cargas ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
24 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capítulo 4. Suministro de energía
eléctrica. Arranque y protección
de motores de corriente alterna
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
32 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Capítulo 5. Arranque motor ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
38 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2007
Capítulo 6 adquisición de datos:
detección ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
30 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capítulo 7 seguridad de personas y
maquinas ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
24 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008
Capítulo 8. Interfaces hombre-
máquina ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
9 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 258
AUTOR
CORPORATIVO 2012 Capítulo 9.redes industriales ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
34 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2013
Automatismos eléctricos
industriales, tarifa alfanumérica ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
14 PÁGS. TARIFA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Capítulo 12. Eco diseño ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
12 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capítulo 11. Gestión del
equipamiento ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
22 PÁGS. GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Capitulo 10. Tratamiento de datos
y software ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE 18 PÁGS.
GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008 Capitulo m. Memorándum ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE 14 PÁGS.
GUÍA DE
AUTOMATIZACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
The essential guide of automation
and control,helping you easily,
select the right product 2009
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
356 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
Automatismos eléctricos
industriales, tarifa alfanumérica ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
14 PÁGS. TARIFA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Automatismos programables
industriales modicon m340 y
magelis panorama de distribución
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
34 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLES
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 259
UNITY
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340-unity pro arquitectura
de comunicaciones ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
80 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Unity pro , controladores
comunicación ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
132 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Modicon m340-unity pro canopen ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
326 PÁGS. MANUAL DE
USUARIO PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Tutorial practico unity pro 3.0 -m340 ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
66 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009 Modicon m340-unity pro ethernet ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
412 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2007
Modicon m340 ,canopen,
altivar,icia,tesys and advantys, system
user guide
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
168 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Automatismos eléctricos industriales,
tarifa alfanumérica ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
14 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008
Automatismos programables
industriales modicon m340 y magelis
panorama de distribución
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
34 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 260
AUTOR
CORPORATIVO 2012
Modicon m340 con unity pro.
Módulos de entrada/salida ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
364 PÁGS. MANUAL DE
INSTALACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2013
Unity pro, lenguajes y estructura del
programa ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
800 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 con unity pro,
módulos de entradas/salidas binarias,
manual de instalación
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
294 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
CANDELAS F. A. 2011 Introducción al software unity pro y a
los plcs de schneider ESPAÑA
UNIVERSIDAD DE
ALICANTE 36 PÁGS. PRESENTACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 con unity pro,
arquitectura y servicios de
comunicaciones, manual de
referencia
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
80 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 con unity pro,
proceadores, bastidores y módulos de
fuente de alimentación, manual de
configuración
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
212 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 con unity pro,
conexión serie, manual de usuario ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
292 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 con unity pro,
canopen, manual de usuario ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
326 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 261
AUTOR
CORPORATIVO 2008 Manual unity pro ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
80 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Mfb para modicon m340 con unity
pro, guía de puesta en marcha ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
182 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
Tutorial practico unity pro 3.0-
modicon m340 ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
66 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Lexium library, function blocks,
software manual v2.09 04/2012 ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
102 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOR
CORPORATIVO 2012
Modicon m340 using unity pro,
discrete input/output modules, user
manual
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
316 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 with unity pro, serial
link user manual ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
296 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOR
CORPORATIVO 2009
Modicon m340 using unity pro,
processors, racks, and power supply
modules ,setup manual
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
206 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOR
CORPORATIVO
Modicon m340 premium, atrium and
quantum , using unity pro,
comunication services and
architectures, reference manual
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
150 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOR
CORPORATIVO
Unity pro, program languages and
structure, reference manual ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
726 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLÉS
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 262
AUTOR
CORPORATIVO
Sistema de precableado telefast-2,
telemecanique ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 52 PÁGS.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
Unity pro , controladores
comunicación ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
132 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
Unity pro.comunicación.biblioteca de
bloques
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
524 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
Unity pro.seguridad.biblioteca de
bloques
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
270 PÁGS. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 263
HMI
AUTOR
CORPORATIVO 2007 Tutorial practico vijeo designer ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
78 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008
Modicon y magelis, automatismos
industriales programables,
panorama mayo 2008
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
108 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
2008 Automatismos programables
industrialesmodicon m340 y
magelis panorama de distribucion ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
34 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO
2007 Tutorial pratico vijeo designer
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
78 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2008
Modicon y magelis, automatismos
industriales programables,
panorama mayo 2008
ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 108 Págs. CATÁLOGO PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2012
Human machine interfaces
catalogue 2012 ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 183 Págs. CATÁLOGO PDF INGLES
A. FARACI Hmi and scada solutions ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 68 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PP/PDF INGLES
AUTOR
CORPORATIVO 2003 Vijeo designer ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 88 Págs. TUTORIAL PDF INGLES
AUTOR
CORPORATIVO 2010 Vijeo designer ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 258 Págs.
MANUAL DE
FORMACIÓN PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 264
SERVOMOTORES BSH Y SERVOVARIADORES LEXIUM
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Lexium 05 guía rápida de puesta en
servicio
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
28 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Servodrives y servomotores lexium
05 catalogo 2006
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
98 Págs. CATÁLOGO PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Documentación técnica
servomotores ac bsh
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
48 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Documentación técnica
servomotores ac bdh
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
57 Págs. MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Servoaccionamiento lxm05b
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC /
TELEMECANIQUE
302 Págs. MANUAL DE
PRODUCTO PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2011
Bsh servomotor, manual del motor
v2.02 ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 103 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Servodrives y servomotres lexium
05, catalogo 2006 ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 98 Págs. CATÁLOGO PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Lexium 05 guia rapida de puesta en
marcha julio 2006 ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 28 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 265
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Documentacion tecnica servomotor
ac bsh v.1.1 ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 48 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2007
Documentacion tecnica manual del
servoaccionamiento lxm05a v1.20
ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 386 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 2006
Documentacion tecnica servomotor
ac bdh v.1.o ESPAÑA SCHNEIDER
ELECTRIC 57 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF ESPAÑOL
INSTITUTO DE
FORMACION
SCHNEIDER
2007
Servo accionamientos, pasado
reciente,presente,nuevas tendencias,
futuro ESPAÑA
SCHNEIDER
ELECTRIC 87 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PP/PDF ESPAÑOL
AUTOR
CORPORATIVO 20005 Motion control catalogue 2008/2009 EE.UU
SCHNEIDER
ELECTRIC 618 Págs. CATÁLOGO PDF INGLES
DRAGHICY R. 2006
Speed command of a synchronous
ac servomotor using a modicon
m340 plc EE.UU INFOPLC_NET 9 Págs.
MANUAL DE
REFERENCIA PDF INGLES
AUTOMATIZACIÓN DE UNA DE TORRE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES BIBLIOGRAFÍA
EUITN CÁDIZ JUL-2015 PÁGINA Nº 266
ELECTRICIDAD Y MÁQUINAS
LARRODÉ E. ,MIRAVETE A.
1996 Grúas ESPAÑA U. ZARAGOZA 554 Págs.
PAPEL ESPAÑOL
LARRODÉ E. ,MIRAVETE A.
1996 Transporte vertical ESPAÑA U. ZARAGOZA 487 Págs.
PAPEL ESPAÑOL
FRAILE MORA J. 2015 Máquinas electricas ESPAÑA GARCETA 990 Págs.
PAPEL ESPAÑOL
FAURE BENITO R 2000 Máquinas y accionamientos
electricos ESPAÑA COINO 686 Págs.
PAPEL ESPAÑOL
ORTOGRAFÍA Y GRAMÁTICA
JARA R.D.
Ortografía ESPAÑA AUTOPUBLICACIÓN 54 Págs. MANUAL EPUB ESPAÑOL
AUTO
CORPORATIVO 2012
Ortografía correcta de la
lenagua española DE VECHI
EDICIONES 11 Págs. MANUAL EPUB ESPAÑOL
MEDINA VIDAL G.
2015-
1ª
Ortografía y gramática para
escritores y para curiosos AUTOPUBLICACIÓN 66 Págs. MANUAL EPUB ESPAÑOL
MUÑOZ G. A. 2014
Ortografía. La importancia de
hablar y escribir bien EDICIONES B.S.A 226 Págs. MANUAL EPUB ESPAÑOL
BUSTOS A.
2013-
1ª Manual de acentuación LENGUA-E 243 Págs. MANUAL EPUB ESPAÑOL