APLICACIÓN DE LOS PLC EN LA AUTOMATIZACION DE PROCESOS

PROBLEMA 1:

La situación a describir tiene lugar en una fábrica de envío de mercancías. Ellos manejan en sus empaques 2 tamaños de cajas, que denominan grandes y pequeñas. Todo el proceso se basa en el desempeño y control de una banda transportadora que se encarga de la clasificación de las cajas.

Sin embargo, la tecnología avanza y el recién implementado Tratado de Libre Comercio insta a que la compañía automatice sus procesos, y de tal modo optimizar tiempo y evitar errores en la selección.

A usted le es encomendado diseñar dicho proceso. ¿Qué y cómo lo haría?

De solución al problema, escríbala en un documento de texto e impleméntela en el software propuesto.

PROBLEMA 2: Automatización de Luces

En el gráfico se muestran dos interruptores que se encuentran en una escalera. Un interruptor se encuentra en la parte inferior de la escalera y el otro en la parte superior dela misma. El funcionamiento es el siguiente: Cuando una persona quiere subir oprime un interruptor para activar una bombilla y cuando se va la apaga con el otro interruptor, en el caso de que quiera bajar pasa exactamente el mismo fenómeno.

Entonces, compruebe y justifique que la solución de automatización se puede realizar mediante la función lógica XOR y realice el diagrama pertinente en lenguaje de contactos.

DESARROLLO ACTIVIDAD UNIDAD 1

PROBLEMA 1

MARCO TEÓRICO.

Banda transportadora.

Es uno de los sistemas de transporte continuo más utilizados en la industria, tanto para el transporte de cargas aisladas o bultos, como para materiales a granel. El procedimiento consiste en una cinta sin fin más o menos flexible, accionada por un motor, sobre la que se transportan las cargas tanto horizontalmente como con cierta inclinación.

El transportador de banda consta de una banda sin fin que es el elemento portador del transportador; de la estación accionadora que pone en movimiento el tambor impulsor; de la estación tensora, con el tambor tensor extremo y el dispositivo tensor; de los rodillos de apoyo en los ramales de trabajo y libres de la banda (en algunos casos, en lugar de los rodillos de apoyo se emplea un revestimiento continuo de madera o metálico). Además, se necesitan dispositivos de carga y descarga, tambores desviadores y dispositivos para limpiar la banda. Todos los elementos del transportador van montados en un bastidor metálico.

En los tejidos destinados a la construcción de bandas transportadoras, predominan los armazones que están construidos por urdimbre y trama, revestidos por compuesto de goma a fin de conseguir una alta adherencia entre las distintas capas.

La banda transportadora debe reunir los siguientes requisitos:

Alta resistencia mecánica longitudinal, flexibilidad en direcciones longitudinal (en tambores) y transversal (en apoyos de rodillos), elevada resistencia al desgaste y a la desestratificación por reiterados dobleces, poca elasticidad y alta resistencia a la humedad.

Diodo emisor de luz infrarroja (LED IR).

Este LED emite un tipo de radiación electromagnética llamada infrarroja, que es invisible para el ojo humano porque su longitud de onda es mayor a la del espectro visible.

Fototransistor.

Este dispositivo se diferencia de un transistor común porque su base ha sido sustituida por un cristal fotosensible que regula el flujo de corriente colector – emisor de acuerdo a la luz incidente sobre él (en nuestro caso luz infrarroja).

El fototransistor, aunque con la apariencia de un LED común, debe conectarse con la patilla larga a masa y la corta a voltaje.

Actuador lineal con solenoide.

Un solenoide es un dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme. El principio de funcionamiento de un actuador lineal basado en solenoide (más conocido como solenoide a secas) es introducir un material imantado en el interior del campo generado por el solenoide. Cuando el solenoide crea el campo magnético genera unas fuerzas de atracción o repulsión en el material imantado, el eje central se desplaza en función de la corriente en la bobina con dos posiciones.

DESARROLLO.

Para automatizar el proceso de la banda selectora, lo correcto es primero realizar la ingeniería básica e ingeniería de detalle del proceso industrial de acuerdo con las normas ISA, se establecen los análisis costo beneficio para la empresa, se analiza las dimensiones de acuerdo al lugar donde se va a utilizar, se plantean distintas opciones buscando un diseño más óptimo y eficiente basados en datos reales más precisos y detallistas del proceso.

En el desarrollo de este problema asumiré los siguientes datos.

• Las cajas se clasificaran por altura de acuerdo a las siguientes medidas:

5 cm * 5 cm * 5 cm 3 cm * 3 cm * 3 cm

• Se utilizara un PLC para dirigir todo el proceso de la banda seleccionadora.

• No existe redundancia física para identificar la entrada de una caja de distinta medida.

 Diseño de la banda.

Mi modelo de diseño a implementar se basa en el siguiente prototipo.

 Funcionamiento

La banda seleccionadora contara con 3 botones (Inicio, apagado y paro de emergencia), dos sensores ultrarrojos, ubicados a 2.90 cm y 4.90 cm de altura, para identificar el tipo de caja si se encuentra activado un solo sensor la caja es pequeña si ambos se encuentras activados la caja es grande, después de ser identificada el actuador se acciona si es una caja pequeña y la desvía hacia un lado de lo contrario la caja grande sigue normalmente su trayectoria, al pulsar el botón de inicio el motor que permite el movimiento de la banda no se detiene en ningún momento para permitir un proceso más eficiente, motivo por el cual debe haber una distancia mínima entre cada caja al momento de colocarlas en la banda para poder realizar el correcto proceso de identificación, esta distancia estará demarcada y se encontrara a una distancia aproximada de 12 cm.

 Implementación.

Implementaremos un PLC para todo el proceso de la banda transportadora. Necesariamente utilizaremos 5 entradas y 3 salidas, distribuidas de la siguiente manera.

Entradas: Botón de inicio, botón de apagado, botón de paro de emergencia, sensor infrarrojo A y sensor infrarrojo B.

Salidas: Actuador lineal solenoide (Requiere de dos salidas), Señal para el circuito de activación del motor.

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