Afișează numele fișierului de date, creat în CX-Programmer. [306300]

[anonimizat] / Programul de studii:

[anonimizat]: [anonimizat] 642 BC / 2017

T E M A
PROIECTULUI DE DIPLOMĂ

Dezvoltarea aplicatiilor software pentru comanda si controlul

platformei VISETH

Asist. Popescu Adrian

Prezentarea structurii generale a platformei VISETH

Tabel 1. Elementele componente ale platformei VISETH

Schema de ansamblu a [anonimizat] 2 automate programabile OMRON :

CP1E-N40DT1-D,PLC cu 24 de porturi de intrare, 16 [anonimizat] 2 porturi de iesire rapida pentru controlul motoarelor pas cu pas.

CP1E-N20DT1-D,PLC cu 12 porturi de intrare, 8 [anonimizat] 2 porturi de iesire rapida.

In componenta platformei se pot regasi urmatoarele componente : 6 senzori fotoelectrici cu difuzie, 14 limitatoare , 5 [anonimizat], 2 motoare pas cu pas.

Pentru actinarea motoarelor electrice pas cu pas a conveiorului si a axelor manipulatorului electric sunt comandate prin intermediul automatelor programabile 4 drivere pentru motoare pas cu pas.

In Stadiul actual programul de comanda este realizat doar pentru primele procese din cadrul fluxului de asamblare: [anonimizat], [anonimizat], transportul pistonului si primul proces de asamblare ( piston + carcasa) ,urmatoarele procese fiind in curs de lucru.

Fig 4. PLC-ul utilizat

Generalitati

Fig 5. [anonimizat]1E-N40DT1-D

Fig 6. [anonimizat]1E-N20DT1-D

[anonimizat]. [anonimizat]-[anonimizat]. Aceste interfete SCADA si programe ladder pot fi combinate pentru realizarea controlului dar si supervizarea platformei industriale.

Software-[anonimizat] a construi, [anonimizat] (automate programabile), HMI-uri ([anonimizat]) dar si retele sau sisteme de comanda a miscarii doar prin utilizarea unui singur pachet software.

[anonimizat] a [anonimizat]-One, [anonimizat].

Cx-[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]-Programmer este folosit un limbaj de tip ladder pentru realizarea liniilor de program ce vor fi utilizate in comanda platformei.

Limbajul ladder permite programarea unor aplicatii asemanator modului in care sunt proiectate circuitele cu contacte si relee. Acest limbaj lucreaza in exclusivitate cu variabile de tip boleean.

Fig 7. Exemplu limbaj ladder utilizat in cadrul Cx-Programmer

Pentru a putea construi o interfata de control prin intermediul careia sa controlam subsistemele din componenta platformei electro-mecanice va trebui sa realizam o interfata SCADA.

SCADA poate fi tradus ca si un sistem de supervizare, control si achizitie de date. Aceste sisteme SCADA sunt programe soft conectate cu PLC-urile din mediul industrial si sunt utilizate pentru comanda dar si culegerea de informatii utile folosind senzorii amplasati in punctele importante din sistem.

Pentru realizarea unei interfete software vom utiliza din suita CX-One software ul Cx-Supervisor deoarece are o compatibilitate buna cu programul Cx-One cu care este realizat programul pentru PLC.

Fig 8. Crearea unui nou proiect in cadrul CX- Supervisor

Fig 9. Crearea unei noi pagini in cadrul CX- Supervisor

Fig 10. Pagina nou creata destinata comenzii manuale a platformei

Realizarea setarilor necesare pentru inceperea scrierii programului ladder

Inainte de a incepe redactarea liniilor de program ladder pentru controlul manual al platformei electro – mecanice trebuie sa realizam setarile initiale pentru selectarea automateor programabile si setarile aferente acestora.

Se creaza un nou proiect prin interatcionarea cu meniul de optiuni din partea stanga sus a ferestrei Cx-Programmer.

Fig 11. Crearea unui nou proiect in Cx-Programmer.

Fig 12. Fereastra principala din cardul CX- Programmer

Bara de titlu : Afișează numele fișierului de date, creat în CX-Programmer.

Meniu principal : Folosit pentru a selecta funcțiile CX-Programator.

Bara de functii : Afișează pictograme pentru funcțiile utilizate frecvent.

Arborele proiectului : Utilizat pentru a selecta secventa de program dorita

Secțiunea : Programele pot fi impartite in mai multe subprograme si gestionate ca mai multe părți

Spațiului de lucru al proiectului : Folosit pentru a gestiona programe și setări.

Spațiu de lucru propriu-zis : Folosit pentru a scrie instructinile ladder.

Bară în comentarii : Afișează numele, adresa / valoarea elemntului selectat

Dupa ce a fost creat un nou proiect se va trece la customizarea setarilor PLC-ului pentru a se putea realiza conexiunea intre calculator si PLC si pentru a putea incepe scrierea liniilor de program.

Fig 13. Configurarea Primului PLC.

Numele Dispozitivului acordat in cadrul proiectului;

Tipul dispozitivului;

Tipul conexiuni intra calculator si PLC pentru transferul de programe;

Zona unde se pot adauga informatii aditionale;

Tipul CPU-ului;

Dupa adaugarea primului automat programabil in cadrul proiectului, sub denumirea de “VISETH”, vom trece la adaugarea celui de-al doilea automat programabil urmarind aceiasi pasi, ajungand la un proiect compus din doua automate programabile si ferestrele aferente fiecareia.

Fig 14. Proiectul VISETH in cadrul Programului CX-Programmer

Numele proiectului;

Automatul programabil master;

Automatul programabil slave;

Informatii aditionale pentru automatul programabil master (setari, memorie, programul ladder aferent);

Informatii aditionale pentru automatul programabil slave (setari, memorie, programul ladder aferent);

Realizarea setarilor necesare pentru conectarea interfetei Scada cu automatul programabil

Fig 15. Fereastra de configurare a dispozitivelor din interiorul aplicatiei CX-Supervisor

Primul pas in configurarea interfetei Scada pentru conexiunea cu PLC-ul master CP1E-N40 este configurarea dispozitivului principal in interiorul setarilor de dispozitiv din CX-Supervisor.

Programul de realizare a interfetei SCADA, CX-Supervisor, din suita CX-One utilizeaza entitati variabile de tip puncte in interiorul carora se stocheaza informatii colectate prin intermediul PLC-ului de la senzori, informatii colectate prin alte metode din cadrul sismtemului supervizat sau informatii setate in memoria programului definite de utilizator.

Informatiile pot fi de 4 tipuri:

Boolean (de tip adevarat sau fals / 1 sau 0)

Intreg (numar intreg de la – 9999 pana la +9999)

Real (numar real de la -9999 pana la + 9999)

Text (informatiile se stocheaza sunb forma de text)

Fig. 16 Fereastra de configurare a unui nou punct in interiorul CX-Supervisor

Campul destinat introduceri numelui punctului;

Grupul in care punctul se va regasi;

Tipul punctului;

Locatia de unde provin informatiile pentru punctul configurat;

Optiuni avansate;

Atributele punctului configurat;

Dupa completarea campurilor susmentionate, daca locatia de unde provin informatiile pentru punct este memoria programului atunci punctul este creat si poate fi utilizat in cadrul scriptului programului. Daca informatiile provin de la automatul programabiul atunci se va selecta optiunea pentru tipul de informatii dorit, pentru punctele de intrare se va selecta optiunea ‘imput’ iar daca punctele sunt de tip iesire atunci se va selecta optiunea ‘output’.

Daca tipul punctului este de tip imput, output sau imput/output va fi posibila intrarea intr-o noua fereastra pentru configurarea setarilor de comunicare cu automatul programabil. In aceasta fereastra se selecteaza automatul programabil de unde se vor colecta informatiile, tipul automatului programabil, locatia informatiilor. Tot in fereastra respectiva se poate selecta optiunea de a permite comunicatiile intre automatele programbile.

Fig. 17 Fereastra de configurare a atributelor automatului programabil pentru un punct interiorul CX-Supervisor

Numele automatului programabil;

Tipul automatului programabil;

Locatia informatiei in interiorul automatului programabil;

Permiterea comunicatiilor;

Adougarea unui nou automat programabil;

In realizarea conexiuni doua automate programabile Omron (CP1E-N40 si CP1E-N20) sunt conectate la calculatorul unde ruleaza interfata SCADA pentru comanda si controlul platformei. Conexiunea este realizata prin interfata USB care permite transferul de date. Modul de comunicare intre automatele programabile este de tip serial. Acesta se realizeaza prin intermediul unei conexiuni de tip RS 232, pentru care se vor utiliza un automat programabil master (CP1E-N40) si un automat programabil slave (CP1E-N20).

Conexiunea intre automatele programabile Omron este de tip serial astfel putandu-se realiza transferul de informatii de la un automat programabil la altul. Setarea conexiuni este realizata in interiorul programului Cx-Programmer si sunt realizate setarile individual. Primele setari sunt realizate pentru automatul programabil CP1E-N40 si se regasesc in meniul settings.

Fig 18. Fereastra pentru setarea conexiuni RS 232 pentru automatul CP1E-N40 ca si unitate master

Tipul conexiuni intre automatele programabile;

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Tipul conexiuni cu PC-ul;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Master);

Dupa realizarea setarilor pentru automatul programabil care va indeplini roul de master, ele vor trebui copiate pe memoria automatului programabil pentru a putea fi utilizat canalul de comunicare.

Pentru ce-l de-al doilea automat programabil CP1E-N20 setarile vor fi necesare a fi realizate setarile pentru recunoasterea acestuia ca si tip de PLC slave. PLC-ul slave extrage informatiile informatiile necesare si comunica cu plc-ul master fara a fi conectat la interfata SCADA.

RS-232 este standardul pentru comunicatiile de transfer de date serial. Acesta defineste semnalele care conecteaza un DTE ( un echipament terminal de date) si ca exemplu se poate lua un terminal de tip computer, si DCE (echipament de comunicare de date), si aici ne putem gandi la un modem. Nivelele de voltaj definite de standardul RS-232 si corespund cu “1” logic si “0” logic pentru transmisia de informatii si controlul liniilor de semnal. Acestea se regasesc pentru “0” logic intre +3 si +15 Volti sau intre -15 si -3 Volti pentru semnalul de tip “1” logic.

Fig. 19 Fereastra pentru setarea conexiuni RS 232 pentru automatul CP1E-N20 ca si unitate slave

Tipul conexiuni intre automatele programabile (Serial);

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Slave);

Prin realizarea setarilor aferente fiecarui automat programabil este stabilita o comunicare intre cele 2 automate programabile iar acest lucru permite transferul de informatii in ambele sensuri. Comunicarea intre cele doua plc-uri ajuta realizarea programului complet si elimina necesitatea de a exista o conexiune separata intre PC-ul care ruleaza interfata SCADA si fiecare automat programabil.

Componentele electrice si electronice ale platformei VISETH

Fig 20. Prezentarea de ansamblu a elementelor electrice si electronice ale platformei VISETH

Motoare pas cu pas

In cadrul platformei regasim doua astfel de motorare, acestea actionand cele doua axe ale manipulatorului X si respectiv Z.

Curea de actionare

Roata de curea

Motor de actionare pas cu pas

Driver Motor pas cu pas

Servomotor

Un servomotor este un element de acționare rotativ, care permite un control precis al poziției unghiulare, viteza și accelerația. In cadrul platformei il vom folosi pentru actionarea conveiorului pe care vor fi asamblate piesele. Este nevoie, de asemenea, un controler relativ sofisticat, de multe ori un modul dedicat special conceput pentru utilizarea cu servomotoare.

Curea de actionare

Roata de curea

Motor de actionare pas cu pas

Driver Servomotor

Un amplificator electronic special folosit pentru a alimenta servomecanisme electrice.O unitate servo monitorizează semnalul de feedback de la servomecanism și reglează în mod continuu abaterile de la comportamentul așteptat.

Automat programabil OMRON CP1E-N40

Automatul programabil CP1E – N40 este folosit in cadrul acestei aplicatii pentru a face legatura intre PC si platforma VISETH. Cu ajutorul acestuia vom putea actiona in urma programului ladder motoarele, pentru a pune in functiune platforma. Pe N40 se regasesc cele mai multe conexiuni singurul care este actionat diferit de pe alt automat programabil este servomotorul conveiorului.

2. Port USB periferic : Folosit pentru conectarea la un calculator. Calculatoarele pot fi folosite pentru programare și monitorizare.

6. Acumulator : Menține conținutul ceasului intern și RAM, în timp ce sursa de alimentare este oprita. O baterie servește ca o opțiune pentru CP1E avand acelasi scop, pastrarea informatiilor atat timp cat sursa de current este oprita.

7. Indicatori de funcționare : Indică starea de funcționare a CP1E, starea, modul de operare, erori, precum și starea de comunicare USB.

8. Furnizarea de curent electric, la sol, și blocul de borne de intrare : Folosit pentru a conecta linia de alimentare cu energie, linia de la sol, și liniile de intrare.

9. Indicatori de intrare : Aprins când intrarea contactului terminalului corespunzător este în poziția ON, stins când intrarea contactului terminalului corespunzător este în poziția OFF.

10. Fantă de bord : Opțiune Folosit pentru a instala o placă de RS-232C

11. Conector unitate de expansiune I / O : Este folosit pentru a conecta diferite autopate dn clasa CP, avand totoata rol de extinere a I / O.

12. Indicatori de realizare : Aprins când contactul corespunzător terminalul de ieșire este în poziția ON, stins când contactul corespunzător terminalul de ieșire este în poziția OFF.

13. Sursă de alimentare externă și de ieșire

20. Port serial RS232 de conectare

Prin conectarea unui PT, sistemul controlat poate fi monitorizat și datele pot

să fie colectate.

21. Indicator de stare RS-485 de comunicații

Automat programabil OMRON CP1E-N20

Automatul programabil CP1E – N20 face parte din aceeasi familie ca si CP1E – N40 singurul lucru care le diferentiaza fiind diferenta numarului de porturi I/O. Vom folosi acest automat programabil pentru a realiza comanda si supervizarea servomotorului care pune in functiune conveiorul aferent aplicatiei. Cele doua automate sunt conectate pentru a se putea realiza comanda simultana a intregii platforme, singurul impediment consta in faptul ca programele celor doua automate programabile trebuie transferate pe rand in urma unor modificari.

1. Bloc de borne de intrare Acesta este blocul de borne pentru intrări.

2. Indicatori de intrare : Un indicator va fi aprins atunci când intrarea este PORNITA.

3. Port USB periferic utilizat pentru conectarea la un calculator personal pentru programarea și monitorizarea de catre CX-programmer.

4. Unitate de reglare analogica pentru Unități CPU : Prin rotirea unui regulator analogic, este posibil să se ajusteze valoarea dorita.

5. Indicatori de funcționare

6. Terminale de ieșire

7. Terminalele de intrare

8. Impamantare : Pentru a preveni șocurile electrice, la sol până la 100 Ω sau mai puțin.

9. Dispozitivele Terminale de intrare, cum ar fi switch-uri și senzori.

10. Indicatori de iesire : Un indicator va fi aprins atunci când iesirea este PORNITA.

11. Blocul de borne de ieșire Acesta este blocul de borne pentru ieșiri, cum ar fi ieșiri de relee și tranzistori

12. Capac baterie pentru : O baterie poate fi instalat prin deschiderea capacului. (Bateria este opțională).

13. Indicator pentru functionare optima a RS-232C

14. Mufa RS-232C pentru Unitățile CPU, pentru conecatrea cu ajutorul unui cablu serial

Motoarele de curent continuu

In cadrul platformei VISETH s-au folosit 4 motoare de curent continuu destinate magaziilor gravitationale dar si pentru sistemul de sortare intre cele doua tipuri de repere. Conform schemei cinematice se poate observa o transmisie de 1:1 desi motoarele dezvolta destul de multa putere.

Limitatoare de capat de cursa

In cadrul platformei regasim 14 limitatoare de cursa care au rolul de a pozitiona reperele sau de a face diferentierea intre cele doua tipuri de carcase care vor intra in procesul de asamblare.

Butonul de siguranta (Ciuperca)

Realizeaza oprirea complete a platformei in cazul in care apar probleme care necesita urgenta intrerupere a activitatii.

Senzori fotoelectrici

In cadrul platformei se regasesc 6 senzori fotoelectrici cu difuzie utilizati atat pentru numararea reperelor cat si pentru pozitionare. Acestia sunt distribuiti astfel cate unul la fiecare magazie de repere (3), unul pentru pozitionarea carcasei in dreptul zoni in care va avea loc asamblarea (1), ultimii doi vor fi amplasat la capatul conveiorului in zona de sortare cu scopul numararii reperelor care se regasesc in fiecare buffer.

In figura de mai sus se pot observa doua din rolurile pe care senzorii fotoelectrici le au in cadrul platfomei VISETH. Cel din plan apropiat (1) acoperind un rol mai mult de numarare si prezenta in schimb ce din plan indepartat (2) ofera oprirea precisa a carcasei in locul destinat asamblarii.

Prezentarea caracteristicilor componentelor electrice si electronice ale platformei VISETH

1. Actionare electrica de forta servomotor

Fig. 43 Actionare electrica de forta Servo motor

In figura de mai sus este prezentata actionarea de forta a servo de la platrorma VISETH.

Componentele schemei si rolul functional sunt presentate dupa cum urmeaza:

Transformator – este o mașină electrică care transferă energie electrică dintr-un circuit (primarul transformatorului) în altul (secundarul transformatorului), funcționând pe baza legii inducției electromagnetice. Un curent electric alternativ care străbate înfășurarea primară produce un câmp magnetic variabil în miezul magnetic al transformatorului, acesta la rândul lui producând o tensiune electrică alternativă în înfășurarea secundară.. Raportul de transformare al lui este de 4.69 la 1 adica la o tensiune de 4.69 volti in primar, secundarul scoate 1 volt;

Puntea redresoare – transforma din curent alternativ (Vac) in current continuu (Vcc) prin intermediul a 4 diode redresoare;

Servo driver – un amplificator electronic special folosit pentru a alimenta servomecanisme electrice.O unitate servo monitorizează semnalul de feedback de la servomecanism și reglează în mod continuu abaterile de la comportamentul așteptat. O unitate servo primește un semnal de comandă de la un sistem de control , amplifică semnalul și transmite curent electric la un servomotor pentru a produce mișcarea proporțional cu semnalul de comandă . De obiceisemnalul de comandă reprezintă o viteză dorită , dar poate reprezenta , de asemenea, un cuplu sau o poziție dorită . Un senzor atașat la motor servo rapoartele statutul real al motorului înapoi la unitatea de servo . Unitatea de servo apoi compară starea motorului actual cu starea motorului poruncit . Apoi modificăfrecvența de tensiune sau impulsului la motor , pentru a corecta orice abatere de la starea comandată .

Servo motor – Un servomotor este un element de acționare rotativ, care permite un control precis al poziției unghiulare, viteza și accelerația. Acesta constă dintr-un motor adecvat, cuplat la un senzor pentru confirmarea poziției. Este nevoie, de asemenea, un controler relativ sofisticat, de multe ori un modul dedicat special conceput pentru utilizarea cu servomotoare.

Caracteristici tehnice:

– Servo driver

* Controlul vitezei: intrare 0V ~ + 3.3 V (semnal de viteză Pos.ff);

* Control cuplu: intrare 0V ~ + 3.3 V (intrare cuplu Pos.ff);

* Latime de buclă de curent: (-3dB) 2kHz (valoare tipică);

* Latime de bucla de viteza: 500 Hz (valoare tipică);

* Lățimea de bucla de poziție: 200 Hz (valoare tipică);

* Interfață de intrare Quadrature encoder la motor: diferențială intrare

RS232C;

* Protecție perfectă împotriva supraîncărcării, I2T, supra-tensiune, sub-tensiune, supra- căldură, peste viteza admisa;

* Lumina verde indica ON, lumina roșie pentru modul protectie sau off.

Specificatii:

* Gama de tensiune de intrare DC 30 ~ 80V (valoare tipică);

* Putere de ieșire continuu: 400W;

* Putere de curent continuu: 8A 20KHz PWM;

* Curent de ieșire la suprasarcina: 20A (3S);

* Protecție impotriva:

*Supra alimentare activa valoare de vârf: 40A ± 10%;

*Peste valoare de tensiune activa: 90V;

*Sub valoarea de voltaj activ: 24V;

* Frecvența maximă de intrare puls: 300K;

* Viteza maximă RS232C: 19.6Kbps (o interfață suplimentara de transfer necesara);

SETARI CURENT:

SW7 trebuie sa fie setat pe OFF

Viteză de control al cuplului, intrare analogică de P1 unde 0 este cea mai mare pe negativ, 3.3/2V este 0,3.3 V este cea mai mare de pozitiv

B: 11 scară pe potentiometru, CCW pentru a minimiza valoarea la 0, CW pentru a maximiza valoarea la 10, și 5 la mijloc.

P1: Poziția Feed-forward de control

P3: Poziția diferențiala de control

P2: Poziția proporționala Gain Control

P4: Viteza proporționala Gain Control

Sistem servo include trei bucle de feedback poziție, viteză și cuplu (curent). Bucla interioară răspunde la cea mai mare viteză, iar bucla de mijloc trebuie să răspundă mai rapid decât bucla exterioară.Utilizatorii trebuie sa regleze numai parametrul de poziție de buclă și buclă de viteză. Parametrii sistemului se restrictioneaza reciproc, feedback-ul de poziție ar fi instabil atunci când numai feedback-ul poziție câștigă, ceea ce ar duce la un rezultat instabil al sistemului.

Utilizatorii servo întregi s-ar putea lua următoarea procedură de ajustare ca referință:

1) setati potențiometrul Pos.ff și Pos.D la 3 , setați Pos.P și Vel.p la 3, și apoi creșteti Vel.p încet până se produce o vibrație, apoi reveniți la o scară cuprinsa intre 0.5-1.

2) creșterea Pos.P până la vibrație se produce, apoi creșteti Pos.D până ce vibrația dispare.

3) crește Pos.ff pentru îndeplinirea unei latență minime și suprasolicita.

4) reduce Vel.p în mod corespunzător atunci când se produce o vibrație în timp ce motorul este în funcțiune.

5) reduce Pos.P sau crește Pos.D corect dacă se produce o vibrație atunci când motorul se oprește.

Porturile detaliate:

Date tehnice buton oprire de urgenta cu retinere (buton ciuperca):

Buton cu carcasa pentru oprire de urgenta, tip ciuperca, cu declansare si blocare prin rasucire.

Caracteristici:

– tip operatie: actiune declansator si retinere mecanica
– durabilitate mecanica: 300000 cicluri
– material contacte: aliaj de argint si nichel(Ag/Ni)
– protectie la scurtcircuit: 10A cartus fuzibil tip gG

3. Schema actionarii de comanda

Fig. 44 – Conexiunea limitatoarelor la automatul programabil

In figura de mai sus este prezentat modul de conexiune al limitatoarelor la portul de intrare al automatului programabil.

Ele sunt impartite in 3 grupe:

Grupa 1 – limitatoarele 1 pana la 6 utilizate la magaziile gravitationale;

Grupa 2 – limitatoarele 7 pana la 10 utilizate pe axele Y si Z a sistemului de transfer;

Grupa 3 – Limitatorul 11 utilizat la sistemul de prehensiune al manipulatorului.

Grupa 4 – Limitatorarele 13 si 14 sunt utilizate pentru pozitionarea corecta a gripperului in zona de asamblare

Legarea limitatoarelor la automatul programabil este facuta intr-o ordine prestabilita.

Prin intermediul semnalului pe care il trimit catre automat acesta poate porni, opri sau inversa sensul motoarelor precum si initializarea in punctual de zero a platformei. Comunicarea cu automatul programabil este facuta prin intermediul unui cablu special conceput pentru transmitere de date. La bornele ficerui limitator avem legate 2 fire, unul comun legat la borna COM si al 2-lea la borna N.O. . Diametrul cablului a fost ales in urma unor calcule care au determinat dimensiunea conductorului in functie de lungimea maxima intalnita intre automatul programabil si cel mai indepartat limitator.

Conform calculelor la o tensiune de 24 Vcc si un consum de 3W la un cablu cu lungimea de 5m avem o cadere de tensiune de 1.3V iar sectiunea necesara pentu acest consum trebuie sa fie de minim 0.017mm². Conductorul ales are grosimea de 0.22mm²/ fir deoarece pe firul marcat COM o sa avem nevoie de un diametru minim de 0.18mm² resultat din inmultirea consumului de 3W * 11 limitatoare =0.18mm².

Pentru ca acest cablu sa nu fie supra solicitat se supra dimensioneaza.

Limitatorul de capat de cursa are urmatoarele inscrieri pe bonrele sale:

C sau COM care inseamna comun;

N.O. care inseamna normal open (normal deschis);

N.C. care inseamna normal close (normal inchis);

Cand acest limitator nu este apasat(calcat) permite trecerea semnalului intre borna C si N.C., la apasarea lui contactul se va muta de pe borna N.C. pe borna N.O.. In acel moment automatul programabil va sti ca un element al fluxului cinematic a ajuns la cap de cursa si va trimite un impuls catre un element al platformei in cazul nostu un motor de current continuu sau pas cu pas pentru a se opri. In acel moment se face initializarea urmatoarei secvente a programului incarcat in automatul programabil.

Pentru a putea observa ce limitatoare avem apasate, in dreptul fiecarei intrari avem un martor luminos cu o cifra pe el. Cand becul este aprins ne este indicat faptul ca limitatorul este actionat si trimite un semnal la automatul programabil.

2. Actionare electrica de forta motoare pas cu pas

Fig. 46 Actionarea electrica de forta a motorului pas cu pas

Prezentarea schemelor electrice de conectare

Fig. 50 Legatura servomotorului cu servodriverul

Intrarile si iesirile automatelor programabile utilizate

Pentru a putea regasi rapid fiecare intrare si iesire si platfomei la cele doua automate programabile de la Omron am decis realizarea celor doua tabele astfel se va usura munca de cautare a acestora. Am ales aceasta metoda pentru ca este una eficienta si rapida.

Interfata de comanda si control a platfomei VISETH

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) este tehnologia care oferă operatorului posibilitate de a primi informații de la echipamente situate la distanță și de a transmite un set limitat de instrucțiuni către acestea.

SCADA este un sistem bidirecțional care permite nu numai monitorizarea unei instalații ci și efectuarea unei acțiuni asupra acesteia.

Tipuri de comenzi

Pentru conducerea rețelelor electrice există două tipuri de semnale de comandă care sunt utilizate de către sistemele SCADA:

Comenzi în impulsuri, cu durate de 0,5÷3 s, pentru comanda întreruptoarelor, comutatoarelor de ploturi etc;

Comenzi permanente, care sunt menținute până la o nouă comandă, cu semnificație contrară celei dintâi, de exemplu pentru comanda punerii în funcție respectiv a scoaterii din funcție a automatizărilor.

Cerințe referitoare la comenzi:

Eliminarea riscului confuziei unei comenzi datorită erorilor de transmisie.

Eliminarea riscului comenzilor multiple.

Eliminarea riscului de emisie intempestivă a unor comenzi.

Semnalizarea funcționării incorecte a lanțului de comandă.

Interfața operator

Interfața operator = legătura dintre sistemul SCADA și operator. Aceasta trebuie să faciliteze decizii corecte și rapide ale operatorului, atât funcțional cât și din punct de vedere al întreținerii sistemului.

În cadrul sistemului există mai multe niveluri de securitate, organizate ierarhic. Alarmarea: prevenirea operatorului asupra depășirii unor parametri esențiali ai

procesului urmărit. Pentru procesele complexe semnalele de alarmă sunt organizate pe niveluri de priorități. Alarmele sunt organizate ierarhic: de câte ori un defect produce activarea mai multor alarme, acesta este semnalizat operatorului printr-una singură.

În cazul în care pentru efectuarea unei manevre complexe este necesar să fie efectuate, într-o ordine precisă, mai multe operații, operatorul trebuie să fie degrevat de comanda efectuării fiecăreia dintre acestea. Sistemul va asigura evidențierea reacției la aceste manevre prin transmiterea spre operator a stării procesului sau efectului manevrei.

Comenzile de importanță deosebită vor trebui reconfirmate de către operator.

O altă funcție a interfeței operator este prezentarea, sub formă ușor interpretabilă, a unor date din istoria funcționării instalației.

Functii ale sistemului de comanda si control

a. Achiziția și transferul de date

Funcția este utilizată pentru a asigura interfaț a sistemului informatic destinat conducerii operativa a instalațiilor cu echipamentele de achiziție de date și alte sisteme informatice externe. În cadrul acestei funcții se realizează:

-culegerea și transmiterea informațiilor din instalații;

-recepția informațiilor și schimbul de date cu alte trepte de conducere operativă sau alte sisteme informatice;

-controlul plauzibilității și validarea datelor achiziționate

b. Înregistrarea secvențială a evenimentelor

O serie de echipamente din instalațiile energetice pot fi selectate pentru înregistrarea secvențială: orice modificare a stării acestora, considerată ca eveniment, va fi înregistrată.

Datele provenind din această înregistrare sunt tratate separat de cele referitoare la schimbările normale de stare, ele nefăcând parte din procesul de tratare a alarmelor, ci sunt stocate și raportate separat.

c. Prelucrarea datelor

Această funcție include următoarele acțiuni:

-prelucrarea de date analogice: realizează convertirea acestora în unități tehnice și verificarea încadrării lor între limitele prestabilite;

-prelucrarea datelor referitoare la stări: punerea în evidență a schimbării stărilor anumitor echipamente (întreruptoare, comutatoare);

-calcule în timp real: sumări, medii, maxime ș i minime pe anumite intervale de timp, bilanțuri energetice (inclusiv puterile absorbite de consumatori și verificarea încadrării acestora în valorile contractate); se poate face și verificarea topologică a informațiilor.

d. Prelucrarea și gestiunea alarmelor

Alarmele detectate de sistemul SCADA sunt prelucrate astfel încât condi țiile de alarmă importante să fie transmise într-o manieră clară și concisă numai la consolele care au nevoie de aceste informații.

Fig. 1 Schema de prezentarea a arhitecturilor generice SCADA

In momentul rularii programului CX-Supervisor se va deschide pagina principala care contine butoane catre paginile celor doua secvente automata si manuala.

Pagina principal nu va mai fi accesibila dupa trecera in una din cele doua secvente.

Fig. 1 Pagina principala a sistemului de comanda

Fig. 2 Proprietati pagina

Interfata de comanda manuala

Fig. 3 Prezentarea interfetei grafice pentru programarea platformei VISETH in secventa manuala

Tabel 1. Cmponente VISETH

Prezentarea elementolor e comanda pe subansambluri

La actionarea butonului de strat al conveiorului servomotorul va incepe rotatia si prin angrenajul curea – roata de curea panda conveiorului va incepe deplasarea.

Acelasi lucru se va intampla si pentru butonul de stop acesta oprind alimentarea servomotorului si totodata si deplasarea benzii conveiorului

Deoarece toate magaziile se bazeaza pe acelasi principiu de functionare si avand acelasi lant cinematic de transmitere a miscarii a fost prezentata doar magazia de carcase fiind cea mai reprezentativ dintre ele.

Se va actiona butonul din interfata SCADA aferent sistemului de transfer al magaziei gravitationale de carcase.

In acest moment una dintre carcasele aflate in interiorul magaziei va fi transferata pe banda conveiorului intrand astfel in fluxul de asamblare.

Dupa ce piesa este preluata de banda conveiorului iar magazia este retrasa in pozitia initiala prin actionarea butonului de intoarcere aceasta este transportata pana in zona de identificare. In acest moment in locasul aferent carcaselor se va pozitiona urmatoarea carcasa.

Cu ajutorul acestor butoane se va reusi pozitionarea manipulatorului pe cele doua directii comandate X si Z pentru a putea prelua cele douar repere.

Gripper-ul se va actiona pentru a prelua piesa si va fi dezactivat in momentul asamblarii.

Dupa ce identificarea este facuta piesa va ajunge in zona de asamblare unde va fi oprita precis de un sensor fotoelectric cu difuzie. In acest moment manipulatorul va fi deplasat in spre una dintre cele doua magazii de repere (cu diametru D25/D35).

Manipulatorul va fi pozitionat deasupra uneia din cele doua magazii si se va prealua reperul aferent carcasei aflate deja pe banda conveiorului.

Dupa ce manipulatorul este pozitionat pe unul din limitatoarele aflata la capat de cursa se va cobora axa Z pentru a putea prelua reperul . Se ca actiona gripperul care va efectua strangerea si ridicarea reperului transportandu-l in zona de asamblare cu carcasa.

Dupa ce manipulatorul va fi pozitionat in zona de asamblare se va introduce reperul in carcasa si astfel procesul de asamblare va fi incheiat.

Manipulatorul se va retrage in pozitia lui initiala si conveiorul va reporni transportand ansamblul spre zona de depozitare

In functie de tipul carcasei identificate inca de la inceputul procesului se va deplasa separatorul astfel incat ansamblul rezultat in urma procesului sa poata fi depozitat corespunzator. Acesta are doua pozitii conform spatiului de stocare.

Tabel aferent punctelor utilizate pantru realizarea interfetei de comanda si control in cadrul CX – Supervisor

Tabelul 2. punctelor utilizate pantru realizarea interfetei de comanda si control in cadrul CX – Supervisor

Interfata de comanda automatizata

Fig. 12 Prezentarea interfetei grafice pentru programarea platformei VISETH in secventa automatizata

Tabel 3. Cmponente VISETH

1. Butonul de actionare secventa automata

Fig. 13 Metoda de constructie a butonului

Pentru ca ciclul de asamblare automatizat sa poata porni este necesara activaraea acestui bit care va ramane activ pana la terminarea ciclului. In momentul in care acest buton devine inactiv procesul se va opri dupa ultima operatie finalizata.

2. Buton de START ciclu automat

La actionarea butonului de start va incepe procesul de asamblare automatizat.

3. Afisaj ora si data

Data si ora vor fi preluate de pe unitatea pe care ruleaza proiectul.

4. Panou de monitorizare senzori

In momentul in care senzorii detecteaza prezenta unui reper interfata va anunta acest lucru astfel se va face si o verificare a reperelor in procesul de asamblare.

Deasemenea interfata va contoriza numarul de repere intrate in magazia finaa de repere.

Setari PLC

CP1E-N40

Fig. 12 Fereastra pentru setarea conexiuni RS 232 pentru automatul CP1E-N40 ca si unitate master

Tipul conexiuni intre automatele programabile;

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Tipul conexiuni cu PC-ul;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Master);

Dupa realizarea setarilor pentru automatul programabil care va indeplini roul de master, ele vor trebui copiate pe memoria automatului programabil pentru a putea fi utilizat canalul de comunicare.

Pentru cel de-al doilea automat programabil CP1E-N20 setarile vor fi necesare a fi realizate setarile pentru recunoasterea acestuia ca si tip de plc slave. Plc-ul slave isi ia informatiile necesare si comunica cu plc-ul master fara a fi conectat la interfata SCADA.

RS-232 este standardul pentru comunicatiile de transfer de date serial. Acesta defineste semnalele care conecteaza un DTE ( un echipament terminal de date) si ca exemplu se poate lua un terminal de tip computer, si DCE (echipament de comunicare de date), si aici ne putem gandi la un modem. Nivelele de voltaj definite de standardul RS-232 si corespund cu “1” logic si “0” logic pentru transmisia de informatii si controlul liniilor de semnal. Acestea se regasesc pentru “0” logic intre +3 si +15 Volti sau intre -15 si -3 Volti pentru semnalul de tip “1” logic.

CP1E-N20

Fig. 13 Fereastra pentru setarea conexiuni RS 232 pentru automatul CP1E-N20 ca si unitate slave

Tipul conexiuni intre automatele programabile (Serial);

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Slave);

Prin realizarea setarilor aferente fiecarui automat programabil este stabilita o comunicare intre cele 2 automate programabile iar acest lucru permite transferul de informatii in ambele sensuri.

Realizarea explicatiilor referitoare la liniile de program pentru modul manual de actionare al platformei

Pentru a putea realiza secventa automatizata a fost necesara gandirea logica a procesului si realizarea actionarii manuale pentru a putea preveni eventuale probleme mecanice sau softwere care ar putea aparea. Astfel am realizat mai multe secvente de program printr care se numara :

Realizarea secventei de comanda pentru servomotorulmotorul ce actioneaza conveiorul;

Modificarea parametrilor variabili din cadrul procesului de asamblare ( Numarul de pulsuri si frecventa servomotorului care controleaza conveiorul;

Actionarea motoarelor de current continuu aferente magaziilor gravitationale;

Realizarea secventei de comanda pentru deplasarea manipulatorului pentru axa X;

Realizarea secventei de comanda pentru deplasarea manipulatorului pentru axa Z;

Realizarea secventei de comanda pentru actionare Gripper;

Fig. 52 Actionare electrica de forta

A. Realizarea secventei de comanda pentru servomotorulmotorul ce actioneaza conveiorul;

Pentru a putea actiona servomotorul aferent conveiorului am realizat intai schema electrica de conectare apoi cu ajutorul CX- Programmer am realizat programul de pornire/oprire conveior

Fig. 53 Schema de conectare a servomotorului cu servo driver-ul si PLC pentru a realiza comanda conveiorului

Pentru controlul manual al platformei VISETH este utilizata o interfata SCADA in interiorul careia este prezent un panou de comanda manuala. Acest panou de comanda manuala compus din butoane reprezentatnte a unui punct boolean.

In cadrul platformei VISETH conveiorul este utilizat pentru transportul carcaselor si a primului ansamblu in traseul acestora din cadrul fluxului de asamblare. In imaginea de jos este observata pozitia conveiorului in cadrul platformei si subsistemele din vecinatatea lui.

Banda conveiorului este angrenata de un motor pas cu pas de 1 Nm.

Motoarele pas cu pas convertesc electricitatea in rotatie. Ele detin avantajul de a controla si modul in care se roteste si anume prin controlul numarului de rotatii pe care il va avea dar si cat de rapid se va roti.

Motoarele pas cu pas sunt denumite asa deoarece fiecare impuls primit este transformat intr-un pas al motorului. Acest tip de motoare sunt controlate prin intermediul unui driver care transmite impulsuri catre motor si facand-ul sa se roteasca. Numarul de pulsuri care rotesc motorul este egal cu numarul de pulsuri care intra in driver. Motoarele pas cu pas se rotesc cu o viteza egala cu frecventa pulsurilor generate.

Motorul conveiorului este un servomotor, asadar pentru comanda acestuia va fi utilizata comanda PLS2. Aceasta comanda are nevoie de urmatori parametrii pentru functionarea corecta:

Numarul de pasi – D554;

Frecventa de generare a pulsurilor- D552;

Rata de accelerare – D551;

Rata de decelerare – D550;

Frecventa de start – D560;

Fig 57. Modul de functionare al intructiuni PLS2 in cadrul CX-Programmer

Functia PLS2 este o comanda pentru motorele pas cu pas cu functie de accelerare si decelerare a motorului. Aceste informatii sunt stocate anterior in memoria PLC-ului, acestea urmand a fi apelate in momentul in care comanda a fost realizata. Utilizam aceasta metoda incadrul aplicatiei susmentionata deoarece ofera un mai mare control asupra miscarilor motorului iar parametri pot fi editati interactiv utilizand interfata SCADA.

Fig. 59 Pozitionarea butonului de pornire in cadrul panoului de comanda

Pentru crearea butonului de pornire pentru conveior trebuie sa definim un nou punct boolean denumit “conveior_pornire”.

In aceste 2 ferestre se vor configura numele punctului, acest nume urmeaza a fi utilizat in cadrul interfetei si se poate face apelare la el in cadrul scripturilor utilizate. O alta informatie este tipul punctului, pentru actiunea dorita vom folosi un punct de tip boolean. Asadar acesta va avea doar doua stari, cea de pornit in momentul in care punctul va avea valoarea “1” si starea de buton neactionat in momentul in care punctul are valoarea “0”. In fereastra denumita “PLC attributes” vom configura numele PLC-ului impreuna cu tipul acestuia si adresa cu care va comunica punctul din interfata SCADA. Pentru butonul de pornire al conveiorului aceasta locatie este o adresa din memoria PLC-ului, mai exact “50.00”.

Dupa ce punctul a fost configurat este creat butonul care va fi utilizat pentru setarea valori acestuia si implicit care va fi utilizat pentru pornirea motorului

Tipul butonului (grafica);

Punctul boolean aferent butonului;

Atribute vizuale;

Tipul de activare al butonului (Daca ramane activat dupa apasare sau este activat doar In timp ce butonul este actionat);

Stocarea parametrilor necesari functionalitati instructiuni PLS2 sunt stocati in cadrul memoriei PLC-ului cu ajutorul instructiuni MOV. Instructiunea MOV stocheaza informatii intr-un cuvant ce se regaseste in memoria PLC-ului. Pentru realizarea procesului de stocare a informatiilor vom utiliza un contact te tip ‘Always On’ care va activa instructiunile MOV in momentul rulari programului.

Fig 62. Secventa Cx-Programmer mutarea parametrilor necesari instructiunii PLS 2 pentru motorul conveiorului

Contact ‘Always On’;

Instructiune MOV pentru rata de accelerare a motorului pas cu pas;

Instructione MOV pentru rata de decelerare a motorului pas cu pas;

Intructiune MOV pentru frecventa target a motorului pas cu pas;

Instructiune MOV pentru numarul total de pulsuri trimise catre motorul pas cu pas;

Pentru mutarea parametrilor doriti in zonele de memorie din cadrul PLC-ului este utilizata instructiunea MOV. Aceasta instructiune este utilizata pentru mutarea unui cuvant in locul altui cuvant specific.

Fig 63. Instructiunea MOV

Instructiunea de mutare;

Cuvantul sursa;

Cuvantul de destinatie;

In figura de mai sus instructiunea muta informatiile din campul “2”, numarul 10, in cuvantul din zona de stocare a PLC-ului din capul “3” si anume D100.

Zona de stocare din interiorul PLC-ului cunoscuta sub numele de “Data Memory” sau prescurtata cu “DM” este o zona din interiorul PLC-ului unde sunt stocate cuvinte (scrise si citite) in unitati de 16 biti.

In figura de mai jos este exemplificat modul de functionare a instructiuni MOV in timpul functionarii programului.

Fig 64. Mutarea parametrilor dupa ce programul a fost pornit

Pentru a se realiza pornirea conveiorului a fost necesara creera unui bit de comunicare intre PLC-uri servomotorul fiind conectat pe CP1E-N20 iar comanda platformei urmeaza sa fie realizata de pe CP1E-N40. Astfel am creeat bit-ul 200.00 care este la randul sau actionat de butonul normal deschis 50.00 a carui actionare se face din interfata SCADA, si astfel am putut face conexiunea dintre cele doua PLC-uri.

Fig 65. Secventa CX-Programmer pentru pornirea motorului conveioirului

Butonul de pornire actionat din interfata SCADA(50.00)

Bit creeat pentru pentru a face conexiunea dintre PLC-uri(200.00)

Instructiunea PLS2 pentru comanda servomotorului

Fig 66. Instructiunea PLS2 pentru motorul conveiorului

Instructiunea PLS2;

Portul unde este conectat driverul motorului pas cu pas

Modul de generare al pulsurile ( 0 – intotdeauna incepe cu 0; 1- generare de tip puls + frecventa; 1 – CCW (counter clockwise ); 0 – pulsuri relative);

Primul cuvant unde sunt stocate informatii legate de pulsurile generate;

Primul cuvant unde sunt stocate informatii elgate de frecventa de generare a pulsurilor;

Fig. 67 Instructiunea PLS2 activata

In momentul actionarii butonului in cadrul interfetei SCADA se va trimite un semnal catre automatul programabil care va transmite mai departe informatia catre servomotor prin intermediul driver-ului servomotorului.

In schema de mai jos se va putea observa exact modul in care informatia ajunge sa actionize conveiorul dupa apasarea butonului de START.

Dupa actionarea conveiorului va incepe procesul de asamblare, primul pas fiind transferul carcasei pe banda conveiorului. Acest lucru se va realiza prin intermediul sistemului de transfer aferent magaziei de carcase care va distribui piese pe conveior. In imaginea de mai sus se poate observa preluarea de catre conveior a uneia dintre piese.

Dupa ce piesa este preluata de banda conveiorului este transportata pana in zona de identificare, acest lucru este foarte important deoarece determina cum va decurge preocesul in continuare. In imaginea de mai jos avem prezentat dispozitivul cu care vom face aceasta identificare a carcaselor.

Acest dispozitiv este compus din doua limitatoare care vor fi actioate simultan sau pe rand astfel realizandu-se identificarea.

Doar un limitator actionat = carcasa cu alezaj interior d35

Ambele limitatore actionate in acelasi timp = carcasa cu alezaj interior d25

Nici un limitator activat = lipsa carcasa

Dupa indeplinirea tuturor conditiilor si selectarea astfel a magaziei din care urmeaza sa fie preluat reperul, manipulatorul poate fi pornit. In cazul in care nu sunt toate conditiile indeplinite acesta nu se va deplasa.

Regasim eceleasi conditii si pentru carcasele cu alezaj interior de d25 care trebuie indeplinite pentru ca manipulatorul sa poata fi deplasat

Odata carcasa ajunsa in dreptul senzorului fotoelectric conveiorul se va opri si se va actiona una dintre magaziile aferente pieselor care trebuie asamblate. Dupa ce operatiile de montaj au fost realizate se poate reporni conveiorul.

Zona finala a procesului de asamblare in care piesele vor ajunge in zona de stocare. Acestea sunt distribuite tot in functie de diametrul carcaselor.

Oprirea motorului in timpul functionari este posibila prin actionarea butonului aferent din cadrul interfetei SCADA. (50.01)

Pentru oprirea conveiorului este utilizata comanda INI pe portul aferent servomotorului. La actionarea butonului servomotorul va opri actionarea curelei si astfel conveiorul se va opri.

Fig 78. Secventa CX-Programmer pentru oprirea motorului conveiorului.

1. Butonul de pornire actionat din interfata SCADA(50.01)

2. Bit creeat pentru pentru a face conexiunea dintre PLC-uri(200.01)

3. Instructiunea INI pentru oprirea generari de pulsuri pentru servomotor

Fig 79. Instructiunea INI

Instructiunea Ini;

Portul unde este conectat driverul motorului ( Iesirile 100.00 si 100.01 );

Cuvant de control;

Primul cuvant unde este stocat noul contor;

In cadrul programului manual este necesara oprirea conveiorului ori de cae ori obiectul de tip carcasa ajunge in zona de asamblare. Conveiorul va ramane stationat pana la finalizarea operatiilor de catre manipulator, apoi va fi reportnit pentru finalizarea prozesului.

Pentru functionarea corecta a butonului de oprire am creat un nou punct de tip boolean denumit “conveior_stop”.

Fig 80. Crearea punctului boolean necesar pentru oprirea conveiorului

Fig 81. Instructiunea INI activata in cadrul programului.

B. Modificarea parametrilor variabili din cadrul procesului de asamblare ( numarul de pulsuri si frecventa servomotorului care controleaza conveiorul).

Pentru primul proces de asamblare avem 2 parametri prin intermediul carora vom controla numarul de pasi ai servomotorului dar si frecventa de generare. Acesti doi parametri ne vor oferi control asupra vitezei de deplasare a conveiorului dar si asupra numarului de turatii pe care rotorul il va efectua.

In cuvantul D300 se va introduce informatia legata de numarul de pasi pe care dorim sa-l atribuim driverului, iar acestia vor fi transferati la randul lor in cuvantul utilizat de comanda PLS2 a motorului conveiorului ( D552 )

In cuvantul D301 se va intorduce informatia legata de frecventa pe care o dorim sa i-o atribuim motorului pas cu pas ce angreneaza conveiorul. Frecventa respectiva va fi mutata la randul ei in cuvantul utilizat de comanda PLS 2 ( D554 ).

In cadrul programului realizam acest transfer de informatii utilizant instructiunea MOV. Instructiunea va fi tinuta activa de un contact normal deschis cu tag-ul ‘Always on’.

Fig 82 Secventa CX-Programmer pentru mutarea parametrilor de functionare a conveiorului in timpul functionarii.

Contacte normal deschise cu tag-ul ‘Always On’;

Instructiunea MOV aferenta frecventei motorului pas cu pas;

Instructiunea MOV aferenta numarului de pulsuri ai motorului pas cu pas;

Fig 83. Parametrii de functionare modificabili in cadrul interfetei SCADA

C. Realizarea secventei de comanda pentru motoarele pas cu pas aferente magaziilor gravitationale;

Magazia de carcase (M3)

Fig 84. Schema de conectare a motoarelor pas cu pas cu driver-ele si PLC pentru a realiza procesul de asamblare

Fig 86. Componentele magaziei gravitationale pentru repere de tip carcasa

Senzor fotoelectric – Detecteaza daca reperul tip carcasa este introdus in flux

Limitatoare de capat de cursa – au rolul orpeirii paletei de distributie a reperelor de tip carcasa

Motor electric de current continuu

Elemente de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea

Paleta de distributie – Are rolul de a transfera reperele de tip carcasa , de a le introduce in flux

Placa de sustinere magazie gravitationala

Reper de tip carcasa

Scoaterea reperului de tip carcasa din interiorul magaziei gravitationale este realizat prin deplasarea paletei de distributie prin intermediul motorului electric de current continuu si elementelor de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea.

In momentul actionari deplasarea acestuia face ca reperul sa fie impins si sa ajunga pe conveiorul ce urmeaza sa-l transporte pana la urmatorul proces. Acest proces este comandat de automatul programabil.

Deoarece magaziile gravitationale au in component motoare de current continuu programul sufera cateva modificari ne mai fiind cazul sa folosim frecvente si pulsuri ci doar impulsuri.

Astfel conform secventei de mai jos avem doua butoane normal deschise cu actionare din interfata SCADA care deplaseaza paleta de distributie inainte si inapoi si un counter care sa permita revenirea acesteaia dupa completara unui ciclu de functionare.

Fig 88. Secventa CX-Programmer pentru activarea/dezactivarea motoarelor de current continuu (M3)

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (extindere)

Limitator de capat de cursa (stanga)

Limitator de capat de cursa (dreapta)

Comanda pentru resetare a counterului

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (retragere)

Bit de actionare a motorului de current continuu (inainte)

Counter care numara 1 ciclu

Bit de actionare a motorului de current continuu (inapoi)

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “p_motor3”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.1”

La actinarea butonului “M3 inainte” automatul programabil va primi un impuls si va trimite mai departe catre motorul de curent continuu care va deplasa sistemul de transfer inainte pozitionand astfel carcasa pe banda conveiorului.

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “o_motor3”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.02”

La actionarea butonului “M3 inapoi” care are ca si corespondent bit-ul 10.02 din interfata SCADA motorul va efectua o rotatie inversa si va readuce in pozitie initiala sistemul de transfer. Astfel sistemul va efectua un ciclu complet de transfer al piesei.

Magazia de carcase (M4)

Fig 99. Schema de conectare a motorului pas cu pas (M4) cu driver-ul si PLC pentru a realiza

procesul de asamblare

Fig 101. Componentele magaziei gravitationale pentru repere de tip piesa cu diametru D35

Senzor fotoelectric – Detecteaza daca reperul este introdus in flux

Limitatoare de capat de cursa – au rolul orpeirii paletei de distributie a reperelor

Motor electric de current continuu

Elemente de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea

Paleta de distributie – Are rolul de a transfera reperele, de a le introduce in flux

Placa de sustinere magazie gravitationala

Reper de tip piesa cu diametru D35

Scoaterea reperului din interiorul magaziei gravitationale este realizat prin deplasarea paletei de distributie prin intermediul motorului electric de current continuu si elementelor de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea.

In momentul actionari deplasarea acestuia face ca reperul sa fie impins si sa ajunga pe masa de sustinere unde va astepta manipulatorul pentru a fi preluata si a continua procesul de asamblare. Acest proces este comandat de automatul programabil.

Deoarece magaziile gravitationale au in component motoare de current continuu programul sufera cateva modificari ne mai fiind cazul sa folosim frecvente si pulsuri ci doar impulsuri.

Astfel conform secventei de mai jos avem doua butoane normal deschise cu actionare din interfata SCADA care deplaseaza paleta de distributie inainte si inapoi si un counter care sa permita revenirea acesteaia dupa completara unui ciclu de functionare.

Fig 103. Secventa CX-Programmer pentru activarea/dezactivarea motoarelor de current continuu (M4)

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (extindere)

Limitator de capat de cursa (stanga)

Limitator de capat de cursa (dreapta)

Comanda pentru resetare a counterului

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (retragere)

Bit de actionare a motorului de current continuu (inapoi)

Counter care numara 1 ciclu

Bit de actionare a motorului de current continuu (inainte)

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “p_motor4”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.03”

La actinarea butonului “M4 inainte” automatul programabil va primi un impuls si va trimite mai departe catre motorul de curent continuu care va deplasa sistemul de transfer inainte pozitinand astfel carcasa pe banda conveiorului.

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “o_motor4”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.04”

La actionarea butonului “M4 inapoi” care are ca si corespondent bit-ul 10.04 din interfata SCADA motorul va efectua o rotatie inversa si va readuce in pozitie initiala sistemul de transfer. Astfel sistemul va efectua un ciclu complet de transfer si piesa va ramane pe platforma de sustinere pentru a fi preluata de manipulator.

Magazia de carcase (M5)

Fig 114. Schema de conectare a motoarelor pas cu pas cu driver-ele si PLC pentru a realiza procesul de asamblare

Fig 116. Componentele magaziei gravitationale pentru repere cu diametru D25

Senzor fotoelectric – Detecteaza daca reperul introdus in flux

Limitatoare de capat de cursa – au rolul orpeirii paletei de distributie a reperelor

Motor electric de current continuu

Elemente de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea

Paleta de distributie – Are rolul de a transferea reperele si de a le introduce in flux

Placa de sustinere magazie gravitationala

Reper

Scoaterea reperului din interiorul magaziei gravitationale este realizat prin deplasarea paletei de distributie prin intermediul motorului electric de current continuu si elementelor de transmisie a miscarii de tip Curea- Roata de curea.

In momentul actionari deplasarea acestuia face ca reperul sa fie impins si sa ajunga pe conveiorul ce urmeaza sa-l transporte pana la urmatorul proces. Acest proces este comandat de automatul programabil.

Deoarece magaziile gravitationale au in component motoare de current continuu programul sufera cateva modificari ne mai fiind cazul sa folosim frecvente si pulsuri ci doar impulsuri.

Astfel conform secventei de mai jos avem doua butoane normal deschise cu actionare din interfata SCADA care deplaseaza paleta de distributie inainte si inapoi si un counter care sa permita revenirea acesteaia dupa completara unui ciclu de functionare.

Fig 118. Secventa CX-Programmer pentru activarea/dezactivarea motoarelor de current continuu (M5)

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (extindere)

Limitator de capat de cursa (stanga)

Limitator de capat de cursa (dreapta)

Comanda pentru resetare a counterului

Buton normal deschis de actionare din cadrul interfetei SCADA (retragere)

Bit de actionare a motorului de current continuu (inainte)

Counter care numara 1 ciclu

Bit de actionare a motorului de current continuu (inapoi)

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “p_motor5”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.05”

La actinarea butonului “M5 inainte” automatul programabil va primi un impuls si va trimite mai departe catre motorul de curent continuu care va deplasa sistemul de transfer inainte pozitionand astfel reperul pe banda conveiorului.

Pentru noul buton creat s-au configurat numele butonului, tipul de buton, afisajul in functie de statusul lui si care este punctul boolean aferet acestuia. Butonul este de tipul “activat doar in timp ce este apasat”.

A fost creat un nou punct boolean pentru noul buton din panoul de comanda. Numele acestui punct este “o_motor5”. Punctului ii este atribuita o adresa de pe PLC-ul CP1E-N40 pentru a se putea realiza conexiunea dintre SCADA si programul realizat in CX-Programmer. Aceasta adresa este “10.06”

La actionarea butonului “M5 inapoi” care are ca si corespondent bit-ul 10.06 din interfata SCADA motorul va efectua o rotatie inversa si va readuce in pozitie initiala sistemul de transfer. Astfel sistemul va efectua un ciclu complet de transfer a piesei.

D. Realizarea secventei de comanda pentru motoarele pas cu pas aferente manipulatorului

Figura 18. Schema de conectare a motoarelor pas cu pas cu driver-ele si PLC pentru a realiza deplasarea manipulatorului pe axele X si Z

Figura 19. Motor pas cu pas pe axa verticala

In figura de mai sus este evidentiata amplasarea motorului pas cu pas pentru axa Z a manipulatorului. In imaginea de mai sus este un motor pas cu pas care are un cuplu de 1N/m.

Figura 20. Motor pas cu pas pe axa orizontala

Actionarea electrica pe axa Y este realizata tot cu ajutorul unui motor pas cu pas de 1 N/m. In figura 2.4 este evidentiata amplasarea acestuia.

Bibliografie