TEMA:Programacin de secuencia para un mdulo FESOOBJETIVOS: Identificar las partes del mdulo a realizar la prctica. Comprobar el funcionamiento del mdulo a utilizar. Realizar las conexiones necesarias para el funcionamiento del mdulo. Realizar la programacin de una secuencia en un mdulo FESTO en el software FESTO Fluidsim. Comprobar el correcto funcionamiento de la secuencia programada.MARCO TERICO:Lenguaje LadderElLADDER, tambin denominado lenguaje de contactos o en escalera, es un lenguaje de programacin grfico muy popular dentro de losautmatas programablesdebido a que est basado en los esquemas elctricos de control clsicos. De este modo, con los conocimientos que todo tcnico elctrico posee, es muy fcil adaptarse a la programacin en este tipo de lenguaje.Elementos de programacinPara programar un autmata conLADDER, adems de estar familiarizado con las reglas de loscircuitos de conmutacin, es necesario conocer cada uno de los elementos de que consta este lenguaje. A continuacin se describen de modo general los ms comunes.Tabla 1: Elementos bsicos del LadderElementos bsicos en LADDER

SmboloNombreDescripcin

Contacto NASe activa cuando hay un uno lgico en el elemento que representa; esto es, una entrada (para captar informacin del proceso a controlar), una variable interna o un bit de sistema.

Bobina NCSe activa cuando la combinacin que hay a su entrada (izquierda) da un cero lgico. Su activacin equivale a decir que tiene un cero lgico. Su comportamiento es complementario al de la bobina NA.

Bobina SETUna vez activa (puesta a 1) no se puede desactivar (puesta a 0) si no es por su correspondiente bobina en RESET. Sirve para memorizar bits y, usada junto con la bobina RESET, dan una enorme potencia en la programacin.

Bobina JUMPPermite saltarse instrucciones del programa e ir directamente a la etiqueta que se desee. Sirve para realizar subprogramas.

Se suele indicar mediante los caracteres B M y tienen tanto bobinas como contactos asociados a las mismas de los tipos vistos en el punto anterior. Su nmero de identificacin suele oscilar, en general, entre 0 y 255. Su utilidad fundamental es la de almacenar informacin intermedia para simplificar esquemas y programacin.Los bits de sistema son contactos que el propio autmata activa cuando conviene o cuando se dan unas circunstancias determinadas. Existe una gran variedad, siendo los ms importantes los de arranque y los de reloj, que permiten que empiece la ejecucin desde un sitio en concreto y formar una base de tiempos respectivamente. Su nomenclatura es muy diversa, dependiendo siempre del tipo de autmata y fabricante.TemporizadoresEl temporizador es un elemento que permite poner cuentas de tiempo con el fin de activar bobinas pasado un cierto tiempo desde la activacin. El esquema bsico de un temporizador vara de un autmata a otro, pero siempre podemos encontrar una serie de seales fundamentales, aunque, eso s, con nomenclaturas totalmente distintas.

Figura 1: TemporizadorTemporizadorPodemos observar, en la figura de la derecha, el esquema de un temporizador,Tii, con dos entradas (E y C a la izquierda) y dos salidas (D y R a la derecha) con las siguientes caractersticas: Entrada Enable(E): Tiene que estar activa (a 1 lgico) en todo momento durante el intervalo de tiempo, ya que si se desactiva (puesta a cero lgico) se interrumpe la cuenta de tibia (puesta a cero temporal).ContadoresEl contador es un elemento capaz de llevar el cmputo de las activaciones de sus entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver con el tiempo pero que se necesiten realizar un determinado nmero de veces.

Figura 2: ContadorContadorEn la figura de la derecha puede verse el esquema de un contador,Ci, bastante usual, donde pueden distinguirse las siguientes entradas y salidas:Entrada RESET(R): Permite poner a cero el contador cada vez que se activa. Se suele utilizar al principio de la ejecucin asignndole los bits de arranque, de modo que quede a cero cada vez que se arranca el sistema.Entrada PRESET(P). Permite poner la cuenta del contador a un valor determinado distinto de cero, que previamente se ha programado en Cip.Entrada UP(U): Cada vez que se activa produce un incremento en una unidad de la cuenta que posea en ese momento el contador.Entrada DOWN(D): Cada vez que se activa produce un decremento en una unidad de la cuenta que posea en ese momento el contador.Salida FULL(F): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador contando en sentido ascendente.Salida DONE(D): Se activa cuando el valor del contador se iguala al valor preestablecido Cip.Salida EMPTY(E): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador contando en sentido descendente.Monoestables

Figura 3: Contador MonoestableMonoestable.El monoestable es un elemento capaz de mantener activada una salida durante el tiempo con el que se haya programado, desactivndola automticamente una vez concluido dicho tiempo. Una de sus principales ventajas es su sencillez ya que slo posee una entrada y una salida como podemos observar en la siguiente figura. Entrada START(S): Cuando se activa o se le proporciona un impulso comienza la cuenta que tiene programada. Salida RUNNING(R): Se mantiene activada mientras dura la cuenta y se desactiva al finalizarla. Al igual que con el temporizador, para programar la cuenta hay que introducir los valores de Mip y Mib.

FLUIDSIMFluidSIM4 es una aplicacin pensada para la creacin, simulacin, instruccin y estudio electroneumtico, electrohidralico y de circuitos digitales.El programa nos permitir crear circuitos muy fcilmente mediante el clsico procedimiento de arrastrar y soltar. Slo tenemos que llevar los elementos del circuito de un lugar a otro y conectarlos manualmente. Simple y efectivo.En cualquier caso, Fluid SIM incluye una importante seccin didctica desde la que ver algunos principios de neumtica. De esta manera, no tendremos que saber de memoria muchas de las funciones de los circuitos.FluidSIM4 es una herramienta peculiar. Pocos usuarios querrn adentrarse en el mundo de la electroneumtica, pero los interesados lo tendrn bastante fcil.PROCEDIMIENTO:

Se proceder a realizar una tabla con cada una de las seales elctricas de los sensores y electrovlvulas existentes en la mquina.Cuando se desconoce la secuencia de procesos a seguir en ciertas mquinas el proceso a seguir es ir probando manualmente qu pasa si se activa determinada seal elctrica, de esta manera se ejecuta el proceso secuencial de la mquina de forma manual.Una vez seguros los pasos a seguir para un correcto funcionamiento de la mquina, se procede a elaborar un listado con las variables existentes y el funcionamiento de las mismas. Al localizar las seales ser necesario guiarse por los cables de conexin existentes. En la figura 1 se muestran los cables de conexin de la caja principal y de las electrovlvulas existentes en la mquina. Figura 4: Cables de conexiones elctricas.Tabla 2: Cuadro con las variables que contienen las seales elctricas de la mquina.POSTAGDENOMINACINFUNCIN

01S1Sensor electromagntico.Indica que el cilindro 1 esta retrado.

11M1Electrovlvula.Activa el movimiento de salida del pistn 1

21S2Sensor electromagntico.Indica que el pistn del cilindro 1 est completamente afuera.

31M2Electrovlvula.Activa el movimiento de retroceso del pistn 1

42S1Sensor electromagntico.Indica que el cilindro 2 esta retrado.

52M1Electrovlvula.Activa el movimiento de salida del pistn 2

62S2Sensor electromagntico.Indica que el pistn del cilindro 2 est completamente afuera

72M2Electrovlvula.Activa el movimiento de retroceso del pistn 2

8VACO

93M1Electrovlvula con retorno por resorte.Abre y cierra gripper

En la tabla 2 se puede observar la posicin, la tag o etiqueta, la denominacin y la funcin que cumplir cada una de las seales elctricas de la mquina.Una vez conocidas las variables ya se conocer la ubicacin de las mismas, que a continuacin se pueden visualizar en la figura 2.

Figura 5: Ubicacin de las variables a trabajar en la mquinaPara lograr un funcionamiento de forma manual o de forma automtica es necesario regular la presin del compresor, quin ser el encargado de alimentar a todos los componentes neumticos existentes. En la figura 6 se muestra el compresor utilizado para el desarrollo de la prctica.

Figura 6: CompresorUna vez localizado el compresor, es necesario contar con las mangueras que sern conectadas a la mquina, las mismas que deben contar con la longitud requerida y no debe de tener fugas de aire.El compresor necesitar contar con una determinada cantidad de presin, para esta prctica fueron designados 6 psi, como un valor suficiente e idneo para la prctica.En la figura 7 se muestra el respectivo dispositivo de medicin de presin del compresor y su ajuste.

Figura 7: Ajuste del compresor a 6psi.A continuacin se debe comunicar la mquina con el programa de Simulacin de la FESTO, Fluidisim, para ello es necesario conectar un mdulo a la caja principal de conexiones como se ve en la figura 8.

Figura 8 Conexin del mdulo de interface con el computador.En la figura 9, se muestra el mdulo ya conectado al computador y listo para poder trabajar.

Figura 9 Vista superior de las conexionesUna vez realizada la conexin es necesario configurar las variables de los sensores y actuadores que se encuentran en la mquina, para ello es necesario ubicar las variables anteriormente descritas en un cuadro que represente la caja principal de conexiones, y es la mostrada en la tabla 3.Tabla 3: Cuadro de la ubicacin de seales elctricas en la mquina.01

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A continuacin se desplegar un cuadro muestra en la figura 10, y conjuntamente con la tabla 2 y 3 se procede a llenarla para su posterior uso en el programa. Figura 10 Cuadros de variables a trabajar en el software fluidisim.Para proceder a realizar las respectivas conexiones, la mquina se encuentra en comunicacin en tiempo real con el computador. Por lo tanto si se activa determinada seal en la mquina, tambin se podr observar dicha activacin en el programa fluidisim. En la figura 11 se muestra una vista general de la mquina precio a su funcionamiento.

Figura 11 Vista general del equipo para la prctica

SecuenciaEl mdulo FESTO est diseado para que con un brazo hidrulico tome un objeto de un sitio y lo coloque en otro sitio determinado. Dicha programacin se muestra a continuacin en la figura 8.

Figura 12 Vista general del equipo para la prctica ANLISIS DE RESULTADOSPrimera etapaEn la primera etapa el pistn 2 debe bajar con direccin a la pieza. Al momento de cambiar de etapa los sensores electromagnticos existentes en cada uno de los extremos se activan o desactivan segn la posicin del pistn. Por lo tanto para que se produzca esta etapa es necesario que tanto 1S1 como 2S1, activen la electrovlvula 2M1.Segunda etapaPara que se produzca eta etapa es necesario que el pistn 2 haya descendido, por lo que se encuentra activado el 2S2. En esta etapa ser activado el gripper o pinza, mediante la electrovlvula 3M1.Tercera etapaEn esta etapa se debe activar la electrovlvula 2M2, para que el pistn 2 ascienda, es decir vuelva a su posicin inicial. Para que se produzca esta etapa el gripper ya tuvo que haber activado y a su vez tuvo que haber transcurrido un tiempo suficiente para haber podido agarrar la pieza. En la figura 13 se puede observar la simulacin en tiempo real de dicha etapa, las lneas por las cules circula la corriente y las seales elctricas activas en ese momento.

Figura 13 Etapa 3: Desactivacin del pistn 2.Cuarta etapaA continuacin se procede a activar el pistn 1, para que se produzca esta etapa el sensor 2S1 debe estar activo, lo que quiere decir que el pistn 1 ya se encuentra en la posicin de arriba. En la figura 14 se muestra la simulacin en tiempo real de esta etapa. Al momento de llevarse a cabo esta etapa, el pistn 1 saldr, de manera que la pieza se dirigir hacia otra ubicacin.

Figura 14 Etapa 4: Activacin del pistn 1.Quinta etapaEn la quinta etapa es necesario activar 2M1, debido a que la pieza ya se encuentra en la direccin deseada en cuanto a distancia horizontal se refiere, pero debe descender para alcanzar la posicin final. Para que se produzca esta etapa el sensor 1S2 debe estar activo, esto es porque el pistn 1 ha salido totalmente.Sexta etapaUna vez que haya descendido el pistn 2, es necesario desactivar el gripper, y para ello se debe desactivar la electrovlvula 3M1, para que se produzca esta etapa el sensor 2S2 debe estar activo, debido a que el pistn 2 ya ha culminado su descenso.Sptima etapaEn este momento cada una de las etapas anteriores debern regresar a su posicin inicial, para ello en esta etapa se procede a elevar el pistn 2, es decir se activa la electrovlvula 2M2, para realizar dicha etapa la electrovlvula 3M1 debi ser completamente desactivada para que de esta manera la pieza haya sido ubicada en el suelo o en el lugar requerido. En la figura 15 se muestra la simulacin en tiempo real con sus lneas de corriente circulando y las seales elctricas de sensores y electrovlvulas activas en ese momento.

Figura 15 Etapa 7: Desactivacin del pistn 2.Octava etapaFinalmente en esta etapa se consigue la posicin inicial, es decir en esta etapa se debe activar la electrovlvula 1M2 y como resultado el pistn 1 regresar o ingresar. La condicin para que se produzca esta etapa es la de haber ascendido completamente el pistn 2, por lo que se encontrar activa la seal del sensor 2S1. Ver figura 16.

Figura 16 Etapa 8: Desactivacin del pistn 1.

Conclusiones:1. Mediante la prctica se pudo demostrar la compatibilidad del hardware y el software festo, y se apreci que es muy fcil conectarlos para realizar aplicaciones, que en este caso fue un brazo con accionamiento neumtico para el transporte de objetos.2. Durante la prctica se pudo monitorear en tiempo real el accionamiento o desactivacin de las electrovlvulas del mdulo festo, y gracias a esto se pudieron detectar errores en la programacin que hacan que se ejecute una secuencia que no se requera para la aplicacin deseada, adems de esto la posibilidad de pausar el programa hiso an ms fcil la deteccin y correccin de errores.3. Despus de haber concluida la prctica, nos dimos cuenta de la importancia de realizar diagramas separados, tanto la parte de potencia, como del diagrama principal lader, en primer lugar para tener de una manera ms ordenada y fcil de encontrar elementos, y en segundo lugar, para evitar posibles errores de incompatibilidadRecomendaciones:1. Al momento de seleccionar la activacin del solenoide de las electrovlvulas, asegurarse de que sea el smbolo elctrico, no el icono que est en elementos miscelneos2. No colocar una presin excesiva en el compresor3. Seleccionar el sensor adecuado de posicin 4. Ser precavido al momento de alimentar los sensores para evitar errores de incompatibilidad5. Revisar bien las conexiones elctricas del mdulo para que el programa funcione correctamenteBibliografa: http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/curso-completo-de-plcs/item/110-capitulo-5-conociendo-el-lenguaje-en-escalera-ladder-en-los-plcs.html http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/descarga/neumatica.html