MÁSTER EN CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES Diseño de Sistemas Automatizados en la Industria I

Daniel Navas Sedeño DNI. 44.366.918-X

Nivel 2 Problema 1

1. Designación de entradas y salidas

ENTRADAS

Símbolo Dirección de memoria Descripción BInic E 4.0 Inicio del Proceso ERecip E 4.1 Recipiente disponible BNoLlena E 4.2 Detención de llenado BCont E 4.3 Reanudación de llenado S1A E 4.4 Nivel mínimo depósito A S2A E 4.5 Nivel máximo depósito A S1B E 4.6 Nivel mínimo depósito B S2B E 4.7 Nivel máximo depósito B

SALIDAS

Símbolo Dirección de memoria Descripción V1A A 8.0 A/C Electroválvula V1A V2A A 8.1 A/C Electroválvula V2A V1B A 8.2 A/C Electroválvula V1B V2B A 8.3 A/C Electroválvula V2B AgitA1 A 8.4 M/P Agitador A velocidad lenta AgitA2 A 8.5 M/P Agitador A velocidad rápida AgitB1 A 8.6 M/P Agitador B velocidad lenta AgitB2 A 8.7 M/P Agitador B velocidad rápida V3A A 9.0 A/C Electroválvula V3A V4A A 9.1 A/C Electroválvula V4A V3B A 9.2 A/C Electroválvula V3B V4B A 9.3 A/C Electroválvula V4B KCinta A 9.4 M/P Cinta transportadora

2. GRAFCET del problema propuesto

Antes de presentar el GAFCET correspondiente haré algunas suposiciones de funcionamiento.

a) El proceso no es continuo. El proceso se inicia al pulsar el botón BInic, tras esto las líneas A y B comienzan a trabajar. Cuando una línea termina de verter su mezcla en los recipientes de la cinta transportadora a través de la electroválvula V3, vuelve a su estado inicial a la espera de que se vuelva a pulsar BInic para comenzar un nuevo proceso. He hecho este supuesto debido a que en el enunciado del problema no se menciona un botón de parada de proceso.

b) La cinta transportadora se moverá una vez lleno el recipiente hasta que éste deje de ser detectado por el sensor ERecip, y continuará moviéndose hasta que llegue otro recipiente listo para ser llenado. En caso de no haber ningún recipiente posicionado en el momento inicial (al encender el PLC), la cinta empezará a moverse hasta que llegue un recipiente.

El GRAFCET 1 corresponde al problema principal:

El GRAFCET 2 corresponde a una parada que se activará al pulsar BNoLlena. En esta parada se resetearán las todas las salidas excepto las correspondientes a los agitadores y las electroválvulas de descarte V4. Al pulsar el botón de parada se cerrarán las citadas válvulas y se detendrán los temporizadores que las comandan, de manera que al reanudar el proceso mediante la pulsación de BCont, éstos sigan temporizando y terminen de realizar sus correspondientes procesos de llenado.

El GRAFCET 3 añade al problema principal unas condiciones de llenado para los recipientes de las líneas. Si las condiciones son adecuadas, el GRAFCET evoluciona normalmente, en caso contrario vacía la mezcla a través de V4 y queda a la espera de que se pulse BCont para preparar una nueva mezcla. Mientras esto sucede, el agitador Agit1 estará en funcionamiento, y la electroválvula V4 permanecerá abierta; he creído conveniente programar así el proceso para facilitar el vaciado y una posible operación de limpieza del recipiente.

Como comenté anteriormente, el proceso no es continuo. Parecería razonable que este proceso se realizara de manera continua hasta que se detuviera por la pulsación de un botón de fin de ciclo, un horario, etc. Para ello se programaría un GRAFCET de dos etapas (X30 y X31 p.ej.), siendo la condición de transición de la primera a la segunda BInic y de la segunda a la primera BFin (por ejemplo). En la etapa X31, se permitiría la activación de la etapa X1 del GRAFCET principal.

Para la apertura de las electroválvulas V3 se ha añadido una condición de seguridad, tal que se cerrarán si en algún momento deja de detectarse recipiente por el sensor ERecip. En este caso, el temporizador seguirá corriendo y el GRAFCET seguirá el curso normal. Indicar que cabe la posibilidad de que la siguiente mezcla pueda ser defectuosa si se dan las circunstancias descritas. Para evitar esto se puede prescindir de la condición de seguridad (arriesgándonos al derrame) o bien establecer un procedimiento de evacuación de restos; probablemente la elección dependerá de las sustancias con las que estemos trabajando.

Se ha añadido también una condición de transición de la etapa X10 a la X12, con el fin de evitar que comience una temporización de llenado sin estar presente el recipiente. Este contingente podría ocurrir o bien en el estado inicial, o bien en el caso de que se retire un recipiente de la cinta en algún momento del proceso (excepto si es el momento de llenado).

Hay que señalar que sólo se ha realizado la parte del GRAFCET, así como de la codificación a AWL, de los procesos y salidas correspondientes a la línea A, y a las partes comunes.

Sería oportuno añadir un sensor de rebose en los recipientes de mezcla para utilizarlos como condición de seguridad en la apertura de las válvulas V1 y V2

3. Código AWL

Se presenta el código AWL del problema completo descrito en los GRAFCET 2 y 3, ya que éste incluye el problema descrito en el GRAFCET 1.

OB100:

L DW#16#0 T MD 0 SET = "X0A" = "X0B" = "X10" = "X20"

OB1: U "X21" SPB NoLl //GRAFCET PRINCIPAL //Transición de etapas (sólo //línea A y comunes) //X0A --> X1A, X2A, X3A U "X0A" U "BInic" S "X1A" S "X2A" S "X3A" R "X0A" //X1A --> X4A U "X1A" U T 1 S "X4A" R "X1A" //X2A --> X5A U "X2A" U T 2 S "X5A" R "X2A" //X4A, X5A, X3A --> X6A U "X4A" U "X5A" U "X3A" U "S1A" UN "S2A" S "X6A" R "X4A" R "X5A"

R "X3A" //X4A, X5A, X3A --> X9A U "X4A" U "X5A" U "X3A" U( ON "S1A" O "S2A" ) S "X9A" R "X4A" R "X5A" R "X3A" //X9A --> X10A U "X9A" U T 4 S "X10A" R "X9A" //X10A --> X1A, X2A, X3A U "X10A" U "BCont" S "X1A" S "X2A" S "X3A" R "X10A" //X6A --> X7A U "X6A" U "TAgit" S "X7A" R "X6A"

//X11 --> X12 U "X11" UN "ERecip" S "X12" R "X11" //X10 --> X12 U "X10" UN "ERecip" S "X12" R "X10" //X7A, X10 --> X8A U "X7A" U "X10" UN "X7B" U "ERecip" S "X8A" R "X7A" R "X10" //X8A --> X0A, X11 U "X8A" U T 3 S "X0A" S "X11" R "X8A" //X11 --> X12 U "X11" UN "ERecip" S "X12" R "X11" //X12 --> X10 U "X13" U "ERecip" S "X10" R "X12" //X10, X7B --> X8B U "X10" U "X7B" U "ERecip" S "X8B" R "X10" R "X7B" //X8B --> X11, X0B U "X8B" U T 3 S "X11"

S "X0B" R "X8B" NoLl: U "X20" U "BNoLlena" S "X21" R "X20" U "X21" U "BCont" S "X20" R "X21" //Temporizadores U "X1A" L S5T#400MS SE T 1 U "X2A" L S5T#600MS SE T 2 U "X6A" L S5T#2S SE "TAgit" O "X8A" O "X8B" L S5T#800MS SE T 3 U "X9A" L S5T#1S SE T 4 //Salidas U "X1A" = "V1A" U "X2A" = "V2A" O "X3A" O "X9A" O "X10A" = "AgitA1" O "X6A" O "X7A" O "X8A" = "AgitA2" O "X6B"

O "X7B" O "X8B" = "AgitB2" U "X8A" U "ERecip" = "V3A" U "X8B" U "ERecip" = "V3B" O "X11" O "X12" = "KCinta" O "X9A" O "X10A" = "V4A" //Reseteo salidas UN "X21" SPB NoRS R "V3A" R "V3B" R "KCinta" R "V1A" R "V2A" //Guarda el estado de las etapas U "X8A" S M 2.5 R "X8A" U "X8B" S M 2.6 R "X8B" U "X1A" S M 2.7 R "X1A" U "X2A" S M 3.0 R "X2A" //Devolución del estado de las //etapas NoRS: NOP 0 U "X21" SPB RSet U M 2.5

S "X8A" R M 2.5 U M 2.6 S "X8B" R M 2.6 U M 2.7 S "X1A" R M 2.7 U M 3.0 S "X2A" R M 3.0 RSet: NOP 0