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Índice Automatización de una Célula de Fabricación Flexible i CAPÍTULO 1. ENUNCIADO .................................................................... 1 CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL DE LA CÉLULA DE FABRICACIÓN FLEXIBLE............................................. 2 2.1. Características de la Mercancía a Fabricar ........................................................ 2 2.1.1. Cilindros Neumáticos ................................................................................. 4 2.1.2. Piezas con Tapa ........................................................................................... 5 2.1.3. Características de cada uno de los Elementos de las Piezas ............................................................................................................ 5 2.2. Características Generales de las Estaciones........................................................ 6 2.2.1. Zona de Fabricación ................................................................................... 8 2.2.1.1. Transporte .......................................................................................... 9 2.2.1.2. Estación 1: Módulo de Carga de Camisas ..................................... 10 2.2.1.3. Estación 2: Módulo de Montaje de Componentes ........................ 11 2.2.1.4. Estación 3: Montaje de Culatas ...................................................... 12 2.2.1.5. Estación 4: Verificación .................................................................. 12 2.2.2. Zona de Almacén Intermedio .................................................................. 13 2.2.2.1. Estación 5: Almacén Intermedio .................................................... 14 2.2.2.2. Estación 5: Función de gestión ....................................................... 15 2.2.3. Zona de Expedición .................................................................................. 16 2.2.3.1. Transporte ........................................................................................ 17 2.2.3.2. Estación 6: Módulo de Carga de Bases .......................................... 18 2.2.3.3. Robot 1: Colocación de Piezas sobre la Base................................. 18 2.2.3.4. Robot 2: Expedición de Palets ........................................................ 19 2.2.3.5. Estación 7: Almacén Final .............................................................. 19 2.3. Red de Comunicaciones ...................................................................................... 21 CAPÍTULO 3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTACIÓN DE GESTIÓN ........................................................................ 24 3.1. Descripción general ............................................................................................. 24 3.2. Descripción del hardware de la estación ........................................................... 26 3.2.1. Fuente de alimentación. ............................................................................ 26 3.2.2. Electroválvulas y regulador de presión del aire..................................... 26 3.2.3. Tarjetas de potencia de los motores paso a paso. .................................. 26 3.2.4. Módulos de entradas/salidas directas. .................................................... 27

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Índice

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

i

CAPÍTULO 1. ENUNCIADO .................................................................... 1

CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL DE LA CÉLULA DE

FABRICACIÓN FLEXIBLE............................................. 2

2.1. Características de la Mercancía a Fabricar........................................................ 2

2.1.1. Cilindros Neumáticos ................................................................................. 4

2.1.2. Piezas con Tapa ........................................................................................... 5

2.1.3. Características de cada uno de los Elementos de las

Piezas ............................................................................................................ 5

2.2. Características Generales de las Estaciones........................................................ 6

2.2.1. Zona de Fabricación ................................................................................... 8

2.2.1.1. Transporte .......................................................................................... 9

2.2.1.2. Estación 1: Módulo de Carga de Camisas ..................................... 10

2.2.1.3. Estación 2: Módulo de Montaje de Componentes ........................ 11

2.2.1.4. Estación 3: Montaje de Culatas ...................................................... 12

2.2.1.5. Estación 4: Verificación .................................................................. 12

2.2.2. Zona de Almacén Intermedio .................................................................. 13

2.2.2.1. Estación 5: Almacén Intermedio .................................................... 14

2.2.2.2. Estación 5: Función de gestión ....................................................... 15

2.2.3. Zona de Expedición .................................................................................. 16

2.2.3.1. Transporte ........................................................................................ 17

2.2.3.2. Estación 6: Módulo de Carga de Bases.......................................... 18

2.2.3.3. Robot 1: Colocación de Piezas sobre la Base................................. 18

2.2.3.4. Robot 2: Expedición de Palets ........................................................ 19

2.2.3.5. Estación 7: Almacén Final .............................................................. 19

2.3. Red de Comunicaciones ...................................................................................... 21

CAPÍTULO 3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTACIÓN DE

GESTIÓN ........................................................................ 24

3.1. Descripción general ............................................................................................. 24

3.2. Descripción de l hardware de la estación ........................................................... 26

3.2.1. Fuente de alimentación. ............................................................................ 26

3.2.2. Electroválvulas y regulador de presión del aire..................................... 26

3.2.3. Tarjetas de potencia de los motores paso a paso. .................................. 26

3.2.4. Módulos de entradas/salidas directas. .................................................... 27

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

ii

3.2.5. Módulos de entradas/salidas de los transportes..................................... 28

3.2.6. Módulos Momentum. ............................................................................... 32

3.2.7. El autómata. .............................................................................................. 32

3.2.8. Elementos mecánicos ................................................................................ 33

3.2.8.1. Topes mecánicos............................................................................... 33

3.2.8.2. Enclavamientos ................................................................................ 34

3.2.8.3. Desvios .............................................................................................. 34

3.2.8.4. Paso a paso........................................................................................ 34

3.2.9. Interface de Lectura y escritura de los palets ........................................ 35

3.2.10. Otros elementos......................................................................................... 35

3.2.10.1. Los cabezales de lectura y escritura ............................................... 35

3.2.10.2. Las pastillas de memoria de los palets ........................................... 35

3.3. Configuración de los elementos de la estación. ................................................. 36

3.3.1. Módulos del autómata. ............................................................................. 36

3.3.1.1. Procesador. ....................................................................................... 36

3.3.1.2. Comunicaciones Fipio. .................................................................... 36

3.3.1.3. Comunicaciones por red Fipway. ................................................... 37

3.3.1.4. Módulos de entradas y salidas........................................................ 38

3.3.1.5. Módulos de comunicación con los identificadores

de productos. .................................................................................... 39

3.3.1.6. Módulo de control de ejes paso a paso........................................... 41

3.3.1.7. Módulo de comunicación por Ethernet ......................................... 41

3.3.2. Interface del identificador de productos................................................. 41

CAPÍTULO 4. MANUAL DE FUNCIONAMIENTO.............................. 45

4.1. Puesta en marcha ................................................................................................. 45

4.1.1. Carga de programas a las estaciones...................................................... 45

4.1.2. Modos de funcionamiento ........................................................................ 47

4.1.2.1. Modo Manual Independiente.......................................................... 47

4.1.2.2. Modo Manual Integrado ................................................................. 48

4.1.2.3. Modo Automático Independiente ................................................... 48

4.1.2.4. Modo Automático Integrado .......................................................... 48

4.1.3. Selección del modo de funcionamiento ................................................... 49

4.2. Secuencia de producción..................................................................................... 50

Índice

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

iii

4.3. Producción de piezas ........................................................................................... 52

4.4. Producción de pedidos......................................................................................... 54

4.5. Alarmas ................................................................................................................. 59

4.6. Cómo solucionar las alarmas .............................................................................. 63

4.6.1. Las setas de emergencia ........................................................................... 63

4.6.2. Pedidos o piezas no localizados................................................................ 63

4.6.3. Piezas o pedidos que no corresponden.................................................... 64

4.6.4. Máximo tiempo de operación .................................................................. 64

4.6.5. Fallo por máximos tiempos de automático integrado ........................... 65

4.6.6. Operación de lectura o escritura defectuosa.......................................... 65

4.6.7. Palet vacío y memoria llena ..................................................................... 65

4.7. Arranque en frío de la producción..................................................................... 66

CAPÍTULO 5. PROGRAMA DE AUTÓMATA...................................... 70

5.1. Estructura............................................................................................................. 70

5.1.1. Secciones.................................................................................................... 70

5.1.1.1. Comunicaciones ............................................................................... 70

5.1.1.2. Gestión de piezas .............................................................................. 71

5.1.1.3. Gestión de pedidos ........................................................................... 72

5.1.1.4. Gestión de Magelis........................................................................... 72

5.1.1.5. Tabla compartida ............................................................................. 73

5.1.1.6. Alarmas ............................................................................................. 73

5.1.2. Preliminar.................................................................................................. 73

5.1.3. Grafcet ....................................................................................................... 74

5.1.3.1. Chart ................................................................................................. 74

5.1.3.2. Macroetapa 9.................................................................................... 75

5.1.3.3. Macroetapa 19.................................................................................. 76

5.1.4. Post............................................................................................................. 76

5.1.5. Subrutinas ................................................................................................. 76

5.2. Tratamiento del problema. ................................................................................. 79

5.2.1. Estructura de las tablas de memoria ...................................................... 80

5.2.1.1. Tablas de piezas ............................................................................... 80

5.2.1.2. Tablas de pedidos............................................................................. 82

5.2.1.2.1. Tabla de lanzamiento del pedido ........................................... 83

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iv

5.2.1.2.2. Tablas de pedidos en memoria .............................................. 84

5.2.1.2.3. Tabla de petición de extracción de un

pedido almacenado ................................................................. 87

5.2.1.3. Mapa de la memoria del palet de la zona de

expedición. ........................................................................................ 88

5.2.1.4. Tablas de lectura de palet. .............................................................. 90

5.2.1.4.1. Zona de fabricación: Tabla principal. .................................. 90

5.2.1.4.2. Zona de fabricación: Tabla secundaria. ............................... 91

5.2.1.4.3. Zona de expedición: Tabla principal. ................................... 92

5.2.1.4.4. Zona de expedición: Tabla secundaria. ................................ 93

5.2.1.5. Cola de piezas................................................................................... 94

5.2.1.6. Tablas de volcado de información hacia Magelis......................... 96

5.2.1.7. Tabla de escritura de palets desde Magelis................................... 97

5.2.1.8. Tabla de volcado de datos de pedido terminado

hacia el almacén final. ..................................................................... 98

5.2.2. Los Grafcets ............................................................................................ 100

5.2.2.1. Chart ............................................................................................... 100

5.2.2.2. Las macroetapas ............................................................................ 101

5.2.2.3. La macroetapa de la estación 1..................................................... 102

5.2.2.3.1. Secuencia de acciones ........................................................... 102

5.2.2.3.2. Etapas de ejecución normal ................................................. 108

5.2.2.3.3. Alarmas .................................................................................. 118

5.2.2.3.4. Etapas de control Magelis .................................................... 119

5.2.2.4. La macroetapa de la estación 2..................................................... 122

5.2.2.4.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 122

5.2.2.4.2. Alarmas .................................................................................. 130

5.2.2.5. La macroetapa de la estación 3..................................................... 131

5.2.2.5.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 131

5.2.2.5.2. Alarmas.................................................................................. 137

5.2.2.6. La macroetapa de la estación 4..................................................... 138

5.2.2.6.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 138

5.2.2.6.2. Alarmas .................................................................................. 144

5.2.2.7. Grafcet de la cola de piezas ........................................................... 144

5.2.2.8. La macroetapa de la estación 7..................................................... 148

Índice

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

v

5.2.2.8.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 148

5.2.2.8.2. Alarmas .................................................................................. 155

5.2.2.9. La macroetapa de la estación 6..................................................... 156

5.2.2.9.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 156

5.2.2.9.2. Alarmas .................................................................................. 166

5.2.2.10. La macroetapa de la estación 8..................................................... 166

5.2.2.10.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 167

5.2.2.10.2. Alarmas .................................................................................. 178

5.2.2.11. La macroetapa de la estación 5..................................................... 179

5.2.2.11.1. Etapas de ejecución normal ................................................. 179

5.2.2.11.2. Alarmas .................................................................................. 186

5.2.3. Las secciones: Datos que deben controlarse cada ciclo ....................... 186

5.2.3.1. Comunicaciones ............................................................................. 186

5.2.3.1.1. Comunicación por medio del interface del

transporte de la zona de fabricación................................... 187

5.2.3.1.2. Comunicación por medio del interface del

transporte de la zona de expedición .................................... 188

5.2.3.1.3. Control del acceso al almacén intermedio

desde las estaciones 4 y 8...................................................... 190

5.2.3.1.4. Acceso a la modificación de la tabla de

escritura de los palets ........................................................... 190

5.2.3.2. Gestión de piezas ............................................................................ 191

5.2.3.3. Gestión de pedidos ......................................................................... 193

5.2.3.4. Gestión de Magelis......................................................................... 193

5.2.3.5. Tabla compartida ........................................................................... 194

5.2.3.6. Alarmas ........................................................................................... 194

5.2.4. Subrutinas ............................................................................................... 195

5.2.4.1. SR0 y SR37..................................................................................... 195

5.2.4.2. SR 1 ................................................................................................. 196

5.2.4.3. SR 2 y SR4...................................................................................... 196

5.2.4.4. SR 3 y SR5...................................................................................... 198

5.2.4.5. SR 4 ................................................................................................. 199

5.2.4.6. SR 5 ................................................................................................. 199

5.2.4.7. SR 6 y SR7...................................................................................... 199

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vi

5.2.4.8. SR 7 ................................................................................................. 201

5.2.4.9. SR 8, SR9 y SR10........................................................................... 201

5.2.4.10. SR 9 ................................................................................................. 202

5.2.4.11. SR 10 ............................................................................................... 202

5.2.4.12. SR 11 ............................................................................................... 202

5.2.4.13. SR12, SR13, SR14, SR15, SR16, SR17, SR 18,

SR19, SR20, SR21, SR22, SR23 y SR24....................................... 202

5.2.4.14. SR 25 ............................................................................................... 203

5.2.4.15. SR 26 ............................................................................................... 204

5.2.4.16. SR 27 ............................................................................................... 205

5.2.4.17. SR 28 ............................................................................................... 206

5.2.4.18. SR 29 ............................................................................................... 207

5.2.4.19. SR 30 ............................................................................................... 209

5.2.4.20. SR 31 ............................................................................................... 209

5.2.4.21. SR 32 y SR36.................................................................................. 210

5.2.4.22. SR 33 ............................................................................................... 212

5.2.4.23. SR 34 y SR35.................................................................................. 213

5.2.4.24. SR 35 ............................................................................................... 214

5.2.4.25. SR 36 ............................................................................................... 214

5.2.4.26. SR37 ................................................................................................ 214

5.2.5. Post: Las respuestas del autómata ........................................................ 214

5.3. Control del encendido de las cintas .................................................................. 215

5.3.1. Gestión del bit de encendido de cintas .................................................. 217

5.4. Las tablas de animación. ................................................................................... 218

CAPÍTULO 6. Conclusiones ....................................................................... i

CAPÍTULO 7. Trabajos realizados sobre la célula.................................... 1

7.1. PUESTA EN MARCHA DE LA CELULA DE

FABRICACION..................................................................................................... 1

7.2. HARD ................................................................................................................... 1

CAPÍTULO 8. Bibliografía .........................................................................I

Índice

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

vii

Anexo 1

Anexo 2

Anexo 3

Anexo 4

Anexo 5

Anexo 6: Tomo1.

Anexo 6: Tomo2.

MEMORIA EN CD-ROM

Enunciado

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

1

CAPÍTULO 1. ENUNCIADO

Este proyecto es parte de otro proyecto mucho mayor el cual quiere dar solución a la

puesta en funcionamiento de una línea de fabricación flexible de cilindros de simple

efecto. Es decir, a la automatización de una línea de fabricación, ensamblaje y

verificación que no es una línea en serie sino una serie de acciones a realizar sobre unas

piezas que dependerá del estado de las mismas en cada momento.

La puesta en funcionamiento constará de varias fases diferentes que serán:

a) Un proceso de montaje y cableado de las distintas partes del sistema de

control.

b) El proceso de configuración, creación y depuración del programa de control

de la estación gestora sobre PL7 PRO.

c) La comunicación entre las distintas estaciones y la coordinación de los

procesos de dichas células hasta formar el conjunto de acciones secuenciales

que conforman todo el proceso.

a) En la primera de las fases se detalla el cableado y puesta en funcionamiento del

autómata gestor utilizado en la célula y las partes dependientes del mismo que serán:

La estación 5 con el terminal telefax al que se conectan sus entradas, dos agentes de

bus FIPIO TSX MOMENTUM 170ADM35010, los terminales del propio bus FIPIO y

los dos módulos de identificado de productos.

b) En la segunda fase se detalla el funcionamiento de la línea en las partes

implicadas en este proyecto en sus distintos modos de funcionamiento y el programa de

control de la célula, tanto en forma independiente como en conjunto.

c) La tercera fase explica el proceso de coordinación y comunicaciones necesarias

para que las estaciones atiendan a sus aplicaciones en función del estado de la

producción comunicando su propio estado a las demás.

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2

CAPÍTULO 2. VISIÓN GENERAL DE LA CÉLULA DE

FABRICACIÓN FLEXIBLE

La estación gestora, objeto del presente proyecto, es una de las partes de un conjunto

de estaciones que simulan un proceso productivo completo. La finalidad de todas ellas

en conjunto es la fabricación y expedición de una determinada mercancía constituida

por un conjunto de tres cilindros neumáticos sobre una determinada base. Por lo tanto

podríamos decir que la célula en conjunto constituye una pequeña fábrica destinada a la

produccción y expedición de unas determinadas piezas.

En la figura adjunta podemos ver un ejemplo de la disposición de dichas piezas

sobre el medio de expedición una vez completado el proceso de fabricación.

La célula de fabricación, mediante la solicitud de un determinado pedido de

fabricación, comienza el proceso necesario para

la expedición del mismo.

Un pedido estará compuesto por un máximo

de 3 piezas depositadas sobre una base concreta.

En lo referente al tipo de base para depositar las

piezas a expender tenemos 2 posibilidades,

mientras que con el tipo de pieza a colocar en la

base tenemos 6 posibilidades diferentes.

2.1. Características de la Mercancía a Fabricar

Ya se ha comentado en los párrafos anteriores que la célula de fabricación está

compuesta por una serie de estaciones diferentes que se encargan de realizar cada una

de ellas una operación determinada dentro del proceso productivo. La misión final

consiste en expender un pedido que se haya solicitado fabricar a nuestra pequeña

factoría.

Visión General de la Célula de Fabricación Flexible

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

3

Para poder comentar la función de cada una de las estaciones vamos a partir del

resultado final que se desea obtener con la célula de fabricación completa. Por lo tanto

deberemos conocer las características de las posibles piezas a fabricar y por lo tanto de

las posibilidades de pedidos a solicitar para su expedición.

Los tipos de base posibles para depositar las piezas a expender difieren en el color

de las mismas. Así tenemos la posibilidad de depositar las piezas sobre una base de

color blanco o sobre una base de color negro.

En lo referente a los diferente tipos de piezas que es posible expender podemos

dividirlas en dos grupos diferentes. Por un lado tenemos los cilindros neumáticos y por

otro los cilindros cerrados (otro tipo de pieza similar a las anteriores, también

denominadas piezas con tapa). En el cuadro resumen mostrado a continuación podemos

observar la forma de cada una de las piezas.

Color de la Pieza Negra Roja Metálica

Piezas con Tapa

Piezas sin Tapa

(cilindros

neumáticos)

Igualmente tal y como podemos ver en la figura anterior, dentro de un mismo tipo

de piezas tenemos 3 posibilidades de las mismas según el color que posea cada una de

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4

ellas. Tal y como podemos ver en la mencionada figura, tenemos piezas de color negro,

rojo o metálico; según se desee.

La composición de los dos tipos de piezas (con tapa o sin tapa) se diferencian en la

composición de las subpiezas que, a su vez, las componen. Por lo tanto dependiendo del

tipo de pieza que se desee fabricar el proceso productivo será uno u otro.

2.1.1. Cilindros Neumáticos

Ya hemos comentado que las piezas a fabricar simulan cilindros neumáticos de

simple efecto. Así cada una de las piezas estará formada por los siguientes

subelementos.

• Camisa: Esta pieza constituye la parte exterior o carcasa del cilindro

neumático a fabricar. Este será el soporte del resto de las piezas a colocar en

el proceso de producción.

• Émbolo: Este elemento será el encargado de provocar el desplazamiento del

eje al inyectar aire comprimido sobre el orificio destinado a tal efecto en la

camisa. El diseño de los mismos evitará que el aire se escape a la atmósfera

gracias a una junta que posee en su interior.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

5

• Muelle: Dado que los cilindros neumáticos a fabricar son de simple efecto,

deberemos de provocar el retorno del émbolo a su posición de origen una vez

cortado el flujo de aire comprimido. Así la misión del muelle es la

proporcionar esta fuerza de retorno del émbolo para que éste se recoja.

• Tapa: La camisa del cilindro neumático deberá de ser cerrada para que las

piezas internas no abandonen dicha situación al inyectar aire comprimido al

cilindro neumático. Esta función la llevamos a cabo por medio de la

colocación de la tapa mencionada.

2.1.2. Piezas con Tapa

El otro grupo de piezas que se pueden fabricar mediante la célula de fabricación

flexible son las denominadas como con tapa. Estas piezas están formadas únicamente

por la camisa y una tapa que no posee orificio para la extensión del émbolo.

En estas piezas no será necesaria la colocación de los elementos mencionados en el

apartado anterior, ya que con la camisa se encuentra sólidamente colocada la tapa de la

camisa y por lo tanto tenemos una pieza compacta.

2.1.3. Características de cada uno de los Elementos de las

Piezas

Cada uno de los tres tipos de piezas a fabricar tiene unas características que las

hacen diferentes entre si. Así tenemos diferencias en lo referente a los colores y tamaños

de los elementos que las forman o constituyen. A continuación vamos a comentar cada

una de estas características de cada tipo de pieza.

El diámetro de todas las piezas es el mismo, en cambio la altura ellas no. Debemos

de mencionar que las camisas de color negro tienen una altura menor que las roas y las

metálicas. Por lo tanto en las piezas negras deberemos de instalar unos émbolos con una

longitud más corta que las otras piezas. Los émbolos de menor longitud son de color

metálico, mientras que los émbolos largos son de color negro.

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6

Así, para poder realizar la fabricación de ambos tipos de piezas deberemos de

disponer de los dos tipos de émbolos para colocárselos a las piezas adecuadas.

En lo referente a los muelles no tenemos ningún tipo de diferencia para cada una de

las piezas fabricadas. La diferencia existente en la altura de las diferentes piezas

únicamente diferirá en la compresión del muelle dentro de cada una de las camisas.

En la tabla siguiente podemos ver la relación de elementos de cada una de las piezas

a fabricar.

Tipo de Pieza

Camisa Negra Roja Metálica

Émbolo Metálico (longitud corta)

Negro (longitud larga)

Muelle Standard

2.2. Características Generales de las Estaciones

El montaje o fabricación de las piezas anteriormente comentadas es realizado por

medio de la acción conjunta de todas las estaciones que componen la célula de

fabricación flexible.

Así, de forma automática, se irán realizando la fabricación y expedición de las

diferentes piezas solicitadas a nuestra fábrica. Cada una de las estaciones que

conforman la célula de fabricación flexible poseen una función determinada y concreta

y llevan a cabo un proceso para conseguir montar la pieza con las características

adecuadas según lo anteriormente mencionado.

Visión General de la Célula de Fabricación Flexible

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

7

La fabricación de las piezas se realiza teniendo en cuenta el mantenimiento de un

pequeño stock dentro de la fábrica para poder atender los posibles pedidos. Así en el

almacén de piezas intermedio tendremos acumuladas un pequeño número de piezas

para poder servir pedidos, ordenando la fabricación cuando el número de piezas de un

determinado tipo sea inferior a un margen de seguridad prefijado.

Por el contrario la formación de palets con mercancía se lleva a cabo por medio del

lanzamiento de pedidos de fabricación a la célula de fabricación. Cuando se solicite un

determinado pedido la célula de fabricación realizará las operaciones apropiadas para

componerlo y ser capaz de servirlo.

En la célula de fabricación podemos distinguir tres zonas diferentes.

• Zona de fabricación en la cual se realizará el montaje de cada uno de los

tipos de pieza solicitados por el almacén intermedio.

• Zona del almacén intermedio en la cual se depositarán las piezas fabricadas

hasta que se solicite la expedición de las mismas en un determinado pedido.

• Zona de expedición en la cual se realizarán las operaciones necesarias para

la composición del pedido solicitado.

Todas estas zonas se encuentran coordinadas por medio de un sistema que

podríamos denominar como gestor o coordinador. Dicho elemento es el encargado de

decirle a cada una de las estaciones la operación que debe realizar en cada momento

para llevar a cabo la fabricación completa y efectiva de cada uno de los tipos de piezas.

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8

A continuación vamos a pasar a comentar las características de cada una de las

estaciones para así poder comprender mejor la función de cada una de ellas dentro de la

célula de fabricación.

2.2.1. Zona de Fabricación

En esta zona tenemos situadas las estaciones necesarias para llevar a cabo el

ensamblado de los diferentes elementos que componen la pieza a fabricar en cada

momento. Así tenemos las siguientes estaciones:

a.- Transporte: Encargado del traslado de las piezas de una estación a otra por medio

de un transbordador destinado a tal efecto.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

9

b.- Estación 1: Encargada de la colocación de la camisa deseada en el palet del

transbordador.

c.- Estación 2: Por medio de esta estación podremos colocar el émbolo y el muelle en

las piezas que así lo requieran. La colocación del émbolo se realiza de forma

acorde al tipo de pieza tratada en cada momento.

d.- Estación 3: Esta estación coloca y rosca la tapa a las piezas que así lo requieran,

es decir, en las piezas con tapa no realiza ninguna operación.

e.- Estación 4: Antes de dar por finalizada la fabricación de una determinada pieza se

realiza un test para comprobar que la pieza ha sido fabricada correctamente. Esta

estación se encarga de tal función desechando las que son defectuosas y

permitiendo el resto de proceso para las piezas fabricadas correctamente.

2.2.1.1. Transporte

Para llevar las piezas desde una estación a otra y para

que cada una de ellas realice su función tenemos el

módulo de transporte. Una serie de cintas transportadores,

topes y enclavamientos; aseguran la circulación o

detención de cada uno de los transbordadores de palets

afectados.

Para el desplazamiento de las piezas a lo largo del

recorrido se usan unos transbordadores sobre los cuales se

coloca un palet de transporte metálico.

Sobre dicho elemento deberemos situar una base

plástica dotada de una única hendidura en su parte

central en la cual se adaptan perfectamente las piezas

a fabricar. De este modo las piezas podrán ser

trasladadas de estación a estación de forma segura.

Memoria

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10

Cada uno de los transbordadores posee en su parte inferior una pequeña memoria en

la cual se podrá almacenar la información de la mercancía que transporta. Por medio de

una serie de cabezas lectoras se podrán realizar lecturas y escrituras de información.

En cada una de las estaciones tenemos un tope que

se encargará de detener el transbordador frente a la

entrada de cada una de ellas. Posteriormente, y por

medio de un enclavamiento, se fijará el transbordador

para mantenerlo fijo en la posición correcta. Así las

cabezas lectoras podrán realizar sus operaciones de

lectura y escritura.

En la figura adjunta podemos observar estos elementos. De izquierda a derecha

tenemos en primer lugar la cabeza lectora que leerá la información de la memoria del

transbordador. Posteriormente tenemos el enclavamiento que fija el transbordador en la

posición en la cual se encuentra para que no se desplace. Por último tenemos el tope que

se encarga de detener o liberar el palet según corresponda.

2.2.1.2. Estación 1: Módulo de Carga de Camisas

Esta estación es la encargada de suministrar al elemento de transporte la camisa de

la pieza a fabricar en un determinado momento. En un acumulador se almacenan

apiladas y en orden aleatorio los diferentes tipos de piezas a fabricar. La estación se

encargará de ir sacando camisas de dicho

almacén hasta que se encuentre una pieza con las

características solicitadas. Dentro del mencionado

almacén tendremos tanto las camisas de los

cilindros neumáticos como los cuerpos de los

diferentes tipos de piezas con tapa posibles de

fabricar.

Por medio de una serie de cilindros

neumáticos se atrapan y trasladan las piezas de un

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

11

punto a otro de la estación. La identificación de las características de la pieza tratada en

cada momento se realiza por medio de una serie de detectores ópticos inductivos y

capacitivos capaces de diferenciar las características de cada una de las piezas.

2.2.1.3. Estación 2: Módulo de Montaje de Componentes

Esta estación es la encargada de realizar el montaje de los elementos internos que

componen los cilindros neumáticos fabricados. Por tanto se encargará de colocar el

émbolo adecuado para el tipo de pieza fabricada en cada momento a sí como el muelle

que llevan dichos elementos.

En esta estación tenemos tres almacenes de elementos. Uno para los émbolos

negros, otro para los émbolos metálicos y otro para los muelles. Así la estación recogerá

las piezas necesarias de cada uno de los almacenes en función de la pieza que estemos

fabricando en cada momento. Como es lógico la estación colocará, sobre la camisa ya

colocada en el transbordador, en primer lugar el émbolo apropiado para, posteriormente

colocar el muelle.

En el caso de que sobre el transbordador no

se disponga de una pieza cuya fase de

fabricación no permita la ejecución completa

del proceso la fabricación no se realiza. Así

solamente se colocarán el émbolo y el muelle

sobre las piezas que tengan únicamente

colocada la camisa sobre las mismas.

La estación dispone de un eje sin fin

controlado por medio de un motor paso a paso

y una serie de elementos neumáticos para la ejecución de movimientos discretos.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

12

2.2.1.4. Estación 3: Montaje de Culatas

En los cilindros neumáticos

fabricados deberemos de colocar una

tapa para encerrar y compactar los

elementos internos de los mismos, esta

tapa es el elemento denominado como

culata. Cada uno de los tres tipos

diferentes de cilindros neumáticos

fabricados posee el mismo tipo de

culata. Por lo tanto, todas las piezas que

lleguen a esta estación con el émbolo y

el muelle debidamente colocados deberán de ser tapadas mediante la culata mencionada.

En un almacén se encuentran una serie de culatas. Cuando llega una pieza sobre la

cual la estación debe de actuar una pinza atrapa la pieza para sujetarla. La máquina saca

una culata del almacén y procede a roscarla sobre la camisa del cilindro sujeto. En esta

estación todos los elementos con de tipo neumático.

2.2.1.5. Estación 4: Verificación

Cuando el proceso de fabricación ha terminado la estación 4 se encarga de realizar

un test para comprobar el correcto

funcionamiento del elemento fabricado por

las estaciones que anteriormente han

actuado sobre la pieza en cuestión.

Esta estación recoge la pieza del

transporte y la pasa a un elemento que se

encargará de inyectar aire por la entrada del

cilindro neumático fabricado. Mediante un

sensor se comprobará la distancia de

recorrido que realiza el émbolo del pistón

al mismo tiempo que el retorno del mismo. De este modo podremos determinar si la

pieza fabricada es dada por buena o no.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

13

Si la pieza es considerada como defectuosa será depositada sobre un contenedor que

irá acumulando las piezas defectuosas. En cambio si la pieza está correctamente

fabricada será trasladada a una cinta transportadora que la conducirá hasta la siguiente

estación de la célula de fabricación.

2.2.2. Zona de Almacén Intermedio

Entre la zona de transporte y la zona de expedición tenemos un almacén en el cual

se guardarán las piezas ya fabricadas. Éstas serán mantenidas en él hasta el momento en

el cual se desee cargar dichas piezas en un determinado palet para así poder servir un

determinado pedido dentro de la zona de expedición.

La fabricación de las piezas se realiza

de una en una, por lo tanto la finalización

de las mismas no se realizará

consecutivamente sino que se realizará de

forma secuencial y, lo que es más, aleatoria

(una pieza puede tener una serie de

incidencias que impida la realización de

una fase de la fabricación en el primer

intento).

Igualmente en la zona de expedición podemos tener activos varios pedidos. Las

piezas que lo compondrán no tienen porque llegar al mismo tiempo que el transbordador

hasta el punto de carga de piezas. Esta situación podríamos decir que sería demasiado

casual e inesperada.

Por tanto será necesaria la existencia de una zona de almacenaje para mantener las

piezas hasta el momento de colocarlas en un palet. De este modo cuando debamos

colocar una pieza sobre el palet del pedido podremos realizar la operación si dicha pieza

se encuentra en la zona del almacén intermedio.

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14

Esta función la realiza una única estación. Ésta recibirá las piezas desde la cinta

transportadora de salida de la estación de verificación anteriormente comentada y las

entregará en otro tramo que la conducirá hasta la zona de expedición de pedidos.

a.- Estación 5: Estación encargada de realizar el almacenaje de las piezas sueltas ya

fabricadas hasta el momento de expedición de las mismas.

2.2.2.1. Estación 5: Almacén Intermedio

Esta estación será la encargada de realizar el almacenaje de las piezas sueltas ya

fabricadas hasta el momento de expedición de las mismas. Recibirá las piezas desde la

cinta transportadora de salida de la estación de visualización anteriormente comentada y

las entregará en otro tramo que la conducirá hasta la zona de expedición de pedidos.

El almacén intermedio posee 16 posiciones sobre las cuales colocará las piezas para

mantenerlas en él durante el tiempo necesario.

Dichas posiciones se encuentran distribuidas en

una matriz plana de 4 filas y 4 columnas.

Para el desplazamiento de las piezas desde la

entrada hasta la matriz de posiciones y desde ésta

última a la salida de la estación se dispone de dos

motores paso a paso. De este modo, y por medio

de 2 ejes perpendiculares de desplazamiento,

podemos realizar hasta cualquiera de los puntos

de dicho almacén intermedio.

Las piezas podremos cogerlas y depositarlas por medio de una ventosa de succión,

que hace vacío sobre las mismas y las sujeta, mientras que por medio de un cilindro

neumático podremos alzar y bajar las piezas para así poder realizar de forma segura las

traslaciones de las mismas.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

15

2.2.2.2. Estación 5: Función de gestión

Además de la función de almacenaje intermedio de las piezas en un pequeño stock,

para servir los pedidos activos en cada momento, es el autómata de esta estación junto

con todos los periféricos controlados por él, el encargado de la labor de gestión y

coordinación de todos los procesos de fabricación. Esta labor es la que desglosaremos a

lo lago de todo este documento y analizaremos las decisiones alcanzadas durante el

proceso de programación y depurado del programa.

El objetivo de la estación gestora, es que todo funcione cuando y como debe ser, es

decir, que ambas zonas, tanto la de fabricación como la de expedición, estén en

comunicación constante entre sí en cuanto a la información que deben intercambiarse, y

también físicamente por medio de la coordinación de las secuencias de producción.

Así, se debe coordinar por una parte, los movimientos y procesos de la elaboración

de las piezas propiamente dichas, por otra parte la gestión de los pedidos activos en cada

momento y los que están todavía sin entrar en la cadena de expedición, y por último el

intercambio físico de una pieza terminada a través del almacén intermedio para su

colocación en el palet del pedido que solicitó su fabricación.

Para tener una información fiable de todo este flujo de operaciones, se dispone de

unos identificadores de productos consistentes en unas memorias regrabables

incrustadas en cada transbordador, sobre la que se volcará toda información relevante

relativa al proceso de fabricación o producción de la pieza o pedido que el transportador

está gestionando.

Las operaciones sobre dichas memorias, encaminadas a la lectura, comprobación y

escritura de la información que llevan, será otra de las tareas a desarrollar por la

estación gestora teniendo en cuenta que existen ocho estaciones sobre las que se

realizan operaciones de distinto tipo ( 4 en la zona de fabricaión y otras 4 en la de

expedición ) y únicamente disponemos de dos conexiones al autómata, es decir, que

cada conexión gestiona 4 cabezales de lectura y, por lo tanto deben controlarse como

recurso compartido. Así mismo, la información relevante a manejar en las estaciones de

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16

la zona de fabricación, es distinta a la que se utiliza en la zona de expedición lo que

complica la gestión y el intercambio de la información.

2.2.3. Zona de Expedición

Por último en la célula de fabricación flexible tenemos los elementos las estaciones

destinadas a realizar las funciones de expedición de los pedidos solicitados a la misma.

Las estaciones o elementos que componen está sección son las siguientes:

a.- Transporte: Este elemento, al igual que ocurría en la zona de fabricación será el

encargado de trasladar los palets de una estación a otra para que así cada una de

ellas pueda realizar su función.

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17

b.- Estación 6: Esta estación será la encargada de realizar la colocación encima del

palet de transporte interno de las bases sobre las cuales se servirán los pedidos de

piezas solicitadas.

c.- Robot 1: Por medio de dicho robot se cogerán las piezas entregadas por el

almacén intermedio para poder colocarlas sobre los orificios de la base del palet de

transporte interno situado en la zona de influencia de la misma.

d.- Robot 2: Este segundo robot será el encargado de tomar el pedido (conjunto de

base más las piezas correspondientes) ya completado para ser expedido de forma

que abandone la célula de fabricación flexible.

e.- Estación 7: Esta estación almacenará los pedidos ya formados pedido (conjunto

de base más las piezas correspondientes) sobre los palets utilizados para el

transporte interno de la célula de fabricación flexible hasta el momento en el cual

deban de ser expedidos.

2.2.3.1. Transporte

La forma del módulo de transporte de la zona de expedición posee unas

características muy similares a las del módulo de transporte de la zona de fabricación

comentado en el apartado 2.2.1.1. titulado como

“Transporte” y que está situado más atrás.

La diferencia con dicho módulo de transporte estriba

únicamente en el número de piezas transportadas por cada

transbordador que circula por el mismo. En el transporte

de la zona de fabricación únicamente transporta una pieza

(se fabrican de una en una). Por el contrario en el

transporte de la zona de expedición, comentada en el

presente apartado, se transporta 3 piezas diferentes en un

transbordador. Esta situación es fácilmente comprensible dado que en esta segunda fase

estamos tratando los pedidos ya formados y estos están compuestos por 3 piezas.

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18

2.2.3.2. Estación 6: Módulo de Carga de Bases

Esta estación será la encargada de dotar al

palet situado a su entrada de la base sobre la cual

irán depositadas las piezas fabricadas. Esta

estación necesitará disponer de un palet vacío

para poder depositar dicho elemento.

La estación posee dos alimentadores internos

sobre los cuales deberemos introducir cada uno

de los dos tipos de base posibles, uno en cada uno

de ellos. La situación de cada uno de los tipos de

base debe ser la mostrada en la figura adjunta.

Por medio de una serie de cilindros neumáticos y unas ventosas de vacío tendremos

la posibilidad de trasladar las piezas de un punto a otro hasta colocarlas sobre el palet de

la entrada.

2.2.3.3. Robot 11: Colocación de Piezas sobre la Base

Dicho elemento, en el momento de realización del presente proyecto fin de carrera

no se encuentra todavía instalado por lo que su función es realizada de forma manual

con el apoyo de una pantalla de explotación Magelis.

Dicho robot será el encargado de recoger cada una de las piezas entregadas por el

almacén intermedio (estación 5) para depositarlas en la posición correcta dentro de la

base del palet situado en la posición de dicho robot.

1 En el momento de la ejecución del presente proyecto fin de carrera, la función de este robot (Colocación de Piezas sobre la Base) junto con la función del robot 2 (Expedición de Palets) está previsto que sea realizada por un único robot. Éste último elemento se encuentra dotado de una garra diseñada específicamente para la manipulación de los elementos que debe tomar en cada punto. El robot destinado finalmente para esta operación no se encuentra instalado, por lo cual su utilización dentro del proceso productivo es imposible.

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19

2.2.3.4. Robot 22: Expedición de Palets

Dicho elemento, en el momento de realización del presente proyecto final de carrera

no se encuentra todavía instalado por lo que su función es realizada de forma manual

con el apoyo de una pantalla de explotación Magelis.

Este segundo robot será el encargado de recoger la mercancía del palet de su zona

de influencia para depositar en un punto en el cual se considerará por expedida la

mercancía. Dicho robot tomará el conjunto formado por la base más las tres piezas que

se encuentren situados sobre el mismo.

2.2.3.5. Estación 7: Almacén Final

En ésta última estación será el lugar en el cual se vayan almacenando los palets

sobre los cuales se colocará o está colocada la

mercancía. Dicho almacén contendrá los palets

vacíos usados posteriormente para el transbordo

de los pedidos dentro de la zona de transporte.

Igualmente, en el mismo también podremos

almacenar los palets con un pedido ya formado

hasta el momento en el cual deban de ser

servidos o expendidos fuera de la célula de

fabricación flexible. Este almacén posee la

forma característica de un almacén de

estanterías elevadas.

La expedición de los pedidos, es de suponer que se realizará de forma conjunta para

varios de ellos por medio de un camión u otro sistema de transporte. Por lo tanto cuando

éste último llegue hasta la célula de fabricación deberemos proporcionar todos los

pedidos ya fabricados y compuestos que deban ser expedidos hacia el mismo. Al igual

2 En el momento de la ejecución del presente proyecto fin de carrera, la función de este robot (Expedición de Palets) junto con la función del robot 1 (Colocación de Piezas sobre la Base) está previsto que sea realizada por un único robot. Éste último elemento se encuentra dotado de una garra diseñada específicamente para la manipulación de los elementos que debe tomar en cada punto. El robot destinado finalmente para esta operación no se encuentra instalado, por lo cual su utilización dentro del proceso productivo es imposible.

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20

que sucedía con el caso del almacén intermedio de la estación 5, el conjunto de pedidos

que deban ser expedidos en un determinado momento no tienen por qué coincidir con la

secuencia de paso por el punto de expedición. También es posible que el momento de

expedición de un determinado pedido sea bastante posterior al de composición del

mismo. Por lo tanto será necesaria la utilización de un almacén en el cual podamos

almacenar los palets con pedido.

El almacén de estanterías elevadas dispone de 72 posiciones de almacenamiento.

Gracias a su estructura modular dicho número podría ser ampliado o reducido de una

forma sencilla el número de lugares de almacenamiento disponibles. El almacén consta

de 2 filas de estanterías, las cuales están separadas por un corredor estrecho.

Para manejar de modo totalmente automático los distintos lugares de

almacenamiento se dispone de un dispositivo de servicio de estanterías que puede

acceder mediante 2 ejes a cualquiera de las posiciones del mencionado almacén. Dichos

ejes se encuentran controlados por medio de un servocontrolador que actúa sobre 2

motores, uno para cada uno de los ejes.

La carga y descarga de los palets sobre cada uno de los puestos se realiza por medio

de un brazo telescópico que al introducirse por la parte interior de los palets es capaz de

tomarlos en posesión o dejarlos. Este elemento se encuentra controlado por medio de un

motor de corriente continua discretamente controlado.

Igualmente esta estación debe ser capaz de recoger y dejar palets sobre el

transbordador situado en la entrada de la misma. Para ello dispone de un cargador

formado por dos cilindros neumáticos que realizan las operaciones oportunas de

traslado de palets que en cada momento se precisen.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

21

2.3. Red de Comunicaciones

155.210.154.

155.210.154.25

155.210.154.155.210.154.

155.210.154.155.210.154.

Caja red Fipway Cable Fipway

Autómata

Red Ethernet

Módulo conex. Ethernet

Resto red

Etherne

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22

Todos los elementos de que componen la célula de fabricación flexible se

encuentran conectados entre si por medio de una red de comunicación industrial.

Además a dicha red también tenemos conectados una serie de ordenadores mediante los

cuales tendremos la posibilidad de conectarnos a cualquiera de los autómatas de la

célula de fabricación flexible.

Se ha utilizado una red FIPWAY de la casa Schneider en bus a la que van

conectados los 7 autómatas que se encuentran en la célula y 3 PC´s por medio de una

tarjeta Fipway isa. El bus comienza en la estación 1 (en la caja Fipway situada junto a

ella, se coloca un terminador) y acaba en la estación 7. Los ordenadores con tarjeta

Fipway ocupan las posiciones 8, 9 y 10 de la red, respectivamente. Ésta es la estructura

usual para este tipo de redes, aunque sería recomendable una configuración en anillo

para prevenir posibles cortes de la red entre dos estaciones. Podría cerrarse el anillo

quitando los terminadores de las cajas Fipway de las estaciones 1 y 7 y uniéndolas con

un cable.

La red Fipway permite un flujo de datos binario de 1 Mb/s. Cada uno de los equipos

conectados a la red está identificado en el bus por un nº 0..63.

0: Reservado al árbitro del bus.

63: Para el terminal de explotación.

1..62: Para el resto de equipos/autómatas.

Además, el autómata 5 dispone de un módulo de conexión Ethernet y tiene su

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

23

propio IP, con lo que se puede conectar a él a través de esa red o bien conectar con otros

autómatas a través del puente Ethernet / Fipway que posee. Este hecho amplía

notablemente las posibilidades de comunicación con la célula de fabricación, dado que

nos podremos conectar a la misma por medio de la red INTERNET.

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24

CAPÍTULO 3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTACIÓN

DE GESTIÓN

La estación gestora de la producción es la estación 5 que, además, es la encargada

de controlar los transportes, de realizar todas las tareas de lectura y escritura de los

palets y de coordinación de los recursos compartidos involucrados en las

comunicaciones.

Para realizar todas estas tareas, el autómata tiene a su disposición una serie de

recursos físicos que pasamos a describir de forma general.

3.1. Descripción general

(A). El elemento central sobre el que se

agrupan los demás, es el

autómata. Es el elemento

principal encargado de captar las

entradas digitales de los sensores,

activar las salidas, normalmente a

relé, gestionar todos los procesos

mediante su programa interno,

servir las comunicaciones de los

distintos buses de campo como el

bus Fipio conectado a su vía 0,

etc.

(B). Los ojos del autómata, son los

sensores. Éstos son todos ellos

digitales y se componen de 14 entradas digitales conectadas a él mediante un

módulo TeleFast y, además, otras 25 entradas gestionadas por los dos

módulos Momentum esclavos de bus Fipio.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

25

(C). Los actuadores de la estación son sus salidas. Dispone de 4 salidas cableadas

directamente sobre el módulo de salidas así como otras 24 a través de los

Momentum antes mencionados y que mueven los distintos elementos del los

transportes.

(D). Los accionamientos controlados por las salidas del autómata son, muchos de

ellos, neumáticos. Esto implica que cada uno de ellos debe tener una

electroválvula y, al menos en grupos, un regulador de la presión del aire. En

el grupo de salidas directas del autómata tenemos 3 salidas neumáticas

simples, y en ambos grupos de los transportes se localizan 5 válvulas

neumáticas simples y tres dobles aunque utilizadas como simples,

disponiendo, así de 11 salidas simples.

(E). Para la propia comunicación con los elementos de entradas y salidas de los

transportes, es necesario el uso de dos módulos Momentum, conectados a un

bus Fipio como esclavos. Este bus está compuesto por los dos módulos

mencionados, una caja de conexión adicional para un terminal Magelis, unos

6 metros de cable y dos terminadores de línea.

(F). Otra función de la estación gestora es la de recibir y almacenar información de

forma segura en los transbordadores. Éstos van provistos de unas memorias

regrabables EEPROM que mantienen la información. Estas operaciones son

lanzadas por el autómata a través de sus dos módulos TSX SCY 21601

conectados cada uno de ellos, a través de tarjetas PCMCIA TSX SCP 114,

con un interface IVI-KHD2-4HRX y que, a su vez, gestionan 4 cabezales

inductivos de lectura/escritura IVI-GM-VI. Eso nos hace el total de los 8

cabezales, uno por estación.

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26

3.2. Descripción del hardware de la estación

3.2.1. Fuente de alimentación.

Dispone de 3 funetes de alimentación, una para el conjunto de los

sensores y accionadores del almacén y otras dos una para cada uno de

los transportes con sus salidas correspondientes.

En el caso de la fuente del almacén, es la encargada de

suministrar la corriente a las tarjetas de potencia, a los módulos de entradas y salidas, a

los motores de continua que activan las cintas transportadoras correspondientes al tramo

del almacén de la estación 5. Todas ellas son fuentes Siemens SITOP power 5 de

24V/5A.

3.2.2. Electroválvulas y regulador de presión del aire.

Estos elementos son los encargados de suministrar la potencia

neumática suficiente para activar las salidas.

Tenemos en total 25 electroválvulas, 3 en el frontal de la estación 5

para los elementos neumáticos del almacén, y 11 en cada uno de los

frontales del panel de los transportes, para sus respectivos

enclavamientos, topes, etc.

3.2.3. Tarjetas de potencia de los motores paso

a paso.

Son dos tarjetas de PORTESCAP ESD-1200 cuya misión es

suministrar la corriente necesaria a los accionamientos mecánicos de los

ejes paso a paso.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

27

3.2.4. Módulos de entradas/salidas directas.

Los módulos de precableado de las entradas y

salidas se encuentran duplicados. Esto es así porque

unos fueron instalados por Festo durante el montaje de

la célula y los otros fueron cableados posteriormente.

Los módulos de precableado de Festo (K-0997 y K-

25966) integran cada un de ellos entradas y salidas en el mismo módulo. Esta

configuración no está soportada por los autómatas de Telemecanique y, en

consecuencia, debieron ser separados en entradas, por un lado, y salidas, por el otro.

Las salidas, al ser muy pocas, en concreto 4, fueron

cableadas directamente al módulo TSX DSY 08R5A,

pero la mayor cantidad de entradas obligó a una

solución más eficiente como fue el cableado a un

módulo TeleFast de Telemecanique que ya puede ser

conectado, mediante su manguera de cables,

directamente al autómata.

El módulo TeleFast , en un módulo de entrads ABE-7H16R31 para 16 entradas al

que están cableadas todas las correspondientes a la estación 5.

El mapa de entradas/salidas directas al autómata incluidas las de TeleFast, son:

Denominación

Festo

Numeración

autómata

MODULO 0

ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTOMATA

I 0,0 Seta emergencia %I 1,0

I 0,1 Marcha %I 1,1

I 0,2 Manual/Automatico %I 1,2

I 0,3 Independiente/integrado %I 1,3

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28

I 0,4 Reset %I 1,4

I 0,5 Capacitivo a la salida %I 1,5

I 0,6 Capacitivo a la entrada %I 1,6

I 0,7 Inductivo a la entrada %I 1,7

SALIDA DENOMINACION SALIDA

AUTOMATA

O 0.0 Bajar pistón %Q 2,0

O 0.1 Abrir tope paso piezas %Q 2,1

O 0.2 Vacío para coger la pieza %Q 2,2

O 0.3 Cinta transportadora

estación 5

%Q 2,3

MODULO 1

ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTOMATA

I 1,0 Óptico a la entrada %I 1,8

I 1,1 Pistón arriba %I 1,9

I 1,2 Pistón abajo %I 1,10

I 1,3 Vacío en el brazo %I 1,11

I 1,4 tope abierto coge pieza %I 1,12

I 1,5 Óptico en el tope %I 1,13

Al mismo tiempo también serán considerados componentes hardware de la estación

5 a pesar de estar montados sobre otro frontal, los elementos controlados por esta

estación, y son los siguientes:

3.2.5. Módulos de entradas/salidas de los transportes.

Igual que nos ocurría con los módulos de entradas/salidas del frontal de la estación

5, los módulos de precableado de Festo incorporan por igual entradas y salidas. En este

caso no usaremos TeleFast porque los módulos se encuentran demasiado lejanos. Para

solventar este problema el cableado tanto de las entradas con de las salidas se hará

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

29

mediante dos módulos Momentum, uno para cada

transporte. Estos Elementos de precableado, son en

realidad, esclavos de bus Fipio, a través del cual son

controlados.

El mapa de entradas/salidas de los Momentum son:

Transporte de la zona de piezas

Denominación

Festo

Numeración

autómata

MODULO 0

ENTRADA DENOMINACIÓN ENTRADA

AUTÓMATA

I 0,0 Palet en estación 1 %I\0.2.1\0.0

I 0,1 Palet en estación 2 %I\0.2.1\0.1

I 0,2 Palet en estación 3 %I\0.2.1\0.2

I 0,3 Palet en estación 4 %I\0.2.1\0.3

I 0,4 Sensor de desvío activo %I\0.2.1\0.4

I 0,5 Palet en desvío %I\0.2.1\0.5

I 0,6 %I\0.2.1\0.6

I 0,7 Emergencia transporte 1 %I\0.2.1\0.7

SALIDA DENOMINACION SALIDA

AUTOMATA

O 0.0 Enclavamiento en estación

1

%I\0.2.1\0.16

O 0.1 Enclavamiento en estación

2

%I\0.2.1\0.17

O 0.2 Enclavamiento en estación

3

%I\0.2.1\0.18

O 0.3 Enclavamiento en estación

4

%I\0.2.1\0.19

O 0.4 Activación del desvío %I\0.2.1\0.20

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30

O 0.5 Tope de la estación 1 %I\0.2.1\0.21

O 0.6 Tope de la estación 2 %I\0.2.1\0.22

O 0.7 Tope de la estación 3 %I\0.2.1\0.23

MODULO 1

ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTÓMATA

I 1,0 Marcha de transporte 1 %I\0.2.1\0.8

I 1,1 Ind/Integrado en trasnsporte

1

%I\0.2.1\0.9

I 1,2 Reset en transporte 1 %I\0.2.1\0.10

I 1,3 Man/Automático transporte

1

%I\0.2.1\0.11

MODULO 1

ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTÓMATA

O 1,0 Tope de la estación 4 %I\0.2.1\0.24

O 1,1 Tope del desvío %I\0.2.1\0.25

O 1,2 %I\0.2.1\0.26

O 1,3 Cintas 1 y 2 transporte 1 %I\0.2.1\0.27

O 1,4 Cintas 3, 4 y 5 transporte 1 %I\0.2.1\0.28

Transporte de la zona de pedidos

Denominación

Festo

Numeración

autómata

MODULO 0

ENTRADA DENOMINACION ENTRADA

AUTÓMATA

I 0,0 Palet en estación 6 %I\0.2.2\0.0

I 0,1 Palet en estación 8 %I\0.2.2\0.1

I 0,2 Palet en estación 9 %I\0.2.2\0.2

I 0,3 Palet en estación 7 %I\0.2.2\0.3

I 0,4 Sensor de desvío activo %I\0.2.2\0.4

I 0,5 Palet en desvío %I\0.2.2\0.5

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

31

I 0,6 %I\0.2.2\0.6

I 0,7 Emergencia transporte 2 %I\0.2.2\0.7

SALIDA DENOMINACION SALIDA

AUTOMATA

O 0.0 Enclavamiento estación de

placas

%I\0.2.2\0.16

O 0.1 Enclavamiento estación

robot 1

%I\0.2.2\0.17

O 0.2 Enclavamiento estación

robot 2

%I\0.2.2\0.18

O 0.3 Enclavamiento estación

almacén

%I\0.2.2\0.19

O 0.4 Activación del desvío %I\0.2.2\0.20

O 0.5 Tope de la estación de

placas

%I\0.2.2\0.21

O 0.6 Tope de la estación del

robot 1

%I\0.2.2\0.22

O 0.7 Tope de la estación del

robot 2

%I\0.2.2\0.23

MODULO 1

ENTRADA DENOMINACIÓN ENTRADA

AUTÓMATA

I 1,0 Marcha de transporte 2 %I\0.2.2\0.8

I 1,1 Ind/Integrado en trasnsporte

2

%I\0.2.2\0.9

I 1,2 Reset en transporte 2 %I\0.2.2\0.10

I 1,3 Man/Automático transporte

2

%I\0.2.2\0.11

I 1,4 Optico en robot 1 %I\0.2.2\0.12

I 1,5 Optico en robot 2 %I\0.2.2\0.13

I 1,6 Optico en robot almacén %I\0.2.2\0.14

MODULO 1

ENTRADA DENOMINACIÓN ENTRADA

AUTÓMATA

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

32

AUTÓMATA

O 1,0 Tope de la estación de

placas

%I\0.2.2\0.24

O 1,1 Tope del desvío %I\0.2.2\0.25

O 1,2 %I\0.2.2\0.26

O 1,3 Cintas 1 y 2 transporte 2 %I\0.2.2\0.27

O 1,4 Cintas 3, 4 y 5 transporte 2 %I\0.2.2\0.28

3.2.6. Módulos Momentum.

Como he mencionado, son módulos de precableado esclavos de un bus Fipio,

conectado al autómata a través de la vía 0 del módulo del procesador.

El módulo adaptador de bus Fipio de los Momentum 170 ADM 350 10 es el 170

FNT 110 01 que es el interface que comunica con el autómata.

3.2.7. El autómata.

Es un TSX Premium 57352 en el que se han instalado una serie de módulos.

(A). Un módulo de 16 entradas digitales TSX DEY 16FK cableadas mediante

terminal TeleFast a los módulos de precableado K-0997 y K-25966 de Festo.

(B). Un módulo de 8 salidas a relé TSX DSY 08R5A.

(C). Dos módulos de comunicaciones TXS SCY 21601 para tarjetas PCMCIA

donde van conectadas sendas tarjetas TSX SCP 114 RS 485 MP compatibles

con RS 422 configuradas en modo caracteres. Los cables de conexión son

TSX SCP CX 4030.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

33

(D). Un módulo de comando de ejes para motores paso a paso TSX CFY 21 capaz

de gobernar dos motores y por lo tanto el movimiento en dos ejes de

coordenadas.

(E). Un módulo acoplador TCP/IP TSX ETY 110 para comunicación por medio de

red Ethernet.

(F). Elementos de conexionado del bus Fipio gestionado a través de la vía 0 del

procesador como son 6 metros de cable trenzado apantallado, tres conectores

DCTAP conformes con el standard IEC 1158-2 y dos terminadores de línea

que pueden ser simplemente dos resistencias de 150 Ω.

3.2.8. Elementos mecánicos

Los elementos mecánicos controlados por al estación gestora del sistema, son los

referentes a los transportes de ambas zonas. Si bien, físicamente, también controla los

elementos mecánicos del almacén intermedio, en el desarrollo de este proyecto

únicamente nos ocuparemos de la parte de gestión de los dos transportes y por lo tanto,

si se requiere mayor información acerca de los elementos controlados de la estación 5,

deberá acudirse a la memoria del proyecto que se está realizando sobre la dicha estación

tratada como almacén.

Los elementos mecánicos de los transportes son casi idénticos tanto para la zona de

fabricación como para la zona de expedición y, además, casi todas las estaciones poseen

los mismos accionamientos. Vamos a detallar los comunes para todas las estaciones y

después particularizaremos.

3.2.8.1. Topes mecánicos

Cada una de las estaciones, las 8, y además, ambos desvíos, tienen un

tope metálico cuya misión es retener un palet en la estación para realizar

sobre él las operaciones que sean necesarias. No es sino un gatillo

accionado neumáticamente por una electroválvula de simple efecto.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

34

Hemos dicho que tenemos una por estación más dos por los desvíos, nos hacen un

total de 10 topes.

3.2.8.2. Enclavamientos

Otro elemento común a todas las estaciones pero que no poseen

los desvíos, son los enclavamientos. Son unos gatillos también

neumáticos, cuya función es asegurar el palet en una posición

determinada para que pueda ser leído correctamente y saber

exactamente su posición para realizar las operaciones con seguridad.

Además también levanta físicamente el trasbordador de la cinta

transportadora, lo que reduce el rozamiento y el consumo de

corriente de los motores de continua.

Hemos dicho que tenemos un enclavamiento por estación, lo que nos suma un total

de 8 enclavamientos.

3.2.8.3. Desvios

Después nos aparece un dispositivo montado al lado de la cinta transportadora cuya

misión es desviar o no el palet por la pequeña cinta que comunica la dos cintas

principales. Este camino acortado no se utiliza al finalizar este proyecto pero se espera

que se incluya en los siguientes. Esto nos suma 2 elementos más.

3.2.8.4. Paso a paso

Por último tenemos un elemento digamos paso a paso, situado al final de la cinta de

salida del almacén, cuya función es sacar las piezas que le llegan al futuro robot, de una

en una, para que no se la acumulen y la garra de dicho robot tenga margen para sujetar

las piezas.

Esto nos hace un total de 21 elementos mecánicos que deben ser accionados por

electroválvulas y 3 que corresponden al propio almacén y que no explicaremos, 24. Si

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

35

retrocedemos al apartado 3.2.2. donde explicábamos las electroválvulas, leemos que

disponemos de 25, con los que todavía nos sobra una.

3.2.9. Interface de Lectura y escritura de los palets

Los interfaces de lectura y escritura de los palets son dos y están situados cada uno

en un panel frontal del transporte al que corresponden. Sus características técnicas se

describen en el Anexo 3 apartado 1.1. Decir que comunica en RS 485 y enlaza el

módulo TSX SCP 21601 con los cabezales.

3.2.10. Otros elementos

3.2.10.1. Los cabezales de lectura y escritura

Son loe elementos que realizan la operación de alimentación de las

pastillas de memoria insertadas en los palets y las acciones de lectura y

escritura sobre las mismas.

Son 8 cabezales, uno por estación, y del modelo IVIH-18GM-VI.

3.2.10.2. Las pastillas de memoria de los palets

Son unos elementos electrónicos que tienen la función de

recibir las ondas magnéticas que le van a dar la alimentación, y

de guardar la información que le será transmitida por medio de

los cabezales de lectura y escritura.

Estas pastillas y su funcionamiento están ampliamente

explicados en la referencia bibliográfica 27, páginas 401 a 408, decir que el modelo es

IDC 12 de 1K.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

36

3.3. Configuración de los elementos de la estación.

Los módulos del autómata deben ser configurados anteriormente a cualquier posible

actuación sobre la estación, así como otros elementos que se verán más adelante.

La descripción de la configuración será somera en los campos que no involucren mi

trabajo y más exhaustiva en los campos en se haya basado el proyecto.

3.3.1. Módulos del autómata.

En los módulos del autómata hay, por norma

general, dos pantallas por cada uno de ellos, una

de configuración y otra de depuración, que

únicamente es visible en modo conectado.

Dispone de 7 módulos incluido el propio

procesador.

3.3.1.1. Procesador.

En esta zona debemos configurar

básicamente, si queremos que las palabras de la

memoria interna se borren al reiniciar el autómata y si se dispone o no de una tarjeta de

memoria y cuanta memoria adicional va a introducir esa tarjeta en el sistema.

3.3.1.2. Comunicaciones Fipio.

Es necesario configurar los módulos Momentum en esta pantalla.

Para ello únicamente se hace doble clic sobre el círculo de la rama y se creará un

nuevo esclavo de bus Fipio de la lista que aparece. Para nuestro caso están configurados

los dos módulos Momentum en las posiciones 1 y 2 y una tarjeta PCMCIA para colgar

un terminal Magelis.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

37

3.3.1.3. Comunicaciones por red Fipway.

Para las comunicaciones por red Fipway, se utiliza una tarjeta PCMCIA TSX FPP

20 conectada a la vía 1 del módulo del procesador del autómata, quedando la vía 0

como la propia para conexión UnitelWay. En las figuras adjuntas se muestra la

configuración requerida para cada tipo de enlace por medio de las dos pantallas.

En estas dos pantallas de configuración deben introducirse los datos

correspondientes a este tipo de conexión.

En la primera pantalla deben introducirse la velocidad de comunicación, el tipo de

función (maestro o esclavo) del autómata y la paridad.

En la segunda pantalla primero

deberemos seleccionar el tipo de tarjeta

gestora de la comunicación Fipway que en

nuestro caso será la TSX FPP 20.

Este tipo de tarjetas tienen unas características similares a las utilizadas en los

módulos TSX SCY 21601 descritos en el apartado 0 y que se detallan con más

profundidad en el Anexo 1. Tienen una diferencia importante en su configuración y es

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

38

que, antes de ser insertadas en la vía del autómata debe ser establecido el punto de red

Fipway mediante cuatro selectores. Estos tienen forma de ruleta, los dos primeros

establecen el número de la red, en nuestro caso será el 1 y los dos segundos el número

del punto de conexión en la red, que para nosotros será el 5.

Una vez hecho esto se procede a la inserción y atornillado de la tarjeta en el

autómata y se pasa a configurarla. Para ello se introducen los datos relacionados con el

tipo de intercambio de información entre las estaciones colgadas de bus Fipway, que

pueden ser:

-. Sin datos comunes,

-. Por medio de palabras comunes y el número de red, o bien,

-. Por medio de tabla compartida, como es nuestro caso. Además deben introducirse

la dirección de inicio de la tabla compartida, la dirección de inicio de las palabras

accesibles como escritura de la estación 5 y la cantidad de palabras que se van a poder

escribir.

3.3.1.4. Módulos de entradas y salidas.

El módulo de entradas y el módulo de salidas solamente pueden configurar el valor

del filtrado para depurar los ruidos en el caso de las entradas, el valor de retorno en el

caso de las salidas y la tarea MAST o FAST en el que están utilizadas en ambos casos.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

39

3.3.1.5. Módulos de comunicación con los

identificadores de productos.

Sobre los identificadores de productos se basa la parte principal de este proyecto, así

que esta parte se describirá con mayor detalle.

Características

Las características técnicas tanto de los módulos TSX SCY 21601 como de las

tarjetas PCMCIA TSX SCP 114 MP,

pueden consultarse en el Anexo 1 al final

del documento.

Configuración

Sobre el módulo de comunicaciones

TSX SCY 21601, se conecta una tarjeta

PCMCIA TSX SCP 114 RS485 MP

compatible con RS422 por la vía 1 ya

que la vía 0 es integrada por el propio

módulo. Para descargar un poco la memoria del autómata la vía 0 se queda sin

configurar.

En esta pantalla de configuración del módulo deben tenerse en cuenta, además, las

características del interface, el tipo de tarjeta insertada y el módulo va a estar conectado.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

40

Las características del interface se describirán en el apartado 3.3.2. . pero las que nos

condicionan la configuración de este módulo las iremos mencionando. Además de ellas

mencionaremos las de la tarjeta a través de la que vamos a enlazar que será la

mencionada TSX SCP 114 MP.

En primer lugar, debe configurarse el enlace en

modo caracteres.

En segundo lugar, la velocidad de comunicación. Puede ser

cualquiera en el rango de 1200 a 9600 bits/s pero para acelerar las

transmisiones nosotros elegimos la de 9600 bits/s. Este es uno de los

puntos criticos que debemos ajustar además en el identificador de

productos de la forma que mencionaremos en el apartado 3.3.2. .

Seguidamente, especificamos la configuración de los

datos transmitidos y recibidos, es decir, de cada paquete

de datos, cuantos bits son datos propiamente dichos,

cuantos bits de paridad y si hay bit de stop. Aquí

debemos consultar el manual del interface para

asegurarnos de que tenemos la siguiente configuración:

-. 8 bits de datos

-. Sin paridad

-. 1 bit de Stop

Y por último y lo más importante, debemos

indicarle al autómata la forma en que se sabrá cuando

se ha terminado la comunicación. Puede ser mediante

un carácter especial o mediante un silencio que dure el tiempo especificado. Es esta

última forma de operar la que usaremos. Este paso debe realizarse siempre que la

transmisión de datos sea mediante órdenes del tipo OUT_IN_CHAR, es decir, órdenes

en que se mandan datos y se espera respuesta. En nuestro caso esta configurado con 5

ms.

Con esto queda configurado completamente el módulo de comunicaciones.

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

41

3.3.1.6. Módulo de control de ejes paso a paso

La configuración del módulo de control de los ejes paso a paso, es muy compleja y

excede de las competencias de este proyecto. Decir, solamente, que deben introducirse

unos valores correctos para la aceleración y velocidad, que, posteriormente, deben

ajustarse de forma manual en las pantallas de ajuste y depuración, y definir la toma de

posición de origen y el tipo de leva.

3.3.1.7. Módulo de comunicación por Ethernet

Este módulo tampoco está dentro de los

objetivos definidos para el proyecto, pero

diremos que es aquí donde se pueden

configurar los distintos puntos de conexión

vía ethernet y por añadidura por medio de

internet, así como las pasarelas para vincular

estos puntos de conexión con su número de

red específica con los correspondiente datos

de red y de estación.

3.3.2. Interface del identificador de productos

Los otros dispositivos configurables de relevancia para es desarrollo de este

proyecto son los interfaces de los identificadores de productos, es decir, los encargados

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

42

de recibir las órdenes del autómata al que están conectados a

través de una tarjeta PCMCIA TSX SCP 114 MP, a los racks 3

y 4 .

Como se describe en el apartado 0, hay varios parámetros

que deben ser establecidos. Algunos de ellos son fijos para el

interface (aunque en el módulo 21601 sean modificables),

como son la estructura de los datos, pero otros pueden ser variados mediante una serie

de microrruptores, ocho en concreto.

Estos switches están en el frontal del interface y

configuran los siguientes parámetros:

-. Del S1 al S3, la velocidad de transmisión, que en este

módulo varia de los 300 baudios a los 19200 baudios según

la posición de los switches:

Rango en Baudios S1 S2 S3 300 Baudios OPEN OPEN OPEN 600 Baudios OPEN OPEN CLOSE 1200 Baudios OPEN CLOSE OPEN 2400 Baudios OPEN CLOSE CLOSE 4800 Baudios CLOSE OPEN OPEN 9600 Baudios CLOSE OPEN CLOSE 19200 Baudios CLOSE CLOSE OPEN

No definido CLOSE CLOSE CLOSE

-. Del S4 al S6 el tipo de operación del interface disponiendo de 4 tipos distintos de

operación:

Modo de Operación Básica S4 S5 S6 Codigo Fijo OPEN OPEN OPEN

Lectura/Escritura OPEN CLOSE CLOSE 3964R con Interprete RK512 OPEN CLOSE OPEN 3964R sin Interprete RK512 CLOSE OPEN OPEN

-. Del S7 al S8 el tipo de conexión serie pudiendo elegir entre 3 posibles:

Estandar S7 S8 RS232 / RS485 OPEN OPEN

Descripción General de la Estación de Gestión

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

43

RS232 / RS422 OPEN CLOSE 20 mA bucle de corriente CLOSE OPEN

Para el caso que nos ocupa, la configuración total de este módulo será:

-. Velocidad 9600 bits/s.

-. Modo lectura escritura.

-. Tipo de conexión serie RS485.

Esto nos hace la siguiente secuencia de switches:

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 CLOSE OPEN CLOSE OPEN CLOSE CLOSE OPEN OPEN

En este punto hubo una dificultad debida a que en el manual, como se ha

comentado, los switches aparecen en OPEN o en CLOSE, pero, a la hora de situarlos en

el interface las denominaciones que se les da es ON y OFF. Hubo que averiguar cual era

la denominación que se le daba a cada switch buscando en el lateral del interface donde

estaba dibujado las mismas tablas pero con las denominaciones en ON y OFF.

Así, conseguimos saber que OPEN se correspondía a OFF y CLOSE a ON y

averiguar por tanto cómo abrir o cerrar los interruptores, quedando al final esta

secuencia:

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 ON OFF ON OFF ON ON OFF OFF

La configuración del cableado de los terminales del cable TSX SCP CX 4030 que es

el utilizado por la tarjeta de comunicaciones TSX SCP 114, también fue otro de los

puntos críticos en este punto.

La problemática surgió porque el tipo de conexión establecido fue un RS485 MP, y

el interface está preparado para un RS232 por defecto. El

terminal sub-D de 9 pines del frontal, está ya diseñado en

ese sentido, por lo que, para otro tipo de nivel físico se

tiene que utilizar el conexionado por medio de los propios

tornillos.

Debido a que en el manual no especifica exactamente

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

44

como deben cruzarse los cables para realizar la conexión RS485, sino que, únicamente

especifica los tornillos que corresponden a dicha configuración, hubo que deducir como

cruzarlos para que la comunicación fuese exitosa. Los detalles de dicho trabajo se

detallan en el Anexo 4 apartado 1.5.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

45

CAPÍTULO 4. MANUAL DE FUNCIONAMIENTO

En este apartado se explicará la operaciones previas necesarias para que la máquina

esté disponible para empezar a funcionar.

4.1. Puesta en marcha

La puesta en marcha de la célula se refiere a las operaciones de carga de programas

y de rearmes de las estaciones para dejar la célula preparada.

Los pasos a realizar serán los siguientes.

4.1.1. Carga de programas a las estaciones.

Lo primero que debe hacerse para preparar cualquier maquina de las que componen

la célula, es transmitirle el programa de funcionamiento.

A) Para ello abrimos PL7 Pro de cualquiera de las formas posibles de Windows.

B) En la pantalla principal del PL7 desde el menú

de Archivo seleccionamos Abrir.

C) Buscamos el programa correspondiente a la estación que queremos configurar y

le seleccionamos Abrir.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

46

D) El programa se encuentra abierto en nuestra sesión de PL7. Ahora el siguiente

paso es seleccionar el autómata al que queremos volcarle dicho programa. Hay tres

formas de transmitir el programa dependiendo del tipo de conexión de que

dispongamos.

La forma de selección de la dirección y la transmisión del programa es la misma

para los tres pero previamente vamos a elegir el driver a través del cual transmitiremos.

Disponemos de tres Unite, Fip ó Xip, dependiendo de si comunicamos por

Unitelway, Fipway o Ethernet.

Nosotros lo haremos casi siempre por XIP, porque suele ser más rápido que el Fip, e

infinitamente más rápido que el Unite.

Para seleccionar dicho driver primero debemos cargarlo, y para ello lo abriremos

como cualquier programa para windows.

En la pantalla del Xip, pinchamos la solapa de Tune,

Start para lanzar el driver, y , por último Aceptar.

Una vez esté el driver en funcionamiento podremos

transferir el programa al autómata.

Seleccionaremos la dirección del mismo escribiendo entre

llaves 1,5 ( red 1 punto de conexión 5 ) seguido de SYS dentro

de la pantalla de Definir dirección del autómata del menú

Autómata del PL7, y elegiremos el driver XIP de la ventana

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

47

desplegable de dicha pantalla; aceptamos.

E) En este punto podremos transferir en programa a la estación. Para ello,

seleccionamos Conectar del menú Autómata, y usaremos la opción PC->Autómata de

dicha pantalla.

El programa comenzará la transmisión

que puede llevar unos minutos

dependiendo de la aplicación y, una vez

acabada el autómata quedará en estado de

Stop.

F) Desde el menú

Autómata podremos a éste en Run y ya tenemos la aplicación en funcionamiento.

G) Repitiendo estas operaciones para cada una de las estaciones tendremos la célula

preparada para empezar a producir.

4.1.2. Modos de funcionamiento

Las estaciones están pensadas para trabajar en distintos modos de funcionamiento

que son:

4.1.2.1. Modo Manual Independiente

En este modo, cada una de las estaciones es controlada de forma manual mediante

mandos manuales.

Existe la problemática de que las botoneras no están

preparadas para asumir el control de todas las funciones de

que disponen las estaciones, por lo que este modo solo tiene sentido en el caso de

control desde SCADA o desde Magelis, en los que estén implementados dichos mandos

manuales.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

48

Este modo de funcionamiento, se utiliza, en principio, como medio de solución de

problemas de producción y está ampliamente descrito en los proyectos fin de carrera del

sistema SCADA de supervisión y en los distintos proyectos fin de carrera referentes a

las Magelis.

4.1.2.2. Modo Manual Integrado

Este modo es el denominado Modo Test de cada una de las máquinas y realiza una

secuencia completa de producción a una velocidad más lenta en la que se pueda detectar

cualquier tipo de fallo de ejecución.

Está implementado en los PL7 de las estaciones y es descrito ampliamente en los

correspondientes proyectos fin de carrera sobre la programación de dichas estaciones.

4.1.2.3. Modo Automático Independiente

En este modo de funcionamiento las estaciones producirían por su cuenta, es decir,

estarían constantemente realizando sus secuencias de producción sin tener en cuenta la

interrelación entre ellas. Esta forma de producir solo tiene sentido desde el punto de

vista de prácticas futuras.

Esta forma de fabricación en la que intervienen las comunicaciones no forma parte

del presente documento y viene descrito en el proyecto fin de carrera relativo a la

programación de las estaciones.

4.1.2.4. Modo Automático Integrado

Este es el modo de funcionamiento que se tomará por defecto, por lo que a partir de

este momento todo lo que se comente será referido a este modo, a no ser que se

especifique de otra forma.

En modo integrado la célula estera producirá en conjunto y se llegarán a obtener

productos terminados coherentes, como son piezas totalmente ensambladas con la

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

49

información correspondiente en la zona de fabricación, que, posteriormente, se

montarán sobre los palets de la zona de expedición, según corresponda a los pedidos

recibidos.

Es aquí donde, realmente tiene sentido este proyecto relativo a las comunicaciones.

4.1.3. Selección del modo de funcionamiento

Una vez puesto el autómata en Run, o como respuesta a una pulsación de

emergencia y posterior rearme, el autómata queda en espera de recibir confirmación del

modo de funcionamiento, acción que se

realiza bien por botonera bien por SCADA o

Magelis. Esta selección para cualquiera de

los modos de funcionamiento se realiza

mediante el posicionamiento de los selectores de la botonera en su posición correcta y la

pulsación del botón de marcha. Para el caso de SCADA o Magelis el procedimiento es

similar en sus respectivas pantallas.

En este momento comienza el rearme automático, pues, como he dicho, el modo que

seleccionaremos por defecto el automático integrado, y las estaciones entran en un ciclo

de espera una vez realizado éste.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

50

En el caso de la estación gestora o estación 5, se realiza

un rearme de los motores paso a paso y el encendido de las

cintas correspondientes al almacén.

4.2. Secuencia de producción

Pasaremos a exponer seguidamente la secuencia en que

se desarrollan los diferentes procesos de fabricación, pero antes debemos tener ciertas

nociones de los elementos implicados en el conjunto.

Disponemos de 5 transbordadores para la zona de fabricación de piezas y otros 5

para la zona de expedición, por lo tanto hemos diseñado la aplicación de forma que en

memoria sólo pueda haber un máximo de 5 piezas y 5 pedidos activos simultáneamente,

superado el límite, la estación, simplemente, ignora las demás peticiones.

La secuencia de los procesos implicados en la producción es como sigue:

A) La estación gestora permanece en espera de recibir un pedido. En esta fase

las cintas transportadoras de la zona de expedición están paradas.

B) En el momento que un pedido es lanzado por cualquiera de los medios que

describiremos más adelante, las cintas mencionadas se ponen en

funcionamiento.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

51

C) Cualquiera de las estaciones involucradas en la producción de piezas o

pedidos permanece en espera de

que llegue a su posición un

transbordador. En ese momento

se realiza una primera lectura de

la memoria del palet y una

segunda lectura de confirmación

de la primera, y se procede a la

identificación, por la información

contenida en ella, del estado de

producción alcanzado por la

mercancía transportada.

D) Esta información es buscada en memoria hasta encontrar los datos de la tabla

que coincidan con la fecha y hora del pedido o pieza. Si se localiza dicha

información se procede a la confirmación de los demás datos de la memoria

y si no se lanza una alarma.

E) Una vez confirmado que el palet transporta una información correcta, la

estación gestora transmite, por medio de la tabla compartida, la orden

relativa al tipo de operación correspondiente y se procede a la realización de

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

52

la operación, si procede, ó a la liberación del palet para que continúe su

secuencia de montaje.

F) Realizada la operación, la máquina responde a la estación gestora que dicha

operación ha concluido y si se ha hecho de forma correcta o defectuosa.

G) Si en cualquiera de las fases mencionadas se produce algún tipo de acción

incorrecta, saltará una alarma que el operario podrá distinguir por el

accionado intermitente durante 5 segundos del enclavamiento

correspondiente a la estación en defecto.

4.3. Producción de piezas

La producción de piezas se realiza de forma automática sin necesidad de ser

controladas por el operario.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

53

Esto es así, porque la política de producción que se ha seguido es la siguiente:

Si en el almacén ( refiriéndome siempre como almacén la estación intermedia de

stock o estación 5 ), falta una pieza de cualquier tipo, automáticamente ésta es mandada

a producir en cuanto se tenga un hueco libre en la memoria gestora de las piezas y se

localice un palet vacío donde colocar la pieza.

La política de llenado del almacén será siempre la de producir primero la pieza de la

que menos stock exista, es decir, se comprueba el número de piezas totales de cada tipo

existente en almacén, en producción y en cola, y se lanza el pedido de la pieza con

menor número de existencias.

Este proceso de producción de piezas, continuará hasta que en almacén haya 4

piezas negras, 4 piezas rojas, 4 piezas metálicas 1 negra con tapa, 1 roja con tapa y 1

metálica con tapa. En total 15 piezas, que estarán distribuidas entre la zona de

fabricación, la cola y el almacén antes de que todas ellas lleguen a depositarse en éste

último.

La disposición en almacén de dichas piezas es por columnas teniendo así, 1 columna

para cada tipo incluyendo en el mismo tipo todas las piezas con tapa.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

54

Se ha decidido esta política de producción porque se supone que tendremos mayor

demanda de cilindros neumáticos propiamente dichos que de piezas cerradas o con tapa.

4.4. Producción de pedidos

La producción o, mejor dicho, el completado de los pedidos, se realiza en la segunda

zona de la célula. En esta fase vamos a recibir el pedido de 3 piezas de cualquier tipo

que deberán ser montadas sobre una base

blanca o negra.

El conjunto base más tres piezas, está

montado sobre una placa metálica que es la que

encaja sobre el transbordador. Ésta placa

metálica debe ser colocada sobre el palet con

anterioridad al depósito de la base. Ésta

operación la realiza la estación 7 o almacén

final debido a que la forma que tiene este

almacén de guardar los pedidos ya montados

completamente, es recogiéndolos por medio de

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

55

un cargador neumático. Éste cargador, recoge todo el conjunto, es decir, descarga del

palet la placa metálica, la base y las piezas para depositarlas en una de sus 72

posiciones. Por lo tanto debe ser colocada sobre los palets vacíos una placa metálica

antes de poder volcar un pedido sobre la memoria de dicho palet que será el que deba

servirse.

Una vez que el pedido está en la memoria del autómata y que la estación 7 ha

colocado una placa sobre un palet vacío, éste llega a la estación 6 que será la que cargue

una base blanca o negra en función de la que se requiera para dicho pedido.

Memoria

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56

Esta operación puede tardar algunos segundos debido al retraso que imponen las

operaciones de lectura y escritura sobre las pastillas de los transbordadores.

Una vez la base ha sido depositada, el palet continúa su trayecto, alcanzando la

estación 8, una de las que el futuro robot deberá controlar.

En ella, es donde el pedido es descompuesto en sus tres piezas para ser requeridas

secuencialmente al almacén intermedio. Esta petición de las piezas se ha hecho de

forma inteligente:

A) Se lee la pieza necesaria para el pedido, la primera de ellas.

B) Se observa si está presente en el almacén o a la entrada del mismo esperando ser

almacenada.

C) Si la respuesta es afirmativa, se lanza una petición al sistema en la que se solicita

tomar el control del almacén para realizar la extracción de la pieza.

D) Una vez el sistema concede el permiso, se manda la orden se sacar la pieza si se

encuentra en almacén o de pasar la pieza si ésta se encuentra a la entrada del

mismo.

E) Cuando el almacén ha sacado la pieza correspondiente, por medio de una

magelis, se simula su carga en el palet, función que desempeñará el robot.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

57

F) Se repetirá el proceso para cada una de las piezas necesarias, hasta que las tres

estén sobre el transbordador ó nos encontremos que alguna de ellas no esté

disponible. En este caso el palet es liberado para permitir la estrada de otro

posible pedido que quizá sí pueda servirse, y aquel recirculará por todo el

transporte para dar tiempo a que las piezas que le faltan sean producidas.

G) Una vez que el pedido se ha montado en su totalidad, el transbordador se dirige

hacia la estación 7 en la que se almacenará en espera de que se lo solicite para

sacarlo a un posible transporte exterior.

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58

H) La información contenida en la pastilla del palet, se le transmite a la estación de

almacén final por medio de una instrucción WRITE_VAR donde se guarda, y la

que permanecía residente en memoria referente a dicho pedido se borra.

I) La otra posibilidad de que dispone SCADA es la de pedir a la estación gestora

que le extraiga un pedido completo guardado en almacén en fechas anteriores.

En este caso el proceso se desarrolla casi a la inversa. El almacén final espera a

que llegue un palet sin placa metálica, y en es momento, en lugar de sacarle una

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

59

placa, lo que le pone encima es el pedido que solicitó SCADA, devolviendo a la

estación gestora la misma información que ésta le mandó cuando le dio orden de

almacenar el pedido. Tanto éste traslado de información como el inverso se

realizan por medio de las funciones WRITE_VAR.

4.5. Alarmas

Pueden producirse una cantidad considerable de alarmas. Vamos a mencionarlas

todas y describir su por qué, y como poder diferenciarlas.

Se han contemplado 17 grupos de alarmas distintas para la estación gestora, que son:

A) La seta principal de emergencia: Incluye la pulsación de la seta de la estación

o del correspondiente botón de seta SCADA o Magelis. Esta alarma provoca el

borrado del grafcet y, como consecuencia, la paralización de toda la estación y

de los transportes con todos sus elementos incluidos enclavamientos, topes, etc.

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Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

60

B) La seta de emergencia del transporte de la zona de fabricación. Esta alarma

provoca la paralización de las cintas del transporte y la liberación de los

enclavamientos pero no evita que los grafcet sigan su curso, es decir, si una

operación de colocado de émbolo por ejemplo estuviese en marcha, seguiría su

curso a pesar de que saca las órdenes de la tabla compartida. La eliminación de

esta alarma consiste en el desenclavamiento de la seta y la pulsación del botón

de reset de dicha botonera. Esto también hace que las órdenes se depositen de

nuevo en la tabla compartida.

C) La seta de emergencia del transporte de la zona de expedición. Su función y

efecto es idéntico a la anterior pero para la zona de pedidos.

D) Piezas no localizadas. Esta alarmas salta cuando se ha producido una lectura de

un palet, y no se ha conseguido encontrar en la memoria, la información

correspondiente a la de la conseguida por la lectura. Esta alarma no dice que

pieza es la defectuosa ni en que estación, aunque esto se sabe por la activación

intermitente del enclavamiento. Para conocer estos datos deben verse otras

marcas y palabras internas, que reflejará un programa SCADA o un terminal

Magelis.

E) Pedidos no localizados. Es la alarma equivalente a la anterior pero para la zona

de expedición o de pedidos.

F) Pieza en estación 1 no corresponde. Esta alarma nos indicará que en la

estación 1 se ha realizado una lectura, se ha encontrado una pieza en memoria

que corresponde con la fecha y hora de la que hay en el palet, pero alguna parte

del resto de la información no es la misma. No nos dirá cual es la pieza que ha

dado la operación defectuosa. Para conocer estos datos deben verse otras marcas

y palabras internas, que reflejará un programa SCADA o un terminal Magelis.

G) Pieza en estación 2 no corresponde. Esta alarma es la misma que la anterior

pero en la estación 2.

H) Pieza en estación 3 no corresponde. Idem. pero en la estación 3.

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

61

I) Pieza en estación 4 no corresponde . Idem. pero en la estación 4.

J) Máximo tiempo de operación. Esta alarma nos indica que se ha producido un

defecto en alguna operación de lectura o escritura en cualquiera de las dos zonas.

No nos indicará cual ha sido la estación en defecto ni en que tipo de operación se

ha producido. Para conocer estos datos deben verse otras marcas y palabras

internas, que reflejará un programa SCADA o un terminal Magelis.

K) Máximo tiempo automático integrado. Antes de que la estación gestora lance

cualquier operación a una máquina, espera a que ésta se encuentre en automático

integrado, para poder atenderla. Si, por el motivo que sea, dicha espera es mayor

de 3 minutos, el palet es liberado y esta alarma se dispara. No nos dirá que

estación es aunque la activación intermitente del enclavamiento sí.

L) Lectura o escritura defectuosa en transporte 1. Después de todas las

operaciones tanto de lectura como de escritura, se realiza una lectura para

comprobar la información. Si falla la segunda lectura vuelven a repetirse las dos

operaciones. Esta alarma indica que, en alguna estación de la zona de

fabricación, la secuencia de comprobación, el ciclo de dos lecturas con sus

comprobaciones, ha fallado.

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62

M) Lectura o escritura defectuosa en transporte 2. La misma alarma que la

anterior pero para la zona de expedición.

N) Palet vacío y memoria llena. La información residente en los palets puede ser

modificada por medio de un terminal Magelis. Este punto es peliagudo, puesto

que si se pretende modificar una información de un palet que este vacío, pero no

se encuentra un hueco en memoria para albergar esa nueva información, nos

encontraríamos con una pieza en producción que no estaría incluida en ninguno

de los contadores de que disponemos y podríamos tener el caso de que, una vez

fabricada, no pudiésemos almacenarla. El intentar modificar un palet vacío sin

tener memoria libre nos salta esta alarma.

O) Pedido en estación 6 no corresponde. Esta alarma es la misma que hemos

descrito en el punto F) pero para los pedidos de la estación 6, es decir, que

hemos encontrado la información en memoria pero no corresponde exactamente

con la que tenemos en el palet.

P) Pedido en estación 7 no corresponde. Idem. pero en la estación 7.

Q) Pedido en estación 8 no corresponde. Idem. pero en la estación 8.

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63

4.6. Cómo solucionar las alarmas

Para la solución de las alarmas debemos dividirlas en varios grupos:

4.6.1. Las setas de emergencia

El rearme de las emergencias producidas por seta de emergencia, se ha mencionado

en los puntos A, B y C del apartado anterior, pero los describiremos en más detalle.

A) La seta de emergencia principal, se encuentra en el frontal de la estación y su

pulsación conlleva la paralización total de la máquina puesto que borra los

grafcet de la estación de gestión. Esta misma acción también esta reflejada

en una botoneras presentes en las Magelis y en el SCADA.

Su rearme se realiza mediante la pulsación del botón de reset de la botonera

de la estación, o del pulsador equivalente de la Magelis o del SCADA.

B) Las setas de emergencia de los transportes provocan la parada de los mismos

así como la liberación de los enclavamientos de los palets. Cada transporte

tiene una seta independiente que paraliza la cintas a las que hace referencia,

y el rearme de las mismas ocurre cuando se presiona el botón de reset del

transporte correspondiente.

4.6.2. Pedidos o piezas no localizados

Estas alarmas descritas en los puntos D y E del apartado anterior, nos indican que en

alguno de los palets hay una información que no se corresponde con ninguna de las que

se encuentran en memoria.

La solución no puede ser otra que apartar dicho palet de la producción y borrarlo de

forma manual cuando se tenga oportunidad.

Memoria

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64

Una acción aconsejada es que, cuando la producción de termine, se revise la

memoria de las piezas y palets para comprobar si ha quedado algo en ella que quizá

fuese la información que debiera haber correspondido a dicho palet.

4.6.3. Piezas o pedidos que no corresponden

Esta emergencia ocurre cuando, después de una lectura de un transbordador y

habiendo localizado la pieza o el pedido en memoria a través de su fecha y hora, alguna

parte del resto de la información no se corresponde en su totalidad.

La solución más lógica es intentar que las informaciones sean comparadas por un

operario a través de un terminal Magelis y contrastadas con la mercancía real. El

operario decidirá cual es la información correcta y procederá a la escritura del palet o de

la memoria del autómata según sea necesario.

La otra solución más drástica es eliminar de memoria la información de dicha pieza

o pedido, y borrar el palet para que se reinicie la secuencia de producción, pero no está

recomendada esta acción pues, si no se hace correctamente puede provocar fallos de

producción al no actualizarse contadores y demás información interna.

4.6.4. Máximo tiempo de operación

Estas alarmas mencionadas en el punto J del apartado anterior, son producidas

porque estaba previsto un tiempo máximo para una operación de lectura o escritura de

un palet, y se ha traspasado.

La causa más frecuente para este tipo de alarmas, es que el palet haya sido

enclavado en una posición que no es la que debe por algún tipo de fallo de coordinación

en la liberación de un palet y el enclavamiento del siguiente si estos van totalmente

pegados.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

65

Normalmente basta con esperara a que pase la alarma y que el palet recircule sin

más consecuencias.

Otra causa menos frecuente y más grave es que, por alguna razón, el cabezal no

pueda acceder a la pastilla de memoria del palet. Entonces deberemos analizar, si lo que

falla es la memoria o el cabezal y repararlos.

4.6.5. Fallo por máximos tiempos de automático integrado

Un fallo por máximo tiempo de espera a automático integrado ( Punto K del anterior

apartado), es el que se produce cuando se sobrepasan los 3 minutos esperando que una

estación recupere el estado de producción automática.

Estos fallos no es necesario rearmarlos pues al cabo de unos segundos de avisar al

operario por medio de la activación intermitente de los enclavamientos, el palet es

liberado y recircula de nuevo.

La acción indicada en este caso, es realizar un rearme de la estación que no se halle

en estado de producción automática, de la forma que se especifique en dicha estación.

4.6.6. Operación de lectura o escritura defectuosa

Estos fallos, descritos en los puntos L y M del apartado anterior, ocurren cuando se

han realizado dos intentos de lectura o escritura con sus correspondientes lecturas de

comprobación y la información no se corresponde entre unas y otras. Este tipo de fallo

es muy raro encontrarlo y lo único que puede hacerse es revisar el buen funcionamiento

tanto de la memoria del palet como de los cabezales.

4.6.7. Palet vacío y memoria llena

Cuando se intenta escribir un palet vacío desde una magelis con una información

referente a una pieza o pedido nuevo y, sin embargo, no tenemos memoria libre para

asumir esos nuevos datos, entonces el sistema nos avisa con esta alarma.

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66

Su solución es tan sencilla como esperar a que se libere memoria, porque se haya

producido una pieza o un pedido y volver a intentarlo.

4.7. Arranque en frío de la producción

Este es un procedimiento que implica el reinicio de toda la producción y la pérdida

de todos los datos de la producción en curso. Por lo tanto no es muy recomendable su

uso sino es de verdad necesario.

Este arranque en frío, únicamente puede realizarse en la secuencia de rearme de una

emergencia global.

Es decir, para provocar un arranque en frío desde un estado de producción,

primeramente debe pulsarse la seta de emergencia para parar la producción, y, después,

rearme para que el grafcet vuelva a iniciarse.

Desde el momento en que se pulsa rearme hasta que la máquina entra en automático

integrado, estado en el que se pierde la posibilidad de rearme en frío, pasan 5 segundos.

Manual de Funcionamiento

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

67

En ese intervalo debe pulsarse el botón de reinicialización de la Magelis para que se dé

paso a la secuencia de borrado de memorias y palets.

Si transcurre ese tiempo sin pulsar reinicialización, deberá volverse a pulsar

emergencia, y rearme para disponer de otros 5 segundos.

La secuencia de reinicialización tiene 2 partes, fundamentalmente, que pasaremos a

comentar. Además, la secuencia de rienicialización dispone de un grafcet distintop para

cada uno de los transportes, con lo que, si se requiere, costaría muy poco tiempo y

código la programación de la inicialización de los transportes de forma independiente.

La política a seguir en esta inicialización, es

conseguir borrar el contenido de los palets que se

encuentren en las cintas transportadoras, función que

se realizará en las estaciones 4 y 9.

Se han elegido dichas estaciones, porque, tras ellas

tenemos un largo trecho de cinta donde podrán llegar

los palets sin que entren dentro de las zonas de ninguna

estación. Por lo tanto, lo que queremos conseguir en

una primera fase, es que todos los palets terminen uno

detrás de otro, en la posición de las estaciones 4 y 9.

Memoria

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68

1. Así, en una primera fase, durante la etapa %X12, lo que hacemos es bajar

todos los stoppers, excepto los de las estaciones 4 y 9, y estaremos atentos a

las posibles llegadas de palets a las estaciones contrarias, es decir, a las

máquinas 2 y 6. Si se detecta un paso de un palet por estas estaciones 2 o 6,

se salta a la etapa %X11, ó %X31 en el caso del transporte 2, y se retorna a

la etapa %X12 cuando el sensor de la estación 2 o 6 detecta el flanco

descendente. Esto se hace así, para que el contador de tiempo de dicha

etapa %X12 se reinicie a cero, y vuelva a esperar la llegada de otro palet.

2. Cuando transcurren 30 segundos con la etapa %X12 activa, tiempo

suficiente para que el último palet llegue hasta la estación 2 por muy lejos

que esté, se pasa a la etapa %X13, que lo que hace es esperar a que haya un

palet en la estación 4 o, si se trata de la etapa %X33, a que haya un palet en

la estación 9. En esta etapa, se levantan los topes de las estaciones 2 y 6

pero no los de las estaciones 1, 3, 7 y 8. A estas alturas todos los palets

estarán en fila uno detrás de otro en dichas estaciones y esta transición se

cumplirá inmediatamente, pasando a la

etapa %X14 de espera a que el palet llegue

al tope, y a la %X15 de enclavamiento. A

partir de aquí se inicia la secuencia de

borrado de los palets, que irán pasando uno

tras otro por las etapas %X16, %X17 y

%X18 para cada uno de los palets,

retornando después a la etapa %X14, y

volviendo a empezar el ciclo para otro

transbordador.

Cuando todos los palets han sido borrados, el grafcet quedará en la etapa %X14,

esperando un palet en la estación 4 que no llegará pues todos habrán sido borrados y

estarán esperando en fila tras la estación 2 o la 6 que tienen los topes levantados.

Cuando transcurran 30 segundos en esa etapa, tiempo suficiente para que hubiese

llegado cualquier palet por muy alejado que estuviese, se pasa a la etapa %X20 en el

primer transporte, o la %X39, en el segundo, que son las etapas normales de

funcionamiento en automático integrado y cuya activación permite la evolución del

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

69

grafcet de la página 1 del chart que entra en la macroetepa 9, y, por lo tanto inicia el

funcionamiento de la célula.

Estas etapas de funcionamiento normal

también son alcanzadas desde las etapas iniciales,

%X10 o %X30, si después de 5 segundos de

rearmar la máquina, no se ha pulsado el botón de

reinicialización de la célula.

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70

CAPÍTULO 5. PROGRAMA DE AUTÓMATA

5.1. Estructura.

Para la comprensión de la programación

de la aplicación, explicaremos de forma

general la estructura sobre la que se ha

desarrollado la programación. Esta

estructura tiene muchos puntos que vienen

condicionados por el propio PL7, programa

que controla las aplicaciones que se

transmiten a los autómatas.

Vamos a pasar a describir dichas

secciones.

5.1.1. Secciones

Las secciones son unas pequeñas partes

de programa que se ejecutan todos y cada

uno de los ciclos del autómata. Se pueden

añadir todas las secciones que se quieran

teniendo en cuenta que eso aumenta significativamente el tiempo de ciclo del autómata.

En nuestro caso hemos añadido 6 secciones que controlan zonas de programa que

obligatoriamente deben ser de rápida respuesta.

5.1.1.1. Comunicaciones

En esta sección se coordina el acceso de las distintas estaciones a los identificadores

de productos, que como hemos comentado, deben gestionarse como recursos

compartidos limitando el acceso a los mismos a una estación como máximo.

Programa del Autómata

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

71

Este control es doble, es decir, tenemos dos identificadores, uno para cada zona de

producción, con lo que es independiente el acceso a dichos identificadores y, por tanto,

el control de cada uno de ellos.

En esta sección también se controla el acceso al otro recurso compartido como es el

almacén intermedio. Este almacén puede recibir órdenes de extraer piezas para la zona

de expedición ó bien, de almacenado de las piezas que se van terminando de fabricar en

la zona de producción y se vuelcan en la cola de piezas. El código necesario para la

gestión del almacén desde este punto de vista, está implementado en esta sección.

Y por último, la última zona de código, gestiona el apagado y encendido de las

cintas transportadoras en función de si hay o no piezas o pedidos activos y de si se ha

producido algún tipo de alarma.

5.1.1.2. Gestión de piezas

En esta sección, se comprueba

constantemente, si las tablas de memoria

correspondientes a las piezas en producción,

están o no vacías, lo que nos permite saber en

cada momento si podemos o no recibir más

piezas.

Además, realizamos un control de los

contadores de piezas para agruparlos e

interpretarlos.

Otra función, que se comprenderá más

adelante cuando se explique el

funcionamiento de la macroetapa 8, la que

está encargada de pedir las piezas necesarias

para cada pedido al almacén, es decidir, con

la información de memoria, si el palet del

Memoria

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72

pedido gestionado en cada momento tiene o no, las piezas cargadas sobre él, y si no las

tiene, si están disponibles en almacén.

Por último, aquí se encuentra el código que borrará todas las informaciones de las

piezas y pedidos tanto en producción como en cola cuando se realice un proceso de

inicialización global de la máquina que se describirá más adelante.

5.1.1.3. Gestión de pedidos

Esta sección realiza la misma función

que realiza la sección anterior pero sobre los

pedidos, es decir, comprueba si las tablas de

memoria de los pedidos activos están o no

vacías para poder recibir nuevos pedidos.

También está encargada de recoger la

información enviada por el SCADA o la

Magelis, cuando se lanza un pedido y

volcarla sobre las tablas libres de memoria.

Por último, marca cada uno de los

pedidos en memoria con un bit, si éstos han

sido escritos o no en uno de los

transbordadores que circulan por los

transportes.

5.1.1.4. Gestión de Magelis

En esta sección se dan las autorizaciones necesarias para permitir el control de la

aplicación desde los distintos terminales magelis que está previsto colgar bien del bus

Fipio, de la red Fipway, o de cada una de las estaciones.

Programa del Autómata

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

73

5.1.1.5. Tabla compartida

Esta sección realiza el volcado de los datos en

la tabla compartida. Estos datos fijados

previamente y detallados en el mapa de memoria

del Anexo 4, son, entre otros, las entradas, las

salidas, los bits de maquina disponible y estado

del automatismo, las alarmas, etc.

5.1.1.6. Alarmas

Esta sección, agrupa los distintos bits

de las diferentes alarmas para poder

lanzarlos sobre la zona de tabla

compartida correspondiente ya que de otra

forma se nos escapan pues son muchas las

alarmas contempladas por programa.

5.1.2. Preliminar

El preliminar es una sección que el PL7 introduce en cada aplicación por defecto y

que, por regla general, se dedica a recoger las

alarmas de hardware y de setas de emergencia.

Esta función es la que primeramente está

implementada en el preliminar. Se recogen las

pulsaciones de las setas de emergencia que son

tres, la de la propia estación y las de los dos

transporte, y, también recogen los rearmes permitidos para cada una de estas setas de

emergencia.

En el caso de los transportes, las setas de emergencia paralizan las cintas y, además,

quitan de la tabla compartida, de las palabras %MW270-%MW276, la posibles órdenes

que hubiese mandado el sistema de gestión a las distintas estaciones almacenándolas en

Memoria

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74

otras palabras auxiliares, para, posteriormente rehabiliatarlas, cuando se produzca el

rearme correspondiente.

También se invoca desde aquí a la subrutina 1, SR1, que realiza parte del

mencionado volcado de datos sobre tabla compartida, y el resto de código se refiere al

rearme y control de los motores paso a paso.

5.1.3. Grafcet

En este apartado se implementa la red de las acciones que el autómata debe realizar.

En nuestro caso hemos dividido la aplicación en macroetapas para que el desarrollo

de las distintas acciones de una estación sean simultaneas e independientes de todas las

demás estaciones. Así, tendremos una macroetapa para cada una de las estaciones, esto

nos hace un total de 8.

5.1.3.1. Chart

Es la página principal de un grafcet. Es aquí, por regla general, donde se dibuja todo

el grafcet de la aplicación.

En el caso de nuestro problema, el realizar todo el dibujo en estas páginas, nos

hubiese traído muchos problemas de comprensión, de ahí que hayamos optado por la

solución de las macroetapas.

Programa del Autómata

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

75

En la página 0 del chart está implementada una secuencia provisional de lo que sería

la guía GEMMA que no está terminada y quedaría por depurar.

En la página 1 tenemos tres pequeñas ramas:

A) La primera de ellas, entra en la gestión de las 8 macroetapas antes

mencionadas que son el núcleo de este proyecto, en las que se coordinan

todas las comunicaciones y acciones de la producción.

B) La segunda de ellas es la que entra en la macroetapa 19 a partir de la cual se

realiza el control de los ejes de los motores paso a paso.

C) Por último, el tercer grafcet es un elemento de comunicación con el

supervisor SCADA. Este elemento nos da información de si el terminal

SCADA está en ese momento activo y conectado a nuestra célula, es la

implementación de un bit de actividad SCADA.

En las páginas 2 y 3 se encuentran dos pequeños grafcet que controlan la secuencia

de inicialización total de todas las máquinas uno para cada uno de los transportes; esta

secuencia está explicada con mayor detalle en el apartado 4.7. El grafcet se pone en

funcionamiento inmediatamente después de la puesta en run del autómata o de un

rearme trás una emergencia.

Si se deja evolucionar, a los

5 segundos de la secuencia de

inicio, el gracet pasa al estado

normal de producción que son

las etapas %X20 y %X39.

Estas son las etapas en que se

permite la evolución de los gracet de producción de la página 1 del chart.

5.1.3.2. Macroetapa 9

La macroetapa 9 es la puerta de las 8 ramas de grafcet cada una de las cuales

comunicará con una de las estaciones de fabricación de piezas o expedición de pedidos.

Memoria

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76

5.1.3.3. Macroetapa 19

Realiza la misma función, para el control de los motores paso a paso y, por lo tanto,

para el almacén intermedio, que la que realiza la macroetapa 9 para las estaciones, es

una macroetapa de entrada, únicamente para separar la gestión de las comunicaciones

por medio de la macro 9 y el almacén por medio de la macro 19.

5.1.4. Post

En el post se realiza el control de las salidas del autómata, que en definitiva son las

que, físicamente, actúan sobre los componentes de la célula, moviendo los transportes,

cerrando los enclavamientos, etc.

Aquí se detallan las etapas del grafcet que activan cada una de las salidas, bien sean

salidas directas, por Fipio, motores, etc.

5.1.5. Subrutinas

Para descargar de tareas a las distintas zonas del programa y, por lo tanto, de tareas

concretas que no necesitan realizarse sino en ocasiones puntuales, se crean las

subrutinas.

Programa del Autómata

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

77

Las subrutinas son zonas de código que se invocan puntualmente desde cualquier

lugar de la aplicación para realizar tareas muy concretas y esporádicas.

Durante la realización del proyecto nos hayamos antes un problema no previsto.

Llegado a un punto de la programación, el PL7 nos dio un error que no conocíamos,

un error de saturación del módulo principal, por el cual no nos permitía introducir más

programa dentro del módulo principal. Ésta fue otra de las razones por la que tuvimos

que recurrir a realizar un programa muy estructurado y descargar partes del mismo en

subrutinas. Es la razón fundamental por la que son tan numerosas.

Como un pequeño resumen daremos unos pocos datos de

cuales son las funciones de cada una en un plano general:

A) SR0: Comprueba la realización correcta de la escritura

en los palets en la zona de fabricación.

B) SR1: Volcado en tabla compartida de los datos

referentes a alarmas y entradas del sistema.

C) SR2: Rutina de lectura de los palets para la zona de

fabricación sobre la tabla de comprobación. Esta tabla se

explicará en el apartado 5.2.1.

D) SR3: Rutina de lectura y de escritura de los palets para la

zona de fabricación sobre la tabla de primera lectura.

Esta tabla se explicará en el apartado 5.2.1.

E) SR4: Rutina de lectura de los palets para la zona de

expedición sobre la tabla de comprobación. Esta tabla se

explicará en el apartado 5.2.1.

F) SR5: Rutina de lectura y escritura de los palets para la

zona de expedición sobre la tabla de primera lectura.

Memoria

Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

78

Esta tabla se explicará en el apartado 5.2.1.

G) SR6: Realiza un volcado y conversión de la información leída de un palet sobre

una tabla de palabras donde la recoge la Magelis.

H) SR7: Es la operación contraria a la SR6, nos servirá para cambiar la información

grabada en un palet.

I) SR8: En la zona de expedición, la información de un pedido guardada en la

memoria del autómata nos es exactamente la misma que la almacenada en la

pastilla del palet. Esta conversión de informaciones es realizada por esta

subrutina cuando se refiere a la estación 6.

J) SR9: Realiza la misma opración que la SR8 pero en la estación 7.

K) SR10: Idem. Para la estación 8.

L) SR11: Subrutina de borrado manual de los palets.

M) SR12-SR24: Subrutina de gestión del almacén.

N) SR25: Subrutina encargada de evaluar el estado del almacén intermedio y

decidir la pieza que debe producirse en función de la pieza más necesaria dentro

del stock, es decir, producirá primero una pieza de las que menos haya.

O) SR26: Subrutina que actualiza la información de la memoria de una pieza en

función del tipo de operación conseguida en la estación 1.

P) SR27: Conseguida una lectura correcta de un palet en la zona de fabricación,

esta subrutina evalúa el tipo de operación que debe realizarse sobre la mercancía

en función de la estación que mande la propia lectura. Además comprueba que

esta información sea la misma que está guardada en memoria.

Q) SR28: Realiza la misma función que SR27 pero para la estación 7.

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79

R) SR29: Gestiona las diferentes órdenes que deben enviarse a la estación 7 en

función del estado del palet.

S) SR30: Manda una señal al SCADA indicándole que alguna de las tablas de

pedidos ha sido modificada para que pueda actualizarla en su base de datos.

T) SR31: Todas las operaciones de lectura de la memoria de los palets en la zona de

expedición tienen una fase de comprobación de la información con la de

memoria. Como he dicho en la explicación de la SR8, la información leída debe

convertirse en otra para poder realizar esta comparación. Esta subrutina es la que

realiza dicha comparación.

U) SR32: Realiza una conversión de la información leída de un palet de la zona de

fabricación para que pueda ser interpretada.

V) SR33: Si ocurre un fallo en la comparación de la información contenida en un

palet con la guardada en memoria, esta subrutina es encargada de averiguar cual

es la pieza defectuosa y en que estación ha ocurrido el fallo de comparación.

W) SR34: Realiza la misma función que la SR0 pero para la lectura en lugar de la

escritura en la zona de fabricación.

X) SR35: Realiza la misma función que la SR35 pero para la zona de expedición.

Y) SR36: Realiza la misma operación que la SR32 pero para la zona de espedición.

Z) SR37: Realiza la misma función que la SR0 pero para la zona de expedición.

5.2. Tratamiento del problema.

En esta sección detallaremos las soluciones dadas a los problemas planteados y

explicaremos con detalle el código de la aplicación.

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80

5.2.1. Estructura de las tablas de memoria

Tanto para la gestión de la producción de piezas, como de pedidos, para el

intercambio de la información de cada pieza con el almacén y para otras funciones que

veremos, son necesarias las tablas de palabras.

Vamos a ver donde están situadas y su función una por una.

5.2.1.1. Tablas de piezas

Explicaremos la estructura de una de ellas y daremos las direcciones del resto pues

son todas iguales. No obstante, todas las tablas de este capitulo están detalladas en el

Anexo 4.

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO

%MW1325 0 DIA DE SEMANA INICIO

%MW1326 SEGUNDOS DE INICIO 0

%MW1327 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO

%MW1328 MES DE INICIO DIA DE INICIO

%MW1329 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO

%MW1330 ESTADO PIEZA TIPO PIEZA

%MW1331 ESTADO CAMISA CAMISA

%MW1332 ESTADO EMBOLO EMBOLO

%MW1333 ESTADO MUELLE MUELLE

%MW1334 ESTADO CULATA CULATA

%MW1335 ESTADO TAPA TAPA

%MW1336 ESTADO VERIFICACION VERIFICACION

%MW1337 0 ULTIMA ESTACION

%MW1338 PIEZA CARGADA

%MW1339 ESTADO DE PRODUCCION

%MW1340 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO

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81

ESTADO PRODUCCION SIGNIFICADO

0 NO PRODUCIDA

1 EN PRODUCCION

2 FIN DE PRODUCCION

A) Las 5 primeras palabras, %MW1325 a %MW1329, contienen la fecha y hora de

comienzo de la producción de dicha pieza, la hora en que se grabó en el palet.

B) Las 7 siguientes palabras, de la %MW1330 a la %MW1336, contienen

información referente a las operaciones efectuadas sobre la pieza a la que hacen

referencia. En todas ellas el significado del Byte Alto es distinto del significado

del Byte Bajo, el Alto nos indica el estado en que se encuentra la operación

según la tabla de estado de la producción y en el bajo el tipo de operación. En

caso de que una operación haya sido intentada sin éxito, en el byte bajo se

guardará en número de veces que dicha operación ha fallado. Así, por ejemplo,

una pieza que tuviese puesta la camisa pero que la operación del émbolo hubiese

fallado tres veces, tendría la siguiente información en hexadecimal:

%MW BYTE ALTO BYTE BAJO

MW1331 02 02

MW1332 01 03

Los Bytes altos indican el estado de producción ( 02=producida, 01=en producción),

y los bajos el número de errores que en el caso de pieza terminada se sustituye por un

02, todo en hexadecimal.

En cuanto al tipo de operación, estas son 5, la colocación de la camisa sobre el palet,

la del émbolo dentro de la camisa, posteriormente el muelle sobre el émbolo, el roscado

de la culata para cerrar el cilindro y por último, la verificación del conjunto. La

operación denominada tapa, no es una operación en si, se refiere a que la pieza

solicitada es una pieza con tapa y por lo tanto, no se le debe efectuar ninguna operación,

y automáticamente se consideran todas realizadas.

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82

C) La palabra %MW1337 guarda el número de la última estación en la que se le ha

efectuado alguna operación al conjunto.

D) La palabra %MW1339 indica el estado de la producción en su conjunto.

E) Por último, la palabra %MW1340 almacena el número de la pieza. Éste número

es asignado a las piezas en el momento de empezar la producción y es distinto

para cada una de ellas ya que es incrementado con cada pieza fabricada.

Hay 5 tablas de piezas una para cada palet dentro del transporte de la zona de

fabricación cuyas direcciones son:

Número tabla Inicio Fin

1. Pieza 1 %MW1325 %MW1340

2. Pieza 2 %MW1350 %MW1365

3. Pieza 3 %MW1375 %MW1390

4. Pieza 4 %MW1400 %MW1415

5. Pieza 5 %MW1425 %MW1440

5.2.1.2. Tablas de pedidos

Como tablas de pedidos distinguiremos 3 tipos: la tabla de 9 palabras que se envían

al sistema desde SCADA o Magelis para lanzar un pedido, las 5 tablas de memoria

donde se almacenan dichos pedidos y que se van actualizando con las operaciones que

se vayan realizando a lo largo del montado de esos pedidos (son las equivalentes a las

tablas de piezas detalladas en el apartado 5.2.1.1.), y la tabla de nueve palabras también

que es usada de nuevo por SCADA o Majéis para hacerle al sistema una petición de

desalmacenado de un pedido que previamente debe haber sido montado y guardado en

el almacén final.

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83

5.2.1.2.1. Tabla de lanzamiento del pedido

La forma que tiene el sistema de producción de los pedidos es que un operario

externos, de alguna forma, le indique qué tres piezas y qué base que van a ser los

componentes de un pedido. Las dos formas contempladas de realizar un pedido son a

través de un terminal de supervisión SCADA o de un terminal de explotación Magelis.

Ambos van a seguir el mismo método, si el sistema está preparado para recibir un

pedido, se escribirán en la tabla de palabras que se detalla más abajo, las 5 palabras de

la fecha de lanzamiento del pedido y las cuatro palabras que contendrán la codificación

de las tres piezas y la base, según las codificaciones que se describen en el apartado 2.1.

La tabla de palabras sobre la que se escribe dicha información es:

Palabra Datos

%MW350 Día de la semana de la petición del pedido

%MW351 Segundos de la petición del pedido

%MW352 Horas y minutos de la petición del pedido

%MW353 Mes y día de la petición del pedido

%MW354 Siglo y año de la petición del pedido

%MW355 Tipo de pieza 1

%MW356 Tipo de pieza 2

%MW357 Tipo de pieza 3

%MW358 Tipo de base

Una vez la información del pedido está escrita en dichas palabras, se le indica al

sistema que las recoja mediante el flanco descendente de un bit, el %M35, que debe

poner a cero el sistema que lanza el pedido, y que retornará a 1 el gestor cuando haya

recogido la información sobre una de las tablas de memoria de pedidos que se describen

a continuación, siempre y cuando sigan quedando posiciones libres de memoria para

recibir más pedidos.

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84

5.2.1.2.2. Tablas de pedidos en memoria

Son las equivalentes a las de piezas explicadas en el apartado 5.2.1.1. y, como

hicimos en el apartado anterior, explicaremos la estructura de una de ellas y daremos las

direcciones del resto pues son todas iguales. No obstante, todas las tablas de este

capitulo están detalladas en el Anexo 4.

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO

%MW1000 0 DIA DE SEMANA PETICION

%MW1001 SEGUNDOS DE PETICION 0

%MW1002 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION

%MW1003 MES DE PETICION DIA DE PETICION

%MW1004 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION

%MW1005 ESTADO PIEZA 1 TIPO PIEZA 1

%MW1006 ESTADO PIEZA 2 TIPO PIEZA 2

%MW1007 ESTADO PIEZA 3 TIPO PIEZA 3

%MW1008 ESTADO BASE TIPO BASE

%MW1009 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA1

%MW1010 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 1 0

%MW1011 HORA DE INICIO PIEZA 1 MINUTOS DE INICIO PIEZA 1

%MW1012 MES DE INICIO PIEZA 1 DIA DE INICIO PIEZA 1

%MW1013 SIGLO DE INICIO PIEZA 1 AÑO DE INICIO PIEZA 1

%MW1014 0 CAMISA

%MW1015 0 EMBOLO

%MW1016 0 MUELLE

%MW1017 0 CULATA

%MW1018 0 TAPA

%MW1019 0 VERIFICACION

%MW1020 0 ULTIMA ESTACION

%MW1021 NUMERO DE PRODUCCION NUMERO DE PRODUCCION

%MW1022 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA2

%MW1023 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 2 0

%MW1024 HORA DE INICIO PIEZA 2 MINUTOS DE INICIO PIEZA 2

%MW1025 MES DE INICIO PIEZA 2 DIA DE INICIO PIEZA 2

%MW1026 SIGLO DE INICIO PIEZA 2 AÑO DE INICIO PIEZA 2

%MW1027 0 CAMISA

%MW1028 0 EMBOLO

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%MW1029 0 MUELLE

%MW1030 0 CULATA

%MW1031 0 TAPA

%MW1032 0 VERIFICACION

%MW1033 0 ULTIMA ESTACION

%MW1034 NUMERO DE PRODUCCION NUMERO DE PRODUCCION

%MW1035 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA3

%MW1036 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 3 0

%MW1037 HORA DE INICIO PIEZA 3 MINUTOS DE INICIO PIEZA 3

%MW1038 MES DE INICIO PIEZA 3 DIA DE INICIO PIEZA 3

%MW1039 SIGLO DE INICIO PIEZA 3 AÑO DE INICIO PIEZA 3

%MW1040 0 CAMISA

%MW1041 0 EMBOLO

%MW1042 0 MUELLE

%MW1043 0 CULATA

%MW1044 0 TAPA

%MW1045 0 VERIFICACION

%MW1046 0 ULTIMA ESTACION

%MW1047 NUMERO DE PRODUCCION NUMERO DE PRODUCCION

%MW1048 0 DIA DE SEMANA FINALIZACION

%MW1049 SEGUNDOS DE FINALIZACION 0

%MW1050 HORA DE FINALIZACION MINUTOS DE FINALIZACION

%MW1051 MES DE FINALIZACION DIA DE FINALIZACION

%MW1052 SIGLO DE FINALIZACION AÑO DE FINALIZACION

%MW1053 ESTADO DEL PEDIDO

%MW1054 ESTADO DEL PALET ESTADO DEL PALET

%MW1055 CHECK SUM

A) Las 5 primeras palabras, %MW1000 a %MW1004, contienen la fecha y hora

del lanzamiento del pedido, es decir, la hora que toma el SCADA o la Magelis

cuando está preparando el pedido.

B) Las 4 siguientes palabras, de la %MW1005 a la %MW1008, contienen el tipo de

las tres piezas que van a componer el pedido y el tipo de base sobre el que se van

a montar dichas piezas.

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86

C) A partir de ahí, las siguientes 13 palabras, de la %MW1009 a la %MW1021,

integran, aproximadamente, la tabla de la pieza 1 casi íntegramente, es decir los

mismos datos que tendría esa pieza si estuviese en fase de fabricación; las 5

palabras con la fecha de inicio de producción, y las 8 palabras con las

operaciones posibles, que en este caso estarán todas ya realizadas, y la última

estación por la que ha pasado además del número de producción que le

correspondió.

D) Hasta la palabra %MW1048, se encuentran los mismos datoas pero para las

piezas 2 y 3, y a partir de la %MW1048 hasta la %MW1052 tenemos la fecha y

hora de fin de fabricación. Estas palabras, durante el tiempo que se encuentre el

palet en proceso de montaje de las piezas sobre el mismo, no tiene ningun dato,

y se utilizarán para almacenar la fecha y hora de producción de la base, hasta el

momento en que el pedido llegue completo a almacén final en que serán

sustituidas por la hora de finalización.

E) La palabra %MW1054 es una de las más importantes para el desarrollo del

montaje del pedido, pues cada uno de los bits codifica una operación realizada y

nos será muy útil para reconocer información válida en las diferentes estaciones.

La codificación de la información en esa palabra se detalla en la siguiente tabla:

ESTADO DEL PALET

X0 PLACA CARGADA EN PALET

X1 BASE NEGRA CARGADA EN PALET

X2 BASE BLANCA CARGADA EN PALET

X3 PIEZA 1 CARGADA EN PALET

X4 PIEZA 2 CARGADA EN PALET

X5 PIEZA 3 CARGADA EN PALET

X6 PALET HA SIDO ALMACENADO

X7 PALET SALE DE ALMACEN

...

X15 COMPLETANDO PEDIDO

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Hay 5 tablas de pedidos una para cada palet dentro del transporte de la zona de

expedición cuyas direcciones son:

Número tabla Inicio Fin

1. Pedido 1 %MW1000 %MW1055

2. Pedido 2 %MW1060 %MW1115

3. Pedido 3 %MW1120 %MW1175

4. Pedido 4 %MW1180 %MW1235

5. Pedido 5 %MW1240 %MW1295

5.2.1.2.3. Tabla de petición de extracción de un

pedido almacenado

Es una tabla exactamente igual que la descrita en el apartado 5.2.1.2.1. para el

lanzamiento del pedido y que contendrá la misma información que la que se depositó

allí al lanzarlo a producir, solo que en otra zona de memoria y gestionada por el flanco

descendente del bit %M0.

Palabra Datos

%MW360 Día de la semana de búsqueda del pedido

%MW361 Segundos de búsqueda del pedido

%MW362 Horas y minutos de búsqueda del pedido

%MW363 Mes y día de búsqueda del pedido

%MW364 Siglo y año de búsqueda del pedido

%MW365 Tipo de pieza 1 de búsqueda

%MW366 Tipo de pieza 2 de búsqueda

%MW367 Tipo de pieza 3 de búsqueda

%MW368 Tipo de base de búsqueda

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88

5.2.1.3. Mapa de la memoria del palet de la zona de

expedición.

La memoria de la pastilla del palet en la zona de expedición, almacena una

información del pedido que no es la misma que la que se encuentra en la memoria del

autómata.

La tabla siguiente nos muestra la estructura de la memoria de palet y podremos ver

las diferencias:

%MW1650 0 DIA DE SEMANA PETICION %MW1651 SEGUNDOS DE PETICION 0 %MW1652 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION %MW1653 MES DE PETICION DIA DE PETICION %MW1654 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION %MW1655 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 1 %MW1656 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 1 0 %MW1657 HORA DE INICIO PIEZA 1 MINUTOS DE INICIO PIEZA 1 %MW1658 MES DE INICIO PIEZA 1 DIA DE INICIO PIEZA 1 %MW1659 SIGLO DE INICIO PIEZA 1 AÑO DE INICIO PIEZA 1 %MW1660 0 TIPO PIEZA 1 %MW1661 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1662 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 2 %MW1663 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 2 0 %MW1664 HORA DE INICIO PIEZA 2 MINUTOS DE INICIO PIEZA 2 %MW1665 MES DE INICIO PIEZA 2 DIA DE INICIO PIEZA 2 %MW1666 SIGLO DE INICIO PIEZA 2 AÑO DE INICIO PIEZA 2 %MW1667 0 TIPO PIEZA 2 %MW1668 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1669 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 3 %MW1670 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 3 0 %MW1671 HORA DE INICIO PIEZA 3 MINUTOS DE INICIO PIEZA 3 %MW1672 MES DE INICIO PIEZA 3 DIA DE INICIO PIEZA 3 %MW1673 SIGLO DE INICIO PIEZA 3 AÑO DE INICIO PIEZA 3 %MW1674 0 TIPO PIEZA 3 %MW1675 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1676 0 DIA DE SEMANA INICIO BASE %MW1677 SEGUNDOS DE INICIO BASE 0 %MW1678 HORA DE INICIO BASE MINUTOS DE INICIO BASE %MW1679 MES DE INICIO BASE DIA DE INICIO BASE %MW1680 SIGLO DE INICIOBASE AÑO DE INICIO BASE %MW1681 0 TIPO BASE %MW1682 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1683 ESTADO DE LA PLACA PLACA %MW1684 ESTADO DE LA BASE BASE %MW1685 ESTADO DEL PALET ESTADO DEL PALET %MW1686 0 DIA DE SEMANA FINALIZACION %MW1687 SEGUNDOS DE FINALIZACION 0 %MW1688 HORA DE FINALIZACION MINUTOS DE FINALIZACION

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%MW1689 MES DE FINALIZACION DIA DE FINALIZACION %MW1690 SIGLO DE FINALIZACION AÑO DE FINALIZACION %MW1691 CHECK SUM CHECK SUM %MW1692 0 ORDEN %MW1693 STATUS STATUS

A) Las 5 primeras palabras son iguales en ambos casos y nos indican la fecha y

hora de petición del pedido.

B) Las 4 palabras siguientes de la tabla del pedido ( %MW1005-%MW1008 ), se

encuentran también en la del palet pero en distintas posiciones, después de las

palabras correspondientes a la fecha y hora de inicio de fabricación de cada una

de las piezas. Esta disposición nos será útil a la hora de recoger la información

que el almacén intermedio nos dé de cada pieza, pero nos será más engorroso

para la gestión de la información del pedido en sí.

C) Otra diferencia importante que observamos es que en esta tabla se han suprimido

las operaciones de cada una de las piezas por entender que ya han sido

fabricadas y por lo tanto ya están todas las operaciones realizadas.

D) Por último, hay una información que es la pastilla del palet está reflejada como

fecha de inicio de la base, que es fecha que se escribirá en esas palabras cuando

la base correspondiente sea colocada sobre la placa metálica, y que no tiene sitio

en la memoria de pedidos.

Para solucionar esta falta de espacio y poder tener dicha información, en la

memoria del autómata correspondiente a los pedidos, se guardará la fecha de la base en

las palabras %MW1050-%MW1054 marcadas como la fecha de finalización. Esto es

así, porque estas direcciones de fecha de finalización no son utilizadas hasta que el

pedido concluye definitivamente y es almacenado. Así, esta información sólo es

relevante en el momento en que debe ser transmitida al almacén final por medio de un

WRITE_VAR para que la adjunte al resto. Con esto se consigue recoger la información

relativa a la base sin tener que cambiar las tablas para nada.

Memoria

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90

Un detalle que hay que dejar claro, es que esta tabla que aquí se muestra como

residente en las palabras %MW1650-%MW1693, en realidad está guardada en la

memoria del palet en la dirección hexadecimal 00, y la única razón por la que se ubica

en estas palabras, como se verá en el apartado siguiente, es para que se vea su estructura

y porque es ésta la tabla que utiliza es sistema cuando lee la información del palet.

5.2.1.4. Tablas de lectura de palet.

Las tablas de lectura de los palets son cuatro, dos para la zona de fabricación y otras

dos para la zona de expedición.

La razón de que haya dos tablas para cada una de las zonas es que, tras cada una de

las operaciones de lectura o de escritura sobre los transbordadores, se realiza una lectura

de comprobación de la información.

Así, deberemos tener dos tablas distintas una para cada una de las operaciones y que

después compararemos para asegurara la integridad de la información; luego dos

operaciones más dos zonas de producción, nos hace un total de 4 tablas.

Otro detalle importante de dichas tablas de lectura, es que, al tener dos tablas para

cada una de las zonas, y la información de cada zona es distinta en clase y tamaño,

también deberán serlo las tablas.

Veremos entonces cuales son las cuatro tablas y en que direcciones se encuentran:

5.2.1.4.1. Zona de fabricación: Tabla principal.

Nos referimos con tabla principal a la que primero definimos, y que se encuentra en

las siguientes direcciones:

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO %MW1500 %MB3001 0 DIA DE SEMANA INICIO %MB3000 %MW1501 %MB3003 SEGUNDOS DE INICIO 0 %MB3002 %MW1502 %MB3005 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MB3004 %MW1503 %MB3007 MES DE INICIO DIA DE INICIO %MB3006 %MW1504 %MB3009 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MB3008

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%MW1505 %MB3011 0 TIPO PIEZA %MB3010 %MW1506 %MB3013 0 CAMISA %MB3012 %MW1507 %MB3015 0 EMBOLO %MB3014 %MW1508 %MB3017 0 MUELLE %MB3016 %MW1509 %MB3019 0 CULATA %MB3018 %MW1510 %MB3021 0 TAPA %MB3020 %MW1511 %MB3023 0 VERIFICACION %MB3022 %MW1512 %MB3025 0 ULTIMA ESTACION %MB3024 %MW1513 %MB3027 PIEZA CARGADA %MB3026 %MW1514 %MB3029 ESTADO DE PRODUCCION %MB3028 %MW1515 %MB3031 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MB3030 %MW1516 %MB3033 0 CHECK SUM %MB3032 %MW1517 %MB3035 0 ORDEN %MB3034 %MW1518 %MB3037 STATUS STATUS %MB3036 %MW1519 %MB3039 %MB3038

Como puede observarse tiene exactamente la misma disposición que la que tenemos

en memoria de cada una de las piezas. Esta tabla será la que contenga la información

que grabaremos en el palet directamente. La utilizaremos en todas las operaciones de

escritura de los palet de la zona de fabricación y en las lecturas de comprobación de la

primera lectura, como se explicará en el apartado 5.2.2.3.

5.2.1.4.2. Zona de fabricación: Tabla secundaria.

La función de esta tabla, como hemos dicho, es la de comprobación, únicamente

tiene información podríamos decir volátil.

Esta tabla se usa en todas las lecturas de comprobación que siguen a las escrituras, y

también realiza la primera lectura del palet antes de decidir la clase de mercancía que

alberga.

La estructura de esta tabla es exacta a la anterior y además igual a las tablas de

piezas de la memoria.

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO

%MW1530 %MB3061 0 DIA DE SEMANA PETICION %MB3060 %MW1531 %MB3063 SEGUNDOS DE PETICION 0 %MB3062 %MW1532 %MB3065 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION %MB3064 %MW1533 %MB3067 MES DE PETICION DIA DE PETICION %MB3066

Memoria

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%MW1534 %MB3069 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION %MB3068 %MW1535 %MB3071 0 DIA DE SEMANA INICIO %MB3070 %MW1536 %MB3073 SEGUNDOS DE INICIO 0 %MB3072 %MW1537 %MB3075 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MB3074 %MW1538 %MB3077 MES DE INICIO DIA DE INICIO %MB3076 %MW1539 %MB3079 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MB3078 %MW1540 %MB3081 0 TIPO PIEZA %MB3080 %MW1541 %MB3083 0 PLACA %MB3082 %MW1542 %MB3085 0 BASE %MB3084 %MW1543 %MB3087 0 PIEZA 1 %MB3086 %MW1544 %MB3089 0 PIEZA 2 %MB3088 %MW1545 %MB3091 0 PIEZA 3 %MB3090 %MW1546 %MB3093 0 ESTADO DEL PALET %MB3092 %MW1547 %MB3095 0 ULTIMA ESTACION %MB3094 %MW1548 %MB3097 PIEZA CARGADA %MB3096 %MW1549 %MB3099 ESTADO DE PRODUCCION %MB3098 %MW1550 %MB3101 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MB3100 %MW1551 %MB3103 0 CHECK SUM %MB3102 %MW1552 %MB3105 0 ORDEN %MB3104 %MW1553 %MB3107 STATUS STATUS %MB3106 %MW1554 %MB3109 %MB3108

5.2.1.4.3. Zona de expedición: Tabla principal.

Es la equivalente a la tabla principal de la zona de fabricación, pero para los

pedidos. Como se podrá observar es la misma que poníamos como la tabla de

información del apartado 5.2.1.3. y de hecho es la misma pues, como comentábamos en

dicho capítulo, ésta es la que realmente se encuentra en memoria y la aquella residía en

la dirección 00 del palet.

%MW1650 0 DIA DE SEMANA PETICION %MW1651 SEGUNDOS DE PETICION 0 %MW1652 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION %MW1653 MES DE PETICION DIA DE PETICION %MW1654 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION %MW1655 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 1 %MW1656 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 1 0 %MW1657 HORA DE INICIO PIEZA 1 MINUTOS DE INICIO PIEZA 1 %MW1658 MES DE INICIO PIEZA 1 DIA DE INICIO PIEZA 1 %MW1659 SIGLO DE INICIO PIEZA 1 AÑO DE INICIO PIEZA 1 %MW1660 0 TIPO PIEZA 1 %MW1661 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1662 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 2 %MW1663 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 2 0 %MW1664 HORA DE INICIO PIEZA 2 MINUTOS DE INICIO PIEZA 2 %MW1665 MES DE INICIO PIEZA 2 DIA DE INICIO PIEZA 2 %MW1666 SIGLO DE INICIO PIEZA 2 AÑO DE INICIO PIEZA 2

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Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

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%MW1667 0 TIPO PIEZA 2 %MW1668 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1669 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 3 %MW1670 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 3 0 %MW1671 HORA DE INICIO PIEZA 3 MINUTOS DE INICIO PIEZA 3 %MW1672 MES DE INICIO PIEZA 3 DIA DE INICIO PIEZA 3 %MW1673 SIGLO DE INICIO PIEZA 3 AÑO DE INICIO PIEZA 3 %MW1674 0 TIPO PIEZA 3 %MW1675 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1676 0 DIA DE SEMANA INICIO BASE %MW1677 SEGUNDOS DE INICIO BASE 0 %MW1678 HORA DE INICIO BASE MINUTOS DE INICIO BASE %MW1679 MES DE INICIO BASE DIA DE INICIO BASE %MW1680 SIGLO DE INICIOBASE AÑO DE INICIO BASE %MW1681 0 TIPO BASE %MW1682 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1683 ESTADO DE LA PLACA PLACA %MW1684 ESTADO DE LA BASE BASE %MW1685 ESTADO DEL PALET ESTADO DEL PALET %MW1686 0 DIA DE SEMANA FINALIZACION %MW1687 SEGUNDOS DE FINALIZACION 0 %MW1688 HORA DE FINALIZACION MINUTOS DE FINALIZACION %MW1689 MES DE FINALIZACION DIA DE FINALIZACION %MW1690 SIGLO DE FINALIZACION AÑO DE FINALIZACION %MW1691 CHECK SUM CHECK SUM %MW1692 0 ORDEN %MW1693 STATUS STATUS

Se utiliza en los mismos casos que su equivalente para piezas, siempre que debamos

realizar una escritura y en la lectura de comprobación de la información del palet como

se describirá en el apartado 5.2.2.8.

5.2.1.4.4. Zona de expedición: Tabla secundaria.

Cumple la misma función que su equivalente para la zona de fabricación pero para

los pedidos. Su estructura es la misma que la anterior para que la comparación de la

información sea más rápida, pero como puede observarse ni ésta ni la anterior tienen el

mismo formato que las tablas de pedidos de la memoria.

%MW1555 0 DIA DE SEMANA PETICION %MW1556 SEGUNDOS DE PETICION 0 %MW1557 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION %MW1558 MES DE PETICION DIA DE PETICION %MW1559 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION %MW1560 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 1 %MW1561 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 1 0 %MW1562 HORA DE INICIO PIEZA 1 MINUTOS DE INICIO PIEZA 1

Memoria

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%MW1563 MES DE INICIO PIEZA 1 DIA DE INICIO PIEZA 1 %MW1564 SIGLO DE INICIO PIEZA 1 AÑO DE INICIO PIEZA 1 %MW1565 0 TIPO PIEZA 1 %MW1566 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1567 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 2 %MW1568 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 2 0 %MW1569 HORA DE INICIO PIEZA 2 MINUTOS DE INICIO PIEZA 2 %MW1570 MES DE INICIO PIEZA 2 DIA DE INICIO PIEZA 2 %MW1571 SIGLO DE INICIO PIEZA 2 AÑO DE INICIO PIEZA 2 %MW1572 0 TIPO PIEZA 2 %MW1573 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1574 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 3 %MW1575 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 3 0 %MW1576 HORA DE INICIO PIEZA 3 MINUTOS DE INICIO PIEZA 3 %MW1577 MES DE INICIO PIEZA 3 DIA DE INICIO PIEZA 3 %MW1578 SIGLO DE INICIO PIEZA 3 AÑO DE INICIO PIEZA 3 %MW1579 0 TIPO PIEZA 3 %MW1580 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1581 0 DIA DE SEMANA INICIO BASE %MW1582 SEGUNDOS DE INICIO BASE 0 %MW1583 HORA DE INICIO BASE MINUTOS DE INICIO BASE %MW1584 MES DE INICIO BASE DIA DE INICIO BASE %MW1585 SIGLO DE INICIOBASE AÑO DE INICIO BASE %MW1586 0 TIPO BASE %MW1587 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW1588 ESTADO DE LA PLACA PLACA %MW1589 ESTADO DE LA BASE BASE %MW1590 ESTADO DEL PALET ESTADO DEL PALET %MW1591 0 DIA DE SEMANA FINALIZACION %MW1592 SEGUNDOS DE FINALIZACION 0 %MW1593 HORA DE FINALIZACION MINUTOS DE FINALIZACION %MW1594 MES DE FINALIZACION DIA DE FINALIZACION %MW1595 SIGLO DE FINALIZACION AÑO DE FINALIZACION %MW1596 CHECK SUM CHECK SUM %MW1597 0 ORDEN %MW1598 STATUS STATUS

5.2.1.5. Cola de piezas.

Esta cola tiene como función almacenar una serie de datos por cada una de las

piezas terminadas que llegan al almacén. Los datos que el almacén guardará de cada una

de las piezas se muestra en la siguiente tabla, donde las palabras marcadas como de

intercambio son las que se extraen de las tablas de piezas y se vuelcan sobre la de la

cola en la última dirección libre:

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO %MW1325 0 DIA DE SEMANA INICIO palabra de intercambio %MW1326 SEGUNDOS DE INICIO 0 palabra de intercambio %MW1327 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO palabra de intercambio

Programa del Autómata

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%MW1328 MES DE INICIO DIA DE INICIO palabra de intercambio %MW1329 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO palabra de intercambio %MW1330 ESTADO PIEZA TIPO PIEZA palabra de intercambio %MW1331 ESTADO CAMISA CAMISA %MW1332 ESTADO EMBOLO EMBOLO %MW1333 ESTADO MUELLE MUELLE %MW1334 ESTADO CULATA CULATA %MW1335 ESTADO TAPA TAPA %MW1336 ESTADO VERIFICACION VERIFICACION %MW1337 0 ULTIMA ESTACION %MW1338 PIEZA CARGADA %MW1339 ESTADO DE PRODUCCION %MW1340 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO palabra de intercambio

Ejemplo para la pieza 1

La cola de piezas está distribuida en tres zonas, 10 palabras en la dirección

%MW1600 que llamaremos buffer de entrada de almacén, otras 10 palabras en la

dirección %MW1610 que llamaremos buffer de salida de almacén y otras 100 palabras

en la dirección %MW1700-%MW1800 que es la cola propiamente dicha. Esto es así

porque la cola de piezas es una tabla de 100 palabras con capacidad para unas 13

piezas(7 para cada pieza), pero la zona de la que el almacén recoge su información es la

zona de 10 palabras del buffer de entrada. Realmente, si contamos las palabras que

guarda el almacén, 7, vemos que no son necesarias las 10 palabras de la zona

%MW1600, pero quedan para futuros usos.

La cola, como ya se ha dicho y se explicará en el apartado 5.2.2.7. , lo que hace es

testear constantemente la zona de recepción de información del almacén ( palabras

%MW1600-%MW1609 ), si ésta zona está vacía, recoge las 7 primeras palabras de la

cola ( palabras %MW1700-%MW1706 ), las vuelca sobre las anteriores, borra éstas

últimas y las pasa al final de la cola, a las direcciones %MW1793-%MW1799. Si la

zona de intercambio de la entrada no está vacía, es que el almacén está en espera de

recibir la orden de almacenado de la pieza cuya información se ha volcado en dicha

zona. Cuando el almacén nos da conformidad de que ha almacenado la pieza, la cola

borra la zona de intercambio, y vuelve a empezar.

El buffer de salida realiza la misma función que el de entrada pero cuando las piezas

son extraídas desde la macroetapa 8 para ser montadas sobre un palet: El almacén

Memoria

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96

volcará sobre esas direcciones ( palabras %MW1610-%MW1619 ) las palabras

correspondiente a dichas piezas para que sean integradas a las tablas de pedidos.

5.2.1.6. Tablas de volcado de información hacia Magelis.

Estas tablas son las tablas que la Magelis utiliza para recibir la información de la

lectura de los palets. El sistema, cuando realiza una lectura y comprueba que la

información es correcta y a que pieza de las de memoria corresponde, vuelca una copia

de la información de la pieza en unas zonas de memoria a las que accede la Magelis

para sus propias gestiones. Estas tablas tienen casi la misma estructura que las tablas de

piezas con la diferencia de que cierta información como son la fecha y la hora de las

primeras 5 palabras deben ser convertidas desde formato BCD a decimal además de

separar los campos correspondientes pues el autómata los guarda de dos en dos para

ahorrar espacio.

Como he dicho, son tablas donde se almacena una copia de las piezas, con lo que

serán 4 tablas distintas, por lo tanto explicaremos una y daremos las direcciones de las

demás.

WORD BYTE ALTO BYTE BAJO WORD BYTE ALTO BYTE BAJO

%MW1325 0 DIA DE SEMANA INICIO %MW600 DIA DE SEMANA INICIO

%MW1326 SEGUNDOS DE INICIO 0 %MW601 SEGUNDOS DE INICIO

%MW1327 HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MW602 MINUTOS DE INICIO

%MW603 HORA DE INICIO

%MW1328 MES DE INICIO DIA DE INICIO %MW604 DIA DE INICIO

%MW605 MES DE INICIO

%MW1329 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MW606 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO

%MW1330 ESTADO PIEZA TIPO PIEZA %MW607 ESTADO PIEZA

%MW608 TIPO PIEZA

%MW1331 ESTADO CAMISA CAMISA %MW609 ESTADO CAMISA

%MW610 CAMISA

%MW1332 ESTADO EMBOLO EMBOLO %MW611 ESTADO EMBOLO

%MW612 EMBOLO

%MW1333 ESTADO MUELLE MUELLE %MW613 ESTADO MUELLE

%MW614 MUELLE

%MW1334 ESTADO CULATA CULATA %MW615 ESTADO CULATA

%MW616 CULATA

%MW1335 ESTADO TAPA TAPA %MW617 ESTADO TAPA

%MW618 TAPA

%MW1336 ESTADO VERIFICACION VERIFICACION %MW619 ESTADO VERIFICACION

%MW620 VERIFICACION

%MW1337 0 ULTIMA ESTACION %MW621 ULTIMA ESTACION

Programa del Autómata

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%MW1338 PIEZA CARGADA

%MW1339 ESTADO DE PRODUCCION

%MW1340 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW622 NUMERO DE PEDIDO

Como se observa en la tabla, casi todas las palabras de la tabla de memoria, son

separadas en dos y, además, en el caso de las fechas, deben ser convertidas a decimal.

Esto es así, porque la Magelis no puede acceder a una parte de una palabra y para

tener la información completas debemos pasársela en dos palabras.

Las direcciones de las otras tablas son:

Tabla de memoria Dirección en memoria Tabla de Magelis Dirección en memoria

Pieza 1 %MW1325-%MW1340 Tabla 1 %MW600-%MW622

Pieza 2 %MW1350-%MW1365 Tabla 2 %MW625-%MW647

Pieza 3 %MW1375-%MW1390 Tabla 3 %MW650-%MW672

Pieza 4 %MW1400-%MW1415 Tabla 4 %MW675-%MW697

5.2.1.7. Tabla de escritura de palets desde Magelis.

Al igual que la magelis tiene 4 tabla de lectura de las piezas, también puede mandar

orden de modificar el contenido de un palet y por lo tanto de la información de la pieza

en memoria.

Para realizar esta operación, únicamente es necesaria una tabla que la estación

gestora deberá sustituir por la correspondiente en memoria a la que se quiere modificar

además de escribirla en el palet.

Esta tabla, tiene el mismo problema que las anterior pero a la inversa; debe convertir

las fechas desde formato decimal a BCD y unir los bytes altos con los bajos como

corresponda. Este proceso se explicará en el apartado 5.2.4.7. y la tabla es la siguiente:

BYTE ALTO BYTE BAJO WORD BYTE ALTO BYTE BAJO 0 DIA DE SEMANA INICIO %MW700 DIA DE SEMANA INICIO

SEGUNDOS DE INICIO 0 %MW701 SEGUNDOS DE INICIO HORA DE INICIO MINUTOS DE INICIO %MW702 MINUTOS DE INICIO

Memoria

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%MW703 HORA DE INICIO MES DE INICIO DIA DE INICIO %MW704 DIA DE INICIO

%MW705 MES DE INICIO SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO %MW706 SIGLO DE INICIO AÑO DE INICIO ESTADO PIEZA TIPO PIEZA %MW707 ESTADO PIEZA

%MW708 TIPO PIEZA ESTADO CAMISA CAMISA %MW709 ESTADO CAMISA

%MW710 CAMISA ESTADO EMBOLO EMBOLO %MW711 ESTADO EMBOLO

%MW712 EMBOLO ESTADO MUELLE MUELLE %MW713 ESTADO MUELLE

%MW714 MUELLE ESTADO CULATA CULATA %MW715 ESTADO CULATA

%MW716 CULATA ESTADO TAPA TAPA %MW717 ESTADO TAPA

%MW718 TAPA ESTADO VERIFICACION VERIFICACION %MW719 ESTADO VERIFICACION %MW720 VERIFICACION

0 ULTIMA ESTACION %MW721 ULTIMA ESTACION PIEZA CARGADA ESTADO DE PRODUCCION

NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW722 NUMERO DE PEDIDO

5.2.1.8. Tabla de volcado de datos de pedido terminado

hacia el almacén final.

Como ya se ha comentado, cuando un palet con un pedido completado llega a la

estación de almacén final o estación 7, la información correspondiente a dicho palet se

le transmite al almacén para que la adjunte al pedido en sí. Esta operación se realiza

mediante un WRITE_VAR y se vuelca en las direcciones siguientes:

WORD BYTE ALTO WORD %MW1650 0 DIA DE SEMANA PETICION %MW890 %MW1651 SEGUNDOS DE PETICION 0 %MW891 %MW1652 HORA DE PETICION MINUTOS DE PETICION %MW892 %MW1653 MES DE PETICION DIA DE PETICION %MW893 %MW1654 SIGLO DE PETICION AÑO DE PETICION %MW894 %MW1655 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 1 %MW895 %MW1656 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 1 0 %MW896 %MW1657 HORA DE INICIO PIEZA 1 MINUTOS DE INICIO PIEZA 1 %MW897 %MW1658 MES DE INICIO PIEZA 1 DIA DE INICIO PIEZA 1 %MW898 %MW1659 SIGLO DE INICIO PIEZA 1 AÑO DE INICIO PIEZA 1 %MW899 %MW1660 0 TIPO PIEZA 1 %MW900 %MW1661 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW901 %MW1662 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 2 %MW902 %MW1663 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 2 0 %MW903

Programa del Autómata

Automatización de una Célula de Fabricación Flexible

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%MW1664 HORA DE INICIO PIEZA 2 MINUTOS DE INICIO PIEZA 2 %MW904 %MW1665 MES DE INICIO PIEZA 2 DIA DE INICIO PIEZA 2 %MW905 %MW1666 SIGLO DE INICIO PIEZA 2 AÑO DE INICIO PIEZA 2 %MW906 %MW1667 0 TIPO PIEZA 2 %MW907 %MW1668 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW908 %MW1669 0 DIA DE SEMANA INICIO PIEZA 3 %MW909 %MW1670 SEGUNDOS DE INICIO PIEZA 3 0 %MW910 %MW1671 HORA DE INICIO PIEZA 3 MINUTOS DE INICIO PIEZA 3 %MW911 %MW1672 MES DE INICIO PIEZA 3 DIA DE INICIO PIEZA 3 %MW912 %MW1673 SIGLO DE INICIO PIEZA 3 AÑO DE INICIO PIEZA 3 %MW913 %MW1674 0 TIPO PIEZA 3 %MW914 %MW1675 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW915 %MW1676 0 DIA DE SEMANA INICIO BASE %MW916 %MW1677 SEGUNDOS DE INICIO BASE 0 %MW917 %MW1678 HORA DE INICIO BASE MINUTOS DE INICIO BASE %MW918 %MW1679 MES DE INICIO BASE DIA DE INICIO BASE %MW919 %MW1680 SIGLO DE INICIOBASE AÑO DE INICIO BASE %MW920 %MW1681 0 TIPO BASE %MW921 %MW1682 NUMERO DE PEDIDO NUMERO DE PEDIDO %MW922 %MW1683 ESTADO DE LA PLACA PLACA %MW923 %MW1684 ESTADO DE LA BASE BASE %MW924 %MW1685 ESTADO DEL PALET ESTADO DEL PALET %MW925 %MW1686 0 DIA DE SEMANA FINALIZACION %MW926 %MW1687 SEGUNDOS DE FINALIZACION 0 %MW927 %MW1688 HORA DE FINALIZACION MINUTOS DE FINALIZACION %MW928 %MW1689 MES DE FINALIZACION DIA DE FINALIZACION %MW929 %MW1690 SIGLO DE FINALIZACION AÑO DE FINALIZACION %MW930 %MW1691 CHECK SUM CHECK SUM %MW1692 0 ORDEN %MW1693 STATUS STATUS

Donde la primera columna de direcciones ( %MW1650-%MW1693 ) se

corresponden con la memoria de la estación gestora, y la segunda columna ( %MW890-

%MW930 ) es parte de la memoria del autómata 7.

Memoria

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100

5.2.2. Los Grafcets

En esta sección vamos a detallar las funciones específicas de cada uno de los grafcet

para la total comprensión de la aplicación.

5.2.2.1. Chart

El chart, a pesar de ser la página principal de las aplicaciones normales, en nuestro

caso no va a ser así pues hemos estructurado todo el grafcet sobre un serie de

macroetapas cada una de las cuales controlará una máquina.

Así, el chart, únicamente será la puerta de entrada a las macroetapas de nuestra

aplicación.

Aun así, en el chart es necesario implementar unas cuantas funciones que pasaremos

a detallar, entre las cuales destaca la guía GEMMA que todavía no está terminada a la

finalización de este proyecto. Esta guía no cumple su función propia así que únicamente

la mencionamos aquí, si se requiere mayor información se puede consultar la referencia

bibliográfica 1, o el anexo 6 carpeta 5.2.1.7.-5.

A) En la página 1 del chart, están las etapas iniciales del grafcet que permiten la

entrada a las 9 macroetapas que serán en centro de este proyecto y a la

macroetapa 19 que será la encargada de controlar los ejes paso a paso y el

almacén.

Estos grafcet aparecen descritos en la carpeta 5.2.1.7.-10 del anexo 6 y la

transición que permite su evolución está condicionada por el hecho de que la

máquina esté en posición normal de funcionamiento, cosa que ocurrirá cuando se

activen las etapas %X20 y %X39 que se describirán seguidamente.

En la acción al activar de la etapa %X0, se borrarán todos los bits de alarmas, los

punteros, y todos los bits que vayan a ser necesarios en las etapas siguientes.