Desarrollo del diagrama de escalera del proceso de barrenado y machueleado

El ladder 5 PROCESO tiene la programación de la secuencia y permisivos para efectuar el barrenado y machueleado automático, en base a los diagramas de flujo, diagrama de estados y ecuación de estado anteriores. La programación se basa en el método paso a paso para programar la secuencia en la que se van activar los actuadores. Este método consiste en que al cumplirse la primer etapa se activa la siguiente, la cual desactiva a la primera evitando que la etapa continúe.

La primer parte del programa activa la etapa del posicionamiento, para lograr esto, en la primera y segunda línea se presenta un arreglo de contactos XIC para que una vez arrancado y considerando que existen diez rampas las cuales se tendrán que ir quedando sin pernos, por lo que se deben poner en paralelo todos los BFC ya que cualquiera de ellos se puede activar si contienen pernos, este arreglo finalmente activa una bobina auxiliar para expulsar al actuador neumático de doble vástago, el cual se desactiva cuando se activa BMAS que es la etapa siguiente.(figura 3.49)

Figura 3.49. Arreglo requerido para expulsar al actuador de doble vástago según sensores activos en las rampas En la figura 3.49 las líneas 000 y 001 se activan bobinas auxiliares para accionar a AMAS (Actuador neumático de doble vástago) ya que el programa RsLogix no permite poner en paralelo más de 5 líneas por lo cual se recurre a utilizar dos bobinas auxiliares con sus respectivos enclaves.

Dependiendo de la cantidad de pernos a barrenar y machuelear es el numero de ciclos que se debe repetir el proceso, por lo cual en la línea 003 de la figura 3.49 se coloca un MOV (Se mueven los valores de la variable a otra dirección) donde desde una localidad de entero (N7:0) se indica el total de piezas, este se mueve al preset del contador C5:0 el cual lleva el conteo cada vez que se activa AMAS, esto para que una vez que se termine la cantidad de pernos, el contacto XIO C5:0/DN se abra lo que no permite que el ciclo continúe.

En la figura 3.50 se puede apreciar de mejor el método paso a paso con las etapas y los finales de carrera que permiten que se accione la etapa siguiente bloqueando a la anterior; normalmente se activan únicamente con el final de carrera de la etapa que se está ejecutando, pero para protección se colocan todos los finales de carrera que se deben estar activos. Este método se utiliza para accionar el actuador neumático guiado CXS y la pinza neumática 1MHF2.

Figura 3.50. Secuencia de actuadores activadas por etapas

En la línea 006 se expulsa la mesa neumática de arrastre, pero debido a las 10 posiciones de las rampas en las cuales se tiene que detener, se utiliza un arreglo similar al de la figura 3.49. Cuando se expulsa la mesa neumática de arrastre MY1 con la etapa DMAS, esta sirve para accionar un contador ascendente CTU el cual se usa para incrementar un contador en cada transición de renglón de falso a verdadero. Esta instrucción cuenta todas las transiciones de 0 a 1 de la variable colocada en el contacto normalmente abierto. Tiene variables como el acumulado, la cual se manda a un comparador (EQU) que lo compara con uno, de ser igual; se activa una bobina de si es igual a D, esto para indicar que es el primer ciclo del proceso y entonces la primera secuencia debe ser seguida. En el segundo ciclo del proceso el actuador MSQ no podrá girar a menos que el torno haya terminado el ciclo de barrenar para que la torreta no tenga una colisión con los actuadores (Figura 3.51), lo cual cumple el permisivo

Figura 3.51. Contador CTU para indicar el primer ciclo de la secuencia del proceso.

Para indicar que el segundo ciclo comienza se coloca en otra línea con un contador que se activa con un sensor que se coloca en el torno en la parte en la que se separa de la base, cuando este se active dos veces da el permisivo para que el ciclo del torno termino y el actuador puede girar. Se logra porque se iguala el valor al preset (figura 3.52), con ello se activa el C5:4/DN que se utiliza en la etapa para girar al actuador.

Figura 3.52. Contador CTU activado por el sensor del torno para indicar termino del barrenado

La secuencia de los actuadores se realiza en base a los aspectos mencionados y se puede revisar en el anexo G. Para iniciar el ciclo del torno no se coloca un enclave, ya que solo requiere de un pulso para iniciar la operación ver figura 3.53.

Para retraer el actuador neumático tipo mesa de arrastre MY3 se utilizan bobinas auxiliares debido a que al inicio se expulsa toda la carrera, en la retracción debe regresar a la posición de la primer rampa cuando se encuentran todas las rampas con pernos y una vez que ya se hayan barrenado esos pernos; cuando regrese debe parar en la segunda rampa y así sucesivamente.

Por lo tanto cuando se vaya regresando y se detecten nueve sensores, debe parar en D UNO, para lo cual cuando se detecte ese final de carrera, se debe abrir la etapa para que la bobina DMENOS no siga energizada y el actuador neumático tipo mesa de arrastre MY1 se retraiga hasta la posición de la primer rampa ya que si no el ciclo no continuará. Para cumplir lo anterior se maneja el arreglo de la figura 3.54 y poder asegurar que se detendrá en la rampa siguiente que contenga pernos.

Figura 3.54. Método de las etapas en cada una de las bobinas auxiliares para activar a la mesa neumática de arrastre MY1

En la figura 3.55 se muestra como queda en arreglo los paralelos de las bobinas auxiliares y cuando únicamente la rampa 10 contiene pernos, ya que como se mencionó anteriormente, solo se pueden poner cinco paralelos consecutivos. A pesar de que los contactos cerrados de los finales de carrera que detendrán la retracción de la mesa, se colocan en cada línea de las bobinas auxiliares, también se colocan en serie con los respectivos contactos XIC de las bobinas para asegurar que se detenga en la rampa deseada.

Figura 3.55. Línea que acciona la retracción del actuador neumático tipo mesa de arrastre MY1.

La programación para subetapa de suministro y posicionamiento se detallan en el anexo G. Por lo que continuando con la programación de la lógica de las subetaps de traslado y retiro se toma como referencia el diagrama de flujo, el diagrama de estado y la ecuación de estado para utilizar el método paso a paso traducido en lenguaje de escalera.

Para poder realizar la expulsión de la mesa neumática de arrastre MY3 se utiliza una bobina auxiliar P2 que indica que la expulsión, se realiza hasta la posición dos, es decir se coloca cerca del torno para efectuar el traslado como se muestra en la figura 3.56. También se vuelve a utilizar un contacto del contador que detecta la activación del sensor del torno que indica que termina el barrenado, por lo tanto cuando todos los contactos se cierran, se expulsa el actuador.

En el momento de retraer la mesa neumática de arrastre MY3 para asegurar que se detendrá en el final de carrera intermedio F1 para poder colocar el perno en la boquilla del taladro y efectuar el machueleado, es necesario poner los contactos de los finales de carrera del actuador neumático tipo mesa de arrastre como XIO ya que cuando se detecten, se deben detener en esa posición; por lo que se realiza el arreglo de la figura 3.57.

Figura 3.57. Retracción del actuador neumático tipo mesa de arrastre hasta la posición intermedia

En la figura 3.57 se adiciona una línea para activar al actuador porque no se puede realizar con la misma FMENOS ya que en cierto instante se vuelve a recibir un pulso y se retrae el actuador completamente, movimiento que no es el deseado y que se elimina con el arreglo y finales de carrera auxiliares para asegurar que la secuencia es la correcta.

Cuando se llega a la etapa para accionar al taladro, esta se activa cuando se cierra la boquilla y se cumplen todos los permisivos que son los finales de carrera de la etapa anterior, y al igual que el taladro, solo requiere de un pulso para iniciar el machueleado como se muestra en la figura 3.58.

Figura 3.58. Etapa donde se inicia la operación de machueleado.

Una vez que se termina el machueleado se debe abrir la boquilla iniciando la subetapa del retiro por lo que es necesario auxiliarse de un contacto XIO del sensor del taladro ubicado cerca de la boquilla para detectar la presencia del taladro y con ayuda de un contador, que tiene un preset igual a 2 el cual cuenta

desde el inicio debido a que no se detecta por lo tanto no se abre y entonces el CTU acumula un 1, al terminar de machuelear no se vuelve a detectar y el CTU llega a dos y entonces se permite abrir la boquilla del taladro, programación que se muestra en la figura 3.59.

Figura 3.59. Apertura de la boquilla del taladro para retiro del perno barrenado y machueleado

Después de abrir la boquilla el accionamiento de los actuadores cumplen el método por lo que no se explica cada una de ellas pero se analizar al revisar el programa completo en el anexo G. Otros elementos adicionales son un MOV el cual permite guardar en una variable N7 un valor numérico que será la cantidad de pernos a barrenar y machuelear (figura 3.60).También se tiene un CTU para tener el conteo de cuantos pernos se terminan. Además en las últimas líneas se presentan las bobinas RES (reset) que es la instrucción que restablece los contadores al activarse un XIC correspondiente. (Para ms detalle ver anexo G)

Figura 3.60. Conteo de pernos terminados en base al pedido

3.4.2 Verificación de la lógica programada de la secuencia de los actuadores del proceso automático