II. PRUEBAS TIPO COMPETENCIA
1. Pruebas Neumáticas
1.4. Prueba Número 4
Unos de nuestros clientes desea realizar un proceso de sellado en una pieza plástica.
Para lo cual debe sujetarla con un cilindro y realizar el proceso de sellado con otro cilindro que cargara la herramienta.
Para el arranque del sistema es necesario que el operario realice la activación del sistema con un accionamiento bimanual, y confirmando que el sistema se encuentra en la adecuada posición de inicio.
El proceso de mecanizado es exitoso solo si se realiza la operación de sellado esperando un tiempo en el recorrido final de la herramienta. Posteriormente de esta operación el cilindro que sujeta la operación debe retroceder.
El sistema debe permitir graduar la presión de ingreso de la herramienta y la velocidad de avance y retroceso de los cilindros.
De la misma manera el sistema debe tener una paro de emergencia que me permita volver los cilindros a posición inicial en el momento de obturar el pulsador de emergencia.
Tarea:
Realice el diseño del sistema adecuado para la aplicación. Realice el montaje del sistema
Realice las suficientes pruebas para la entrega al cliente final.
Puntos de evaluación:
Se evaluará el conocimiento de la simbología según la norma ISO 1219, la utilización de los elementos especificados, el funcionamiento del sistema y el tiempo utilizado para la implementación.
Utilización diagrama Espacio- Fase Uso secuencia literal
Plano de la situación
Se evaluará el funcionamiento de la secuencia. Se evaluara si el sistema presenta fugas. Se evaluara montaje del sistema.
2. Pruebas Electroneumáticas.
2.1. Prueba Número 1. Problema:
El departamento de proyectos de la empresa XMS tiene una importante entrega que realizar de la cual depende el futuro de nuevas y benéficas negociaciones, sin embargo, debido a problemas externos dispone únicamente de 45 minutos para realizar un sistema para una máquina de selección que cumpla con las siguientes especificaciones:
1. Sistema de seguridad compuesto de dos pulsadores, el proceso únicamente arranca cuando ambos son pulsados simultáneamente, adicionalmente y para evitar inconvenientes de seguridad, el sistema no puede arrancar si el operario pulsa cualquiera y tarda más de un segundo en pulsar el siguiente.
2. Ciclo continuo de selección y expulsión, realizado por un sistema de dos
actuadores que describen la siguiente secuencia A+/A-/B+/B-, una y otra vez sin detenerse.
3. El cilindro A, debe avanzar lento y retroceder lo más rápido posible.
Al revisar en la bodega del departamento encuentra, que para la realización de este proyecto únicamente dispone de los elementos listados a continuación
— Dos sensores magnéticos de contactos REED Normalmente abiertos — Dos pulsadores con 2 contactos normalmente abiertos y dos contactos
normalmente cerrados cada uno — Una electroválvula 5/2 monoestable — Una electroválvula 5/2 biestable
— Dos temporizadores eléctricos con retardo a la conexión — Un temporizador eléctrico con retardo a la desconexión. — Tres relevos triples (3 contactos NC y NA cada uno). — Dos actuadores de doble efecto.
— 2 Válvulas OR — 2 válvulas AND
— 1 válvula de escape rápido — 5 válvulas reguladoras de caudal
— Fuente de aire comprimido y Fuente 24 VDC
Basado en la información anterior puede usted encontrar una manera de sacar adelante esta negociación, arreglando este inconveniente????
2.2. Prueba Número 2. Problema:
Un dispositivo para almacenamiento momentáneo en un proceso de fabricación de esferas luce como aparece en la siguiente ilustración
Al accionar un pulsador eléctrico NA, debe ocurrir lo siguiente:
1. El actuador 1A avanza expulsando la esfera hacia el siguiente actuador 2. Al llegar al final de su recorrido retrocede
3. Una vez que 1A ha terminado su movimiento, el cilindro 1B avanza para depositar la esfera en el contenedor de la parte superior.
4. Al llegar al final de su recorrido, el actuador 1B retrocede.
El actuador Neumático de Giro 1C, se encarga de dosificar las esferas una a una realizando un movimiento hasta el final de su recorrido y de vuelta. Este movimiento se realizará siempre y cuando exista pieza en el contenedor (sensor óptico de detección de piezas activo) y no se encuentre ninguna esfera en el punto 4 del diagrama (Para saber si se encuentra o no una esfera allí la máquina cuenta con un interruptor NA que se activa cuando la palanca no tiene peso alguno, es decir, cuando no se encuentra una esfera en la palanca)
Misión y Limitantes.
Elaborar un circuito Electroneumático utilizando el Fluid SimP versión 4 que cumpla con los requerimientos anteriormente descritos, y teniendo en cuenta adicionalmente las siguientes limitantes.
1. Los sensores para detección de posición de los cilindros de doble efecto deben ser de tipo magnético.
2. Los sensores para detección de posición del actuador de giro deben ser de tipo inductivo
3. Si ocurre algún fallo en la alimentación eléctrica, todos los actuadores deben volver a su posición inicial.
4. El sensor óptico y el interruptor para detección de esfera deben ser ubicados en el plano y para efectos de simulación se activarán de manera manual (haciendo clic sobre ellos).
2.3. Prueba Número 3.
Un cilindro neumático de doble efecto provisto de una canastilla se utiliza para la inmersión de materiales en un baño que hace parte de un proceso de galvanizado. La tarea de su grupo consiste entonces en el diseño de un circuito para esta labor, teniendo en cuenta que este debe funcionar de la siguiente manera:
- Al presionar un pulsador de inicio, el cilindro retenedor sujeto como lo sugiere la figura avanza para sumergir la canastilla dentro del baño
- Al llegar al final de su recorrido, el cilindro retrocede, sacando la canastilla del baño. El cilindro llegará hasta la mitad del recorrido y avanzará de nuevo para sumergir la canastilla una segunda vez.
- Al alcanzar de nuevo la posición final el cilindro debe retroceder completamente para retirar la canastilla y así culminar esta etapa del proceso de galvanizado.
Es decir, el sistema debe cumplir con la tarea descrita por el diagrama espacio-fase de la figura. S1 S2 S3 S1 S2 S3 Bath 1 Bath 1 Diagrama de Espacio - Fase
Consideraciones Adicionales
– Los sensores utilizados para el diseño tienen que ser de tipo óptico
– El circuito debe permitir la regulación de la velocidad de avance y de retroceso del actuador neumático, aplicando restricción al aire de escape de las cámaras de los actuadores.
– Recuerde que para realizar esta labor su grupo dispone únicamente de 45 minutos,
– En caso de una eventual falla de la energía, el sistema debe asegurar que la canastilla será retirada del baño
– Tenga presente que el plano del sistema a presentar no debe admitir ningún error cuando se desee correr la simulación.
4 2 5 1 3 Y 1 Y 2 S3 S1 4 2 5 1 3 Y 3 Y 4 S2
Retenedor Cil. Llenado.
2.4. Prueba Número 4.
Montaje en Banco.
Su grupo de trabajo ha sido encomendando para la completa revisión y puesta a punto de un circuito electroneumatico que hace parte de una máquina que cumple una labor de llenado sencilla.
El departamento de proyectos le ha entregado a su grupo el siguiente plano:
El cual va acompañado del esquema neumático que también se presenta a continuación.
El equipo está consciente de que el circuito presenta un problema que le impide cumplir de manera adecuada con su labor, pues si se pone a funcionar el circuito la secuencia descrita es la siguiente: +24V 0V K1 A1 A2 K1 3 4 K2 1 2 E1 3 4 K2 A1 A2 S3 T3 1 2 Y 3 Y 1 Y 2 Y 4 K2 3 4 T3 3 4 S1 3 4 K3 A1 A2 K3 3 4 T3 5 A1 A2 S2 1 2 4 6 7 8 9 10 7 6 8 10 7 9
- Al presionar el pulsador de arranque, el cilindro retenedor avanza. -En ese mismo instante inicia un temporizado de 5 segundos.
- Al finalizar el temporizado el cilindro de llenado inicia su carrera de avance.
- Una vez el cilindro de llenado llega a su posición final, entonces el cilindro retenedor regresa a su posición inicial y finalmente al llegar al final de su recorrido este hace retornar el cil de llenado a su posición inicial
La tarea de su grupo consistirá en realizar el montaje electroneumático respetando al máximo el esquema neumático y la ubicación de los sensores, pero realizando las correcciones necesarias para que el circuito cumpla con la siguiente secuencia al oprimir el pulsador de arranque.
-Avanza cilindro Retenedor
-Al llegar al final avanza el cilindro de llenado -Una vez al final, retrocede el cilindro retenedor. -Comienza un temporizado de 5 segundos
-Transcurrido el tiempo regresa el cilindro de llenado a su posición inicial, y el sistema queda listo para iniciar.
2.5. Prueba Número 5.
Un dispositivo de ensamble sencillo compuesto de tres actuadores luce como lo muestra la figura a continuación:
Al accionar un pulsador eléctrico NA, el sistema de actuadores debe realizar los movimientos correspondientes al diagrama de espacio fase que aparece a la derecha. Es decir:
5. El actuador 1A avanza con la pieza base para el ensamble
6. Al llegar al final, el cilindro 2A avanza para insertar la primera pieza.
7. Una vez que 2A termina su recorrido, el cilindro 3A avanza para culminar el ensamble. 8. Al finalizar el recorrido de 3A, regresa junto con el cilindro 1A a su posición inicial.
9. Concluido este último movimiento el cilindro 2A retorna a su posición de reposo, dejando el sistema listo para iniciar de nuevo.
Elaborar un circuito Electroneumático utilizando el Fluid SimP versión 4 que cumpla con los requerimientos anteriormente descritos, y teniendo en cuenta adicionalmente las siguientes limitantes.
6. Los sensores para detección de posición de los cilindros deben ser de tipo magnético.
7. Se pueden utilizar como máximo 7 relevos con dos contactos abiertos, y 2 contactos cerrados cada uno.
8. Si ocurre algún fallo en la alimentación eléctrica, todos los actuadores deben volver a su posición inicial
9. Solo se permite un pulsador de inicio con contacto NA, para dar inicio al sistema. El tiempo de la prueba no puede ser superior a 45 minutos.
2.6. Prueba Número 6.
Unos de nuestros clientes desea realizar la repotenciación de un proceso de mecanizado de piezas para lo cual necesita un cilindro que le permita desplazar la pieza y prensarla.
Posteriormente otro cilindro que tiene la herramienta realiza el mecanizado esto quiere decir que el cilindro baja, al terminar de mecanizar la pieza la herramienta debe subir
Antes de terminar la operación, un tercer cilindro debe colocar un sello indicando que la pieza ya se mecanizo.
Finalmente el cilindro de la prensa se abre para liberar la pieza poder ser tomada por el operario.
La maquina tiene el siguiente circuito Básico Neumático, el cual debe ser utilizado para la aplicación.
Los sensores del cilindro de mecanizado son de tipo inductivo, los demás son finales de carrera mecánicos
El cliente desea que como parte de la repotenciación podamos controlar la velocidad de salida de los actuadores y de la misma forma la presión de mecanizado de la pieza. Tarea: 4 2 5 1 3 Y 1 4 2 5 1 3 Y 3 Y 4 4 2 5 1 3 Y 5 Y 6 S1 S2 S3 S4 S5 S6
Cilindro Prensa Cilindro Mecanizado Cilindro Sello
Realice el diseño electroneumático en FluidSim del sistema adecuado para la aplicación.
Haga las modificaciones necesarias.
Realice las suficientes pruebas para la entrega al cliente final.
Puntos de evaluación:
Se evaluará el conocimiento de la simbología según la norma ISO 1219, la utilización de los elementos especificados, el funcionamiento del sistema y el tiempo utilizado para la implementación.
Utilización diagrama Espacio- Fase Uso secuencia literal
Plano de la situación
Se evaluará el funcionamiento de la secuencia. Se evaluara si el sistema presenta fugas. Se evaluara montaje del sistema en el software Cumplimiento de las especificaciones del cliente. Método usado para la solución
3. Pruebas PLC.
3.1. Prueba Numero 1. Problema
En este caso su grupo ha sido designado para el control de una secuencia utilizando un PLC, este debe realizarse de acuerdo a necesidades específicas del cliente las cuales se describen a continuación:
— Para el inicio de la secuencia se requiere una clave de seguridad, la cual funcionará de la siguiente manera: se carga el número deseado en el registro número 4, luego se pulsa Start (I0.5) el sistema comprueba si la clave es correcta (5678) en cuyo caso inicia la secuencia, en caso contrario el programa provee otras 2
oportunidades más y si la clave no coincide la máquina se bloquea y envía una señal de alarma (enciende una luz conectada a O0.3).
— Si el sistema se bloquea será posible desbloquearlo utilizando el código 1111 cargado en el mismo registro y pulsando Start, sin embargo el programa debe comenzar de nuevo solicitando la clave siguiendo el proceso descrito
anteriormente
— La secuencia que describe el sistema consta de un solo cilindro, el cual avanza y retrocede una vez, un segundo después, el cilindro realiza este ciclo dos veces, un segundo luego, .lo realiza tres veces, un segundo después cuatro veces y así sucesivamente, hasta que se pulse Stop (I0.6), el cilindro posee dos sensores para inicio y final de carrera conectados a I0.3 y I0.4 respectivamente, la válvula que lo controla es una 5/2 biestable cuyas bobinas están conectadas a O0.4 y O0.5
3.2. Prueba Número 2. Problema
En este caso Usted ha sido designado para el control de una secuencia utilizando un PLC, este debe realizarse de acuerdo a necesidades específicas del cliente las cuales se describen a continuación:
1. Realizar el programa de funcionamiento de acuerdo con las siguientes consideraciones utilizando el software FST4.
El sistema debe realizar la secuencia de movimientos
|A+ |B+ |B- |A- |B+ |B-|.
El sistema debe tener la posibilidad de escoger entre ciclo único y ciclo continuo.
El sistema en funcionamiento en ciclo continuo debe detenerse
automáticamente a los 20 segundos de haberse activado.
2. Realizar la puesta en funcionamiento del sistema utilizando el PLC FEC20 ó FEC34 dispuesto en el banco de trabajo.
Verifique que los sensores conectados al PLC funcionen de manera adecuada antes de comenzar a realizar la programación correspondiente.
3.3. Prueba Número 3 Problema
En el banco de trabajo su grupo cuenta con un sistema de manipulación de dos ejes para clasificación de tarjetas, similar al que se observa en la siguiente figura.
Al iniciar el sistema (al encenderlo), el eje debe llegar automáticamente hasta el sensor de posición inicial, retraer el cilindro de sujeción y apagar el generador de vació (esta es la posición de reposo).
Ahora, dependiendo del pulsador que se oprima se tienen diversas alternativas:
1. Al oprimir el pulsador NA conectado a I0.2; el sistema debe realizar los movimientos adecuados para tomar una tarjeta de la posición inicial, sujetarla y llevarla hasta la posición intermedia (2), donde la depositaría y volvería a la posición de reposo.
2. Al oprimir el pulsador NA conectado a I0.3 el sistema debe realizar los movimientos adecuados para tomar una tarjeta de la posición inicial y llevarla hasta la posición final (3), donde la depositará y luego volverá al punto de partida.
3. Si se activa el pulsador con enclavamiento de PARO (contacto NC conectado a I0.4), el sistema se detiene y desactiva el generador de vacío (en caso de que se encuentre activo), al desactivar el enclavamiento de PARO, el sistema volverá a su posición de reposo.
Realizar un programa de PLC que cumpla las funciones anteriormente descritas, y que adicionalmente se mantenga dentro de las siguientes condiciones:
1. Mientras se encuentre realizando cualquiera de los dos recorridos para depositar las tarjetas, el indicador lumínico del pulsador correspondiente debe activarse de manera intermitente (encendido 50 ms, apagado 50 ms)
2. Los pulsadores de selección de trayectoria no deben realizar ninguna acción mientras el sistema está en movimiento. El único pulsador que debe funcionar en todo momento es el de PARO 3. En caso de que no disponga de sensores para la detección de posición de actuadores en el sistema,
debe recurrir a temporizadores en valores que se estimen convenientes para llevar a cabo el proceso.
4. El conexionado de entradas y salidas debe coincidir con la tabla anexa a esta prueba 5. Se disponen de 45 minutos para la realización de la misma.
I0.0 Sensor inicio carrera Eje O0.2 Bobina Avance Cilindro I0.1 Sensor Fin Carrera Eje O0.3 Bobina Retroceso Cilindro I0.2 Pulsador NA trayectoria 1 O0.4 Bobina Generador Vacío I0.3 Pulsador NA trayectoria 2 O0.6 Movimiento Eje Avance
I0.4 Pulsador de PARO O0.7 Movimiento Eje Retroceso
O0.0 Bombillo Interruptor trayectoria 1 O0.1 Bombillo interruptor trayectoria 2
3.4. Prueba Número 4. Problema
En un parque de diversiones se realizará la automatización completa de las secuencias realizadas por una serie de actuadores utilizados en algunas atracciones.
El PLC que se utilizará debe tener 3 pulsadores conectados a diferentes entradas.
Al oprimir el pulsador número uno, las tres primeras salidas del PLC deben encenderse de manera secuencial tal y como lo muestra el siguiente diagrama.
Estado Inicial 1 seg. Después 1 seg después 1 seg después 1 seg después 1 seg después
Al finalizar la secuencia se repetirá de manera indefinida.
Al oprimir el pulsador número dos, las salidas O0.3 y O0.4, deberán encender y apagar simultáneamente (1 segundo encendido, 1 segundo apagado), por un tiempo indefinido.
Al oprimir el pulsador número tres, las tres últimas salidas del PLC (O0.7, O0.6 y O0.5) realizarán una secuencia similar a la tarea del pulsador número uno, pero esta secuencia se realizará de manera
descendente, es decir, primero encenderá la salida O0.7, Luego de un segundo O0.6 y pasado un segundo encenderá la salida O0.5, un segundo después iniciará el ascenso y finalmente la secuencia se repetirá por un máximo de 2 veces.
Consideraciones Adicionales.
Debido a que las tres secuencias dependen de tres pulsadores distintos, y utilizan salidas diferentes, deberá ser posible tener a las tres corriendo simultáneamente, sin importar el orden en que se presionen los pulsadores.
La selección de las entradas para los pulsadores será decisión del grupo.
No se deben conectar bombillos o elementos adicionales a las salidas del PLC, para visualizar la secuencia se utilizarán los LED disponibles en la cara frontal del mismo
La secuencia número tres se repetirá un máximo de 2 veces, y al terminar esta deberá detenerse a sí misma y a cualquier otra secuencia que se encuentre corriendo en el momento.
3.5. Prueba Número 5. Problema
La siguiente aplicación corresponde a una solicitud
muy común en la
implementación de mejoras en líneas de producción.
Utilizando un plato divisor el cliente requiere hacer varias operaciones simultáneas en varias piezas del mismo tipo.
El plato funciona de la siguiente forma.
Un cilindro de simple efecto me activa las prensas para sujetar las piezas.
Otro cilindro me realiza los avances en giro necesarios para mecanizar en este caso vamos usar un plato de cuatro posiciones
Y para este caso solo vamos a colocar un cilindro que se acciona como herramienta.
El sistema debe tener un arranque bimanual.
Debe tener un paro de emergencia que me devuelva todos los cilindros a posición inicial y el contador de ciclos debe colocarse en cero.
Cada uno de los cilindros debe tener sensores de proximidad.
El sistema debe tener un Pulsador de Ciclo Único y uno de ciclo Continuo
Para el primer caso el plato solo realiza 4 movimientos.
0 5 10 15 20 25 0 a Cilindro Prensa 0 a Cilindro Plato 0 a Cilindro Mecanizado
Para el segundo caso el plato realiza la operación cuantas veces se indique en un contador. Esto quiere decir que prensa la pieza mecaniza, gira mecaniza, gira mecaniza, gira mecaniza gira mecaniza abre la prensa y vuelve a comenzar cuantas veces diga el registro del contador.
Debe tener un botón de Stop el cual solo funciona para el ciclo continuo debe terminar el ciclo en que se encuentra y no continuar con los ciclos faltantes.
Y debe tener un botón de pausa el cual detendrá la secuencia en el paso que va, y se debe poder reiniciar al pulsar los botones de marcha en el paso que quedo. Si el ciclo es continuo debe terminar los ciclos que se colocaron como condición.
Cada uno de los movimientos debe ser temporizado para un mejor manejo del equipo.
3.6. Prueba Número 6. Problema
La prueba se divide en tres partes de la siguiente forma:
1) Realizar el montaje y instalación de la estación del Sistema Modular de Producción MPS.