lunes, 3 de junio de 2013

SISTEMA DE MEZCLA DE TRES COMPONENTES (PRIMERA PARTE)

1. INTRODUCCIÓN
Realizaremos un sistema de mezclas (agua, cemento y grava) que debe poder realizar dos tipos de mezclas, dependiendo del tipo de mezcla que queremos obtener.


Figura 1.1: Diagrama general

En primer lugar realizamos la programación AWL en STEP7 y en segundo lugar el sistema de supervisión en winCC.

2. PROGRAMACIÓN EN STEP7
He dividido la programación AWL en 7 partes diferentes, un bloque de organización (OB1) y seis bloques de función (FC´s):

  • OB1: Bloque de organización
  • FC1: Llenado de la tolva
  • FC2: Mezcla de componentes
  • FC3: Vaciado del producto obtenido
  • FC4: Ciclo de Limpieza
  • FC5: Parada de emergencia
  • FC6: Variables WinCC
En primer lugar se presenta el listado de símbolos usados:



Una vez tenemos el listado de símbolos pasamos a explicar en primer lugar el bloque de organización.

OB1


Imagen 2.2: Programación OB1

Basicamente lo que logramos en este ciclo de organización es que al cumplirse las tres condiciones (no estar en parada de emergencia, esté pulsado algún pulsador de marcha y algún botón selector de tipo de mezcla), se llama a los seis bloques de función.

FC1
En este primer bloque de función está programado la parte de llenado de la tolva antes de ser mezclado. Los tiempos vienen dados por los requerimientos expuestos.


Vertido de
Mezcla
Limpieza

Agua
Solido A
Sólido B
Mezclado
Vertido
Agua
Mezclado
Vertido
Tipo 1
8
5
7
10
20
15
10
15
Tipo 2
7
7
5
8
19
15
10
15

El bloque de función lo he dividido en 4 segmentos diferentes:
  • ARRANQUE
  • APERTURA DE ELECTROVÁLVULA AGUA
  • APERTURA DE ELECTROVÁLVULA COMPONENTE A
  • APERTURA DE ELECTROVÁLVULA COMPONENTE B

Segmento 1: ARRANQUE

Figura 2.3: Arranque

Segmento 2: APERTURA DE ELECTROVÁLVULA AGUA

Figura 2.4: Apertura electroválvula agua

Segmento 3: APERTURA DE ELECTROVÁLVULA COMPONENTE A

Figura 2.5: Apertura electroválvula comp. A

Segmento 4: APERTURA DE ELECTROVÁLVULA COMPONENTE B

Figura 2.6: Apertura electroválvula comp. B

FC2: CICLO DE MEZCLA
Dividido en dos segmentos, en este bloque está programado el momento de la mezcla de los tres componentes, desde que se cierran las tres electroválvulas hasta la apertura de la electroválvula de vaciado.

Segmento 1: ACTIVAMOS EL PROCESO DE MEZCLA

Figura 2.7: Activación proceso de mezcla


Segmento 2: MEZCLA TIPO 1 o TIPO 2

Figura 2.8: Mezcla

FC3: VACIADO DEL PRODUCTO OBTENIDO
Una vez realizada la mezcla en la tolva vertemos el contenido mediante la apertura de la electroválvula 4. Para ello se programa en dos segmentos para diferenciar entre mezcla tipo 1 y tipo 2 ya que el tiempo de apertura varía en ambos casos.

Segmento 1: VACIADO DE TOLVA MEZCLA DE TIPO 1

Figura 2.9: Vaciado mezcla tipo 1

Segmento 2: VACIADO DE TOLVA MEZCLA DE TIPO 2

Figura 2.10: Vaciado mezcla tipo 2

FC4: FASE DE LIMPIEZA
Una vez vacía la tolva se procede a su limpieza. Para ello nos aseguramos que se ha acabado el vaciado, una vez seguros se abre la electroválvula de agua, se activa el motor agitador para una mejor limpieza y se abre la electroválvula de vaciado. Mientras dura este proceso habrá una luz que indica que este proceso está activo. Todo ello lo programamos en un único segmento.

Figura 2.11: Ciclo de limpieza

FC5: CICLO PARADA DE EMERGENCIA
Este proyecto cuenta con un sistema de parada de emergencia que nos permite parar por completo en proceso de mezcla en cualquier momento. Consta de una seta de emergencia tanto física como en WinCC y un botón de reset también incluido en WinCC. Una vez solucionado el problema, si pulsamos el botón de rearme (reset) y el botón de inicio de proceso el sistema automáticamente se limpia y queda preparado para iniciar un nuevo ciclo de mezcla. Mientras dura todo el proceso se activa una luz de emergencia que indica esta situación.
Este sistema está programado en dos segmentos que se detallan a continuación.

Segmento 1: PARADA DE EMERGENCIA

Figura 2.12: Parada de emergencia

Segmento 2: INICIAMOS CICLO DE LIMPIEZA

Figura 2.13: Limpieza despues de emergencia

FC6: VARIABLES WINCC
En este bloque de función es donde programamos las marcas para asociar tanto botonera como indicadores luminosos necesarios para realizar el proyecto en WinCC y que son necesarias para poder seguir visualmente y controlar el proceso.
Solo es necesario programarlo en un solo segmento.

Figura 2.14: Marcas para WinCC

Una vez explicado la programación en Step7 (en lenguaje AWL) pasamos a explicar cómo se ha configurado el proyecto en WinCC y su funcionamiento una vez terminado.



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