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Nano controladores para una automatización rápida y sencilla de los sistemas de transporte

Nano controlador easyE4 para sistemas de manipulación de materiales

La modularización funcional puede contribuir a un diseño más rápido, a la ingeniería, a la puesta en marcha y a un mantenimiento más fácil, así como para máquinas y sistemas de baja a media complejidad. Esto mejora la disponibilidad y por lo tanto la productividad de la máquina. El ejemplo de un sistema de manipulación de materiales muestra lo fácil que es aplicar ese concepto modular utilizando controles descentralizados y reutilizando varias veces bloques de función universales (UF) para el control de transportadores para varios transportadores.

1. Descripción de la aplicación: Modularización mediante el ejemplo de una aplicación logística con una cinta transportadora

Una ventaja esencial del easyE4 es la posibilidad de complementar el diagrama de bloques de función (FBD) y programas de diagrama de contactos (LD) con módulos de función en texto estructurado (ST). Estos módulos de función pueden ajustarse con precisión a la aplicación correspondiente y pueden almacenarse fácilmente para su reutilización en las mismas aplicaciones o en aplicaciones similares. El siguiente ejemplo de aplicación demuestra lo fácil que es implementar un concepto modular utilizando el nano controlador easyE4.

eaton-easyE4-system-module

2. Modularización

La creación de un programa o bloque de función comienza con la definición de la funcionalidad, el alcance de las prestaciones, los datos y las características de las prestaciones (velocidad de reacción, matemáticas, retención, etc.), la monitorización de errores y los mensajes correspondientes, así como el diseño del módulo o de la interfaz del módulo.

A continuación se ilustra el procedimiento con el ejemplo de una «aplicación de cinta transportadora en la industria del embalaje».

2.1 Descripción de la aplicación de ejemplo

El módulo de función de transporte «Belt_Type1» se crea en «ST» y se adapta en el diagrama de contactos.

El objetivo es crear un bloque de función universal (UF) para el control de transportadores, dado el gran número de transportadores similares en el proyecto y el hecho de que también se prevén transportadores similares como solución estándar en proyectos futuros.

Nota: El proceso de desarrollo de software se basa en consideraciones de la fabricación de maquinaria. Al igual que las líneas completas de transporte se componen de varios módulos separados, ahora también es posible montar sistemas de control completos a partir de módulos individuales.

La aplicación requiere que cada cinta transportadora se pueda encender y apagar mediante un pulsador (modo manual). Al mismo tiempo, la cinta tiene un contacto de encendido y apagado superior (automático). Una vez que la cinta se ha puesto en marcha, debe detenerse de nuevo después de un tiempo predefinido si la cortina de luz no detecta ningún paquete o pieza de trabajo en el punto de entrada. Una luz amarilla de advertencia indica que el motor está listo para arrancar en cuanto se detecte un paquete (standby).

El bloque de función debe tener las siguientes entradas y salidas:

I1: Modo manual - ON/OFF

I2: Inicio automático

I3: Parada - bloqueo

I4: Cortina de luz en el punto de entrada

I5: Sistema de seguridad OK

IA1: Tiempo de ejecución 1 en modo manual

IA2: Tiempo de ejecución 2 en modo automático

Pregunta 1: Control de la transmisión de la cinta

Pregunta 2: Indicación de que el convertidor está activo - liberado - luz de aviso

QA1: Tiempo de ejecución

QA2: Tiempo de ejecución actual del convertidor

QA3: Frecuencia de conmutación de la cortina de luz en el punto de entrada

En el presente ejemplo, los ingenieros responsables utilizan «texto estructurado» para configurar la aplicación, mientras que su implementación y puesta en marcha serán realizadas por electricistas cualificados utilizando el diagrama de contactos.

2.2 Ajustes – configuración de los parámetros

Una vez elaboradas las especificaciones funcionales, que también definen la interfaz de entradas/salidas del bloque de función de usuario (UF), se pueden configurar los parámetros del bloque de función de usuario.

Configuración de los bloques de función:

  • Están disponibles hasta 12 entradas y 12 salidas. Es posible combinar entradas/salidas analógicas (byte, WORD, doble WORD) y digitales.
  • Una vez que el UF se guarda con un nombre único como «bloque de función de usuario», se puede utilizar en el proyecto actual, así como en cualquier otro proyecto.
  • Es importante mantener la coherencia de los números de versión. El sistema incluye gestión de versiones integrada.
  • La protección por contraseña evita cualquier cambio no autorizado o robo de know-how.
  • Se pueden definir variables y bloques retentivos individuales para el bloque de función de usuario.
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Configuración del bloque de función de usuario.

Una vez guardado el bloque de función de usuario (UF) y asignado un nombre y un número de versión, se puede acceder a él a través de la pestaña «bloque de función de usuario», donde está listo para su uso. Después del posprocesamiento, también se puede exportar a una biblioteca.

eaton-easyE4-screen-user-function-block
En cuanto se haya guardado el UF «Belt_Type1», estará listo para su uso.

2.3  Implementación de la aplicación de ejemplo en «ST»

La implementación se realiza en ST, utilizando 4 secuencias IF y un retardo de arranque (T01).

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UF - bloque de función del transportador

2.4 Implementación de la aplicación de ejemplo utilizando el diagrama de contactos

El bloque de función «Belt_Type1» se puede implementar utilizando el diagrama de bloques de función o texto estructurado. La siguiente imagen muestra el programa en modo de simulación con visualización de estado.

eaton-easyE4-screen-ladder-diagram
Implementación del transportador «Belt_Type1» en diagrama de contactos.

2.5  Implementación de la aplicación de ejemplo en «ST»

Implementación del UF «Belt_Type1» en modo de simulación con visualización de estado.

eaton-easyE4-user-function-block
Conclusión: Los bloques de función individuales se pueden reutilizar fácilmente. También se pueden utilizar para implementar un diseño de aplicación modular. Integrando estos bloques de función ya comprobados en FBD o LD, se pueden implementar y configurar fácilmente, incluso sin conocimientos previos de programación, reduciendo así el tiempo de puesta en marcha del proyecto.