problemas de automatizaciòn 2012-1

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PEREIRA

PROGRAMA DE MECATRNICA

PROBLEMAS DE AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL

1. CONTROL DE UN ASCENSOR DE CUATRO (4) PISOS

Al pulsar un botn de inicio, la cabina del ascensor debe posicionarse en el

piso 1. Luego de esto, se puede solicitar cualquiera de los pisos y el sistema

debe atender los llamados. Si se pulsa paro de emergencia, la cabina vuelve al

piso 1.

Se pide realizar el GRAFCET del sistema empleando Automation Studio o

Automgen. El actuador para subir/bajar la cabina, se puede simular con una

electrovlvula biestable 4/3, centrada por resortes

El ascensor debe tener un sensor de seguridad en el piso 1 y en el piso 4

2. MOVIMIENTO DE VAIVN DE UN MOTOR ELCTRICO

Un mvil se desliza por un husillo movido por un motor elctrico con doble

sentido de giro (para lo cual lleva un contactor Cd para el giro a la derecha y

otro llamado Ci para el giro del motor hacia la izquierda). El mvil debe realizar

un movimiento de vaivn continuo desde el momento en que se activa un

pulsador de Marcha (M).

Cuando se activa el pulsador de Paro (P), se detiene el motor pero no

inmediatamente, sino al final del movimiento de vaivn iniciado.

Cuando se activa el Paro de Emergencia (E), debe producirse el retroceso

inmediato del mvil a la posicin de origen y el sistema no podr ponerse en

marcha con el comando de Marcha (M), si previamente no se ha accionado el

pulsador de Reinicio (r),

Se pide realizar el GRAFCET del proceso, al igual que elaborar las ecuaciones

para el circuito de control y de potencia.

La simulacin puede realizarse usando el software Automation Studio o

AUTOMGEN.

1. Sugerencia: el motor elctrico se puede simular con un cilindro neumtico o hidrulico.

3. CONTROL DE GIRO DE VARIOS MOTORES

De acuerdo a la figura anterior, el automatismo a implementar debe cumplir e lo

siguiente:

El accionamiento de un pulsador de puesta en marcha M hace que se ponga

en funcionamiento el motor A (cualquiera que sea la posicin de las levas).

Cuando la leva del motor A, accione por primera vez el final de carrera a, se

desconecta este motor y se ponen en funcionamiento los motores B y C. En el

momento en que sea accionado el final de carrera b, se desconectar el motor

B y se pondr en funcionamiento el motor A.

A partir de este momento, cuando sea accionado el final de carrera c, se

desconectarn A y C, terminando el ciclo hasta una nueva orden de M.

La pulsacin o persistencia de M durante el ciclo, no deber provocar efecto

alguno; slo ser activa al principio del mismo.

En este sistema las variables a, b y c son aleatorias, pues al no estar

sincronizadas las velocidades de los motores A, B y C no quedan determinados

los instantes de la secuencia en los que se van a accionar los finales de

carrera. Por tanto, pueden presentarse estados transitorios que debern

tenerse en cuenta.

Para la realizacin del problema propuesto, se debe contar con los siguientes

elementos:

Tres (3) motores

Tres (3) volantes acoplados a los motores, los volantes a su vez llevan incorporadas unas levas.

Tres (3) finales de carrera elctricos.

Se pide:

Allocation List (Asignacin Entradas/Salidas)

Realizar el GRAFCET del proceso descrito.

Simulacin en el programa Automgen o Automation Studio

4. DETECCIN Y EXPULSIN DE BOTELLAS SIN TAPN

Una de las fases de produccin en una cadena de embotellado, consiste en la

colocacin de un tapn en la botella una vez finalizada la secuencia de

llenado.

Las botellas se desplazan por la cinta 1, separadas por la misma distancia y a

velocidad constante.

Se trata de detectar y sacar de la banda las botellas que salgan de la fase de

cierre sin el correspondiente tapn; adems, si en un determinado perodo de

tiempo (en este caso siete botellas), se rechazan ms de tres botellas

seguidas, debe activarse una alarma.

Para la deteccin de la botella defectuosa se conjugan las acciones de

deteccin de un sensor inductivo, que detecta la presencia del tapn y de un

equipo fotoelctrico que seala la presencia de las botellas.

El equipo a utilizar en este problema:

Dos motores M1y M2 que movern sus respectivas cintas o bandas transportadoras

Un detector inductivo para los tapones

Un detector fotoelctrico para las botellas

Un mecanismo de expulsin para las botellas sin tapn.

Se pide:



Simulacin en el programa Automgen o AutomationStudio

5. ESTACIN AUTOMTICA PARA LAVADO DE AUTOS

Cuando se accione un pulsador de marcha, la cinta transportadora ser

activada y los vehculos pasarn sucesivamente por los puestos de mojado

(Lavado), detergente, cepillado y aclarado y por ltimo el de secado.

La barrera, en condiciones normales, deber estar levantada y el semforo

desactivado. Cuando en la estacin se detecte que hay 4 vehculos, uno en

cada puesto, la barrera deber bajar y el semforo se activar, indicando que

no se puede pasar.

Tanto la barrera como el semforo como el semforo permanecern en stas

condiciones hasta que se detecte que los cuatro vehculos han abandonado la

estacin, momento en el cual el semforo se desconectar, y la barrera se

levantar, pudiendo la estacin admitir de nuevo vehculos para el lavado.

Para la realizacin del problema, se cuenta con los siguientes elementos:

Cinco sensores fotoelctricos, un semforo con dos luces alternativas, una

barrera de paso, una cinta transportadora, un puesto para el mojado (lavado)

de vehculos, otro para el detergente, un tercero para el cepillado y el aclarado

y por ultimo otro para el secado.

Se pide:

Programa en Grafcet



6. SISTEMA ELEVADOR Y CLASIFICADOR DE PAQUETES

El proceso se inicia con el transporte de uno de los paquetes a la bscula; una

vez clasificado el paquete en la bscula, se encender una luz indicadora del

tipo de paquete (luz 1 ser paquete grande y luz 2 ser paquete pequeo).

A continuacin el paquete es transportado por la cinta 1 hasta el plano

elevador. El cilindro C eleva los paquetes. Acto seguido, los paquetes son

clasificados, as: los paquetes pequeos son colocados en la cinta 2 por el

cilindro A y los paquetes grandes son colocados en la cinta 3 por el cilindro B.

El cilindro elevador C se recupera slo cuando los cilindros A y B llegan a la

posicin final.

Para la realizacin de este proyecto se cuenta con los siguientes elementos:

Cuatro (4) finales de carrera: A0, A1, B0, B1

Dos (2) detectores de posicin : C0, C1

Tres (3) cilindros neumticos, as: dos (2) de simple efecto(B y C) y uno (1) de doble efecto (A)

Una (1) bscula encargada de la clasificacin de los paquetes.

Cuatro (4) cintas o bandas transportadoras

Dos (2) luces indicadoras que indican sobre qu tipo de paquete se est trabajando.

Se pide:

Circuito neumtico




7. MQUINA DE LLENADO Y TAPADO

Se pretende regular un sistema de llenado y tapado de botellas; el proceso

parte de botellas ya llenas para ser tapadas.

Al conectar el sistema, el motor de la cinta (banda), inicia la marcha; este

parar cuando se tengan botellas en condiciones de ser llenadas y tapadas.

Se requiere que al mismo tiempo que se llena una botella, otra ya llena sea

tapada.

Para la realizacin de este proyecto, se requiere lo siguiente:

Un (1) dosificador volumtrico regulable movido por el cilindro A.

Dos (2) vlvulas antirretorno.

Un (1) transferidor de tapas, representado por el cilindro C.

Un (1) cilindro de avance B (cilindro de tres posiciones, cuando coge la tapa, permanece en esa posicin hasta que el cilindro C termina su proceso de retirada), un motor neumtico, encargado del roscado de las tapas mediante un giro de 270 grados.

Seis (6) finales de carrera

Un (1) detector de posicin y una(1) foto celda que indica el estado de las botellas (llenas o vacas)

Se pide:

Circuito neumtico




8. LLENADO DE SILOS DE ALMACENAMIENTO

El proceso debe realizar la siguiente secuencia:

Llenado del silo 1 en funcin de :

1. Depsito 1 est vaco, o ms vaco que el depsito 2 en cuyo caso, se acciona la compuerta de la tolva y se conectar el tornillo sinfn.

2. Cuando la compuerta de la tolva est totalmente abierta, a los 10 segundos se conectar la cinta o banda transportadora y se abrir la compuerta 1.

3. Cuando el detector de llenado del silo 1 se activa, se cerrar la compuerta de la tolva.

4. Una vez que la compuerta est totalmente cerrada, a los seis segundos se detendr el tornillo sinfn y se cerrar la compuerta 1.

5. A los quince (15) segundos se detendr la cinta o banda transportadora 1y se activar la luz de llenado.

Para la cinta o banda transportadora 1, se repite el proceso pero con los elementos del silo 2. La secuencia definida hasta ahora se cumplir, siempre que los dos silos

se encuentren vacos.

Para llenarlos cuando no estn totalmente vacos, se leen los detectores

de peso, de manera que si se desea llenar los silos, el sistema

automtico propuesto debe empezar por el ms vaco. La secuencia de

llenado de cada silo es la misma que la definida anteriormente.

Las luces de llenado solo permanecern encendidas mientras los silos

estn completamente llenos.

Para la realizacin del proyecto, se cuenta con:

Una (1) tolva, cuyo cierre o apertura es controlada por una compuerta, que es accionada por un cilindro neumtico.

Dos (2) compuertas accionadas por un motor elctrico, las cuales sern las encargadas de dar paso a los silos.

Dos (2) cintas o bandas transportadoras y dos (2) silos con sus respectivas sondas de nivel, que indicarn cuando estn llenos y cuando vacos. Adems, llevarn unos detectores de peso que permitirn saber en todo momento cual es su capacidad.

Un (1) tornillo sinfn, accionado por un motor elctrico.

Se pide:

Circuito neumtico




9. LLENADO AUTOMTICO DE CONTENEDORES

Se tienen tres (3) contenedores de diferentes tamaos: A, B y C. Se pretende

llenar estos contenedores de la siguiente manera:

Contenedor A: quince (15) segundos de lquido A

Contenedor B: quince (15) segundos de lquido B + diez (10) segundos de lquido A

Contenedor C: quince (15) segundos de lquido C, diez (10) segundos de lquido B y cinco (5) segundos de lquido A.

El sistema consta de una cinta o banda transportadora en la que van en serie

los tres (3) contenedores A, B y C. El primer recipiente en llegar a la plataforma

ser el C, a continuacin el B y por ltimo el A.

El cilindro E se encarga de evacuar los recipientes y los coloca en la cinta o

banda de evacuacin.

Para la realizacin del proyecto, se requieren los siguientes elementos:

Dos (2) cilindros neumticos, as: uno (1) de simple efecto y uno (1) de doble efecto.

Tres (3) depsitos con sus respectivas electrovlvulas

Dos (2) cintas o bandas transportadoras

Una (1) plataforma mvil impulsada por el cilindro D

Tres (3) contenedores A, B y C.

Tres (3) detectores de posicin que indican la posicin que ocupan los contenedores A, B y C en la plataforma mvil; estos detectores ocupan posiciones fijas por debajo de la plataforma sin desplazarse con sta.

Un (1) final de carrera

Se pide:

Circuito neumtico




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