AE-PLC-FMS5 Sistema de Fabricación Flexible de Transporte, Clasificación, Selección y Manipulación Neumática

6.2.6.- SISTEMAS FLEXIBLES DE FABRICACIÓN CON PLC
FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM FOR TRANSPORT, CLASSIFICATION, SELECTION, AND PNEUMATIC HANDLING - AE-PLC-FMS5

SISTEMAS INNOVADORES

El Sistema de Fabricación Flexible de Transporte, Clasificación, Selección y Manipulación Neumática, "AE-PLC-FMS5", diseñado por EDIBON, permite el estudio y práctica de un ciclo de producción automatizado compuesto por 9 estaciones distintas. Este sistema integra todas las estaciones de trabajo mencionadas, además de una estación de distribución de piezas, una estación de identificación, una estación de almacenaje, un brazo robótico y una estación de alimentación para múltiples piezas para asegurar el funcionamiento integral del sistema.

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Descripción General

El Sistema de Fabricación Flexible de Transporte, Clasificación, Selección y Manipulación Neumática, "AE-PLC-FMS5", es un sistema configurable y altamente adaptable, diseñado para el estudio y aplicación de los principios de automatización avanzada en el contexto de la Industria 4.0 e Industria 5.0. Este equipamiento integra tecnologías clave, como el control automatizado, la interconexión de dispositivos mediante redes inteligentes, programación en PLC de las cadenas de montaje y el análisis de datos en tiempo real, permitiendo a los usuarios explorar las capacidades de la manufactura digitalizada y conectada que caracterizan la Cuarta Revolución Industrial y dan pie a la Quinta Revolución Industrial.

Consta de nueve estaciones interconectadas que realizan tareas específicas de alimentación, ensamblaje, verificación (dimensión, material y color), prensado, montaje y almacenamiento de piezas. Cada una de estas estaciones requiere de su propio PLC de la marca que se escoja (PANASONIC, SIEMENS, ALLEN BRADLEY, MITSUBISHI y/o OMRON) permitiendo a los usuarios explorar cómo se aplican conceptos avanzados de control y producción en una línea de fabricación automatizada, donde el flujo de trabajo es coordinado por un sistema de PLC central requerido (misma marca que la escogida para las estaciones) y una red Ethernet, haciendo del "AE-PLC-FMS5" un recurso de aprendizaje completo para aquellos interesados en la ingeniería de automatización y manufactura flexible.

Estas son las estaciones incluidas:

  • La Estación de Distribución de Piezas, "AE-PLC-DS": Proporciona las piezas de diferentes colores, materiales y alturas a la Estación de Identificación, "AE-PLC-SIP".
  • En la Estación de Clasificación, "AE-PLC-CF", se seleccionan aquellas piezas con los patrones de color, material y altura que se requieran y el resto de piezas pasan a ser descartadas.
  • Las piezas seleccionadas, se incorporan a la Estación de Transporte Lineal, "AE-PLC-T" donde se van colocando las piezas válidas y se transportan hasta la siguiente estación.
  • En la primera Estación de Manipulación Neumática, "AE-PLC-MAN": Uno de los manipuladores neumáticos toma las piezas de la Estación de Transporte Lineal, AE-PLC-T" y las coloca en la Estación de Mesa Rotatoria: Control de Procesamiento Automático (estudio de taladrado y pulido), "AE-PLC-MR3", para ensamblar una pieza auxiliar dentro de la pieza base. Luego, el manipulador neumático devuelve las piezas al sistema de transporte lineal para continuar el proceso.
  • En el siguiente proceso interviene la Estación de Brazo Robótico, "AE-BR": El brazo robótico recoge diferentes piezas desde la Estación de Alimentación para Múltiples Piezas, "AE-PLC-MA" y las monta dentro de la pieza base que se encuentra en la Estación de Transporte Lineal, "AE-PLC-T".
  • Aquellas piezas que son finalizadas pasan a la Estación de Almacenaje Vertical, "AE-PLC-ALV": Las piezas finalizadas son almacenadas temporalmente en este sistema hasta que el operario las requiere. El sistema incluye un almacén vertical y un manipulador tridimensional XYZ que recoge las piezas del sistema de transporte lineal y las ubica en la posición deseada del almacén. Cuando se necesita una pieza, el manipulador XYZ la recoge y la devuelve al sistema de transporte lineal.
  • Una segunda Estación Neumática de Manipulación, "AE-PLC-MAN", la cual coge las piezas de la Estación de Transporte Lineal, "AE-PLC-T", y las coloca en la Estación de Clasificación, "AE-PLC-CF". Esta estación separa las piezas dependiendo de las especificaciones configuradas por el operario.

El equipo permite a estudiantes y profesores sumergirse en conceptos fundamentales de la automatización industrial. A través de su uso los estudiantes adquieren habilidades prácticas en el diseño y la operación de sistemas automatizados, lo que les brinda una comprensión profunda del trabajo coordinado entre las distintas estaciones de una línea de producción real. Este sistema configurable ha sido cuidadosamente diseñado para que cada una de sus estaciones cumpla con funciones específicas que simulan procesos reales en la industria.

El Software para la Simulación de Sistemas de Automatización recomendado, "AE-AS", permite simular en 2D y 3D los procesos industriales y ofrece control y supervisión completo, permitiendo a los usuarios experimentar con software de automatización en un entorno seguro.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

Posibilidades prácticas para realizar con el Sistema de Fabricación Flexible de Transporte, Clasificación, Selección y Manipulación Neumática (AE-PLC-FMS5):

  1. Introducción al sistema de manufactura flexible (FMS).
  2. Introducción a la neumática y electro-neumática.
  3. Introducción a la tecnología de vacío.
  4. Estudio de la detección de sensores.
  5. Comprobar las entradas y salidas digitales de un sistema automático a través de un PLC.
  6. Modificar los parámetros de fabricación a través de PLC.
  7. Configuración de una aplicación neumática.
  8. Introducción a los sistemas de interfaz hombre-máquina (HMI).
  9. Estudio de un control automático de un sistema industrial.
  10. Control de un sistema de fabricación flexible a través de un PLC central en una red Ethernet con PLC locales situados en cada estación.
  11. Dirección de un sistema de fabricación flexible a través de un dispositivo HMI.

Posibilidades prácticas para realizar con las estaciones individualmente:- Estación de Distribución de Piezas (AE-PLC-DS).

  1. Control manual de un sistema de alimentación.
  2. Control automático de un sistema de alimentación.
  3. Modificación de los parámetros del proceso de alimentación.
  4. Optimización del tiempo de proceso.
  5. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación de Identificación de Piezas (AE-PLC-SIP).

  1. Control manual de un sistema de control de calidad.
  2. Control automático de un sistema de control de calidad.
  3. Modificación de los parámetros del sistema de control de calidad.
  4. Optimización del tiempo de proceso.
  5. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación de Clasificación (AE-PLC-CF).

  1. Control manual de un sistema de clasificación.
  2. Control automático de un sistema de clasificación.
  3. Modificación de los parámetros del proceso de clasificación.
  4. Optimización del tiempo de proceso.
  5. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación de Transporte Lineal (AE-PLC-T).

  1. Control manual de un sistema de transporte.
  2. Control automático de un sistema de transporte.
  3. Modificación de los parámetros del proceso de transporte.
  4. Optimización del tiempo de proceso.
  5. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación Neumática de Manipulación (AE-PLC-MAN).

  1. Control manual de un sistema de manipulación.
  2. Control automático de un sistema de manipulación.
  3. Control automático de un sistema de manipulación y clasificación.
  4. Modificación de los parámetros del proceso.
  5. Optimización del tiempo de proceso.
  6. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación de Mesa Rotatoria: Control de Procesamiento Automático (estudio de taladrado y pulido) (AE-PLC-MR3).

  1. Control manual del sistema de mesa rotatoria.
  2. Control manual del sistema de control de calidad y taladrado sobre una mesa rotatoria.
  3. Control automático del sistema de mesa rotatoria.
  4. Control automático del sistema de control de calidad y taladrado sobre una mesa rotatoria.
  5. Modificación de los parámetros del proceso de la mesa rotatoria.
  6. Optimización del tiempo de proceso.
  7. Estudio y análisis de los fallos insertados en el proceso con el módulo de generación de fallos.

- Estación de Brazo Robótico (AE-BR).

  1. Introducción a los sistemas robóticos.
  2. Configuración del brazo robótico.
  3. Fijar un movimiento simple del brazo robótico.
  4. Introducción a la neumática y electroneumática.
  5. Configuración de una aplicación neumática.
  6. Fijar una función simple de recoger y colocar con el brazo robótico.

- Estación de Alimentación para Múltiples Piezas (AE-PLC-MA).

  1. Configuración del brazo robótico como un sistema de recogida y colocación.
  2. Modificación de los parámetros del proceso de recogida y colocación.
  3. Optimización del proceso de recogida y colocación.
  4. Configuración del brazo robótico como un sistema de montaje.
  5. Modificación de los parámetros del proceso de montaje.
  6. Optimización del proceso de montaje.

- Estación de Almacenaje Vertical (AE-PLC-ALV).

  1. Introducción al sistema de fabricación flexible: Identificación de los componentes del equipo.
  2. Introducción a la neumática y electro-neumática: Identificación de componentes.
  3. Configuración de una aplicación neumática.
  4. Operación del sistema neumático: Introducción a los actuadores neumáticos.
  5. Estudio del funcionamiento de sensores.
  6. Control manual del sistema de puente grúa.
  7. Control automático del sistema de puente grúa.
  8. Ejemplo de aplicación industrial.
  9. Ajuste de la aplicación industrial.
  10. Análisis y diagnóstico de fallos insertados.
  11. Sistema de Fabricación Flexible (FMS).

Posibilidades prácticas para realizar para la Simulación de Sistemas de Automatización (AE-AS):

  1. Introducción a un sistema de control SCADA.
  2. Sistema servidor OPC con Ethernet.
  3. Control SCADA de un sistema automático industrial a través de PC.
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MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente losresultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, pormedio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivosde seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  4. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  5. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación aIndustrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  6. Visualización de todos los valores de los sensores usados en elproceso del equipo AE-PLC-FMS5.
  7. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

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