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CONTROL INDUSTRIAL Y AUTOMATIZACIÓN
DISEÑO DE UN AUTOMATISMO
AUTOMATIC GUIDED VEHICLE
PROFESORES DE ASIGNATURA: Domingo Peña Juan Segura Casanovas Joan Tornil Sin Sebastian INTEGRANTES DEL GRUPO: Vera Ambel Juan Luis Lema Umaginga Christian Oswaldo Picone Echegaray Fabian Vankov Rynat
INDICE
TEMAS PÁGINA
1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................
2. SOLUCIONES MECANICAS............................................................................................
3. SOLUCIÓN AUTOMÁTICA..............................................................................................
4. GRAFCETS.......................................................................................................................
5. PROGRAMA DEL DIAGRAMA DE CONTACTES.............................................................
6. ESQUEMA ELÉCTRICO DE MANDO Y MANIOBRA.......................................................
7. VALORACIÓN ECONÓMICA............................................................................................
8. PRESENTACIÓN DE INSTRUMENTOS ELEGIDOS Y COMPARACIONES...................
9 .VALORACIÓN MEDIOAMBIENTAL DEL PROYECTO......................................................
10. COMENTARIO FINAL DEL PROYECTO..........................................................................
11. BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................
SOLUCIONES MECÁNICAS
Realmente en la parte mecánica no hemos logrado desarrollar un sistema complejo, sin ánimo de justificación pero cabe decir que ninguno de los integrantes del grupo tiene muchos conocimientos sobre sistemas mecánicos algo complejos. La elección que hemos elegido ha sido un sistema sencillo formado por el sistema que presentamos en la Imagen 1, formado por unos ejes protegidos y los cilindros que controlaran la dirección del vehículo. Estos cilindros serán accionados mediante electroválvulas. Los vástagos de los cilindros funcionarán de manera que cuando uno entra el otro sale, haciendo así posible el giro. En los gráficos a continuación presentados, hemos querido enseñar de alguna manera como irían situados los componentes y representar de manera sencilla el vehículo. Hemos dibujado lo que representaría el eje de las ruedas y el soporte del vehículo.
SOLUCIÓN AUTOMÁTICA
Para realizar la parte automática tuvimos una gran divergencia de opiniones, de las cuales expondremos las que creemos que tienen alguna justificación. En primer lugar teníamos claro que el vehículo se encendería mediante la inserción de la correspondiente llave, por lo cual esta será la marcha de inicio. Sin embargo, el vehículo comenzara su recorrido al presionar el pulsador P, con una velocidad baja debido a las posibles interferencias con las que se pueda encontrar. Una vez comience su recorrido, el vehículo estará automatizado para realizar el correspondiente recorrido dependiendo de las interferencias o direcciones con las que se encuentre. Para esto dispondrá de una variedad de sensores, dividiendo así su dirección o estado en 4 posibles movimientos. Por un lado nos encontramos con 2 sensores, colocados en la parte baja del vehículo, que irán detectando una línea. Esta línea no siempre será recta, por lo cual los sensores están colocados paralelos, en un mismo eje y a la distancia correspondiente; para detectar el grosor de la línea a seguir. Si en un momento determinado uno de los sensores deja de detectar la línea, automáticamente el vehículo elegirá una dirección concreta, pudiendo ir hacia la derecha o izquierda. Para mejorar la maniobrabilidad la dirección tiene que ser en los 2 ejes, de esta forma puede girar en ángulos más pronunciados. Este movimiento lo realizará mediante la activación de unas determinadas electroválvulas que permitirá que los cilindros hagan girar las ruedas. En este caso el giro a la izquierda se conseguirá con la no detección del sensor 1 (D1), lo cual hará que se activen las electroválvulas 1 (EV1) y 3 (EV3).
GRAFCETS
GRAFCET NIVEL 1
NOTA: DEBIDO A LA POCA VISUALIZACIÓN QUE PODEMOS OFRECER DEL GRAFCET NIVEL 1,
PEDIMOS AUTORIZACIÓN Y DE PASO PETICIÓN PARA PODER ENVIAR EL ARCHIVO DE LA IMAGEN
AL CORREO QUE USTED DECIDA.
GRAFCET NIVEL 2
*COMENTARIO * Tenemos que tener en cuenta que como en el anterior proyecto hemos tomado como transiciones, la necesidad de cumplirse una etapa. PROGRAMA EN DIAGRAMA DE CONTACTOS Y TABLA DE VALORES. ENTRADES SORTIDES MARQUES M ... I0.0 EV1 ... Q0.0 ET 0 ... M0. P ... I0.1 EV2 ... Q0.1 ET 1 ... M0. D1 ... I0.2 EV3 ... Q0.2 ET 2 ... M0. D2 ... I0.3 EV4 ... Q0.3 ET 3 ... M0. DP ... I0.4 V1 ... Q0.4 ET 4 ... M0. DF... I0.5 V2 ... Q0.5 ET 5 ... M0. ET 6 ... M0. ET 7 ... M0. ET 8 ... M1. ET 9 ... M1. ET 10 ... M1.
PRESENTACIÓN DE INSTRUMENTOS ELEGIDOS Y COMPARACIONES
MOTOR
Detalles sobre la búsqueda: Después de una extensa búsqueda de motores por Internet y algunos catálogos de fabricantes, pudimos comprobar que existen una infinidad de tipos diferentes,que cumplen diferentes cometidos, aparte de tamaños y potencias. Vamos a exponer unos cuantos ejemplos de las posibles opciones entre los existentes encontrados, un pequeño análisis sombre las opciones aquí expuesta y finalmente la justificación de la opción que creemos más acertada, para nuestro caso. Monofásicos Existen motores monofasico como el de la imagen que no cumplen casi ninguna de nuestras condiciones para considerarlo como nuestra solución Desventajas e inconvenientes: − Potencias muy por debajo de las nuestras requeridas − Tensión de alimentación 230 V frente a 400 V que necesitamos. − Ventilación exterior. Ventajas: Para nuestra aplicación estas son bien pocas, podríamos destacar su reducido tamaño, nos facilitaría la instalación dentro de la máquina y el diseño de esta. Como se aprecia las desventajas son muchos mas cuantiosas y restrictivas que las ventajas, aparte de no adecuarse a nuestras necesidades 400 V 200 KW. Motores para atmósferas peligrosas Estos nos aportan una alta gama de potencias y tipos, entre las cuales, muchas de ellas cumplen nuestras necesidades de potencia. Desventajas e inconvenientes: − Alto precio debido a su protección, no necesaria para nuestro caso.
− Tamaño superior a uno de sus mismas
características sin tanta protección Ventajas − Cumple nuestras condiciones. − En caso de incendio en área de trabajo o accidentes similar los daños materiales no sería tan cuantiosos, muchas máquinas se podrían recuperar.
Con electro freno Ventajas Esta es una opción existente en el mercado y que al principio consideramos como valida. Puede disponer por razones constructivas propias sin necesidad de otros dispositivos de varias velocidades, lo cual es interesante para nuestro caso. − Podríamos avaratar el diseño de nuestra máquina no incluyendo regulador de frecuencia. Desventajas Parece ser que no se fabrican para altas potencias y las disponibles no llegas a cumplir nuestras necesidades ni de muy lejos. Por eso esta opción debe ser desestimada, aunque si no fuese por ese inconveniente estaríamos ante una de las mejores opciones existentes en el mercado. Motores de grandes potencias Son motores en los que priorizan la potencia por encima del diseño, tamaño etc. Son motores por lo general muy potentes, demasiado, aunque si encontraríamos dentro de la gama, buscando entre los más pequeños uno que cumpliese las condiciones que buscamos. Existen mejores opciones, como la siguiente.
PULSADOR
Es de sobra conocido que la variedad de pulsadores existentes en el mercado es muy grande. Por lo tanto nos hemos centrado principalmente en el precio y en el modelo. La distribuidora APEM ha expandido su gama de pulsadores eléctricos con nuevos modelos. De los cuales nos ha parecido llamativo el pulsador representado. Sus funciones eléctricas de NO / NC, con un pulso prolongado. Otro atractivo que posee es su larga vida util de 50 millones de ciclos y recomendado para ambientes hostiles. Precio: 5,33 Euros. este producto? Datos del
SENSORES
SENSOR DE DISTANCIAS POR INFRARROJOS ( Opcion escojida para DP) Sensor de distancias basado en el popular Sharp GP2D12. El sensor mide la distancia hasta los objetos mediante un haz infrarrojo. Este sensor mide las distancias de forma continua en un rango de 10 a 80 cm y devuelve una señal analógica en proporción a la distancia medida. El uso es muy sencillo y basta con conectar el cable del sensor en algunos de las entradas analógicas.
SENSOR INFRARROJOS SHARP GP2D
El Sharp GP2D120 es un sensor medidor de distancias por infrarrojos que indica mediante una salida analógica la distancia medida. Este sensor, es una versión modificada del GP2D12, por lo que eléctricamente es igual y lo único que varia es el rango de trabajo, gracias al empleo de un lente especial. La tensión de salida varia de forma no lineal cuando se detecta un objeto en una distancia entre 4 y 30 cm. La salida esta disponible de forma continua y su valor es actualizado cada 32 ms aproximadamente. Normalmente se conecta esta salida a la entrada de un convertidor analógico digital el cual convierte la distancia en un número que puede ser usado por el microprocesador. La salida también puede ser usada directamente en un circuito analógico. Hay que tener en cuenta que la salida no es lineal. El sensor utiliza solo una línea de salida para comunicarse con el procesador principal. El sensor se entrega con un conector de 3 pines. Tensión de funcionamiento 5V, Temperatura funcionamiento:-10 a 60ºC, Consumo Medio: 35 mA. Margen de medida 4cm a 30 cm.
Precio: 14,53 Euros. Hoja de características técnicas en formato pdf.
