Diseño e implementación de un automatismo con modos de operación

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Diseño e implementación de un automatismo con modos de operación Autor: Alberto Peinado Encinas Tutor: David Muñoz de la Peña Sequedo Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2016 ii iii Trabajo Fin de Grado Ingeniería de la Energía Diseño e implementación de un automatismo con modos de operación Autor: Alberto Peinado Encinas Tutor: David Muñoz de la Peña Sequedo Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2016 iv v Proyecto Fin de Carrera: Diseño e implementación de un automatismo con modos de operación Autor: Alberto Peinado Encinas Tutor: David Muñoz de la Peña Sequedo El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2016 El Secretario del Tribunal vi Agradecimientos Me gustaría agradecer todo el apoyo recibido por mi familia a lo largo de la carrera, sobre todo el de mis padres, hermano y abuelos. Gracias por estar ahí tanto en los momentos buenos como en los malos. A mis amigos que han estado ahí siempre, en particular a uno que se va lejos a estudiar. Gracias por esos buenos ratos que nos hemos pegado y a todas las risas que nos hemos podido echar, que sigan por muchos años aunque sean a distancia. A mis profesores, por trasmitirme y ayudarme a convertirme tanto en un buen ingeniero como en la persona que soy ahora. En particular a mi tutor del trabajo, por toda la ayuda y atención prestada estando disponible casi en todo momento y guiándome en lo largo del trabajo. Alberto Peinado Encinas Sevilla, 2016 ii Resumen El objetivo de este trabajo es el diseño y la implementación de un automatismo con modos de operación usando para ello una interfaz hombre máquina, diseñada y programada por nosotros en un panel táctil. Se van a automatizar dos sistemas de pequeña escala, siendo uno de ellos una maqueta de un puente grúa y el otro una maqueta de un robot de cintas. Otro de los objetivos del proyecto es la realización de una guía básica para la programación, instalación y manejo de estas pantallas táctiles. Esta guía pretende ser de ayuda para futuras personas que se inicien con estos equipos ya sea en otros trabajos universitarios, a nivel profesional o incluso para la realización de prácticas de laboratorio de ciertas asignaturas. iii Índice Agradecimientos i Resumen ii Índice iii Índice de Figuras iv Texto Principal 11 Introducción 11 Análisis de antecedentes 12 2.1 La automatización 12 2.1.1 Partes de un Sistema automatizado 12 2.1.2 Objetivos de la automatización 13 2.1.3 Historia de la automatización 14 2.2. Equipos y software empleados 16 2.2.1 El autómata Panasonic FP-X C30 16 2.2.2 Pantalla táctil GT05G Monochrome de Panasonic 21 2.2.3 Maquetas fischertechnik 23 2.2.4 Software utilizado 36 Aportación Realizada 40 3.2. Puesta en marcha e incorporación de la pantalla táctil al sistema 40 3.2.1 Contenido de la caja de la pantalla táctil GT05 40 3.2.2 Cableado y conexión con el PLC 41 3.2.3 Conexión con el PC 42 3.3. Programación de un automatismo con modos de operación 43 3.3.1 Introducción 43 3.3.2 Problemas de implementación surgidos y soluciones adoptadas 45 3.3.3 Diseño e implementación en portal Puente grúa 47 3.3.4 Diseño e implementación en portal cintas 55 Conclusiones 60 Referencias 62 Glosario 63 Anexos 64 ANEXO A. Guía básica de puesta en marcha y programación de una pantalla táctil serie GT 64 Otras opciones más avanzadas 77 ANEXO B. Contenido del CD-ROM incluido en el documento 78 Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 12 12 ANÁLISIS DE ANTECEDENTES n este primer capítulo hablaremos del concepto de automatización, sus partes principales, sus objetivos fundamentales y su desarrollo a lo largo de la historia. También presentaré los diferentes equipos usados a lo largo del trabajo y el estado inicial de cada uno de ellos, comentando las modificaciones realizadas en alguno de ellos para adaptarse al objetivo del trabajo 2.1 La automatización ¿Qué es la automatización? Podríamos empezar a responder esta pregunta buscando directamente en el diccionario de la Real Academia Española: 1. adj. Dicho de un mecanismo o de un aparato : Que funciona en todo o en parte por sí solo . 9. f. Ciencia que trata de sustituir en un proceso el operador humano por dispositivos mecánicos o electrónicos . De estas dos acepciones podemos sacar una buena definición: La automatización es la ciencia que trata de trasferir los procesos realizados habitualmente por operadores humanos a dispositivos (mecánicos y/o electrónicos) con el fin de que puedan funcionar en todo o en parte por si solos. 2.1.1 Partes de un Sistema automatizado Cualquier sistema automatizado cuenta con dos partes claramente diferenciadas. A. Parte operativa. Se compone de todos los equipos que interactúan directamente con el sistema físico que se quiere controlar (maquinas, motores, sensores, luces…). Dichos elementos podemos clasificarlos en tres grupos atendiendo a su funcionalidad:  Detectores y sensores: Son los encargados de medir una magnitud física y/o de interpretar una situación física específica. Existen infinidad de detectores y sensores ya sea para medir presión, longitud, temperatura, radiación, posición de un objeto… Ilustración 1 Fotorresistencia Ilustración 2 Sensores de presión E Alberto Peinado Encinas 13  Transductores: Son los encargados de transformar la información que recoge el detector en una señal eléctrica. Existen varios tipos en función del tipo de señal que transmiten los más comunes son los transductores todo-nada que trasmiten señales binarias y los transductores analógicos que lo hacen continuas.  Actuadores o accionadores: Son el elemento final del sistema de control. Actúan sobre el sistema físico según las señales de mando. Normalmente se tratan de relés los cuales atacan a un circuito eléctrico de mayor potencia que a su vez actúa sobre cualquier tipo de maquinaria ya sea eléctrica, neumática o hidráulica. Ilustración 3 Motores eléctricos Ilustración 4 Relés B. Parte de mando o control. Es la que se encarga del control propiamente dicho, es decir, decide cuándo y cómo deben activarse o desactivarse los diferentes actuadores. Existen dos tipos de tecnología:  Lógica cableada: En este tipo de tecnología el proceso de control se realiza a través de la interconexión directa de los elementos que lo componen, de manera que su funcionamiento está determinado por la forma en la que son conectados. Entre los dispositivos que podemos encontrar en este tipo de tecnología tenemos: relés electromagnéticos, módulos lógicos neumáticos y tarjetas electrónicas.  Lógica programada: Gracias a los grandes avances en el campo de los microprocesadores las tecnologías programadas se han ido imponiendo poco a poco. Esta tecnología se basa en la ejecución de uno o varios programas por parte de un microprocesador, el cual, a través de los diferentes tipos de memorias, es capaz de leer las entradas del sistema y emitir unas determinadas salidas en función del programa ejecutado. Los equipos más utilizados en este tipo de tecnología son los ordenadores, pero para entornos industriales donde se requiera mayor robustez se prefieren usar autómatas programables. 2.1.2 Objetivos de la automatización La tecnología de la automatización es una tecnología muy madura que está presente en casi la totalidad de las industrias y en muchos casos en nuestra vida cotidiana. Esto refleja el alto grado de fiabilidad y los grandes beneficios que esta nos puede llegar a aportar. A continuación se enumeran los beneficios más destacables y los objetivos que pretende alcanzar la automática en cualquier sistema donde se quiera implementar:  Mejorar la productividad de la empresa así como su eficiencia en producción, reduce costes y mejora la calidad de los productos elaborados.  En el ámbito de seguridad en el trabajo, reduce el número de situaciones peligrosas a las que un operador humano está expuesto. Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 14 14  Es capaz de realizar trabajos que serían técnicamente imposibles para un operador humano, tiempos de respuesta del orden del microsegundo, precisión del orden de la micra…  Simplificar los procesos de operación de la planta por parte del personal, minimizando el riesgo de fallo debido a error humano.  Mejorar la capacidad de detección de fallos de la planta, minimizando por lo tanto el tiempo de localización y reparación de los mismos.  Integrar en un mismo sistema informático la gestión y la producción de la industria. 2.1.3 Historia de la automatización Desde la creación de los primeros sistemas mecánicos de control hasta los microprocesadores de más de mil millones de transistores de hoy en día, la automatización siempre ha buscado un objetivo: conseguir sistemas autónomos que sean capaces de “tomar decisiones” por si mismos. A continuación se nombraran los hitos más importantes a lo largo de la historia buscando la consecución de este objetivo:  Antiguo Egipto. Estatuas que despedían fuego por los ojos o podían mover sus brazos.  Edad Media y Renacimiento.  Alberto Magno: Se le atribuye la creación de una “Cabeza de mármol parlante”.  Leonardo da Vinci: Diseño al menos dos autómatas, una armadura medieval articulada que le permitía moverse y un león mecánico construido a pedido.  Siglo XVIII  Jacques de Vaucanson: Desarrollo autómatas que mostraban diferentes procesos del cuerpo humano como la respiración y la digestión.  Pierre Jaquet-droz: Es responsable de la creación de los autómatas más complejos y famosos de la historia. Sus tres obras maestras son, el pianista, el dibujante y el escritor.  Mediados Siglo XVIII: Revolución industrial. Se deja de lado la atención hacia autómatas humanoides y se centran los esfuerzos en la producción y la industrialización.  La máquina de vapor, perfeccionada por James Watt en 1769.  Telares industriales controlados por tarjetas perforadas, Basile Bouchon y Jean-Baptiste Falco.  Máquinas especiales para corte de metal. Ilustración 5 Cabeza parlante Ilustración 6 El pianista, el dibujante y el escritor Ilustración 7 Telar industrial automático Alberto Peinado Encinas 15  Siglo XIX  Primer piano automático, por M.Fourneaux en 1863  Sir Joseph Whitworth enfatiza la necesidad de piezas intercambiables  Primer torno automático, por Christopher Spencer en 1870  Siglo XX  Surgen los controles hidráulicos, neumáticos y electrónicos para maquinas en 1940  John Bardeen, Walter Brattain y Willian Shokkley desarrollan el primer transistor, 1947  En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisión automática de General Motors) emite una solicitud de propuestas para un reemplazo electrónico de los sistemas cableados de relés. La propuesta ganadora vino de mano de Bedford Associates teniendo como resultado la creación del primer PLC llamado Modicon (MOdular DIgital CONtroler). Una de las personas que trabajaron en este proyecto fue Dick Morley quien es considerado como el “padre” de los PLC. Ilustración 8 Primeros Modicon Ilustración 9 Dick Morley  Diciembre de 1193, la Comisión Electrotécnica Internacional publica el estándar internacional IEC 61131 para Controladores Lógicos Programables.  1997, comienza la era de los PC en la industria de la automatización.  Siglo XXI: Actualidad, Gran variedad de autómatas, equipos de control y programas informáticos que sirven de entornos de programación. Gracias al tremendo avance de los microprocesadores y microchips disponemos de equipos pequeños, de gran potencia de computación, robustos, modulares y que son aplicables desde la industria más grande hasta el ascensor de tu bloque de pisos. Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 16 16 2.2. Equipos y software empleados En los próximos apartados se van a detallar los diferentes equipos usados a lo largo del trabajo, tanto sus características más importantes como el estado inicial en el que se encontraban cuando se inició el proyecto. Cabe destacar que ningún equipo ha sufrido importantes modificaciones físicas en el desarrollo del trabajo debido principalmente a que esto no era parte de los objetivos del mismo, no obstante se explicarán y detallarán cualquier pequeña modificación realizada. También se van a mencionar brevemente el software empleado como entorno de programación, sin entrar a nivel de detalla de guía, solamente para introducirlos como antecedentes del trabajo en sí. 2.2.1 El autómata Panasonic FP-X C30 El FP-X C30 es un autómata programable compacto de gama media fabricado por Panasonic muy flexible por su alta versatilidad y amplia funcionalidad, diseñado para industrias que requieran del uso de mesas XY con el control de un tercer eje Z ya que permite controlar hasta cuatro ejes mediante salida de pulsos. Ilustración 10 PLC FP-X C30 Panasonic Nuestro autómata se encuentra acoplado a una base de conglomerado de madera, junto a la fuente de alimentación 1 y una botonera de simulación la cual no usaremos en este trabajo ya que disponemos de un display que hará las veces de HMI. Todo el conjunto está debidamente cableado y fijado. Para poder enlazar el autómata a otros sistemas (en nuestro caso las maquetas) se han conectado las entradas y salidas del PLC a un conector hembra de 37 pines con la configuración siguiente: 1 Se ha utilizado una fuente de alimentación externa para proteger la fuente interna del autómata y por consiguiente al propio autómata Alberto Peinado Encinas 17 Ilustración 11 Tabla correlación pin-E/S Ilustración 12 Conector 37 pines En los primeros 16 pines del conector se encuentran las sendas entradas del autómata. En el pin 17 y 18 tenemos los canales “COM” de las salidas los cuales están unidos internamente en el autómata. En el pin 19 encontramos la fuente de tensión de 24V. En los siguientes 14 pines tenemos las salidas del autómata, y finalmente hallamos los comunes de las salidas del autómata y los 0V de la fuente de tensión. Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 18 18 2.2.1.1 Características principales A continuación se van a enumerar las características más destacables de este modelo de autómata:  Alta velocidad de proceso, 0.32 µs por instrucción básica (1.9 ms para un programa de 5K pasos).  Memoria de 32K pasos con área de comentarios extra que garantiza la resolución de aplicaciones complejas.  Capaz de controlar 382 E/S mediante expansiones del FP0 y casetes de comunicación.  Funciones de alta seguridad para evitar la descarga ilícita del programa.  Dispone de conexión directa a un ordenador personal mediante un puerto USB (tipo AB), además cuenta con una conexión por cable RS232C.  Posee 16 contadores, 128 relés internos y 55 registros de datos.  Alimentación en corriente alterna (100-240 V, 50/60 Hz).  4 salidas del pulso en la CPU y 8 contadores de alta velocidad en fase simple (4 contadores en canales de fase doble).  Función PID (F356 EZPID) que permite realizar el control de temperatura mediante una única línea de programa.  Cuenta con la función MEWTOLCOL maestro que le permite comunicarse con diferentes equipos de Panasonic u otros PLC’s.  Compatible con Modbus como maestro o esclavo.  Incluye potenciómetros analógicos lo que le permite realizar controles analógicos. 2.2.1.2 Especificaciones Generales Ilustración 13 Tabla de especificaciones generales Alberto Peinado Encinas 19 2.2.1.3 Especificaciones Entradas/salidas Ilustración 14 Tabla de especificaciones de entradas Ilustración 15 Tabla de especificaciones de salidas a relé Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 20 20 2.2.1.4 Identificación y funciones Ilustración 16 Vista frontal PLC FPX-C30 2.2.1.5 Contador de alta velocidad La unidad principal puede contar los pulsos utilizando las entradas X0 a X7 (8 canales de simple fase o 4 de fase doble). No todos los canales permiten la misma velocidad de lectura de pulsos, de X0 a X3 son las entradas de alta velocidad mientras que de X4 a X7 encontramos las entradas de velocidad media La función del contador de alta velocidad es realizar el contaje de entradas externas tales como las de encoders. En la siguiente tabla se pueden ver las especificaciones: Ilustración 17 Tabla de especificaciones contador rápido Alberto Peinado Encinas 21 2.2.2 Pantalla táctil GT05G Monochrome de Panasonic La GT05G es un display compacto y robusto con una amplia variedad de funciones las cuales permiten una comunicación bidireccional con un PLC u otro equipo de Panasonic. Ilustración 18 Pantallas táctiles de la serie GT05 2.2.2.1 Características principales  Pantalla de 3,5 pulgadas STN monocromo (con retroiluminación de tres colores rojo, verde y naranja).  Resolución: 320 x 240 pixeles  Lleva incorporado un puerto USB (Tipo AB) para conectarla a un ordenador personal.  Cuenta con numerosas funciones, entre ellas: Graficas, recetas alarma y mensajes desplazables, además de un gran número de objetos 3D para una apariencia más real.  Posee un puerto transparente para depurar simultáneamente el PLC y la pantalla.  La alimentación de la pantalla es aislada para una mayor fiabilidad. Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 28 28 c. Interruptor (1). Por último tenemos un interruptor on/off colocado en el lateral de la maqueta. A efectos prácticos se comporta como una entrada del PLC (XF). Ilustración 28 Fotográfica interruptor y display A continuación se muestra un esquema de la disposición espacial de todos los elementos anteriormente descritos, se añade también una tabla a modo de leyenda para facilitar el análisis. Ilustración 29 Esquema elementos puente grúa Alberto Peinado Encinas 29 Ilustración 30 Tabla leyenda puente grúa Además de todos los elementos anteriormente descritos la maqueta cuenta con un conector macho de 37 pines en uno de sus lados el cual permite una fácil conexión/desconexión con nuestro PLC. Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 30 30 Por último se adjunta la correlación entre el pin del conector de la maqueta y la entrada/salida correspondiente del PLC Ilustración 31 Tabla correlación E/S puente grúa Alberto Peinado Encinas 31 2.2.3.2 Portal Cintas Esta maqueta, al igual que la anterior, fue objeto del trabajo de otro alumno, de nuevo agradecer toda la documentación que dejo al respecto. Tratare de resumir y detallar los elementos más destacables de esta maqueta además de comentar algunos pequeños defectos encontrados. Ilustración 32 Fotografía robot cintas La maqueta de portal cintas modela un robot estacionario de asa usado para transportar y elevar piezas y/o cajas, como por ejemplo las usadas en un almacén automatizado. Este modelo consiste en un robot que es capaz de moverse mediante dos columnas en la dirección lineal del eje Y, y a través de cintas trasportadoras en la dirección del eje X. Las posiciones de las distintas partes móviles son reconocidas a través de los interruptores de posición y los finales de carrera. Sus dimensiones son 660 x 540 x 450 mm. A continuación se enumeran y detallaran los diferentes elementos que componen está maqueta 4 : A. Sensores (24V): a. Pulsadores (6) y finales de carrera (4). Mismo elemento y misma función que las descritas en la maqueta anterior, lo único que cambia es su posicionamiento: tenemos dos finales de carrera por cada columna y tres pulsadores intermedios en cada columna también. b. Codificadores incrementales o encoder (1). Teóricamente la maqueta cuenta con un encoder de baja precisión en su primera columna pero en la práctica no contamos con él ya que no está correctamente cableado. No se ha optado por modificar la soldadura del conector de 37 pines ya que es muy delicada, además con los tres pulsadores de posición de los que disponemos es suficiente para el nivel de demostración en el que estamos trabajando y como en la maqueta anterior vamos a trabajar exclusivamente con los encoder no he visto la necesidad de usarlos aquí también. 4 No se describirán elementos constructivos como soportes, engranajes, largueros… Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 32 32 c. Fotorresistencia (1). Mismo elemento y función que la descrita en la maqueta anterior. Está situado al final de la cinta de la primera columna. d. Sensor de elementos metálicos (1). Su función es detectar cuando tiene un objeto metálico encima. Se trata de un contacto normalmente cerrado, cuando pasa por el un elemento metálico se produce un incremento de la resistencia al paso de la corriente a través del sensor, lo que equivale a abrir el circuito. Está situado al final de la cinta de la segunda columna. e. Sensor de luz y emisor (1). En la primera columna tenemos un fototransistor o receptor de luz mientras que en la segunda nos encontramos con un emisor que está permanentemente encendido. En teoría esto servía para detectar cuando estaban alineadas las dos plataformas, pero teniendo en cuenta que el fototransistor no funcionaba correctamente sumado a que al ser una simple luz y no un láser las plataformas quedaban ligeramente desniveladas, se optó por desactivar este sensor y usar los pulsadores para sincronizar y nivelar ambas plataformas. B. Actuadores (24V): a. Motores bidireccionales (4). Se dispone dos motores para la dirección Y, uno en cada columna, y otros dos motores para mover las cintas (dirección eje X), uno para cada cinta. Dependiendo de la polaridad en bornes de los motores se consigue que giren en un sentido u otro. b. Emisor de luz (1). Una pequeña bombilla usada como señal luminosa situada en el suelo de la maqueta y activada por su respectiva salida del PLC. c. Emisor de sonido (1). Un altavoz empleado como señal sonora de alarma, situado en el suelo de la maqueta y activado por su respectiva salida del PLC Ilustración 33 Fotografía emisores de luz y sonido C. Otros elementos a. Relés dobles (4). Los relés controlan la dirección de giro de los motores y sirven como elemento de seguridad para evitar cortocircuitos. Estos relés tienen una entrada de 24V, cuando está excitados el motor asociado gira en un sentido y cuanto no lo está gira en sentido Alberto Peinado Encinas 33 contrario. De manera que la maqueta cuenta con ocho salidas relacionadas con el control de los motores, cuatro de ellas controlan la dirección de giro y las otras cuatro cierran el circuito para darle tensión a los motores para que estos puedan funcionar. Ilustración 34 Esquema conexión relés b. Display de siete segmentos (1). El display ha sido cableado de tal forma que la correspondencia entre las salidas del autómata YA, YB, YC, YD (Entradas del decodificador D, C, B, A respectivamente) y salidas del decodificador hacia el display son las siguiente: Ilustración 35 Correlación salidas – display Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 34 34 c. Interruptor (2). Por último tenemos un par de interruptores on/off colocado en el lateral de la maqueta. A efectos prácticos se comportan como entradas del PLC (XE, XF). Ilustración 36 Fotografía interruptores y display A continuación se muestra un esquema de la disposición espacial de todos los elementos anteriormente descritos, se añade también una tabla a modo de leyenda para facilitar el análisis. Ilustración 37 Esquema elementos robot cintas Leyenda:  PS. Pulsador de seguridad  PR. Pulsador de referencia  MX. Motor desplazamiento dirección X  MY. Motor desplazamiento dirección Y  SX. Fotorresistencia (1) y sensor de metales (2) Alberto Peinado Encinas 35 Además de todos los elementos anteriormente descritos la maqueta cuenta con un conector macho de 37 pines en uno de sus lados el cual permite una fácil conexión/desconexión con nuestro PLC. Por último se adjunta la correlación entre el pin del conector de la maqueta y la entrada/salida correspondiente del PLC Ilustración 38 Tabla correlación E/S robot cintas Análisis de antecedentes Alberto Peinado Encinas 36 36 2.2.4 Software utilizado Se han utilizado dos entornos de programación diferentes, uno para el autómata (FPWIN Pro) y otro para la pantalla táctil (GTWIN), ambos de Panasonic. 2.2.4.1 FPWIN Pro El FPWIN Pro es un software de programación según el estándar internacional IEC61131-3. En particular hemos usado la versión 6.0 de este software debido a que las versiones anteriores tenían problemas de compatibilidad con Windows7. Ilustración 39 Imagen genérica FPWIN Pro Este programa desarrollado gracias a la experiencia adquirida en la organización PLCopen, permite programar cualquier autómata de la serie FP, además permite abrir los programas realizados con las otras herramientas de programación como NPST_GR, FP-Soft o FPWIN-GR. 2.2.4.1.1 Características más importantes  Cuenta con 5 lenguajes de programación: Lista de instrucciones, diagrama de contactos (LD), diagrama de bloques funcionales, diagrama secuencial de funciones (SFC) y texto estructurado (ST). En este trabajo vamos a emplear los lenguajes: LD, ST y SFC.  Posee un navegador estructurado que proporciona una vista efectiva de las POUs, tareas, registros del sistema… simplificando así la gestión del proyecto.  Permite la programación, servicio, monitorización y diagnostico a través de diferentes vías: RS232 (COM), Modem, Ethernet y USB.  Se pueden forzar ON/OFF las entradas y salidas del autómata desde el PC.  Gracias a la codificación Unicode, los nombres de las variables, las funciones, los bloques de funciones y los comentarios se pueden escribir en todos los idiomas.  Cuenta con un modo de control por teclado lo que permite acelerar la programación.  Interfaz de usuario en ocho idiomas: inglés, alemán, francés, italiano, español, japonés, coreano y Alberto Peinado Encinas 37 chino.  Soporta todas las instrucciones IEC para el FP7 5 .  Incorpora nuevas funciones de comunicación y punteros, nueva serie de instrucciones sobrecargadas y tipos de datos de 16 y 32 bits para los PLCs.  Este software cuenta a sus espaldas de una gran cantidad de documentación online así como librerías con las funciones más utilizadas disponibles todas ellas desde la página web de Panasonic electric works. 2.2.4.1.2 Interfaz de trabajo En la siguiente imagen podemos ver un ejemplo de programación, las barras de herramientas y el navegador. En función del lenguaje de programación que estemos utilizando dicha interfaz puede verse ligeramente modificada pero mantiene la misma estructura. En las referencias al final de este documento podrán encontrar el enlace a la guía general de uso de este software. Ilustración 40 Interfaz de trabajo FPWIN Pro 5 Otro modelo más avanzado de PLC Aportación Realizada Alberto Peinado Encinas 44 44 Estas circunstancias pueden ser previsibles o no de manera que hay que preparar el automatismo para hacerles frente y hacer posible la interacción con los operadores de fábrica. En un intento de normalizar los modos de operación la ADEPA 7 ha propuesto un sistema universal para definir los modos de funcionamiento normal, arranque y parada y proceso en defecto. Este sistema es denominado la guía GEMMA 8 . GEMMA es una guía de estudio grafica que permite definir los modos en los que se encuentra un sistema y también define los caminos y las condiciones de cambio entre dichos modos. Ilustración 47 Modos GEMMA En el grafico anterior podemos ver cuatro zonas diferenciadas, la primera, la cual no contemplaremos en nuestro trabajo, es la correspondiente a “PLC sin alimentación”, en esta zona actúan los sistemas de seguridad mecánicos o eléctricos (independientes del PLC). Nos centraremos en las tres zonas restantes: Procedimientos de parada, Proceso en funcionamiento y proceso en defecto. En estas zonas nuestro automatismo se tiene que encargar por completo de cada situación y de pasar correctamente de una situación dada a otra que surja. Debido a la gran cantidad de diversos modos de operación que tenemos y la restricción física de las maquetas, diseñaremos e implementaremos los más importantes a nivel industrial. A medida que vayamos desarrollando el trabajo detallaremos cada uno de los modos usados, así como sus transiciones y la solución final adoptada en cada caso. 7 Agende national pour le DEveloppement de la Productique Appliquée à l’industrie (Agencia nacional para el desarrollo de productividad aplicada a la industria) 8 Guide d’Etude des Modes de Marches et d’Arrêts (Guia de estudio de los modos de arranque y parada) Alberto Peinado Encinas 45 3.3.2 Problemas de implementación surgidos y soluciones adoptadas 3.3.2.1 Problemas de implementación A la hora de implementar un automatismo con modos de operación es fundamental la acción denominada inhibir código. Esto consiste en que en determinados momentos uno varios fragmentos del código dejen de ejecutarse en cada ciclo de autómata, dicho de otra manera, el programa ignora esa parte del código. En otros entornos de programación la inhibición de código esta fácilmente implementada, por ejemplo en los PLC de Schneider, cada POU tiene asociado un bit al cual se puede acceder y modificar a través de otra POU, este bit indica la ejecución o no del código de dicha POU, 1 si se quiere ejecutar y 0 si se quiere inhibir. El problema lo tenemos cuando buscamos la manera de inhibir código en Panasonic y nos damos cuenta de que no tiene una forma directa y habitual de hacerlo. El momento preciso en el que te das cuenta de que Panasonic no ha pensado en la inhibición de código de la forma tradicional es cuando vemos este mensaje: Ilustración 48 Mensaje de advertencia En esta imagen vemos como al intentar compilar varias POUs que atacan a las mismas salidas (cosa que es normal es otros fabricantes de PLCs al crear un automatismo de modos de operación) nos encontramos que nos lo marca como advertencia y a las 15 advertencia nos marca error y no nos deja compilar el programa. Esto es un problema bastante importante ya que nos cambia la concepción de automatismo de modos de operación empleada tradicionalmente, pero gracias a algunas herramientas especiales que ofrece Panasonic en forma de bloques funcionales y con un poco de ingenio hemos conseguido implementar varios modos de operación que funcionan correctamente. 3.3.2.2 Soluciones Para poder lidiar con este problema hemos empezado con un diseño del automatismo adaptado a nuestras necesidades, es decir, hemos intentado que la mayor parte posible del código este programado en SFC, la razón de esto se explica a continuación. No obstante hemos empleado tanto LD como ST para algunas secciones que resultaban más sencilla programarlas en estos lenguajes. Aportación Realizada Alberto Peinado Encinas 46 46 El porqué de programar casi todo en SFC es el siguiente: FPWIN Pro trae instalado una librería que incluye bloques funcionales para el control de SFC, en concreto el que vamos a usar nosotros y se puede ver en la figura de más abajo es un bloque que permite “congelar y reiniciar” una o todas las SFC del programa. Ilustración 49 Bloque funcional StartStopSFC Esto simula parcialmente esa inhibición de código de la que hablamos anteriormente, y digo parcialmente porque este bloque funcional del que estamos hablando bloquea las salidas de la SFC que esté afectando y las pone a 0. Por ejemplo si tenemos una SFC que actúa directamente sobre una salida que enciende o apaga una luz roja del sistema, y con el bloque funcional de parada y reinicio la congelamos la luz permanecerá apagada mientras la SFC este congelada a pesar de que otra POU posterior diga que la luz debe de estar encendida. Si no se sabe esto la implementación puede ser problemática ya que no sabes porque a veces funciona y otras no sin un motivo aparente. Esto se ha solucionado de una forma bastante sencilla: En lugar de que cada SFC actué directamente sobre las salidas del PLC, se han creado variables que simulan estas salidas. Por ejemplo, si la salida Y0 enciende o apaga un motor, todas las SFC actuarán modificando el valor de unas variables internas Y0a, Y0b… Tal y como lo tenemos ahora el sistema nunca se vería afectado y no funcionaría el control, de manera que creamos una POU de “control maestro” programada en LD, en la cual conectamos en paralelo todas las salidas virtuales creadas a la salida real del PLC. De esta manera conseguimos que al detener una SFC y bloquear sus salidas otras POU puedan actuar sobre el sistema de forma independiente. A continuación se tiene un ejemplo del “control maestro” explicado anteriormente. Ilustración 50 Ejemplo de control maestro Alberto Peinado Encinas 47 En cuanto a inhibir el código de las POU programadas en LD simplemente añadimos contactos en serie para evitar que la línea correspondiente se ejecute cuando este inhibida. Por último para el lenguaje en ST colocamos un bucle que encierre todo el código, cuya condición nos permita controlar cuando queremos que se ejecute dicho código y cuando no. Ilustración 51 Ejemplo de bucle de inhibición en ST 3.3.3 Diseño e implementación en portal Puente grúa 3.3.3.1 Propuesta modos de operación Se dispone de un puente grúa para mover piezas dentro de una nave industrial. El operario puede acceder a través de un panel táctil a las opciones de control del robot. Dichas opciones son: 1. Modo automático. Funcionamiento normal del robot en producción. (En la sección correspondiente se detalla el funcionamiento e implementación de este modo) 2. Modo manual. En casos específicos el operario puede controlar todos los movimientos y funciones del puente grúa a través del panel. 3. Modo reset. En caso de alguna parada inesperada a mitad de proceso, coloca al robot en posición de inicial. 4. Modo especial. Modo semiautomático que permite mover distintos tipos de piezas a lugares específicos predefinidos dentro de la nave. 5. Modo prueba. Para comprobar el calibrado del robot se pueden introducir a través del panel táctil unas coordenadas cualesquiera y comprobar si el robot se desplaza a dichas coordenadas. En cuanto a la seguridad, todas las pantallas disponen de un botón de emergencia que al pulsarlo detiene por completo el robot sea cual sea la acción que esté realizando. Si el electroimán estaba conectado en el momento de la parada de emergencia seguirá conectado de manera que si tenía una pieza suspendida en el aire no caiga produciendo daños mayores. Mientras se esté en modo parada de emergencia la única acción posible en el panel táctil será poder desactivarlo, para ello habrá que pulsar dos botones de forma secuencial, así reduciremos las posibilidades de desactivar el modo de emergencia de manera fortuita. 3.3.3.2 Modos de operación usados según la guía GEMMA Como la guía GEMMA pretende establecer un sistema de referencia universal, vamos relacionar los modos de operación de nuestra propuesta con los modos de la guía GEMMA (Ver Ilustración 47 Modos GEMMA). Aportación Realizada Alberto Peinado Encinas 48 48 1. Modo automático > Producción normal. Estado en que la máquina produce normalmente. Es el estado más importante y es él se deben realizar las tareas para las cuales la máquina ha sido construida. 2. Modo manual > Marchas de verificación sin orden. En este caso la máquina, normalmente por orden del operario, puede realizar cualquier movimiento o unos determinados movimientos preestablecidos. Es el denominado control manual y se utiliza para funciones de mantenimiento y verificación. 3. Modo reset > Puesta del sistema en estado inicial. En este estado se realiza el retorno del sistema al estado inicial (reinicio). El retorno puede ser manual o automático. 4. Modo especial > Marchas de verificación con orden. En este caso la máquina realiza el ciclo completo de funcionamiento en orden pero al ritmo fijado por el operador. Se utiliza también para tareas de mantenimiento y verificación. En este estado la máquina puede estar en producción. En general, se asocia al control semiautomático. 5. Modo prueba > Marchas de test. Sirve para realizar operaciones de ajuste y mantenimiento preventivo. 6. Parada de emergencia > Parada de emergencia. Es el estado, que se consigue después de una parada de emergencia, en donde deben tenerse en cuenta tanto las paradas como los procedimientos y precauciones necesarias para evitar o minimizar las consecuencias debidas a los defectos. 3.3.3.3 Implementación modos de operación Vamos a intentar dividir el desarrollo de la solución en varias partes para facilitar la explicación y la comprensión, a medida que vayamos avanzando las iremos relacionando entre sí para conformar la solución final. En primer lugar tenemos el control maestro del cual hablamos en la sección de problemas de implementación surgidos y soluciones adoptadas. En este control maestro hemos añadido en paralelo directamente los botones del control manual, esto ha sido posible gracias a que disponemos un HMI táctil en el cual, cuando se accede al modo manual se desactiva las demás POUs (más adelante veremos cómo conseguimos esto) de manera que no existe interferencia en el control maestro. Y viceversa, cuando estamos trabajando en otro modo distinto al manual, no es posible acceder a los botones del display de modo manual de manera que tampoco tenemos interferencias entre modos. Ilustración 52 Diseño de pantalla modo manual Alberto Peinado Encinas 49 Esta es la pantalla asociada al modo manual, las cuatro flechas de la izquierda controlan el movimiento en el plano XY del robot, las dos del medio controlan el eje Z y el botón de la derecha activa o desactiva el electroimán. También podemos ver el botón de emergencia (esquina inferior izquierda) y el botón menú (esquina superior derecha) Para desactivar las SFC tenemos una POU en LD muy sencilla, cuando detecta un flanco de subida en MMANUAL congela todas las SFC, cuando lo hace en MAUTO vuelve a habilitar dichas SFC. Estas variables (MMANUAL y MAUTO) también inhabilitan/habilitan cierto código escrito en LD y el código escrito en ST. Ilustración 53 Bloque funcional StartStopSFC Para el posicionamiento del puente grúa vamos a emplear encoders y contadores rápidos, ya se habló del problema de uno de los encoder de esta maqueta, aquí se tratará como se ha solucionado. Los contadores rápidos se encargan de ir midiendo el movimiento del puente grúa, a través de unos bloques funcionales especiales extraemos la información de los contadores rápidos y la trasferimos a una variable interna para poder trabajar con ella. Ilustración 54 Bloques funcionales lectura y modificación contadores rápidos La POU de movimiento del robot está escrita en ST. Esta sección se encarga de recibir unas coordenadas y mover al robot hasta esas coordenadas. Como lo hace es muy sencillo: coge la coordenada en el eje X y mueve el robot en esa dirección hasta que el encoder le marca que ha llegado a dicha coordenada (a través de un IF), al mismo tiempo hace el mismo proceso en el eje Y. Cuando el robot está en la posición solicitada manda una señal de ENPOS para que otra POU la use como señal de comunicación. Para solucionar el problema con el encoder del eje Y sencillamente antes de solicitar un nuevo movimiento en esta dirección se hace un reset físico del puente grúa únicamente en la dirección Y al mismo tiempo que se resetea el valor del contador rápido asociado a dicho encoder. El modo automático lo detallaremos en una sección independiente. Aportación Realizada Alberto Peinado Encinas 50 50 Para el modo especial semiautomático en primer lugar vamos a mostrar una imagen de la pantalla correspondiente para facilitar la explicación. Ilustración 55 Diseño de pantalla modo especial (Debido al parecido entre este modo y el conocido juego tres en raya se ha decido darle esta forma y estos nombres a los elementos de dicha pantalla, no obstante su objetivo es el mismo “mover distintos tipos de piezas a lugares específicos predefinidos dentro de la nave”) El funcionamiento del programa que corresponde a este modo es el siguiente: Seleccionamos TURN X o TURN O para indicar qué clase de piezas queremos mover (Cada tipo está almacenado en una posición determinada de la nave), a continuación pulsamos NEXT TURN, de esta manera el robot se colocará en la posición de almacenamiento de la pieza elegida y efectuará la maniobra de carga, esta maniobra consiste en bajar en la dirección Z hasta que un pulsador de referencia detecta que el electroimán ha tocado una superficie rígida en ese momento se activa el electroimán agarra la pieza y comienza a subir. Después de esto el robot vuelve al origen de coordenadas 9 y se queda esperando hasta que el operador pulse en la casilla correspondiente en la cuadricula 3x3 de la pantalla, una vez seleccionado el destino el robot se mueve a dicha casilla y realiza la operación de descarga (similar a la de carga pero desactivando el electroimán y soltando la carga). Tras esto el robot vuelve al origen de coordenadas al tiempo que en la pantalla táctil queda reflejado que tipo de pieza hay en cada lugar. Se puede repetir el proceso hasta completar toda la cuadricula, para reiniciarla y salir del modo se debe pulsar FIN JUEGO Los modos restantes, reset y prueba, son bastante sencillos. El primero simplemente realiza la operación de reinicio hasta el origen de coordenadas, manda una señal de confirmación de que ha llegado y se queda esperando. Esta operación de reinició está programada en una POU independiente para ser usada por todos los demás programas, las entradas de dicha POU son la señal para que efectué el reinicio y la señal de que lo ha terminado. Para este reinicio no usamos los encoder sino que tomamos como referencia los pulsadores de la esquina más cercana a la fotorresistencia, de manera que hacemos mover al puente grúa en dirección indicada en la figura hasta que se pulsan los respectivos sensores, en ese punto esta nuestro origen de coordenadas. 9 En nuestro caso se encuentra en la esquina más cercana a la fotorresistencia Alberto Peinado Encinas 51 Ilustración 56 Esquema de movimiento En el modo prueba el operario puede introducir las coordenadas que el estime a través de la pantalla táctil. El programa únicamente manda estas coordenadas a la POU de movimiento del robot y envía una señal cuando está en la posición solicitada Ilustración 57 Diseño de pantalla modo reset Ilustración 58 Diseño de pantalla modo prueba Aportación Realizada Alberto Peinado Encinas 52 52 3.3.3.4 Programación de la pantalla táctil Los elementos gráficos que componen las diferentes pantallas son muy básicos: interruptores, pulsadores, luces y mensajes. El control de luces y demás elementos esta realizado a través del PLC en una POU de auxiliares, básicamente la componen bobinas enclavadas para encender luces, bloquear interruptores, invisibilizar elementos… Lo más complejo en el control y programación de la pantalla táctil ha sido por un lado la cuadricula 3x3. Esta se compone de dos interruptores por casilla, uno encima de otro, el primero es el botón propiamente dicho, el que da la señal para mover la pieza a ese lugar. Pero cuando la pieza llega a su destino ese botón desaparece y se deja ver el de debajo, que toma un valor u otro en función de la pieza dejada. Este valor se mantiene hasta pulsar FIN JUEGO y provocar el reinicio. Jugando un poco con las bobinas enclavadas y las diferentes variables logramos el siguiente efecto: Ilustración 59 Diseño de pantalla modo especial Por otro lado en la pantalla del modo de prueba donde se introducen las coordenadas se tuvo que buscar una forma de pasar de un tipo de variable INT a DINT que los contadores rápidos solo trabajan con esta última. Después de investigar un poco encontré un bloque funcional que su función era precisamente esta, se creó una POU con este bloque y problema solucionado: Ilustración 60 Bloque funcional de conversión Hemos añadido otras funciones generales a la pantalla táctil, como una autentificación de seguridad (pass: 1234) para poder acceder a la misma así como un botón de menú para facilitar la navegación entre pantallas. Alberto Peinado Encinas 53 3.3.3.5 Propuestas modo automático Propuesta uno: Llenado de cajas Se dispone de un puente grúa para mover piezas dentro de una nave industrial, las piezas llegan de proceso y se depositan en la zona de almacenamiento (lugar de la fotorresistencia). Cuando se acumulan suficientes unidades el operario da la orden al robot grúa para que comience la operación de carga de cajas. Esta operación consiste en recoger una pieza de la zona de almacenamiento y llevarla a la zona de descarga donde se encuentra una caja en espera. Para recoger una pieza se debe bajar en dirección Z hasta que el electroimán toque la pieza, momento en el cual se activará para fijarla. La operación de descarga es la misma pero desconectado el imán para soltar la carga. Si la zona de almacenamiento se queda sin piezas, el robot se detendrá en el origen de coordenadas a la espera de la llegada de más piezas, al mismo tiempo que aparecerá un mensaje de alerta en el panel táctil para avisar al operario. Debido a que la capacidad de las cajas es variable el robot continuara con el ciclo de carga hasta que el operario le dé la orden de detenerse. El movimiento en el plano XY del robot ya viene programado en la POU correspondiente (como entrada necesita la posición a la que tiene que moverse, cuando termina de ejecutar el movimiento, manda una señal del robot en posición. El reset global y el reset en la dirección Y están ya programados en POUs independientes (Como entrada tienen la señal para que efectúen el reinicio y como salida la señal de que lo ha terminado). Propuesta uno: Desplazamiento de pizas por zonas de trabajo Se dispone de un puente grúa para mover piezas dentro de una nave industrial, las piezas llegan a la zona de espera (A), si la zona de trabajo (B) para el maquinado de la pieza está libre el robot moverá la pieza desde la zona A a la B. Si por el contrario la zona de trabajo está ocupada por otra pieza el robot llevará la pieza desde la zona A hasta la zona de almacenamiento provisional (C). Cuando el maquinado de la pieza termina (se simulará el final de maquinado a través de la señal dada por el pulsador físico de la maqueta) el robot moverá al pieza desde la zona B hasta la siguiente zona del proceso (D). Cuando la zona de trabajo (B) se queda libre tienen prioridad las piezas que se encuentran en almacenamiento (C) La zona de almacenamiento provisional (C) tiene una capacidad máxima de tres piezas. Cuando se llena se detiene automáticamente el flujo de pizas hasta la zona de espera (A) Ilustración 61 Esquema zonas de la nave Conclusiones Alberto Peinado Encinas 60 60 CONCLUSIONES n cuanto al trabajo en general, pienso que me ha ayudado mucho a acercarme a la automatización industrial. He conocido algunos de los equipos, he trabajado con ello y me he enfrentado a algunos problemas reales que no vemos en las clases de teoría. Por otro lado y mejorado mi capacidad de autoaprendizaje, ya que comencé este trabajo sin tener ni la más minina idea de que existían este tipo de terminales táctiles ni de cómo se programaban. Poco a poco a lo largo del proyecto fui investigando, preguntado y buscando información hasta que conseguí un nivel medio sobre el tema. Para poder seguir avanzando en los conocimientos no queda otra que luchar y pelearse con el programa muchas veces, como se suele decir: “la práctica hace al maestro” Desde el punto de vista técnico me he encontrado con varias dificultades a la hora de programar modos de operación. Pienso que esto es debido a que Panasonic no diseño estos autómatas y su entorno de programación pensando en industrias súper avanzadas, quizás el mercado de estos autómatas se reducen a tareas más sencillas. No obstante con una programación adecuada es posible lograr cosas bastante interesantes en el ámbito de la automatización industrial. Un punto a favor de Panasonic es la red y los protocolos que usa para interconectar sus equipos. Me ha resultado muy sencillo e intuitivo tanto en configuración como en cableado de los mismos, así como la propia comunicación entre ellos a la hora de programar. En resumen, un trabajo muy interesante que ha presentado varios obstáculos en el camino, pero con algo de dedicación se han conseguido solventar uno por uno. Espero que este trabajo y la información contenida en él le resulten útil a alguien más aparte de mí, y le pueda ayudar igual que a mí me ayudaron otros trabajos t guías. E Alberto Peinado Encinas 61 Referencias Alberto Peinado Encinas 62 62 REFERENCIAS [1] Víctor Manuel Gonzáles Cortés. Guía de maquetas Fishertecknic 3-AXIS PORTAL. [2] Víctor Manuel Gonzáles Cortés. Guía de maquetas Fishertecknic CINTAS. [3] Panasonic Corp. Catálogos y manuales descargables. https://www.panasonic-electric-works.com/es/ [4] Sergio Leonardo Fonseca Mancera y Johny Álvarez Salazar. Reseña histórica del control automático [5] Revista A&D. Evolución de la automatización industrial [6] Wikipedia.org. Definiciones de algunos conceptos Alberto Peinado Encinas 63 Glosario PLC Programmable Logic Controller (Controlador lógico programable) IEC International Electrotechnical Commission (Comisión Electrónica Internacional) PLCopen Organización independiente que proporciona mejoras en la automatización industrial POU Program Organization Unit (Unidad de organización del programa) HMI Human Machine Interface (Interfaz hombre máquina) Anexos Alberto Peinado Encinas 64 64 ANEXOS ANEXO A. Guía básica de puesta en marcha y programación de una pantalla táctil serie GT (Continua en la siguiente página debido a la portada) Alberto Peinado Encinas 65 Equation Chapter 1 Section 1 Guía básica de puesta en marcha y programación de una pantalla táctil serie GT Dep. de Ingeniería de Sistemas y Automática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2016 Autor: Alberto Peinado Encinas Anexos Alberto Peinado Encinas 66 66 Índice Introducción 67 Instalación de Hardware 67 Instalación de Software 68 Interfaz del programa 69 4.2. Creación de nueva pantalla 70 4.3. Transferencia de datos a la pantalla táctil 71 Elementos Gráficos Básicos 71 5.2. Figuras geométricas y texto 71 5.3. Switch 72 5.4. Function Swich 72 5.5. Lamp 73 5.6. Message 74 5.7. Data 74 Comunicación entre Display – PLC 76 Otras opciones más avanzadas 77 ANEXO B. Contenido del CD-ROM incluido en el documento 78 Alberto Peinado Encinas 67 INTRODUCCIÓN sta es una guía básica para la familiarización con las pantallas táctiles serie GT de Panasonic y su software de programación GTWIN. En ella podrá encontrar una serie de sencillos pasos para la instalación y la configuración del display. También le guiaremos en su primer contacto con el software GTWIN y su interfaz de trabajo, así como con los elementos gráficos más básicos que podrá añadir a sus pantallas. IMPORTANTE: Los valores e imágenes mostrados son específicos del modelo GT05G, si dispone de otro modelo no olvide comprobar sus valores de voltaje, sus tipo de cable… para no dañar la pantalla. INSTALACIÓN DE HARDWARE En primer lugar nos encontramos con el cableado y puesta en marcha de la pantalla táctil. Los pasos a llevar a cabo son los siguientes: 1. Extraiga todos los elementos de su caja 2. Introduzca el conector en la parte trasera de la pantalla, en su ranura correspondiente, para tener una referencia de la posición de cada cable. FOTO CONECTOR 3. Saque dos cables (positivo y negativo) de una fuente de 24V. 4. Con la fuente apagada, atornille los cables al conector en su respectiva posición prestando especial cuidado a la polaridad. E Figura 1 Parte trasera GT05 Instalación de Software Alberto Peinado Encinas 68 68 5. A continuación y guiándose del manual, atornille los cables del RS232 al conector en su lugar correcto. La guía grafica de conexión debe tener un aspecto similar al siguiente: Figura 2 Ejemplo de guía gráfica de cableado 6. Introduzca nuevamente el conector en la ranura de la pantalla, conecte el cable RS232 a la ranura correspondiente de su PLC. 7. Si ha seguido los pasos correctamente y ha conectado los cables en sus respectivas posiciones ya tiene la pantalla instalada. INSTALACIÓN DE SOFTWARE A continuación se detallan los pasos para la instalación del software y la comunicación con el ordenador personal. 1. Descarga de los drivers de la pantalla táctil (desde la página oficial de Panasonic puede hacerlo) 2. Conecte un cable USB (tipo AB) a la ranura correspondiente de la parte trasera del display y a continuación conéctelo al PC. 3. Si no lo ha detectado automáticamente, diríjase en el PC a: Panel de control > Administrador de dispositivos > Puertos COM 4. Seleccione el dispositivo > Propiedades > Actualizar drivers > Buscar en el ordenador, y a continuación busque el directorio donde descargo los drivers. Si todo va bien la instalación debería finalizar y reiniciar el ordenador. 5. Instale el programa GTWIN siguiendo los pasos de su instalador. 6. Cuando lo abra le aparecerá una ventana, seleccione nuevo proyecto y a continuación seleccione su modelo de pantalla y PLC. 7. Una vez hechos estos pasos tendrá su pantalla lista para programar. Alberto Peinado Encinas 69 INTERFAZ DEL PROGRAMA Una vez creado el nuevo proyecto tendrá algo parecido a esto: Figura 3 Interfaz GTWIN Comunicación entre Display – PLC Alberto Peinado Encinas 76 76 COMUNICACIÓN ENTRE DISPLAY – PLC La comunicación entre estos dos equipos se realizar mediante una serie de direcciones de memoria reservadas en el PLC para este fin, la cuales están agrupadas en la siguiente imagen. Figura 12 Tabla de direcciones de memoria Alberto Peinado Encinas 77 La comunicación se establece de forma muy sencilla, para explicarlo pondré el ejemplo de un pulsador normal. En la imagen vemos como el pulsador está referido al bit R100. Figura 13 Panel de opciones swich En nuestro programa del PLC podemos usar ese bit de memoria como una variable global declarándola de la siguiente forma: Figura 14 Declaración de variable FPWIN pro Una vez hecho esto podemos utilizar esta variable de forma normal en nuestras POUs. Haciendo de esta forma efectiva la comunicación entre la pantalla y el PLC, es decir, cuando pulsemos el botón en el panel táctil el valor de este bit en el PLC cambiará a uno provocando un efecto u otro en función de cómo este programado el automatismo. Se pueden lograr cosas muy interesantes usando solamente los internal relay (R100, R101, R102…) pero disponemos de otras direcciones de memoria para otros tipos de variables como números enteros o palabras. OTRAS OPCIONES MÁS AVANZADAS GTWIN cuenta con muchísimas más opciones más avanzadas, como la creación de gráficos dinámicos, protocolos de seguridad para proteger el acceso a la pantalla, registros de alarmas y muchas otras funciones especiales. La profundidad de esta guía no es tan grande como para abordar todos estos aspectos pero aun así resulta de gran utilidad para empezar a trabajar con este software y su equipo asociado. Otras opciones más avanzadas Alberto Peinado Encinas 78 78 ANEXO B. Contenido del CD-ROM incluido en el documento Dentro del CD-ROM encontramos los siguientes archivos:  Memoria_TFG (PDF). Contiene este documento.  TFG_V2 (Word). Contiene este documento en formato Word para poder editarlo.  Programa_Pantalla_GT05. (GTWIN). Contiene todas las pantallas diseñadas.  Programa_PLC_Cintas. (FPWIN Pro). Contiene el automatismo completo de la maqueta de cintas  Programa_PLC_PuenteGrua (FPWIN Pro). Contiene el automatismo completo de la maqueta puente grúa.