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Productos, Sistemas, Soluciones para Totally Integrated Automation
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En foco
Automatización integral de un sistema de almacenamiento
Ne
ws Direcciones de Siemens en Latinoamérica
aaddvvaanncceePublicación trimestral
Editor Siemens AGAutomation & Drives Group (A&D)Nürnberg MoorenbrunnAlemania
Comité de dirección H. Gierse, A. S. Huber, A. Ötsch
Responsable de contenidosPeter Miodek
ConceptoChristian. Leifels
Editorial en AlemaniaPublicis Kommunikations Agentur GmbH,GWA, Corporate PublishingErlangen, Alemania
aaddvvaannccee latinoamericana
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Responsable: A. Klingenfuss
Coordinador:L. [email protected]
Producción gráfica integral:Arcuri & Asociados
Traductor: J. Horwitz
Corrector:
M. GrashofM. Rodriguez Larreta
Nota: Esta edición de advance latinoamericana contienealgunos artículos extraidos de la edición en alemán yartículos generados en los distintos países de hablahispánica.Todos los derechos reservados. Se pueden reproducir textoscompletos o resumidos indicando el origen y el autor yenviando dos copias sin cargo a la dirección de la revista. Delmismo modo se pueden fotocopiar y/o reproducir losartículos para propósito comercial. Se debe obtener elpermiso de los editores antes de reproducir artículoscompletos. No se garantiza que no haya derechos de tercerosincluidos en diagramas, figuras, descripciones, tablas eimágenes utilizados.
advancelatinoamericana 4-04
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Siemens S.A.Centro Empresarial Este-OesteCalle Este-Oeste N° 2 c/cNorte-Sur N° 3 Local 17 y 18Zona Industrial MunicipalNorteValencia-EDO CaraboboTel.: 0058-241-833-4210/4211Fax: 0058-241-833-4518
En Europa: EspañaSiemens S.A.Tres Cantos (Madrid)Ronda de Europa, 5Tel.: 0034-91-514 80 00Fax: 0034-91-514 70 18
(prod. y sist.)
Automatización
Sistemas de control para líneas de pintura y secado de molduras Totally Integrated Automation (TIA) en la industria asociada a la construcción
Solución a la programacióndel consumo de aguapotableRed AS interface para un Centro de Control de Motores (CCM) inteligenteen la industria tabacalera
Automatización en unaplanta de productosinnovadoresSimatic S7-300 en el control defabricación de productos para laconstrucción
En foco
Automatización integral de un sistema de almacenamiento
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Profinet determina nuevas escalas
Hace casi 20 años que Ethernet, con la
denominación Sinec H1 de Siemens,
hacía su debut en la comunicación
industrial. En la actualidad este sistema
de bus adoptó la forma Profinet y marca
tendencias en la interconexión en red
de todos los niveles de la industria.
La creciente importancia de la integraciónvertical y la tendencia hacia estructuras deautomatización distribuidas demandan,en la misma medida, nuevos enfoques pa-ra la comunicación industrial. Aquí la so-lución más prometedora es Profinet, el es-tándar industrial abierto de Ethernet que
ofrece la Organización de Usuarios deProfibus. Profinet sustenta la realizaciónde una solución de automatización inte-gral y continua sobre la base de EthernetIndustrial. Profinet se basa en normas deIT establecidas y respalda sin limitacionesa TCP/IP. De esta manera se garantiza unacomunicación integral a través de todaslas áreas de la empresa.
La arquitectura - del procedimiento deunidades maestras - esclavas ...
En la arquitectura de Profinet se distingue en-tre Profinet IO y Profinet CbA (Componentbased Automation / Automatización basadaen componentes). Profinet IO permite inte-grar directamente en Ethernet a los apara- B
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Modernización del control de dos centrífugasWestern States mediante la tecnología Simaticde Siemens en un centro azucarero.
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En la moderna automatización yaprácticamente todos los sistemas utilizanbuses de campo digitales. Ahora Profinetcontinúa con esta serie de éxitos.
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Contar, reconocer, identificar; lossistemas de sensores suministraninformaciones directamente desde lainstalación y así prestan unaimportante colaboración en laoptimización de los procesos deproducción.
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En foco
Profinet determina nuevas escalas 3
Automatización integral de un sistema dealmacenamiento
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Automatización
Manejo sencillo por medio depaneles de operación móviles 8
Sistemas de control paralíneas de pintura y secado de molduras 10
Máxima seguridad en el sistema modular 12
Ventajas con Totally IntegratedAutomation 13Técnica de seguridad integrada
Automatización en una planta de productos innovadores 14
Modernización del control decentrífugas con Simatic S7 16
Solución a la programación del consumo de agua potable 17
Accionamientos
Actualización y objetivosalcanzados 18
Despolvoreadores - Motoresnormalizados para la industria textil 19
Motores lineales para elevadasvelocidades de producción 20
Gigantescas máquinas soplantes con arranque suave, rápido yseguro 23
Eficiencia es el nombredel juego 24
Sensórica
Sensores para la optimización dela producción y el aseguramientode la calidad 25
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Totalmente integrada gracias a Ethernet
Profinet y EthernetIndustrial
Links relacionados con el tema:www.siemens.de/profinetwww.pno.de
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Los aparatos de bus de campo se pue-den integrar por medio de Proxies. ElProxy es el sustituto de los aparatos decampo de orden inferior de Ethernet. Conel principio de Proxy, Profinet ofrece unatransición completamente transparentedesde las partes existentes de la instala-ción a las nuevas partes.
Sin embargo, también se podrán inte-grar aplicaciones de bus de campo comple-tas. En esto un segmento de bus de camporepresenta un componente completo en síy el aparato Profinet es el sustituto de estecomponente que opera en cascada en unbus de campo como el Profibus DP. De estamanera la funcionalidad completa del busde campo de orden inferior está almacena-do en el Proxy como un componente queestá a disposición de Ethernet.
Integración de IT
Profinet ofrece todas las funciones necesa-rias para la configuración y el diagnósticode los aparatos Profinet en redes Ethernet.En el caso de la integración en Web, Profinet
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tomatización a otras redes (MES, ERP).Los datos del proceso con tiempos críti-cos dentro de la instalación de produc-ción se transmiten por medio del canalde tiempo real (RT) implementado comosoftware sobre la base de controladoresexistentes. La comunicación en tiemporeal isócrono (Isochronous Real Time oIRT), con sus tiempos de reacción extre-madamente rápidos (Frecuencias de relojinferiores a 1 ms y exactitudes de Jitter[fluctuación] de 1 µs), se recomienda pa-ra aplicaciones sincronizadas por pul-sos de reloj.
Protección de las inversiones por mediode la integración del bus de campo
Una transición sin discontinuidades de lassoluciones de bus de campo existentes co-mo el Profibus DP hacia Profinet basado enEthernet es una contribución importantepara la protección de las inversiones tantode los fabricantes de aparatos como de losconstructores de instalaciones o máquinasy de los usuarios finales.
aprovecha las tecnologías básicas deEthernet y permite el acceso a un com-ponente Profinet mediante tecnologíasestándar del área de Internet.
Perspectivas para el futuro
En la actualidad ya son evidentes las ven-tajas que ofrece Profinet al constructor deinstalaciones o de máquinas: reducidoscostos de instalación, ingeniería y puestaen servicio, así como facilidades para laampliación de la instalación y la elevadadisponibilidad de la instalación (debido alos notablemente menores tiempos nece-sarios para realizar un reequipamiento),con las que se beneficia el operador. El de-sarrollo continuo de Profinet ofrece a losusuarios una perspectiva a largo plazopara la realización de sus funciones deautomatización. Finalmente y no por ellode menor importancia, la certificación delos productos Profinet por parte de la Or-ganización de Usuarios de Profibus ga-rantiza un estándar de calidad realmenteelevado. ■
La fábrica Electrolux de Porcia, Italia es laplanta de producción de máquinaslavadoras más importante del GrupoElectrolux y, con el uso de Ethernet, esuna fábrica integrada completamente conintercambio de informaciones en todos losniveles. Vincenzo Peresson, el responsablede los sistemas IT en Electrolux, Porcia,comenta las ventajas de esta solución:
“Con Ethernet tenemos, en primer lugar, laposibilidad de supervisar en tiempo real eldesarrollo de la producción y, de esta manera,fabricamos los productos necesarios en elmomento justo y sólo producimos la cantidadde piezas necesarias. Además, cada 15 minutospodemos consultar el progreso exacto de laproducción y, por ejemplo, intervenirinmediatamente si se produce cualquier falla.Como es natural, esta transparencia facilitatambién la recolección de datos para el controlde la calidad y esto puede hacerse desde cadapuesto de trabajo de la instalación.
El criterio más importante para la utilización
de Ethernet en los ambientes industriales es laconfiabilidad. Por esto, por ejemplo, un Switchde Ethernet apto para aplicaciones industrialesdebe disponer de una memoria en la que sepuedan almacenar los datos de configuración,luego se lo podrá reemplazar en pocos minutossin que se necesite un aparato programador.Además, y en especial en las cercanías de lasmáquinas de mecanizado se necesitanconexiones que no sólo sean robustas sino quetambién puedan cablearse con facilidad como,por ejemplo, el sistema “Fast Connect”(Conexión rápida) de Siemens.
Consideramos que Ethernet tiene buenasposibilidades para avanzar directamente hastala máquina. Hace poco montamos unainstalación piloto en la cual Ethernet no sólo seutiliza para la conexión del controlador a la redintegrada de la fábrica sino también en una redautónoma en cascada del sistema de pintura,donde se instalaron aparatos periféricosProfinet I/O.
Vincenzo Peresson,responsable de lossistemas IT en la plantaElectrolux de Porcia, Italiacomenta las ventajas deEthernet en esa industriade producción.
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tos de campo descentralizados. El procedi-miento de unidades maestras - esclavasconocido del Profibus se convierte en elmodelo “Provider-Consumer” (Proveedor-Consumidor). Si bien desde el punto devista de la comunicación todos los apara-tos tienen los mismos derechos en Ethernet,cuando se realiza el proyecto los aparatosde campo se asignan de manera fija a uncontrol. El panorama habitual de IO deProfibus DP se mantiene, es decir, los da-tos útiles de los aparatos de campo setransmiten cíclicamente a la imagen deproceso del sistema de control. El modelode aparato descrito por Profinet, orienta-do por los principios de Profibus DP, estáconformado por ranuras de expansión(Slots) y canales. Las propiedades de losaparatos de campo se describen en una“General Station Description” (GSD). Laingeniería de Profinet IO se realiza de lamanera habitual que utilizan desde hacetiempo los integradores de sistemas delProfibus DP.
El Profinet IO diferencia entre tres tipos
de aparatos: IO-Controller, IO-Device e IO-Supervisor. El “IO-Controller” es el con-trolador en el que corre el programa deautomatización, los “IO-Device” son losaparatos de campo asignados al contro-lador en forma descentralizada. Final-mente, el “IO-Supervisor” es el aparatoprogramador / PC que tiene funciones depuesta en servicio y de diagnóstico.
En la transmisión de datos entrecontroladores y aparatos IO se podrántransmitir por el canal de tiempo realtanto datos útiles cíclicos como alar-mas controladas por energía. A las in-formaciones de diagnóstico se lesasignan parámetros, se las configura ylee por medio del canal estándar sobrela base de UDP/IP.
... a la automatización distribuida
El núcleo de Profinet CbA es un modelode componentes. Tiene aplicación eninstalaciones de automatización distri-buidas y es ideal para aparatos de campoy de automatización inteligentes con
funcionalidad programable. El modelode componentes se refiere a unidadesparciales de máquinas o instalacionesque operan en forma autónoma comomódulos inteligentes. Un sistema de au-tomatización distribuido diseñado sobrela base de módulos inteligentes se adap-ta de manera óptima a instalaciones ymáquinas modulares. Además, como laspartes de las instalaciones y de las má-quinas pueden volver a utilizarse de ma-nera sencilla, se reducen decisivamentelos costos de ingeniería.
Comunicación en tiempo real
En los sistemas Profinet se dispone deunidades de comunicación con diferen-tes características: Para transmitir porProfinet informaciones que no son críti-cas en el tiempo como, por ejemplo, pa-rámetros, datos de configuración y deta-lles de interconexiones se aprovecha elcanal estándar sobre la base de TCP/UDP.Con esto se crean las condiciones ade-cuadas para la conexión del nivel de au-
Operar y observar
PROCESS FIELD BUS
Controlador
Procesamiento industrial de imágenes
Control del movimiento
Sinamics
Aparato de campo descentralizado
Enlace IE/PB
ConmutadorConmutador
PC industrial: Controlador de Software
Aparatos de campo descentralizados
Accionamiento
Posibilidades de conexión y dela estructura en Profinet: ConProfinet se pueden construirtodas las topologías de redconocidas de Ethernet. Entrelas más frecuentes seencuentran las siguientes: enestrella, en línea, en árbol yen anillo (para mayordisponibilidad de lainstalación), aunque en lapráctica también se puedeconformar una instalación condiferentes estructurasinterconectadas.
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Simatic S7-300 en laindustria de telas vinílicas
Contacto:[email protected]
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Tablero maestro
alternar las bombas para mantener tiemposidénticos de funcionamiento. El sistema vi-sualiza temperatura del agua helada de su-ministro y temperatura de agua de retornopara dos enfriadoras. El sistema tiene la ca-pacidad que en una eventual falla de lasbombas principales de agua helada o aguade condensado, las bombas de respaldo seactivarán para operar en lugar de la bombadefectuosa.
En la computadora se da acceso a la in-formación necesaria para que los operado-res de la planta puedan visualizar el com-portamiento del sistema y puedan operar elmismo tanto en forma manual como auto-mática.
Solución propuesta
La solución recomendada se basa en el Win-dows Control Center WinCC V 6.0 con opcio-nes Connectivity Pack V6.0 y Web NavigatorV 6.0 de Siemens. De esta forma, se disponede un suministro que incluye hardware ysoftware diseñado para tener una compati-bilidad del 100% entre sí, gracias al concep-to innovador de “Totally Integrated Automa-tion‚ de Siemens.
Se utilizó un controlador lógico progra-mable de procesos Simatic S7-300 con CPU315-2DP con rack central de expansión IM-360, un rack remoto con IM-361 y transmi-sores de nivel Sitrans LU 10 con comunica-ción digital Profibus DP para recolección delos diferentes niveles al sistema maestro.Además se utilizaron sensores de tempera-tura Sitrans TK para monitorear la tempera-tura del combustible y del agua. Se incorpo-ró al sistema una tarjeta CP 343-1 Ethernetcon repetidor Ethernet, ya que la PC se en-cuentra a más de 100 metros del PLC maes-tro, con lo cual se garantiza la velocidad de
transmisión de datos de 100 Mbits/s. Estesistema se incorporó a una PC mediantesoftware de visualización WinnCC V 6.0, li-cencia completa para 128 Tag con opcionesConnectivity Pack V6.0, la cual ofrece accesoa todos los valores online contenidos en elsistema, así como interfases abiertas paraacceder a datos históricos de WinCC y WebNavigator V 6.0 De esta manera se puede ac-ceder desde tres estaciones remotas me-diante Internet a la computadora principaldel proceso que actúa como servidor del sis-tema de datos, lo que permite tener la infor-mación de la planta en tiempo real desdecualquier parte del mundo. Como licenciacompleta se entiende el software requeridopara que en cada computadora se puedarealizar la visualización y mando del siste-ma SCADA. En el caso de la estación de inge-niería, este software permite adicionalmen-te el desarrollo de las pantallas y la configu-ración de la periferia distribuida (Ethernet).Como Tag se entiende toda variable físicaasociada al sistema de control Arranque yparada de motores, etiquetas de visualiza-ción en programación, niveles, configura-ción de datos, etc.). Con la estación de servi-cio para poder acceder a la información dela planta a través de Ethernet mediante CP1613 integrado a la PC.
En general con este sistema el operador ten-drá acceso a gráficas de tendencias para obser-var comportamientos de las variables deseadasen tiempo real o pasado (minutos, horas, días,semanas o meses atrás). Además podrá ver yreconocer alarmas, realizar diferentes tipos deinformes, etc.
Esta configuración deja abierta la posibili-dad de expansión utilizando equipos Profibus,planeando así en un futuro la incorporación demás secciones de la fábrica al sistema. ■
cual calcula el volumenaportado por el sistemade bunker y el sistemade diesel hacia el tanquede mezcla para que semantenga la relación devolumen 60/40 ( 60%bunker-40% diesel).Además, este sistemapermite la alternación ycontrol para doce bom-bas de traspaso. Tenien-do la seguridad de para-da de emergencia general de los siste-mas de bombeo. Además se logramonitorear y controlar la temperaturaa través de tres calentadores, según latemperatura prefijada se enciende óapagan estos calentadores de los tan-ques de combustible en forma automá-tica, lo cual implica un ahorro energéti-co significante. Cada transmisor de ni-vel Sitrans LU 10 se integra al sistemamaestro con una CPU 315-2P mediantecomunicación Profibus DP, con lo cualse logra una agilidad en la instalaciónya que no se tienen que enviar señalesde control analógicas al sistema decontrol maestro.
Para los sistemas de control de solven-tes, plastificantes y agua helada se tiene losiguiente:
Se monitorea el nivel y volumen de cincotanques de solventes y doce tanques deplastificantes, así como se activan las alar-mas visuales para los niveles superior ó in-ferior, con lo cual se cuantifican los consu-mos para el proceso. En cuanto al sistemade agua helada tenemos que las bombasprincipales de agua helada y agua de con-densado deberán trabajar continuamente.El sistema de control tiene la capacidad de
Básicamente dentro del sistema de existen-cias se controlan cuatro elementos, los cua-les son: combustibles, plastificantes, sol-ventes y agua helada. El sistema maestroesta compuesto por un autómata lógicoprogramable Simatic S7-300 con CPU 315-2DP y sensores de nivel ultrasónico SitransLU 10 y Sitrans L02 con comunicación digi-tal Profibus DP; los cuales se visualizan enuna PC remota mediante Ethernet. Losequipos utilizados por la naturaleza de loslíquidos a medir, deben tener todos la apro-bación Explosion Proof FM. Para el sistema de control de combustiblese obtiene la siguiente lógica:
• Monitoreo y control mediante bombasde traspaso de combustible del nivel delos tanques de almacenamiento princi-pales, de bunker, diesel y mezcla bun-ker-diesel, como también de todos lostanques de consumo diario.
• Activación de alarma visual cuando elnivel de los tanques de almacenamien-to principales está en el nivel máximo ómínimo predeterminado. Con los sen-sores de nivel ultrasónico se evita quelas bombas de traspaso trabajen, cuan-do el nivel de llenado de los tanquesantemencionados se encuentren en unnivel inferior y el de los tanques diariosen un nivel superior. Las bombas detraspaso se utilizan también para tras-pasar el combustible desde el camióncisterna a los tanques de almacena-miento. El sistema también tiene la ca-pacidad de operar la señal a las válvu-las solenoide de los tanques diarios pa-ra abrir ó cerrar el paso según el nivelalcanzado, mínimo ó máximo, respec-tivamente. Lo más importante es lo-grar controlar el volumen mediante eltransmisor de nivel Sitrans LU 10, el
Automatización integral de un sistema de almacenamiento
Proquinal S.A. es la planta más
moderna de producción de telas
vinílicas en Latinoamérica ubicada en
Alajuela - Costa Rica la cual ha
logrado incursionar sólidamente en
el mercado internacional. Esta
empresa fabrica productos
semielaborados con altas
especificaciones para la industria
automotriz (paneles, cajuelas y
tableros), prendas de vestir como
cobertores y chaquetas,
marroquinería, publicidad exterior,
artículos deportivos, tapicería para el
hogar, para la industria náutica y la
llamada tapicería institucional usada
en hospitales, restaurantes,
aeropuertos y hoteles.
Proquinal S.A. ha elegido a Siemens
Costa Rica S.A. para automatizar el
proceso de existencias mediante
Simatic S7, utilizando equipos de
última tecnología como lo son:
transmisores de nivel Sitrans LU 10,
sensores de nivel XPS-10 y sensores
de temperatura TK. Todas estas
señales de campo son monitoreadas
mediante un autómata programable
Simatic S7-300 y con visualización
mediante WinCC V6.0 con opción
Web Navigator V6.0
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Area solventesArea combustibles Transmisores Sitrans LU parasolventes
iArea plastificantes Transmisores Sitrans LU para
plastificantes
Equipos utilizados en elproyecto para medición de nively temperatura de fluidos
Para la detección de nivel de los diferentestanques del proceso se utilizaron transmi-sores de nivel ultrasónico Sitrans LU 10 ySitrans LU 02 en caja GT de Siemens paraexteriores con supresor MCG para protec-ción de alimentación; con modo de opera-ción para nivel, volumen, distancia, niveldiferencial, para 10 y 2 puntos de mediciónrespetivamente, con tarjeta de comunica-ción Smartlinx Profibus DP. Se utilizaronsensores de nivel ultrasónico XPS-10, conalcance regulable de 0.3 a 10 metros, ma-terial cuerpo de Teflon, con conexión alproceso mediante brida de 4” ANSI 150,con 100 metros de cable especial del sen-sor al transmisor, con aprobaciones ATEX II2G, FM Class I Div 2/ SAA Class 1 Zone 1. Para monitorear la temperatura de com-bustibles se utilizaron sensores / transmiso-res inteligentes de temperatura TK de Sie-mens, especiales para conexión a sensorcon brida para adaptar al tanque, con apro-bación para ambientes explosivos. Para monitorear la temperatura de agua deretorno y suministro se utilizaron sen-sor/transmisor inteligente de temperaturaTK de Siemens, para montaje en tubería.
iOperar y observar en el sitio
Links relacionados con el tema:www.siemens.de/simatic-hmiwww.siemens.de/mobile-panels
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La técnica con servomotores permiteprogramar libremente las posiciones delas pinzas y con esto, acortar claramentelos ciclos operativos
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paneles de operación móviles
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Servopinzas de soldadura de Nimak:Primera elección en cada vez más robots de soldadura de la industria automotriz
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En la puerta delantera del SCM se encuen-tra la caja de conexiones del Mobile Panelque se puede suministrar en diferentes va-riantes. De las mismas, Nimak seleccionó laversión básica con la caja de conexiones bási-ca y el aparato sin pulsadores de parada. Deesta manera el Mobile Panel no interactúacon el circuito de parada de emergencia y,por lo tanto, se lo puede enchufar y desen-chufar en todo momento sin afectar la conti-nuidad de funcionamiento de la instalación;por otra parte, también se lo podrá llevar deun Servobox a otro. Para un cambio rápidopor medio de tiempos de aceleración brevesse utiliza el sistema operativo Windows CE.En los sistemas Nimak las funciones de Para-da de Emergencia se implementan en el pa-nel de operación del robot.
Facilidades para realizar el proyecto y laingeniería
Como el proyecto del Mobile Panel Simaticse realiza con herramientas estándar de la
serie ProTool, en la migración se pudo apro-vechar una parte de la aplicación actual. Deesta manera se volvió a generar rápida-mente una operación intuitiva gráfica parala pantalla táctil y el teclado de membrana.El proveedor a la industria automotriz im-plementó nueve grupos de instruccionesde comando en 20 pantallas de operacio-nes, desde el desplazamiento manual delas pinzas, la especificación de tolerancias,hasta llegar al acceso de todas las variables.Aquí se pueden escalar y optimizar presio-nes y relaciones de fricción en las pinzascon valores cercanos al proceso. La progra-mación libre de las fuerzas que aplican losservomotores permite ajustar un perfil defuerzas individual para cada punto de sol-dadura que luego será desarrollado auto-máticamente por la pinza. El proyectistadel sistema Hermann Stausberg comentó:„Además de las ventajas de nuestra técnicade servos que permiten ahorrar tiempo, seagrega el sencillo ingreso en el controladorde las posiciones de soldadura que, como
todas las operaciones con el Mobile Panel,ahora son mucho más confortables”.
Para la comunicación con el PLC y otrosusuarios del sistema de automatización elpanel de operación manual está muy bienequipado con tres interfases serie, una MultiPoint Interface (MPI) y una interfase paraProfibus DP. De esta manera, en caso de mo-dificaciones en el software, los aparatos sepodrán programar a distancia y no reque-rirán un cambio de programación indivi-dual en el sitio como necesitaban los panelesde operación fijos. Nimak también puederealizar actualizaciones del Firmware en for-ma centralizada a través del sistema de busy de esta manera, ahorrar tiempo.
La óptima funcionalidad de gestión tam-bién es muy importante para la empresa. Pormedio del MPI del controlador Simatic se inte-gran verticalmente hasta 30 módulos de ser-vocontrol en una central de nivel superior. Allíse administran y se almacenan todas las varia-bles del proceso y también se reúnen los mensa-jes de servicio y de fallas. Como para cada servo-pinza se deben registrar y almacenar un volu-men de datos que alcanza los 100 valores, seacreditó para estas funciones el sistema ScadaWinCC. Instalado en un panel PC 670 indus-trial, WinCC ofrece una funcionalidad perfec-cionada para el procesamiento de avisos de fa-llas y el archivado, que se podrá ampliar aúnmás acoplando entre sí varias centrales zona-les por medio de diferentes canales de hardwa-re y TCP/IP. Hermann Stausberg convencido deesto agrega: “La universalidad, escalabili-dad y abertura en la técnica deautomatización contribuye decisivamenteen la aceptación de las servopinzas desoldadura de Nimak y, además, nos permiteahorrar costos de ingeniería”.
Los especialistas en soldadura tambiénaprovechan las ventajas de la operacióntáctil móvil para tareas internas, por ejem-plo, en el banco de pruebas para controlarlos servomotores empleados por Nimaken sus pinzas de soldadura. La determina-ción de las curvas características de lasfuerzas estáticas y dinámicas que sumi-nistran los diferentes tipos de motores ysu comparación con las especificacionesde valores nominales se realizan hoy conel Mobile Panel 170 más mucho conforta-blemente. ■
La empresa Nimak reemplazó los
paneles de operación fijos de los
módulos de servocontrol de sus
pinzas de soldadura por paneles
móviles. El display gráfico no sólo
facilita considerablemente el manejo;
sus numerosas interfases ofrecen
muchas más posibilidades a la
automatización.
Como proveedor de los fabricantes líde-res de la industria automotriz en todo elmundo, la empresa Nimak AutomatisierteSchweißtechnik GmbH, siempre debe man-tener sus productos de acuerdo con el últimoestado de la técnica. Por este motivo, sus pin-zas portaelectrodos para soldadura con accio-namiento por servomotor y módulos propiosde servocontrol ya son un estándar técnicopara esta empresa con 250 colaboradores ysede en Siegerland.
En comparación con las pinzas portaelec-trodos neumáticas convencionales, la técnicade las pinzas accionadas por servomotoresofrece numerosas ventajas: reduce conside-
rablemente los tiempos del ciclo porque elservomotor permite ajustar con precisión losmovimientos de abertura y de cierre de laspinzas. Además, con las carreras de aberturalibremente programables logran eludirsecon mayor flexibilidad y rapidez los obstácu-los en el recorrido del robot de soldadura. Latécnica de servos también preserva los mate-riales, casi no produce chisporroteo y, por lotanto, origina un desgaste mínimo por ero-sión de las puntas de los electrodos y práctica-mente hace innecesario el fresado posteriorde las piezas.
Para facilitar el ajuste local de sus servo-pinzas y hacerlo más confortable, Nimak de-sarrolló el Módulo de Servocontrol SCM de-nominado “Servobox” para controlar unapinza de montaje fijo o hasta seis servopinzascon codificación eléctrica.
El control y el accionamiento de los“Servobox” se realizan por medio de con-troladores Simatic S7-300 y convertidoresSimovert Masterdrives. Todas las unida-des se comunican entre sí a través del busProfibus. El sistema del bus de campo permi-te tanto vincular los módulos con el micro-
controlador de soldadura de Nimak en sí co-mo también con el control del robot que, co-mo unidad maestra, activa el cierre de las pin-zas y el proceso de soldadura.
Operación y observación móviles
Como nueva interfase entre el ajustador y elSCM, Nimak instaló un Simatic Mobile Panel170. Esta unidad de operación, liviana y por-tátil, con una pantalla táctil color de 5,7” yademás, 14 teclas de membrana sustituye alpanel de operación de montaje fijo utilizadohasta ahora en cada Servobox. Las ventajasde la unidad móvil se destacan, sobre todo,cuando varios robots de soldadura se insta-lan en una línea o celda de fabricación. Esprecisamente en la industria automotrizdonde el número de robots fácilmente puedellegar a siete en cada unidad productiva. ElMobile Panel permite al operador trabajarmuy cerca de la superficie de operación ycomprobar así la reacción de las pinzas desoldadura ante los diferentes parámetrosque ingresa o modifica. La superficie gráficadel panel y su operación táctil intuitiva agre-gan seguridad al proceso.
Los Mobile Panel Simatic 170 gráficos sepueden enchufar y desenchufar en todomomento sin afectar la continuidad en elfuncionamiento de la instalación, de maneraque la operación y observación localesresultan más confortables y seguras
iTotally IntegratedAutomation (TIA) en laindustria asociada a laconstrucción
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adquiriendo en el tiempo. A modo deejemplo, Molduras Trupan S.A. ha com-prado a la fecha un total de ocho Tan-dems (líneas) y en este momento se pre-para la puesta en marcha de los últimosdos de ellos”, concluye Jorge Elmohrez. ■
significativos, sobre todo en el rendi-miento de las líneas. “Cuando implemen-tamos las dos primeras líneas en el año2000, éstas operaban a una velocidad li-neal de aproximadamente 70 mt/min,mientras que este año hemos instaladolíneas que se encuentran produciendo auna velocidad superior a los 110 mt/min;por ende, hemos actualizado algunas delas líneas existentes para aprovechar losequipos que han aparecido”, agrega elprofesional.
El equipo técnico de ASINPRO mantie-ne una estrecha relación con sus clientesque le permite ir incorporando nuevos re-querimientos a sus plataformas de auto-matización. En ese sentido, entre otrasmejoras, se encuentra la posible imple-mentación de un sistema centralizado desupervisión, que permitirá extraer datosvitales de operación de las diferentes lí-neas de la planta para calcular productivi-dad, eficiencia y otras variables importan-tes para la gestión y también hacer llegarestos datos a los sistemas informáticos dela empresa (SAP, PI, etc).
“La satisfacción de los clientes con elproducto entregado se refleja en lacantidad de líneas que han ido
dora. A medida que metros y metros demolduras son pulidos por los rodillos, és-tos últimos paulatinamente se desgastanhasta que no hacen mas contacto con lasuperficie.
Para evitar esto, ASINPRO implementóuna funcionalidad de “set point” para loscabezales, de modo que el operador pue-da compensar por el deterioro de los mis-mos cada cierta cantidad de material pro-cesado.
Con este fin, se incorporó un MicroPLCSiemens Simatic S7 200 y un HMI paramanejar los cambios en los set points,con comunicación Profibus al PLC maes-tro, mientras que se conecta vía protoco-lo USS a un convertidor de frecuenciaMicromaster 420.
Jorge Elmohrez señala que “tras estasmodificaciones, se obtuvo una estaciónde lijado independiente, con control pro-pio, que puede funcionar completamenteintegrada a la línea, pero además rápida-mente puede ser extraída de la mísmapara efectuar tareas en otra sección de laplanta automáticamente”.
La experiencia adquirida, así como elaumento en las prestaciones de los con-troladores han permitido lograr avances
Pupitre de comando de las líneas deproducción de molduras
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Sistemas de control para líneas de pintura y secado de molduras
En la construcción actual, las
molduras confieren el toque
decorativo a una habitación.
Los fabricantes de estos elementos
necesitan producir una amplia
variedad de modelos, manteniendo
altos niveles de calidad y de
productividad para satisfacer las
crecientes exigencias del mercado.
Por esta razón,varias empresas del
rubro están implementando líneas
de aplicación y secado de pastas y
pinturas para aumentar su
rendimiento, utilizando tecnología
Siemens.
Con proyectos realizados en Argentina,Brasil y Chile, ASINPRO (integrador deSiemens) desarrolló una amplia experienciaimplementando estas líneas de producciónen asociación con AMC Ingeniería TérmicaAplicada. El trabajo entre las dos empresasse divide, siendo ASINPRO quien diseña yconstruye los tableros eléctricos y todo elsistema de control que permite elfuncionamiento de las líneas.
En la actualidad, las molduras no estánausentes de ninguna obra, siendo su uso al-go natural dentro de la construcción. Sin em-bargo, existen en el mercado múltiples mo-delos, materiales y proveedores, por lo queel cliente tiene una diversidad de posibilida-des. En ese sentido, los fabricantes de mol-duras de MDF (Medium Density Fibreboard)y de madera Finger desarrollan productoscon características diferenciadoras, comorecubrimientos en base a pastas de yeso ocon pinturas, de modo de que el usuarioahorre tiempo y dinero al momento de lainstalación.
Con este fin, AMC y ASINPRO integran lí-neas de aplicación y secado de pastas y pin-turas sobre molduras, que consisten en is-las de producción totalmente automáticas,desde la carga de molduras hasta su termi-nación antes de ser comercializadas, lasque son controladas en una plataforma deautomatización Siemens TIA desarrolladapor ASINPRO SA.Estos equipamientos ya han sido instala-dos en diferentes plantas de importantesproveedores sudamericanos como Masisa(Argentina),Terranova (Brasil), Trupan (Chi-le), Aserraderos Arauco (Chile), Foraction(Chile), etc.
Un sistema de velocidad variable
Para el funcionamiento de la línea, el opera-dor ingresa por un terminal Simatic HMI lareceta adecuada al tipo de moldura a pro-cesar. “En general, las líneas son siste-mas de cintas y cadenas que transportanlas molduras de un proceso al siguiente,debiendo controlarse y sincronizarse lasvelocidades a la que pasan por cada una delas máquinas involucradas”,explica JorgeElmohrez, Jefe de Proyectos de ASINPRO.“Según el estilo, las molduras tienen distin-
tas formas, largos, anchos y pesos. Por lotanto, dependiendo de las características fí-sicas de cada modelo, se deben ajustar cier-tos parámetros como velocidad, tiempo ytemperatura”.
Como descripción general, podemosdecir que las molduras son cargadasmanualmente, un listón tras otro, paraser recubiertos por primera vez en unacámara de pintura al vacío, si se trata demolduras Finger, o en una trefiladora,en caso de ser MDF.
Posteriormente, los transportes condu-cen las molduras a través de un horno in-dustrial, donde se seca la primera capa depintura. Para eliminar cualquier imperfec-ción, las molduras atraviesan una estaciónde lijado, la que posee cabezales giratoriosy ajustables según el tipo de moldura a tra-tar. Este procedimiento se repite en una se-gunda línea, retocando el pintado anteriorcon una capa más fina y un secado más bre-ve, para finalmente ser dispuestas para elcontrol de calidad a través de inspeccionesvisuales. Explica Jorge Elmohrez: “Cadaproceso de estas líneas tiene una velocidaddistinta, por lo que utilizamos variadoresde velocidad Siemens Micromaster 420que manejan los motores de las cintas y ca-denas de transporte. Estos variadores se en-cuentran comunicados por una red indus-trial al Sistema de Control. Aunque maneja-mos dos tipos de arquitecturas de control,dependiendo de las características de la lí-nea, describiremos aquí una de ellas: alcentro de la plataforma de control, se en-cuentra un PLC Siemens Simatic S7 315-2DP, configurado como maestro Profibus deesta arquitectura, mientras que paneles Sie-mens HMI OP17 se usan para ingresar losdatos de operación, tanto en la línea de pri-mer como de segundo pintado”.
Una configuración actualizable
Aunque la configuración descripta ante-riormente refleja los requerimientosfundamentales de una línea de alta capa-cidad, esta puede cambiar según las ne-cesidades específicas de cada proyecto,que puede considerar otros equipamien-tos y tecnologías, como, por ejemplo, lacompensación por el desgaste de la lija-Jorge Elmohrez, gerente de ASINPRO
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Vista de los tableros suministrados por ASINPRO a Masisa conteniendo los variadoresde velocidad Micromaster y sus aparatos de maniobra y control
Simatic a prueba de fallasy técnica de bus de campoestándar en la fabricaciónde bloques de hormigónLinks relacionados con el tema:www.siemens.de/f-cpu
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Técnica de seguridad integrada
Las combinaciones de seguridad de relés y los controladores a prueba defallas con lenguaje de programación propio, conectados a través de un busde seguridad implican un enorme gasto que, con frecuencia, todavía sedestina a las aplicaciones de seguridad de este tipo. Sin embargo, la técni-ca simplifica las cosas: ahora Totally Integrated Automation integra tam-bién a la técnica de seguridad.Esta sistemática brinda ventajas significativas: una realización general delproyecto y de la programación y un reducido gasto de cableado que permi-te acelerar la puesta en servicio y ofrece mayor flexibilidad en caso de mo-dificaciones. Además, una amplia gama de funciones de diagnóstico per-miten reconocer fallas prematuramente y con esto, mejorar la disponibili-dad de la planta. Por otra parte, el pequeño stock requerido en depósitoreduce aún más los costos de la instalación.Más informaciones en: www.siemens.de/f-cpu
Ventajas con Totally Integrated AutomationVentajas con TotallyIntegrated Automation
Periféricos a prueba de fallas
Parada de Emergencia
PLCestándar
Profibus
Explorador láser
Bus de seguridad
Periféricos estándar
Periféricos estándar
PLCSimatic a prueba de fallas
Profibus con perfil Profisafe
Explorador láser
Periféricos estándar y a prueba de fallos
Parada de EmergenciaParada de Emergencia
Parada de Emergencia
PLC a prueba de fallas
Parada de Emergencia
De la soluciónpropietaria alPLC a pruebade fallas
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Seguridad escalable a medida: Controlador Simatic S7-315F a prueba de fallas (a la izquierda) ySimatic ET 200S con módulos Profisafe
W. G
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iMMááxxiimmaa sseegguurriiddaadd eenn eell ssiisstteemmaa mmoodduullaarr
En las plantas modulares de
fabricación de bloques de hormigón,
elevados requerimientos de
seguridad protegen a las personas y a
las máquinas. Los PLC a prueba de
fallos con programación libre y los
buses de campo estándar permiten
satisfacer rápida e individualmente
las normas y reglamentos
correspondientes para cada nivel de
ampliación. Incluso se estará del lado
seguro cuando en el futuro estas
instalaciones deban ampliarse.
En las plantas de fabricación de bloquesde hormigón de la empresa Masa AG deAndernach se producen en todo el mundoinmensas cantidades de bloques perfiladosy para pavimentos, en todas las variantesimaginables. Los principales clientes de es-tas plantas modulares se encuentran en losEE.UU., así como en el Cercano y LejanoOriente. La exportación de las mismas as-ciende en la actualidad a casi el 90 %.
La elevada disponibilidad y producciónde las plantas de Masa AG son decisivas parasu éxito en el mercado y garantizan una altacalidad de producción que se mantiene in-variable. Estas características se deben auna construcción mecánica sólida, a una in-geniería de procesos tecnológicamente lí-der y no por último, a una potente ingenie-ría de automatización.
Cada parte de la planta dispone de uncontrol y visualización propios para que sela pueda operar en forma independiente ocombinada con otras, según se requiera.Aquí un controlador Simatic S7-414-3, co-municado por medio de Ethernet con unaSimatic Box-PC 840 para la visualización,gestión de fórmulas y archivado de datos,constituye habitualmente el corazón de lainstalación. La PC Box tiene conectada unpanel táctil de 15” en una ejecución específi-ca del cliente con una resistencia especial arayaduras. Los controladores se interconec-tan por medio de una Multi-Point-Interface(MPI) mientras que los periféricos descen-tralizados están conectados a través de ra-males Profibus separados.
Un controlador a prueba de fallas
En la técnica de seguridad, Masa AG tambiénse inclinó hacia una solución flexible basadaen PLC con comunicación por bus de campoestándar, dejando de lado los relés de seguri-dad convencionales con cableado rígido y unbus de seguridad propio. Uno o - en caso ne-cesario - dos controladores Simatic S7-315F aprueba de fallas de nivel superior controlantodos los componentes de seguridad. LaCPU-F evalúa las señales de campo relevan-tes para la seguridad y, en caso de producirseuna falla, pasa inmediatamente a un estadoseguro o permanece en ese estado a fin deproteger a las personas y a las máquinas. Laconexión de la técnica de seguridad del cam-po se realiza por medio de un cable Profibusnormal y módulos de señales a prueba de
fallas de la familia Simatic ET 200S. El inter-cambio en el conjunto de control se efectúaa través de acopladores DP/DP e interfasesdefinidas exactamente entre todos los mó-dulos. El perfil de protocolo “Profisafe”constituye la base de la comunicación aprueba de fallas. Con SIL 3 (IEC 61508) y laCategoría 4 (EN 954) satisface los mayoresrequerimientos, al igual que el controladorSimatic a prueba de fallas que, además deposeer todas las aprobaciones de UL queexige el mercado estadounidense, es en to-do el mundo el primero en su tipo certifica-do según la norma NFPA 79.
En forma habitual, Masa AG incluye ensu esquema de seguridad todos los inte-rruptores principales, los interruptores deparada de emergencia de acción global, losbloqueos de conexión de acción local, lasrejas de protección y las cortinas de luz. Laszonas de protección, que varían según lafuncionalidad de la máquina o la receta,presentan requerimientos especiales parala lógica de control. El empaquetador, porejemplo, se desplaza por recorridos con di-ferentes longitudes en función de los pro-ductos; así se establecen distintas áreas quese deben proteger. También pertenece al es-tándar de las instalaciones la parada seguray supervisada de los accionamientos en to-dos aquellos casos en los que una descone-xión incontrolada pueda perjudicar a laspersonas y a las máquinas.
Con unas 500 entradas y salidas por cadamódulo de la instalación se obtiene un con-siderable volumen de informaciones queexplica la estricta separación en el PLC delas funciones “normales” y las relevantespara la seguridad. Otro motivo para la sepa-ración es que la configuración debe ofrecerun manejo tan sencillo como sea posible asícomo una localización y eliminación de fa-llas. Masa AG asignó competencias claras ytambién desarrolló un sistema de diagnós-tico de bus propio que localiza rápidamentela parte del control afectada y el componen-te que produce la falla. De esta manera ob-tiene tiempos de parada muy breves y unaelevada disponibilidad.
La filosofía de seguridad de Masa AGtambién implica que todas las partes de lainstalación en movimiento pasen automáti-camente a la posición básica cada vez que seabre una puerta de protección. Esta es la
única posibilidad que permite obtener un nuevo arranquerápido y seguro con sólo accionar botones. Enclavamientosmecánicos y consultas adicionales en el programa de con-trol evitan una parada no controlada de la planta.
Ingeniería simplificada
El paquete opcional de software „Distributed Safety”, una bi-blioteca con módulos y modelos de aplicación certificados porel TÜV (Organismo de Inspección Técnica de Alemania), cons-tituye la base de la ingeniería en las funciones de seguridad.Los módulos funcionales preconfeccionados integrados en elentorno de Step 7 incluso permiten implementar con rapidezy seguridad funciones de seguridad diferenciadas. Masa AGaprovechó las posibilidades del sistema abierto, modificó mó-dulos y, sobre la base de las instrucciones suministradas en elpaquete, desarrolló sus propios módulos de biblioteca parafunciones de seguridad. Aquí comentó el responsable del De-partamento de Proyectos Eléctricos de Masa AG: “Con esteconjunto básico resulta comparativamente sencillo integrardurante la puesta en servicio una función escalera adicionalno planificada o una transición. Cuando se trabajaba conhardware convencional estas modificaciones siempre reque-rían un gasto inmenso, en especial, si quedaban involucradasdiferentes áreas protegidas con rejas de seguridad”.
Masa AG avanzó otro paso más y asigna los parámetrospreviamente en fábrica de forma tal que en el sitio únicamen-te necesita fijar los bits correspondientes. Sólo en algunos ca-sos, que son poco frecuentes, todavía se requiere una progra-mación en gran escala. En el ínterin, la empresa definió otrasinterfases y, además, adquirió tanta experiencia con el flexiblePLC de seguridad que ahora puede integrar en su esquemade seguridad diversos aparatos de otros proveedores tales co-mo mezcladores de colores, dosificadores, bastidores oaparatos atadores y también asumir la responsabilidadde esta integración. ■
Las plantas productoras de bloques de hormigónfabricadas específicamente para cada cliente por laempresa Masa AG de Andernach se conocen en todo elmundo por su elevada disponibilidad, por la calidad de losproductos elaborados y por su alta productividad.
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operar el sistema tanto en forma manualcomo automática y escoger las recetaspredeterminadas.
Solución Propuesta
Se utilizó un controlador lógico progra-mable de procesos Simatic S7-300 conCPU 318-2DP con rack central de expan-sión IM-360 con tres rack´s remotos conIM-361 y tarjetas de comunicaciónProfibus para recolección de señales delsistema de pesaje Siwarex U con dos puer-tos, los módulos con variante bicanal parala conexión de dos básculas, con puerto se-rial RS232 y TTY y sensores de nivel LR 400mediante ET-200M con IM-153 para comu-nicación Profibus DP. Se incorporó al sis-tema una tarjeta CP-341 RS-232C para co-municación del sensor de humedad exis-tente. Además, este sistema se incorporó auna PC mediante software de visualiza-ción WinCC V 6.0 Licencia completa para8000 Tag con opciones Connectivity Pack,que ofrece acceso a todos los valores en lí-nea contenidos en el sistema así como in-terfases abiertas para acceder a datos his-tóricos de WinCC y User Archives, el cualpermite la realización de recetas para ela-boración de los diferentes productos. Conuna estación de servicio para poder acce-der a la información de la planta a través deProfibus mediante CP 5613 integrado a laPC. Este sistema tendrá la capacidad de mo-nitorear y controlar el estado de motores,recetas, niveles de los silos, medidor de hu-medad y sistema de pesaje existentes.
Para la detección del nivel de tanquescon sólidos granulares se utilizaron senso-res de nivel por radar Sitrans LR 400 deSiemens-Milltronics. El mismo está di-señado para medir en rangos medianos
y largos, en tanques de almacenamien-to de líquidos y sólidos. El LR 400 pro-porciona mediciones confiables de altafrecuencia aún cuando las señales deradar reflejadas en la superficie con-trolada son mediocres. Con el haz deemisión estrecho del Sitrans LR 400 seobtiene un cono de radiación agudo yse minimiza el efecto de las reflexionesparásitas causadas por los obstáculosen el tanque. Las señales de microon-das (radar) enviadas por el transmisorde nivel Sitrans se modulan con un sis-tema 24 GHz FMCW (onda continuamodulada en frecuencia). El instru-mento envía señales de microondasdesde la antena a la superficie del pro-ducto. Cada señal medida es transfor-mada al dominio de frecuencia. Un re-ceptor mezcla las señales emitidas ylas reflejadas por la superficie del pro-ducto o medio, de lo que resulta unaseñal con frecuencia proporcional a ladistancia a la superficie del medio, conel kit de fijación Easy Aimer se evita re-flexiones incorrectas por falsas señalescausadas por conos en el llenado de lostanques.
Este proyecto fue desarrollado pornuestro departamento de InstalacionesIndustriales I&S; el cual ofrece solucio-nes integrales (concepto Totally Inte-grated Automation T.I.A. de Siemenspara la industria y Siemens BuildingTechnologies SBT para edificios) paralos diferentes sectores de la industria yel comercio. Las soluciones integralesson esenciales para mejorar la produc-tividad y la competitividad en el merca-do, porque ellas generan una produc-ción más rápida, flexible y eficiente. ■
De arriba a abajo: Planta de Morteros
Estación de control con WinCCEstación remota con Siwarex U
Medidor de nivel Sitrans LR 400
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La compañía Suizo-Española de Yesos y
Morteros S.A. (S.E.Y. S.A.) es una
empresa del Grupo Pujol-Martí, ubicada
en la Ceiba de Orotina, provincia de
Alajuela, Costa Rica, en el complejo
Industrial José Pujol Martí, Zona Pacífico.
S.E.Y. S.A. inició operaciones en
noviembre del 2000, produciendo
morteros (mezclas de arena y cemento
para revoques) a base de carbonato de
calcio y cemento, mediante el sistema
de control maestro Simatic S5.
Posteriormente se inició la producción
de aditivos líquidos, pastas para juntas
(joint compound), revestimientos y
otros acabados de tipo acrílico. Dentro
de la línea de morteros para la
construcción se han introducido nuevas
tecnologías de productos y sistemas de
instalación como el mortero lanzado
(salpicado), y el repello (mezcla de
albañilería para unir bloques) con color
integral, que innovarán los procesos
constructivos de la región. Básicamente,
se desarrollan y fabrican productos
complementarios para los diversos
sistemas y soluciones constructivas
relacionados con la industria de la
construcción. La empresa S.E.Y. S.A. ha
escogido a Siemens Costa Rica S.A. para
realizar la migración de Simatic S5 a
Simatic S7, utilizando equipos de última
tecnología como lo son: sensores de
nivel Sitrans LR 400 y módulos de pesaje
Siwarex U. Las señales de campo son
monitoreadas mediante un autómata
programable Simatic S7-300 y con
visualización HMI mediante WinCC V
6.0. Actualmente esta planta fabrica
más de 60 diferentes productos para
suplir a más de 50 clientes en Costa Rica,
Centroamérica y el Caribe.
En el pasado esta planta de mortero seco(mezcla en bolsas) estaba controlada porun sistema mixto que manejaba por sepa-rado las señales digitales de entrada y sali-da, las señales analógicas de peso y la ló-gica de control. Es decir, las señales digi-tales eran procesadas por un controladortipo Simatic S5 y las señales analógicasde peso se procesaban en un controladorindependiente y la lógica de control serealizaba desde un software basado enuna computadora. En otras palabras, latecnología que empleaban estos controla-dores era obsoleta y el sistema no habíapodido operar en forma automática, porlo cual tenían problemas de producción yde nivel de calidad del producto termina-do, con lo cual, en algunas ocasiones sedebía procesar nuevamente el productopara obtener la calidad deseada.
Operación del sistema
La piedra virgen ingresa en una tolva, a laentrada de la planta. Esta piedra es trans-portada hasta un secador a base de gasoil.Este secador posee un panel de control localque se encarga de controlar la humedad dela piedra. Dicho panel se integró al sistemamediante modulo CP-341 RS-232C, con locual el operador puede monitorear la hu-medad de la piedra. Una vez seca, la piedrase lleva a un molino que la quiebra en va-rios tamaños. A este molino también llegala piedra que se descarga, por su gran ta-maño, a distintas etapas del proceso. Unavez quebrada, la piedra se transporta a unaserie de zarandas o cribas, cuyo fin es clasi-ficarlas según su tamaño hacia diversos si-los. La piedra se almacena temporalmenteen silos predeterminados según su tamaño.Algunos de estos silos poseen filtro de bol-sas, que tienen controladores locales de so-plado, los cuales se incorporan al sistema.En tres de estos silos se colocaron sensoresde nivel tipo radar LR 400, dejando provis-tos de control los 15 silos restantes dondese implementaron sensores de radar LR 400especiales para detectar nivel en sólidos, co-mo ser silos de cemento, de carbonato decalcio, de piedra, etc, donde las condicionesinternas del silo han dado muchos proble-mas de detección de nivel en el pasado, quecon el nuevo LR 400 se dejaron atrás. Estas
señales se llevan al sistema de control me-diante ET200M para comunicación Profibus,con tarjeta IM153 de interfase Profibus DP.Aquí se colocan módulos de entradas analó-gicas para procesar las señales de nivel alsistema de control. La piedra de los diferen-tes silos se dosifica según recetas predeter-minadas, y para la dosificación se empleanbásculas basadas en tecnología de celdas decarga, que se implementaron mediante mó-dulos de pesaje Siwarex U, los cuales se in-sertan en el rack de la ET200M para procesarlas señales de estas básculas directamente enel sistema mediante comunicación digitalProfibus DP. La idea es que la salida de cadasilo se mantenga abierta hasta que se movi-lice el peso adecuado según la receta y lacantidad de producto a preparar. En formaparalela se dosifica el cemento y los aditivos(que ya vienen preparados según recetaspredeterminadas). El mecanismo de dosifi-cación es similar al de la piedra, es decir,mediante celdas de carga. Todos los mate-riales dosificados se envían a un mezclador,cuya función es homogenizar el producto.A la salida del mezclador se puede enviar elproducto terminado hacia empaquetadorasen sacos y cubetas o bien, hacia la carga di-recta en camiones contenedores.
En la computadora se da acceso a la in-formación necesaria para que los opera-dores de la planta puedan visualizar elcomportamiento del sistema y puedan
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Automatización en una planta de productos innovadores
Tablero maestro
iSimatic S7-300 en elcontrol de fabricación deproductos para laconstrucción
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Productos para la construcción
iRed AS interface para un Centro Control de Motores(CCM) inteligente en unaindustria tabacalera
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consumo, ya que la persona encargadade conectar las bombas no se encontra-ba, y otro trabajador, sin saber qué can-tidad de agua había, las arrancó. Al rea-lizar el análisis final de consumo delpozo, resultó que se había pasado de lacantidad permitida, lo que ocasionó di-cha penalización.
El proyecto consistió en la conexiónde 30 arrancadores de hasta 10 hp me-diante el módulo ASi para arrancado-res. El PLC S7 300 realiza el control au-tomático por tiempo de los motores dela aplicación. Asimismo el PLC tiene da-tos estadísticos de cada motor, cantidadde arranques, paradas y lleva el moni-toreo de los elementos de su arranca-dor, para determinar, en caso que seprodujo un disparo, cual de los elemen-tos del mismo accionó. El ensamble dela red no es complicado: todos los ele-mentos del arrancador se cablean local-mente hacia el módulo de comunica-ción para que a través de éste último seenvíe toda la información, del relevadorbimetálico, del contactor utilizando unblock de contactos lateral o frontal y delinterruptor. Esta es la primordial venta-ja de utilizar la red ASi en un CCM inte-ligente. De manera convencional, el ca-bleado de todos los elementos de unarrancador hasta la posición del PLC se-ría excesivo, además que la ubicaciónde fallas sería problemática. Con la redASi se reduce a un 40% el cableado y lamano de obra para la instalación, y setiene la información en un nivel de redaccesible a visualización y control ge-rencial.
Lo sobresaliente del proyecto radicaen el hecho de entregar una soluciónintegral al cliente, donde se utilizantanto productos de baja tensión (A&D CD)como productos Simatic (A&D AS y A&D PT).Se ha colocado un panel dactil TP370donde se despliegan gráficos referentesa la aplicación, de la siguiente manera:
1.- Control de Hidroneumáticos.2.- Control de nivel pozo profundo.3.- Sistema contra incendio.4.- Sistema tormentas.Asimismo actualmente es posible
obtener información a tiempo de al-
La empresa CIGATAM ubicada en la
Cd. de México, fabrica numerosas
variedades de cigarrillos, entre los
que se pueden mencionar Marlboro y
Benson&Hedges. Siemens ha
desarrollado en el primer semestre
del 2004 un proyecto para los
sistemas de bombeo y recolección de
agua, tanto para el uso en producción
como para los sistemas contra
incendio.
La tendencia en la estrategia actual deSiemens México es atacar aplicacionesdonde la competencia no tenga tecnolo-gía similar, además proveer al usuariofinal con soluciones integrales termina-das. Entre dichos conceptos están los“Centros de control de motores inteli-gentes”, donde se utilizan tecnologías decomunicación que, en principio, redu-cen considerablemente el cableado tra-dicional, y proporcionan ventajas dediagnóstico, detección de fallas y moni-toreo constante de la aplicación. En losCCM´s inteligentes, como los menciona-dos de manera promocional, las redesabiertas adoptadas por Siemens son uti-lizadas para el control, mando y monito-reo de arrancadores. La red AS interface yPROFIBUS brindan, en diferente magni-tud, información detallada del motor encuestión. En el caso de Cigatam México seutilizó una red AS interface.
Una necesidad primordial para Cigatamera programar consumos de agua potable.Actualmente existen dos formas de sumi-nistro, una por medio del abastecimien-to municipal, de la que solamente nosestá permitido cierta cantidad de m3; yla otra es por medio de un pozo, queaún siendo la más barata, también tieneuna limitación en el consumo.
Con el sistema manual que Cigantamtenía para el control de suministro, eramuy difícil medir la cantidad de m3 queestaban pasando, y la manera de me-diar era conectar las bombas por unlapso de dos horas aproximadamente ydespués apagarlas. Alguna vez éste mé-todo ocasionó una multa por exceso de
Solución a la programación delconsumo de agua potable
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ón iModernización del control
de centrífugas
El Centro Azucarero La Victoria,
ubicado en la provincia de Veraguas
en la República de Panamá confió en
la tecnología Siemens de Simatic para
la modernización de dos de las
centrífugas Western States, con lo
cual se logró un mejor control de las
mismas para un funcionamiento
óptimo en la próxima zafra.
Para el reemplazo del sistema de con-trol que existía en las centrífugas WesternStates se procedió a la instalación de unPLC S7-300 CPU 315-2DP con módulosde entradas y sálidas en 120Vca y unpanel operador OP-7 para la visualiza-ción de estados y fallas. Con el fin dereducir los costos de la modernizaciónse aprovechó el cableado existente delas señales externas y el conexionadode control de las mismas, que llegan alpanel actual.
Anteriormente se contaba con unsistema de control del año 1979, basa-do en tarjetas individuales de compuer-tas lógicas or/and y temporizadores ex-ternos, los cuales por su antigüedad ydesgaste normal se encontraban obso-letos o en mal funcionamiento de ope-ración, con la consiguiente dificultadpara obtener repuestos. Esto ocasiona-
ba fallas constantes durante la época deproducción, la cual en el caso de cen-troamérica es muy corta y por lo tantose tienen que evitar en lo posible lasparadas por mal funcionamiento de losequipos, con el objeto de evitar pérdi-das del producto y disminución en laproductividad.
Actualmente el sistema del S7-300junto con un panel OP-7 permiten aloperador poder acceder a la informa-ción necesaria para el manejo de la má-quina. Mediante pantallas en el panelOP-7 se ingresan los tiempos que re-quiere el proceso de centrifugado de lamasa. En caso de ocurrir un error en laejecución del proceso, se indicará en elpanel en que punto se encuentra locali-zada la falla y el PLC tomará la decisiónsi la falla presentada requiere la paradade la máquina o solamente la indica-ción correspondiente. También se po-drá visualizar en que estado se encuen-tra el proceso cuando esta trabajando lacentrífuga.
Para la detección de velocidad se cam-bió el típico interruptor centrífugo con elque contaban estas máquinas y se susti-tuyó por una polea dentada acoplada aleje del motor principal y un sensor deproximidad Bero inductivo M18, ejecu-ción en acero inoxidable. La señal delBero se llevó a un contador rápido de
pulsos utilizando un Simatic S7-200CPU222, el cual comparte la informa-ción de los pulsos con el S7-300 me-diante comunicación MPI utilizando pa-ra esto la función XGET de la CPU315.Este sistema de medición de velocidadademás de tener bajo costo y ser confia-ble, permite al operario visualizar la ve-locidad a la que está operando la má-quina y en que punto se requiere reali-zar la carga dependiendo de ladensidad de la masa que se este proce-sando en ese momento. Con esto se eli-minó uno de los problemas más fre-cuentes de estas máquinas provocadopor los constantes desajustes de los in-terruptores centrífugos mecánicos.
Todas estás características le permi-ten al personal de operación del inge-nio un nuevo enfoque del manejo de lascentrífugas, lo cual se verá reflejado enla disminución de los tiempos de para-da de las máquinas y por ende en el au-mento de producción.
En el futuro el plan a mediano plazoes, según los propietarios del ingenio,la automatización con un sistema simi-lar al utilizado en este proyecto en lasrestantes 6 centrífugas, que se encuen-tran operando en este momento con ló-gica de relés. ■
Centrífuga Western States Nº 7 operadaanteriormente con lógica de relés
Cada centrífuga cuenta con su propiopanel OP7 para la visualización deestados y tiempos de operación
Vista del tablero actual de control de lascentrífugas. Se realizó la sustitución delas tarjetas por el S7-300 pero semantuvieron muchos dispositivosantiguos
Simatic S7 en la industriaazucarera
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Arrancadores a tensión plena conmódulo de comunicación AS inteface
De izquierda a deracha: Ing. Rafael Galán (Gerente dePromoción de Producto A&D), Ing. Jesús Mendez (Cigatam), Ing. Héctor Gomez Cornejo (Ventas A&D Siemens)
Sistema hidroneumático de Cigatam
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gún problema en la red, de esta ma-nera conocer, sin error, a qué horaarrancaron las bombas, cuánto tiem-po trabajaron y cuántos metros cú-bicos obtuvieron. Se piensa conectaral CCM el sistema contra incendios.La compañía de seguros pide unagráfica donde se garantice que se haprobado el equipo contra incendio,periódicamente.
Se han desarrollado diferentespantallas para el monitoreo y con-trol de las aplicaciones. Asimismo sepuede generar un historial de cadamotor e imprimir el mismo para suarchivado en papel.
Entre los beneficios que el clienteobtiene con este diseño se encuentrael programar con exactitud los tiem-pos de mantenimiento de cada mo-tor, contar con información precisade cada uno de ellos. Cuando ocurraalguna falla ocasionada por el accio-nar de las protecciones de los moto-res, la detección de la misma es in-mediata, será más rápido identifi-carla y corregirla, de esta forma lacantidad de paradas se verá dismi-nuida, optimizando las aplicaciones.Además poder monitorear el consu-mo de energía y programar el flujode los suministros de agua.
De acuerdo a la estrategia de darsoluciones integrales con posibili-dades de expansión, que a nivel ge-rencial se puedan monitorear y te-ner el mayor control de una plantadesde una PC, y debido al buenfuncionamiento y servicio por par-te de Siemens en la primera etapa,se lleva a cabo actualmente la confi-guración y programación de la se-gunda etapa y Siemens estará pre-sente para ampliar la solución. ■
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n Actualización y objetivosalcanzados
La empresa Bombas KSB tenía
considerables dificultades con el
mantenimiento de un antigüo
centro de mecanizado Deckel
DC40, equipado con control
numérico Sinumerik 8M. La
solución era reemplazar el
control numérico en una
forma económicamente
viable.
Sobre la base de este escenario, laempresa Logus, distribuidor autori-zado de Siemens, sustituyó el motordel husillo principal por un motornormalizado 1PH7, controlado porSimodrive 611U. Como opción decontrol numérico se utilizó un equipoSinumerik 840Di, con interfases Adi4.En este caso particular se mantuvie-ron los motores de avance de C.C. dela serie 1HU3 y, por lo tanto, el accio-namiento de avance Simoreg T.
Dentro de esta solución se debedestacar el funcionamiento de los dosmagazines (cargadores) de herra-mientas, controlados por un equipa-
miento electrónico. Aunque ambos funciona-ban con colocación aleatoria de herramien-tas, sólo el primero (con 60 herramientas)realizaba el cambio de herramienta con elhusillo principal. El segundo magazín (car-gador) (con 48 herramientas) funcionabacomo una especie de buffer. En función deesta característica, toda vez que se solici-taba una herramienta ubicada en el segun-do magazín (cargador), la misma debía pa-sarse al primero para poder realizar el cam-bio físico con el husillo principal.
Así, para manejar este sistema, la empresaLogus optó por el software Tool Managementde Siemens que, a partir de la Versión 6, incor-poró esta nueva función. Durante el ciclo depreparación de herramientas se realiza la reu-bicación. Aquí, también fueron utilizadas lasfunciones del programa Tool Management(Gestión de herramientas) que permiten admi-nistrar herramientas que sobresalen lateral-mente.
Para el cliente final, la empresa Bombas KSB,se alcanzaron todos los objetivos. En la actuali-dad esta empresa dispone de un comando nu-mérico de última generación y puede contartambién con el reemplazo futuro de sus accio-namientos por los de la línea 611U y de susmotores de avance por los de la línea 1FK o1FT, sin interferir con el comando numérico.Además de esto, se tornó posible la sustituciónde la electrónica que controlaba el magazín(cargador), y ganar mayor funcionalidad con lautilización de la herramienta de software ToolManagement de Siemens. ■
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Control numéricoSinumerik 840 Di
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Puerta de área de trabajo y panel del operador
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iMotores específicos segúnrequerimientos de losclientes de la industriatextil
Links relacionados con el tema:www.siemens.de/motoren
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DDeessppoollvvoorreeaaddoorreess -- MMoottoorreessnnoorrmmaalliizzaaddooss ppaarraa llaaiinndduussttrriiaa tteexxttiill
La empresa fabricante de máquinas
textiles Trützschler GmbH y Co. S.C.
de Möenchengladbach, Alemania, es
el líder del mercado mundial de
cardas de alta producción. Siemens,
en cooperación con este especialista
“desde el fardo hasta la cinta”
desarrolló motores normalizados
adaptados a las exigencias especiales
de la industria textil.
Las cardas (o máquinas cardadoras) se utilizanpara preparar las materias primas naturalestales como algodón, lino, cáñamo y yute o fi-bras sintéticas para el hilado. Estas máquinaslimpian en forma metódica los copos y sepa-ran fibras cortas o con nudos y con ayuda deganchos finos exponen las fibras individuales,las ordenan en paralelo y las compactan for-mando una guata (Flor). Diferentes motoresde accionamiento y elementos de transmisiónconforman la solución de accionamiento parala carda de alta producción TC 03. Motores tri-fásicos especiales impulsan el tambor y el ci-lindro tomador. Uno de los accionamientosmás importantes es un motor normalizadode Siemens desarrollado en conjunto conTrützschler. Este motor compacto, autoventi-lado, fue construido especialmente para apli-caciones en el ámbito textil. Como en el durofuncionamiento diario no se realiza manteni-miento al motor y éste debe trabajar en ciclosanuales completos, en el mismo sólo se debedepositar un mínimo de los polvos y las pelu-sas que se originan durante el procesamientodel algodón y de otras materias primas. Parasatisfacer esta exigencia se eliminó la caja debornes y en su lugar los conductores de la co-nexión se extraen en forma libre. Además,para este motor se diseñó una carcasa textilespecial con ventilador sin rejilla (entrada deaire abierta). En el curso del funcionamientolos copos pueden tapar las rejillas de ventila-ción normales y obstruir la refrigeración delmotor. Así, esta construcción especial previe-ne la sobrecarga térmica del motor. Un peineseparador construido especialmente y aplica-do sobre las paletas del ventilador de alumi-nio “raspa” con una separación de uno a dosmilímetros sobre el rodamiento del lado B y,de esta manera, evita el depósito de pelusas
en el motor. En este caso se requiere que losconstructores de motores de la planta de BadNeustadt de Siemens trabajen con máximaprecisión.
Las máquinas de Truetzschler trabajan enhilanderías de los países más diversos. Sóloentre 1999 y 2003 se instalaron en todo elmundo más de 5000 cardas de alta produc-ción del tipo DK 903, el modelo antecesor delactual TC 03. Gracias a la especialización de laproducción de la planta de Bad Neustadt, mi-les de motores desarrollados en conjunto conTrützschler, trabajan en todo el mundo sinreclamos y, con esto, destacan la competen-
cia en materia de motores de Siemens. El de-sarrollo conjunto no sólo satisfizo a los clien-tes en cuanto a la relación precio / prestacio-nes. Para Truetzschler, las ventajas que ofre-cen estos motores específicos se reflejan enuna reducción de los gastos de manteni-miento y en la prolongación de los interva-los en los servicios técnicos. Como empresaactiva en todo el mundo, Truetzschler sesiente respaldado por Siemens – un GlobalPlayer – como proveedor que ofrece todaslas ventajas de una logística universal yde un amplio servicio técnico alrededorde los motores. ■
Del fardo a la guata
En el proceso de la elaboración textil antes de que los copos lleguen a la carda, los fardosde algodón comprimidos y puestos sobre la cinta se transportan al abridor de fardos conalimentación manual o bien automática para su tratamiento posterior. Los copos dealgodón separados por medio de rodillos rotantes atraviesan un proceso de limpieza y demezclado diseñado a medida para el cliente final. La alimentación de material (copos) deuna línea abridora o de limpieza en un grupo de cardas se realiza por medio de tuberías.Aquí el transporte de material lo realizan unos ventiladores y los copos llegan alalimentador de la cardadora. En este alimentador se compactan los copos para conformaruna esterilla de fibras uniforme que luego pasa a la carda. Esta carga previa se separa en lacarda hasta las fibras individuales que, al mismo tiempo, se ordenan en forma paralela. Delas fibras individuales se eliminan los nudos así como la suciedad residual y el polvo. A lasalida de la carda el vellón de fibras se convierte en una cinta que a través del soportegiratorio de botes se almacena en estos recipientes, los botes.
Vista del ventilador del motor.La cubierta del ventiladorqueda completamente abiertapara que los copos no puedanobstruir la evacuación delcalor.
“Vista interior” de la carda dealta producción TC 03 con un
motor específico para laindustria textil.
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En el primero, con un marco equipado conun sistema de succión con fuelle toma la pie-za moldeada del carro de alimentación, loeleva y lo lleva a la superficie de trabajo de lafresadora con CNC. En los ejes Y se tienendispuestos dispositivos secundarios 1FN3 de18 m longitud respectivamente. Para posibi-litar un trabajo flexible, la empresa Geiss de-sarrolló un sistema de sujeción variable paralas piezas moldeadas que se puede adaptarautomáticamente a otro formato de piezas.
La guía en los 5 ejes de la fresadora conCNC permite trabajar las piezas según se re-quiera. Una vez finalizado el trabajo de la fre-sadora con CNC esta unidad se desplaza so-bre los carriles Y mencionados hacia la má-quina de termomoldeo bajo vacío de maneratal que el segundo dispositivo de manipula-ción automatizado pueda tomar la piezamoldeada y llevarla a través de la unidadinversora a la estación de apilado.
La unidad inversora de recientedesarrollo permite girar 180º las piezasdentro de la máquina a fin que se puedanalmacenar ya preparadas para el transporte.
iInstalación determomoldeo y determinación con motoreslineales 1FN3
Link relacionado con el tema: www.siemens.de/plastics
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con el control de potencia Simatic y el panelde operación PC670 a través de Profibus. Es-ta unidad permite ajustar y almacenar obien, seleccionar en forma confortable per-files de temperatura individuales.
Una automatización potente integrada sinproblemas
En la TT-in-one, detrás de este complicadoproceso de termomoldeo - la máquina de ter-momoldeo bajo vacío - se debía acoplar inme-diatamente la máquina de postelaboracióncon control por CNC, es decir, la fresadora. Eltransporte interno del material en la máqui-na implicó un verdadero desafío constructi-vo. Como control para la fresadora con CNCse emplea un PLC Sinumerik 840D que se pu-do interconectar fácilmente con los controlesde la instalación de termomoldeo bajo vacío.En esta máquina se intercambiaron los ejes Xe Y. El eje Y es en este caso el que correspondeal puente transversal (Gantry) y, por lo tanto,el eje más largo. Para poder producir en for-ma completamente automática se colocó unaalimentación automática de las placas de ma-terial plástico entre la máquina de termomol-deo bajo vacío y la CNC.
La innovación en esta construcción delpuente (Gantry) de 2 x 18 m de longitud es eluso de motores lineales 1FN3 para el acciona-miento en los ejes X, Y1, Y2 y Z. Con estas po-tentes unidades de accionamiento se puedenobtener desplazamientos de hasta 120 m/miny enormes aceleraciones. Para que las piezaspuedan llevarse hasta las estaciones de tra-bajo o extraerse de las mismas, se prolonga-ron a ambos lados las dos partes secundariasde los accionamientos del eje Y de forma quesus carriles sobresalen sobre el carro de ali-mentación y también sobre la fresadora conCNC. Sobre estos carriles se desplazan convelocidades de hasta 100 m/min un total detres dispositivos (el cargador, la fresadora yla unidad de descarga). Las funciones de se-guridad Safety Integrated incorporadas en elcontrolador Sinumerik 840D hacen que lostres dispositivos mencionados puedan des-plazarse sin problemas en las mismas partessecundarias de la máquina.
Dos dispositivos de manipulación auto-matizados se mueven sobre el carril pararealizar las operaciones de carga y descarga.
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En las máquinas de Geiss se regula laintensidad de cada radiador en formaindividual.
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La interconexión en red de los datos delcontrol de ejecución en la instalación determomoldeo entre los controladoresPC670 y Simatic S7-315DP con el controla-dor de CNC Sinumerik 840D de la fresadoray sus motores lineales 1FN3, permite aloperador de la instalación almacenar demanera uniforme los programas de fabrica-ción en la instalación misma o en la com-putadora principal de nivel superior. Ade-más, la instalación está equipada con radia-dores halógenos de reacción rápida ycontrol individual. Estos radiadores en con-junto con su control de calefacción permi-ten obtener un arranque rápido de la insta-
lación. Como para este arranque de la ins-talación no se requieren piezas moldeadasde prueba, en el caso de interrupciones dela producción, se ahorra tiempo y se tienenmenos piezas de desperdicio. Los motoreslineales permiten obtener un considerableaumento en la velocidad de producción. Laconstrucción especial de las máquinas deGeiss hace que no existen limitacionescondicionadas en las longitudes por elsistema y que, por lo tanto, puedanrealizarse máquinas de cualquier tamaño ycon esto, las piezas a embutir tampocotienen limitaciones en sus dimensiones.
Ventajas del sistema de la serie constructiva “TT-in-one”:
El marco equipado en ambos lados con unsistema de succión con fuelle se desplaza pordebajo hacia el segundo dispositivo demanipulación y toma desde allí la piezamoldeada. Luego de invertir la pieza, estaunidad la apila sobre una plataformaapoyada en el piso que se utiliza luego comoembalaje para el envío de las piezasmoldeadas. ■
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tos Motores lineales para elevadas
velocidades de producción
La terminación de las piezas plásticasproducidas por termomoldeo bajovacío plantea elevadas exigencias alas máquinas y a la técnica deautomatización. Por esto, además deun sistema de carga / descargasofisticado, también se incluye en lalínea de producción una máquina deCNC para la terminación de laspiezas. Con motores lineales 1FN3 deSiemens se logran obtener laselevadas velocidades de producciónrequeridas.
La mayor parte de las piezas producidas portermomoldeo bajo vacío requieren un pro-cesamiento posterior para recortar los bor-des y darles su forma definitiva. La empresaalemana Geiss, especializada en la construc-
ción de máquinas, desarrolló para esta clasede producción una instalación de termomol-deo bajo vacío con la terminación de las pie-zas integradas que, en su género, es única enel mundo. La serie constructiva “TT-in-one”(Thermoforming & Trimming en una únicainstalación) se compone de una máquina determomoldeo bajo vacío con dispositivos dealimentación, CNC y de descarga (apilado),integrados.
La máquina de termomoldeo bajo vacío esdel tipo mono-posición, donde el calentamien-to y el moldeo por embutido se producen enuna matriz. Entre sus mayores aspectos positi-vos cabe mencionar que puede trabajar con to-dos los materiales termoplásticos y con placasde cualquier tamaño y espesor hasta las di-mensiones máximas. Además, los formatos delas placas pueden seleccionarse en forma libresin que merme la producción de la máquina.
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La máquina TT-in-one de laempresa Geiss transforma en unaoperación de fabricación placas de6350 x 1800 mm con unaproducción de 36 piezas por hora
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Termomoldeo universal y acreditado
La empresa Geiss adquiere toda la tecnolo-gía de la automatización para la “TT-in-one”de un proveedor único. Esta empresa cons-tructora de máquina emplea desde hacetiempo en sus máquinas termomoldeado-ras bajo vacío un panel de operación PC670y un controlador Simatic S7-315DP para laoperación de la máquina en el nivel supe-rior y para los controles de calefacción. En eltermomoldeo bajo vacío es muy importanteaplicar al material a moldear un calenta-miento previo definido exactamente. Paraesto el modelo combinado posee una cale-facción superior y otra inferior con 14 x 47radiadores cada una, cuya intensidad se re-gula en forma individual. Al igual que todoslos demás dispositivos de la instalación determomoldeo bajo vacío, el control del siste-ma de calentamiento también se comunica
dos circuitos intermedios separados estánacopladas en forma negativa según un pro-cedimiento patentado por Siemens AG. Estaclase de circuito permite utilizar bobinasconsiderablemente más pequeñas en el cir-cuito intermedio: Alcanza con una potencianominal del orden del 60 % de la requeridapor los circuitos convencionales. La construc-ción sencilla de los convertidores Simovert-Slos convierte en equipos muy confiables quecasi no requieren mantenimiento.
Para que los convertidores de arranquepuedan trabajar con una tensión adecuada,ya que en la electrónica de potencia la altatensión es muy costosa, se recurrió a unasolución denominada High-Low-High (al-ta-baja-alta). En este método se utilizan dostransformadores, el transformador reduc-tor (Step-Down) transforma los 10 kV de latensión de entrada para el convertidor dearranque a 2,9 kV y, luego, el transforma-dor elevador (Step-Up) vuelve a transfor-mar los 2,7 kV de salida del convertidor alos 10 kV necesarios para el motor.
Uno de los sistemas de accionamientopara las máquinas soplantes del altohorno en Anshan ya funciona desde ju-nio de 2003, el segundo comenzará aoperar en breve. En el marco de un con-trato adicional el cliente final adquirióotros dos motores de 42 MW, un conver-tidor común para las dos unidades, in-cluidos los transformadores elevadoresy reductores, así como las unidades exci-tadoras necesarias.
Las soluciones como las implementa-das en Anshan ganarán cada vez más im-portancia en la industria del acero deChina caracterizada por una elevada di-námica y rápido crecimiento. Aquí no só-lo se impone la confiabilidad del sistemasino también los tiempos de arranqueconsiderablemente menores que en losesquemas de accionamientos convencio-nales. Además, la tasa de éxitos en los crí-ticos arranques de estas gigantescas má-quinas soplantes es claramente mayor yel arranque suave, continuo preserva to-da la mecánica del accionamiento com-pleto. Con la globalización de los merca-dos se hacen cada vez más importantes laeficiencia y la disponibilidad de las insta-laciones - incluso en China. ■
iAccionamientos de 42 MWpara modernas máquinassoplantes de altos hornos
Links relacionados con el tema:www.siemens.de/h-modynwww.siemens.de/simovert-s
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Arranque óptimo
Con los convertidores de arranque utilizadospara el soplador de alto horno en Anshan, eltiempo de arranque desde motor parado has-ta conexión a la red es de 1 a 2 minutos. Estatransferencia sin choques descarga a la red yprotege a toda la parte mecánica del acciona-miento. La consecuencia es menor desgastey mayor vida útil de los componentes. Elarranque con un convertidor también esmuy confiable. Con este método de arran-que el rotor no se carga térmicamente por-que el motor, a diferencia de lo que sucedeen el caso de los arrancadores con bobinas oautotransformador, ya opera como sincróni-co a partir de estar detenido. En el caso queun intento de arranque falle, por ejemplo,porque durante el mismo se produjo unabreve caída de tensión, se puede iniciar in-mediatamente otro sin riesgo. La tasa dearranques con éxito se encuentra en el ordendel 99 % y con esto es claramente superior ala de los métodos de arranque convenciona-les. Este es un factor verdaderamente decisi-vo para obtener una elevada disponibilidad ybuena rentabilidad en las instalaciones de al-tos hornos. Porque en el caso más desfavora-ble, una interrupción del arranque del so-plante puede provocar un enfriamiento del
alto horno lleno que, con esto, podría quedarinutilizado por un periodo de hasta diez días.
Un sistema de accionamientoperfectamente coordinado
La combinación motor-convertidor más apro-piada y especialmente eficiente para esta apli-cación resultó ser la formada por máquinassincrónicas del tipo H-modyn y los convertido-res de arranque Simovert-S diseñados especí-ficamente para esta clase de máquinas. Lasmáquinas H-modyn, las sucesoras de los acre-ditados motores de alta tensión H-moflex, sontan robustos, confiables y con bajo manteni-miento como sus antecesores pero, sin em-bargo, más livianos y con dimensiones exte-riores notablemente menores. Además, semejoraron aún más las facilidades para el ser-vicio técnico. La carcasa se construyó ahorade forma tal que el montaje se simplificó encomparación con el del modelo anterior. Tan-to la caja de bornes para la conexión de losconductores de red como la de bornes auxi-liares se fijan al bastidor básico y no tienenvinculación alguna con la cubierta. De estamanera todas las conexiones con los bobina-dos y los sensores están desacopladas de estacubierta, la que se podrá levantar sin tenerque desconectar cables eléctricos.
Un tándem eficiente
El motor sincrónico instalado en Anshan esuna máquina de dos polos lisos y una de lasmayores ejecuciones construidas hasta ahorade la nueva serie H-modyn. Dos convertidoresSimovert S de 4,5 MW cada uno, conectados enparalelo, proporcionan los 9 MW necesariospara el arranque. Los convertidores de fre-cuencia Simovert-S con circuito intermediode corriente completamente digital y puen-tes trifásicos tiristorizados fueron desarro-llados especialmente para operar con má-quinas sincrónicas. Un sistema multi-micro-computador asume la regulación y elcontrol de los convertidores Simovert S. Enun montaje compacto, se ubican en el arma-rio de maniobra todos los elementos de laregulación, del suministro eléctrico, laadaptación de las señales y las borneras paralas señales externas. Las bobinas del circuitointermedio, al igual que los módulos de ti-ristores se integran en forma compacta enlos armarios de potencia. Las bobinas de los
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42 MW debajo de la cubierta: Los motoresrobustos y con reducido mantenimiento dela nueva serie H-modyn prestan sucontribución para obtener una elevadadisponibilidad en toda la planta
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tos Gigantescas máquinas soplantes
con arranque suave, rápido y seguro
La ciudad Anshan en la provinciaLiaoning del nordeste de China seconoce por su industria del acero. Laacería Angang Iron & Steel Co. es porsu magnitud, la tercera de todaChina. En el curso de lamodernización realizada en estaplanta, la empresa MAN-Turbomaschinen AG de Zurich, Suizasuministró e instaló máquinassoplantes para el alto horno y laexigente técnica de accionamientospara estas máquinas fuesuministrada por Automation andDrives de Siemens.
Para mantener la incandescencia en un altohorno, gigantescas máquinas soplantes tie-nen que suministrar enormes volúmenes deaire. Los accionamientos que impulsan estasmáquinas deben proveer potencias que seencuentran en el orden de varias decenas demegavatios. Así, en la acería Anshan funcionadesde junio del 2003 un accionamiento para
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En el caso de una falla en el arranque oavería de los soplantes se provocaría elenfriamiento del alto horno y loinutilizaría durante días. Por estemotivo es que la máxima confiabilidadde los accionamientos de las máquinassoplantes es decisiva para larentabilidad de la instalación
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máquina soplante de 42 MW que por hora in-yecta en el alto horno hasta 460.000 m3 de ai-re. Una combinación perfectamente adaptadade robustos motores sincrónicos de alta ten-sión con convertidores de arranque dise-ñados para este tipo de motor provee aquíuna aceleración confiable, rápida, suave ycontinua con la máxima disponibilidad dela instalación.
El funcionamiento típico de las máquinassoplantes es arrancar cada cuatro hasta ochosemanas después de la revisión del alto hor-no y luego trabajar a plena capacidad de so-plado durante el funcionamiento. Por lo tan-to, después de la aceleración no se necesitaregular la velocidad. Sin embargo, el procesode arranque de estas enormes máquinas sedebe realizar conduciendo con sumo cuida-do los soplantes para evitar los peligrosos pi-cos en las cargas eléctricas o mecánicas. Es-tas exigencias superan a los sistemas con-vencionales de regulación de la velocidad.
Picos de la intensidad de la corriente encaso de arranque directo
El arranque de motores con potencias comolas mencionadas no se puede realizar con
una conexión directa a la red. La intensidadde la corriente ascendería a cuatro o cinco ve-ces la nominal del motor que en las máqui-nas empleadas ya es de 2737 A. Este picode la intensidad sería excesivo incluso paralas potentes redes de alimentación de unaacería y la caída de tensión que provocaríano sería admisible. Al mismo tiempo la so-licitación resultante de la aplicación delpar de impulsión sería tal que comprome-tería a toda la mecánica del soplante y po-dría originar un desgaste prematuro e in-cluso su destrucción.
Para evitar esto, en el pasado se utilizabansistemas de arranque convencionales como,por ejemplo bobinas limitadoras de la inten-sidad de la corriente, autotransformadores ogrupos motor-generador. Si bien con estosmétodos se lograban considerables reduc-ciones, para el arranque todavía se requeríauna potencia de alrededor del 30 a 40 % de lanominal. Por lo tanto, estos sistemas conven-cionales se debían diseñar para grandes po-tencia y tenían costos notables. Por todos es-tos motivos es que hace algunos años se im-puso en este campo el uso de losconvertidores electrónicos de arranque.
Sensores para la industriamanufacturera
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Sensores para la optimizaciónde la producción y elaseguramiento de la calidad
En la producción, tanto si se trate de
teléfonos celulares como de vasos
para yogur, las exigencias que deben
satisfacer los procesos de fabricación
modernos son realmente elevadas.
Una mayor ocupación de las
máquinas y ciclos más rápidos
requieren controles precisos en la
fabricación. Cada tornillo se tiene
que colocar con toda exactitud y
precisión en el lugar correcto y en el
instante preciso. Cada sistema de
automatización necesita
informaciones detalladas de la
fabricación para poder aprovechar las
máquinas de manera óptima y, al
mismo tiempo, garantizar la calidad
así como el funcionamiento seguro
de la producción. En estas
instalaciones los sensores deben
suministrar confiablemente las
informaciones necesarias.
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Las instalaciones de producción automatiza-das necesitan condiciones constantes. Solo sien el montaje de teléfonos móviles, máqui-nas lavadoras, como de motores u otros pro-ductos, cada uno de los componentes necesa-rios se suministra exactamente en el instantepreciso, la producción se puede desarrollarsin perturbaciones. Para esto se requierenmedios de comprobación que puedan garan-tizar un flujo de material óptimamente adap-tado al proceso de producción. Para que no seproduzcan ciclos de inactividad ni estanca-mientos se tienen que cumplir y controlarconfiablemente los números de ciclos y depiezas. Si en una operación de la línea deenvasado de una cervecería se pueden lle-nar 20 botellas, se deben suministrarexactamente 20 botellas, ni más ni menos.
En casi todos los procesos de fabricación,existen datos informativos que deben acom-pañar al producto desde el principio. La anti-gua hoja de ruta que acompañaba las mer-cancías ya es más que obsoleta en el mundode la moderna automatización. No obstante,durante su paso por las diferentes etapas dela producción, se le deben suministrar al pro-ducto, al soporte del producto o a su portadorde transporte y sin contacto físico, datos espe-cíficos de la fabricación. En cualquier línea de
montaje, en los depósitos de expedición o enlas cámaras frigoríficas, los objetos deben te-ner soportes de datos que almacenan todoslos datos de las diferentes etapas de produc-ción o de transporte a fin de que los mismospuedan trazarse sin dificultad alguna. Así,por ejemplo, pueden determinarse lotes deproducción, demostrarse el mantenimientode la cadena de frío o leerse el contenido decontenedores. ¿Qué sucede cuándo impera elfrío, calor o se tiene un elevado grado de en-suciamiento? Un sistema de identificación denueva generación tiene que estar a la alturade las condiciones de fabricación y de almace-namiento reales.
En todos aquellos lugares donde la técnicade seguridad protege a las personas de posi-bles peligros, la luz aclara el panorama. Lasrejas y cortinas de luz aseguran de maneraconfiable todas las zonas relevantes para laseguridad a fin de garantizar la integridad delas personas y de las máquinas. Tanto en laprotección de las manos como en el controlde acceso, los sistemas con sensores de luzevitan accidentes y tiempos indeseados deparada de las máquinas.
Además, gana cada vez mayor significadoel control de calidad óptico cuando se in-crementan las exigencias relacionadas con la
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tos Eficiencia
es el nombre del juego
El uso de convertidores de frecuencia en
las distintas etapas de los procesos
productivos aparece en la actualidad
como un tema fuera de discusión. La
posibilidad de adaptar el régimen de
fabricación a la demanda, ajustando las
prestaciones de las máquinas eléctricas a
las necesidades de la cadena de
producción, torna más eficiente al
sistema completo y reduce los costos en
un mundo cada vez más competitivo. Sin
embargo, este no es el único punto en el
que los accionamientos de velocidad
variable contribuyen decididamente a
mejorar la performance de los procesos y
las máquinas.
Eficiencia en el accionamiento de losmotores
Los motores accionados por convertidores defrecuencia no se ven afectados por el pico de co-rriente característico de los arranques directos.Este pico, que típicamente resulta entre 6 y 8 ve-ces superior a la corriente nominal, provoca es-trés electromecánico en las espiras finales delbobinado estatórico y reduce su vida útil. Losvariadores de velocidad, con sus rampas de ace-leración y desaceleración programables, elimi-nan este efecto y permiten el arranque de lasmáquinas eléctricas con valores de corrienteiguales e incluso inferiores a la nominal. Comobeneficio adicional se tiene la reducción de lasperturbaciones en las redes de alimentación(picos y huecos de tensión), del estrés mecánicoal que se ven sometidos los sistemas de acople(correas, poleas, cojinetes, engranajes, cadenas,etc.), y la eliminación de los de golpes de presiónen los sistemas de bombeo (comúnmente cono-cido como golpe de ariete).
Por otro lado, la operación con frecuenciasmenores que la nominal reduce las pérdidas enel hierro del motor y por consiguiente su tempe-ratura de trabajo. Esto se debe a que cuanto me-nor es la frecuencia de alimentación, menos fre-cuentes son las inversiones de polaridad que ex-perimentan las partículas magnéticas delnúcleo estatórico. Cada vez que se invierte la po-laridad con que se “carga” un dipolo magnéticose pierde energía, pudiendo asociarse este fenó-meno a la idea de “fricción magnética”. A menor
frecuencia de operación esta inversión de pola-ridad ocurre menor cantidad de veces por uni-dad de tiempo, reduciéndose la fricción magné-tica y con ello las pérdidas en el hierro.
Flexibilidad y eficiencia en el control
El control de las variables de proceso por mediode convertidores de frecuencia resulta más di-recto, flexible y eficiente al compararlo con lossistemas mecánicos tradicionales. Instalacionesde bombas y ventiladores con regulación con-vencional de caudal, flujo o presión implemen-tada con válvulas limitadoras, válvulas bypass,clapetas o dampers y máquinas rotativas dota-das de cajas de engranajes, ruedas de fricción,sistemas de correas intercambiables, acopla-mientos magnéticos o hidráulicos, se beneficiancon el uso de los accionamientos de velocidadvariable. Al reducir el número de componentesque integran el sistema o la máquina, se alar-gan los períodos de mantenimiento y por consi-guiente se optimizan los costos de operación.
Paralelamente, la búsqueda incesante de me-joras en el rendimiento del proceso productivorequiere de la interacción total de los distintos ni-veles que conforman el sistema de automatiza-ción. Hoy en día y gracias a la capacidad de inte-gración de los convertidores de frecuencia a lossistemas de control vía buses de campo comoProfibus, DeviceNet o CANopen, resulta posi-ble que las capas superiores del sistema de au-tomatización modifiquen y ajusten on-line pa-rámetros de operación, o accedan a informa-ción en tiempo real sobre regímenes deproducción (velocidad o frecuencia), estadosde carga (corrientes de salida) y energía consu-mida. Así mismo, los nuevos variadores de ve-locidad inteligentes con funciones de PLC inte-gradas (Micromaster 430, Micromaster 440,MasterDrives Vector Control y MasterDrivesMotion Control) alivian a los sistemas decontrol ejecutando tareas que anterior-mente eran exclusivas de los estratos su-periores como PLCs o PCs.
Eficiencia energética - Ahorro y medioambiente
Dado que los motores son los responsables de lamayor parte del consumo eléctrico industrial(entre el 60 y el 80% dependiendo del tipo de in-dustria), la temática del ahorro de energía enmáquinas eléctricas se presenta como un factorclave a la hora de incrementar la rentabilidad yreducir el impacto medio ambiental provocado
por los sistemas de generación. El ejemplo másconcreto sobre la posibilidad de economizarenergía se tiene en las llamadas aplicaciones depar cuadrático como bombas centrífugas, ven-tiladores, soplantes y compresores centrífu-gos. Estas máquinas constituyen casos típicosde resistencia sobre un fluido y en ellas resul-ta aplicable la ley física que establece que todofluido genera sobre un cuerpo sólido en movi-miento una fuerza resistente que aumenta enforma proporcional al cuadrado de su veloci-dad relativa. Y como se trata de sólidos mo-viéndose en fluidos, el torque necesario paravencer la resistencia del fluido a mover seráproporcional al cuadrado de la velocidad, y enconsecuencia la potencia, proporcional al cu-bo de la velocidad. Esto significa que la ope-ración a mitad de la velocidad nominal re-querirá sólo de un octavo de la potencianominal. Si se tiene en cuenta que unagran cantidad de sistemas funcionan pordebajo de la capacidad máxima por largosperíodos de tiempo, se podrá apreciar elenorme potencial de ahorro energéticoque subyace en el control de la velocidad.
Otro factor de ahorro se tiene en la natura-leza misma del convertidor de frecuencia: lacapacidad de ajustar la velocidad de la máqui-na accionada en función de los requerimien-tos del proceso. Por ejemplo: un compresortradicional consume energía durante todo eltiempo que está en funcionamiento, inclusocuando no está produciendo aire comprimi-do, en cambio un compresor equipado con unaccionamiento de velocidad variable producela cantidad justa de aire regulando la veloci-dad de operación y permitiendo obtener tasasde ahorro que pueden superar el 35%.
Siemens, atento a las elevadas exigencias delas máquinas y los procesos productivos actua-les, pone a su disposición una amplia paleta deaccionamientos de velocidad variable, con elequipo adecuado para cada aplicación y conuna exacta relación precio/prestaciones:Masterdrives Vector Control, Micromaster 440,Sinamics G150 y Simovert MV en el topede la gama, Micromaster 430 para el con-trol dedicado de cargas de par cuadráti-co, Micromaster 420 y Sinamics G110 enaplicaciones de mediana complejidad yMasterdrives Motion Control para la opera-ción de máquinas que requieren de funcio-nalidades de posicionamiento, sincroniza-ción de ejes y servoregulación. ■
Los convertidores defrecuencia y la eficiencia demáquinas y procesos
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velocidad de producción y la calidad. Para es-tas funciones se utilizan cada vez más siste-mas automáticos de verificación que funcio-nan de manera rápida y segura incluso en elcaso de la producción de un número de pie-zas extremadamente elevado. Los sistemasevaluadores de imágenes reconocen dimen-siones, contornos, formas, posiciones y mon-tajes correctos, así como la integridad de par-tes por medio de la identificación de piezas yel control visual óptico automáticos.
Los sensores prestan servicios enormesen la producción automatizada. Sin embargo,las condiciones de fabricación son tan dife-rentes como los productos que se producen.Además de la función específica, también in-ciden en la determinación del sistema sensoróptimo el tipo de objeto, las características su-perficiales, las condiciones de contorno y demontaje, las facilidades de operación y la fle-xibilidad. En la mayoría de los casos se re-quieren soluciones muy especiales. Siemensdesarrolló sensores flexibles para los requeri-mientos de producción más variados. La téc-nica de los sensores inteligentes intervieneen todos aquellos casos en los que está enjuego la calidad.
Contar, probar, medir
Los sensores Bero reconocen sus objetos sincontacto físico aplicando técnicas diferentes.
Con luz, ultrasonido, la medición de la induc-ción o de la capacidad, los sensores Bero deSiemens cuentan objetos, supervisan las dis-tancias entre piezas o controlan la alimenta-ción de material en máquinas de embalado yde envasado incluso cuando operan con ele-vadas velocidades de producción. Las múlti-ples posibilidades de utilización de los senso-res Bero los hacen interesantes para los ra-mos más variados: están familiarizados tantocon la técnica de fabricación como con la in-dustria impresora, la construcción mecánicao el procesamiento del papel y de los materia-les plásticos.
También adecuados para las condicionesmás duras
Los objetos pueden ser transparentes, teneruna superficie áspera como papel de lija o li-sa como un espejo, estar mojados por aguade refrigeración o polvorientos. Existen sen-sores a los que no los afectan condiciones,superficies o materiales difíciles. El sensorBero Sonar reconoce objetos con cualquiercaracterística. Sin depender del material, laconsistencia, la forma, el color o la superfi-cie, la técnica del ultrasonido detecta todos losobjetos que se encuentran en su campo de ac-ción predeterminado, incluso cuando se tratade vidrio transparente. Al sensor Bero Sonartampoco lo afectan la suciedad, el vapor o los
productos de limpieza, los convertidores deultrasonido lo hacen insensiblemente antecualquier tipo de ensuciamiento. Los senso-res Bero inductivos con la clase de protec-ción IP 68 / IP 69K trabajan incluso bajo aguao emulsiones de aceite. De la misma manerase desarrollaron soluciones en el campo delos sensores que se acreditaron en la prácti-ca, tanto para líquidos agresivos, temperatu-ras elevadas, como presiones hasta 500 bar orequerimientos eléctricos de elevado nivel.
Construcción compacta
En algunos casos el espacio disponible sueleser muy estrecho, incluso para el montaje de
BOptimización de losprocesos defabricación
B Con luz visible e infrarrojaB Con ultrasonidoB Magnéticamente inductivo
B Para objetos con casi cualquier forma ypropiedades ópticas
B Tecnología robustaB Construcción compactaB Insensibles al polvo y a la humedadB Parametrización sencilla, rápida, flexible y
programación en combinación con IQ-Sense
B Sistemas deidentificación por RFMoby
B Integrado al programa de seguridad SafetyIntegrated
B Tecnología robusta, de larga vida útilB Variantes múltiples para casi todas las
funciones
B Seguridad en la fabricación B Sensores de seguridadópticos Siguard
B Rejas de luzB Cortinas de luzB Exploradores láserB Barras de conexión
Los interruptores de proximidad Beroreconocen confiablemente unamultiplicidad de objetos sin contacto físico
B Tracking y Tracing(Seguimiento ybúsqueda)
B Moby D, E y F para logísticaB Moby I y E para producción industrialB Moby U según la norma ISO 18000-4B Sistema de localización Moby R
B Sistemas de procesamientode imágenes Simatic Machine Vision
B Puesta en servicio con entrenamiento (VS 100)B Numerosas formas constructivas diferentes y
variantesB Interfases con Profibus o Ethernet (VS 720)
permiten obtener una integración sindiscontinuidades en el panorama de laautomatización
B Control de calidad B Sensores inteligentes de visiónVERSUS 100
B Sistemas VERSUS 720 para propósitosgenerales
B Sensores de proximidadBero
Funcion Sistema Variantes Ventajas
B Integrado al programa de seguridadSafety Integrated
los sensores. Formas de construcción com-pactas, que a elección, pueden ser cilíndricaso cúbicas, minisensores, sensores con cabe-zal acodado y ópticas orientables, al igual quemúltiples posibilidades de montaje a travésde soportes horizontales o verticales permi-ten adaptarse a las diferentes condiciones.Por ejemplo, con un diámetro de sólo 4 mm elsensor Bero subminiatura es la variante ópti-ma para los espacios más estrechos.
La comunicación más rápida y sencilla: IQ-Sense
La potente interfase IQ-Sense vincula lossensores de ultrasonido y ópticos con el sis-tema periférico descentralizado ET 200S oel ET 200M y, en forma centralizada, al siste-ma Simatic S7-300. La realización del proyec-to con los sensores vinculados se acelera y sesimplifica sensiblemente con IQ-Sense.
El sensor y el controlador están cableadoscon IQ-Sense por medio de una conexiónpunto a punto para la alimentación de ener-gía y el flujo de datos. Así, el proyecto, el ajus-te de los parámetros y de los tipos de sensorse puede realizar rápida y sencillamente utili-zando una herramienta de proyecto y se ase-gura el mantenimiento uniforme de datospara todos los sensores. Las modificacionespodrán ajustarse en el sensor mismo y sobretodo, en forma centralizada en el control. Es-to ahorra tiempo y costos. Los valores del pro-ceso, los ajustes y los datos de los sensores es-tán a disposición en el programa de control.Las evaluaciones se realizan por medio de unmódulo de función adjunto, mientras que lasinformaciones de diagnóstico llegan exacta-mente con el canal al control por medio de
una línea de 2 conductores. Como en el casode todos los demás componentes, a estas in-formaciones se puede acceder por medio delos diagnósticos del sistema S7. Cuando sereemplaza un sensor, la unidad nueva aceptaautomáticamente los ajustes transmitidosdesde el control.
Seguridad para personas y máquinas
En todos los lugares donde la técnica de segu-ridad protege a las personas contra el ingresoa zonas peligrosas, la luz desempeña un pa-pel preponderante. Los exploradores láser,las barras de conexión, las cortinas y las rejasde luz delimitan confiablemente las zonas re-levantes para la seguridad hasta la categoría4 según la norma EN 954-1. Tanto en la pro-tección de las manos como en la de accesos,los sistemas sensores de luz se adaptan a lasexigencias prácticas. Estas protecciones flexi-bles, que actúan sin contacto físico, se desa-rrollaron como solución absolutamente con-fiable y al mismo tiempo económica para pro-teger el acceso a las zonas peligrosas.
Saber dónde está qué: sistemas deidentificación de RF Moby
Moby es un sistema de identificación inteli-gente, por ejemplo para líneas de montaje, latécnica de dirección de tráfico, la distribu-ción o la logística de transporte. Las memo-rias de datos móviles se encuentran directa-mente en el objeto: en maletas, materialestextiles, plataformas de transporte, unidadesde embalaje o contenedores. El aparato delectura-escritura transmite rápida y eficien-temente los datos específicos al soporte dedatos cubriendo distancias de hasta 3 m. Lossoportes de datos permiten almacenar hasta32 Kbyte de informaciones de fabricación ydel producto. Con el sistema Moby cada pro-ducto se puede identificar en forma unívoca.
Los sistemas de identificación Moby seadaptan a las condiciones que presenta lapráctica, por lo tanto, son insensibles al calory al ensuciamiento por polvo, aceite o agua.Estos sistemas robustos se suministran endiferentes ejecuciones que cubren todo elancho de banda de funciones posibles: desdesoportes de datos económicos como sustitu-tos de los códigos de barras hasta sistemasde identificación para la logística de mercan-cías, soportes de datos resistentes al calor pa-
ra la industria automotriz y sistemas de loca-lización para la dirección del tráfico.
Aseguramiento de la calidad con SimaticMachine Vision
Aquí nada pasa de largo: el sistema de pro-cesamiento de imágenes Machine Visioncomprueba en forma objetiva, segura y rápi-da si los productos se fabricaron conforme alas especificaciones de calidad. Tanto si setrata de control de la forma de piezas peque-ñas, la lectura de códigos de matriz de datos,como la inspección o identificación de colo-res, los sistemas garantizan el aseguramien-to de la calidad por medio de una inspecciónvisual automática. El sistema Machine Vi-sion comprueba medidas, contornos, for-mas, presencia, montaje y posición correc-tas e integridad de partes. Los sensores devisión de la serie Versus 100 sólo necesitan“ver” la pieza una única vez. Los datos sealmacenan al pulsar un botón y la pruebapuede comenzar. Un cambio del productorápido, sin necesidad de contar con conoci-mientos en el campo del procesamiento deimágenes, hace que su utilización sea ex-tremadamente flexible. Para tareas máscomplejas se desarrolló la serie Versus 720que, como verdadero sistema de aplica-ción general, se puede adaptar de maneraflexible a una multiplicidad de funcionesvariadas. Interfases para la conexión al busProfibus o, en el caso de la serie Versus720, también a Ethernet procuran un inter-cambio de datos rápido e integrado con elnivel de automatización superior. ■
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Diferentes formas constructivas yprincipios de detección: el espectro desensores Bero ofrece soluciones para lasfunciones más variadas
Un campo de aplicación típico para lossensores son las líneas de llenado como seobserva aquí en una aplicación de laindustria procesadora de bebidas.
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