aulat12diagrama funcional grafcet_contador

1GRUPO DE CONTROLO AUTOMAO E ROBTICAT12.1Departamento de Engenharia Mecnica / I.S.T.

Diagrama funcional GRAFCET

Diagrama funcional GRAFCET: Configurao Mestre/Escravo

Caso estudado de modelao e implementao de um sistema de comando

baseado num modelo mestre/escravo

GRUPO DE CONTROLO AUTOMAO E ROBTICAT12.2Departamento de Engenharia Mecnica / I.S.T.

Pretende-se automatizar uma linha de embalagem de dois determinados produtos A e B.

Exemplo 1

Uma vez atingido o piso de cima, a porta do MC abre de novo e deve acender-se uma lmpada assinaladora da sua presena.

Nesta linha circulam num tapete rolante caixas vazias nas quais esto colados cdigos de barras que vo permitir distinguir os produtos a que se destinam e que so produzidos num andar superior.

Para o efeito, num determinado ponto desta linha existe um monta cargas (MC) que recebe as caixas se tiver a porta aberta. Neste caso, a deteco de caixas na sua proximidade desencadeia o mecanismo que as introduz dentro do MC. A capacidade do MC de um total de 5 caixas. Aps esta ser atingida, a porta do MC fecha e desloca-se para o piso de cima.


Neste piso existe um rob manipulador ao qual est associada uma cmara de vdeo programada para ler cdigos de barras. O rob vai proceder ao enchimento das caixas e fecho das embalagens. O rob tem acesso a dois postos um com o produto A e outro com o produto B.

O rob ter de fazer um primeiro movimento para ler o cdigo de barras e depois desloca-se para o posto respectivo. Neste momento deve incrementar-se o contador correspondente s embalagens produzidas. O rob tem ainda a seu cargo fechar a embalagem. Note que as embalagens so sempre em nmero de 5. Aps as 5 embalagens estarem concludas so recolhidas no MC, este volta a descer. tambm enviado um sinal para um AGV (veculo guiado autonomamente).


Quando o MC atinge de novo o andar de baixo, aguarda a presena do AGV e, com este presente, abre-se a porta do MC sendo retirada automaticamente a carga para o AGV. Caso o MC tenha chegado, se ao fim de 30s no aparecer o AGV, deve acender-se uma lmpada avisadora, de forma que a carga possa ser descarregada de forma manual. Estando o MC vazio e com a porta aberta podem entrar novas embalagens vazias, repetindo-se o processo.


Pretende-se agora que modele o sistema que vai coordenar o funcionamento normal na forma de um GRAFCET mestre. Para esta coordenao imagine apenas as seguintes situaes:

A paragem normal do processo feita desligando o Start (ou seja fazendo Stop). Em todo o caso o processo s deve terminar quando forem descarregadas as 5 embalagens em processamento no momento de fazer Stop. Ou seja, s termina com o descarregar (manual ou por AGV) de um lote de embalagens cheias.

O incio do processo feito atravs da actuao do boto de arranque (Start). O tapete rolante comea a rodar e activado o sistema de embalagem.

Deve prever tambm uma paragem de emergncia que servir para interromper todo o processo para uma interveno manual. O tapete deve parar, o MC deve ficar no estado em que est e deve acender-se uma luz amarela intermitente. O processo deve continuar no ponto em que estava quando o interruptor de emergncia for desactuado.


Para o efeito, num determinado ponto desta linha existe um monta cargas (MC) que recebe as caixas se tiver a porta aberta. Neste caso, a deteco de caixas na sua proximidade desencadeia o mecanismo que as introduz dentro do MC. A capacidade do MC de um total de 5 caixas. Aps esta ser atingida, a porta do MC fecha e desloca-se para o piso de cima.


O rob ter de fazer um primeiro movimento para ler o cdigo de barras e depois desloca-se para o posto respectivo. Neste momento deve incrementar-se o contador correspondente s embalagens produzidas. O rob tem ainda a seu cargo fechar a embalagem. Note que as embalagens so sempre em nmero de 5. Aps as 5 embalagens estarem concludas so recolhidas no MC, este volta a descer. tambm enviado um sinal para um AGV (veculo guiado autonomamente).


Quando o MC atinge de novo o andar de baixo, aguarda a presena do AGV e, com este presente, abre-se a porta do MC sendo retirada automaticamente a carga para o AGV. Caso o MC tenha chegado, se ao fim de 30s no aparecer o AGV, deve acender-se uma lmpada avisadora, de forma que a carga possa ser descarregada de forma manual. Estando o MC vazio e com a porta aberta podem entrar novas embalagens vazias, repetindo-se o processo.


O incio do processo feito atravs da actuao do boto de arranque (Start). O tapete rolante comea a rodar e activado o sistema de embalagem.

A paragem normal do processo feita desligando o Start (ou seja fazendo Stop). Em todo o caso o processo s deve terminar quando forem descarregadas as 5 embalagens em processamento no momento de fazer Stop. Ou seja, s termina com o descarregar (manual ou por AGV) de um lote de embalagens cheias.

Deve prever tambm uma paragem de emergncia que servir para interromper todo o processo para uma interveno manual. O tapete deve parar, o MC deve ficar no estado em que est e deve acender-se uma luz amarela intermitente. O processo deve continuar no ponto em que estava quando o interruptor de emergncia for desactuado.


Luz amarela intermitente.


Exemplo 2

Tapete A

Mesa

TapeteB

Tapete CR2

R1

Dois robs Scorbot-ER4 (da ESHED ROBOTEC), vo ser utilizados para executar uma soldadura LASER de preciso entre duas peas.O rob 1 executa a soldadura; o rob 2 responsvel pela colocao das peas trazidas pelos tapetes A e B na mesa de soldadura e, depois da soldadura, de as colocar no tapete C, para o prximo processo de fabrico. Os robs e a planta da sala de soldadura esto representados na figura seguinte:


O processo de soldadura pode ser dividido em trs partes: posicionamento das peas, soldadura e envio das peas.

Vamos supor que o funcionamento cclico normal controlado por um sistema de comando mestre (GRACET mestre). No funcionamento normal o ciclo executado uma nica vez devendo iniciar-se numa etapa XINICIO e terminar numa etapa XFINAL.

Desenhe o GRAFCET escravo correspondendo ao funcionamento a seguir descrito, respeitando o que foi dito atrs.

Tapete A

Mesa

TapeteB

Tapete CR2

R1


Posicionamento(1) Depois de se dar ordem de incio, so efectuadas 4 operaes simultneas:

Tapete A ligado e fica a rolar at ser accionado o sensor TA (pea em A), desligando-se de seguida;Tapete B tambm se liga e fica a rolar at ser accionado o sensor TB (pea em B), desligando-se em seguida; O rob 1 sai da posio de segurana e movimenta-se at posio de soldadura S, desligando-se em seguida; O rob 2 sai da posio de segurana e movimenta-se at RA (para ir buscar a pea ao tapete A).

Tapete A

Mesa

TapeteB

Tapete CR2

R1



Posicionamento

(2) O rob 2 agarra a pea A e transporta-a at mesa de soldadura, posicionando-a para a soldadura. Todo este processo pode ser descrito como a etapa Posicionamento de A.(3) Se a pea A ficar bem posicionada, activado o sensor A e o ciclo continua at prxima etapa (4); se no estiver bem posicionada, o sensor A continua desligado e o ciclo volta atrs para executar novamente a etapa Posicionamento de A, aps 5s da primeira ordem, o tempo esperado para realizar o posicionamento.(4) Depois da pea A estar posicionada, o rob 2 roda at posio B, actuando o sensor RB. Idem para a pea B na questo do posicionamento

Tapete A

Mesa

TapeteB

Tapete CR2

R1


(6) Comea a operao de soldadura. Devido complexidade do processo, apenas designado Soldadura. Nessa etapa tambm ligado um temporizador de 15s. O processo de soldadura d-se por concludo quando o temporizador desligado.


Envio das peas(7) Aps o processo de soldadura, so feitas duas operaes distintas e simultneas:

O rob 1 recua para a posio de segurana;

O rob 2 pega na pea soldada e transporta-a at ao tapete C. Quando o sensor RC activado executa-se a etapa colocar a pea no tapete C, que est sempre a rolar. Depois de ser actuado o sensor C, o Rob 2 recua para a posio de segurana. (8) Aps os robs 1 e 2 estarem na posio de segurana o ciclo termina. (a ordem de recomeo ser dada no mestre).

Tapete A

Mesa

TapeteB

Tapete CR2

R1



Estabelea o GRAFCET mestre supondo que:

Para que se d incio de uma nova soldadura sempre necessrio testar se estligado um interruptor Start.

O rob 1 de 20000 em 20000 soldaduras necessita de ser vistoriado, para manter os padres de soldadura, e recalibrar os sensores internos. Assim, deve haver um contador de soldaduras efectuadas iniciado no mestre e decrementado na etapa XFINAL do GRAFCET escravo (acrescente esta ordem ao seu GRAFCET anterior).

Aps a activao da etapa XFINAL se o contador ainda estiver ligado (ainda nochegou a zero), o ciclo retomado indo testar outra vez a condio de boto de Start ligado, esperando caso no esteja. Se o contador j estiver desligado, activada uma luz de manuteno e deve ser novamente atribudo o valor de 20000 ao contador. Esta luz apagada aps a primeira actuao do Start.


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