Sistema de monitorização para uma máquina de moldação rotacional

Transcrição

1 CAR - Control, Automation and Robotics Group Sistema de monitorização para uma máquina de moldação rotacional Orientador: Prof. Doutor Jaime Fonseca Paulo Ribeiro Nº a42999@alunos.uminho.pt

2 Sumário Moldação rotacional O Processo Requisitos do sistema Visão geral do sistema Hardware Software Implementação Conclusões Trabalho por realizar

3 Moldação rotacional O Processo Um Sistema de moldaçãorotacional é constituída por três blocos: Carga; Aquecimento; Arrefecimento. O molde está inserido numa mesa giratória. A mesa pode segurar o molde e rodá-lo durante o ciclo. [Fonte: ] Cada parâmetro tem a sua influencia no produto final obtido. O valor óptimo para cada um destes parâmetros é determinado por tentativa/erro

4 Moldação rotacional O Processo Passos para o fabrico: Encher o molde; Rotação do molde e aquecimento; Rotação do molde e arrefecimento; Tirar a peça acabada do molde; [Fonte: Exemplos: Cabeças de bonecas; Reservatórios de grandes dimensões; Bolas de ping-pong;

5 Moldação rotacional O Processo A evolução da temperatura no interior do molde ao longo do tempo está relacionada com as alterações do material ao longo do ciclo A medição da temperatura no interior do molde é de suma importância para a obtenção de um produto final de qualidade O equipamento de moldaçãorotacional consiste basicamente numa máquina, molde, sistema de comando, sistema de aquecimento e arrefecimento

6 Moldação rotacional Máquina

7 Requisitos do sistema Hardware: Medir Temperatura do processo de moldação; Medir a deformação da peça no processo de moldação; Comunicação entre o módulo de medição / aquisição de dados e o PC por ZigBee; Software: Visualização gráfica da medida dos sensores; Gravação dos dados num ficheiro de excel; Alteração do tempo de aquisição de dados que tem como mínimo 1seg;

8 Visão geral sobre o Sistema Software de Monitorização CJ1M + CJ1W-TC CJ1W-F159 wireless Xbee series 2 Xbee series 2

9 Hardware OMRON CJ1M-CPU11 Até 10 unidades de expansão; 100ns de velocidade de processamento de instrução; 1 porta periférica; 1 porta rs232; 1 slot para cartão de memória (compactflash); [Fonte: ammable_logic_controllers/modular_plc_series/cj1m/default.html]

10 Hardware OMRON CJ1W-TC0001 Desenvolvido para integração com o PLC da série CJ1 da OMRON; 4 Loopsde medição; Compatível com termoparesr, S, K, J, T, B ou L; Funções de controlo On/Off e PID; Função de Auto Tunningdo PID; [Fonte:

11 Hardware UNIPULSE CJ1W-F159 Desenvolvido para integração com o PLC da série CJ1 da OMRON; Permite ligar até 4 células de carga de 350Ωem Paralelo; Leituras a uma taxa de 500 vezes por segundo; Funções de controlo de zero; Filtros digitais seleccionáveis; [Fonte:

12 Hardware Digi Xbee series 2 Suporte de comunicação série; 250Kbps de taxa de transmissão; 40m de alcance com obstáculos; 120m de alcance em campo de visão; V de tensão de alimentação; 35mA de consumo de corrente a transmitir; 85mA de consumo de corrente a receber; <1µA de consumo de corrente em modo de Sleep. [Fonte:

13 ZigBee Entre módulos Xbee Existem dois modos de comunicação: o Modo Transparente - Dados recebidos no pino DIN são colocados na fila para serem enviados pelo canal de rádio frequência; - Dados recebidos pelo o canal de rádio frequência são transmitidos pelo pino DOUT ; o Modo API - Têm de ser construídas frames com os dados e o endereço de destino; - Sempre que houver um envio de uma frame é recebida uma mensagem a reportar a situação do envio; [Fonte:

14 Software Janela de configuração

15 Software Janela de monitorização

16 Software Janela de visualização de dados gravados

17 Software Autómato Memória CJ1W-TC0001 Memória CJ1M-CPU11 CIO 2003 CIO 2004 CIO 2013 CIO 2014 Unit number: 1 D0000 a D0004 CJ1W-F159 CIO 2122 Unit number: 2

18 OMRON -FINS Entre o software e o autómato - Uso do protocolo FINS proprietário da OMRON; Frame de : caracterde inicio da trama; Unitnumber: número da unidade que se pretende resposta; Header code: distingue os diferentes tipos de comando; Text: parâmetros correspondentes ao código de comando; FCS : número de verificação de trama; Terminator: terminador de fim de comando;

19 Comunicação Entre o software e o autómato - Uso do protocolo FINS proprietário da OMRON; Frame de : caracterde inicio da trama; Unitnumber: número da unidade que se pretende resposta; Headercode: comando que foi recebido é retornado; Endcode: resultado da execução do comando (erro, etc ); Text: parâmetros correspondentes ao código de comando; FCS : número de verificação de trama; Terminator: terminador de fim de comando;

20 Conclusões Sistema de medição CJ1W-TC0001 preciso e fácil de programar; Sistema de medição CJ1W-F159: - Usando a uma célula de carga é muito precisa e fiável; - Usando a ligação a um extensómetroatravés de uma ponte de wheatstone revelou-se instável; Módulo Xbee são fáceis de configurar e fiáveis; Programação em LabView embora fácil e intuitiva mas revelou problemas no uso excessivo de CPU;

21 Trabalho por realizar Finalizar a instalação do sistema de monitorização na máquina de moldação rotacional; Realizar testes finais do sistema para verificar se cumpre os requisitos do sistema;

22 FIM