Cizalla Volante

Fernando Vaquerizo
C200HW-MC402: Ejemplo de Aplicación
Ejemplo de Aplicación:
Cizalla Volante / Cortadora de tubos
Requerimientos Básicos
Un tubo es conducido a través de un mecanismo de corte que es controlado por
medio de un tornillo sin fin. El mecanismo de corte debe sincronizarse con el tubo y
disparar una salida que active una cuchilla en un determinado punto.
En el eje que transporta el tubo, se ha fijado un encoder.



El movimiento total disponible del tornillo sin fin es de 500mm, por lo tanto la
cortadora debe acelerar hasta la velocidad de linea, sincronizarse para el corte,
activar la cuchilla, y decelerar otra vez. Todo ello dentro de esta distancia.
La cuchilla necesita ser disparada a una determinada posición.
Para este ejemplo, se quieren cortar tubos de 5 metros de longitud. Las unidades
son en metros.
1. Sincronización de la cortadora con la velocidad de linea (MOVELINK)
Tenemos un movimiento máximo de 500mm en el eje de la cortadora.
Programaremos 100mm para acelerar, 300mm para la sincronización y los 100mm
restantes para decelerar.
Distancia Movida en el Eje Esclavo (Cortadora)
Accel
Dist Master = 2 x Dist Slave
Sincronización
Dist Master = Dist Slave
Decel
Dist Master = 2 x Dist Slave
Distancia Movida en el Eje Maestro
Como se puede ver en el diagrama, la distancia de enlace para las fases de
aceleración y deceleración necesitan ser 2 veces la distancia movida por la cortadora
mientras que en la fase de sincronismo la distancia debe ser la misma (Ver Nota 1).
Cizalla volante cortadora usando MOVELINK / PSWITCH
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Fernando Vaquerizo
C200HW-MC402: Ejemplo de Aplicación
Aceleración: la cortadora mueve 100mm mientras el maestro mueve 200mm
Sincronización: la cortadora mueve 300mm mientras el maestro mueve 300mm
Deceleración: la cortadora mueve 100mm mientras el maestro mueve 200mm
Los parámetros resultantes del comando MOVELINK se pueden determinar sumando
las tres partes (aceleración, sincronización y deceleración). Suponiendo que las
unidades están en metros, el comando será:
MOVELINK(0.5, 0.7, 0.2, 0.2, eje maestro)
2. Control del ciclo (REP_DIST, REP_OPTION)
Se tiene que sincronizar el corte de tal forma que se corte la longitud correcta según
se requiera. Si configuramos el parámetro REP_DIST (repetir distancia) en el eje
maestro con el valor de la longitud del corte que se requiere, entonces el encoder
contará hasta este valor.
REP_DIST= 5
REP_OPTION=1
‘asegura que el encoder cuente hasta 5
‘cuenta de 05, 05 repetidamente
Además podemos usar el comando MOVELINK programandolo en “start-mode”, de
esta forma el movimiento comienza en una posición absoluta especificada.
MOVELINK(0.5, 0.7, 0.2, 0.2, eje maestro, 2, 4)
los dos parámetros extras son:
Start-mode= 2
Posición=
4
el movimiento comienza a una posición absoluta determinada…
que es 4 metros.
La cuchilla necesita hacer un movimiento para volver a su posición inicial. Este
movimiento podría ser un MOVELINK, pero también podría ser un simple movimiento
absoluto a la posición 0.
MOVELINK(-0.5, 1, 0.25, 0.25, eje maestro) ‘ retorna mientras el maestro mueve 1m
Ó
MOVEABS(0)
3. Disparo de la cuchilla a una determinada posición absoluta
Podemos esperar a que la cuchilla alcance una determinada posición testeando la
posición medida (MPOS) del encoder (eje maestro), esto sería una simple parte del
programa como:
WAIT UNTIL MPOS >= 0.25
OP(salida_cuchilla, ON)
WAIT UNTIL MPOS >= 0.35
OP(salida_cuchilla, OFF)
Estas líneas de código son correctas en muchos casos, pero hay otra manera más
elegante de hacerlo con el comando PSWITCH.
Cizalla volante cortadora usando MOVELINK / PSWITCH
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Fernando Vaquerizo
C200HW-MC402: Ejemplo de Aplicación
PSWITCH
La unidad MC402 tiene hasta 16 “software switches position”, los cuales permiten
que una salida sea automaticamente cambiada dependiendo de un rango de posición
determinado. Una vez que el PSWITCH es habilitado, el microprocesador lo estará
continuamente chequeando y cuando se encuentre en el rango de posición (MPOS) la
salida será activada.
En esta aplicación tenemos que tener cuidado al usar el PSWITCH. Si lo
configuramos para que trabaje en el eje de la cuchilla entonces necesita ser activado
y desactivado continuamente ya que sino la cuchilla estaría siendo disparada en
ambos sentidos (en el movimiento forward y en la vuelta al origen).
En este caso, una mejor solución puede ser configurar el PSWITCH en el eje
maestro, ya que este se mueve en una sola dirección.
Ejemplo 1: PSWITCH en el eje de la cuchilla
constantes:
eje_maestro=0
eje_cuchilla=1
configuración:
BASE(eje_maestro)
REP_DIST=5
REP_OPTION=1
BASE(eje_cuchilla)
loop:
PSWITCH(1, ON, eje_cuchilla, salida_cuchilla, ON, 0.25, 0.35)
MOVELINK (0.5, 0.7, 0.2, 0.2, eje_maestro, 2, 4)
WAIT IDLE
PSWITCH ( 1, OFF)
MOVELINK (0.5, 1, 0.25, 0.25, eje_maestro)
goto loop
Ejemplo 2: PSWITCH en el eje maestro
constantes:
eje_maestro=0
eje_cuchilla=1
configuración:
BASE(eje_maestro)
REP_DIST=5
REP_OPTION=1
PSWITCH(1, ON, eje_maestro, salida_cuchilla, ON, 4.3, 4.4)
BASE(eje_cuchilla)
loop:
MOVELINK (0.5, 0.7, 0.2, 0.2, eje_maestro, 2, 4)
MOVELINK (0.5, 1, 0.25, 0.25, eje_maestro)
goto loop
Cizalla volante cortadora usando MOVELINK / PSWITCH
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Fernando Vaquerizo
C200HW-MC402: Ejemplo de Aplicación
Nota 1.- La distancia que recorre el maestro debe ser el doble que la del esclavo
para asegurarnos que al final de la fase de aceleración, ambas velocidades son
idénticas.
Supongamos que el maestro va a una velocidad de 2.5m/s.
Supongamos un tiempo de aceleración de 4 sg.
El espacio recorrido en ese tiempo es: s = v x t = 2.5 x 4 = 10 m
El esclavo debe recorrer 10/2 m = 5 m para asegurar que van a la misma velocidad,
ya que:
v = a x t => a = v / t = 2.5 / 4 = 0.625 m/sg²
S = ½ a x t² = ½ 0.625 x (4) ² = 5 m
Visto de forma gráfica:
v
t
Donde:
velocidad del maestro
velocidad del esclavo
El área que cubre el maestro (verde) es el doble que la que cubre el esclavo (rojo),
por lo tanto el maestro recorre el doble de distancia que el esclavo para un tiempo
determinado.
Cizalla volante cortadora usando MOVELINK / PSWITCH
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