ES2251277B1

ES2251277B1 - Linea de esmaltado para piezas ceramicas.

Info

Publication number: ES2251277B1
Application number: ES200301996A
Authority: ES
Inventors: Alberto Ortells Paus; Juan Hierbes Burgos; Antonio Lonjedo Monzo; Ana Navarro Llopico
Original assignee: Talleres Foro SA
Current assignee: Talleres Foro SA
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2007-07-16
Anticipated expiration: 2023-08-21
Also published as: ES2251277A1

Abstract

Línea de esmaltado para piezas cerámicas. Se propone una línea de esmaltado para piezas cerámicas en la que se mantiene la utilización de al menos un variador de frecuencia (1), que actúa como unidad convencional de potencia para controlar el funcionamiento de un motor (4), adaptándolo y haciéndole funcionar además como elemento de un controlador lógico programable (PCL) (6) que mediante un Bus de comunicaciones comercial (16) tiene acceso a las entradas (2) y salidas (3) convencionales del variador de frecuencia (1), de las que dispone como sí fueran propias; esta integración de los gestores de maniobra en las unidades de potencia permite la supresión de la línea de comunicaciones específica para unidades de entrada y salida de proceso que gestionan la maniobra en las líneas de esmaltado convencionales.

Description

Línea de esmaltado para piezas cerámicas.

Ámbito técnico

La invención se refiere a una línea de esmaltado para piezas cerámicas y, más particularmente, trata de la simplificación de la periferia distribuida de una línea de esmaltado de piezas cerámicas en la que se mantiene la utilización de al menos un variador de frecuencia, que actúa como unidad convencional de potencia para controlar el funcionamiento de un motor, adaptándolo y haciéndole funcionar además como elemento de un controlador lógico programable (PCL) que mediante un Bus de comunicaciones comercial tiene acceso a las entradas y salidas del variador de frecuencia, de las que dispone como si fueran propias, y con el propósito de que la integración de los gestores de maniobra en las unidades de potencia en la periferia distribuida de la línea de esmaltado ahorren la línea de comunicaciones específica para unidades de entrada y salida de proceso que gestiona la maniobra en las líneas de esmaltado convencionales.

Antecedentes de la invención

Actualmente las líneas de esmaltado de piezas cerámicas están constituidas por una parte que gestiona la maniobra y otra parte bien diferenciada que son las unidades de potencia. Se conocen líneas de esmaltado de baldosas cerámicas que ya usan maniobras cableadas y unidades de potencia constituidas por contactores (sin inteligencia); este tipo de máquinas resulta obsoleto por los grandes inconvenientes de intervención y modificaciones que aportan los sistemas cableados.

En el caso de líneas de esmaltado informatizadas, los movimientos de paro y marcha de las unidades de potencia (variadores de frecuencia u otros) son gestionados por uno o varios controladores lógicos programables, también denominados PLC's (programmable logical controllers), que están constituidos por circuitos cableados procesados por entradas y salidas específicamente dedicadas de los PLC's que integran el sistema; las unidades de entrada y salida constituyen lo que se viene a llamar periferia distribuida, que no es otra cosa que entradas y salidas de los PLC's distribuidos a lo largo de la línea de esmaltado.

Una línea de esmaltado de piezas cerámicas informatizada fabricada por la solicitante varía de longitud dependiendo de su ubicación y del producto a fabricar, entendiendo normales longitudes comprendidas entre 80 y 200 metros aproximadamente y con gestión de arrastres que pueden oscilar entre 15 y 70 arrastres, utilizándose para cada unidad de arrastre una unidad de potencia constituida por un variador de frecuencia de uno u otro tipo que permite el control de velocidad del motor en cada tramo, recibiendo órdenes mediante comunicaciones digitales procedentes de los PLC's o a través de ordenadores personales, o PC's (personal computers).

Las entradas y salidas que son necesarias para el control de la maniobra de la propia máquina, por ejemplo pulsadores de marcha, paros parciales, consensos con otras máquinas, etc., se constituyen mediante módulos de periferia distribuida de un PLC (programable logical controller) situado en la cabeza de la línea y que actúa como gestor de la maniobra, estando a su vez éste comunicado con un ordenador, o PC (personal computer), que actúa como supervisor y formando parte de una red de PLC's en donde cada uno de ellos tiene una responsabilidad especifica y soporta la maniobra de cada una de las aplicaciones dotadas de inteligencia, estando así interrelacionados a través del PC.

Como consecuencia de la aparición en el mercado de las líneas informatizadas de la solicitante se empiezan a montar variantes de las mismas por distintas firmas nacionales y extranjeras, conformadas estructuralmente de la misma manera y observándose variaciones o modificaciones que se reflejan en la reducción de los elementos utilizados para las aplicaciones generales, ciñéndose a los casos específicos y necesidades de cada uno de los clientes, pero que no suponen modificaciones sustanciales de lo ya expuesto en la línea de esmaltado informatizada suministrada por la solicitante, que puede ser considerada avanzada porque aglutina todas las tecnologías aplicadas a las líneas de esmaltado de piezas cerámicas hasta el momento y siendo un concepto que ha dado paso a una técnica aplicada internacionalmente.

Todos los elementos de control de los motores de los arrastres son los variadores que forman parte de la línea de esmaltado y están soportados por pies de acero que los separan del suelo a una altura cómoda para facilitar su intervención y montaje (entre 1 y 2 metros). Estas unidades se sitúan en el interior de cuadros herméticos en compañía de las protecciones y unidades de entradas y salidas pertenecientes a la periferia distribuida con un espaciado entre los mismos aproximado de cinco metros, dejando de esta manera asociado el motor de arrastre a cada unidad de control de forma visible y con fácil interpretación.

Objeto de la invención

El objeto de la invención es la integración de los elementos de gestión de maniobra en los elementos que constituyen las unidades de potencia en una línea de esmaltado de piezas cerámicas, ofreciendo una periferia distribuida ahora integrada en las unidades de potencia de una línea de esmaltado de piezas cerámicas, con lo que se eliminan los actuales módulos de entradas y salidas de una periferia distribuida convencional, así como todos los componentes y líneas que la integran y, en su lugar, pasan a ser utilizadas las entradas y salidas de los variadores de frecuencia de la línea de esmaltado de piezas cerámicas que han quedado libres y están relacionadas con el uso del variador de frecuencia como unidad de potencia, como entradas y salidas de la periferia distribuida, para lo cual se utiliza un Bus de comunicaciones rápido de tipo Profibus, Device-net ú otros, y variadores de frecuencia que permitan, por su constitución y programa propio (Firmware), el acceso al estado de las entradas y salidas del propio variador de frecuencia, eliminando de esta manera una inversión que supera el 30% de la inversión total del control.

Descripción de la invención

En una línea de esmaltado de baldosas cerámicas, las entradas y salidas de los variadores de frecuencia, en número variable según las marcas presentes en el mercado, están asociadas por defecto a la funcionalidad propia del variador como unidad de potencia, pero con una parametrización adecuada pueden ser desvinculadas de esta funcionalidad quedando no operativas, al objeto de que, mediante un Bus de comunicaciones rápido (Profibus, Device-net, etc.), se acceda a leer el estado de las entradas o situar el estado de las salidas según la s maniobra requerida sin causar perturbaciones o disfunciones en la maniobra propia del variador y permitiendo el uso de las mismas con exactamente la misma funcionalidad de maniobra existente anteriormente con las entradas y salidas de la periferia distribuida convencional no integrada en las unidades de potencia. Por añadidura, a través de este tipo de buses logramos un doble efecto: un ahorro económico sustancial y la utilización de un único tipo de Bus para toda clase de comunicaciones (datos, programas, estado de las entradas y salidas, etc.) logrando de esta manera una gestión integral de la línea de esmaltado.

Según el invento, los variadores de frecuencia utilizados como unidades de potencia para el control de la velocidad de los motores de arrastre de la línea de esmaltado de piezas cerámicas son preparados para la comunicación a través de PLC's con buses comerciales rápidos (Profibus, Device-net, etc.), aunque internamente disponen de un Firmware que permita la disponibilidad de sus componentes de entrada y salida separándolos de la funcionalidad definida por defecto para el uso propio como unidad de potencia del variador de frecuencia.

De esta manera es fácil disponer, en el PLC o PLC's que gestionan la maniobra de la línea de esmaltar, de un mapeado que se corresponde con el estado de las entradas y salidas ubicadas físicamente en los variadores, disponiendo para la programación de la maniobra de la línea de esmaltado de estos bits de igual forma que lo hemos hecho siempre con las entradas y salidas de la periferia distribuida no integrada y sin renunciar al acceso de los parámetros y programas 5 residentes en los PLC's y variadores de frecuencia así como al de otros elementos inteligentes que integran el sistema.

Realización preferente de la invención

De acuerdo con una realización preferente de la invención, la línea de esmaltado de piezas cerámicas comprende elementos que constituyen unidades de potencia, por ejemplo variadores de frecuencia que controlan la velocidad y funcionamiento de los motores de arrastre y que incluyen elementos de gestión de maniobra de los componentes de la línea de esmaltado mediante un controlador lógico programable.

Los elementos de gestión de maniobra están integrados en cada unidad de potencia o variador de frecuencia. Así, las señales de entrada y salida del variador de frecuencia permiten su control y maniobra y aquellas que no son utilizadas con dicho fin son habilitadas como periferia distribuida integrada una vez han sido desvinculadas de las anteriores mediante una programación adecuada.

Dado que los variadores de frecuencia no están construidos a priori para disponibilidad externa ajena al fin inicialmente propuesto, es especialmente importante la posibilidad de desvinculación de las entradas y salidas utilizadas para su control de las también existentes y no utilizadas, posibilidad que es considerada en los variadores comerciales por motivos de seguridad en la aplicación, seguridad que es respetada al ser excluidas las restantes entradas y salidas no utilizadas con la salvedad de que ahora son utilizadas con otros fines de control y permitiendo el ahorro de los módulos de periferia distribuida que antes se instalaban y sin sufrir variación alguna en su funcionalidad.

Sustancialmente según el invento, los elementos de gestión de maniobra constituyen la periferia distribuida integrada de al menos un controlador lógico programable que auxiliado por un bus rápido de comunicaciones gestiona la maniobra de la línea de esmaltado.

Descripción de los dibujos

Un ejemplo, no limitativo, de la distribución de los dispositivos de potencia para el control de la velocidad de los motores de arrastre de la línea de esmaltado es mostrado en los dibujos que se acompañan en los que, mediante su figura única se representa un esquema que ilustra la disposición de los elementos que componen la línea de esmaltado para baldosas cerámicas y la distribución de las entradas y salidas de los variadores de frecuencia que son utilizadas como periferia distribuida integrada.

En la figura que muestra la hoja de dibujos se aprecia que la línea de esmaltado de piezas cerámicas incorpora unidades de potencia (1), por ejemplo variadores de frecuencia (1) para el control de la velocidad y funcionamiento de los motores de arrastre (4) en los que se aprecian incluidos elementos de gestión de maniobra representados como salidas y entradas de señales (2, 3) de los variadores de frecuencia (1) sobre los motores (4) y también utilizadas para la maniobrabilidad de los componentes (5) de la línea de esmaltado como elemento de un controlador lógico programable (6).

El controlador lógico programable (6) incorpora un puerto de comunicaciones (9) para el enlace con una pantalla interactiva (10) y un puerto (8), por ejemplo Ethenet, para la comunicación con ordenadores externos que puedan constituir la red externa, y soporta, en el ejemplo, dos tarjetas controladoras (7) que a su vez permiten el soporte de hasta 64 elementos inteligentes, estando el número de tarjetas condicionado a la aplicación en función del número de elementos inteligentes (5).

Las tarjetas controladoras (7) gestionan las comunicaciones mediante un Bus rápido comercial (16), por ejemplo del tipo Profibus, Device-net, etc., siendo éstas las responsables de la comunicación y el mapeado de las señales de entrada (3) y señales de salida (2) de los variadores de frecuencia (1) que controlan el funcionamiento de los motores (4) en la línea de esmaltado (14).

Un cuadro general (13) alberga un controlador lógico programable (6) para el control de la maniobra de la línea de esmaltado que está comunicado con una pantalla interactiva (10) de comunicación hombre máquina y que es capaz de soportar a su ver una tarjeta de datos PCMCIA (12) y una impresora (11).

Claims

1. Línea de esmaltado para piezas cerámicas caracterizada porque comprende elementos de gestión de maniobra (2, 3) físicamente integrados en los elementos que constituyen las unidades de potencia (1) del control de la velocidad de los motores de arrastre (4) de los componentes (5) de la línea de esmaltado, permitiendo su funcionamiento como elemento de un controlador lógico programable.

2. Línea de esmaltado para piezas cerámicas, según reivindicación anterior, caracterizada porque dichos elementos de gestión de maniobra (2, 3) están vinculados, como entradas y salidas de maniobra de los componentes (5) de la línea de esmaltado, a cada elemento que constituye la unidad de potencia (1), aunque desvinculadas mediante programación adecuada de las entradas y salidas que se utilizan para el control de dichos motores de arrastre (4).

3. Línea de esmaltado para piezas cerámicas según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos elementos de gestión de maniobra (2, 3) constituyen la periferia distribuida integrada de al menos un controlador lógico programable que auxiliado por un bus rápido de comunicaciones gestiona la maniobra de la línea de esmaltado.