Cinta Transportadora

CINTA TRANSPORTADORA

INTEGRANTES


Julian Camilo Buitrago
Tatiana Barrera Parra

RESUMEN


En este proyecto se diseño un prototipo de una maquina industrial .Se trata de una cinta transportadora que se pone en marcha con un pulsador o un sensor de presión (cuando la cinta esté cargada). Al llegar la carga a su destino, la cinta se detiene, al detectarla un sensor (Infrarrojo) , ademas cuenta la cantidad de elementos que fueron transportados .Esta se controla por una tarjeta FPGA con su respectiva programación en VHDL

OBJETIVO


Diseñar un prototipo a escala de una cinta transportadora controlada por una máquina de estados y sensores los cuales van a ser utilizados para el movimiento de la misma. Además se presentara el funcionamiento comercial que se puede llegar a controlar a través de una tarjeta de desarrollo llamada Spartan3E.

INTRODUCCIÓN


En el transporte de materiales, materias primas, minerales y diversos productos se han creado diversas formas; pero una de las mas eficientes es el transporte por medio de cintas y rodillos transportadores, ya que estos elementos son de una gran sencillez de funcionamiento, que una vez instaladas en condiciones suelen dar pocos problemas mecánicos y de mantenimiento.

Las bandas y rodillos transportadoras son elementos auxiliares de las instalaciones, cuya misión es la de recibir un producto de forma más o menos continua y regular para conducirlo a otro punto. Son aparatos que funcionan solos, intercalados en las líneas de proceso y que no requieren generalmente de ningún operario que manipule directamente sobre ellos de forma continuada.

MARCO TEÓRICO


*XILINX

El sistema de Xilinx es una herramienta de desarrollo que consiste en un conjunto integrado de herramientas software y hardware para crear, simular e implementar diseños digitales en una FPGA. Todas las herramientas usan una interfaz de usuario gráfica que permite usar todos los programas desde iconos, menús o barras de herramientas. También se dispone de ayuda en línea desde la mayoría de ventanas.

*FPGA

Un FPGA es un dispositivo lógico programable, es decir un chip cuyas puertas lógicas a nivel físico podemos programar. Los FPGA se utilizan en multitud de campos, que van desde las industrias de fabricación mecanizada hasta la industria aeroespacial, pasando por la industria militar. Esto nos ofrece mejores ventajas respecto a circuitos comerciales ya programados en los que solo tenemos que cargarle un programa, estos circuitos que ya vienen programado tienen especificado los tiempos que tardaran por cada instrucción e indicando el número de micro instrucciones que harán falta para el proceso.

*BANDA O CINTA

La banda o cinta es un material elaborado por un caucho el cual permite un ajuste adecuado a los tambores y rodamientos, que haga presión y tenga la firmeza de sostener el material a transportar

*TAMBORES
Los tambores son los que ayudan a la banda a dar firmeza y que van rodando a la par con los rodamientos ayudando a transportar los materiales.

DISEÑO


La funcionalidad de la máquina de estados que decidimos realizar para la cinta transportadora es la siguiente: Se cuenta con dos pulsadores P1 y P2, como se muestra en la figura. Cuando se activa un sensor, la cinta empezara a andar en dirección al pulsador restante y no parara hasta que se active el otro sensor se debe mostrar el comportamiento de la dirección de los motores, así como su estado (Encendido o apagado) mediante dos leds.

En el planteamiento y cinta transportadora a escalas, se plantear los siguientes estados para el funcionamiento correcto del sistema.
1) Cinta sin movimiento
2) Cinta transportadora en movimiento
3) Cinta transportadora terminado el proceso

Una vez definidos los estados en que se quiere que funcione el prototipo procederemos a seleccionar las entradas y salidas con sus respectivos estados. Nuestras entradas serán definidas como los pulsadores ubicados en la FPGA, para hacer referencia a los sensores actores, y nuestras salidas tendrán la acción (A) y el sentido (M) del motor, las transiciones serán de la siguiente manera: s1, s2 y s3.

CÓDIGO BASE EN VHDL


Código implementado a partir de la maquina de estados de la cinta transportadora

module PDJ(
input S1,
input S2,
input S3,
input clk,
output reg M     
     );
 always @ (negedge clk) begin 
 if (S1==1) M=1;
 else if (S2==1) M=1;
 else if (S3==1) M=0;
 end

endmodule

APLICACIONES


Los transportadores son utilizados como componentes en la distribución automatizada y almacenamiento. En combinación con manejo equipos computarizados para de tarimas permiten que se realice eficientemente el almacenamiento, manufactura y distribución de materiales en la industria. Es considerado además como un sistema que minimiza el trabajo que permite que grandes volúmenes sean movidos rápidamente a través de procesos, permitiendo a las empresas embarcar o recibir volúmenes más altos con espacios de almacenamiento menores con un menor gasto. El uso de las cintas transportadoras está aplicado especialmente al procesamiento de productos industriales, agroindustriales, agrícolas, mineros, automotrices, navales o farmacéuticos. Esto, al mismo tiempo, puede ser de forma vertical, horizontal o inclinada, dependiendo de los materiales que se quieran transportar.

PROTOTIPO DE LA CINTA TRANSPORTADORA FUNCIONANDO

En el siguiente se encontrara el prototipo de la cinta transportadora con su respectiva función


https://www.youtube.com/watch?v=nqlj0jXq-K0

CONCLUSIONES


• Se diseñó un prototipo a escala de una cinta transportadora controlada por una máquina de estados y sensores los cuales fueron utilizados para el movimiento de la misma. Presentando el funcionamiento comercial que se puede llegar a controlar a través de una tarjeta de desarrollo llamada Spartan3E.
• Este emulador de procesos industriales otorga la ventaja de poder intervenir en la automatización de un proceso industrial, pero a menor escala, con ello se llevó una experiencia muy cercana a la realidad.
• Los sensores cumplen un papel muy importantes en un sistema de máquina de estados, ya que por medio de ellos es que podemos hacer cualquier sistema, utilizándolos como actuadores

REFERENCIAS


[1] | Pehuajó, “Desarrollo de sistemas de automatización,” Disponible en: http://www.upnfm.edu.hn/bibliod/images/stories/xxtindustrial/libros%20de%20electricidad/electronica%201y%202/Compuertas_Logicas.PDF.pdf
[2] http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2000477/lecciones/020401.htm

[3] Wei Li ; Zhengduo Pang ; Haitao Zhang ; Guoying Meng, “Design of Multi-Loading Control System for Belt Conveyor” [online]. Henan, E-Product E-Service and E-Entertainment (ICEEE), 2010 International Conference on, pps: 1 – 3, 7-9 Nov. 2010. Disponible en: http://proxy.umb.edu.co:2072/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=5661598&newsearch=true&queryText=belt%20conveyor
[4] https://program1904.files.wordpress.com/2014/11/informe.pdf

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