ES2270583T3 - Un metodo y un sistema de control para controlar un sistema transportador y una planta para embalar pulpa de papel. - Google Patents

Abstract

Un método para controlar un sistema transportador que comprende una pluralidad de transportadores, el control de cada uno de los cuales depende del estado de al menos una serie del resto de transportadores de dicha pluralidad, y cada uno de los cuales se comunica solo con los transpor- tadores adyacentes, que a su vez solo se comunican con sus transportadores adyacentes, etc., caracterizado porque cada transportador es controlado según sus propios datos de es- tado y según los datos de estado de todos los transportado- res de los que depende el transportador en cuestión, y por- que dicha comunicación comprende que cada transportador transmita y reciba información de control, en donde la in- formación de control de cada transportador se crea a partir de los datos de estado propios del transportador y de los datos de estado del resto de transportadores de los que de- pende el transportador en cuestión, suministrándose dichos datos de estado de dichos otros transportadores a través de recurrencia al transportador en cuestión en forma de infor- mación de control de los transportadores adyacentes.

Description

Un método y un sistema de control para controlar un sistema transportador y una planta para embalar pulpa de papel.

La presente invención se refiere a un método para controlar un sistema transportador, que comprende una pluralidad de transportadores, tal y como se describe en el preámbulo de la Reivindicación 1, y a un sistema de control para dicho sistema transportador que comprende una pluralidad de transportadores, cada uno de los cuales está asignado a una unidad de control que se comunica con medios de detección para el suministro de datos de estado. En base a dichos datos de estado y en base a los datos de estado de otros transportadores, la unidad de control genera señales de control para controlar el transportador. La invención también se refiere a una planta para embalar pulpa de papel que incorpora dicho sistema transportador.

Los medios de detección de un transportador pueden consistir en sensores limitadores mecánicos o transductores inductivos. Los datos de estado obtenidos de los medios de detección de un transportador proporcionan información combinada sobre el estado del transportador, es decir, si el transportador está libre o si está transportando una carga (por ej., una bala), así como la ubicación del transportador. En este contexto, "transportador" se entenderá también como máquinas del sistema transportador que no sean los transportadores propiamente dichos. Desde el punto de vista de las comunicaciones, todas estas máquinas funcionarán como transportadores.

Por ejemplo, en raras ocasiones el equipo transportador de la línea de embalado de pulpa para la fabricación de cartón es igual a otro. Esto se debe principalmente a que las instalaciones en las que se instala el equipo transportador raramente son similares, y también porque la forma de la carga (bala) y la capacidad que requiere el sistema transportador difiere según la planta. Cada planta ha sido diseñada específicamente, lo cual exige unas exhaustivas tareas de ingeniería tras su entrega. En un caso típico, aproximadamente la mitad de las tareas de ingeniería se dedican a los transportadores y la otra mitad a la maquinaria incluida en la planta.

Los sistemas de control en los sistemas transportadores modernos del tipo descrito en la presente memoria también se construyen de modo que la unidad de control de cada transportador está dispuesta en un ordenador central común para el sistema transportador. De este modo, el ordenador central incluye una unidad de control para cada transportador, en donde cada unidad de control es en realidad un módulo de programa. Cada transportador se comunica a través de su unidad de control con el resto de transportadores de los que depende el transportador en cuestión. La unidad de control recibe datos de estado de los transportadores de los que depende. Un transportador depende de los transportadores cuyo estado afecta al modo en que se controla el transportador en cuestión. En pura teoría, un transportador puede depender de un número infinito de otros transportadores. Sin embargo, en la práctica, un transportador depende normalmente de no más de alrededor de otros 15 transportadores, de modo que su unidad de control recibe datos de estado de otros 15 transportadores. En base a los datos de estado, la unidad de control crea señales de control para controlar el transportador que pertenece a la unidad de control.

El documento DE-A-41 15 327 describe un sistema transportador con una pluralidad de transportadores, dispuestos en una sola línea. Cada transportador posee un motor de accionamiento controlado desde la unidad de control asociada. Las unidades de control están conectadas en serie y cada unidad de control también está conectada al menos a un sensor. Cada unidad de control controla su motor de accionamiento y también envía señales de control a las dos unidades de control adyacentes y recibe señales de control en la dirección opuesta.

Puesto que cada transportador de un sistema transportador posee su propio conjunto de transportadores de los que depende, y puesto que dos sistemas transportadores raramente se parecen, son necesarias soluciones exclusivas para el cliente, extremadamente complejas, para cada sistema transportador. Por lo tanto, en principio es necesario que cada transportador posea una unidad de control exclusiva.

Si por algún motivo debe modificarse la planta, por ejemplo, eliminando un transportador, o alterando ligeramente su función, deberán reprogramarse la unidad de control de ese transportador y las unidades de control de todos los transportadores que dependen de dicho transportador.

El objeto de la presente invención es evitar estos problemas y de ese modo, entre otras cosas, reducir aún más los trabajos de ingeniería y, en consecuencia, los costes.

Este objeto se consigue con un método y un sistema de control del tipo descrito en la introducción que incorporan las características definidas en las Reivindicaciones 1 y 2, respectivamente.

En la invención se explota la recurrencia, es decir, cada transportador se comunica solo con el/los transportador/es adyacentes a él, y así sucesivamente. Se considera que un transportador adyacente es el transportador al cual el transportador puede entregar una carga o desde el cual se recibe una carga. La comunicación comprende la unidad de control de cada transportador que recibe o transmite información de control desde o hacia la unidad de control de cada uno de sus transportadores adyacentes. La información de control de cada transportador se crea a partir de los propios datos de estado del transportador y de la información de control de sus transportadores adyacentes. Por lo tanto, cada transportador no posee información directa sobre el estado de sus transportadores adyacentes, sino que en lugar de eso posee información de control creada a partir de los datos de estado de diversos transportadores. De este modo se busca una cadena de transportadores y los datos de estado regresan con la forma de información de control.

Se crean señales de control para controlar el transportador en cuestión a partir de los datos de estado del propio transportador y de la información de control que posee la unidad de control del transportador.

Las unidades de control de los transportadores pueden así estandarizarse. El alcance de la información de control entre transportadores adyacentes siempre es el mismo, independientemente del tipo de transportador utilizado. Desde el punto de vista de las comunicaciones las operaciones de giro y desplazamiento son equivalentes y un transportador fijo se trata como un transportador móvil con solo una posición. Así, tan solo es necesario un programa para mover la carga entre transportadores. Todos los sistemas de transporte serán idénticos desde el aspecto de la programación y las alteraciones posteriores de las plantas existentes son tan simples como construir una nueva planta. Al ampliar o modificar una planta existente basta con especificar los transportadores nuevos adyacentes. Desde el aspecto de la comunicación un transportador fijo puede convertirse fácilmente en un transportador móvil introduciendo información sobre los transportadores nuevos adyacentes.

Puede conseguirse un gran ahorro con la presente invención, puesto que las unidades de control de los transportadores se construyen como unidades completas estandarizadas. Las tareas de ingeniería tales como la programación antes de la entrega de un nuevo sistema transportador, así como las tareas de ingeniería realizadas tras la instalación de los transportadores se reducirán normalmente a una décima parte de lo que era necesario anteriormente. Este ahorro en mano de obra es aplicable al convertir un sistema transportador existente según la invención y al construir nuevas instalaciones. Incluso las plantas existentes con diferentes tipos de sistemas de control pueden convertirse en sistemas de control según la invención.

La unidad de control según la invención ha sido dimensionada para su comunicación con unidades de control que pertenecen a un número máximo de transportadores adyacentes. Por lo tanto, esto significa que la unidad de control ha sido pensada para el "peor de los casos" que, en el caso de un sistema transportador para la línea de embalado de pulpa de papel, consiste en un transportador móvil con cinco posiciones diferentes, teniendo cada posición dos transportadores adyacentes. Se usa la misma unidad estandarizada en el caso más simple, es decir, un transportador recto con un transportador adyacente, pero en este caso su capacidad tan solo se usa parcialmente.

Por ejemplo, en el sistema de control según la invención, la unidad de control de un transportador puede conectarse directamente a las unidades de control de sus transportadores adyacentes o bien puede disponerse para que se comunique con las unidades de control de los transportadores adyacentes mediante un bus de campo. Se reduce al mínimo el tendido de cables si se usa el bus de campo para las comunicaciones entre los transportadores.

Las entradas y salidas físicas están dispuestas en cada transportador, y se usan para las comunicaciones con motores, lámparas, equipos de señalización, medios de detección, etc. Las entradas generan datos de entrada para la unidad de control y las salidas transmiten señales de control suministradas desde la unidad de control. Las entradas y salidas también pueden estar estandarizadas.

Según una realización ventajosa del sistema de control según la invención, cada transportador comprende una unidad de control, un procesador de comunicación para el bus de campo y entradas y salidas físicas.

Según otra realización del sistema de control según la invención, las unidades de control se materializan como módulos de programa de un ordenador central y la comunicación con los transportadores se produce a través de un procesador de comunicaciones del ordenador central. En este caso, el ordenador central comprende un módulo de programa para cada transportador. Este módulo de programa forma la unidad de control del transportador en cuestión.

Para explicar más ampliamente la invención, a continuación se describen realizaciones del sistema de control según la invención, seleccionadas a modo de ejemplo, en relación con los dibujos que acompañan a la presente memoria, en donde

La Figura 1 muestra una parte de un sistema transportador para embalar pulpa de papel y

las Figuras 2-4 ilustran la estructura principal de tres realizaciones diferentes del sistema de control para el sistema transportador mostrado en la Figura 1.

La Figura 1 muestra parte de una línea de embalado de pulpa de papel con una cuchilla 2 situada en el extremo izquierdo de la figura, desde donde las balas se transportan de lado y se hacen girar mediante transportadores giratorios 7, 9 hacia los transportadores 4 ó 5. En la figura, los transportadores giratorios 7, 9 se muestran en posición de espera para recibir las balas de la cuchilla 2. La bala se transporta desde el transportador 4 al transportador 6 y a continuación a los transportadores 8 y 10.

La parte enmarcada 11 situada detrás del transportador 10 comprende una báscula, una prensa de balas y a continuación otro transportador que transporta la bala hasta una envolvedora siguiente 13. La envolvedora 13 envuelve la bala en una lámina de envoltura suministrada por los transportadores 15, 20, 22, como se describirá más adelante.

La envolvedora 13 va seguida por una primera atadora 17 en la que la bala se ata con un alambre 19. Tras la atadora 17 se encuentra una máquina de marcado 21 y una plegadora 12 con una mesa giratoria para elevar y girar la bala para doblar las esquinas de la lámina de envoltura, tras lo cual la bala pasa a una segunda atadora 23 para completar la envoltura pasando un alambre 25 en la dirección contraria al alambre pasado por la primera atadora 17.

Naturalmente, se proporcionan transportadores adicionales para el transporte gradual de las balas entre las envolvedoras anteriormente mencionadas.

Estas operaciones de envoltura, las posteriores operaciones de grapado y la posterior manipulación de las balas no se describen con detalle en la presente memoria.

Cada transportador está asociado a una unidad de control que comprende entradas y salidas físicas, así como medios de detección. Los datos de estado des los medios de detección, entre otros, se suministran a la unidad de control a través de las entradas físicas, y las señales de control, entre otros, se suministran desde la unidad de control al transportador a través de las salidas.

La unidad de control del transportador está dispuesta de la forma descrita con mayor detalle a continuación, para comunicarse con las unidades de control de los transportadores adyacentes a ella. Cada unidad de control genera información de control que se crea a partir de los datos de estado de su propio transportador, y también a partir de información de control de los transportadores adyacentes. A través de las unidades de control de los transportadores adyacentes, se recoge la información de control que, junto con los datos de estado propios, se usa para crear señales de control para controlar su propio transportador.

Así, el transportador 6 obtiene información de control de los transportadores 4, 8, 14 y 15 y el transportador 8 obtiene información de control del transportador 10 así como del transportador 6, etc.

Una secuencia puede tener el siguiente aspecto, en donde la posición de partida es una bala en el transportador 6, la cual va a ser transportada hacia adelante. Si la unidad de control del transportador 6 recibe información de control desde la unidad de control del transportador 8 que indica que este último no puede recibir la bala, la bala se llevará en el transportador 6 hasta el transportador 14 si la información de control de su unidad de control indica que hay sitio para que sea temporalmente almacenada en el transportador 14, 16 ó 18. Supóngase que los transportadores 14 y 16 están ocupados pero el transportador 18 está libre. Los datos de estado del transportador 14 indican entonces que está ocupado. La unidad de control del transportador 14 pregunta a la unidad de control del transportador 16 si en él hay sitio. Los datos de estado de la unidad de control del transportador 16 indican que está ocupado. La unidad de control del transportador 16 pide a la unidad de control del transportador 18 si en él hay sitio. La unidad de control del transportador 18 responde que está libre con información de control a la unidad de control del transportador 16. La unidad de control del transportador 16 responde que hay sitio con información de control enviada a la unidad de control del transportador 14. La unidad de control del transportador 14 responde que hay sitio con información de control a la unidad de control del transportador 6. Tan pronto hay sitio en los transportadores 8 y 10 para transportar balas para su posterior envoltura y manipulación, y el transportador 4 y el transportador giratorio 7 estén vacíos de balas, las balas se devuelven desde su almacenamiento temporal en los transportadores 14, 16, 18 al transportador 6, y así sucesivamente. La línea de embalado normalmente funciona más rápidamente que la cuchilla, por lo que el almacenamiento temporal tan solo es necesario en caso de alteraciones en el funcionamiento de la línea de embalado.

La disposición mostrada en la Figura 1 posee líneas de embalado duplicadas, siendo la línea inferior de la figura idéntica a la línea descrita en la parte superior de la figura.

El material de envoltura se suministra entre dichas líneas mediante los transportadores 15, 20, 22 y 24. El suministro de material de envoltura es común para ambas líneas de embalado.

La Figura 2 muestra una realización del sistema de control según la invención con una pluraridad de unidades de control 26, 28, 30, cada una de las cuales está dispuesta en un transportador. Cada unidad de control 26, 28, 30 está conectada directamente a la unidad de control de los transportadores adyacentes a través de entradas y salidas físicas 32, 33, 34 y cables 36, 38.

Los medios de detección 27, 28, 31 están conectados a las entradas para detectar el estado del transportador y suministrar datos de estado a la unidad de control relevante 26, 28, 30.

La Figura 3 muestra una realización en la que cada una de las unidades de control 44, 46, 48 está dispuesta en un transportador y se comunican entre sí a través de un procesador de comunicaciones 50, 52, 53 dispuesto en cada transportador, por medio de un bus de campo 54.

La Figura 4 muestra otra realización alternativa en la que las unidades de control 70, 72, 74 están dispuestas en un ordenador central 66 y donde cada transportador tiene asignada su propia unidad de control 70, 72, 74. Los datos de estado de cada transportador se transmiten con la ayuda de un procesador de comunicaciones 60, 62, 64 a través de un bus de campo 56, por medio de un procesador de comunicación 58 del ordenador central 66; a las unidades de control 70, 72, 74 respectivas. Las señales de control se transmiten desde el ordenador central 66 a través del procesador de comunicaciones 58, mediante el bus de campo 56 y a través de los procesadores de comunicaciones 60, 62, 64, a los transportadores. En esta realización, la información de control se transmite directamente entre las unidades de control 70, 72, 74 del ordenador central 66. También en esta realización se implementa la recurrencia en el ordenador central 66, es decir, la unidad de control de cada transportador se comunica solo con la unidad de control de sus transportadores adyacentes.

La realización ejemplificada en las Figuras 3 y 4 también comprende entradas, salidas y medios de detección como los descritos en relación con la Figura 2.

En el sistema de control según la invención, la información de control se transmite entre las unidades de control de forma cíclica. Por lo tanto, las unidades de control poseen constantemente toda la información necesaria y las secuencias anteriores que describen cómo se transmite información se producen de forma instantánea.

Sistemas transportadores para líneas de embalado del tipo descrito antes normalmente comprenden los siguientes tipos de transportadores:

fijos

giratorios

móviles

fijos con mesa giratoria

basculables

cargador superior angular, fijo

cargador superior angular, móvil.

Ejemplos de señales que se transmiten al control del sistema transportador son: bala en transportador, posición 1 del transportador, posición 2 del transportador, posición 3 del transportador, etc., posición 1 de la bala, posición 2 de la bala, posición 3 de la bala, etc.,posición 1 lista para recibir la bala hacia adelante, posición 2 lista para recibir la bala hacia adelante, posición 3 lista para recibir de la bala hacia adelante, etc., posición 1 lista para recibir la bala hacia atrás, posición 2 lista para recibir la bala hacia atrás, posición 3 lista para recibir la bala hacia atrás, etc., posición 1 de suministro de bala hacía delante, posición 2 de suministro de bala hacía delante, posición 3 de suministro de bala hacía delante, etc., posición 1 de suministro de bala hacía atrás, posición 2 de suministro de bala hacía atrás, posición 3 de suministro de bala hacía atrás, etc., y transportador hacia adelante, transportador hacia atrás, cadena hacia adelante, cadena hacia atrás, etc.

Claims (9)

1. Un método para controlar un sistema transportador que comprende una pluralidad de transportadores, el control de cada uno de los cuales depende del estado de al menos una serie del resto de transportadores de dicha pluralidad, y cada uno de los cuales se comunica solo con los transportadores adyacentes, que a su vez solo se comunican con sus transportadores adyacentes, etc., caracterizado porque cada transportador es controlado según sus propios datos de estado y según los datos de estado de todos los transportadores de los que depende el transportador en cuestión, y porque dicha comunicación comprende que cada transportador transmita y reciba información de control, en donde la información de control de cada transportador se crea a partir de los datos de estado propios del transportador y de los datos de estado del resto de transportadores de los que depende el transportador en cuestión, suministrándose dichos datos de estado de dichos otros transportadores a través de recurrencia al transportador en cuestión en forma de información de control de los transportadores adyacentes.

2. Un sistema de control para un sistema transportador que comprende una pluralidad de transportadores, cada uno de los cuales tiene asignada una unidad de control que se comunica con medios de detección para suministrar datos de estado, estando dispuesta cada unidad de control de cada transportador para comunicarse solo con las unidades de control de sus transportadores adyacentes, unidades que a su vez están dispuestas para comunicarse solo con la unidad de control de sus transportadores adyacentes, etc. Y estando dispuesta cada unidad de control para controlar el transportador asociado y estando dispuesta para dicho control de modo que genere señales de control en función de los datos de estado propios del transportador y de los datos de estado de otros transportadores, caracterizado porque cada unidad de control está dispuesta para generar señales de control que dependen de los datos de estado propios del transportador y de los datos de estado del resto de transportadores de dicha pluralidad de transportadores de los que depende el transportador en cuestión, y porque dicha comunicación comprende que la unidad de control de cada transportador transmita y reciba información de control, suministrándose los datos de estado de dichos otros transportadores a través de recurrencia a la unidad de control del transportador en cuestión en forma de información de control de los transportadores adyacentes.

3. Un sistema de control según la Reivindicación 2, caracterizado porque cada unidad de control está diseñada como una unidad estándar, dimensionada para su comunicación con unidades de control que pertenecen a un número máximo de transportadores adyacentes.

4. Un sistema de control según la Reivindicación 2 ó la Reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de control de cada transportador está dispuesta en el transportador.

5. Un sistema de control según cualquiera de las reivindicaciones 2, 3 ó 4 caracterizado porque la unidad de control de cada transportador está conectada mediante cables a las unidades de control de los transportadores adyacentes.

6. Un sistema de control según las Reivindicaciones 2, 3, ó 4, caracterizado porque cada unidad de control está dispuesta para que se comunique con las unidades de control de los transportadores adyacentes a través de un procesador de comunicaciones dispuesto en cada unidad de control, mediante un bus de campo.

7. Un sistema de control según la reivindicación 2 ó la reivindicación 3, caracterizada porque las unidades de control de los transportadores se materializan como módulos de programa de un ordenador central común.

8. Un sistema de control según la Reivindicación 7, caracterizado porque las unidades de control del ordenador central se comunican con los transportadores respectivos mediante un procesador de comunicaciones dispuesto en el ordenador central, mediante un bus de campo y un procesador de comunicaciones dispuesto en cada transportador.

9. Una planta para embalar pulpa de papel, caracterizada porque comprende un sistema transportador con un sistema de control según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.