Memoria De Introdución A La Automatización 431v5j

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO

MATERIA: INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN

TEMA: MEMORIA DEL CURSO

MAESTRO: ING. TIMOTEO LEAL GARCÍA

ALUMNO: MIGUEL ANGEL PARRALES LUNA INGENIERIA MECÁNICA, GPO. 5-A

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN CAPITULO 1: GENERALIDADES 1.1 SOFTWARE FLUIDSIM 1.2 SOFTWARE LOGIX PRO CAPÍTULO II: CONTROL POR RELEVADORES 2.1 EJERCICIOS 2.1.1 EJERCICIO 1 2.1.2 EJERCICIO 2 2.1.3 EJERCICIO 3 2.1.4 EJERCICIO 4 2.1.5 EJERCICIO 5 2.1.6 EJERCICIO 6 2.1.7 EJERCICIO 7 2.1.8 EJERCICIO 8 2.2 EJERCICIOS EXTRAS 2.2.1 PROCESO TOLVA 2.2.2 SECUENCIA DE GRÚA 2.2.3 SEMAFORO

2.2 PRÁCTICAS 2.3.1 PRÁCTICA 1: CONTROL DE ENCENDIDO/APAGADO DE UN FOCO POR MEDIO DE UN RELEVADOR 2.3.2 PRÁCTICA 2: ARRANQUE Y PARO DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA 2.3.3 PRÁCTICA 3: ARRANQUE Y PARO DE UN MOTOR CD 2.3.4 PRÁCTICA 4: INVERSION DE GIRO CON INTERRUPTOR DE MOTOR

2.3.5 PRÁCTICA 5: INVERSION DE GIRO CON CONTROL 2.3.6 PRÁCTICA 6: ARRANQUE SECUENCIAL DE DOS MOTORES

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CAPÍTULO III: ELECTROVÁLVULAS Y SENSORES 3.1 EJERCICIOS ELECTROVÁLVULAS 3.1.1 EJERCICIO DE CLASE 1 3.1.2 EJERCICIO DE CLASE 2 3.1.3 EJERCICIO DE CLASE 3 3.1.4 EJERCICIO 2-A. 3.1.5 EJERCICIO 2-B. 3.1.6 EJERCICIO 2-C. 3.1.7 EJERCICIO 2-D. 3.1.8 DOS COMPRESORES DE AIRE 3.1.9 SISTEMA NEUMÁTICO 3.2 SENSORES 3.2.1 EJERCICIO DE CLASE 1 3.2.2 EJERCICIO DE CLASE 2 3.3 PRÁCTICAS 3.3.1 ETIQUETADORA

CAPÍTULO IV: PLC´S 4.1EJERCICIOS 4.1.1ESTACIONAMIENTO “A” 4.1.2ESTACIONAMIENTO “B” 4.1.3ESTACIONAMIENTO “C” 4.1.4GUILLOTINA

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4.2TUTORIALES 4.2.1 COMPRESOR DUAL 4.2.2 PUERTA AUTOMÁTICA 4.2.3CRUCE CON SEMAFORO 4.2.4 SILO 4.3 EJERCICIOS 4.3.1 LLENADO DE BOTELLAS 4.3.2 EJERCICIO: DOSIFICADOR DE DOS COMPONENTES LÍQUIDOS AYB 4.3.3 EJEMPLO 1: ARRANCADOR ESTRELLA-TRIÁNGULO 4.3.4 EJEMPLO 2: MOTOR DE ROTOR EN CORTO CIRCUITO DE DOS VENTILADORES TIPO DAHLANDER 4.3.5 EJEMPLO 3: DETECCIÓN DE ETIQUETAS EN UNA EMBOTELLADORA 4.3.6 EJEMPLO 4: SEMÁFORO PARA PEATONES 4.3.7 EJEMPLO 5: CENTRALIZACIÓN DE ALARMAS 4.3.8 EJEMPLO 6: MÁQUINA DE TALADRAR CON REJA DE PROTECCIÓN 4.3.9 EJEMPLO 7: PERFILADORA 4.3.10 EJEMPLO8: ESTAMPADORA 4.3.11 EJEMPLO 9: ELEVADOR CLASIFICADOR PARA PAQUETES 4.4 PRÁCTICAS 4.4.1 PRÁCTICA 1: SEMAFORO 4.4.2 PRÁCTICA 2: PUERTA AUTOMATICA 4.4.3PRÁCTICA 3: TRES SILOS

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INTRODUCCIÓN

En esta memoria sobre la materia de “INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN” se engloba toda la información práctica adquirida durante el curso, desde como usar los programas que se utilizan a lo largo del curso que son una gran herramienta para impulsar un mejor desempeño de cada alumno. El objetivo de esta memoria es plasmar en este documento todo lo visto en clase de tal forma que al leerlo se comprenda de forma sencilla a que se refiere la automatización. La automatización es uno de los temas más tratados en la actualidad, ya que representa un gran ahorro de tiempo y dinero el implantar un equipo automatizado. Es por eso que escuchamos decir que debido al avance en la tecnología electrónica y computacional, aplicado al campo de la manufactura, se presenta en la revolución industrial. Por lo tanto automatización es un método de modificación de procesos diseñado con el fin de utilizar máquinas para llevar a cabo determinadas tareas que anteriormente eran efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. La memoria viene subdividida en Cuatro capítulos, en los cuales se describe cada uno de los ejercicios realizados durante el curso así como las practicas elaboradas; en el Capítulo I se da una breve explicación sobre cada uno de los software utilizados durante el curso; el capítulo II nos habla sobre el control por relevadores, en éste capítulo se maneja el arranque y paro de un motor por medio de elevadores; en el capítulo III, vemos la parte de control con electroválvulas y sensores; por último, el capítulo IV, es sobre el manejo y aplicaciones de PLC´S.

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C A P Í T U L O I: G E N E R A L I D A D E S

1.1Software FluidSIM Este programa está diseñado para la creación, simulación, instrucción y estudio de electrohidráulica, electroneumática y circuitos digitales. Todas las funciones del programa interactúan sin problemas, la combinación de formas entre diferentes medios de comunicación y fuentes de conocimiento es de fácil . Al simular con este software, se nos permite observar el comportamiento de los elementos antes de ser utilizados físicamente; de ésta manera podemos evitar riesgos de dañar los elementos y lo más importante saber cuál va a ser la función de cada uno de ellos.

1.2 Software Logix Pro Este software está diseñado para la simulación y la creación de programas de la automatización y para la programación de PLC´S. Al utilizar éste simulador se aprende a relacionar todo lo visto con el programa anterior (FluidSIM), aplicándolo en PLC´S (Controlador Lógico Programable). La utilización de este software es relativamente sencilla, sin embargo las herramientas que trae son muchas por lo que a lo largo del curso no se alcanzaron a ver en su totalidad. Afortunadamente el software cuenta con un manual de ayuda para el .

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CAPÍTULO II: CONTROL POR RELEVADORES 2.1 EJERCICIOS

2.1.1 EJERCICIO 1 En la figura se muestra una bomba con detectores de nivel de agua de una cisterna y un tinaco. 





El motor de la bomba debe arrancar cuando el nivel en la cisterna se encuentra en N1 y parar hasta que el agua baje de N2. La bomba permanecerá parada hasta que el agua llegue a N1 nuevamente. El motor de la bomba debe arrancar cuando el nivel en el tinaco baje de N4 y parar hasta que el agua legue al nivel N3. El motor permanecerá parado hasta que el agua baje el nivel N4 nuevamente. La entrada de agua abrirá cuando el nivel llegue a N2 y parará cuando este el nivel en N1.

Diagrama de control Inicio y paro del sistema 1

2

7 8

9

10

AU

11

AU

Arranca en N1 y para en N2 5

3

N3

B

N2

N1

AU

B

4

Baja hasta N4 y sube N3

12

13

N4

N1

Accionar cuano este en N1

14

Se abre la entrada de agua

15


EV

N3

N2

N2

AU

16

17

EV

N3


Paro de emergencia 18 PE

19

AL

Accionar cuano este en N4 N4

P

AL

+24V

Página - 7 -

AL

20

Alarma 0V

AL

Diagrama de fuerza +24V

20

AL

Alarma 0V

AL

+24V

B

0V

B

+24V

EV

0V

EV

21

22

Página - 8 -

En PLC´S queda:

PROGRAMA FLUIDSIM PROGRAMA LOGIXPRO

2.1.2 EJERCICIO 2 Con una estación de botones se desea controlar la siguiente secuencia de motores:     

Botón de arranque y paro de secuencia Arrancar el motor y funciona por 10 segundos. Al parar el motor y arrancar el motor 2. Pasando 20 segundos, el motor 3 entra en operación y para el motor 2. El motor 3, se mantiene trabajando hasta que se pulse el botón de paro.

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Diagrama de control

7

1

Arranque y paro de la secuencia PARO

2

A

3

4

B

AL

B

Arranque del motor 1 T1

B

Encendido del motor 2 T1

5

6

B2

T2

B2

Encendido del motor 3 B3

T2

Paro de emergencia PE

P

AL

Página - 10 -

AL

+24V

B2

9

Motor 2 0V

B2


8

B

+24V

B3

10

Motor 1 0V

Motor 3

B

0V

+24V

B2

B3

9

+24V

AL

11

Motor 2 0V

Alarma B2

0V

En PLC´S queda:+24V

B3

10

Motor 3 0V

+24V

B3

AL

11

Alarma 0V

AL

PROGRAMA FLUIDSIM PROGRAMA LOGIXPRO Página - 11 -

AL

2.1.3 EJERCICIO 3 Otro secuencia de motores:   

Tener botón de arranque y paro Arrancar el motor 1 y el motor 2 En caso de falla de cualquiera de los dos motores anteriores entra el motor 3 de relevo. Si el motor 2 falla, el motor 3 sólo trabajara 10 segundos y se parará. Si el motor 3 falla se parará toda la secuencia Se debe de contar con señalización que indique el funcionamiento de cada motor.

  

Diagrama de control

arranque y paro del sistema

9

1 2

5

6

8AU

AU

arranque del motor 1 3 4

M1

3

1

AU

arranque del mootr 2 3

2

M2

AU

arranque del motor 3 T1

3

2

AU

M3

1

2

T1

AU

Página - 12 -

1

Falla del motor 1 2

12

13

Falla del mootr 2 3

14

15

Diagrama Falla de fuerza del motor 3 +24V

16

motor 1 M1

10

1

0V

M1

11

Falla del motor 1 +24V

+24V

motor 2

M2 M3 M3

En PLC´S queda:

12

13

Falla del mootr 2

18

14

3

0V

17

2

0V

M2

motor 3

15

Falla del motor 3 +24V

0V +24V 0V +24V 0V


M1

16

motor 1 M1 M2

17

motor 2

M2 M3 M3

18

motor 3

2.1.4 EJERCICIO 4 Dibuje el diagrama de control y fuerza del arranque siguiente: Arranca el motor y a los 15 segundos arrancar un segundo motor. En cualquier momento puede detener los dos motores a la vez. Diagrama de control

Arranque y paro del sistema 1 2

3

4

5

6 AL

7

B

B

Arranca el motor 1 M1

B

T1

Arranca el motor 2 B

M2

T1

+24V

M1

8

Paro de emergencia AL

PE

P

AL


M1

0V

M1

+24V

M2

Motor 1

9

8

Motor 2 Motor 1 0V

0V

M1

+24V +24V

M2

M2

AL

Alarma

Motor 2 0V

+24V

0V

M2

AL

10

Alarma 0V

AL

10

9

Página - 14 -

AL

En PLC´S queda:


Página - 15 -

2.1.5 EJERCICIO 5 Dibuje el diagrama de control del siguiente problema: Considerar que se requiere instalar una alarma en una casa habitación, en la que la alarma opere cuando se lleguen a abrir cualquiera de las puertas de la casa (dos puertas). Debe de incluir un botón para desactivar la alarma y un botón para activarla. Diagrama de control Arranque de la puerta 1

1

Paro del sistema

2

5

6

B1

AL

B1

Arranque de la puerta 2 3

4

B2

AL

B2

Paro de emergencia AL

PE

P

AL

Diagrama de fuerza 0V

B1

+24V

B1

7

Puerta 1

0V

B2

+24V

B2

Puerta 2

Página - 16 -

8

En PLC´S queda:


Página - 17 -

2.1.6 EJERCICIO 6 Realizar el diagrama de control y fuerza para activar el manejo de un aire acondicionado:     

Deberá tener botón de arranque y paro Encender una lámpara indicando el encendido del aire Si T es mayor a T1 arranca máquina 1 Si T es mayor a T2 arranca máquina 2 y apaga máquina 1 Si T es mayor a T3 arranca máquina 2 y máquina 1

Notas:   

El botón de paro, detiene el proceso en cualquier momento Debe de tener una lámpara todo el tiempo que este prendido el aire acondicionado La máquina 1 es un motor bifásico y la máquina 2 es un motor trifásico

Diagrama de control


1

6 P

2

5

A 3

AU

AU

AL

4

accionamiento de la falla sostenida FS

FI

AU

paro de emergencia P

AL

PE

AL

Página - 18 -

Diagrama de fuerza FS

7

8

accionar si hay falla de energía

+24V

FI

0V

FI

9

fuente ininterrumpible

+24V

AL

10

Alarma 0V

AL

En PLC´S queda:


Página - 19 -

2.1.7 EJERCICIO 7 Dibuje el diagrama de control y fuerza del siguiente sistema: 

Arrancar 2 motores simultáneamente y después de 5 segundos apagar el primer motor y realizar el paro con freno dinámico Después de 5 segundos de apagado el motor sin freno dinámico Deberá tener botón de arranque y paro.

 

Diagrama de control

1

10

Arranque y paro de aire acondicionado 2

PARO

A

3

4

AL

B

9

B

Arranca máquina 1 T1 B2

B1

Arranca máquina 2 T2

B2

Arranca máquina 1y 2 T3

B3

Paro de emergencia P

PE AL

Página - 20 -

AL

B

B3

B 0V

11

Encendidio del aire B fuerza Diagrama de

0V

13

B

B3

12

+24V

B2

+24V

11

Encendidio del aire

B2 B3

B1

0V

+24V

B

T1 , T2 Y T3 SIMULAN LAS TRES POSIBLES TEMPERATURAS

Alarma B3

0V

13

B2

14 12

AL

B1

B3

B2

+24V +24V

AL

0V

B2

14 +24V En PLC´S queda: AL

Alarma 0V

B3

T1 , T2 Y T3 SIMULAN LAS TRES POSIBLES TEMPERATURAS

0V

AL

T1 , T2 Y T3 SIMULAN LAS TRES POSIBLES TEMPERATURAS +24V

AL

14

Alarma 0V


Página - 21 -

AL

2.1.8 EJERCICIO 8 Dibuje el diagrama de control y fuerza del arranque siguiente: Arrancar 2 motores simultáneamente y después de 5 segundos apagarse el primer motor y realizar el paro con un freno dinámico y después de otros 5 segundos apagarse el segundo motor sin freno dinámico. Deberá tener un botón de arranque y paro. Diagrama de control


1 P

2

A

3 4

5 AU

AL

AU

acionar motor 1 AU

M1

T1

paro del motor 1 T1

AU

accionar freno dinámico AU

T1

T2

FD

paro del motor 2 AU

T2

T1

accionar motor 2 AU

T2

M2

paro de emergencia P

AL

PE

AL

Página - 22 -


M1

0V

M1

6

motor 1

+24V

M2

0V

M2

+24V

M1

0V

M1

M2

0V

M2

+24V

FD

0V

FD

FD

0V

FD

8

freno dinámico

AL

9

Alarma 0V

motor 2

8

freno dinámico

AL

9

Alarma

En PLC´S queda:

+24V

7

motor 2 0V

+24V

motor 1

+24V

+24V

7

6

AL


AL

2.2 EJERCICIOS EXTRAS

2.2.1 PROCESO TOLVA       

Botón de arranque y paro general Mover el carro hasta L2 Abrir V1 durante 5 segundos Mover el carro hasta L2 Abrir compuerta de carro durante 10 segundos Todo el tiempo se encuentra funcionando la banda transportadora (desde el arranque hasta el paro) Debe tener sobreprotección por sobrecarga la banda

Notas:     

Dibuje el diagrama de control y el diagrama de fuerza representándolo con lámparas para cada uno de los elementos que generen trabajo El carro tiene un solo motor con inversor de giro La banda se mueve con un motor La válvula es controlada eléctricamente (electroválvula) El proceso solo se realiza una vez (se tiene que restablecer con el paro)

Página - 24 -

Diagrama de control Arranque y paro del sistema sobrecargo

1

6

ARRANQUE

PARO

7

AL

B

B

B

4

CI

C

5

V1

T2

CD

Mover el carro a la posición 2 CI

C

T2

V1

L2

B

Abrir la electroválvula B

B

T1

CD

T1

C

T2

CI

Mover el carro a la posición 1 T1

T2

C

L1

B

Abrir la compuerta B

T2

C

T2


AL

P_E

AL

Página - 25 -

8

0V


B

C

+24V

CD

0V

CD

+24V

CI

0V

CI

+24V

V1

0V

V1

11

cd

9 12

BANDA 0V

B

+24V

C

0V

C

10

ci 13

C

+24V

CD

0V

CD

+24V

CI

0V

CI

+24V

V1

0V

V1

11

+24V

AL

0V

AL

cd

+24V

AL

0V

AL

12

ci 13

EV

14

Alarma

Página - 26 -

EV

14

Alarma

En PLC´S queda:


Página - 27 -

2.2.2 SECUENCIA DE GRÚA Diagrama de control

Arranque de la grua (sube el brazo) 1

17 3

7 8 9 BLOQUEO_A

P

A

12

AU

P

5

BLOQUEO_A

AU

GB

BP

16

15

AU 4

PE

2

T1

BLOQUEO_A

SB

DP

Giro de brazo 180°

2

AU

BP

13

T1

14

GB

DP

GB

Baja la pluma

3

AU

T1 BP

BP

DP

Regreso de la grua a su posición original

4

AU

DP

T1

AU

T1

DP T1

AU

T1

Levanta la pluma PFP

BB

LP

RGB

PLP

Regreso del giro

5

AU

T1

PFP

PRGB

BB

GB

RGB

RGB

Baja el brazo

6

AU

T1

GB

PBB

PFP

BB

BB

Fin del sistema

1

AU

FS

T1 PFP

P

1

PE

FS

PT

PT PLP

PT

PRGB

PT

PBB

PT

PFP

PT

Página - 28 -


18

SB

subir brazo 0V

SB

+24V

GB

19

giro brazo 0V

+24V

GB

BP

20

bajar pluma 0V

+24V

BP

LP

21

levantar pluma 0V +24V

LP RGB

22

regresar giro 0V +24V

RGB BB

23

bajar brazo 0V

+24V

BB

FS

24

fin proceso 0V

FS

Página - 29 -

En PLC´S queda:


2.2.3 SEMAFORO Diagrama de control Arranque y paro del sistema 1

3

P

6

ARRANQUE

AL

7

8

AU

AU

Encendido de la lámpara 1 AU

4 AU2

V

5

R

A

T1


T1

V

A

T2 V


T2

A

T3

+24V

9

R T3

A

Lámpara 1 0V

R

+24V

V


AL

PE

10

AL

Lámpara 2 0V

V

+24V

A


R

9

11

Lámpara 3

Lámpara 1 0V

R

+24V

V

0V

+24V

10

A

AL

Lámpara 2 0V

+24V

V

Alarma 0V

11

A

Lámpara 3 0V

+24V

0V

A

AL

AL

12

12

Página - 31 Alarma -

AL

En PLC´S queda:


2.3 PRÁCTICAS 2.3.1 PRÁCTICA 1: CONTROL DE ENCENDIDO/APAGADO DE UN FOCO POR MEDIO DE UN RELEVADOR Introducción. Esta práctica representa un control bastantemente sencillo, la cual consta del encendido de un foco por medio de un relevador. En los diagramas realizados podemos encontrar el diagrama de control en el cual están los elementos que tienen por objetivo controlar el sistema; y el diagrama de fuerza se representa la transferencia de energía. Finalmente con el diagrama de control podemos ver como se debe de llevar a cabo la instalación eléctrica del sistema. Para una mayor seguridad, una simulación en un programa, en este caso FluidSIM, serviría para corroborar que no hay un corto circuito o un circuito abierto. Objetivo “El alumno será capaz de llevar a cabo el control de encendido/apagado de un foco” Marco Teórico. Relevadores El relé o relevador, es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios os que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Se denominan os de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina del relé es alimentada y os de reposo a los cerrados en ausencia de alimentación de la misma. De este modo, los os de un relé pueden ser normalmente abiertos, NA o NO, Normally Open por sus siglas en inglés, normalmente cerrados, NC, Normally Closed, o de conmutación. La lámina central se denomina lámina inversora o de os inversores o de conmutación que son los os móviles que transmiten la corriente a los os fijos. -Los os normalmente abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de os es ideal

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para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos. -Los os normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos os se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado. -Los os de conmutación controlan dos circuitos: un o NA y uno NC con una terminal común. Desarrollo de la práctica Material 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Relevador CA 110v Multímetro Botonera Socket con foco Clavija con punta Cables banaba-banana

Procedimiento 1) Checar la continuidad: verificar con el multímetro que los os del pulsador y del relé funcionen correctamente 2) Conectar el diagrama de control

3) Conectar el diagrama de fuerza

4) Revisar de manera visual si las conexiones son las apropiadas. Energizar el circuito y controlar el encendido y apagado del foco.

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Resultados El control de encendido/apagado del foco se llevó a cabo satisfactoriamente. Conclusiones y Recomendaciones Jorge Geovani Respecto a la práctica: Ésta práctica fortaleció nuestros conocimientos ya que al ser la primera, pudimos ver físicamente lo aprendido en clase Respecto a los equipos y materiales: El laboratorio de electrónica se encuentra bien equipado Respecto al personal del laboratorio: Es amable y atento Respecto al profesor: Nos fue de mucho apoyo durante la práctica Respecto a la actuación propia y compañeros: El trabajo en equipo fue equitativo Respecto a la experiencia adquirida: Es poco aun, pero irá tomando mas forma Eduardo Respecto a la práctica: Cumplimos de forma satisfactoria y rápida con la práctica Respecto a los equipos y materiales: Nos prestaron todo el equipo necesario para realizar nuestra práctica. Respecto al personal del laboratorio: Fue amable con nosotros Respecto al profesor: Nos ayudo con las dudas durante la práctica Respecto a la actuación propia y compañeros: Fuimos un verdadero equipo Respecto a la experiencia adquirida: Nos fue de mucha utilidad realizar ésta práctica en cuanto a la experiencia que obtuvimos Migue Parrales

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Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material fue de un uso fácil y se encontraba en buenas condiciones. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien, amable como siempre. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos en equipo y por igual en la realización de la práctica Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase. En FluidSIM queda: Diagrama de fuerza

Diagrama de control

Paro y arranque del sistema 1 P

2

3

A

4

5

AL

B1

+24V

B1

0V

B1

7

6

Motor

B1 +24V

AL

8


PE

Alarma AL 0V

AL

AL

En PLC´S queda:


Referencias Bibliográficas y de Internet 1) 2) 3)

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/AC_motor http://www.idoub.com/doc/6231005/Todos-Los-Diagramas http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9 Página - 36 -

2.3.2 PRÁCTICA 2: ARRANQUE Y PARO DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA Introducción El arranque y paro de un motor es una práctica sencilla en la cual se aplican relevadores y por su puesto el tipo de motores que en este caso es un motor de CA y un relevador de CA y a 110v. Objetivo “El alumno será capaz de llevar a cabo el control de arranque y paro de un motor CA” Marco Teórico. Motores Un motor es la parte de una máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:    

Motores térmicos. Motores de combustión interna. Motores de combustión externa. Motores eléctricos.

Motor de CA es un motor eléctrico que funciona con corriente alterna. Consiste en dos porciones básicas, un exterior inmóvil estator teniendo bobinas provistas de la corriente de la AC para producir un campo magnético que rota, y un interior rotor unido al eje de salida que es dado un esfuerzo de torsión por el campo que rota. Hay dos tipos de motores de AC, dependiendo del tipo de rotor usado.  Motor síncrono, que rota exactamente en la frecuencia de fuente o un submúltiplo de la frecuencia de fuente. El campo magnético en el rotor es generado por la corriente entregada con los anillos conectados o por un imán permanente.  Motor de inducción, que da vuelta levemente más lenta que la frecuencia de fuente. El campo magnético en el rotor de este motor es creado por inducido actual. Inducido

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Relevadores El relé o relevador, es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios os que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Se denominan os de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina del relé es alimentada y os de reposo a los cerrados en ausencia de alimentación de la misma. De este modo, los os de un relé pueden ser normalmente abiertos, NA o NO, Normally Open por sus siglas en inglés, normalmente cerrados, NC, Normally Closed, o de conmutación. La lámina central se denomina lámina inversora o de os inversores o de conmutación que son los os móviles que transmiten la corriente a los os fijos.  Los os normalmente abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de os es ideal para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos.  Los os normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos os se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado.  Los os de conmutación controlan dos circuitos: un o NA y uno NC con una terminal común. Relé de corriente alterna Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los os. Es decir, los os de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los os para que no oscilen.

Desarrollo de la Práctica. Material.

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Multímetro. Socket con foco. Motor trifásico CA. Puntas banana-banana. Botonera. 1 Relé CA 110V 2 clavijas con punta.

Procedimiento

1) Verificar con el multímetro que los os del pulsador y del relé funcionen correctamente. Esto es a manera de poder utilizar solamente las conexiones que se encuentran en buen estado. 2) Construir el diagrama de control y fuerza.

Diagrama de control

Diagrama de fuerza

3) Llevar a cabo la instalación eléctrica del foco utilizando 220 V como voltaje para el encendido del foco. La conexión de control se realizara con corriente directa utilizando una fuente que nos proporciones esta. Utilizando un voltaje directo de 24 V, como se muestra en la figura.

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Resultados El control de encendido/apagado tanto del foco como el del motor se llevaron a cabo satisfactoriamente. Conclusiones y Recomendaciones Jorge Giovanni Respecto a la práctica: Nos costó trabajo, pero logramos concluir con la práctica Respecto a los equipos y materiales: Los materiales que nos prestaron fueron suficientes Respecto al personal del laboratorio: Amable y atento Respecto al profesor: Resolvió todas nuestras dudas Respecto a la actuación propia y compañeros: Trabajamos equitativamente Respecto a la experiencia adquirid: aprendimos algo nuevo sobre el control de motores eléctricos Gerónimo Márquez Martines Respecto a la práctica: Nos fue de mucha utilidad realizar la práctica para reforzar nuestros conocimientos Respecto a los equipos y materiales: Tuvimos el material necesario Respecto al personal del laboratorio: Fue atento Respecto al profesor: Nos apoyo con nuestras dudas Respecto a la actuación propia y compañeros: Trabajamos en equipo, todos por igual Respecto a la experiencia adquirida: Fue muy provechosa ésta práctica Miguel Angel Parrales Luna

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Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos mucho y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material fue de un uso fácil y se encontraba en buenas condiciones. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien y fue amable. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos bien en esta práctica involucrándonos y aprendiendo. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase. En FluidSIM queda: Arranque y paro del motor trifasico +24V 1

2

P

3 A

4

5 6

7

B

AL

9

10

B

11

12 13

8 B

Motor

B 0V

B

Alarma y aplicación del freno dinámico P

AL

PE

+24V

14

AL

AL

Alarma AL

T1

FD 0V

AL

+24V

FD

T1 15

Freno dinámico 0V

En PLC´S quedaría:


FD

Referencias Bibliográficas y de Internet 1) http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/AC_motor 2) http://www.idoub.com/doc/6231005/Todos-Los-Diagramas 3) http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9

2.3.3 PRÁCTICA 3: ARRANQUE Y PARO DE UN MOTOR CD Introducción. El arranque y paro de un motor es una práctica sencilla en la cual se aplican relevadores y por su puesto el tipo de motores que en este caso es un motor de CD. Objetivo “observar el comportamiento de un motor eléctrico” Marco Teórico. Los motores eléctricos de corriente continua son el tema de base que se amplía en el siguiente trabajo, definiéndose en el mismo los temas de más relevancia para el caso de los motores eléctricos de corriente continua, como lo son: su definición, los tipos que existen, su utilidad, distintas partes que los componen, clasificación por excitación, la velocidad, la caja de bornes y otros más. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria. Su fácil control de posición, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la electrónica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios más accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvías) o de precisión (máquinas, micro motores, etc.)

FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS

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En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André Ampere observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor. El movimiento giratorio de los motores de C.C. se basa en el empuje derivado de la repulsión y atracción entre polos magnéticos. Creando campos constantes convenientemente orientados en estator y rotor, se origina un par de fuerzas que obliga a que la armadura (también le llamamos así al rotor) gire buscando "como loca" la posición de equilibrio.

Utilización de los motores de corriente directa [C.D.] o corriente continua [C.C.] Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo número de polos y el mismo número de carbones. Los motores de CD pueden ser de tres tipos: 

SERIE



PARALELO Página - 43 -



COMPOUND

Desarrollo de la Práctica. Equipo y Material 1. 2. 3. 4. 5.

Multímetro Relevador Botonera Motor trifásico Cables banana-banana

Procedimiento

1) 2) 3) 4)

Organizar el material que se utilizara a lo largo de la práctica. Checar la continuidad de la botonera Checar que los os del relevador funcionen de manera correcta Conectar el diagrama de control y posteriormente el diagrama de fuerza.

Diagrama de control.

Diagrama de fuerza.

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5) Realizar el arranque y paro del motor para observarlo físicamente. Resultados Los resultados de esta práctica fueron satisfactorios, puesto que el sistema si funciono como se estableció en el simulador. Gerónimo Márquez Martínez Respecto a la práctica: Nuevamente, reforzó nuestros conocimientos Respecto a los equipos y materiales: Completo el material, aunque algunos elementos en mal estado Respecto al personal del laboratorio: Amable y Dispuesto Respecto al profesor: Atento para resolver dudas y apoyarnos Respecto a la actuación propia y compañeros: Fue un buen trabajo en equipo Respecto a la experiencia adquirida: Poco a poco vamos avanzando para completar los conocimientos necesarios sobre automatización Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica: Nos ayudó a reforzar los conocimientos adquiridos durante la clase Respecto a los equipos y materiales: Pudimos realizar la práctica con todos los materiales que necesitábamos. Respecto al personal de laboratorio y profesor: Amables, atentos y serviciales Respecto a la actuación propia y compañeros: Me acomodé trabajando con éste equipo Respecto a la experiencia adquirida: Fue satisfactorio realizar ésta práctica y ver físicamente lo aprendido en clase. Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica: En la práctica realizada comprendí lo visto en la clase. Respecto a los equipos y materiales. El material que se utilizo era conocido, y fácil de manejar. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien y fue amable.

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Respecto al profesor. Estuvo revisando las conexiones que realizamos antes de arrancar el motor. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos bien. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se comprendió lo visto en clase. En FluidSIM quedaría: Arranque y parao de un motor +24V

1 PARO

2

3

A

4

5

B1

AL

B1

8

9

6 7

B1

Motor

B1 0V

B1

Alarma y aplicación del freno dinámico P

AL

PE

+24V

AL

AL

10

Alarma 0V

AL



Referencias Bibliográficas http://www.monografias.com/trabajos74/motores-corriente-directa/motores-corriente-directa.shtml http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua http://www.slideshare.net/eagle07/motores-de-cd

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2.3.4 PRÁCTICA 4: INVERSION DE GIRO CON INTERRUPTOR DE MOTOR Introducción. El funcionamiento de un motor es sencillo de entender, ya que se aprendió en las prácticas anteriores, ahora es saber cómo funciona la inversión de giro de un motor con interruptor de tambor.

Objetivo “Realizar y observar el funcionamiento de giro del motor con interruptor de tambor”

Marco Teórico. Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico que funciona con la fuerza centrífuga creada desde un eje de rotación, lo más común es que sea de un motor eléctrico o de un motor de gasolina. El interruptor se diseña para activar o para desactivar en función de la velocidad rotatoria del eje. Quizás el uso más común de interruptores centrífugos es con motores monofásicos o bifásicos de inducción. Aquí, el interruptor se utiliza para desconectar la bobina de arranque una vez que el motor se aproxime a su velocidad de funcionamiento normal. En este caso, el interruptor centrífugo consiste en pesos montados en el eje del motor y llevados cerca del eje por la fuerza del resorte. En el resto, las palancas unidas a los pesos presionan con una leve fricción una placa no conductora contra un conjunto de os eléctricos montados en la cubierta del motor, cerrando los os y conectando la bobina a la fuente de energía. Cuando el motor se aproxime a su velocidad de funcionamiento normal, la fuerza centrífuga supera la fuerza del resorte y los pesos oscilarán/balancearán hacia afuera, levantando la placa lejos de los os eléctricos. Esto permite que los os se abran y se desconecte la bobina de arranque de la fuente de energía; el motor entonces continúa funcionando únicamente con la corriente de su bobina de trabajo. Los motores que usan un interruptor centrífugo así, hacen un ruido/clic distinto cuando comienzan y cuando se detienen, debido a la apertura y cierre del interruptor centrífugo.

Desarrollo de la Práctica. Equipo y Material

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1. Multímetro 2. Cables banana-banana 3. Tablero 4.

Procedimiento 1) Checar que el tablero no tenga energía. 2) Realizar un puente entre el tablero 1 y 2, para satisfacer el número de conexiones que requerimos para la práctica.

3) Conectar de acuerdo al diagrama visto en clase.

4) Ajustar el interruptor de tambor.

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5) Antes de energizar, checar que este bien conectado. Diagrama de control.

Diagrama de fuerza.

6) Energizar el tablero y arrancar el sistema. Resultados Los resultados de esta práctica fueron satisfactorios, puesto que el sistema si funciono como se estableció en el simulador. Gerónimo Márquez Martínez Respecto a la práctica: Nuevamente, reforzó nuestros conocimientos Respecto a los equipos y materiales: Completo el material, aunque algunos elementos en mal estado Respecto al personal del laboratorio: Amable y Dispuesto Respecto al profesor: Atento para resolver dudas y apoyarnos Respecto a la actuación propia y compañeros: Fue un buen trabajo en equipo Página - 49 -

Respecto a la experiencia adquirida: Poco a poco vamos avanzando para completar los conocimientos necesarios sobre automatización Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica: Nos ayudó a reforzar los conocimientos adquiridos durante la clase Respecto a los equipos y materiales: Pudimos realizar la práctica con todos los materiales que necesitábamos. Respecto al personal de laboratorio y profesor: Amables, atentos y serviciales Respecto a la actuación propia y compañeros: Me acomodé trabajando con éste equipo Respecto a la experiencia adquirida: Fue satisfactorio realizar ésta práctica y ver físicamente lo aprendido en clase. Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica: En la práctica realizada comprendí lo visto en la clase respecto a los diagramas visto en clase y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material que se utilizo era conocido, sin embargo el tablero en el que se trabajó se veía un poco complicado, sin embargo a lo largo de la práctica se entendió el funcionamiento del tablero. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien y fue amable. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos y nos apoyó a revisar las conexiones. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos apoyándonos unos con otros al interpretar loas diagramas. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se comprendió lo visto en clase.

2.3.5 PRÁCTICA 5: INVERSION DE GIRO CON CONTROL Introducción. La práctica que se realizo es un donde se aprendió lo que es cambiar el sentido de giro de un motor mediante, el cambio de fase del motor trifásico que solo sería cambiar dos líneas y con eso se modificaría el sentido de giro. El material utilizado aunque ya es conocido por las practicas antes realizadas anteriormente, pero la forma de utilizarlos es lo más interesante de las practicas, el aprender la variada forma Página - 50 -

de su uso para los diferentes fines es lo más interesante que hemos aprendido, el ver que con unas simples modificaciones de la forma de conectar el material, nos da un gran panorama de opciones que cuando se nos presenten en la vida real podremos utilizarlos. La realización de prácticas nos da una pequeña experiencia y nos amplía el conocimiento sobre la eléctrica y electrónica. Objetivo. “Que el alumno sea capaz de realizar y comprender el inversor de giro con control de un motor eléctrico” Marco Teórico. El giro del motor trifásico será posible invertirlo cambiando las conexiones de línea de dos terminales cualesquiera del estator, ya que simultáneamente se cambia el sentido de giro del campo magnético giratorio. La inversión de giro es posible realizarla manual o automáticamente mediante ores. En este último caso el equipo de control está compuesto de dos ores. Se debe tener en cuenta que durante la conmutación tiene que intercalarse una pausa suficientemente extensa para que se extinga el arco en el aparato que desconecta antes de conectar el segundo aparato de maniobra. Para esto los ores deben estar enclavados eléctricamente y/o mecánicamente. Normalmente, en los inversores se utiliza un sistema muy simple de enclavamiento, el cual consiste en conectar en serie con la bobina de un or un o auxiliar normalmente cerrado del segundo or, y viceversa. Al propio tiempo, y con objeto de proporcionar una mayor seguridad al conjunto, el inversor puede disponer de un enclavamiento mecánico. A continuación se desarrollará un estudio sobre Inversores de giro automáticos, para el accionamiento de motores asíncronos trifásicos, exponiéndose, en primer lugar, la parte que hace referencia al circuito de fuerza y, a continuación, la del circuito de mando. Desarrollo de la Práctica. Equipo y Material

Botoneras

Puntas

Página - 51 -

Fuente

Multímetro

2 Relevadores

Motor

Procedimiento 1) Se realizó el circuito en el programa FluidSIM, para observar el funcionamiento de este.

2) Con el multímetro, verificar que los os del pulsado y el relevador funcionen correctamente 3) Realizar las conexiones eléctricas del sistema. Según el siguiente diagrama. Diagrama de control.

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Diagrama de fuerza.

Resultados Los resultados de esta práctica fueron satisfactorios, puesto que el sistema si funciono, con algunas dificultades yaqué las conexiones no estaban bien. Gerónimo Márquez Martínez Respecto a la práctica: Ésta práctica fortaleció nuestros conocimientos ya que al ser la primera, pudimos ver físicamente lo aprendido en clase Respecto a los equipos y materiales: El laboratorio de electrónica se encuentra bien equipado Respecto al personal del laboratorio: Es amable y atento

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Respecto al profesor: Nos fue de mucho apoyo durante la práctica Respecto a la actuación propia y compañeros: El trabajo en equipo fue equitativo Respecto a la experiencia adquirida: Es poco aun, pero irá tomando mas forma Miguel Angel Parales Luna Respecto a la práctica: Cumplimos de forma satisfactoria y rápida con la práctica Respecto a los equipos y materiales: Nos prestaron todo el equipo necesario para realizar nuestra práctica. Respecto al personal del laboratorio: Fue amable con nosotros Respecto al profesor: Nos ayudo con las dudas durante la práctica Respecto a la actuación propia y compañeros: Fuimos un verdadero equipo Respecto a la experiencia adquirida: Nos fue de mucha utilidad realizar ésta práctica en cuanto a la experiencia que obtuvimos Miriam Porras Juarez Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material fue de un uso fácil y se encontraba en buenas condiciones. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien, amable como siempre. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos en equipo y por igual en la realización de la práctica Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase.

En FluidSIM queda:

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Aranque y paro del sistema

1

2

P

3 AGD

4

5

AL

6 +24V

GD

GI

7

AL

Alarma

GD

Inversión del giro

AGI

0V

AL

+24V

FD

GI

GD

8

GI

Freno dinámico

Alarma y aplicación del freno dinámico AL

PE

P

0V

FD

AL

AL

T4

FD

T4

+24V

10 11

GD

13

14

15

+24V

GD

0V

GD

+24V

GI

0V

GI

9

GI

Motor con giro derecho

GD GI

0V

GD GI

16

Motor con giro izquierdo



Referencias Bibliográficas    

http://es.wikipedia.org/wiki/motor http://cot.galeon.com/enlaces1737111.html http://www.ledelec.com/prácticas/inversor-de-giro-de-motor-dc.html http://html.rincondelvago.com/inversor-de-giro-con-freno_1.html

2.3.6 PRÁCTICA 6: ARRANQUE SECUENCIAL DE DOS MOTORES Introducción. En esta práctica se introduce un elemento muy importante y usual en todos los sistemas de control, los “timers” o temporizadores. Este tipo de dispositivos es aplicado en casi todas las operaciones actuales porque permite la conexión y desconexión de elementos de un circuito en diferentes periodos establecidos por el . Antiguamente se empleaban sistemas electromecánicos para la realización de este tipo de operaciones, actualmente se emplean en máquinas PLC o en sistemas con microprocesadores. El cambio en el empleo de estos dispositivos se dio principalmente por su costo y tamaño, los equipos electromecánicos son mucho más caros y su construcción requiere de grandes espacios, por lo que en una instalación importante quitarían espacio vital. Por lo anterior este tipo de dispositivos ha ido perdiendo uso, pero su funcionamiento práctico opera dando los mismos resultados que los actuales. Para fines didácticos de ésta práctica se emplea un temporizador electromecánico en donde se explica su funcionamiento y conexión para la aplicación de retardos en el encendido, alimentación o activación de diferentes elementos. Objetivo “Conocer el sistema de conexión necesario para realizar el arranque de dos o más motores eléctricos en diferentes tiempos, sólo con presionar una vez el botón de encendido para la activación de todo el control de los dispositivos” Marco Teórico. Arranque Según el diccionario de la Real Academia de la Lengua Española, se define como arranque cualquier puesta en funcionamiento de algo. Hablando más en términos de control, es un dispositivo que pone en marcha otros elementos conectados a este [1]. Secuencia La secuencia es una serie o sucesión de cosas, pueden guardar cierta relación o no entre sí. Para términos de la práctica nos referimos a secuencia como la conexión o activación del arranque de diferentes motores monofásicos sin la necesidad de que el operador lo haga manualmente para cada uno de ellos. Página - 56 -

Temporizadores (Timers) Los temporizadores, como su nombre lo indica, son dispositivos que funcionan haciendo una operación después de pasar cierta cantidad de tiempo, en donde el tiempo puede ser ajustado de acuerdo al uso que se le quiera dar. Con éste tipo de aparatos podemos regular la conexión o desconexión de un circuito eléctrico. El temporizador es un tipo de relevador, la diferencia respecto a los relés normales es que sus os no cambian de posición instantáneamente. Algunos tipos de relevadores existentes son de tipo: térmico, electrónico, neumático y eléctrico. Los relevadores temporizados tienen dos clasificaciones principales: Pueden trabajar a la conexión y a la desconexión. Estos mismos deben alimentarse desde una conexión independiente. 1.- Temporizador a la conexión (ON Delay). Se habla de retardo a la conexión cuando el temporizador recibe tensión y pasa un tiempo hasta que conmutan los os. Es un relevador cuyo o de salida se conecta después de un cierto retardo a partir del instante de conexión de los bornes de su bobina a la red. El tiempo de retardo es ajustable mediante un potenciómetro o regulador frontal del aparato en caso de que sea electrónico. También se puede regular mediante un potenciómetro remoto que permita el mando a distancia. 2.- Temporizador a la desconexión (OFF Delay). Se habla de retardo a la desconexión cuando el temporizador, al momento que deja de recibir tensión, al pasar un tiempo conmuta sus os. Este relevador cuyo o de salida se conecta instantáneamente al aplicar la tensión de alimentación a los bornes de la bobina, al quedar sin alimentación el relé continuará conectado durante un tiempo, ajustado por el potenciómetro frontal o remoto, desconectándose al final de dicho tiempo [4]. Desarrollo de la Práctica. Equipo y Material 1.- Multímetro digital. 2.- Clavijas de punta como cables de conexión. 3.- Dos motores eléctricos monofásicos. 4.- Un relevador. 5.- Un relevador temporizador ON delay. 6.- Una fuente de alimentación.

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Procedimiento 1) Se realizó el circuito en el programa FluidSIM, para observar el funcionamiento de este.

2) Con el multímetro, verificar que los os del pulsado y el relevador funcionen correctamente 3) Realizar las conexiones eléctricas del sistema. Según el siguiente diagrama. Diagrama de control.

Diagrama de fuerza.

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Resultados Los resultados de esta práctica fueron satisfactorios, puesto que el sistema si funciono como se estableció en el simulador. Castro García Luis Enrique Respecto a la práctica: Respecto a los equipos y materiales Respecto al personal del laboratorio. Respecto al profesor. Respecto a la actuación propia y compañeros. Respecto a la experiencia adquirida. Gerónimo Márquez Martínez Respecto a la práctica: Respecto a los equipos y materiales Respecto al personal del laboratorio. Respecto al profesor. Respecto a la actuación propia y compañeros. Página - 59 -

Respecto a la experiencia adquirida. Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica: Respecto a los equipos y materiales Respecto al personal de laboratorio y profesor Respecto a la actuación propia y compañeros Respecto a la experiencia adquirida: Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica: la realización de esta práctica no fue muy complicada, simplemente seguimos los diagramas correspondientes. Respecto a los equipos y materiales: los motores que adquirimos y el resto del material era conocido y además el profesor nos explicó su funcionamiento. Respecto al personal de laboratorio y profesor: muy amable y siempre nos proporciona el material en buen estado. Respecto a la actuación propia y compañeros: el trabajo en equipo siempre funciona muy bien, ya que el apoyo es indispensable. Respecto a la experiencia adquirida: es muy buena, se comprende y analiza el funcionamiento de los motores realizando una comparación tanto teórica como práctica. En FluidSIM quedaría:

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Arranque y paro del sistema 1

2

P

3A

4

Arranca del motor 1 5

6

AL

B1

B1

7 +24V

8

B1

9

10

B1

T1 0V

B1

Arranca el motor 2 B2

T1

Alarma y aplicación del freno dinámico

+24V

0V

AL

B2

B2

AL

+24V

11

AL

PE

P

Motor 1

B2

14

Motor 2 Alarma 0V

AL



Referencias Bibliográficas http://www.elmundo.es/diccionarios/ http://www.monografias.com/trabajos35/temporizadores/temporizadores.shtml http://html.rincondelvago.com/temporizadores-electricos. http://html.rincondelvago.com/temporizadores-electricos.

Página - 61 -

12

13

CAPÍTULO III: ELECTROVÁLVULAS Y SENSORES 3.1 EJERCICIOS

3.1.1 EJERCICIO DE CLASE 1 Se requiere automatizar un proceso etiquetado en el que sigue la siguiente secuencia: -Al presionar el botón de arranque sale el pistón 1 sujetando la pieza. La salida será lenta. -Al salir completamente el pistón 1 sale el pistón 2 etiquetando la pieza. -Al ser etiquetada la pieza (salir completamente el pistón 2) regresan los dos pistones simultáneamente. Realizar: a) Diagrama de tiempos o diagrama de espacio-fase b) Diagrama neumático c) Diagrama eléctrico NOTAS o Considerar un compresor de 10 bar y el sistema trabaja a una presión de 6 bar. o Pistón 1 de simple efecto o Pistón 2 de doble efecto o Controlado por electroválvulas con retorno en el pistón 1 eléctrico y en el pistón 2 por resorte. o Considerar 2 limites por pistón Diagrama de tiempos

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Diagrama de Neumático L1

L2 L4

30%

L3

2

4

EV1

EV2 1

2

EV3

3

5

3 1

Diagrama de Eléctrico Arranque y salida del piston 1 1

2 L1

L3

EV1

Salida del pistón 2 L2

L4

EV3

Retorno de los pistones simultaneamente EV2

L4



Página - 63 -

3.1.2 EJERCICIO DE CLASE 2 Se requiere automatizar un proceso etiquetado en el que sigue la siguiente secuencia: Al presionar el botón de arranque sale el pistón 1 sujetando la pieza. La salida será lenta. Al salir completamente el pistón 1 sale el pistón 2 etiquetando la pieza. Al ser etiquetada la pieza (salir completamente el pistón 2) regresan los dos pistones simultáneamente. Realizar: d) Diagrama de tiempos o diagrama de espacio-fase e) Diagrama neumático f) Diagrama eléctrico NOTAS o Considerar un compresor de 10 bares y el sistema trabaja a una presión de 6 bares. o Pistón 1 de simple efecto o Pistón 2 de doble efecto o Controlado por electroválvulas con retorno en el pistón 1 por resorte y en el pistón 2 eléctrico. o Considerar 2 limites por pistón Diagrama de tiempos

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L2 L4

30%

L3

2 EV1

4

2

5

3

EV3 1

3

EV4

1

Diagrama de Eléctrico

1

Arranque del sistema/ accionaminero de la EV1 P

2

3

A

L4

AU

4

EV1

AU

Accionamiento de la EV3 L2

L4

EV3

Accionamiento de la EV4 L4



Página - 65 -

EV4

5

3.1.3 EJERCICIO DE CLASE 3 Se requiere automatizar un proceso etiquetado en el que sigue la siguiente secuencia: Al presionar el botón de arranque sale el pistón 1 sujetando la pieza. La salida será lenta. Al salir completamente el pistón 1 sale el pistón 2 etiquetando la pieza. Al ser etiquetada la pieza (salir completamente el pistón 2) regresan los dos pistones simultáneamente. Realizar: g) Diagrama de tiempos o diagrama de espacio-fase h) Diagrama neumático i) Diagrama eléctrico NOTAS o Considerar un compresor de 10 bares y el sistema trabaja a una presión de 6 bares. o Pistón 1 de simple efecto o Pistón 2 de doble efecto o Controlado por electroválvulas con retorno en el pistón 1 eléctrico y en el pistón 2 eléctrico. o Considerar 2 limites por pistón Diagrama de tiempos

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L2 L4

30%

L3

2 EV1

EV2 1

4

2

5

3

EV3

3

EV4

1

Diagrama de Eléctrico 1

4 P

2

3

A

AU

AU

AU

L1

L2

L3

L4

L3

L4



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EV1

EV3

EV2

EV4

3.1.4 EJERCICIO 2-A. Considerar un sistema neumático con un pistón de doble efecto, un botón pulsador accionará la salida; al salir completamente, activará la salida de un pistón de simple efecto, al efectuarse la salida completamente del pistón de simple efecto regresará el pistón de doble efecto cuando y cuando regrese éste (pistón de doble efecto), regresará el de simple efecto con las siguientes combinaciones y arreglos: a) Electroválvula del pistón de doble efecto con retorno por resorte y electroválvula del pistón de simple efecto con retorno por resorte.

NOTA: el desplazamiento de los pistones deberá ser lento Diagrama de tiempos


L2

4

2

1

3

EV1

L4

45%

45%

L1

2 EV3

Página - 68 -

1

3

Diagrama de Eléctrico Arranque y paro del sistema

1 P

2

A

3 4

R

5 AU

AU

Acciona la salida del pistón 1 AU

R

EV1

Acciona la salida del pistón 2 AU

L4

R

R

Retorno de los pistones AU

EV3

L2



Página - 69 -

3.1.5 EJERCICIO 2-B. Considerar un sistema neumático con un pistón de doble efecto, un botón pulsador accionará la salida; al salir completamente, activará la salida de un pistón de simple efecto, al efectuarse la salida completamente del pistón de simple efecto regresará el pistón de doble efecto cuando y cuando regrese éste (pistón de doble efecto), regresará el de simple efecto con las siguientes combinaciones y arreglos: b) Electroválvula del pistón de doble efecto con retorno eléctrico válvula del pistón de simple efecto con retorno por resorte. NOTA: el desplazamiento de los pistones deberá ser lento

Diagrama de tiempos 0

Denominación del componente Marca

2

4

6

8

10

12

14

100 80 Cilindro doble ef ecto

60 40 20 mm 50 40

Cilindro de simple ef ecto

30 20 10 mm


L3

4

2

1

3

EV1

L4

45%

45%

L1

2 EV2

Página - 70 -

EV3 1

3


1 2

3

4

5

6

L1

7

8 AU

Salida del pistón 1

AU

EV1

R

Retorno del pistón 1 AU

R

L4 R

Salida del pistón 2 AU

EV3

L2


L4 R2



Página - 71 -

R2

EV2

3.1.6 EJERCICIO 2-C. Considerar un sistema neumático con un pistón de doble efecto, un botón pulsador accionará la salida; al salir completamente, activará la salida de un pistón de simple efecto, al efectuarse la salida completamente del pistón de simple efecto regresará el pistón de doble efecto cuando y cuando regrese éste (pistón de doble efecto), regresará el de simple efecto con las siguientes combinaciones y arreglos: c) Electroválvula del pistón de doble efecto con retorno por resorte y electroválvula del pistón de simple efecto con retorno eléctrico. NOTA: el desplazamiento de los pistones deberá ser lento Diagrama de tiempos 0


5

10

15

20


60 40 20 mm 50 40


30 20 10 mm


L3

4

2

1

3

EV1

L4

45%

45%

L1

2 EV3

Página - 72 -

EV4 1

3

Diagrama de Eléctrico 1

8


3 4

5

6

AU

L1

7

AU

Salida del pistón 1 EV1

R R

L4 R


EV3

L2

Retorno de los pistones simultaneamente AU

L4

AU2

AU2



Página - 73 -

EV4

3.1.7 EJERCICIO 2-D. Considerar un sistema neumático con un pistón de doble efecto, un botón pulsador accionará la salida; al salir completamente, activará la salida de un pistón de simple efecto, al efectuarse la salida completamente del pistón de simple efecto regresará el pistón de doble efecto cuando y cuando regrese éste (pistón de doble efecto), regresará el de simple efecto con las siguientes combinaciones y arreglos: d) Electroválvula del pistón de doble efecto con retorno eléctrico y electroválvula del pistón de simple efecto con retorno eléctrico. NOTA: el desplazamiento de los pistones deberá ser lento Diagrama de tiempos 0


2

4

6

8 10 12 14 16 18


60 40 20 mm 50 40


30 20 10 mm


L3

4

2

1

3

EV1

L4

45%

45%

L1

2 EV2

Página - 74 -

EV3

EV4 1

3


1 2

3

4

5

AU

7

6 L1

AU

Salida del pistón 1 EV1

R

Retorno del pistón 1 R

EV4

L4 R


EV3

L2


L4

AU2

AU2

PROGRAMA FLUIDSIM

Página - 75 -

EV2

3.1.8 DOS COMPRESORES DE AIRE Se requiere el siguiente sistema neumático: 2 compresores de aire, uno de 12 bar y otro de 10 bar alimentan a un control neumático de un motor, que invierte el giro con doble accionamiento eléctrico y trabaja a una presión de 4.5 bar. NOTAS:    

Se requiere que todas las válvulas también contengan accionamiento manual. Se requiere de un botón de encendido del sistema y paro. Uno de los compresores es respaldo del sistema. La salida de cualquiera de los compresores deberá de ser manual con válvula 2/2 accionamiento manual con enclavamiento (no olvidar incluir válvula selectora).

Diagrama de Tiempos 0


5

10

15

20

25

>

Motor neumático

0

<

Diagrama de Control

arranque y paro del sistema 1

2

P

A

3

5

AU

AU

accionamiento de EV1-giro derecha EV_1

AU

EV_2

R2

EV1

accionamiento de EV2-giro izquierda EV_2

AU

EV_1

EV2

accionamiento de EV3-conexión de aire al motor A

EV3

accionamiento de EV3-desconex. de aire al motor P

EV4

Página - 76 -

6

Diagrama Neumático

4

2

5

3

EV1

EV2

1 2 EV3

EV4 1 2 1

1

2

2

1

1

Programa para PLC


Página - 77 -

3.1.9 SISTEMA NEUMÁTICO Considerar un sistema neumático con un pistón de doble efecto, un botón pulsador accionara su salida; al salir completamente, activara la salida de un pistón de simple efecto, al efectuarse esta, debe regresar el pistón 1 y al regresar este regresa el pistón 2. NOTAS:  Deberá tener indicación de presión en cada nodo.  La salida de los pistones deberá ser lento.  En caso de falla del compresor principal deberá activar otro compreso (sensor de presión)  La salida de cualquiera de los compresores deberá de ser manual con válvula 2/2 accionamiento manual con enclavamiento (no olvidar incluir la válvula selectora). Diagrama de tiempos 0


5

10

15

20

25

30


60 40 20 mm 50 40


30 20 10 mm

Página - 78 -

35

Diagrama de Control

1

2

P

3

A

4

5

R3

AU

AU

accionamiento de EV1 AU

EV1

R2

bloqueo de EV1 AU

R2

L4 R2


L1

EV3

L2


EV4

L1

accionamiento EV4 paro emerg. P AU

R2

R3

L3

activación compresor auxiliar AU

EV5

C

desactivación compresor auxiliar AU

EV6

C

Diagrama Neumático L3

40%

L2

40%

L1

L4

2 4

2

EV3

EV4 1

3

EV1 5

3

C

1

2 1

1

2

2 EV5

1

EV6 1

Página - 79 -

6

En PLC’s queda:


Página - 80 -

3.2 SENSORES 3.2.1 EJERCICIO DE CLASE 1 Realizar un proceso el cual cuente con lo siguiente: -Un botón de arranque y paro del sistema. -Un pistón de simple efecto. -Este proceso deberá contar un sensor magnético En el proceso se deberá de accionar el pistón a través del sensor magnético y su retorno será con una electroválvula con retorno eléctrico. Diagrama de tiempos 0


5

10

15

100

80

60

Cilindro doble ef ecto

40

20

mm

Diagrama de Neumático SEN2

35%

SEN1

4

2

5

3

EV1

EV2

1

2 1

1

Página - 81 -

20

25

Diagrama de Eléctrico


2

3

AU

AU

Salida del piston EV1

Retorno del pistón EV2 SEN2

Sensor magnetico

PROGRAMA FLUIDSIM

Página - 82 -

3.2.2 EJERCICIO DE CLASE 2 Detallar el proceso electro neumático; así como la descripción de la secuencia, sin omitir ninguna información, de tal forma que cualquiera que lea el texto lo pueda reproducir exactamente. Se quiere tener la automatización de un sistema electro neumático que cumpla la siguiente secuencia:    

Debe tener botón de arranque y paro del sistema. Al presionar el botón de arranque se activara el sensor 1. Deberá contar con otro botón de arranque con el cual se activara la electroválvula Y1 que permitirá la salida del pistón 1. Al término de la salida del pistón 2 se activara el sensor 2, a su vez la electroválvula Y3, que permitirá la salida del pistón 1. Al salir completamente el pistón 1 retornara simultáneamente con el pistón 2.

NOTAS: o o o

Abra una lámpara por sensor, la cual indicara el accionamiento de este. El pistón 1, será de simple efecto, con una electroválvula con retorno por resorte. El pistón 2, será de doble efecto, con una electroválvula con retorno eléctrico.

Diagrama de tiempos 0


5


60 40 20 mm 50 40


30 20 10 mm

Página - 83 -

10

15

20

25

30

Diagrama de Neumático Arranque y paro del sistema 1

2

3

7

AU

AU

Inicio de secuencia 4

Y1

5

SEN1

Salida del piston 1

Y3

SEN2

Salida del piston 2 SEN3

Retorno simultaneo de los pistones Y2

SEN4

Página - 84 -

Diagrama de Eléctrico SEN3

SEN4

SEN1

SEN2

40%

30% 4

2

5

3

2 Y1 Y3 1

3

PROGRAMA FLUIDSIM

Página - 85 -

Y2

1

3.3 PRÁCTICAS 3.3.1 ETIQUETADORA Introducción. La práctica que se realizo es utilizando electroválvulas, pistones, la unidad de mantenimiento, compresores…. De esta forma se observó el comportamiento de todos estos componentes y además de los límites que se le aplicaron dentro del banco neumático. Objetivo. “Que el alumno sea capaz de realizar y comprender a conectar los pistones con las electroválvulas” Marco Teórico. Cilindros neumáticos Los cilindros neumáticos son, por regla general, los elementos que realizan el trabajo. Su función es la de transformar la energía neumática en trabajo mecánico de movimiento rectilíneo, que consta de carrera de avance y carrera de retroceso. Generalmente, el cilindro neumático está constituido por un tu circular cerrado en los extremos mediante dos tapas, entre las cuales desliza un émbolo que separa dos cámaras. Al émbolo va unido un vástago que, saliendo a través de una o ambas tapas, permite utilizar fuerza desarrollada por el cilindro en virtud de la presión del fluido actuar sobre las superficies del émbolo. Los dos volúmenes de aire en que queda dividido el cilindro por émbolo reciben el hombre de cámaras. Si la presión de aire se aplica en la cámara posterior de un cilindro, el émbolo y el vástago se desplazan hacia adelante (carrera de avance). Si la presión de aire se aplica en la cámara anterior del cilindro, el desplazamiento se realiza en sentido inverso (carrera de retroceso). Existen diferentes tipos de cilindros neumáticos. Según la forma en que se realiza el retroceso del vástago, los cilindros se dividen en dos grupos: -Cilindros de simple efecto. -Cilindros de doble efecto. Pistón de simple efecto: El cilindro de simple efecto sólo puede realizar trabajo en un único sentido, es decir, el desplazamiento del émbolo por la presión del aire comprimido tiene lugar en un solo sentido, pues el retorno a su posición inicial se realiza por medio de un muelle recuperador que lleva el cilindro incorporado o bien mediante la acción de fuerzas exteriores. En la práctica existen varios tipos. los más empleados son los cilindros de émbolo. El movimiento, de trabajo es efectuado por el aire a presión que obliga a desplazarse al embolo comprimiendo el muelle y, al desaparecer la presión, el muelle hace que regrese a su primitiva posición de reposo. Por eso los cilindros de simple efecto se utilizan cuando el trabajo debe realizarse en una sola dirección. Hay que tener presente que existe aire a la presión atmosférica en la cámara opuesta, pero puede escaparse a la atmósfera a través de un orificio de escape.

Página - 86 -

Según la disposición del muelle, los cilindros de simple efecto pueden aplicarse para trabajar a compresión (vástago recogido en reposo y muelle en cámara anterior), o para trabajar a tracción (vástago desplazado en reposo y muelle en cámara posterior). Mediante el resorte recuperador incorporado, queda limitada la carrera de los cilindros de simple efecto; por regla general la longitud de la carrera no supera los 100 mm. Por razones prácticas, son de diámetro pequeño y la única ventaja de estos cilindros es su reducido consumo de aire, por lo que suelen aplicarse como elementos auxiliares en las automatizaciones.

Pistón de doble efecto: Al decir doble efecto se quiere significar que tanto el movimiento de salida como el de entrada son debidos al aire comprimido, es decir, el aire comprimido ejerce su acción en las dos cámaras del cilindro, de esta forma puede realizar trabajo en los dos sentidos del movimiento. El campo de aplicación de los cilindros de doble efecto es mucho más extenso que el de los cilindros de simple efecto; incluso si no es necesario ejercer una fuerza en los dos sentidos, el cilindro de doble efecto es preferible al cilindro de simple efecto con muelle de retorno incorporado. El cilindro de doble efecto se construye siempre en forma de cilindro de émbolo y posee dos tomas para el aire comprimido situadas a ambos lados del émbolo. Al aplicar aire a presión en la cámara posterior y comunicar la cámara anterior con la atmósfera a través de una válvula, el cilindro realiza carrera de avance. La carrera de retroceso se efectúa introduciendo aire a presión en cámara anterior y comunicando la cámara posterior con la atmósfera, igualmente a través de una válvula para la evacuación del aire contenido en esa cámara de cilindro. Para una presión determinada en el circuito, el movimiento de retroceso en un cilindro de doble efecto desarrolla menos fuerza que el movimiento de avance, ya que la superficie del émbolo se ve ahora reducido por la sección transversal del vástago. Normalmente, en la práctica no requieren fuerzas iguales en los dos movimientos opuestos. Los cilindros de doble efecto pueden ser: -Sin amortiguación. -Con amortiguación. En la práctica, el empleo de unos u otros depende de factores como carga y la velocidad de desplazamiento. Por ejemplo, cuando la carga viene detenida por topes externos pueden aplicarse los cilindros si amortiguación. Sin embargo, cuando la carga no viene detenida por tales topes se de recurrir a la utilización de los cilindros con amortiguación. Los cilindros de doble efecto presentan las siguientes ventajas sobre los cilindros de simple efecto: -Posibilidad de realizar trabajo en los dos sentidos. -No se pierde fuerza para comprimir el muelle. -No se aprovecha toda la longitud del cuerpo del cilindro con carrera útil.

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Por el contrario, tienen el inconveniente de que consumen doble cantidad de aire comprimido que un cilindro de simple efecto.

Electroválvula: Una electroválvula es una válvula electromecánica, diseñada para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería. La válvula está controlada por una corriente eléctrica a través de una bobina selenoidal.

Desarrollo de la Práctica. Equipo y Material Tablero de neumática Un pistón de simple efecto Un pistón de doble efecto Electroválvulas: 3/2 y 5/2 Compresor Dos límites de carrera

Procedimiento 1) Se realizó el circuito en el programa FluidSim, para observar el funcionamiento de este.

Página - 88 -

L1

L2 L3

L4

Arranque y salida del piston 1 1

2

30%

L1

L3

EV1

Salida del pistón 2 L2 2 EV1

EV2 1

3

4

2

5

3

L4

EV3

Retorno de los pistones simultaneamente

EV3

1

L4

EV2

2) Realizar las conexiones correctamente entre las electroválvulas y sus respectivos pistones. 3) Checar que las conexiones estén bien, además de checar que el compresor funcione con la cantidad de fluido que se necesita. 4) Observar si el comportamiento de los pistones son los mismos que en el simulador.

Resultados Los resultados de esta práctica fueron satisfactorios, puesto que el sistema si funciono como debería de ser, con algunas dificultades yaqué las conexiones no estaban bien, había pequeñas fugas de aire debido a que las mangueras que se utilizaron estaban desgastadas de un extremo. Miguel angel Parrales Luna Respecto a la práctica: Fue interesante e hecho de que fue una práctica grupal Respecto a los equipos y materiales: los equipos están en un buen estado, es decir, su funcionamiento es el correcto, sin embargo las mangueras eran las que nos causaron un poco de dificultades para observar el resultado de las conexiones. Respecto al personal del laboratorio: muy amable y con la disposición de atender de lo mejor. Respecto al profesor: estuvo con nosotros en toda la práctica y en el momento en que nos llegábamos a atrasar con algo él estaba ahí para apoyarnos de la mejor forma. Respecto a la actuación propia y compañeros: fue la más satisfactoria ya que en poco tiempo terminamos la práctica, esto fue de vital importancia, por lo que nos indica que el trabajo en equipo fue provechoso. Página - 89 -

Respecto a la experiencia adquirida: una vez más aprendí sobre neumático y más que nada a conectar las electroválvulas.

Bibliografía http://www.guillesime.galeon.com/index_archivos/Page780.htm http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica7.htm

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CAPÍTULO IV: PLC´S 4.1EJERCICIOS 4.1.1 ESTACIONAMIENTO “A” Se desea tener el control automático de un estacionamiento con capacidad de n autos (10 autos) que tenga la siguiente secuencia: Al presionar el botón de arranque encenderá una lámpara luminosa que dice: “EN SERVICIO”, si el estacionamiento tiene cupo estará el brazo de bloqueo permitiendo el paso. Al llenarse el cupo el brazo bloqueara la entrada y mandara un aviso de cupo lleno. Se cuenta con dos sensores, uno para los autos que entran y el otro para los autos que salen. Hacer el ejercicio con la siguiente condición: a) Con operaciones aritméticas Diagrama en PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Página - 91 -

4.1.2 ESTACIONAMIENTO “B” Se desea tener el control automático de un estacionamiento con capacidad de n autos (10 autos) que tenga la siguiente secuencia: -Al presionar el botón de arranque encenderá una lámpara luminosa que dice: “EN SERVICIO”, si el estacionamiento tiene cupo estará el brazo de bloqueo permitiendo el paso. -Al llenarse el cupo el brazo bloqueara la entrada y mandara un aviso de cupo lleno. -Se cuenta con dos sensores, uno para los autos que entran y el otro para los autos que salen. Hacer el ejercicio con la siguiente condición: b) Con 2 contadores (uno para los autos que entran y otro para los autos que salen) Diagrama en PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

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4.1.3 ESTACIONAMIENTO “C” Se desea tener el control automático de un estacionamiento con capacidad de n autos (10 autos) que tenga la siguiente secuencia: -Al presionar el botón de arranque encenderá una lámpara luminosa que dice: “EN SERVICIO”, si el estacionamiento tiene cupo estará el brazo de bloqueo permitiendo el paso. -Al llenarse el cupo el brazo bloqueara la entrada y mandara un aviso de cupo lleno. -Se cuenta con dos sensores, uno para los autos que entran y el otro para los autos que salen. Hacer el ejercicio con la siguiente condición: c) Un solo contador con 2 instrucciones. Diagrama en PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Página - 93 -

4.1.4 GUILLOTINA Se requiere tener el control de una guillotina en la que al presionar los botones de inicio baje la cuchilla hasta que se presionen 3 botones simultáneamente si y solo si se presionan los tres botones funcionara la guillotina. El regreso de la guillotina es con un contrapeso Utilizar palabras completas (7) para el funcionamiento. Diagrama en PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Página - 94 -

4.2 TUTORIALES 4.2.1 COMPRESOR DUAL

DIAGRAMA EN PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Página - 95 -

4.2.2 PUERTA AUTOMÁTICA

DIAGRAMA PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO Página - 96 -

4.2.3CRUCE CON SEMAFORO

DIAGRAMA PLC:

Página - 97 -

PROGRAMA LOGIXPRO Página - 98 -

4.2.4 SILO

DIAGRAMA PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Página - 99 -

4.3 EJERCICIOS 4.3.1 LLENADO DE BOTELLAS Diseñar un circuito para una instalación de llenado de botellas En una cinta transportadora accionada por un motor trifásico con arranque directo, son depositadas botellas que deben ser llenadas con un determinado líquido. Un interruptor de posición mecánico detecta la entrada de la botella en una zona, en cuyo momento se para la cinta anterior que transporta las botellas vacías. -A los 0.5 segundos de la acción anterior se abre una electroválvula y se inicia el llenado de la botella. -Un detector de proximidad fotoeléctrico detecta que se ha llenado la botella, y al cabo de 0.5 segundos se vuelve a poner en marcha la cinta anterior. La cinta que transporta las botellas llenas siempre estará en marcha durante el proceso ENTRADA FUNCIÓN SALIDA FUNCIÓN 00001 Pulsador de marcha (10) 00100 Motor cinta botellas vacías 00002 Pulsador de paro (01) 00101 Motor cinta botellas llenas 00003 Interruptor de posición 00102 Electroválvula de llenado mecánico detección botella (01) 00004 Detector fotoeléctrico 00005 Relé térmico motor cinta botellas llenas (01) 00006 Relé térmico motor cinta botellas vacías Nota: (01)=o de apertura o cerrado (10)=o de cierre o abierto (11)=o de apertura o cerrado más o de cierre o abierto. PRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA INSTSALACIÓN

Página 100 -

DIAGRAMA DE TIEMPOS “m” segundos 0.5 (bot. inicio de segund cinta A sens. de os pos.)

“n” 0.5 segundos segund (llenado de os botella)

Motor cinta botellas vacías Motor cinta botellas llenas Electroválvul a de llenado

Página 101 -

“q” segundos botella llena de inicio a fin de cinta)

DIAGRAMA DE ESCALERA

Página 102 -

DIAGRAMA ELÉCTRICO


Página 103 -

4.3.2 EJERCICIO: LÍQUIDOS A Y B

DOSIFICADOR

DE

DOS

COMPONENTES

Diseñar un circuito para una instalación de dosificación de dos componentes líquidos A y B más agua. Los componentes A y B están en depósitos independientes y su salida es controlada por electroválvulas 2/2 vías normalmente cerradas. En cada depósito hay un detector para el control de nivel del componente. Los dos componentes anteriores son enviados por gravedad, previa apertura de las correspondientes electroválvulas, hacia un tercer depósito en el que la entrada de agua se efectúa mediante una tercera electroválvula idéntica a las anteriores. La cantidad a dosificar de cada componente vendrá determinada por la consigna de tiempo elegida. Una vez ya dosificados los componentes en el tercer depósito se mezclan durante 15 segundos con un agitador. A continuación se vacían del depósito mediante la apertura de una cuarta electroválvula durante 15 segundos. La parada de emergencia sobre un pulsador adecuado interrumpe todo el proceso. Se prevé un ciclo de limpieza en el cual sólo se suministra agua y funciona el agitador. ENTRADA 00001 00002 00003 00004

FUNCIÓN Pulsador de marcha proceso(10) Pulsador de paro emergencia(10) Interruptor limpieza(10) Detector nivel depósito A (01)

SALIDA 00100 00101 00102 00103

00005 00006

Detector nivel depósito B (01) Pulsador de paro (01)

00104

FUNCIÓN Electroválvula agua Electroválvula depósito A Electroválvula depósito B Electroválvula depósito mezcla Agitador

(01)= o de apertura o cerrado (10)= o de cierre o abierto REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA INSTALACIÓN

Página 104 -

DIAGRAMA DE TIEMPOS “n”segundos EV AGUA EV DEP. A EV DEP. B AGITADOR EV DEP. MEZCLA

Página 105 -

15segundos

15 segundos

DIAGRAMA DE ESCALERA

Página 106 -

DIAGRAMA ELÉCTRICO


Página 107 -

4.3.3 EJEMPLO 1: ARRANCADOR ESTRELLA-TRIÁNGULO En este ejercicio propuesto se necesita que el sistema tenga el siguiente funcionamiento: 1. 2. 3. 4.

Arranque con marcha a derecha en estrella. Paso a triángulo a los 5 segundos. Inversión de giro a izquierda a los 25 segundos de su conexión en triángulo Paso definitivo a derecha a los 60 segundos del inicio de su marcha a izquierda.

ENTRADAS Marcha

I:1/0

Paro

I:1/1

SALIDAS Conexión O:2/0 Estrella Conexión O:2/1 Triángulo Giro a la O:2/2 derecha Giro a la O:2/3 izquierda

Página 108 -

Programa para PLC

PROGRAMA LOGIXPRO

Página 109 -

4.3.4 EJEMPLO 2: MOTOR DE ROTOR EN CORTO CIRCUITO DE DOS VENTILADORES TIPO DAHLANDER Se desea que dicho motor se atenga al siguiente ciclo de funcionamiento: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Arranque a velocidad baja con giro a izquierda durante 10 s. Paro de 2 s. Giro derecha a velocidad baja durante 8 s. Paro de 2s. Giro derecha a alta velocidad durante 15 s. Paro 2 s. Giro izquierda a alta velocidad durante 12 s. Paro de 3 s. Repetición del ciclo automáticamente.

Accionando el pulsador de arranque, el ciclo se repite indefinidamente hasta tanto se accione el pulsador de paro. Los relés térmicos por una sobreintesidad también pueden detener el ciclo. Diagrama Tiempo-Fase

Cuadro de Asignaciones

E

FUNCIÓN

S

FUNCIÓN

00 01 01

Arranque Paro Relé térmico

00 01 02 03

Velocidad baja Velocidad alta Giro derecha Giro izquierda

Página 110 -

Diagrama de Control

PARO

RELE_TERM

1 ARRANQUE 2 3

7

AU

AU

RESET

T8

RELE_TERM

VEL_BAJA

T1

T1

RESET

VEL_BAJA

VEL_ALTA

T2

T7

GIRO_IZQ

T5

T2

VEL_ALTA

T5

VEL_BAJA T3

T2

VEL_BAJA

T3

T4

GIRO_DER

T6

VEL_ALTA T4

VEL_ALTA

T6

VEL_BAJA T6

RELE_TERM

T1

T7

VEL_ALTA

T9

T9

T5

Página 111

T8

Diagrama de Fuerza 12

VEL_ALTA

GIRO_IZQ14

GIRO_DER

11 GIRO_IZQ +24V

VEL_BAJA GIRO_DER

0V

VEL_BAJA

GIRO_DER GIRO_IZQ

VEL_ALTA GIRO_DER GIRO_IZQ

Programa para PLC


4.3.5 EJEMPLO 3: EMBOTELLADORA

DETECCIÓN

DE

ETIQUETAS

EN

UNA

En esta aplicación, el C20 controla un sistema en el cual las botellas se mueven por una cinta transportadora y unas fotocélulas verifican que las botellas llevan etiquetas. Descripción del proceso: Si se detecta un producto defectuoso (una botella sin etiqueta), el C20 dirige el brazo de un robot para quitarla y colocarla en otra cinta transportadora. El C20 también cuenta el número de botellas defectuosas. Si el número de botellas defectuosas alcanza un valor seleccionado, el C20 nenciende una lámpara de alarma. Se pide: a) Gráfico del proceso b) Diagrama de os c) Cuadro de asignaciones de E/S d) Programa Se pide: e) Diagrama de tiempos f) Esquema de conexión de captadores y actuadores al autómata. a) Gráfico del proceso

b) Diagrama de os

c) Cuadro de Asignaciones de E/S E 10 11 12 13 14 15

FUNCIÓN Pulsador arranque Pulsador paro fotocélula Relé térmico motor cinta A Relé térmico motor cinta B Paro emergencia

d) Programa

S 20 21 22 23 24

FUNCIÓN Motor cinta A Motor cinta B Brazo robot Lámpara alarma Lámpara paro emergencia

e) Diagrama de tiempos

n seg.

1s

n seg.

1s

n seg.

1s

n seg.

Motor A Motor B B. robot L. alarma


4.3.6 EJEMPLO 4: SEMÁFORO PARA PEATONES

1s

n seg.

1s

n seg.

Definición del problema: En un paso de cebra se encuentra un semáforo para peaton3es. Mediante la actuación del pulsador se deberá desarrollar la conocida secuencia de “rojo” para vehículos y “verde” para peatones y viceversa. Selecciónese para éste ejemplo los tiempos de manera que a los conductores de vehículos les corresponda una fase amarilla de cinco segundos y la fase roja una duración de quince segundos. La fase verde para los peatones debe, sin embargo, durar solamente doce segundos. Se da: a) dibujo esquemático Se pide: b) Lista de correspondencia (entradas y salidas) c) Lista de instrucciones (programa) a) dibujo esquemático

b) lista de correspondencia E FUNCIÓN 10 Arranque 11 Paro 12 Pulsador semáforo 13 Paro emergencia

c) lista de instrucciones

SALIDA 20 21 22 23 24 25

FUNCIÓN Luz verde vehículos Luz amarilla vehículos Luz roja vehículos Luz roja peatones Luz verde peatones Lámpara paro emergencia

PROGRAMA LOGIXPRO

4.3.7 EJEMPLO 5: CENTRALIZACIÓN DE ALARMAS

Queremos diseñar una centralización para dos alarma mediante autómatas programable. El programa ha de ser tal que fácilmente pueda ampliarse el número de alarmas hasta cuatro salidas del autómata. Descripción de su funcionamiento: cuando se produce una alarma, la lámpara correspondiente parpadea y suena la bocina. Al accionar el pulsador de enterado desaparece la señal de bocina y la lámpara de alarma pasa a mantenerse fija sin parpadeo. Al pulsar el borrado, si el defecto persiste la lámpara sigue encendida hasta tanto este desaparezca; si ya no hay alarma la lámpara se apaga. Se pide: • • •

Cuadro de asignaciones. Programa Conexión del autómata

Entradas Salidas Sin Alarma 00 Alarma 00 Activar Alarma 01 Enterado 01 Botón Enterado 02 Bocina 02 Programa para PLC

PROGRAMA LOGIXPRO

4.3.8 EJEMPLO 6: MÁQUINA DE TALADRAR CON REJA DE PROTECCIÓN Definición del problema: Una máquina de taladrar debe funcionar tanto en forma automática como manual. -Servicio manual: Los actuadores se activan mediante pulsadores en forma individual. Mediante la conexión o desconexión del elevador vertical del eje del taladro, se tiene la posibilidad de subirlo o bajarlo, con lo cual se puede seleccionar la profundidad del taladro (el sensor de fin de carrera S2 no tiene ningún efecto en éste caso). -Servicio automático: Después de la orden de comienzo, se cierra la reja de protección y se activa el dispositivo de fijación. Cuando ésta operación ha concluido se accionan os interruptores de fin de carrera S3, S5 y S6 y se conecta el accionamiento de la broca, comenzándose el taladrado. Cuando se desea una profundidad de taladro determinada, se utiliza el interruptor de fin de carrera S2, cuya actuación provoca la elevación de la broca. Cuando se ha alcanzado la posición superior, se realiza la desconexión por medio de S1. Al llegar a éste punto, el motor de elevación de eje del taladro así como el accionamiento del taladro, se detienen. El dispositivo de fijación se libera y se abre la reja de protección. Mediante el pulsador de detención, se puede interrumpir en cualquier momento el proceso de taladrado. Cuando se sobrepasa en tres segundos cualquier tiempo de supervisión, luce una lámpara de avería. Se pide: a) Circuito de mando en lógica cableada (Selector Manual-Automático) b) Lista de correspondencia c) Lista de instrucciones (Servicio manual y servicio automático) d) Plano de os (manual y automático) e) Programa

a) Circuito de mando en lógica cableada (Selector Manual-Automático)

b)

c) Lista de correspondencia

E 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 110 111

FUNCIÓN Pulsador paro Pulsador arranque Selector M-A S1-límite superior eje taladro S2-límite inferior eje taladro S3S5S6Paro supervisión Giro broca manual Ascenso manual Descenso manual

S 20 21 22 23 24 25

FUNCIÓN Indicador modo automático Indicador modo manual Accionamiento broca Ascenso broca Descenso broca Indicador avería

d) Lista de instrucciones (servicio manual y servicio automático)

e) Plano de os (manual y automático)


4.3.9 EJEMPLO 7: PERFILADORA Descripción del proceso. Una maquina perfila materiales planos. Con ese fin, el material tiene que ser introducido a mano en la máquina. El sensor B1 detecta la posición correcta de la pieza, una barrera de luz B2 controla si el operario ha retirado su mano de la máquina, en caso afirmativo, la maquina se pone en funcionamiento. El material es trabajado las siguientes secuencias: una vez que el operario haya retirado su mano del sector controlado por la barrera de luz, baja el cilindro A. a continuación, avanzan simultáneamente los cilindros B y C. al llegar de carrera, esos cilindros recupera su posición inicial, entonces recupera el cilindro A. Los sensores B3 a B8 detectan la posición de los cilindros A, B y C a) b) c) d) e)

Gráficos del proceso. Diagrama de movimiento-fase de los cilindros. Esquema de conexionado al autómata Cuadro de asignaciones. Realizar diagrama de os.

Grafico del Proceso

Diagrama Movimiento-Fase

Entradas

Salidas

I:1/0

Encendido

O:2/0

Encendido

I:1/1

Posición(Pieza)

O:2/1

Y1

I:1/2

Obrero(Sensor

O:2/2

Y2

óptico) I:1/3

Sensor B3

O:2/3

Y3

I:1/4

Sensor B4

O:2/4

Y4

I:1/5

Sensor B5

O:2/5

P.E

I:1/6

Sensor B6

I:1/7

Sensor B7

I:1/8

Sensor B8

I:1/9

P.E

I:1/10

P.T

Programa para PLC


4.3.10 EJEMPLO8: ESTAMPADORA Descripción del proceso: en una maquina se estamparan piezas rectangulares. El programa es iniciado con el pulsador S1; esa señal significa que en el cargador hay una pieza. La pieza es posicionada y sujeta con el cilindro prensador A. A continuación, el cilindro B efectúa el estampado y el cilindro C se encarga de expulsar la pieza. El cilindro prensador esta dotado de una electroválvula de impulsos de dos bobinas: Y1 (prensar) e Y2 (soldar). Los cilindros B y C se desplazan por acción de las electroválvulas Y3 e Y4. La posición de los cilindros es controlada por los sensores de principio y final de carrera B0 a B5. Se pide: a) b) c) d) e) f)

Grafico del proceso. Diagrama de movimiento-fase de los cilindros. Esquema de conexionado al autómata. Cuadro de asignaciones. Diagrama de os. Programa.

Grafico del Proceso

Entradas

Salidas

I:1/0

Sensor B0.

O:2/0

Encendido

I:1/1

Sensor B1.

O:2/1

Y1

I:1/2

Sensor B2.

O:2/2

Y2

I:1/3

Sensor B3.

O:2/3

Y3

I:1/4

Sensor B4.

O:2/4

Y4

I:1/5

Sensor B5.

O:2/5

P.E

I:1/6

S1.

I:1/7

P.E

I:1/8

P.T

I:1/9

Arranque

Programa para PLC


4.3.11 EJEMPLO 9: ELEVADOR CLASIFICADOR PARA PAQUETES Descripción del proceso: Primero se mide la longitud de los paquetes transportados por una cadena de rodillos. Hay paquetes largos y cortos. El medidor emite señal 0, si el paquete es pequeño, y señal 1, si es grande, el medidor es simulado por el pulsador (S2). A continuación, los paquetes son colocados en un plano elevador. En éste ejercicio, la secuencia no se inicia con un detector de proximidad, sino con el pulsador “Marcha” (S1). El cilindro A eleva los paquetes. Acto seguido, los paquetes son clasificados: los paquetes cortos son colocados en otra cadena por el cilindro B; los paquetes largos pasan a una tercera cadena por acción del cilindro C. El cilindro elevador A recupera solo cuando el cilindro B o C llega a posición final. Los finales de carrera B0 a B5 detectan la posición de los cilindros. Los cilindros A y B avanzan y recuperan por acción de las electroválvulas Y1 e Y2. El cilindro C es accionado por una electroválvulas de dos bobinas (Y3=avanzar; Y4=recuperar). Se pide: a) Gráfico del proceso b) Diagrama de movimiento-fase de los cilindros c) Esquema de conexionado Autómata d) Cuadro de asignaciones e) Diagramas de os f) programa g) Gráfico del proceso

b) Diagramas de movimiento-fase de los cilindros

Funciones de los sensores: finales de carrera de los cilindros. B0: cilindro A en posición inicial B1: cilindro A en posición final B2: cilindro B en posición inicial B3: cilindro B en posición final B4: cilindro C en posición inicial B5: cilindro C en posición final c) Esquema de conexionado autómata

d) Cuadro de asignaciones

E 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 110 111 112 113

FUNCIÓN Pulsador arranque Pulsador paro Pulsador marcha (S1) Pulsador medidor (S2) Paro de emergencia Cilindro A posición inicial (B0) Cilindro A e posición final (B1) Cilindro B en posición inicial (B2) Cilindro B en posición final (B3) Cilindro C en posición inicial (B4) Cilindro C en posición final (B5) Relé protección motor cadena 1 Relé protección motor cadena 2 Relé protección motor cadena 3 PROGRAMA FLUIDSIM PROGRAMA LOGIXPRO

S 20 21 22

FUNCIÓN Indicador motor cadena 1 Indicador motor cadena 2 Indicador motor cadena 3

23 24 25 26 27

Electroválvula Y1 Electroválvula Y2 Electroválvula Y3 Electroválvula Y4 Indicador paro de emergencia

4.4 PRÁCTICAS 4.4.1 PRÁCTICA 1: S E M A F O R O INTRODUCCIÓN En esta práctica se observara el funcionamiento de un semaforo, el cual contara con un paro de emergencia, ademas de tener la cualidad de que cuando este en luz amarilla esta parpade tres veces para hacer el cambio a la luz roja. Objetivo “observar el comportamiento de un semaforo fisicamente con ayuda de un PLC” Marco Teórico. Semaforo Los semáforos son dispositivos de señales que se sitúan en intersecciones de calles, pasos de peatones y otros lugares para regular el tráfico de vehículos y el tránsito de peatones. Elección de colores El motivo por el que se eligieron el color rojo y el verde para la regulación del tráfico es que se heredaron del mundo del ferrocarril que a su vez las había heredado del marítimo. Desde siglos atrás, los barcos utilizaban un código de colores para señalar el derecho de paso (código de colores que se sigue usando hoy en día y, ahora también, en las alas de los aviones): rojo a babor y verde a estribor. De este modo, si dos barcos se acercan el uno al otro perpendicularmente; uno de ellos ve la luz roja en el babor del otro, que se le acerca por la derecha, y el barco que viene por la derecha ve la luz verde en el estribor del otro barco. El timonel que veía la luz roja sabía que debía ceder el paso al otro barco, y el que veía la luz verde sabía que podía continuar sin problemas. Semáforos actuales Los semáforos han ido evolucionando con el paso del tiempo y actualmente (2009) y debido a su rentabilidad, se están utilizando lámparas a LED para la señalización luminosa , puesto que las lámparas de LED utilizan sólo 10% de la energía consumida por las lámparas incandescentes, tienen una vida estimada 50 veces superior, y por tanto generan importantes ahorros de energía y de mantenimiento, satisfaciendo el objetivo de conseguir una mayor fiabilidad y seguridad pública. Entre las mayores ventajas que tienen las señales luminosas con LED figuran: -Muy bajo consumo y por tanto ahorran energía. -Mayor vida útil de las lámparas.

-Mínimo mantenimiento. -Respeto por el medio ambiente. -Simple recambio. -Unidad óptica a prueba de luz solar y Alto contraste con luz solar. -Señalización luminosa uniforme. -Evita el fundido de las luces, al estar formadas estas por una matriz de diodos; por lo que en ese caso solo lo harán unos cuantos diodos y no todo el conjunto, de forma que el semáforo nunca se apagará por un fallo de este tipo. -Mayor seguridad vial. -Se pueden cambiar la imágenes fácilmente (ej, en Madrid durante el día de la mujer añadieron falda a los muñequitos). -Animaciones como peatón moviéndose, cuentas atrás, etc. -Su bajo consumo permite que funcionen automáticamente mediante una batería durante cierto tiempo. -Precaución a los peatones

Incorporación de sonidos intermitentes cuando el muñeco verde esté parpadeando para ponerse en rojo. Actualmente se utiliza una voz grabada con el nombre de la calle para que un peatón ciego no se pueda confundir con otros semáforos cercanos e incluso con los cantos de canarios, como sucedía con los primeros semáforos con este sistema. Desarrollo de la práctica Material        

PLC Un trifocal, que será para el semáforo Un foco con soquete para el paro de emergencia Cables banana-banana Multímetro Botonera Fuente Una clavija

Procedimiento 1) Realizar el programa en el programa para PLC´S, para posteriormente descargarlo en el PLC. 2) Una vez descargado el en PLC, se procede a realizar el cableado 3) Pedir el material necesario para poder cablear el semáforo 4) Checar que las entradas y salidas del PLC estén funcionando de la forma correcta 5) Iniciar con el cableado de acuerdo a los diagramas vistos en clase para entradas y salidas del PLC 6) Checar que el cableado este correctamente para energizar el circuito 7) Una vez listo iniciar con el arranque y observar el comportamiento de este

Resultados Los resultados fueron satisfactorios, ya que funcionó perfectamente el semáforo y no tuvimos que hacer cambios en las entradas del PLC. Conclusiones y Recomendaciones Luis Enrique Castro Garcia

Respecto a la práctica: Muy enriquecedora, además de divertida Respecto a los equipos y materiales: No nos falto nada en cuanto al equipo Respecto al personal del laboratorio: Muy amable como siempre Respecto al profesor: Siempre dispuesto a apoyar Respecto a la actuación propia y compañeros: Es un buen equipo con el que trabajé Respecto a la experiencia adquirida: Fue una experiencia muy interesante, en cuanto a que relacionamos cosas aprendidas en clase con la realidad Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material fue de un uso fácil y se encontraba en buenas condiciones. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien, amable como siempre. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos bien en esta práctica involucrándonos y aprendiendo. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase. Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica: Muy interesante Respecto a los equipos y materiales: Todos los materiales estaban en buen estado Respecto al personal del laboratorio: Muy amable y atento Respecto al profesor: Nos apoyo mucho para la realización de la práctica Respecto a la actuación propia y compañeros: Me gusta trabajar con éste equipo Respecto a la experiencia adquirid: Creo que es la práctica en la que mas aprendí hasta el momento

Diagrama de control y fuerza: arranque y paro del sistema 1

2

P

3

A

AU

4

AU

AU

accionamiento de indicador 1 B3

B2

B1

T1

desconexión ind.1/conexión ind. 2 AU

accionamiento indicador 2 B3

B1

T1

T2

desconexión ind. 2/ conexión ind. 3 AU

RST

B2

T2

accionamiento indicador 3 AU

B1

B2

T3

T2

desconexión ind. 3/conexión reinicio AU

RST

B3

T3

reinicio para tener un proceso cíclico AU

B1

0V

B1

+24V

B2

0V

B2

+24V

B3

0V

B3

5

T1

RST

AU

+24V

T3

RST

indicador 1 6

indicador 2 7

indicador 3

Diagrama PLC:


Referencias Bibliográficas y de Internet 1. http://es.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A1foro 2. http://www.monografias.com/trabajos56/semaforos-ecologicosinteligentes/semaforos-ecologicos-inteligentes.shtml 3.

4.4.2 PRÁCTICA 2: PUERTA AUTOMATICA INTRODUCCIÓN En esta practica se aplicaron dos sensores opticos, los cuales tienen la funcion de simular una puerta automatica donde cada sensor estara ubicado uno en la entrada y otro a la salida, estos sensores se activaran con la presencia de las personas, y en ausencia de estoas, los sensores se desactivaran. Objetivo “soldar de forma correcta el circuito del sensor para que funcione adecuadamente” Marco Teórico. Descripción: El CNY70 es un pequeño dispositivo con forma de cubo y cuatro patitas que aloja en su interior un diodo emisor de infrarrojos que trabaja a una longitud de onda de 950 nm. y un fototransistor (recetor) estando ambos dispuestos en paralelo y apuntando ambos en la misma dirección, la distancia entre emisor y receptor es de 2.8 mm. y están separados del frontal del encapsulado por 1 mm. El la siguiente figura vemos la disposición interna del CNY70 mirando el encapsulado desde arriba, así pues tenemos el diodo emisor de infrarrojos a la izquierda y el fototransistor a la derecha.

Funcionamiento: El fototransistor conducirá mas, contra mas luz reflejada del emisor capte por su base. La salida de este dispositivo es analógica y viene determinada por la cantidad de luz reflejada, así pues para tener una salida digital se podría poner un

disparador Trigger Schmitt y así obtener la salida digital pero esto tiene un problema, y es que no es ajustable la sensibilidad del dispositivo y los puntos de activación de histerisis distan algunos milivoltios uno del otro (ver explicación en el esquema de la LDR ). Para solventar este problema muestro el siguiente circuito basado en un amplificador operacional configurado en modo comparador, en la salida del circuito obtendremos una señal cuadrada lista para su interconexión con la entrada de cualquier µControlador.

La sensibilidad del circuito es ajustable mediante la resistencia variable de 10k (aconsejo poner una resistencia multivuelta). Para comprobar y visualizar la señal de salida es posible montar un diodo led en la salida con su resistencia de polarización a masa, si así lo hacemos veremos que cuando el sensor detecta una superficie blanca o reflectante el led se ilumina ya que la salida del LM358 pasa a nivel alto y por lo tanto alimenta al led que tiene su ánodo conectado directamente. La salida del LM358 varia de 0V para nivel lógico 0 a unos 3,3V para nivel lógico 1, con lo que puede ser llevada directamente a un disparador trigger schmitt (p.ej. 74LS14) para conformar pulsos de niveles TTL de 0 a 5V si fuese necesario. Usos: Comúnmente utilizado en los robots rastreadores (Sniffers) para detección de líneas pintadas sobre el suelo, debido principalmente a su baja distancia de detección.

Desarrollo de la práctica Material      

PLC Un trifocal Dos focos con soquete Cables banana-banana Multímetro Botonera

 Fuente  Una clavija  Los dos circuitos se los sensores

Procedimiento 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Lo primero es construir el sensor en un protoboard. Checar que funcione el circuito correctamente. Pasar del protoboar a la tarjeta para poder soldar los elementos. Energizar el circuito para observar el comportamiento del circuito Una vez listos los sensores, pasaremos al PLC Cargaremos el programa al PLC Iniciar con el cableado correspondiente, tomando en cuenta las indicaciones de la clase teórica, ya que son fundamentales. 8) Energizar el circuito y observar el comportamiento.

Resultados Los resultados fueron satisfactorios, debido a que se logró el objetivo, con un poco de complicaciones, ya que no funcionaba correctamente el sensor debido a la mala conexión. Conclusiones y Recomendaciones Luis Enrique Castro Garcia Respecto a la práctica: Respecto a los equipos y materiales:

Respecto al personal del laboratorio: Respecto al profesor: Respecto a la actuación propia y compañeros: Respecto a la experiencia adquirida: Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos y alcanzamos los objetivos buscados, con un poco de complicaciones. Respecto a los equipos y materiales. El material fue de un uso fácil y se encontraba en buenas condiciones. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien, amable como siempre. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos bien en esta práctica involucrándonos y aprendiendo. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase. Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica: Respecto a los equipos y materiales: Respecto al personal del laboratorio: Respecto al profesor: Respecto a la actuación propia y compañeros: Respecto a la experiencia adquirid:

Diagrama PLC:

PROGRAMA LOGIXPRO

Referencias Bibliográficas y de Internet  http://www.x-robotics.com/sensores.htm 

4.4.3 PRÁCTICA 3: TRES SILOS

INTRODUCCIÓN En esta practica se desarrollara un ejercicio el cual trata de diseñar un circuito para una instalacion de mezclado de productos. Objetivo “observar el funcionamiento de este circuito” Marco Teórico. Diseñar un circuito para una instalación de mezclado para productos que está compuesta y debe funcionar de la forma que se indica seguidamente:    

Tres silos S1, S2 Y S3 que contienen productos distintos. Una cinta transportadora T1 que es accionada por un motor trifásico con arranque estrella-triángulo. El tiempo de arranque en estrella es de 4 segundos. Un carro C1 situado a un extremo de la cinta que recibe las mezclas transportadas por la cinta.

Las mezclas a realizar con los silos afectados son los siguientes: Mezcla 1: S1 +S2 Mezcla 2: S1 + S3 Mezcla 3: S2 + S3 Mezcla 4: S1, S2 Y S3 La apertura y cierre de la compuerta de cada silo se efectúa con cilindros de simple efecto con retorno por muelle, controlado cada uno de ellos por una electroválvula 3/2 vías de una bobina. La selección de la mezcla se realizará mediante 4 pulsadores (entradas 1, 2, 3 y 4).

Una vez depositado el carro al final de la cinta y controlada su posición (entrada 5) se podrá realizar la puesta en marcha de la cinta mediante cualquiera de los pulsadores indicados en las mezclas, es decir, que cada pulsador realizará la selección de la correspondiente mezcla y arranque del motor. Un pulsador (entrada 6) se utilizará como paro, mientras que un relé térmico de sobrecarga (entrada 7) protegerá al motor contra sobrecargas moderadas. La compuerta de cada silo debe permanecer abierta durante un tiempo de 15 segundos, desde que se da la orden a través de un pulsador correspondiente. Una vez cerradas las compuestas, la cinta debe permanecer en funcionamiento durante un tiempo de 10 segundos para evacuar el producto hacia el carro. Si se produce un corte de tensión todo el sistema se para, y el producto que pueda encontrarse encima de la cinta, o en el carro, es retirado manualmente, debiendo de iniciarse nuevamente el ciclo.

ENTRADAS I:1/5 Posición del carro I:1/6 Paro Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mecla 4

Desarrollo de la práctica Material  PLC

I:1/0 I:1/1 I:1/2 I:1/3

SALIDAS or O:2/2 delta or O:2/1 estrella Eléc. V1 O:2/3 Eléc. V2 O:2/4 Eléc. V3 O:2/5

     

Fuente de CD 2 botoneras 6 focos Clavija con puntas Cables multimetro

Procedimiento 1. se inició con la programación del PLC, en el programa que corresponde. 2. Se verifico que el programa estuviera correcto, de tal forma que el PLC realizara las funciones correctas, es decir, que coincidiera con la simulación echa en logix pro. 3. Una vez que se realizó la programación del PLC, se continuo con el cableado. 4. Posteriormente se verifica que las conexiones estén bien para que el PLC, no sufra ningún daño. 5. De esta forma se inicia la secuencia y se observa.

Resultados Los resultados fueron satisfactorios, por lo que se demuestra que con mayor práctica se pueden resolver ejercicios más complejos. Conclusiones y Recomendaciones Miriam Porras Juárez Respecto a la práctica. En la práctica realizada aprendimos y alcanzamos los objetivos buscados. Respecto a los equipos y materiales. El material que se utilizo fue algo complicado ya que se agotaron las botoneras por lo que tuvimos que utilizar un tablero. Respecto al personal del laboratorio. Nos atendió muy bien, amable como siempre. Respecto al profesor. Resolvió nuestras dudas cuando lo solicitamos. Respecto a la actuación propia y compañeros. Todos trabajamos bien y aprendimos a conectar varios focos. Respecto a la experiencia adquirida. Con la práctica se entendió de mejor manera lo visto en clase. Miguel Ángel Parrales Luna Respecto a la práctica:

Respecto a los equipos y materiales: Respecto al personal del laboratorio: Respecto al profesor: Respecto a la actuación propia y compañeros: Respecto a la experiencia adquirid:

Diagrama de tiempos: 15seg Apertura comp silo Giro motor cinta

6-10seg 1115seg

1620seg

2125seg

Diagrama de control y Neumático: ME

arranque y paro del sistema 4

5

P

6

A

11

7

SC

0V 3

+24V

14

ME

MT

ME

MT

MT

AU

AU

C1 AU

pulsador mezcla 1

1

2 3

4

MZ1

pulsador mezcla 2

MZ2

pulsador mezcla 3

MZ3

S3

S2

S1 1

pulsador mezcla 4

2

2

2

1

3

1

3

3

MZ4

acc. silo 1 MZ1

Indicador luminoso

SI1

MZ2

0


S1

T4

ME

MZ4 SI1


acc. silo 2 12

MZ1

13

mm

S2

T4


MZ3

SI2 mm

MZ4 Cilindro de simple ef ecto

SI2

acc. silo 3 mm MZ2

S3

T4

SI3

MZ3 MZ4 SI3

descon. silos en operacion T4

SI1 SI2 SI3

conex. motor de cinta SC

SI1

M

T1

SI2 SI3 M

descon. motor de cinta T1

M

accionamiento de conexión en estrella M

T2

ME

T2

acc. conexión en triángulo M

Diagrama PLC:

T3

T3

MT

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10


Memoria De Introdución A La Automatización 431v5j

Overview 3e4r5l

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