64324151 Manual de Teoria y Practica Electroneumatica Avanzada

MANUAL DE TEORIA Y PRACTICA ELECTRONEUM ATICA AVANZADA

GEN-2

E L E C T R O N E U M A T I C A A V A N Z A D A

INDICE

TEMA Pág.

SECUENCIAS 3

MÉTODO DIRECTO 4

MÉTODO BANDERA 7

MÉTODO CASCADA 17

MÉTODO PASO A PASO MÍNIMO 22

MÉTODO PASO A PASO MÁXIMO 27

CONTROLES LÓGICOS PROGRAMABLES 29

DIAGNOSTICO DE FALLAS EN EQUIPO 41

# S M C M É X I C O 2


TRANSFERENCIA DE MATERIAL

Unas cajas llegan a una banda transportadora de rodillos y son trasladadas a una segunda banda por los cilindros "A y B".

El cilindro "B", debe regresar hasta que el cilindro "A", alcance la posición retraída.

• • • • • • • < • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • <

• • • • • • • • • • • • • • • •

H S M C M É X I C O 3


SECUENCIAS

CON SINCRONIA

Método Directo

SIN SINCRONIA

Método Bandera

Método Cascada

- Método Paso a Paso Mínimo

Método Paso a Paso Máximo



METODO DIRECTO

I. PLANO DE SITUACIÓN

II. DIAGRAMA DE POTENCIA O NEUMATICO

III. ECUACIÓN DE MOVIMIENTOS

IV. DIAGRAMA DE MOVIMIENTOS

V. IDENTIIFACION DE SENSORES

VI. ANÁLISIS DE SINCRONIA

VII. DIAGRAMA ELECTRICO O DE CONTROL

S S M C M É X I C O 5


DISPOSITIVO PARA REMACHAR

Dos piezas han de quedar unidas, con un remache en una prensa parcialmente automatizada. Las piezas y el remache se colocan a mano, retirándose la pieza acabada también a mano después del proceso de remachado. La parte automatizada del ciclo consiste en el agarre y sujeción de las piezas (cilindro A), así como el remachado (cilindro B) y previo pulsado de un botón de marcha, ha de realizarse la operación hasta volver a la posición retraída.

0 1 2 3 4

1 H 1 1 1 A „

1

© S M C M É X I C O 6


METODO B A N D E R A

1er Paso

Elaborar el croquis de situación Elaborar diagrama de movimientos Establecer la secuencia abreviada Identificar sensores

2o Paso

Dibujar cilindros y electroválvulas de mando.

3er Paso

Elaborar un listado de secuencias, usando la tabla (anexa); anotando en un renglón el número de paso, que sensores se encuentran activados y el movimiento a realizar.

4o Paso

Identificar los renglones donde se tengan problemas de sincronía y marcarlos con un asterisco.

5o Paso

Para hacer diferentes a dichas columnas (pasos) utilizaremos una bandera (relevador), en la primera columna.con asterisco, se pregunta que NO esté activada la bandera y en el segundo que SI este activada.

Nota: Si se tienen banderas, el preguntar que NO este activada la bandera equivale a

tener un contacto cerrado de dicho relevador y el preguntar que SI este activada a un contacto abierto

6o Paso

Tomando como referencia el segunda columna (paso) con asterisco, una columna (paso) se energiza la bandera (relevador) de manera memorizada y una columna (paso) después, se desenergiza dicha bandera.



7 o Paso

Para convertir el listado secuencial, al diagrama eléctrico

a) Cada paso - columna representa una rama vertical, en el caso de que la electroválvula sea monoestable se tendrá que memorizar dicha rama.

b) Cada emisor de señal se conecta en serie en dicha rama tomándose los contactos abiertos de cada sensor

Nota: Conectar cada rama a una bobina si las electroválvulas son biestables y si son

monoestables las ramas se conectarán a un relevador y las bobinas a un contacto del relevador al que pertenezcan.



METODO BANDERA

Ejercicio No.

ECUACION

Instante de sensado 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CONDICIONES Botón de Inicio

Sensor importante Sensor importante Sensor importante

C O N T A C T O K1 C O N T A C T O K2 C O N T A C T O K3

EFECTOS

SOLENOIDE SOLENOIDE SOLENOIDE

RELEVADOR K1 RELEVADOR K2 R E L E V A D O R K3

ANALISIS DE SINCRONIA

PROBLEMAS PROBLEMAS PROBLEMAS

CILINDRO A CILINDRO B CILINDRO C CILINDRO D



DISPOSITIVO PARA REMACHAR

Dos piezas han de quedar unidas, con un remache en una prensa parcialmente automatizada. Las piezas y el remache se colocan a mano, retirándose la pieza acabada también a mano después del proceso de remachado. La parte automatizada del ciclo consiste en el agarre y sujeción de las piezas (cilindro A), así como el remachado (cilindro B) y previo pulsado de un botón de marcha, ha de realizarse la operación hasta volver a ia posición retraída

0 1 2 3 4

1 H 1 1 1 A

o

1



METODO BANDERA

Ejercicio No.

ECUACION





EFECTOS


R E L E V A D O R K1 R E L E V A D O R K2 R E L E V A D O R K3






DISPOSITIVO DE CIERRE

En una fábrica de conservas las latas llenas son cerradas automáticamente en un dispositivo. Las tapas se encuentran en un cargador y son empujadas por el cilindro A hasta la lata que se encuentra en posición. Acto seguido, el vastago del cilindro A retrocede, posteriormente el del cilindro B sale con el dispositivo de cierre. Después de cerrar, el vastago del cilindro B regresa a su posición inicial y. la lata cerrada puede ser retirada de forma manual.

0 1 2 3 4

A

B

0

0



METODO BANDERA

Ejercicio No.

ECUACION

Instante de ser.sado 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9



C O N T A C T O K1 C O N T A C T O K2 C O N T A C T O -I-

EFECTOS








MARCADO DE PIEZAS

En una máquina especial de marcarse unas piezas. La alimentación de las piezas es a través de un depósito alimentador por gravedad, siendo empujadas contra un tope y sujetadas mediante el cilindro A, marcadas mediante el cilindro B y expulsadas mediante el cilindro C.

Caindro B Estampacíü



METODO BANDERA

Ejercicio No.

ECUACION





EFECTOS


RELEVADOR K1 RELEVADOR K2 R E L E V A D O R K3






EJERCICIO

Del siguiente diagrama de movimientos, encontrar el diagrama eléctrico, usando el método de la bandera.

7=1

A

B

0

0

4

y , A - d o *£¿>x

y¿ A" - cu »bo —



METODO BANDERA

Ejercicio No.

ECUACION





EFECTOS








METODO BANDERA

Solución del ejercicio de la página 15

Ejercicio No.

ECUACION A+ A- B+ B- A+ A- I Instante de sensado 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CONDICIONES Botón de Inicio ON

Sensor importante aO a1 aO b l DO a1

C O N T A C T O K1 NC NA C O N T A C T O K2 NC 9 NA C O N T A C T O K3 N,C NA C O N T A C T O K4

BOBINAS ACTIVAR ELECTROVALVULA Y1 Y2 Y3 Y4 Y1 Y2

R E L E V A D O R K1 O N tan R E L E V A D O R K2 O N R E L E V A D O R K3 O N R E L E V A O R K4


P R O B L E M A S

• **

P R O B L E M A S i

CILINDRO A D F D D D F CILINDRO B D D D F D D CILINDRO C CILINDRO D

# S W C M É X I C O 1 8


METODO CASCADA

1er Paso a) Elaborar el croquis de situación b) Elaborar diagrama de movimientos c) Establecer la secuencia abreviada

•2o Paso Descomponer la secuencia en grupos, de tal forma que, en un mismo grupo no

se encuentren movimientos complementarios. Mínimo 3 grupos

•Ser Paso Identificar sensores Identificar sensores que provocan movimiento y los que efectúan cambio de

grupo

•4o Paso

Dibujar cilindros y válvulas de mando

•5o Paso Dibujar dos líneas paralelas horizontales que representan la alimentación ( 24v y

Ov). Dibujar del ¡ado derecho entre las líneas de alimentación, tantas líneas

horizontales como grupos existan •6o Paso

Colocar al lado jzquierdo de las líneas de alimentación de grupo' tantos contactos eléctricos un polo dos tiros (tantos como grupos existan menos uno (-1)

Se conecta el común del primero al contacto cerrado del segundo y así sucesivamente. El contacto común del último se conecta a 24V; el contacto cerrado del primero alimenta al último grupo y el contacto abierto de cada uno a su grupo correspondiente

•7o Paso Los sensores que hacen cambio de grupo se dibujan del lado izquierdo, para

energizar a un relevador, dicha rama deberá quedar memorizada y apagarse mediante un contacto cerrado del grupo (relevador) siguiente. Cada una de estas ramas deberá tener un contacto abierto (relevador) del grupo anterior para preparar el grupo presente



•8o PASO Las bobinas que generan el primer movimiento de cada grupo se conectan

directamente a la alimentación del grupo al que pertenezcan

•9o PASO Los sensores que pertenezcan a un grupo se conectaran a la alimentación de

cada grupo y antes de la bobina que accionen

© a v e M É X I C O 20

E L E C T R O - N E U M A T I C A A V A N Z A D A

PRENSA PERFILADORA

Una lamina de chapa, es colocada manualmente en la máquina. Un botón pone en funcionamiento la prensa (cilindro A) para perfilar la chapa. Una vez concluido el proceso, la pieza es expulsada (cilindro B),

Además como una condición de operación, se requiere que el cilindro A cumpla con una determinada presión en la cámara trasera.

0

A 0

B 0

# 9 V C M É X I C O 21


MAQUINA TALADRADORA Y RECTIFICADORA

En una máquina-herramientas, se coloca la pieza a maquinar de forma manual. La operación inicia cuando el taladro que es accionado por el cilindro A realiza su operación, posteriormente a esto el cilindro B se desplaza la pieza ya taladrada a la estación de rectificado, después de que la pieza ha sido rectificada, el cilindro B entra para que la pieza ya trabajada pueda ser retirada a mano.



DISPOSITIVO DE ESTAMPADO

En un perfil especial debe estamparse una marca, el perfil se coloca manualmente en el dispositivo. Los cilindros A, B y C, estampan la marca correlativamente (uno seguido del otro). Cada cilindro ha de retroceder a su posición inicial después de su operación.

Cilindro C



A R E N A D O D E P I E Z A S F U N D I D A S

L a s p i e z a s s e c o l o c a n e n e l d i s p o s i t i v o d e f i jac ión d e f o r m a m a n u a l y s u j e t a d a s por e l c i l indro A . U n a v e z l o g r a d o e s t o s e a b r e la v á l v u l a d e e y e c t o r d e a r e n a p o r m e d i o d e l c i l indro B d u r a n t e u n t i e m p o d e t e r m i n a d o p a r a d e s p u é s d e e s t o c e r r a r s e , p o r m e d i o de l m i s m o c i l indro , p a r a q u e e l c i l i nd ro C d e s p l a c e e l d i s p o s i t i v o d e a r e n a n d o h a s t a la n u e v a p o s i c i ó n ; p a r a repet i r l a o p e r a c i ó n d e a r e n a d o . D e s p u é s d e r e a l i z a d o e l a r e n a d o , e l v a s t a g o d e l c i l i nd ro C r e g r e s a a s u pos i c i ón in ic ia l y d e s p u é s e l d e c i l indro A .

0 S M C M É X I C O 24

E L E C T R O N E U M A T i C A A V A N Z A D A

MÉTODO PASO A PASO MÍNIMO

•1er P a s o a) E l a b o r a r e l c r o q u i s d e s i t uac ión b) E l a b o r a r d i a g r a m a d e m o v i m i e n t o s c) E s t a b l e c e r la s e c u e n c i a a b r e v i a d a

•2o P a s o D e s c o m p o n e r la s e c u e n c i a e n g r u p o s , d e ta l f o r m a q u e , e n un m i s m o g r u p o no

s e e n c u e n t r e n m o v i m i e n t o s c o m p l e m e n t a r i o s . M í n i m o 3 g r u p o s

•3er P a s o Ident i f icar s e n s o r e s Ident i f icar s e n s o r e s q u e p r o v o c a n m o v i m i e n t o y l os q u e e f e c t ú a n c a m b i o d e

g rupo

•4o P a s o

Dibu ja r c i l i nd ros y v á l v u l a s d e m a n d o

•5o P a s o

Dibu ja r d o s l í neas p a r a l e l a s h o r i z o n t a l e s q u e r e p r e s e n t a n l a a l i m e n t a c i ó n ( 2 4 v y O v ) .

D ibu ja r d e l l a d o d e r e c h o en t re las l í neas d e a l i m e n t a c i ó n , t a n t a s l íneas h o r i z o n t a l e s c o m o g r u p o s e x i s t a n •6o P a s o

C o l o c a r a l l a d o i z q u i e r d o d e l as l íneas d e a l i m e n t a c i ó n d e g r u p o tan tos c o n t a c t o s a b i e r t o s c o m o g r u p o s e x i s t a n .

C a d a r e l e v a d o r d e g r u p o , c o n e c t a r á a 2 4 V a s u r e s p e c t i v o g r u p o .

7o P a s o L o s s e n s o r e s q u e h a c e n c a m b i o d e g r u p o s e d i b u j a n d e l l a d o i z q u i e r d o , p a r a

e n e r g i z a r a un r e l e v a d o r , d i c h a r a m a d e b e r á q u e d a r m e m o r i z a d a y a p a g a r s e m e d i a n t e un c o n t a c t o c e r r a d o d e l g r u p o ( re levador ) s i g u i e n t e . C a d a u n a d e e s t a s r a m a s d e b e r á tener un c o n t a c t o ab ie r to ( re levador ) de l g rupo an te r io r p a r a p r e p a r a r e l g r u p o p r e s e n t e

•8o P A S O L a s b o b i n a s q u e g e n e r a n el p r imer m o v i m i e n t o d e c a d a g r u p o s e c o n e c t a n

d i r e c t a m e n t e a la a l i m e n t a c i ó n d e l g rupo al q u e p e r t e n e z c a n

•9o P A S O L o s s e n s o r e s q u e p e r t e n e z c a n a un g r u p o s e c o n e c t a r a n a la a l i m e n t a c i ó n d e

c a d a g rupo y a n t e s d e l a b o b i n a q u e a c c i o n e n



T O R N O S E M I A U T O M A T I C O

A t ravés d e u n p l a n o i n c l i n a d o l l egan l as p i e z a al t o rno .

E l c i l indro A p o n e e l c a r r o e n p o s i c i ó n . E l c i l indro B i n t r o d u c e la p i e z a e n la h e r r a m i e n t a d e s u j e c i ó n (mandr i l ) . E l c i l indro C s u j e t a la p i e z a u n a v e z l o g r a d o e s t o r e t r o c e d e e l c i l i nd ro B y p o s t e r i o r m e n t e el c i l i nd ro A . L a u n i d a d d e a v a n c e D r e a l i z a s u d e s p l a z a m i e n t o p a r a h a c e r e l m a q u i n a d o e n el d i á m e t r o in ter ior d e l a p i e z a . U n a v e z r e a l i z a d o s e s u e l t a l a p i e z a (c i l indro C ) y s e re t i ra m a n u a l m e n t e .

Cilindro C

#SMC M É X I C O 26


M A R C A D O D E P I E Z A S

E n u n a m á q u i n a e s p e c i a l d e m a r c a r s e u n a s p i e z a s . L a a l i m e n t a c i ó n d e las p i e z a s e s a t r avés d e u n d e p ó s i t o a l i m e n t a d o r po r g r a v e d a d , s i e n d o e m p u j a d a s c o n t r a un t ope y s u j e t a d a s m e d i a n t e el c i l i nd ro A , , m a r c a d a s m e d i a n t e e l c i l i nd ro B y e x p u l s a d a s m e d i a n t e e l c i l i nd ro C .

Cilindro B Ésta rapa ¿o



R E C T I F I C A D O R A

S e d e s e a rec t i f i ca r l as d o s c a r a s (1 y 2) d e u n a p i e z a m e d i a n t e u n a rec t i f i cado ra s e m i a u t o m a t i z a d a .

L a p i e z a e s c o l o c a d a d e f o r m a m a n u a l e n e l d i s p o s i t i v o p a r a q u e s e a s u j e t a d a por e l c i l indro A , e l c i l i nd ro B r e a l i c e e l t r as l ado y la m u e l a r e a l i z a e l r ec t i f i cado d e la c a r a 1; u n a v e z t e r m i n a d o e s t o , e l c i l indro B r e g r e s a a s u p o s i c i ó n p a r a q u e e l c i l indro C t r as l ade e l d i s p o s i t i v o y s e p u e d a e f e c t u a r el t raba jo e n l a c a r a 2 d e la p i e z a , u n a v e z r e a l i z a d o e s t o l a p i e z a e s l i b e r a d a (c i l indro A ) .

1 2 3 4 5 6 7 8 9=

1

I

u

1

B 0 \ / \ -

B 0 -

c 0- / \ c 0-



MÉTODO PASO A PASO MÁXIMO

• S o n los m i s m o s p a s o s q u e e l m é t o d o anter ior , c o n l as s i g u i e n t e s d i f e r e n c i a s .

1 2 . C a d a m o v i m i e n t o r e a l i z a c a m b i o d e g r u p o .

2 - . T o d o s los s e n s o r e s s e u b i c a n de l l ado i z q u i e r d o .

3 9 . L a s b o b i n a s d e e l e c t r o v á l v u l a s s e c o l o c a n d e l l ado d e r e c h o y d i r e c t a m e n t e a c a d a g r u p o al q u e p e r t e n e z c a n .



T A L A D R O D E P I E Z A S

L a s p i e z a s s o n c o l o c a d a s m a n u a l m e n t e e n un c o n t e n e d o r . U n c i l indro n e u m á t i c o " A " e m p u j a e l c o n t e n e d o r d e b a j o d e la o p e r a c i ó n d e t a l a d r a d o . L a u n i d a d t a l a d r a d o r a e s c o n t r o l a d a p o r un a c t u a d o r h id ráu l i co " B " . D e s p u é s d e r e a l i z a r e l t a l a d r a d o , e l c i l i nd ro " A " no d e b e r e g r e s a r h a s t a q u e l a u n i d a d t a l a d r a d o r a h a y a a l c a n z a d o s u p o s i c i ó n in ic ia l ( v a s t a g o re t ra ído) .



CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC)

Introducción al Control Industrial

"Podemos definir el control industrial como la manipulación indirecta de las magnitudes de un proceso de fabricación llamado planta a través de otro sistema de control"

Los primeros sistemas de control se desarrollaron con la Revolución Industrial de finales de siglo XIX y principios del X X , como son componentes mecánicos y electromecánicos: engranajes, poleas, relevadores y pequeños motores, lentos y consumiendo grandes cantidades de corriente, además de que el espacio que ocupaban era grande.

A partir de los años cincuenta empezaron a emplearse los semiconductores permitiendo el diseño de sistemas de control más pequeños, menor consumo de energía, más rápidos en su tiempo de respuesta y con menor desgaste en sus componentes.

En la década de los setenta la complejidad y prestaciones de los sistemas de control se incrementaron por el empleo de circuitos integrados de tipo programable basados en microprocesadores.

Sistema de Control.

Su objetivo es el gobernar la respuesta de un proceso de fabricación por medio de los accionamientos de salida (potencia entregada al mismo), en base a las magnitudes de consigna manipuladas por el operador.

Sistema de Lazo Abierto.

Estos sistemas no reciben ningún tipo de información (señales) del comportamiento de un proceso de fabricación.

Sistema de Lazo Cerrado.

Llamados también sistemas automáticos de control porque se encargan de la toma de decisiones ante determinados comportamientos de un proceso de fabricación, detectados por sensores (retroalimentación) y de unas interíaces para adaptar las señales de<los mismos a la entrada del sistema de control.

En forma general el sistema de control se divide en

Unidad de Control Accionamientos Sensores

El PLC viene siendo la unidad de control



Historia de los controladores lógicos programables (PLC's)

"Un control lógico programable (PLC) es un dispositivo electrónico que controla máquinas y procesos. Utiliza una memoria programable para almacenar instrucciones y ejecutar funciones especificas que incluyen control de activación/desactivación (dentro/fuera), temporización, conteo, secuencia, aritmética y manejo de datos".

El desarrollo de los P L C ' s comenzó desde 1968 por una petición de General Motors, debido al demasiado tiempo utilizado para realizar modificaciones a sus sistemas basados en relevadores, esto al hacer un cambio de modelo en sus automóviles. Con el fin de reducir los altos costos por el recableado, solicitaron un sistema de estado sólido, el cual tuviera la flexibilidad de una computadora, sus ingenieros de planta pudieran programar así como dar mantenimiento además fuera resistente al ambiente industrial.

Los P L C ' s proporcionaron ahorro en costos de material, instalación, localización y corrección de fallas, mano de obra por cableado, y ocupaban menos espacio.

La aceptación de los P L C ' s en la industria quizás fue que el lenguaje de programación utilizado en un programa de aplicación del usuario (diagrama lógico de escalera), está basado en el diagrama de cableado eléctrico de relevadores o diagrama eléctrico de escalera, comúnmente usados por el personal de mantenimiento eléctrico de la planta por lo que fue más fácil su adaptación y uso.

Otros beneficios de usar P L C ' s .

Contabilidad. Flexibilidad. Funciones Avanzadas. Comunicaciones. Velocidad. Diagnostico.

Componentes de los P L C ' s

Un PLC se compone de:

Módulo de entradas Módulo de sal idas Unidad Central de procesamiento (CPU) y memor ia Fuente de alimentación eléctrica Dispositivos de programación Interfaces de operador

Programación del P L C

Principios de programación

Un programa de aplicación del usuario o programación lógico de escalera es una serie de instrucciones o comandos ordenados en forma lógica por el usuario, indicando al PLC la tarea especifica a ejecutar.

©SMC MÉXICO 32


El lenguaje de programación proporciona reglas para combinar estas instrucciones o comandos para producir las acciones deseadas.

Las instrucciones usadas para programar el PLC se basan en una combinación de booleano, lógica de escalera y expresiones mnemónicas.

Expresiones Mnemónicas

Una expresión mnemónica es un término sencillo fácilmente de recordar y que representa una instrucción compleja o larga, por ejemplo:

TON Temporizador con retardo a la conexión (Timer On - Delay)

CTU Contador ascendente (Count Up)

Programación Lógico de Escalera

En un diagrama eléctrico de escalera los símbolos representan dispositivos reales y como están cableados. Un programa lógico de escalera usa símbolos parecidos pero estos representan instrucciones de lógica de escalera para la aplicación y existen solo en el software del P L C . Otra diferencia es que en los diagramas eléctricos de escalera los dispositivos se describen como abiertos o cerrados y en el programa lógico de escalera las instrucciones son falsas o verdaderas.

Cada renglón en un programa lógico de escalera debe tener una instrucción de control (salida) y una o varias instrucciones condicionantes (entradas). Las instrucciones condicionantes (entradas) se programan en el lado izquierdo y las instrucciones de control (salida) se programan en el lado derecho.

Bloques Funcionales (Compuertas Lógicas)

L a representación del s i s t ema de control por b loques func ionales (d iagramas lógicos) se b a s a en el empleo de s ímbolos normal izados (compuertas) que representan func iones lógicas directas del álgebra de Boo le (AND, O R , etc), o s is temas lógicos más comple jos (biestables, registros, con tadores , etc).

Compuertas Lógicas

U n a función del á lgebra d e Boole o función lógica es una var iable binar ia (discreta o lógica) cuyo valor depende d e una expresión a lgebra ica que re lac iona entre si var iables binarias mediante los operadores lógicos. Las funciones básicas son aquel las que re lac ionan dos var iables mediante los operadores fundamenta les (+) y (.) y la operación inversa; es tas funciones t ienen una representación gráf ica propia, reconoc ida internacionalmente (CEI) .

También reciben los nombre de función Y o A N D (serie) pa rea el producto (*), función O u O R (paralelo) para la s u m a (+), y función N O o N O T (complemento) para la invers ión. E l estado de una determinada var iable puede ser expresado como función lógica de las var iables de que depende adquir iendo la fo rma de una ecuación de Boole en la que s e comb inan mediante los operadores fundamenta les .



S í m b o l o L ó g i c o F u n c i ó n L ó g i c a D e n o m i n a c i ó n

f = A * B

P r o d u c t o S e r i e

Y ( A N D )

f = A + B

S u m a P a r a l e l o O ( O R )

f = A

I nve rs i ón N e g a c i ó n N O ( N O T )



OCPneuAlpha

El P L C P n e u a l p h a ha s ido d iseñado para proveer control y superv is ión. Por que esto representa f lexibi l idad, s impl ic idad y bajo costo, E l Pneua lpha puede ser usado en fabr icas, of icinas e incluso el hogar.

E l Pneua lpha t iene grandes característ icas en su estructura compac ta . Es tas incluyen Reloj de T iempo R e a l , Act ivación Rápida de Interruptores, En t radas Analógicas Código de Segur idad y 100-horas de respaldo de Memor ia . Es ta un idad es ta d isponib le en una rango de tamaños, para sat is facer una var iedad de neces idades .

S in embargo que hace el Pneua lpha diferente a sus compet idores , es lo fácil de usar.

Este no t iene un software de programación d isponib le, s ino que trabaja en un

ambiente Windows muy amigab le basado en Visual Logic Sof tware (VLS) . L a programación por B loques Func iona les invita a los usuar ios a se lecc ionar de la pre-selección las entradas (inputs), sal idas (outputs) y los B loques de Función, aún para las pe rsonas que inician es muy fácil de manejar.

El Pneua lpha t iene el mas grande nivel de funcional idad que cualquier otro controlador de su c lase. Los usuar ios a v a n z a d o s encontraran las d iversas opc iones pa ra los mas avanzados requerimientos. L a función de simulación proporc iona al usuar io una visión de la operación del p rograma sin el uso de algún hardware.

L a combinación de la sorprendente pequeña dimensión y el montaje por medio de riel DIN o de tornillos s igni f ica que el Pneua lpha puede ser instalado en donde s e a necesar io .

O Ü I W V Í PONER DO XV

©SMC

CSftriixi'JSph*:

j XX!',-,



PARTES DEL C O N T R O L A D O R

PANEL DE L C D

Muest ra el b loque de función, menú, sub menú o es tado d e las ent radas y sa l idas directamente en el controlador, también en modo de programac ión permite editar o realizar un nuevo programa.

BOTONES DEL C U R S O R .

Arr iba-abajo: incrementa o disminuye el valor de un parámetro en un bloque de función permite desp laza rse hac ia arr iba o hacia abajo entre los b loques de un programa.

Izqu ierda-derecha: nos desp laza dentro de los b loques de un p rograma de izquierda a derecha o entre los submenús de un comando .



BOTONES DE OK Y E S C

O K : permite ingresar información o aceptar un menú o submenú . E s c : permite cancelar una instrucción o rechazar a lgún valor de

parámetro. + : permite agregar un bloque de función dentro de un prob lema

o incrementar el valor de un parámetro. -: permite el iminar un bloque de func ión en un p rograma o

disminuir el valor de un parámetro.

CONFIGURACION DE ENTRADAS ANALOGICAS

C u a n d o ut i l izamos el modo analógico, solo es posible ingresar valores posit ivos y la conexión debe real izarse como posit ivo común, y los va lores que s e util izan para entrada analógica son de 0 a 10 V C D .

o I + H'l»

«41

O O o o + - (A) (B)

• <2 s ? v ?

M F U T B

FUNCIONES INCLUIDAS EN E L CONTROLADOR

-Func iones de entrada. -Func iones Lógicas. -Func iones Estándar. -Func iones de Sa l ida .



FUNCIONES DE E N T R A D A

í y g u m £ t t

i % o j

1

i í

R e c i b e n datos de e lementos externos conec tados al controlador y pueden se r señales analógicas o digitales.

Los b loques de función de entrada se co locan en el lado de ent radas que son rectángulos marcados c o m o 101 a I08 (dependiendo el modelo

B L O Q U E S DE FUNCIONES DIGITALES

>i i u

I =^ 1 1 M

I na Fi !

O KHffi na \

Las func iones digitales nos permiten realizar arreglos de lógica combinac iona l uti l izando operac iones básicas.

B L O Q U E S DE FUNCION ESTANDAR

]

JTL.

[CI3US7

J~~L JTL.

[CI3US7 m:i«![iíi J ~ L • i j í r j

AIS j í r j AIS

JUUl

n n

S o n funciones que permiten real izar repet ic iones, conteos, comparac iones , alternar señales de sa l ida, real izar d isparos a un pulso, etc.



B L O Q U E S DE SALIDA

9 m ® © M

Los b loques de función de sa l idas , nos permiten visual izar la respues ta que d a el controlador a las cond ic iones q u e es tab lecemos durante el desarrol lo de un programa, de tal fo rma q u e la simulación se s impl i f ica la interpretación de c a d a instrucción y los resul tados que ob tenemos a diferentes condic iones en las ent radas del controlador

@SMC MÉXICO 39


EJERCICIOS PARA P L C

C I C L O UNICO - C I C L O C O N T I N U O

R e a l i z a r u n c i rcu i to e n e l c u a l s i s e a c c i o n a e l b o t ó n P B 1 e l c i l i nd ro r e a l i z a un s o l o c i c l o , s i s e a c c i o n a e l b o t ó n P B 2 r e a l i z a s u c i c l o d e f o r m a i n d e f i n i d a . C o n e l b o t ó n P B 3 s e d e t i e n e e l p r o c e s o (el c i l indro r e g r e s a a s u p o s i c i ó n re t ra ída ) .

#SMC MÉXICO 40


C I C L O C O N T I N U O T E M P O R I Z A D O

R e a l i z a r un c i rcu i to e n e l c u a l s i s e a c c i o n a e l b o t ó n P B 1 e l c i l i nd ro r e a l i z a c i c lo con t i nuo (entrar y sa l i r d e f o r m a c o n t i n u a ) , pe ro d e b e d e p e r m a n e c e r 7. 5 s e g a f u e r a ; s i s e a c c i o n a e l b o t ó n P B 2 e l c i c l o s e i n t e r r umpe , m a n d a a l c i l i nd ro a s u pos i c i ón re t ra ída .



CONTADOR

A l a c c i o n a r el b o t ó n P B 1 e l c i l indro d e b e d e sa l i r y en t ra r d e f o r m a i nde f i n i da , e s t a s e c u e n c i a s e d e t i e n e d e s p u é s d e 2 5 c i c l o s .

C o n s i d e r a r P B 2 c o m o b o t ó n d e p a r o .



DISPOSITIVO P A R A R E M A C H A R

D o s p i e z a s h a n d e q u e d a r u n i d a s c o n un r e m a c h e e n u n a p r e n s a p a r c i a l m e n t e a u t o m a t i z a d a . L a s p i e z a s y e l r e m a c h e s e c o l o c a n a m a n o , r e t i r á n d o s e la p i e z a a c a b a d a t a m b i é n a m a n o d e s p u é s d e l p r o c e s o d e r e m a c h a d o . L a par te a u t o m a t i z a d a de l c i c lo c o n s i s t e e n e l a g a r r e y s u j e c i ó n d e l a s p i e z a s (c i l indro A ) , as í c o m o e l r e m a c h a d o (c i l indro B) y p rev io p u l s a d o d e un b o t ó n d e m a r c h a , h a d e r e a l i z a r s e l a o p e r a c i ó n h a s t a v o l v e r a la p o s i c i ó n re t ra ída

A

B

0 1 2 3 4

0


E L E C T R O N E U M A TICA A V A N Z A D A

R E C T I F I C A D O R A

S e d e s e a rec t i f i car la c a r a A y B d e u n a p i e z a a t r a v é s d e la rec t i f i cado ra s e m i a u t o m a t i z a d a .

L a p i e z a q u e e s c o l o c a d a a d e f o r m a m a n u a l e n el d i s p o s i t i v o p a r a q u e s e a s u j e t a d a po r el c i l i nd ro A , y as í e l c i l i nd ro B rea l i ce e l t r a s l a d o y l a m u e l a p u e d a rea l i za r el rec t i f i cado d e la c a r a A , u n a t e r m i n a d o es to el c i l i ndo B r e g r e s a a s u p o s i c i ó n p a r a q u e e l c i l indro C t r a s l a d e el d i s p o s i t i v o y s e p u e d e e f e c t u a r e l t raba jo e n ¡a c a r a B d e la p i e z a .

1 2 3 4 5 6 7 8 9=

1

A o

1

A o

1

B 0

1

\ \ B 0

1 c 0 -

\ c 0 -



DIAGNOSTICO DE FALLAS EN EQUIPOS

Los distintos apara tos y un idades están sujetas a determinadas prescr ipc iones de mantenimiento de los cor respond ientes fabr icantes, ya sean éstas la ex is tenc ia de puntos de engrase extra o la e jecución de determinados trabajos de l impieza. Es tas prescr ipc iones y recomendac iones complementar ias han de estar, en lo posib le, ag rupadas pa ra una instalación especia l de mantenimiento para la instalación en concreto. P a r a la neumát ica un plan de mantenimiento podría ser como el que a continuación s e descr ibe :

F I L T R O

M A N T E N I M I E N T O

• L impieza y ver i f icación del es tado del vaso • L impieza del e lemento filtrante (ambos con agua y jabón neutro) • Purgar lo antes de c a d a inicio d e operac iones (diario) • Sustitución del e lemento filtrante c a d a año o cuando exista una caída de presión de 1 bar

entre entrada y sa l ida .

A V E R I A S

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N Gran resistencia al flujo de aire (el flujo de aire s e ve disminuido)

E l elemento filtrante es ta saturado

C a m b i a r el e lemento filtrante

Fugas de aire en el v a s o El " O " ring esta dañado El v a s o esta dañado

C a m b i a r el " O " ring C a m b i o del vaso

Humedad a la sa l ida del filtro

El e lemento esta inmerso en el condensado del vaso

Abrir la purga del vaso

La purga no d rena aun estando abierta

El puerto de escape de la purga es ta saturada por mater iales sól idos

C a m b i o del vaso

Fuga de aire por la pu rga Mater ia les extraños están at rapados en la purga

El sel lo de la purga esta dañado

Abrir la purga por unos s e g u n d o s para que las impurezas sean expu lsadas . C a m b i o del vaso .



R E G U L A D O R


• Camb ia r la m e m b r a n a , válvula y resorte de la válvula una v e z al año • Veri f icar funcionamiento del manómetro ( mensualmente)

A V E R I A S

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N La presión no es regulada

L a dirección del flujo es ta invertida El resorte de ajuste esta dañado L a válvula es ta dañada L a g o m a de la válvula es ta dañada Mater ia les extraños están at rapados en el asiento de la válvula o en el " 0 " ring

Montar en la dirección correcta

Camb ia r el resorte Camb ia r la válvula Camb ia r la válvula

Camb ia r la válvula o el " O " ring

No es posib le una puesta a cero

Mater ia les extraños están atrapados en el asiento de la válvula o en el " 0 " ring L a válvula es ta dañada L a g o m a de la válvula es ta dañada El alivio es obstruido

Camb ia r la váivula o el " 0 " ring

C a m b i a r la válvula Camb ia r la válvula

Camb ia r la p i eza Fugaz c e r c a de la peri l la El d ia f ragma es ta dañado Camb ia r el d ia f ragma Fugaz de aire c e r c a del cuerpo super ior

Dañado el cuerpo superior El d ia f ragma es ta dañado

Camb ia r el cuerpo superior Camb ia r el d ia f ragma

LUBRICADOR


• Verif icar nivel y l impieza de aceite (diario)

• Veri f icar el func ionamiento y cal ibración del dosi f icador de acei te (diario) • L imp ieza y veri f icación de estado del vaso (mensualmente) • L imp ieza de! filtro de acei te (mensualmente) • C a m b i o de la paleta f lexible, v isual izador de goteo, válvula dos i f icadora una vez al año

©SMC MÉXICO 46


A V E R I A S

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N No hay goteo de acei te cuando hay flujo de aire

Dirección del flujo esta invertida El nivel de acei te es ta debajo del limite inferior Filtro saturado Flujo insuf iciente de aire

Válvula de reguladora de aceite esta ce r rada F u g a de aire en el vaso o el tapón de rel lenado F u g a de aire en el v isual izador de goteo

Montar en la dirección correcta Rel lenar el v a s o de acei te

Camb ia r el filtro Se lecc ionar el lubricador adecuado de acuerdo al flujo de aire Abrir la válvula

C a m b i a r el " O " ring o apretar el tapón C a m b i o del v isual izador

Las gotas de aceite cont ienen aire

El " 0 " ring debajo del tubo de succión es ta mal El tubo de succión de aceite es ta dañado El nivel de acei te es ta debajo del limite inferior

Camb ia r el " 0 " ring

Camb ia r el tubo de acei te

Rel lenar el v a s o de acei te

Fugaz de aceite en el regulador de aceite

El " O " ring de la válvula Camb ia r el regulador de acei te

Fugaz de aceite el vaso El " 0 " ring es ta torcido

El vaso es ta dañado

El iminar la tercedura del " 0 " ring y volver a instalar Camb ia r el v a s o

CILINDROS

En toda instalación donde vayan incorporados ci l indros, hay que prestar m u c h a atención durante su montaje.

Han de tenerse en cuenta una ser ie de c i rcunstancias que afectan al buen func ionamiento y condic iones de trabajo de los ci l indros.

• Deberá asegurarse su perfecta al ineación respecto a la f i jación que p o s e a , sin es fuerzos tors ionales.

• Deberá asegurarse que el eje del cil indro actúe perfectamente perpendicular a la superf ic ie de montaje.

• Deberá asegurarse que la presión de trabajo s e a lo más constante pos ib le , sin perd idas de carga notables.

• Las condic iones de trabajo deberán ser las aceptadas por el ci l indro:



a) Presión máxima de trabajo 10 bar b) Presión mín ima de trabajo 1 bar c) Tempera tu ra de trabajo 0 a 60° C .

A V E R I A S

El aire comprimido para el acc ionamiento de los e lementos de mando y trabajo debe ser preparado poco antes de su uti l ización por ios e lementos de la unidad de mantenimiento. Un aire bien preparado e l imina averías y reduce el mantenimiento.

L a c a u s a fundamenta l de las averías en los ci l indros neumát icos es la falta d e criterio en la selección del ci l indro de acuerdo con el trabajo que debe hacer .

• C u a n d o se trata de trabajos en que la ve loc idad del ci l indro e s alta, del orden de 200 mm/seg ó mayores , nunca deben co locarse ci l indros sin amort iguac ión.

• Otro de los factores que influyen en la buena marcha de los ci l indros son las cond ic iones cl imatológicas o ambienta les que los rodean. En es tos c a s o s deben ser deb idamente protegidos o adoptarse ser ies espec ia les .

• Hay que evitar que el vas tago de los ci l indros esté somet ido a es fuerzos de f lex ión, excepto que esté d iseñado para ello.

Averías más f recuentes en los ci l indros.

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N L a fuerza del cil indro s e debil i ta

1. El eje es ta congest ionado (con suc iedad o polvo)

2. Jun ta del embolo dañada 3. Jun ta rascadora dañada 4. C a m i s a rayada 5. Regu ladores de ve loc idad

dañados o invertidos 6. F u g a s en las tuberías y/o

conex iones

7. F u g a en el " 0 " ring del carrete de la válvula (comunica presión con escape)

8. Fa l las en el suministro de presión

9. Aire con m u c h a s impurezas , humedad o condensado

1. Desmontar , limpiar y cambiar kit de reparación

2. C a m b i a r kit de reparación 3. Camb ia r kit de reparación 4. Sustituir ci l indro 5. Invertir o cambiar los

reguladores 6. Revisión de tuberías

dañadas, dob ladas o rotas. Conex iones maltratadas

7. C a m b i a r kit de reparación o reemplazar la válvula

8. Rev isar suministro del aire

9. C a m b i a r kit de reparación, revisar suministro d e aire



Fugas a lo largo del vastago

1. J u n t a rascadora dañada 2. Flexión en el vastago

3. Vas tago rayado

1. R e e m p l a z a r la junta 2. Veri f icar las cond ic iones de

operación y cambiar cil indro por otro gu iado o vas tago reforzado

3. R e e m p l a z a r cil indro Fugas por uno d e los orificios de la válvula

1. Jun ta del émbolo dañada, torc ida o fuera de lugar

2. Ci l indro rayado o dañado internamente por a lguna impureza

3. Ai re con mucha humedad o condensado

4. Jun ta de carrete mordido, dañado o fuera de lugar

5. C a m i s a de la válvula rayada

1. Rev isa r montaje, si es el c a s o camb ia r kit de reparación

2. R e e m p l a z o del cilindro

3. Rev isa r suministro de aire, camb ia r kit de reparación

4. C a m b i a r kit de reparación d e válvula

5. R e e m p l a z a r la válvula Fugas en las juntas de amort iguación

1. Jun ta de amort iguación dañada

2. Jun ta de amort iguación fuera de su lugar

3. Casqu i l lo de amort iguación dañado

4. Ajuste de amort iguación dañado o mal ajustado

5. Ve loc idad de operación demas iado alta

1. R e e m p l a z o de la junta

2. R e e m p l a z o de! cil indro

3. R e e m p l a z o del cil indro

4. R e e m p l a z o de tornillo o p ieza (si es posible)

5. Veri f icar cond ic iones de operac ión, adic ionar shock - absorber

Retardo en re t roceso avance (cil indros de simple efecto)

1. Resor te de retorno sin brío 1. R e e m p l a z o del resorte 2. A i re con impurezas o con 2. Camb ia r kit de reparación,

humedad exces iva (atasque) | revisar suministro de aire

Cons iderac iones a tomar en cuenta en la reparación de ci l indros.

Para proceder a la reparación de los ci l indros se recomienda segui r las ind icac iones del fabricante.

• Desmontar las p iezas y desengrasar las . C a d a vez que s e desmon ta un cil indro es recomendab le renovar las juntas si tuadas entre el tubo y la tapa .

• P a r a el montaje de las juntas hay que evitar al máximo su deter ioro. Incluso las m ismas uñas son c a p a c e s de estropear el labio de la junta.

• Antes del montaje de las p iezas limpiarlas y engrasar las de fo rma conveniente . • Después del montaje se debe comprobar si el émbolo se mueve l ibremente y func iona

correctamente. • T o d a s la operac iones deben hacerse en un lugar de trabajo l impio. S e debe evitar la

uti l ización de t rapos o a lgodones que desprendan hilos o s u c i e d a d .



V A L V U L A S

También aquí es fundamenta l emplear sólo aire compr imido preparado para todos los elementos de mando. Las suc iedades del aire comprimido procedentes d e partículas de oxidación, cascar i l las de so ldadura u otras impurezas deben ser s e p a r a d a s en el filtro de la unidad de mantenimiento, que en el c a s o de no ser retenidas pueden depos i ta rse o adher i rse en el interior de la válvula, produc iendo fal los o sobrecargas en las cámaras de las válvulas.

Averías

En genera l , las averías en las válvulas se producen por exceso de suc iedad en la líneas de aire, lo cuál ocas iona desper fec tos en la juntas del interior. P u e d e suceder que las juntas se estropeen por e x c e s o de presión de aire o por impurezas que penetran por los e s c a p e s . También por colocar un aceite inadecuado en el lubricador, que perjudique las juntas y las deteriore.

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N Válvula fuga por el e s c a p e 1. F u g a en el " 0 " ring del

carrete de la válvula (comunica presión con escape)

2. C a m i s a rayada de la válvula

3. F u g a en la junta del émbolo del cilindro

4. C a m i s a del cil indro rayada

5. Aire con muchas impurezas , humedad o condensado

1. Camb ia r kit de reparación o reemplazar la válvula

2. R e e m p l a z a r la válvula

3. Rev isa r el ci l indro, cambiar kit o reemplazar el ci lndro

4. C a m b i a r el ci l indro 5. C a m b i a r kit de reparación,

revisar suministro de aire

Retardo en la operación de retorno

1. Suc i edad en el interior 2. Muel le deteriorado o

sin brío 3. Fa l las en la presión 4. Aire con muchas

impurezas , humedad o condensado

1. L imp ieza , camb io de kit 2. R e e m p l a z o de la válvula 3. Rev isa r suministro de aire 4. C a m b i a r kit, revisar

suministro de aire; o si es el c a s o sustituir válvula

Válvula b loqueada 1. S u c i e d a d en el interior

2. " 0 " r ings h inchados, o fuera de lugar

3. Acei te no adecuado

4. Aire con muchas impurezas , humedad o condensado

1. L imp ieza , camb io de kit, reemplazo de la válvula






Fugas en los orif icios de pilotaje

1. Juntas de cor redera desgas tadas

1. cambio de kit, reemplazo de válvula

Válvula produce son ido ronco

1. Suc iedad en el interior

2. Tensión de al imentación baja o var iable (electroválvulas)

1. L imp ieza , cambio de kit, reemp lazo de la válvula

2 . Rev isa r fuente de a l imentación

C a m b i o s en la posición de la válvula (sello metál ico)

1. Vibración exces iva 1. Co loca r la válvula de tal fo rma que el sentido de la v ibración de la máquina s e a perpendicu lar al desp lazamien to del carrete de la válvula, o dejarla enc lavada

F u g a de a lguna válvula durante la pues ta en marcha

1. No se ha a lcanzado la presión mínima de operación

Sal tos en los ci l indros (montaje de válvulas en manifold)

1. F u g a en a lguna de las válvulas

2. A r e a de e s c a p e del manifold muy pequeña

1. R e e m p l a z a r la válvula

2 . Co loca r s i lenc iadores a a m b o s lados del manifold, dividir el Manifold

L a válvula no conmuta .

P a r a el tipo d e C . A . de operac ión directa, el so lenoide se quemará si la energización se mant iene durante la fal la de operación de la válvula.

1. Corto Veri f ique eléctrico.

2. So leno ide defectuogfeemplace Veri f ique

3. Fal la de retorno e1étárilco;a fi l tración de voltaje (sSItpaocfuce solo en la posición singptójó^ie

operación

1 .é/er i f iq i jee l to i rcu i to eléctrico.

:&l ©steffmpiláe.e el so lenoide. el circuito

3vé7iífáíifipje e a circuito eléctr ico; vJfflifiqoerteeWteación de corr iente; haeriffqeezáa fde rza de operación jédáa/ááiulaa.

Otros Q u e m a d o del so lenoide. 1. Prob lemas de alto voltaje. 2. Fal la de operación del e lemento de válvula y el carrete. 3. Al ta temperatura ambiente.

R e e m p l a c e el so lenoide. 1. Ver i f ique el circuito eléctrico. 2 . L impie el e lemento de válvula y el carrete.

3. Investigue las causas ambienta les .



Ruido (tipo C.A. ) 1. P rob lemas de bajo voltaje. 2. Hay polvo atrapado en la superf ic ie de absorción.

3. S e deja caer la bob ina de protección.

R e e m p l a c e el so leno ide. 1. Ver i f ique el circuito eléctr ico. 2. L impie la válvula y la superf ic ie de absorc ión. Investigue las c a u s a s ambienta les. 3. Ver i f ique el circuito eléctr ico. L impie la válvula y la superf ic ie de absorc ión. R e e m p l a c e el ensamb le del núcleo.

S E N S O R E S


• Limpiar la ca ra de s e n s a d o • Verif icar la conexión de los cab les del sensor

A V E R I A S

Las averías que se presentan en forma genera l en los senso res magnét icos son deb idas a desajustes mecánicos que se presentan por las v ibrac iones produc idas por los actuadores en donde se encuentran montados los sensores , y al mal conex ionado eléctrico de es tos (corto circuito) o al no cuidar las corriente que d e m a n d a la ca rga que debe ser ac t ivada por el sensor .

P R O B L E M A P O S I B L E C A U S A S O L U C I O N Senso r no detecta 1. E l sensor no es ta

energ izado 2. Senso r movido de rango de detección.

3. Senso r quemado 4 . Arillo magnét ico del cil indro fracturado 5. Senso r mal al imentado (sensor de es tado sólido)

1. Rev isar fuente de al imentación y circuito eléctrico. 2. Ubicar sensor en rango de detección y fijar tornillo con pegamento t ransparente 3. Camb ia r sensor 4. Camb ia r cil indro

5. Rev isar conexión eléctrica del sensor

S e n s o r no act iva ca rga 1. Sa l ida del sensor mal conectado

1. Conec ta r ca rga a negativo (-) sensor P N P Conec ta r ca rga a posit ivo (+) sensor N P N

Led indicador no se activa 1. Sensor mal conec tado 2. Led indicador q u e m a d o

1. Rev isar conexión eléctrica 2. Cambia r sensor

I Senso r s iempre act ivado 1. Sensor en cortociruito 1. Camb ia r sensor



ANEXOS


Documents

64324151 Manual de Teoria y Practica Electroneumatica Avanzada