Clase Ansi Din Iec[1]

MAQUINAS ELECTRICAS

Simbologa en la automatizacin elctrica

SIMBOLOGA EN LA AUTOMATIZACIN ELCTRICA

En el presente captulo se estudiar la forma de simbolizar mquinas, aparatos o elementos utilizados para la automatizacin elctrica, sealando recomendaciones para aplicarlas en los diferentes esquemas elctricos. Por lo tanto, es muy importante su correcta utilizacin por ser la forma de comunicacin entre personas abocadas al diseo y ejecucin de proyectos de automatizacin. 1. SMBOLOS. Es la representacin por medio de figuras para el caso de smbolos grficos y con

letras y nmeros para el caso de smbolo literales, que permiten transmitir conceptos de mquinas, aparatos y elementos usados en la automatizacin elctrica. Mediante los smbolos normalizados se crea un nuevo sistema de comunicacin nacional e internacional para ser usado en la tecnologa. 2. SMBOLOS GRFICOS. Es la representacin por medio de figuras, de mquinas o partes de una mquina,

elementos de mando, auxiliares de mando, aparatos de medida, de proteccin y sealizacin, etc. A continuacin se muestran algunos ejemplos.

M3 ~

Motor trifsicoC.A.

Bobina decontactor

Contacto temporizadoabierto.Cierre

retardado

Contacto normalmentecerrado

Lmpara desealizacin

Figura 1 Smbolos grficos.

Ing. A. Ramiro Rojas Flores 1

Control de Motores Elctricos

3. SMBOLOS LITERALES. Es la combinacin de letras y nmeros que se utilizan para lograr una completa

identificacin de los elementos que intervienen en el esquema y que van colocados a los lados de cada una de ellos. Ejemplos: 3 N ~ 60 Hz, 380 V 3 fases, 4 hilos, C.A.,60 ciclos/seg., 380 voltios.

A1

A2

K1B Bobina de contactor, nmero 1, cambio de sentido de giro.

Lmpara de sealizacin, nmero 1.X1

X2

H1H

Figura 2 Smbolos literales.

4. TRAZOS. Son las representaciones de conductores que indican las conexiones elctricas

entre los diferentes elementos que intervienen en el circuito.

L1

L2

K1M

A1

A2

F2F

13

14

13

14

11

12

95

96

S1Q

S2Q K1M

F3F

1 60Hz 220V

TRAZOS

Figura 3 Trazos en un circuito de mando



5. SMBOLOS NORMALIZADOS SEGN IEC, DIN y ANSI. Como se mencion anteriormente, los smbolos normalizados permite una comunicacin a nivel nacional e internacional entre las personas que desarrollan proyectos y ejecutan montaje de instalaciones de mquinas y equipos. Por consiguiente, para que un fabricante de una mquina o equipo transmita a sus clientes la forma como debe instalarse y realizar el diagnstico de fallas, es necesario entregar los planos de montaje e instalacin de estos equipos, por su puesto, tienen que estar desarrollados utilizando la simbologa normalizada, de tal forma que pueda ser entendido por cualquier tcnico sin interesar el pas ni idioma de origen, de all la explicacin de la comunicacin mediante smbolos. Existen varias normas a nivel internacional, que han sido desarrolladas por pases industrializados, especialmente, en aquellos lugares donde la tecnologa ha desarrollado aceleradamente, tales como: Alemania, Estados Unidos, Francia, Suecia, Espaa, etc. As tambin, con el objeto de uniformizar las simbologas, se ha establecido una norma internacional denominada IEC, donde colaboran las principales naciones industrializadas, y es sta, la que en nuestro medio se tiene en cuenta para desarrollar planos y esquemas elctricos. A continuacin se presentan los diferentes smbolos segn las normas IEC, DIN y ANSI. IEC: International Electrotechnical Commission (Comisin Electrotecnia

Internacional, donde colaboran todas las principales naciones industriales).

DIN: Deutsche Institut fr Normung (Normas alemanas para la industria).

ANSI: American National Standards Institute (Instituto de normalizacin nacional de USA, que publica prescripciones y normas para casi todos los campos tcnicos).

Tabla 1 Smbolos normalizados.



SMBOLOS SEGNNORMASIGNIFICADO IEC DIN ANSI

NATURALEZA DE TENSIONES E INTENSIDADES

Corriente continua.

C. a. trifsica, ej.: 220V 60 Hz.3 ~ 60 Hz

220V

Corriente alterna.

Corriente continua o alterna(universal).

3 phase3 wire

60 cycle220V

CONDUCTORES Y CONEXIONES

Conductor.(smbolo general). = =

=

3 ~ 60Hz220V

= =

=

= =

Conductor de proteccin (PE)o neutro puesta a tierra. = IEC

Conductor Neutro (N). = =

Unin conductora de cables. = IEC

Conexin Fija.

Conexin mvil.

Regleta de bornes.

= =

=

41 2 3 = IEC = IEC

1) Cuando la simbologa es igual en las dems normas, se representa con el signo (=).2) Cuando la simbologa es igual a otra norma, se representa con el signo (=) seguido del nombre de la norma. Ej. (=IEC).3) Cuando no existe simbologa en una norma, se representa con el signo (/).




ELEMENTOS DE UN CIRCUITO

Resistencia.

Tierra.

Bobinas (Inductancias).

Condensador.

= IEC

Contacto de cierre.

Contacto de conmutacin.

Contacto temporizado abiertoCierre retardado.

=

ELEMENTOS MECNICOS DE CONEXIN

Masa.

L

=

Contacto de apertura.

Contacto temporizado cerradoApertura retardada.

Contacto temporizado abiertoApertura retardada.

Contacto temporizado cerradoCierre retardado.

TCO

TDC

TOO

TDO

TOO

TDO

TCO

TDC




Fusible.

Seccionador tripolar.

Interruptor de potencia.

Interruptor seccionador de potencia.

= IEC

Interruptor automtico con proteccinmagnetotrmica.

Accionamiento manual.

Accionamiento mediante pedal.

ELEMENTOS MECNICOS DE CONEXIN

Seccionador fusible.

Accionamiento de fuerza.

Accionamiento por motor.

Dispositivo de bloqueo o enganche.

= IEC

CB

= IEC

I>I>

I> I>

= IEC = IEC

foot operatedswitch

= IEC

= IECMMOT

= IEC

= IEC Se indica conuna nota

Bloqueo por muesca. = IEC Se indica conuna nota



SMBOLOS SEGNNORMASIGNIFICADO

IEC DIN ANSI

AUXILIARES MANUALES DE MANDO

Pulsador con accionamientomanual en genaral (NA).

Contacto de cierre

Sistema de accionamientoelectromcanico retardado. Retrazo a ladesconexin.

Sistema de accionamiento con retrocesoautomtico al cesar la fuerza deaccionamiento para contactores y similares

Pulsador con accionamientomanual por empuje (NA).

Contacto con enclavamiento rotativo,accionamiento manual.

Conmutador con dos posiciones y cero,con retorno a cero al cesar la fuerza deaccionamiento (NA).

1 0 2 1 0 2

Conmutador con dos posiciones y cero,con enclavamiento en las dos posiciones.

1 0 2 1 0 2

BOBINAS ELECTROMAGNTICAS

Interruptor manual (auxiliar de mando)

= IEC

=

= IEC SR

Idem. Retrazo a la conexin. = IEC SO

SA= IECIdem. Retrazo a la conexin ydesconexion.




ELEMENTOS SEMICONDUCTORES

Diodos semiconductores.

Transformador de dos devanadosseparados.

Autotransformador.

Tiristor.

Triac.

Transistor PNP. = IEC

Transistor NPN.

TRANSFORMADORES

Transformador de intensidad.

Transformador de tensin.

= IEC

= IEC = IEC




MQUINAS ROTATIVAS

Motor trifsico con rotor de anillosdeslizantes.

Bocina.

Timbre.

Motor trifsico con rotor en jaula deardilla.

M

AUXILIARES DE SEALIZACIN

Lmpara de sealizacin.

3M

M

M3

M

M

M3 M

M3

M

Motor trifsico con rotor en jaula deardilla, con seis bornes de salida.

= IEC

HN

= IEC SN

= IEC

Sirena.




APARATOS DE MEDIDA

Voltmetro.

Ampermetro.

Vatmetro.

Fasmetro.

Frecuencmetro.

Contador de energa activa.

Contador de energa reactiva.

Contador de horas.

=

=

=

=

=

=

V

A

W

COS

f

Hz

wh

varh

h

=

=



6. IDENTIFICACIN DE LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE MANDO O CONTROL.

Dado la generalidad de las partes que se compone un esquema, resulta esencial la utilizacin de reglas fijas que nos ayudan a emplear sin confusin posible los signos de identificacin de los elementos y equipos. La informacin que se desea obtener se agrupa entre s mediante una serie de bloques de informacin puestas en sentido horizontal.

Bloque de identificacin

CLASE NMERO FUNCIN

A continuacin se explica la utilidad y aplicacin de estos bloques. Se utilizar en todos los esquemas el bloque de identificacin compuesto por la clase, nmero y funcin que se ubicarn a la izquierda del aparato o elemento. Ejemplo : K2B K = Clase del aparato: contactor. 2 = Nmero dos: contactor nmero dos. B = Sentido de movimiento: contactor nmero 2 que acciona al motor en un sentido

de movimiento. Veremos ahora, qu representa cada una de las partes del bloque de identificacin. 6.1 CLASE. El signo que identifica la clase de aparato o elemento est formado por una sola letra mayscula que es representativa de toda una serie de elementos. Sera imposible hacer una lista codificada para todos ellos, es por eso que se agrupan en familias de aparatos que llamamos clase de aparato. A continuacin en la tabla 2, se especfica las letras codificadas y a su derecha el grupo de aparatos afines.



Tabla 2 Letras indicativas para designar la clase de elemento.

Letra distintiva

Clase de elemento Ejemplos

A

Grupos constructivos. Partes de grupos. constructivos.

Amplificadores, (Partes de grupos constructivos que constituyen una unidad, pero que no pueden asociarse claramente a otras letras; bastidores, conjuntos extrables tarjetas enchufables, puestos de control local).

B

Convertidores de magnitudes elctricas a magnitudes no elctricas y viceversa. Transductores.

Sondas termoelctricas, termoclulas, clulas fotoelctricas, dinammetros, micrfonos, altavoces, aparatos de campo giratorio. (Termmetros de resistencia, fotoresistencias, captadores de presin).

C Condensadores

D Dispositivos de retardo. Dispositivos de memoria. Elementos binarios.

Circuitos de retardo, registradores, memorias de disco, aparatos de cinta magntica. (Regulacin y clculo digital, circuitos integrados con funciones digitales, contadores de impulsos).

E

Diversos.

Instalaciones de alumbrado, instalaciones de calefaccin, instalaciones que no estn indicadas en otro lugar de esta relacin. (Filtros elctricos, cercados elctricos, ventiladores).

F

Dispositivos de proteccin.

Fusibles, rels de proteccin (Automticos para telecomunicacin y proteccin de instalaciones, rels bimetlicos, rels magnticos).

G

Generadores.

Generadores rotativos, convertidores de frecuencia rotativos, bateras, equipos de alimentacin. (Cargadores de bateras, generadores de impulsos).

H

Dispositivos de sealizacin.

Aparatos de sealizacin pticos y acsticos. (Lmparas de sealizacin, indicadores de

K

Contactores. Rels.

Contactores de potencia, contactores auxiliares, rels de tiempo.

L

Inductancias

Bobinas de induccin. Bobinas de bloqueo.



M Motores.

N Amplificadores, reguladores

Dispositivos de la tcnica analgica de control, regulacin y clculo; reguladores electrnicos y electromecnicos, amplificadores operacionales, amplificadores inversores, amplificadores separadores, transformadores de impedancia, circuitos integrados con funciones analgicas.

P

Aparatos de medida. Dispositivos de prueba.

Dispositivos de medida, indicadores, registradores y contadores, emisores de impulsos, relojes.

Q

Aparatos mecnicos de conexin para circuitos de potencia.

Interruptores de potencia, seccionadores. (Interruptores en circuitos principales de corriente, interruptores con dispositivos de proteccin, interruptores rpidos, seccionadores en carga, conmutadores estrella-tringulo, seccionadores-fusibles de carga, guardamotores).

R

Resistencia.

Resistencias regulables, potencimetros, resistencias de regulacin, resistencias de derivacin, resistencias calefactoras. Resistencias fijas, arrancadores, resistencias de frenado, resistencias de medidas, shunts.

S

Aparatos mecnicos de conexin para circuitos de mando.

Interruptores de mando, pulsadores, finales de carrera, selectores. (pulsadores luminosos, conmutadores de medida).

T

Transformadores.

Transformadores de tensin, transformadores de intensidad, transformadores de red.

U

Moduladores. Convertidores de magnitudes elctricas en otras, tambin elctricas.

Codificadores, inversores, decodificadores (Convertidores de intensidad, tensin-frecuencia, convertidores de frecuencia-tensin, convertidores analgico-digitales, convertidores digital-analgicos).

V

Vlvulas electrnicas. Semiconductores.

Diodos, transistores, tiristores. diodos zener, diodos capacitivos, puentes rectificadores, triacs.

W

Vas de transmisin. Antenas.

Cables, bornes de distribucin. (Fibra ptica, cables coaxiales, conductores para telecomunicacin).

X

Bornes, enchufes.

Enchufes y cajas de enchufes, enchufes de prueba, regletas



Bases de enchufe. de bornes. (Enchufes coaxiales, tomas de corriente, clavijas para medida, enchufes mltiples, distribuidores enchufables).

Y

Dispositivos mecnicos accionado elctricamente.

Frenos, acoplamientos, accionamiento de regulacin, aparatos de elevacin, accionamientos de ajuste, electroimanes de cierre, bloqueos mecnicos, potencimetros motorizados, imanes permanentes.

Z

Filtros. Limitadores (equipo de compensacin).

Redes artificiales, reguladores dinmicos, filtros de cristal, filtros R/C y L/C.

6.2 NMERO. Esta informacin es obligatoria, y se usa nmeros naturales desde 1 hasta n. Sirve para diferenciar entre varios elementos designados por las mismas letras en una o las dos partes (clase y/o funcin). Ejemplos: K1M = Contactor nmero 1 que acciona al motor principal. K2M = Contactor nmero 2 que acciona al motor principal. K3T = Contactor auxiliar nmero 3 temporizado. 6.3 FUNCIN. Anlogamente con la diversidad de aparatos existentes, la infinidad de funciones que se realizan con ellos, hace improbable la designacin de un cdigo completo para todas ellas, por lo que en la tabla 3 se indica la lista que se utilizar para dar una informacin general, segn la funcin de los aparatos o elementos.



Tabla 3 Letras que indican designacin de funciones generales.

Letra Funcin

A B

C D E F G H J K L M N P Q R S T V W X Y Z

Funcin auxiliar. Sentido de movimiento (Adelante, atrs, subir, bajar, sentido horario y sentido antihorario). Contar. Diferenciar. Funcin conexin. Proteccin. Prueba. Ensayo. Sealizacin. Integracin. Servicio sensorial. Aproximacin (por ej.: nivelar). Denominacin de conductor. Funcin principal. Medida. Proporcional. Estado (marcha, parada, limitacin). Reposicin, bloqueo, borrado, reenganche, anulacin. Memorizar, registrar. Medida de tiempo, retardar. Temporizacin. Velocidad (acelerar, frenar) Sumar. Multiplicar. Analgica. Digital. Numrico.

7. NUMERACIN DE BORNES. Los bornes de los diferentes dispositivos para la automatizacin elctrica tienen que estar numerados, con el objeto de indicarlos en los planos para la realizacin del cableado y posterior diagnstico de fallas. 7.1 MARCADO DE BORNES DE BOBINAS ELECTROMGNETICAS. Seguidamente se indica el marcado de bobinas para diferentes usos:



A1

A2

Una sola bobina. Dos bornes.

Dos bobinas. Cuatro bornes.

E1

E2

Electroimn de enclavamiento.

C1

C2

Accionamiento por corriente de trabajo.

D1

D2

Accionamiento por mnima tensin.

A1

A2

B1

B2

Figura4 Marcado de bornes de bobinas.

7.2 MARCADO DE BORNES DE CONTACTOS PRINCIPALES DE

CONTACTORES. Contactor bipolar Contactor tripolar Contactor tetrapolar

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

Figura 5 Marcado de bornes de contactos principales.

7.3 MARCADO DE BORNES DE CONTACTOS DE AUXILIARES DE MANDO. Los bornes de los contactos de los auxiliares de mando se marcan con nmeros de dos cifras, donde:



La cifra de las unidades indica la FUNCIN. La cifra de las decenas indica el nmero de ORDEN. De las dos cifras, la que corresponde a las decenas es el nmero de orden para el marcado de bornes de auxiliares de mando y se efecta mediante una secuencia de nmeros, desde 1 hasta n. Los dos bornes pertenecientes a un mismo contacto estn siempre marcados por el mismo nmero de orden, es decir, si estamos marcando el contacto nmero 1, el borne de entrada lo marcamos con 1 y el borne de salida tambin lo marcamos con 1. Si estamos marcando el contacto nmero 2, el borne de entrada lo marcamos con 2 y el borne de salida tambin con el nmero 2. Aunque en el esquema se repitan elementos de contacto con la misma funcin, deben tener nmeros de orden diferentes. La cifra funcin, de las unidades, para el marcado de bornes de auxiliares de mando, es siempre la misma en todos los elementos de contacto que tengan idntica funcin, aunque se repitan en el esquema. Es decir, se asignan las cifras (1-2) para todo contacto de apertura y las cifras (3-4) para todo contacto de cierre. CIFRA FUNCIN. A continuacin, representamos la cifra funcin de los contactos, es decir, el nmero de las unidades, para ello marcamos con una lnea el lugar reservado a la cifra de las decenas que nos indica el nmero de orden del contacto y que se explica ms adelante.

Contacto normalmenteabierto (NA NO)

Contacto normalmentecerrado (NC)

-3

-4

-1

-2

-1

-2 -4

Contacto conmutadoContacto temporizado

cerrado. Apertura retardadaContacto temporizado

abierto. Cierre retardado-5

-6

-7

-8

Figura 6 Marcado de cifra funcin de contactos.



NMERO DE ORDEN. A continuacin, representamos el nmero de orden de los contactos, es decir, el nmero de las decenas, para ello marcamos con una lnea el lugar reservado a la cifra de las unidades, que nos indica la funcin.

1-

1-

1-

1-

1-

1- 1-

Un slo contacto. Dos contactos. Cuatro contactos.

1-

1-

2-

2-

3-

3-

4-

4-

1-

1-

2-

2-

1-

1-

2-

2-

1-

1-

2-

2-

Figura 7 Marcado del nmero de orden de contactos. 7.4 MARCADO DE BORNES DE RELS TRMICOS Y SUS CONTACTOS

AUXILIARES.

Rel trmico circuito principal

5

6

1

2

3

4

Rel trmico con contactor

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

95

96 98

5

6

1

2

3

4

5

6

97

98

95

96

Rel trmico con un contactoauxiliar conmutado.

Rel trmico con un juego decontactos auxiliares (1NA + 1NC).

Figura 8 Marcado de bornes de rels trmicos y contactos auxiliares.



7.5 EJEMPLOS DE MARCADO DE BORNES DE CONTACTORES AUXILIARES.

A continuacin se presenta ejemplos de: Contactos auxiliares de contactores y Contactos de contactores auxiliares.

Dos contactos deapertura.

Dos contactos decierre.

11

12

21

22

13

14

23

24

Uno o dos contactosconmutados.

11

12 14

11

12 14

21

22 24

Cuatro contactosde apertura.

Cuatro contactos decierre.

11

12

21

22

31

32

41

42

13

14

23

24

33

34

43

44

21

22

31

32

13

14

43

44

Cuatro contactos, dos decierre y dos de apertura.

Figura 9 Marcado de bornes de contactos auxiliares. 7.6 MARCADO DE BORNES DE INDICADORES LUMINOSOS.

Directo

X1

X2

X1

X2

Corresistenciaadicional

Con transformadorreductor de tensin

X1

X2

Figura 10 Marcado de bornes de indicadores luminosos.



7.7 NMERO CARACTERSTICO. Todos los elementos, tanto de potencia como auxiliares y auxiliares de mando, que tengan un nmero fijo de contactos (auxiliares en el caso de los contactores) NC y NA, se le asigna un nmero caracterstico de dos cifras, que son : La primera cifra, el nmero de contactos NA. La segunda cifra, el nmero de contactos NC. En las figura 9 por ejemplo, el nmero caracterstico para los respectivos contactos auxiliares son: Para dos contactos NC su nmero caracterstico es 02. Para dos contactos NA su nmero caracterstico es 20. Para un contacto conmutado su nmero caracterstico es 001. Para dos contactos conmutados su nmero caracterstico es 002. Para cuatro contactos NC su nmero caracterstico es 04. Para cuatro contactos NA su nmero caracterstico es 40. Para dos contactos NA ms dos contactos NC su nmero caracterstico es 22. Actualmente, es fcil encontrar en el mercado aparatos con los contactos que a continuacin indicamos mediante su nmero caracterstico. Contactores: 10, 01, 11, 21, 12, 31, 22, 13, 41, 32, 23. Algunos fabricantes, mediante un bloque de 2 contactos auxiliares reversibles, posibilitan que en el lugar de montaje se obtengan las siguientes combinaciones: 20, 11, 02. Contactos auxiliares: 40, 31, 22, 13, 04; 50, 41, 32, 23, 14, 05; 60, 51, 42, 33; 80, 71, 62, 53, 44; 100, 91, 82, 73, 64, 55. Auxiliares de mando manuales: 10, 01, 20, 11, 02, 30, 21, 12, 03, 40, 31, 22, 13, 04, 001, 002. Rels de tiempo: 001, 10, 01, 11.



7.8 EJEMPLOS DE SIMBOLOGAS. A continuacin se presentan los circuitos de mandos en las normas IEC y ANSI.

L1

L2

K1M

A1

A2

F2F

13

14

13

14

11

12

95

96

S1Q

S2Q K1M

F3F

1 60Hz 220V

Figura 11 Circuito de mando con bloque de identificacin y marcado de bornes segn (IEC).

M

R

L1 NO.LS

M

M

PB1PB2

Figura12 Circuito de mando con bloque de identificacin segn (ANSI).


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