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CorporaciónEcuador Curso de >Control Industrial
X [Ω] Reactancia
R [Ω] Resistencia10 Ω
R
ϕ
XL Reactancia Inductiva
R [Ω] Resistencia
Eje imaginario
Z Impedancia
Ángulo de desfaseEn la industria ф tiene que ser lo más pequeño posible
Z’’ϕ
Z’
R
XC Reactancia Capacitiva
Eje imaginario
Z’ > Z’’
XL Reactancia Inductiva
ResistenciaReactanciaReactancia inductiva (bobina) trenzado incrementa la impedancia total de líneaAl incrementar la corriente entonces se incrementa el diámetro del cable
Kaplan → aprovecha caudalTurbinas Pelton → aprovecha energía potencial
Francis → Es una mezcla de las anteriores
ResistenciaImpedancia Inductiva
ReactanciaCapacitiva
Motores → factor de potencia → reactancia inductiva
Plano de impedancia
Con corriente continua
Con corriente alterna (motores, transformadores)
Potencia (W)
ϕVAR Potencia reactiva inductiva
Eje imaginario
KVA → Voltaamperios (esto en transformadores) Impedancia
Cos ϕ → factor de potenciaFP = 0,8Para bajar o corregir el factor de potencia se usa banco de capacitores → produce reactancia capacitiva siempre negativa.
Grafica en Potencias
En motores malos el fp = 0,7. En motores eficientes fp = 0.85 se consume menos VAR.Si la fábrica produce un bajo factor de potencia, la empresa eléctrica multa. Por ejemplo las bobinas producen un bajo factor de potencia.El autotransformador para su arranque se usa un variador de frecuencia. La desventaja de usar los variadores es la presencia de armónicos.Resistencia en serie: Corriente igual, voltaje diferente. Se suman variaciones de voltaje.Resistencia en paralelo: Voltaje igual, Corriente diferente. Se suman variaciones de corriente.La resistencia equivalente para ver la corriente en todo el circuito.
Conexiones estrella en motores y transformadoresConexión triangulo → ventaja no necesitamos un neutro, solo tres cables (tres fases)En transformadores tenemos conexión triangulo - triangulo.
La conexión triangulo – estrella aparece neutro; sino, no hay 110 V.Se hace conexión estrella – triangulo → evitar alta corriente.
Inductor o bobinaEn corriente continua (cc)
→ Corto→ Intensisdad de corriente (I) al infinito
→ ca en función del tiempo
ca → produce reactancia inductiva y esta produce impedancia que limita la I
X L=ωLL → se da Henrios
Xc (condensador)Rectificadores con diodos o filtros
Condensador tenemos rectificador de media onda
Con rectificador de oda completa se aumenta condensador para que ca sea más continua
Filtros a condensadores porque reduce el ruido
Impedancia
Si existe desbalance entre 3 líneas poseemos calentamiento motor.
ContactorBaja impedancia → Incremento de Intensidad de corrienteIncrementa impedancia → decrementa Intensidad de corriente
Selecciona en función de:I que circula en contactosPor duración → ciclo de duración (abre y cierra contacto)Por alimentación si es cc o ca
Relés de protecciónTérmicosElectromagnéticos, etc. → se abren en picos de I elevadosTermomagnéticos → con motores prende y apaga, también usa tiristores (relés de estado sólido)
Nota.- cambio de fases provoca el cambio de giro de un motor
Asíncrono → rotor no gira a frecuencia a velocidad rotacional que gira el campo magnético
Hecho en automation studio 3.0.5
L1
L2
L3
24V
0V
Diagrama de Potencia Eléctrico
Diagrama de Control Eléctrico
Diagrama de Control PLC
10 Amp. 10 Amp.10 Amp.
M1
KM1 KM1 KM1
RTS1
L1
Rojo
P1
KM1
INICIO
INICIO MOTOR
MOTOR
MOTOR
P2
APAGADO
APAGADO
And
0*0=00*1=01*0=01*1=1
Or
0+0=00+1=11+0=11+1=1
En circuitos de control usamos contactos auxiliares
Enclavamiento o memoria
Circuitos de control se pone fusibles también
Es a 220 Vca
Nota.- No conectar focos en serie a contactor
Uso de lógica and
Uso lógica or
Arranque triangulo-estrella (∆Y) de motor jaula de ardillaReduce la I de arranque
Diagrama de potencia
Se activa KM1 y seguido KM2, luego KM3 se cierra e instantáneamente KM2 se abre, sino da cortocircuito.
Diagrama de control
Diagrama hecho en automation studio 3.0.5
24V
0V
Diagrama de control eléctricopara conexión estrella-triangulo
P1
KM1
KM1
P2
KM1 KM2
KM2 RTC1
RTC1
KM1 RTC1
KM3
KM3
KM1
24V
0V
I:1/0 I:1/1
O:2/0 O:2/1 O:2/2
TONEN
DN
Tem porizador a la conexión
Tem porizadorBase de tiempoAjustado aAcum .
T4:01.07 0
Diagrama de control eléctrico
Diagrama de control ladder en PLC
P3
KM1
P4
KM2 KM3
P3_START P4_TURNOFF
KM1 KM2 KM3
P3_STARTI:1/0
KM1O:2/0
KM1O:2/0
P4_TURNOFFI:1/1
KM1O:2/0
KM2O:2/1
KM2O:2/1
KM1O:2/0
RTC1
AUX1O:2/3
AUX1O:2/3
RTC1T4:0.DN
AUX1O:2/3
KM3O:2/2
KM3O:2/2
KM1O:2/0
Activar cilindro neumático de doble efecto
24V
0V
Diagrama Hidraúlico Diagrama Eléctrico
S1 S2
P1
S1 S2
P2
Inversión giro de motor
L1
L2
L3
24V
0V
Diagrama de Potencia Eléctrico
Diagrama de Control Eléctrico
Diagrama de Control PLC
10 Amp. 10 Amp.10 Amp.
M1
KM1 KM1 KM1
RTS1
L1
Rojo
P1
KM1
INICIO
INICIO MOTOR
MOTOR
MOTOR
P2
APAGADO
APAGADO
P3
GIRO
MOTORG
KM2 KM2 KM2
KM2
GIRO MOTORG
MOTORGAPAGADO
MOTORG
MOTOR
→ Cuando motor no tiene esas salidas es motor de arranque directo
Válvula 4/3 se puede parar recorrido de pistónVer caudal y presión
Se maneja entre 50 psi y 100 psi en neumáticaSe maneja entre 3000 psi y 5000 psi en hidráulica
Racores o acoples de mangueras y cañerías
L1
L2
L3
Diagrama de Potencia Eléctrico
24V
0V
Diagrama de control eléctrico
0
Diagrama hidraúlico
10 Amp. 10 Amp.10 Amp.
KM1 KM1 KM1
RTS1
M1
P1
KM1
KM1
P2
M1
S1 S2
P3
P4
S1
P5
S2
Sistema Hidráulico mayor presión → La fuerza está en función de la presión
Sistema Neumático mayor velocidad →La velocidad en función del caudal
Para transformar movimiento circular de motor eléctrico en lineal
También hay motores eléctricos lineales
Tenemos 3000 psi
F=PA
F=3000lb
pulg28 pulg2
F=24000 lb
p= N
m2=Pa
p=¿1atm → Compresor, bombas
v (Q )
v=et
Q=Vt=m
3
s= m3
min= galmin
V=100 pulg3
1gal=231 pulg3
V=100 pulg3
1gal
231 pulg3=2.31 gal
Q=5 galmin
t=VQ
=2.31 gal
5galmin
=0.46min 60 smin
=27.6 s
Servo pilotada → con la misma presión se activaF1 + F2Solenoide + Presión
Se usa más tipo 4
En esta se necesita más válvulas de alivio
Esta se usa más porque está circulando el fluido, otras pueden dañar el motorPara movimiento lento se usa las válvulas proporcionales
L1
N
M1
KM3 KM3
10 Amp.10 Amp.
RTS1
Cuando es motor monofásico su arranque es directo
Ejercicio
L1
N
L1
N
0
M1
KM0 KM0
P1
KM0
KM0
P2
M1
S1 S2DPM1 DPM2
10 Amp. 10 Amp.
RTS1
P4
S1 S2KM2
KM2KM1P3
KM1
KM1
DPM2DPM1
KM2
DPM1DPM1
DPM2
Entre L1 y L2 hay 220 VcaEntre L1 y N hay 110 VcaEntre 24 V y 0V hay 24 Vcc
Nota.- En circuitos eléctricos de control para enclavar solenoides necesitamos relés
L1
N
P4
S1 S2KM2
KM2KM1P3
KM1
KM1 KM2
P4P3
Programa para simular puertas del TROLE en el cual el motor no se prende si están abiertas las tres puertas y cualquiera de ellas.Diagrama de potencia y diagrama eléctrico de controlL1
N
L1
N
OPEN 1 OPEN 2START
STOP
OPEN 3CLOSE 1 CLOSE 2 CLOSE 3
M1
KM0 KM0
10 Amp. 10 Amp.
RTS1
P1
KM0
KM0
P2
P4
S1 S2KM2
KM2KM1P3
KM1
KM1
DPM1 DPM2
KM2
DPM2DPM2
DPM1
P6
S3 S4KM4
KM4KM3P5
KM3
KM3
DPM3 DPM4
KM4
DPM4DPM4
DPM3
DPM5 DPM5
DPM3
DPM1
P8
S5 S6KM6
KM6KM5P7
KM5
KM5
DPM5 DPM6
KM6
DPM6DPM6
Diagrama neumático
0
M1
S1 S2
Verde
DPM3 DPM4 DPM5 DPM6DPM1 DPM2 S3 S4 S5 S6
Esto último se hace con SCR → tiristorUtiliza factor RMS (voltaje)
L1
L2
L3
Diagrama de Potencia Eléctrico
L1
N
0
Diagrama de control EléctricoDiagrama neumático
10 Amp. 10 Amp.10 Amp.
M1
KM0 KM0 KM0
RTS1
P4
S1 S2KM2
KM2
P3
KM2
P3
M1
S1 S2
Verde
DPM1 DPM2
P0
KM0
KM0
DPM1
P1
P0 ∧ DPM1 = KM0
L1
N
L1
N
0
M1
KM0 KM0
P1
KM0
KM0
P2
M1
10 Amp. 10 Amp.
RTS1
P4
S1 S2KM2
KM2KM1P3
KM1
KM1 KM2
S1 S2
DPM1 DPM2
P3P4
DPM2 DPM1
Diagrama eléctrico de arranque de motor de cc
24V
0V
Diagrama de control eléctrico
P1
KM1
KM1 KM1
TC1
TC1
KM2
KM2 KM2
TC2
TC2
KM3
KM3
P2 KM1TC1 TC2
24V
0V
Diagrama de control eléctrico
Diagrama ladder
START STOP
TONEN
DN
Temporizador a la conexión
TemporizadorBase de tiempoAjustado aAcum.
T4:01.03 0
TONEN
DN
Temporizador a la conexión
TemporizadorBase de tiempoAjustado aAcum.
T4:11.03 0
P1
KM1 KM2 KM3
P2
P1_START P2_STOP
KM1 KM2 KM3
P1_START KM1
KM1
KM1 TC1
TC1T4:0.DN
KM2
P2_STOP
KM2 TC1T4:0.DN
KM2 TC2
TC2T4:1.DN
KM3
KM1
KM3 TC2T4:1.DN
Notación algebraica
M=( A+B ) (C∗D+E )A
B
C D
E
M
M=( A∗B ) (S1+KM 1 )S1
KM1
MA B
Notación lógica
M=( A+B ) (C∗D+E )M=( A∨B )∧(C∧D∨E )
Digital
A
B
C
D
E
M
En este estilo se programa en scheneider
Ejemplo de arranque directo
L1N
Diagrama de potencia
24V
0V
Diagrama de control eléctrico
RTS1
M1
10 Amp.10 Amp.
KM0 KM0
START
STOP
F1
F2
KM0
KM0
24V
0V
Diagrama de control eléctrico
Diagrama de control ladder para PLC
START STOPF1 F2
KM0
PROTECCIóN F1 PROTECCIóN F2 START_1 STOP_1
KM0
START_1
KM0
KM0PROTECCIóN F1 PROTECCIóN F2 STOP_1
Diagrama de puertas lógicas
KM0
PROTECCIóN F1
PROTECCIóN F2
START_1
STOP_1
24V
0V
Diagrama de control eléctrico24V
0V
Diagrama de control eléctrico
Diagrama de control ladder para PLC
Diagrama de puertas lógicas
KM0
KM0
Y1
KM1
KM1
Y2
S1
S2
KM0
KM0
S1
KM0
S1_PARA Y 1 S2_PARA Y 2
KM0
S1_PARA Y 1
KM0
KM0
S2
S2_PARA Y 2
S1_PARA Y 1
S3
KM1
KM1
S2
S3_PARA Y 3
S3
Y 1
KM0
S3_PARA Y 3
KM1
KM1S2_PARA Y 2
S2_PARA Y 2
S3_PARA Y 3
S2_PARA Y 2
KM0
Y 1
KM1
Y 2
KM1
KM1
Y 2
KM1
KM0 Y 1
KM1 Y 2
S3_PARA Y 3
KM0 y KM1 es relé interno de PLC, es virtual
Dependiendo de la I que consume la electroválvula se puede conectar directamente
Logo de Siemens
Compuertas lógicas
Plc funciona con 110 V pero protegido con un varistor110 V nominal127 V real → 20% = 25 V más, osea 150 Vca el varistor
Logo Softcomfort, para programar
L1
N
P1
KM1
KM1
L1
N
P2
KM1
KM1
P1
P3
L1
N
KM1
P1 P2 KM1
KM2
(S1 + S2 + KM1)
L1
N
Relé TermicoF1Contacto auxiliar
10 A
1.5 In
15 A
24V
0V
F1
ON
OFF
M1
RT1
10 Amp.10 Amp.
MK0 MK0
RT1
S1
MK0
MK0
S2
En software Logo son interruptores, se queda enclavado en la simulaciónContactor trifásico
10 Amp. 10 Amp.10 Amp.
M1
KM1 KM1 KM1
RTS1
Aquí se conecta a los contactos principales
En el caso de control, esto es, en los relés térmicos va en KM0 en los contactos auxiliares.
24V
0V
S1
MK0
MK0S1
24V
0V
ON
MK0
MK0
OFF
S1 S2 S3
S1
S2
S3
0 0
A B
24V
0V
CTU
4 0
DPM1 DPM2 DPM3 DPM4
Y 2
KM1
KM1
OFF
KM1
Y 1
DPM2
Y 1
KM2
KM2
DPM1
ONDPM2
Y 2
DPM4 DPM4
0 0
A B
24V
0V
CTU
4 0
P T P T
DPM1 DPM2 DPM3 DPM4
KM1
KM1
OFF
Y 1
DPM2
Y 1
KM2
KM2
DPM1
ONDPM2
Y 2
DPM4
Y 2
I1 = OnI2 = OffI3 = DPM1I4 = DPM2I5 = DPM4
Q1 = Y1Q2 = KM1Q3 = Y2
0 0
A B
P T P T
DPM1 DPM2 DPM3 DPM4Y 1 Y 2 Y 3 Y 4
0V
CTU
4 0
24V
KM1
KM1
Y 1
DPM2
DPM1
ONDPM2
DPM4
Y 3
OFF
DPM2
KM2
KM2
DPM1
Y 2
DPM4
KM4
KM4
Y 4
DPM3