ELECTRONEU - 2014-III.pptx

Diapositiva 1

Ing. Mecatrnica14-IIIInstructor: Jess M. Tarn FontesSistemas electro-neumticosCONTROL LOGICO AVANZADO

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLos mandos electro-neumticos para el procesamiento de seales estn constituidos principalmente por unidades de conmutacin por contacto. La entrada de seales se realizan mediante diversos tipos de sensores (con y sin contacto directo). Las salidas de seales llevan convertidores de seales (electro-vlvulas) con actuadores neumticos.Las explicaciones ofrecidas sobre mandos bsicos y sobre mandos con varios actuadores (desde su diseo hasta su puesta en marcha) tienen la finalidad de familiarizarlo con tales mandos, de modo que puedan trabajar con ellos aunque en sus labores cotidianas no se dediquen con frecuencia al trabajo con mandos elctricos y electro-neumticos.INTRODUCCION

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLa tcnica de mandos es parte integral de la industria puesto que sin ella la tecnologa no hubiera podido alcanzar los niveles actuales. No hay especialidad tecnolgica que pueda prescindir de los mandos. Para que los tcnicos de diversas especialidades (neumtica, hidrulica, electricidad y electrnica) cooperen entre s, es indispensable que hablen un idioma comn. Ello significa que debe disponerse de definiciones precisas de los conceptos, con criterios bsicos aceptados por todos.Estos fundamentos de la tcnica de mando tienen validez general independientemente de la energa de control o de trabajo que se utilice y, tambin, independientemente de la configuracin tcnica del mando en cuestin.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : Electroneumtica

Sensor de contacto

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDesglose de un mando en ciclo abiertoUn mando esta representado en muchos casos como una caja negra cerrada con entradas y salidas. Puede desglosarse esta caja negra mas detalladamente, haciendo lo siguiente:Entrada de sealesProcesamiento de sealesSalida de sealesEste esquema es aplicado en los ms diversos campos de la electricidad, electrnica, neumtica e hidrulica, indicndose en l la direccin de la transmisin de la seal.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEl esquema se amplia si en un sistema se utilizan tecnologas diferentes, es decir, si se combinan por ejemplo electricidad y neumtica o electricidad e hidrulica. En esta u otras combinaciones es necesario intercalar un paso adicional.Entrada de sealesProcesamiento de sealesConversin de sealesSalida de sealesEl bloque conversin de seales tambin puede titularse transformador de seales o amplificador de seales.Este convertidor de seales tiene la funcin de convertir para el bloque salida de seales las seales que llegan de los bloques entrada de seales o proceso de seales en seales de la otra tcnica (medio) respectivamente.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaElementos comnmente utilizados en mandos electro neumticos


Push botton (pulsadores)

Interruptores de final de carrera


Interruptores

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSmbolos de elementos de entrada de seales elctricasEstos elementos tienen la finalidad de permitir la entrada de seales elctricas provenientes de diversas partes de un mando (equipo) con diversos tipos y tiempos de accionamiento. Si un equipo es controlado mediante conmutacin de contactos elctricos, entonces se trata de un mando por contactos; en caso contrario, se tratara de mandos sin contactos o mandos electrnicos.Los elementos se clasifican por su funcin en contactos normalmente abiertos, contactos normalmente cerrados y contactos conmutadores.


AccionamientoInterruptor normalmente abierto34

AccionamientoInterruptor normalmente cerrado12


Accionamiento241Contacto conmutador1314232431324142Contacto mltiple combinado

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaElementos sin retencinPara que una mquina o equipo se ponga en marcha, es necesario contar con un elemento que emita una seal. Tal elemento puede ser un pulsador que ocupa una posicin de conmutacin determinada mientras que es activado.Smbolo de interruptores manuales con diferentes formas de accionamientoInterruptor normalmente abierto, por lo general de accionamiento manualInterruptor normalmente abierto, accionado por presin manualInterruptor normalmente abierto, accionado manualmente tirandoInterruptor normalmente cerrado, accionado manualmente girando

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaInterruptores con retencinLos interruptores con retencin, como el botn por ejemplo, mantiene en su posicin por efecto mecnico cuando son accionados. Solo volvindolos a accionar desbloquean su posicin y vuelven a su estado inicial.Interruptor normalmente abierto, por lo general de accionamiento manualInterruptor normalmente abierto, accionado por presin manualInterruptor normalmente abierto, accionado manualmente tirandoInterruptor normalmente cerrado, accionado manualmente girando


Interruptores mecnicos de final de carrera (limit switch)Estos interruptores permiten consultar determinadas situaciones finales de partes de mquinas o de otros elementos de trabajo.Interruptor de final de carrera normalmente abierto accionado por rodilloInterruptor de final de carrera normalmente cerrado accionado por rodillo


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDetectores de proximidad segn el principio reed.Un detector de proximidad est compuesto de un contacto reed fundido en un bloque de resina sinttica. Este contacto cierra cuando se acerca un campo magntico (por ejemplo, un campo magntico permanente en el mbolo de un cilindro) y emite una seal elctrica. Las conexiones elctricas tambin estn fundidas en el bloque de resina. Un diodo luminoso indica el estado de conmutacin del detector. En estado de excitacin se ilumina el diodo.SENSORES SIN CONTACTO (DETECTORES DE PROXIMIDAD)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEs recomendable no instalar cilindros con detectores de proximidad magnticos en las cercanas de campos magnticos fuertes (como los que son originados, por ejemplo, por mquinas de soldadura por resistencia). As mismo deber tomarse en cuenta que no todos los cilindros son apropiados para que se coloque sobre ellos un detector de proximidad.


El reed switch consiste en un par de contactos ferrosos encerrados al vaco dentro un tubo de vidrio. Cada contacto est sellado en los extremos opuestos del tubo de vidrio. El tubo de vidrio puede tener unos 10 mm de largo por 3 mm de dimetro. Al acercarse a un campo magntico, los contactos se unen cerrando un circuito elctrico. La rigidez de los contactos har que se separen al desaparecer el campo magntico. Para asegurar la durabilidad, la punta de los contactos tiene un bao de un metal precioso. El campo magntico puede estar generado por un imn permanente o por una bobina.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaNota:Reed switch (interruptor de lengeta) es un interruptor elctrico activado por un campo magntico. Cuando los contactos estn normalmente abiertos se cierran en la presencia de un campo magntico; cuando estn normalmente cerrados se abren en presencia de un campo magntico. Fue inventado por W. B. Elwood en 1936 cuando trabajaba para Laboratorios Bell

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaCaractersticas de un reed switch elctricoV = 12 27 volts cdFrecuencia de deteccin = 500 Hz.IL = 1 amp.Generalidades y delimitacin de los detectores de proximidadLos elementos accionados sin contacto se usan cada vez ms en la tcnica de mandos. Estn compuestos de una parte sensora y de otra que procesa las seales. Si la parte procesadora de seales produce seales binarias, entonces se trata de detectores de proximidad o indicadores. As mismo, tambin estn muy difundidos los sensores que generan seales analgicas para la determinacin analgica de valores de medicin.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLos interruptores de final de carrera electrnicos (detectores de proximidad) funcionan sin contacto directo, lo que significa que conmutan por aproximacin silenciosamente, sin rebotar y sin efecto retroactivo, sin desgaste de contactos y sin fuerza de accionamiento.Los detectores de proximidad sin contacto son utilizados preferentemente en los siguientes casos: Si no se dispone de fuerza para el accionamiento Si es necesario contar con una vida til larga Si en el sistema se producen fuertes vibraciones o trepidaciones Si las condiciones de medio ambiente son difciles Si son necesarias altas frecuencias de conmutacin.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaNo obstante, deber tomarse en cuenta lo siguiente:Los detectores de proximidad tienen que ser alimentados con corrientes elctricas (para lo que suele recurrirse al circuito de corriente del mando).La distancia de conmutacin (es decir, la distancia de respuesta del detector) depende del material del objeto que se aproxima al detector.Determinados tipos de detectores de proximidad solo reaccionan frente a materiales metlicos.Los detectores varan segn se traten de corriente contina a alterna

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLa humedad y la temperatura ambiente suele influir ligeramente en la distancia de respuesta. Los detectores inductivos son menos sensibles a estos factores.Dado que los detectores pueden provocar interferencias reciprocas, es necesario acatar una distancia mnima entre ellos.Debern acatarse tambin determinadas prescripciones para el montaje, definidas por el fabricante. Estas prescripciones son importantes especialmente en aquellos casos en los que los detectores son montados a ras o empotrados.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaCafNegroAzulSmboloSensor magntico electrnicoSensor magntico electrnico (SME)SmboloSensor magntico electrnicoTipo NPNRL+-Sensor magntico electrnicoTipo PNPSmboloRL+-TIPOS

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaCaractersticas elctricas del (SME)V = 10 30 V cdFrec. de detec. = 1000 HzIL = 200 mA

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSensor ptico electrnico (SOE)El iniciador opto-electrnico reacciona sin contacto directo frente a todo tipo de materiales, como por ejemplo vidrio, madera, plsticos, lminas, cermica, papel, lquidos y metales.Emite una luz cuya reflexin vara en funcin del material. De este modo es factible seleccionar materiales que producen diferentes reflexiones. Otras posibles aplicaciones es la deteccin de piezas de dimensiones muy pequeas, medicin de niveles de llenado, deteccin en zonas expuestas al peligro de explosin, etc.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLos mdulos semiconductores son opto electrnicos si emiten seales luminosas (mediante diodos luminosos, por ejemplo), si reciben seales luminosas (por ejemplo fotodiodos o fototransistores) o si transforman seales luminosas en seales elctricas (por ejemplo fotoclulas o foto-elementos). Pueden distinguirse los siguientes tipos de detectores de proximidad pticos: reflex, barrera de luz y reflectivos.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSOE Reflex:Detecta cualquier material, no detecta material negro, mate ni porosos.Caractersticas:V = 10 30 V cdF det = 250 HzIL = 200 mA.CafNegroAzulSensor ptico electrnico ReflexAl igual que el SME existen tipos NPN y PNPEl detector (SOE reflex) est compuesto de un emisor y receptor incorporado en una sola caja, funciona con distancias cortas ya que utiliza como reflector el objeto que detecta.


APLICACIONES: Control de cintas transportadoras.Control de alta velocidad.Deteccin de movimiento.Conteo de piezas.Sensado de aberturas en sistemas de seguridad y alarma. Sistemas de control como finales de carrera. (PLCs). Sensor ptico.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSOE barrea de luzCuenta con un emisor y un receptor separados. Este sensor lo nico que no puede detectar son los materiales transparentes.Caractersticas:V = 10 30 V cdF det = 250 HzIL = 200 mASensor ptico Electrnico Barrera de Luz+-Transmisor+-ReceptorCafNegroAzulExisten, como en los anteriores sensores, tipos NPN y PNP.


Estas barreras fotoelctricas unidireccionales estn pensadas para su empleo en entornos industrialesGracias a su amplio alcance de deteccin, los sensores demuestran un excelente funcionamiento en ambientes altamente contaminados. A travs del test de entrada se puede llevar a cabo una prueba de funcionamiento.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDatos pticosAlcance60000 mmFuente de luzLser (Rojo)Longitud de onda655 nmVida til (Tu = +25 C)100000 hrsClase lser (EN 60825-1)2Divergencia del rayo0,5 mrad

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDatos elctricosTipo de sensorEmisorTensin de alimentacin10...30 V DCConsumo de corriente (Ub = 24 V)< 15 mATemperatura de desvo< 10 %Rango de temperatura-25...60 CProteccin cambio polaridadsCategora de proteccinIII

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSensor Inductivo Electrnico (SIE)Si en un transmisor inductivo se aplica una tensin, el oscilador produce un campo magntico de alta frecuencia mediante una bobina oscilante. Este campo es la zona de conmutacin activa. Si un objeto metlico penetra en esta zona de conmutacin, le sustrae energa al oscilador. Este proceso tiene un efecto amortiguador sobre la amplitud de las oscilaciones libres, por lo que se emite una seal mediante una etapa disparadora. Los detectores de proximidad inductivos solo reaccionan frente a objetos metlicosCaractersticas:V = 10 30 V cdF det = 500 HzIL = 400 mAPuede estar expuesto a chorros de agua y a grandes temperaturas

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : Electroneumtica+-CafNegroAzulSensor inductivo electrnico (SIE)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSensor Capacitivo Electrnico (SCE)Al igual que los iniciadores inductivos, los detectores de proximidad capacitivos tambin funcionan con un oscilador. No obstante, tratndose de sensores capacitivos normales, el oscilador no esta activo constantemente.Si se acerca un objeto metlico o no metlico a la superficie activa del sensor, aumenta la capacidad elctrica entre la conexin con tierra y dicha superficie activa. Cuando se rebasa determinado valor, entonces empieza a excitarse el oscilador, el cual suele tener una sensibilidad regulable. Las oscilaciones son evaluadas por un amplificador. Los pasos consecuentes son iguales a los sensores inductivos. En consecuencia, las salidas funcionan con interruptores normalmente abiertos, normalmente cerrados o una combinacin de los dos, segn la versin.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLos sensores capacitivos tambin reaccionan si se les acercan materiales aislantes con una constante dielctrica superior a 1.Deber ponerse cuidado en que, por razones climticas, no se forme una pelcula de humedad sobre el iniciador, ya que sta provocara su reaccin.+-CafNegroAzulSensor capacitivo electrnico (SCE)Caractersticas:V = 10 55 V cdF det = 300 HzIL = 200 mA

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSensor ultrasnico electrnico (SUE)Caractersticas:V = 24 V cdF det = 60 HzIL = 100 mA+-CafNegroAzulSensor ultrasnico electrnico (SUE)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaELEMENTOS DE PROCESAMIENTO DE SEALES ELECTRICASAntes, los rels (rels del francs: antepuesto), eran utilizados principalmente como amplificadores en la tcnica de la telecomunicacin. En la actualidad, los rels son utilizados en mquinas y equipos como elementos de control y regulacin. Un rel debe cumplir con determinados requisitos prcticos:Sin necesidad de mantenimiento Elevada frecuencia de conmutacinConmutacin de corrientes y tensiones muy pequeas y, tambin, relativamente altasVelocidad de trabajo alta, es decir, tiempos mnimos de conmutacin.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaQu es un rel?Los rels son elementos constructivos que conmutan y controlan con poca energa. Los rels son utilizados principalmente para el procesamiento de seales. Un rel puede ser descrito como un conmutador de rendimiento definido y accionado electromagnticamente.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaResorteCulataTerminales bobinaNcleoBobina excitadoraN.CN.AComnContactosPivoteArmaduraLmina portacontactos

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : Electroneumtica1314232431324142Contactor o RelA1A2Kn13142324A1A2Kn333443442122313211124142A1A2Kn

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEn la era de la electrnica los rels siguen teniendo gran importancia en el mercado por diversas razones:Ventajas:Fcil adaptacin a diversas tensiones de trabajoInsensibilidad trmica frente al medio ambiente. Los rels funcionan fiablemente a temperaturas entre 80 C hasta 40 C.Resistencias relativamente elevadas entre los contactos de trabajo desconectados.Posibilidad de activar varios circuitos independientes entre s.Presencia de una separacin galvnica entre el circuito de mando y el circuito principal.Todas estas propiedades positivas de los rels se cumplen efectivamente en la prctica, por lo que puede afirmarse que seguirn ocupando un lugar importante en la electrotcnica. No obstante, el rel tambin tiene

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDesventajas: Desgaste de los contactos por arco voltaico u oxidacin Necesidad de mas espacio que los transistores. Ruidos al conmutar Velocidad de conmutacin limitada de 3 ms hasta 17 ms. Interferencias por suciedad (polvo) en los contactos.Para elegir un rel se recurren a datos tcnicos que incluyen todos los valores de importancia, tales como corriente, tensin, potencia, conmutaciones, etc.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaRELES TEMPORIZADORESEste tipo de rels tiene la funcin de conectar o desconectar contactos en un circuito acoplados detrs de los interruptores normalmente cerrados o abiertos. Estos rels efectan esta conexin o desconexin despus de un tiempo determinado y ajustable.


Rel temporizador con retardo de conexin (timer on delay)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaAccionando S1 fluye una corriente por un POT R1 hacia el condensador C1. D1, acoplado en paralelo, no permite el paso de corriente en esa direccin. Por la resistencia de descarga R2 tambin fluye una corriente, que en esta fase an no tiene importancia. El rel conmuta cuando el condensador alcanza la tensin de respuesta del rel K1. Al soltar S1 se interrumpe el circuito elctrico y el C se descarga rpidamente a travs del diodo D1 y R2. En consecuencia, el rel pasa inmediatamente a su posicin normal. La R1 permite regular la corriente de carga de C y, en consecuencia, el tiempo que transcurre hasta que alcanza la tensin de respuesta de K1. Si se ajusta una resistencia elevada fluye una corriente pequea, con el que el tiempo de retardo es largo. Si, por lo contrario, es pequea la resistencia R1, entonces fluye mucha corriente siendo correspondientemente breve el tiempo de retardo.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLa resistencia de descarga evita un cortocircuito al accionarse S1. El diagrama de funcionamiento que muestra los estados de las seales indica claramente que despus de accionarse el pulsador S1 primero tiene que transcurrir el tiempo t que haya ajustado para que sea excitado el rel.

tv = tiempo de retardo ajustadote = tiempo de seal de entrada


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaRel temporizador con retardo a la desconexin (timer off delay)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaFuncionamientoAccionando S1 fluye corriente a travs del diodo D1 hacia el condensador C1 y el Rel K1. El rel conmuta inmediatamente.La corriente que fluye a travs de la resistencia R2 carece de importancia.Al soltar el pulsador S1 se interrumpe el circuito. Entonces puede descargarse el condensador C1 por la resistencia regulable R1 y la resistencia R2 ya que el diodo D1 bloquea. La resistencia R1 permite regular la corriente de descarga y, en consecuencia, el tiempo que transcurre hasta que se desconecta el rel.Siendo grande la resistencia fluye una corriente de descarga pequea, con lo que es largo el tiempo de retardo hasta que se desconecta el rel. Si, por lo contrario, es pequea la resistencia R1 fluye mucha corriente de descarga, con lo que el tiempo de retardo es correspondientemente breve.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDiagrama de funcionamientoEl diagrama de funcionamiento muestra claramente que al soltar el pulsador S1 primero tiene que transcurrir el tiempo de retardo t que se haya ajustado, y solo entonces desconectan el rel K1.

tv = tiempo de retardo ajustadote = tiempo de seal de entrada

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaRecordarQue es un contactor electromagntico?Se trata de contactores de accionamiento electromagntico capaces de activar potencias grandes con pequeas potencias de mando. El contactor es accionado cuando el devanado lleva corriente. La fuerza de traccin se produce por el campo magntico creado por el paso de la corriente. Los contactos accionados por el inducido cierran o abren y permiten el paso de la corriente. Los contactores electromagnticos tienen numerosas aplicaciones. Son utilizados para poner en marcha motores, calefacciones, equipos de aire acondicionado, gras, etc.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSISTEMAS DE CONVERSIN ELECTROMAGNETICOSPara usar mandos con aire a presin y corriente elctrica es necesario recurrir a sistemas de conversin. El usos de convertidores que analizaremos aqu son electro-vlvulas que se encargan de convertir las seales elctricas en seales neumticas.Estas electro-vlvulas estn compuestas de una vlvula neumtica y de una unidad de conmutacin elctrica (cabezal electromagntico).


Vlvulas de vas

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEJERCICIOSControl de un cilindro de simple efectoEl mbolo de un cilindro de simple efecto deber avanzar cuando se accione un pulsador. Al soltarlo, el cilindro deber retroceder a su posicin normal.

Control de un cilindro de doble efectoAl igual que en el mando descrito anteriormente, tambin en este caso deber avanzar un cilindro al accionar el pulsador y, al volver a soltarlo, dicho cilindro deber retroceder a su posicin normal.

Circuitos paralelos (cilindros de simple efecto o de doble efecto)El cilindro est en su posicin normal. El avance hacia el final de carrera deber poder activarse desde dos puntos.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEJERCICIOS (Cont)Circuitos en serie (cilindro de simple efecto o doble efecto)El cilindro est en su posicin normal. El cilindro deber avanzar si se accionan dos pulsadores.Control indirecto bilateralAl accionarse el pulsador S1, el cilindro deber avanzar hasta el final de carrera. El cilindro deber mantener esa posicin hasta que se active el retroceso con el pulsador S2.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEJERCICIOS (Cont)Control de retroceso automtico de un cilindroEl cilindro deber avanzar hasta el final de carrera cuando se accione un pulsador. Una vez alcanzada la posicin final de carrera, el cilindro deber retroceder automticamente.

Movimientos oscilantes de un cilindro de doble efecto Al activarse un interruptor, el cilindro deber avanzar y retroceder hasta que deje de activarse dicho interruptor. Entonces el cilindro deber retroceder a su posicin normal.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaControl de un cilindro de simple efecto o doble efecto con autorretencin (ver circuitos de autorretencin) El mbolo de un cilindro de simple o doble efecto deber avanzar y mantener su posicin en el final de carrera hasta que una segunda seal provoque su retroceso a posicin normal.

Control de retroceso automtico con detector de final de carrera El cilindro deber avanzar hasta el final de carrera al activarse un interruptor de MARCHA. Al alcanzar dicha posicin deber retroceder automticamente a su posicin normal. Para ello deber haber cesado la activacin del pulsador de MARCHA.EJERCICIOS (Cont)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaControl de un cilindro de doble efecto con temporizacin El cilindro deber avanzar si se acciona el pulsador S1 (impulso corto). El cilindro deber mantener su posicin de final de carrera durante 10 segundos y entonces retroceder automticamente. La consulta sobre la posicin del cilindro se efecta mediante un interruptor de final de carrera. EJERCICIOS (Cont)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEJERCICIOS DE TAREAEl relevador: Multiplicador de contactosUn dispositivo cortador debe hacerse funcionar desde tres lugares.Se inserta una pieza a travs de una gua, con lo que se activan dos de los tres sensores: B1, B2, o B3.Esto hace avanzar al cilindro 1A1 por medio de una electrovlvula monoestable.El ciclo de cortado slo debe dispararse si existen dos de las seales.Por razones de seguridad, debe evitarse que el cilindro avance si estn activados los tres sensores.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSistema de lavado de botellasAl pulsar un botn un panel desciende para que las botellas se pongan en contacto con un agente qumico durante 10 segundos, despus el panel regresa para que las botellas sean reemplazadas por mas botellas sucias.Boton

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaPrensa cortadora con mando bimanualUna prensa cortadora slo deber funcionar cuando se activen dos botones pulsadores al mismo tiempo (con mximo dos segundos de diferencia).La prensa retornar a su posicin inicial en cuanto se libere alguno de los botones. Para iniciar un siguiente ciclo es necesario haber liberado ambos botones.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDe una manera general el esquema se representar en el estado de reposo, es decir, sin tensin. Los elementos se representarn en su posicin inicial. Si se desea poner en evidencia la importancia de una lnea, puede representarse en trazo grueso. La posicin de los smbolos no tiene gran importancia puesto que el esquema queda muy simplificado.En lo que concierne a los esquemas de conexiones deben observarse las recomendaciones siguientes:ALGUNOS CONSEJOS PARA LA REPRESENTACION DE ESQUEMAS ELECTRICOS

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaRepresentar verticalmente todas las conexiones entre las lneas colectoras que sern siempre horizontales.Disponer, por regla general, todos los elementos de conmutacin nicamente sobre estas lneas verticales.Representar la afluencia de la corriente de arriba hacia abajo.Evitar los posibles cruces de lnea.Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificar claramente (con una flecha, por ejemplo).La maniobra debe realizarse de izquierda a derecha y los smbolos de los contactos se colocan en el lado izquierdo de la vertical de la lnea.Unir siempre directamente las bobinas, pilotos, etc., a la lnea de conexin inferior, que ser la lnea comn.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaReproducir aparte, bajo el esquema, los smbolos completos de los diferentes componentes para facilitar la lectura.Unificar por letras y cifras los rganos de conmutacin y todo el aparellaje en general.Dibujar separadamente los circuitos de mando y potencia. Si es posible colocar el circuito de mando bajo el circuito de potencia.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaNombre del proyectoDescripcin del proyectoPlano de situacinDiagrama espacio fase, espacio-tiempo, ecuacin de movimiento.Asignacin de los elementos o lista de asignacinAsignacin de los elementos de seal en los diagramas espacio-fase, espacio-tiempo, de movimiento y ecuacin de movimientos.Realizacin del circuito en base al mtodo: secuencial, cascada, paso a paso, cadena de secuencia, etc.Agregar condiciones adicionales al circuito (paro de emergencia, reset, ciclo nico, ciclo continuo, automtico, normal, etc.)METODOS DE DISEO PARA MANDOS ELECTRONEUMATICOS METODOLOGIA DE DISEO DE CIRCUITOS ELECTRONEUMATICOS

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaCircuito de potenciaDibujar cilindrosDibujar vlvulas de control (monoestables, biestables)Indicar los finales de carrera se usen o no se usen (a0, a1).S = Sensores de contacto; B = Sensor sin contactoA = Cilindro de .....0 = Cilindro dentro;1 = Cilindro fueraMETODO DE CASCADA

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEste mtodo requiere la siguiente serie de pasos para llevarse a caboSe elabora la ecuacin de movimientos, que es la representacin de la secuencia por medio de la letra que se le asigne al cilindro, los smbolos (+) para el avance y (-) para el retroceso para cada movimiento.Se divide la ecuacin en grupos: cada grupo tiene la limitante de que no puede poseer movimientos complementarios de un mismo cilindro.Se identifican los sensores de grupo y los sensores que hacen cambio de grupo, estos ltimos son los sensores que mandan seal para activar al primer movimiento de cada grupo.Para realizar el diagrama de control elctrico dibujamos dos lneas paralelas horizontales que representan las lneas de alimentacin de 24 V y 0 V.METODO DE CASCADA (New)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaDibujar a continuacin del lado derecho entre las lneas de alimentacin lneas horizontales tantas como grupos de nuestra ecuacin existan.Se coloca al lado izquierdo de las lneas de alimentacin de grupo tantos contactos elctricos un polo dos tiros de relevador uno por cada grupo y el del ltimo grupo se elimina. Se conecta el polo del primero al contacto cerrado del segundo y as sucesivamente, el contacto comn del ltimo se conecta a 24 V. El contacto cerrado del primero alimenta el ltimo grupo y el contacto abierto de cada uno a su grupo correspondiente.Los sensores que hacen cambio de grupo se dibujan del lado izquierdo que energizaran a un relevador, dicha rama debe quedar memorizada y tirar la memoria con un contacto cerrado del relevador del grupo siguiente. Cada una de estas ramas debe contener un contacto del relevador del grupo anterior por medio del cual se prepara el grupo presente.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaLas bobinas que generan el primer movimiento de cada grupo se dibujan debajo de las lneas de alimentacin por grupo y se conectan directamente al grupo que pertenezcan y por debajo a la lnea de 0 V.Los sensores que pertenecen a un grupo se dibujan bajo las lneas de alimentacin de grupo y se conectan por la parte superior al grupo que pertenezcan y por debajo a la bobina de la electro-vlvula que tengan que actuar.


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEjemplo 12Los paquetes que llegan por transportador son elevados por un cilindro neumtico A y empujados sobre otro transportador mediante un segundo cilindro B, existe el imperativo de que el cilindro B solamente retorne, cuando A haya alcanzado la posicin final posterior.(Ver figura siguiente)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaREMACHADORADos piezas han de quedar unidas con un remache en una prensa parcialmente automatizada. Las piezas y el remache se colocarn a mano, retirndose la pieza acabada tambin a mano despus del proceso de remachado. La parte automatizada del ciclo consiste en el agarre y sujecin de las piezas (cilindro A), as como el remachado (cilindro B) y, previo pulsado de un botn de marcha, ha de realizarse la operacin hasta volver a la posicin de partida.


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaSELLADORAResolver por el mtodo de cascadaPlanteamientoConfeccionar el esquema electro-neumtico.Ejecutar conexiones electro-neumticas El cilindro A tiene la funcin de recoger las piezas del cargador y de sujetarlas. Slo entonces avanza el cilindro B para el sellado y vuelve a su posicin normal. A continuacin, el cilindro A suelta la pieza y vuelve a su posicin normal. Entonces, el cilindro C avanza para expulsar la pieza, y vuelve a su posicin normal.


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaElevador de paquetePrimero se mide la longitud de los paquetes transportados por una cadena de rodillo. Hay paquetes grandes y pequeos. El medidor emite una seal 0, si el paquete es pequeo, y seal 1 si es grande, el medidor es simulado por el pulsador S2. A continuacin los paquetes son colocados en un plano elevador. Al oprimir el pulsador de marcha, el cilindro A eleva los paquetes, y si es paquete pequeo, el cilindro B los coloca sobre una cadena de rodillo, y si el paquete es grande el cilindro C los coloca sobre otra cadena de rodillos distintos. El cilindro A no recupera su posicin de reposo hasta que el cilindro A o B no lleguen a su posicin de final de carrera. Ver plano de situacin.Resolver por mtodo de cascada y paso a paso


Plano de situacin

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaOTROCon base en el siguiente diagrama de movimientos para dos cilindros desarrollar el sistema electro-neumtico, por el mtodo secuencial y luego por el mtodo de cascada. Haga una breve descripcin del circuito de control y de potencia, es decir explique la secuencia de operacin con base al circuito de control y de potencia

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaMAQUINA ESTAMPADORAEn una mquina especial han de marcarse unas piezas. La alimentacin de las piezas es a travs de un depsito de cada, siendo empujadas contra un tope y sujetadas mediante el cilindro A, marcadas mediante el cilindro B y expulsadas mediante el cilindro C.Utilizando el mtodo de cascada confeccionar el circuito electroneumtico. Sin utilizar el simulador. Agregar ciclo automtico.


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE HERMOSILLOIng. MecatrnicaControl Lgico AvanzadoNCOLOA : ElectroneumticaEntradas de seales Pulsadores

Interruptores

Interruptores de final de carrera

Emisores de seal sin contacto (detectores de proximidad)

Procesadores de seal Contactores electromagnticos

Rels

Convertidores de seal Electrovlvulas

Salida de seales Cilindros

Motores neumticos

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ELECTRONEU - 2014-III.pptx