Separata Oleohidraulica y Neumatica II (1)

8/18/2019 Separata Oleohidraulica y Neumatica II (1)

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CURSO

DE

OLEOHIDRAULICA Y

NEUMATICA II

PERTENECE A:………………………………………………………………

UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI

FACULTAD: INGENIERIAS

ESCUELA: INGENIERIA MECANICA ELECTRICA


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1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS

1.1. Características de la redPor regla general, se evitarán los trazos oblicuos de conductores, limitándose atrazos horizontales y verticales. El trazo oblicuo se limitará a condiciones en las

que sea imprescindible para facilitar la comprensión del esquema. La simbologíade la Tabla siguiente se utilizará para el trazo de las redes eléctricas.

Tabla N° 01

SIMBOLO DESCRIPCIÓN Conductor

Unión, punto de conexiónentre conductoresTerminal

Conexión en T

Unión doble de conductores

La forma 2 se debe utilizarsolamente si es necesario porrazones de representación.

La identificación de los conductores de una red se realizará teniendo en cuenta laconvención de la siguiente Tabla.

Tabla N° 02REGLAS DE IDENTIFICACIÓN DE CONDUCTORES

Función del conductor Designación Alfanumérica

Red de corriente alternafase 1 L1 fase 2 L2 fase 3 L3 Neutro N Conductor de protección PE

Neutro con función de protección PEN

Red de corriente continua polo positivo L + polo negativo L – Neutro M


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a) Elementos de circuitos de mandoEstos se pueden dividir en tres grandes grupos:

Elementos para la entrada de señales (pulsadores, interruptores, selectores,finales de carrera y detectores de proximidad).

Elementos de procesamiento de señales (relés, contactores y contadores depulsos). Elementos de conversión de señales (electroválvulas y presostatos).

b) Elementos de circuitos de señalizaciónSon los distintos dispositivos sonoros y/o luminosos (Zumbadores, Sirenas,lámparas, etc.)

c) Elementos de circuitos de potenciaEstos son:Interruptores, Seccionadores, Fusibles, Contactores, Interruptores automáticos de

protección (Relés térmicos, electromagnéticos y diferenciales).1.3. Elementos de entrada de señalesEstos dispositivos tienen por finalidad introducir las señales eléctricas procedentesdel medio exterior a los distintos circuitos que conforman la instalación. Laintroducción de las señales se produce a través de la apertura o cierre decontactos, acción que puede ser gobernada a través de un dispositivo quenecesite del contacto físico para accionar sus contactos, en cuyo caso se habla demando por contacto o eléctrico, o a través de dispositivos electrónicos los cualesno necesitan del contacto físico para accionarse.Los elementos de entrada de señales son:

Pulsadores Interruptores Selectores Finales de carrera o por contacto Detectores de proximidad o sin contacto

Magnéticos Inductivos Capacitivos Fotoeléctricos

1.4. Interruptores, pulsadores y selectores.Estos elementos son utilizados en maniobras de marcha y parada de circuitoseléctricos. Su accionamiento es por contacto manual, lo cual permite la apertura ocierre de sus contactos asociados.

a) InterruptorElemento electromecánico de conexión y desconexión al que es necesarioaccionar para activarlo y también para desactivarlo, es decir tiene dos posiciones


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estables, ya que sea cual sea la su posición, esta se mantiene aunque cese elaccionamiento.

Fig. Nº 001

b) PulsadorElemento electromecánico que permite la conexión y desconexión. Para activarloes necesario actuar sobre el, pero una vez que cesa esta acción, el pulsador sedesactiva por si mismo. Es decir únicamente tiene una sola posición estable.

Fig. Nº 002

c) SelectorElemento electromecánico para la conexión y desconexión, que cuenta con masde dos posiciones estables.

Fig. Nº 003


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1.4.1. ContactosSon aquellos elementos que nos permiten abrir y cerrar el circuito eléctrico queune la fuente de alimentación con el receptor. Pueden ser normalmente abiertos,

normalmente cerrados y conmutados.a) Los contactos normalmente abiertos ( N/O) En posición de reposo, interrumpen la continuidad del circuito eléctrico, tal comose muestra en la figura siguiente.

Pulsador con contacto normalmente abierto

Fig. Nº 004

b) Los contactos normalmente cerrados (N/C)En posición de reposo, dan continuidad al circuito eléctrico. Necesitan seraccionados para impedir el paso de la corriente eléctrica.

Pulsador con contacto normalmente cerrado

Fig. Nº 005


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c) Los contactos conmutados (O/C)Son contactos que tienen un borne en común y dos bornes independientes, locual permite energizar y des energizar a más de una carga al manipularlos.

Fig. Nº 006

La Figura anterior muestra un pulsador que dispone de un contacto conmutado. Alaccionar el pulsador el contacto cerrado se abre y el abierto se cierra. Al soltar elpulsador el muelle de retorno devuelve los contactos a la posición inicial.

1.4.2. Representación simbólica de los contactosEn la presente publicación, para la representación simbólica de los dispositivos

eléctricos en los esquemas eléctricos, se utilizará la norma internacional IEC60617, la misma que esta en concordancia con la normatividad a nivel nacional.La tabla siguiente muestra la simbología correspondiente a los tipos de contactosanteriormente descritos.

Tabla N° 04TIPOS DE CONTACTOS

N/O Normalmente abierto

N/C Normalmente cerrado


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1.4.3. Representación simbólica de interruptores, pulsadores y selectoresPara la obtención de los distintos símbolos que representan a estos elementos deentrada de señales, se debe especificar:

El tipo de contactos asociados El tipo de acoplamiento El tipo de accionamiento Otros símbolos básicos (en algunos casos)

La combinación de los tipos de contactos, acoplamientos y accionadores, danlugar a una serie de pulsadores, interruptores y selectores, los cuales reciben sunombre precisamente de la configuración resultante.

Tabla N° 05ACCIONAMIENTOS DE DISPOSITIVOS

Símbolo Descripción

Accionador manual, símbolo general

Accionador manual protegido contra unaoperación no intencionada. Pulsador concarcasa de protección de seguridad contramanipulación indebida

Mando de pulsador . Pulsadores

Mando de tirador .

O/C

Conmutador

Conmutador conposicionamiento intermediode corte.


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Mando rotatorio. Selectores, interruptores.

Mando de Pedal.

Mando de Palanca

Accionamiento de emergencia tipo "seta".Pulsador de paro de emergencia

Mando de leva . Interruptor de leva.

Mando de manivela.

Tabla N° 06ACOPLAMIENTOS MECÁNICOSSímbolo Descripción

Conexión mecánica con retorno automático. La longitud puede ajustarse a lo necesario. Conexión mecánica con retorno automático. Sólo se utiliza cuando no puede utilizarse la formaanterior.

Trinquete, retén, ó conexión mecánica con

enclavamiento. Interruptor. Dispositivo para mantener una posición dada.

Por lo tanto, de la combinación de los símbolos de las Tablas N° 04, 05 y 06 seobtiene la simbología resultante y la denominación de los diferentes pulsadores,interruptores y selectores.

1) EjemploDeterminar cual es la denominación del siguiente símbolo.


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Recibe la denominación de :Pulsador normalmente abierto.

En este caso no se hace referencia al tipo de acoplamiento, ya que todo pulsadordebe retornar automáticamente al dejar de ser oprimido.

2) Ejemplo

Pulsador normalmente cerrado.

3) Ejemplo

Interruptor de leva con contacto normalmenteabierto

4) Ejemplo

Pulsador con enclavamiento, normalmente abierto.

5) Ejemplo

Contacto normalmente abierto con accionamientomanual.

1.4.4. Maniobra positiva de apertura

La maniobra positiva de apertura garantiza que los contactos de un interruptor ópulsador se encuentren en posición de apertura cuando el actuador se encuentraen la posición correspondiente a la posición de apertura del aparato.

Su símbolo es una flecha en negrita en dirección de izquierda a derecha dentro deun círculo, tal como se muestra a continuación.


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Fig. Nº 007

El sistema mecánico de protección de una máquina debe diseñarsecorrectamente. Para ello conviene que el sistema de protección trabaje de acuerdocon el modo de acción positivo descrito en la figura siguiente.

Máquinafuncionando

Máquinadetenida

Roldanadesgastada

Leva alineadaincorrectamente

Funcionamiento en modo positivo Fig. Nº 008

Un mantenimiento preventivo permite evitar los fallos peligrosos esquematizadosen modo positivo; no es el caso de los fallos representados en modo negativo (losfallos del modo negativo son internos y, por tanto, difíciles de detectar).

Máquinafuncionando

Máquinadetenida

Contactospegados

Muelleroto


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Funcionamiento en modo negativo

Fig. Nº 009

1) Ejemplo

Pulsador con contacto normalmente cerrado ymaniobra positiva de apertura.

2) Ejemplo

Pulsador de paro de emergencia con cabeza tipo“seta”, con dispositivo de enganche, contactonormalmente cerrado y maniobra positiva deapertura.

1.4.5. Pulsadores e interruptores con contactos múltiplesTanto los interruptores como pulsadores, además de contar con un contactoabierto, cerrado o conmutado, pueden contar con una combinación de ellos,unidos mediante una varilla aislante y accionados manualmente.

Cuando el operador presiona el accionamiento, los contactos abiertos se cierran ylos cerrados se abren. Al cesar la presión, el muelle de retorno lleva los contactosa la posición de reposo.

1) Ejemplo

Pulsador con un contacto normalmente abierto y uncontacto normalmente cerrado.

2) Ejemplo

Pulsador con dos contactos normalmente abiertos ydos contactos normalmente cerrados.

3) Ejemplo

Pulsador con dos contactos en conmutación.


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La denominación de los contactos es de izquierda a derecha.

1.4.6. Representación simbólica de selectoresPara su representación se agrega un símbolo en el acoplamiento, a fin deespecificar las posiciones que puede adoptar el selector, numerándolas en formacorrelativa.

1) Ejemplo

2) Ejemplo

1.5. Instrumentos de señalizaciónTanto los indicadores luminosos, como sonoros son muy útiles en aplicacionesindustriales, ya que nos permiten no solo saber el estado de un ciclo de trabajo,sino además dar señales de alerta cuando una anomalía se presenta en elfuncionamiento normal de la planta. La Tabla siguiente nos proporciona lasimbología básica de este tipo de dispositivos.

Tabla N° 07LAMPARAS Y DISPOSITIVOS SONOROSDescripción Simbología

Lámpara, símbolo general

Lámpara intermitente

Selector de 4 osiciones fi as

Selector con dos contactos en conmutación con

posicionamiento intermedio de corte.


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Lámpara alimentada mediantetransformador incorporado

Zumbador

Sirena

Silbato de accionamiento eléctrico

Timbre, campana

Indicador sonoro tipo bocina

1.5.1. Representación esquemática de circuitos de señalizaciónEsquematizar los siguientes circuitos eléctricos:

1) EjemploEsquema eléctrico de un circuito para alimentar una lámpara de señalización aloprimir un pulsador. Fuente de corriente continua de 24 voltios.

2) Ejemplo


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Esquema eléctrico de un circuito para alimentar una bocina y tres lámparas deseñalización en forma independiente, cada una con su propio pulsador. Fuente decorriente continua de 24 voltios.

3) EjemploRealizar el esquema para energizar una lámpara de señalización, desde doslugares distintos, utilizando dos pulsadores. Red de corriente alterna monofásicacon neutro, tensión de 220 V a 60 Hz.

2. SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN ESQUEMASDESARROLLADOS

Además de los símbolos, todo esquema eléctrico necesita de una serie denotaciones que expresan las características del dispositivo. Con esta finalidad seutilizan abreviaturas y notaciones que simplifican la lectura del esquema y suconocimiento es imprescindible para interpretar un esquema eléctrico

correctamente.Según la norma IEC 60617 los aparatos utilizados en automatismos seidentificarán mediante una denominación simbólica compuesta de tres caracteres:

A B N

Donde:


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M Motores

N Amplificadores, reguladores Circuitos integrados

PInstrumentos de medida y deprueba

Aparato indicador, aparato registrador,contador, conmutador horario

Q

Aparatos mecánicos de conexiónpara circuitos de potencia

Disyuntores magneto térmicos,seccionadores, interruptores diferenciales,interruptores de potencia, guardamotores.

RResistencias Resistencias regulables, potenciómetro,

reóstato, shunt, termistores

S

Aparamenta para circuitos demando, control, señal, etc.

Auxiliar manual de control, pulsador,interruptor de posición, selector, conmutador

T

Transformadores Transformador de tensión, transformador de

intensidad

U

Moduladores y convertidores Convertidores de frecuencia, variadores develocidad electrónicos, discriminador,demodulador, codificador, convertidor-rectificador, ondulador autónomo

V

Tubos electrónicossemiconductores

Tubo de vacío, tubo de gas, tubo de descarga(ej.: neón), lámparas de descarga, diodo,transistor, tiristor, rectificador.

WVías de transmisión, guías deondas, antenas

Tirante (conductor de reenvío), cable, juegode barras

XRegleteros de bornes, clavijas,zócalos

Clavija y toma de conexión, clips, clavija deprueba, regletero de bornas, salida desoldadura

Y Aparatos mecánicos accionadoseléctricamente

Electrofreno, embrague, electroválvula,electroimán

ZCargas correctivas,transformadores diferenciales,filtros correctores, limitadores

Equilibrador, corrector, filtro

Tabla N° 09LETRAS DE DESIGNACIÓN DE FUNCIONES GENERALESLETRA FUNCIÓN

A Función auxiliar B Dirección de movimiento (adelante, atrás, subir, bajar) C Contar D Diferenciar E Función "conectar"


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F Protección G Prueba H Señalización J Integración K Servicio Pulsante

L Designación de conductores M Función principal N Medida P Proporcional Q Estado (marcha, parada, limitación) R Reposición, borrar S Memorizar, registrar, grabar T Medida de tiempo, retardar V Velocidad (acelerar, frenar) W Sumar X Multiplicar

Y Analogía Z Digital

1) EjemploDeterminar la denominación del selector N 2 de un esquema desarrollado.Por lo tanto tendremos:

Designación Ejemplo 1ª Letra Indica el tipo de aparato S Selector (Tipo de aparato)

2ª Letra Indica su función A Auxiliar (Función)

3ª Cifra Indica su número dentrodel esquema 2

Selector N 2 dentro del esquema

Por lo tanto, el selector se identificará como: SA2 2) EjemploDesignar 3 contactores similares (para motor).

Por lo tanto la denominación será: KM1, KM2, KM3.

las normas EN-UNE son similares a la anterior, solo que cambian el ordenponiéndose primero la letra que indica el tipo de aparato, seguido del número

identificativo y al final la función.

3) Ejemplo

Descripción EN-UNE IECContactor Principal 3 K3M KM3Contactor Auxiliar 2 K2A KA2

S


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El tipo de aparato se indica siempre, sin embargo la función, sólo cuando esnecesario.

2.1. Esquemas eléctricosRealizar los siguientes ejemplos prácticos teniendo en cuenta las normas descritas

anteriormente.

1) EjemploRealizar el circuito eléctrico para encender una lámpara de señalización a travésde un pulsador. En una red de corriente continua de 24 voltios.

Debido a que la segunda letra de identificación no es obligatoria, en la mayoría deesquemas eléctricos se suele prescindir de ella, salvo casos específicos donde

necesariamente debe indicarse. Por lo tanto en la mayoría de los esquemassiguientes únicamente se identificará a los elementos con la primera letra y elnúmero de orden correspondiente.

2) EjemploRealizar el esquema eléctrico para encender una lámpara de señalización a travésde dos pulsadores en forma indistinta. Red de corriente continua de 24 voltios.


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La desventaja de los esquemas anteriores es que si se deja de oprimir lospulsadores inmediatamente la lámpara se apaga. Un pulsador con enclavamientoevita este inconveniente.

3) EjemploRealizar el esquema para energizar 2 lámparas de señalización, por separado,utilizando pulsadores con enclavamiento. Red de corriente alterna monofásica,tensión de 220 V a 60 Hz.

4) EjemploRealizar el esquema para energizar una lámpara de señalización utilizando unpulsador con enclavamiento (S2), además de ello se cuenta con un pulsadornormalmente cerrado (S1) que permitirá abrir el circuito en caso de emergencia.Red de corriente alterna monofásica, tensión de 230 V a 60 Hz.


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5) EjemploEsquema eléctrico para energizar una bocina, un zumbador y una lámpara deseñalización utilizando un pulsador para cada elemento.Red de corriente continuade 24 voltios.

6) EjemploCircuito para encender una lámpara solo si se acciona dos pulsadores a la vez.Red de corriente continua de 24 voltios.


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7) EjemploEsquema para accionar una lámpara y un zumbador con un pulsador deconmutación, cuando no se oprime el pulsador la lámpara está encendida, cuandose pulsa se enciende el zumbador. Red de corriente alterna monofásica, tensiónde 220 V a 60 Hz.

8) EjemploRealizar el esquema eléctrico, para energizar una lámpara desde tres pulsadoresdistintos con enclavamiento, y para desenergizar el sistema se contará con trespulsadores N/C, los cuales permiten abrir el circuito desde tres lugares distintos.Red de corriente alterna monofásica, tensión de 230 V a 60 Hz.

9) EjemploEsquema eléctrico para energizar dos lámparas de las siguientes características:Lámpara de señalización de 220 V.


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Lámpara de señalización con transformador de 6 V.La alimentación es a través de pulsadores. Red de corriente alterna monofásica,tensión de 220 V a 50 Hz.

10) EjemploEsquema eléctrico para controlar el encendido de 2 lámparas de señalización yuna bocina al oprimir un pulsador. Se instala por seguridad un pulsador de paro deemergencia con cabeza tipo “seta”, con dispositivo de enganche, contactonormalmente cerrado y maniobra positiva de apertura. Red de corriente alternamonofásica, tensión de 220 V a 60 Hz.

Si se desea expresar el color de las lámparas de señalización o de alumbrado enlos esquemas, se representará con las siglas de la siguiente tabla.


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Tabla N° 10ESPECIFICACIÓN DEL COLOR DE LÁMPARA

COLOR DESIGNACIÓN

Rojo RD ó C2

Naranja OG ó C3

Amarillo YE ó C4

Verde GN ó C5

Azul BU ó C6

Blanco WH ó C9

Asimismo si se desea expresar el tipo de lámparas en los esquemas desarrolladosse hará uso de las siglas de la tabla siguiente.

Tabla Nº 11ESPECIFICACIÓN DEL TIPO DE LÁMPARA

TIPO DESIGNACIÓN

Neón Ne

Vapor de sodio NaMercurio Hg

Yodo I

Electroluminiscente EL

Fluorescente FL

Infrarrojo I R

Ultravioleta UV

Xenón Xe

Incandescente IN Arco ARCDiodo de emisión deluz LED


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1) EjemploEsquema eléctrico para energizar dos lámparas de señalización a través de unsolo pulsador, se debe especificar en el esquema que se trata de lámparas devapor de sodio, y de color rojo. Red de corriente continua de 24 voltios.

La siguiente Tabla nos proporciona una guía muy útil en cuanto al significado y lautilización de los diferentes colores en las lámparas.

Tabla N° 12 COLORES DE LAS LAMPARAS DE SEÑALIZACIÓN Y SU SIGNIFICADO

Color Significado de lalámparaencendida

Explicación Aplicaciones típicas

ROJO Peligro o alarma Advertencia de unpeligro potencial ode una situaciónque precisa unaacción inmediata

- Peligro provocado porpartes activas accesibles oen movimiento.

- Equipo esencial, paradopor acción de undispositivo de protección.

- Orden de parar la maquinainmediatamente (por

ejemplo a causa de unasobrecarga).

- Temperatura que excedelos límites (de seguridad)especificados.

- Falta de presión en elsistema de engrase.


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AMARILLO Atención Cambio o cambioinminente decondiciones

- Temperatura ( o presión)diferente del nivel normal.

- Sobrecarga, solamenteadmisible durante untiempo limitado.

- Ciclo automático en curso. VERDE Seguridad Indicación de una

situación segura oautorización paraproseguir; vía libre

- Fluido refrigerantecirculante.

- Control automático de lacaldera en servicio.

- Máquina preparada parafuncionar: todas lasfunciones auxiliares enmarcha, unidades enposición de arranque y

presión hidráulica o tensiónde salida de un grupomotor-generador en loslímites específicos, etc.

- Ciclo completo y máquinapreparada para reanudarlo.

AZUL Significadoespecificoasignado deacuerdo con lasnecesidades del

caso considerado

Podrá darse alcolor azulcualquiersignificadoespecífico no

asignado a los trescolores anteriores:rojo, amarillo yverde.

- Indicación de mando adistancia.

- Selector de posición“situado”.

-

Una unidad adelantada asu posición de partida. - Avance lento de un carro o

de una unidad.BLANCO Sin ningún

significadoespecíficoatribuido (neutro).

Cualquiersignificado,pudiéndose utilizarsiempre que existaduda en laaplicación de lostres colores: rojo,amarillo y verde,

por ejemplo, paraconfirmación.

- Dispositivo deseccionamiento de laalimentación en posiciónCERRADO.

- Elección de la velocidad odel sentido de rotación.

- Se encuentran enfuncionamiento órganosauxiliares no ligados alciclo de trabajo.


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3. FUENTE DE ALIMENTACIÓNConstituye una fuente de tensión de corriente continua de 24 voltios, para laalimentación de los diferentes dispositivos de señalización y control eléctrico.

Características:

Tensión de entrada: 230/115 V AC(47 – 63 Hz) Tensión de salida: 24 V DC Corriente de salida: máx. 4.5 Amp. Dimensiones: 240 x 170 x 87 mm

VISTA FRONTAL

Fig. N° 010


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4. UNIDAD DE PARO DE EMERGENCIAEsta unidad tiene un pulsador luminoso con anillo de retención y un conjunto decontactos (normalmente abierto/ normalmente cerrado) y esta montado en uncuerpo de material sintético de color amarillo. La conexión eléctrica esta a cargode contactos de seguridad. La unidad se monta en el panel de prácticas perfilado

utilizando la palanca de color azul. La carga máxima de los contactos es 8 Amp.

Fig. N° 011

El conjunto de contactos incluye un contacto normalmente abierto y otronormalmente cerrado. El cabezal de accionamiento tiene un pulsador con anillo de

retención. Oprimiendo el pulsador se activan los contactos. Los contactos abren ocierran circuitos eléctricos. Al soltar el pulsador se mantiene el estado deconmutación. Girando el anillo de retención, el conjunto de contactos vuelve a suposición inicial.

Fig. N° 012

SIMBOLOGÍA


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5. UNIDAD DE ENTRADA DE SEÑALES ELÉCTRICASLa Unidad tiene una tecla luminosa (de contacto con retención del estado deconmutación) y dos teclas luminosas (de contactos sin retención del estado deconmutación) y dos barras colectoras para alimentación de tensión. Todos losconectores son de seguridad, de 4 mm. La unidad se monta en el bastidor ubicado

encima del panel de prácticas perfilado.

Fig. N° 013

Simbología

Fig. N° 014


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Vista frontal

Fig. N° 015

6. UNIDAD DE INDICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICAEsta unidad esta provista de ocho lámparas y un zumbador. Se monta en elbastidor superior del panel de prácticas a presión. Cuenta con tres barrascolectoras para alimentación de tensión, dos de las cuales corresponden al polonegativo (color azul) y la otra al polo positivo (color rojo). Las dos barras del polonegativo están conectadas internamente, por lo que solo es necesario energizar

una de ellas para garantizar que la otra este bajo tensión.

Consumo del zumbador: 0,04 W Consumo de los pilotos: 1,2 W Frecuencia acústica del zumbador: 420 Hz


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b) La segunda cifra (dígito de las unidades) indica la función del contacto (abierto/ cerrado): Para los contactos normalmente cerrados (N/C) se emplea 1 y 2 Para los contactos normalmente abiertos (N/O) se emplea 3 y 4.

1) EjemploDesignar los contactos auxiliares del pulsador.

La primera cifra corresponde al número de orden de los contactos:

La segunda cifra se asigna según los contactos sean N/C ó N/O

2) EjemploEsquema para controlar el encendido de tres lámparas atraves de un solopulsador. Cuando el pulsador no esta oprimido una bocina suenaininterrumpidamente. Red de corriente continua de 24 V.


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7.2. Bornes de lámparasSe designan sin distinción con la denominación de X1 y X2.

1) EjemploEsquema eléctrico para encender dos lámparas de señalización cada una con surespectivo pulsador. Red de corriente alterna monofásica, tensión de 220 V a 50Hz.

2) Ejemplo

Esquema eléctrico para energizar una lámpara y una bocina. Red de corrientealterna monofásica, tensión de 220 V a 60 Hz.


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3) Ejemplo Esquema eléctrico para controlar el encendido de 2 lámparas y una bocina atravesde un pulsador con dos contactos N/O y uno N/C. Al energizar las lámparas se desenergiza la bocina y viceversa. Se instala 2 unidades de paro de emergencia concabeza tipo seta, dispositivo de enganche, contacto N/C y maniobra positiva deapertura. Red de corriente alterna monofásica, tensión de 220 V a 60 Hz.

4) EjemploEsquema eléctrico para controlar el encendido de 2 lámparas de señalizacióncada una con su propio pulsador. Se instala por seguridad una unidad de paro de


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emergencia con cabeza tipo seta, dispositivo de enganche, contacto N/C ymaniobra positiva de apertura. Cada pulsador tiene su propia lámpara interna quese enciende cuando este se oprime. Red de corriente alterna monofásica, tensiónde 220 V a 60 Hz.

5) EjemploEsquema eléctrico para energizar una bocina solo si se oprime 2 pulsadores a lavez. Cada pulsador cuenta con su lámpara interna que se energiza al oprimirlo,caso contrario permanece apagada. Se instala por seguridad una unidad de parode emergencia con cabeza tipo seta, dispositivo de enganche, contacto N/C ymaniobra positiva de apertura. Red de corriente alterna monofásica, tensión de220 V a 60 Hz.

6) EjemploEsquema eléctrico para encender una lámpara de señalización (HL1) desde treslugares distintos con pulsadores con enclavamiento. Cada pulsador cuenta con su


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8. CORTACIRCUITO FUSIBLE O FUSIBLEDispositivo de protección contra sobrecorriente. Se funde por efecto Joule al seratravesado por la corriente de cortocircuito. En altas potencias, existen fusiblestrifásicos que al fundirse alguno de los hilos, produce la apertura en las otrasfases, evitando así una peligrosa alimentación desequilibrada.

Tabla N° 13

SIMBOLOGÍA

S MBOLO DESCRIPCI N NOTAFusible, símbologeneral

Fusible, con indicacióndel terminal quepermanecerá en tensióndespués de fundirse

El trazo grueso indicael terminal con tensión

Fusible percutor concontacto de alarmaintegrado

Fusible percutor concontacto de alarmaseparado

Las características de los fusibles dependen del elemento al que protegen. Así losfusibles destinados a proteger dispositivos semiconductores han de fundirserápidamente al sobrepasar la intensidad nominal mientras que los destinados aproteger motores deben aguantar las puntas de arranque sin fundirse durante eltiempo que dura el arranque de los motores.

8.1. Fusibles de plomoLos primeros tipos de fusibles se componían sencillamente de un trozo de plomoconectado al circuito, por el cual circula la corriente de la línea o de la maquinaque había de proteger. Este alambre de plomo, siendo blanco y fácil de fundir, sefundía tan pronto como la intensidad de la corriente excedía de valor. Esos trozosde alambre eran cortos y se sujetaban bien apretados a los pernos terminales, demodo, que su resistencia no fuera tan alta como para producir una caída detensión importante en el circuito. Este tipo de fusible de plomo no es muy seguro,


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tiene cierta tendencia a corroerse, y después de estar en servicio algún tiempo noes muy exacto. Además, al fundirse , el metal fundido salta salpicando susinmediaciones con probabilidad de lesionar a cualquier persona que se encuentrecerca de el.La eliminación de los fusibles de alambre de una instalación significa una ventaja

tanto para el propietario como para electricista que realiza la mantención. 8.2. Fusibles de cartuchoLos fusibles de cartucho están constituidos por un cilindro de fibra dura en cuyointerior se pone una tira fusible. Esta tira se sujeta fuertemente mediante loscasquillos de latón roscado internamente que se atornillan en los extremos delcilindro de fibra. Esta tira fusible, una vez que se funde, se puede retirardesatornillando los casquillos y colocando una nueva.

Los fusibles de cartucho con contactos de casquillos, son muy usado por sueconomía y seguridad. La tira fusible no es costosa, el cilindro de fibra se cambiasolo en los casos en que la llama de un cortocircuito muy fuerte lo perfora. Estosfusibles se fabrican de capacidades de 0,1 a 60 amperes.

Fig. N° 017

1) EjemploEsquema para encender 2 lámparas de señalización atraves de un solo pulsadorN/O (SB2), con un segundo pulsador (SB3) se puede energizar una bocina (HA1).Se cuenta con un pulsador N/C (SB1) que permite desenergizar el sistema encaso de emergencia. Un fusible (FU1) se instala en la red por seguridad paradesenergizar todo el sistema en caso de falla.


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2) EjemploEsquema eléctrico para encender una lámpara de señalización (HL1) a través deun pulsador con enclavamiento. El pulsador cuenta con su propia lámpara internaque se enciende cuando este se oprime. Se instala por seguridad una unidad deparo de emergencia con cabeza tipo seta, dispositivo de enganche, contacto N/C ymaniobra positiva de apertura y además un fusible (FU1). Red de corriente alternamonofásica, tensión de 220 V a 60 Hz.


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9. ELEMENTOS CONVERTIDORES DE SEÑALESSirven de unión o interface entre los circuitos eléctricos y los circuitos neumáticoso hidráulicos.

Estos elementos son: Válvulas distribuidoras con accionamiento electromagnético

Sensores de presión (presostatos)

a) Mandos directosDenominados así por que es el electroimán el que provoca directamente el cambiode posición de la válvula cuando se energiza la bobina.

En la figura siguiente se muestra una electroválvula de tres vías ( 1, 2 y 3) y dosposiciones, de mando directo. En la posición de reposo, por la acción del resorte,

se establece comunicación entre la vía de utilización (2) y la vía de escape (3). Alexcitar el electroimán, el núcleo es atraído por la acción del campo magnéticocreado por la bobina, poniendo en comunicación la vía (1) con la (2) y obturando(3). Cuando el interruptor se abre la bobina deja de atraer el núcleo y el resorte loretorna a su posición inicial, comunicándose las vías 2 y 3, dejando obturada la vía1.

Por lo tanto el elemento que acciona a la electroválvula es la bobina y el elementoque retorna a la válvula a su posición inicial es el resorte.

Fig. Nº 022


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El símbolo del accionamiento por electroimán ( ) se dibuja a la izquierda y a laderecha se dibuja el muelle. Por lo tanto la simbología que corresponde a laelectroválvula anterior será:

Fig. Nº 023

La figura siguiente muestra una electroválvula de corredera de cinco vías (orificios1, 2, 3, 4 y 5) y dos posiciones, también de mando directo:

Fig. Nº 024

● Cuando se energiza la bobina derecha se consigue que la vía de presión (1)este comunicada a la vía de utilización (2), la vía de utilización (4) comunicadacon la vía de escape (5) y vía de escape (3) este cerrada.

● Cuando se energiza la bobina izquierda se consigue que la vía de presión (1) secomunique con la vía de utilización (4), la vía de utilización (2) se comuniquecon la vía de escape (3) y vía de escape (5) quede obturada.

En esta electroválvula ya no cabe hablar de posición de reposo, ya que puedeadoptar de forma estable cualquiera de las posiciones cuando la válvula seencuentra sin conectar al circuito.

Estas electroválvulas se denominan biestables, de memoria o de impulsos.Biestables porque pueden ocupar cualquiera de las posiciones en la situación dereposo. De memoria porque retienen la posición adquirida por la última orden


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recibida. De impulsos porque basta con un impulso eléctrico para adquirir ymantener la posición obtenida con la orden dada.

La simbología correspondiente para esta electroválvula es:

Fig. Nº 025

b) Mandos indirectosLa figura siguiente muestra una electroválvula de asiento de 3 vías y dosposiciones, de mando indirecto.

Fig. Nº 026

Su denominación se debe a que no es el electroimán el que directamente provocala conmutación de la válvula, sino que este permite el paso del fluido responsabledel cambio de posición de la válvula.

Al accionar el electroimán se establece la comunicación entre las vías P y A y secierra la vía R de la válvula de pilotaje. El aire de la vía A empuja el embolo de laválvula principal, cerrando el escape (3), estableciéndose la comunicación entrelas vías (1) y (2) de la válvula principal.


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compleja puede mantenerse la posición de las válvulas y cilindros sin necesidadde recurrir a complicados enclavamientos del circuito.

La simbología correspondiente a la electroválvula de la figura anterior es:

Fig. Nº 029

En los circuitos que operan con electroválvulas existe la posibilidad de cortes detensión durante los cuales las electroválvulas no pueden ser operadas. Paraprevenir este tipo de problemas el fabricante suele dotarlas con un accionamientomanual auxiliar con el que es posible conmutarlas de una posición a otra de formamecánica. La figura siguiente muestra este tipo de electroválvulas.

Fig. Nº 030

El sistema empleado es muy simple, cuando se cuenta con energía eléctrica labobina puede ser energizada, lo cual permite atraer el núcleo conectando las vías1 y 2, y cuando esta es desenergizada el muelle retorna a la válvula a su posiciónde reposo conectando las vías 2 y 3. En caso de ausencia de tensión en la red, lacorredera de la válvula puede ser desplazada manualmente al ejercer presión enel accionamiento auxiliar. Cuando una válvula tiene este dispositivo, se añade elsímbolo general del mando manual en la parte superior del accionamiento

principal. Así para el caso de la electroválvula 3/2 de la figura anterior, su símbolocorrespondiente es:


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9.3.2. Esquemas

a. Esquemas electro neumáticos Se quiere realizar el esquema para accionar un cilindro neumático de simpleefecto a través de una Electroválvula 3/2 N/C. La electroválvula será energizada através de un pulsador. Red de corriente continua de 24 voltios.

Empecemos analizando el circuito eléctrico para encender una lámpara.

Fig. Nº 032

El mismo esquema puede ser utilizado para accionar la electroválvula, siremplazamos esta por la lámpara, tal como se puede ver en el esquema siguiente.

Electroválvula 5/2, biestable con servopilotaje yaccionamiento manual auxiliar

Electroválvula 5/2, con servopilotaje,accionamiento manual auxiliar, retorno pormuelle

Electroválvula 5/2, biestable con servopilotaje


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Fig. Nº 033

La electroválvula se designó como YV1, de acuerdo a las recomendaciones dadas

por la norma IEC 60617.

Los demás elementos del esquema neumático se designan de acuerdo a la normaISO-1219-2. Tal como se muestra a continuación.

Código de identificación de componentes según ISO-1219-2

Fig. Nº 034

Por lo tanto el código se señalización de los componentes se obtiene de lassiguientes especificaciones:

Equipo Nº : Empezando con 1, sólo se utiliza cuando el circuito completoconsta de más de un equipo, caso contrario no se incluye.

Circuito Nº : Comenzando con 1.

Identificación del componente : por medio de letras, según la tabla siguiente.


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TABLA Nº 14

Nº de pieza : Número de los componentes comenzando con 1. Si un circuitoincluye varios componentes iguales, estos estarán numerados correlativamente.

El inconveniente del esquema anterior es que las líneas eléctricas se confundencon las líneas neumáticas, y este detalle hace complicados los circuitos a medidaque se agregan mas elementos. De ahí que tanto el circuito eléctrico como elneumático se suelen dibujar por separado en dos planos, uno para el circuito depotencia (circuito neumático) y otro para los circuitosde mandoy señalización(circuito eléctrico). Según la norma IEC 60617, en los circuitos eléctricos, laselectroválvulas se representan de acuerdo con el siguiente símbolo.

Fig. Nº 035

Por lo tanto el esquema anterior se representa:

Fig. Nº 036

COMPONENTE LETRA Ejemplos

Bombas y compresores P

Unidades de accionamiento A Actuadores

Motores de accionamiento M Entrada de señales S Válvulas de vías con pulsador, válvulasaccionadas por palanca de rodillo,interruptores de proximidad.

Elementos de mando yprocesamiento de señales

V Válvulas de vías, válvulas selectoras,válvulas de presión.

Todos los demás componentes Z Válvula reguladora de presión, unidadde mantenimiento, manómetros, filtros.


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En la figura siguiente se muestra el esquema para accionar un cilindro de dobleefecto, a través de una electroválvula 5/2 de retorno por muelle.

Fig. Nº 0371) EjemploEsquema electro neumático para accionar un cilindro de doble efecto a través deuna electroválvula 5/2 biestable, con servopilotaje y accionamiento manualauxiliar. Red de corriente alterna monofásica, tensión de 220V a 60 Hz.

Cuando se pulsa S1 se activa la bobina Y1 provocando que las vías 1 y 4 seconecten, por lo que el vástago del cilindro sale por efecto de la presión del aire.

Allí permanecerá hasta que el operador oprima el pulsador S2 accionando de estemodo la bobina Y2 lo que provoca que las vías 1 y 2 se conecten y el vástago delcilindro se retraiga por efecto de la presión.


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En otros casos se puede combinar las maneras de accionar las electroválvulas, através de pulsadores en serie y también en paralelo.

6) EjemploEl esquema permite que únicamente se accione la bobina Y1 si se pulsan a la vezS1 y S2, caso contrario la electroválvula no conmuta. A su vez para el retorno sepuede activar la bobina Y2 desde dos puntos distintos al pulsar S3 ó S4. La red esde corriente alterna monofásica, tensión de 220V a 60 Hz.


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Los mismos esquemas vistos hasta ahora pueden ser utilizados para activar a lavez a más de un cilindro neumático. Tal como podemos ver en los ejemplossiguientes.

7) Ejemplo

El esquema electro neumático permite accionar al mismo tiempo a dos cilindros dedoble efecto a través de dos electroválvulas 3/2 N/C, con servopilotaje yaccionamiento manual auxiliar. Red de corriente continua de 24 voltios.

8) EjemploEsquema para accionar dos cilindros de doble efecto. Un cilindro se gobierna através de una electroválvula 5/2 biestable, servopilotada, con accionamiento


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manual auxiliar. El otro cilindro se gobierna a través de una electroválvula 5/2accionamiento con servopilotaje y retorno por muelle, con accionamiento manualauxiliar. Fuente de corriente continua de 24V. La salida de los cilindros es lenta.

9) EjemploEsquema para accionar simultáneamente dos cilindros neumáticos de simpleefecto a través de una Electroválvula 3/2 NC. Red de corriente continua de 24voltios.

b) Esquemas Electrohidráulicos.

1) EjemploEsquema electrohidráulico para accionar un cilindro de simple efecto por medio deuna electroválvula 3/2 N/C. La red es de corriente alterna monofásica, tensión de220V a 60 Hz.


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9.3.3. Terminal de válvulasDiseñado para el control de actuadores neumáticos, integra en un solo conjunto 4electroválvulas compactas, la figura siguiente muestra sus partes principales.


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Fig. Nº 038

Las características de las 4 electroválvulas son:


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Válvulas Nº 1 y Nº 2Electroválvulas 5/2, servo pilotadas, accionamiento manual auxiliar. retorno porservo pilotaje por presión.

SIMBOLOGÍA

Válvulas Nº 3 y Nº 4Electroválvulas 5/2, biestables, servo pilotadas, accionamiento manual auxiliar.

SIMBOLOGÍA

La Tabla siguiente especifica la denominación del cableado eléctrico según laelectroválvula que se desee accionar.

Tabla Nº 15Válvula

NºBobina Cable Símbolo

1 14 14 - 0

2 14 14 - 1

3 1412

14 - 212 - 2

4 1412

14 - 312 - 3


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9.2. Sensores de presiónSon elementos de conversión de señales. Tienen la misión de convertir la presiónen una señal eléctrica, la cual se utilizará como entrada del circuito eléctrico demando y seguridad. También son denominados presostatos o interruptores depresión.

9.2.4. Presostatos mecánicos con señal de salida binariaEn el caso de un presostato mecánico, la presión actúa sobre la superficie de unémbolo. Si la presión es superior a la fuerza del muelle, el émbolo se desplaza yactúa sobre los contactos de los elementos de conmutación. La figura siguientemuestra la construcción y funcionamiento de un presostato mecánico. El circuitopermanece cerrado mientras la presión supere la fuerza del muelle.

Fig. Nº 038Los presostatos no deben confundirse con los transductores de presión

(medidores de presión), ya que estos sirven para entregar una señal variable enbase al rango de presiones, mientras que los presostatos sirven para controlar unaseñal de apagado ó encendido.

Por lo general los presostatos no suelen ser utilizados para encender directamenteel equipo que controlan, por lo que se ayudan con un relé ó un contactor .

Según ISO 1219-2, la representación simbólica de los presostatos en los circuitosneumáticos e hidráulicos es la siguiente.

Fig. Nº 039

Asimismo, según la norma IEC 60617, la representación simbólica de unpresostato mecánico en los esquemas eléctricos es la siguiente.

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En este caso, los valores de la presión alcanzados en la red, son utilizados paragobernar el accionamiento del contacto normalmente abierto, permitiendoenergizar o des energizar la carga.

El presostato se regula de tal manera que al alcanzar la presión máxima en lacámara posterior su contacto conmuta energizando la lámpara.

Los contactos de los presostatos mecánicos se representan en la posición inicialdel circuito. Esta posición, coincidirá con la de reposo del contacto, cuando noestán activados. Si están activados se dibujan en dicha posición y mediante unaflecha se hace constar tal circunstancia. Así en la figura siguiente se representa uncontacto abierto de un presostato, que al encontrarse activado en la posicióninicial, esta cerrado.

Fig. Nº 041

9.2.5. Mando por suposición en función de la presión

En el mando por suposición, las órdenes se ejecutan porque se supone quecuando aparecen ciertas señales, la orden anterior ha sido realizada, pero no setiene ninguna garantía de que realmente haya sucedido.

1) EjemploSe desea gobernar un cilindro de doble efecto mediante una válvula biestable, demodo que la salida del vástago se realiza mediante un pulsador manual, y elregreso sucede por las variaciones de presión, que se producen en el circuito.


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Cuando el cilindro de encuentra en posición de reposo en la cámara anterior estapresente la presión de la red y en la cámara posterior la presión atmosférica. Aldar la orden de salida del vástago la presión de la red llega a la cámara posterior y

la presión de la cámara anterior irá cayendo, hasta lograr el equilibrio de fuerzasen el pistón. En ese momento el vástago comienza a salir y la presión de lacámara anterior se estabiliza en un valor que equilibra las fuerzas sobre el cilindro.Cuando el vástago llega al final del recorrido, la presión en la cámara anteriorcomienza a caer, y es esta caída, la señal que nos sirve para suponer que elcilindro a cumplido la etapa anterior.

Por lo tanto el presostato se regula a una presión baja, para que al caer la presiónaparezca la señal eléctrica de entrada. Como la caída de presión debe cerrar elcircuito, el contacto del presostato es normalmente cerrado (N/C) y permaneceráabierto en situación de reposo y durante el avance del cilindro, ya que elpresostato se encuentra excitado.

9.2.6. Sensores electrónicosSon dispositivos electrónicos diseñados para transformar magnitudes físicas oquímicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas. Lasvariables de instrumentación dependen del tipo de sensor y pueden ser porejemplo temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleración, inclinación,desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc.

Su símbolo general es el siguiente:

Fig. Nº 042

a) Tipos de contactosPodemos hallar sensores que gobiernan tres tipos de contactos: Contacto N/O

Fig. Nº 043

Contacto N/C


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Fig. Nº 044

Contactos N/C y N/O

Fig. Nº 045

b) Conexión de los sensores

Existen dos clasificaciones:

b.1) En función del número de hilos de la conexión Atendiendo al número de hilos de conexión se pueden distinguir tres grandesgrupos:

De 2 hilosLos sensores con salida a dos hilos se alimentan a través de la corriente de lacarga, por lo que cuando el sensor está abierto deja pasar una pequeña corrientenecesaria para su alimentación, del orden de algunos mA y del mismo modocuando el sensor está activo mantiene una tensión residual entre sus bornes para

alimentarse. La alimentación puede ser en corriente continua o corriente alterna.

Fig. Nº 046

De 3 hilosEn los sensores de tres hilos, dos de ellos son para alimentar el sensor y el terceroes la señal de salida, a la cual se conecta uno de los terminales de la carga. Laalimentación puede ser en corriente continua o corriente alterna.


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Fig. Nº 047

De 4 hilosEn los sensores de cuatro hilos, dos de ellos son para alimentar el sensor y dospara emitir señales de salida, a los cuales se conecta los terminales de las cargas.La alimentación solo es en corriente continua.

Fig. Nº 048

b.2) En función del tipo de transistor utilizadoSe presentan en los sensores de tres y cuatro, hilos de corriente continua. Existendos grandes grupos:

Los de salida NPN

Fig. Nº 049

Un sensor con salida tipo NPN activa la salida conectando o desconectando lacarga al positivo de la alimentación. Usa un transistor bipolar NPN ( T ). Se suele


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añadir además protección contra inversión de polaridad de la alimentación ( D1), ypara eliminar los picos de tensión que se producen con cargas inductivas ( D2 ).

Los de salida PNPUn sensor con salida tipo PNP activa la salida conectando o desconectando la

carga al negativo de la alimentación. Usa un transistor bipolar PNP ( T ). Se sueleañadir además protección contra inversión de polaridad de la alimentación ( D1), ypara eliminar los picos de tensión que se producen con cargas inductivas ( D2 ).

Fig. Nº 050

Normalmente se utiliza la construcción PNP, pues en la construcción NPN un falloen el cable de salida del detector hacia la carga, al hacer contacto con el armarioeléctrico, activa la carga sin encontrarse activado el sensor.

En la tabla siguiente se muestra el resumen de los distintos tipos de conexión delos sensores electrónicos, según el número de hilos y el tipo de alimentación.

Tabla Nº 16

Dos hilosCorriente continua

Corriente alterna

Tres hilos

CorrienteContinua

Transistor NPN

Transistor PNP

Corriente alterna

Cuatro hilos Transistor NPN

Transistor PNP

c) Clasificación de los sensores electrónicos por el tipo de salidaSe clasifican en:


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electrónica. Cuando la presión supera un valor definido previamente, conmuta lasalida.Este presostato está diseñado para supervisar alteraciones de presión ensistemas de redes neumáticas y para convertir la presión en valores eléctricos quepueden utilizarse para funciones de control o de regulación.

Fig. Nº 051

Las mediciones se realizan utilizando un elemento sensor con una unidad deposterior evaluación. El resultado de la medición se muestra numéricamente en eldisplay.

Según la norma ISO 1219-2, la representación simbólica de estos presostatos, enlos circuitos neumáticos e hidráulicos, es la misma que se indicó para lospresostatos mecánicos.

Por otro lado, según la norma IEC 60617, su representación en los esquemaseléctricos es la siguiente.

Fig. Nº 052

Pudiendo contar con un contacto abierto, cerrado o ambos.

Margen de presión : 0 … 10 bar Salidas eléctricas : 1 salida de conexión PNP


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Además, los puntos de conmutación deseados pueden definirse como comparadorde umbral o comparador de ventana.

a.1) Puntos de conmutación (SP) e histéresis (Hy)

Tabla Nº 17

Ajuste de comparador deumbral

Ajuste de comparador de ventana

Con ajusteN/O(contactonormalmenteabierto)

Con ajusteN/C(contactonormalmentecerrado)

Histéresis (Hy): diferencia entre presiones de apertura y cierre.

a.2) Modo EDITPara ello es necesario visualizar las partes de este sensor.


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Fig. Nº 053

El modo EDIT permite los siguientes ajustes:

● Unidad de medida (Kpa, psi, bar)

● Función de conmutación (valor umbral o comparador de ventana)

● Puntos de conmutación, que pueden ser:- [SP] e histéresis [HY] ó- [SP min] y [SP max] e histéresis [HY]

● Tipo de conmutación [NO/NC] (normalmente abierto/cerrado)

Los ajustes se realizan presionando la tecla A (UP) o B (DOWN)

a.3) Símbolos en el Display

Estos se amplían en la siguiente tabla.

Tabla Nº 18SIMBOLO DESCRIPCION


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Salida de conmutación A

Salida de conmutación activada

Salida de conmutación desactivada

Presión medida en bar

Comparador de umbral

Comparador de ventana

Presión de conmutación

Presión de conmutación inferior

Presión de conmutación superior

Histéresis

Contacto normalmente abierto

Contacto normalmente cerrado

A continuación se detalla dos ejemplos de la manera de operar, al establecer lascaracterísticas deseadas en la memoria del sensor.

1) EjemploSe desea trabajar con el presóstato en la función de comparador de umbral,contacto normalmente cerrado. Para los valores indicados en la figura.

PASOS A SEGUIR:Estando en la pantalla principal pulsar : Edit


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La pantalla cambiará a la opción de unidades, tal como la figura siguiente.

Por defecto esta en (bar), por lo tanto se pulsa nuevamente : EditLa pantalla cambiará a la imagen siguiente.

Permitiendo elegir entre el comparador de umbral y el comparador de ventana.Con las teclas de flechas A y B seleccionar el tipo de comparador de umbral:( ).Luego pulsar Edit.

La pantalla solicitará la presión de conmutación ( SP )Con las teclas A y B se selecciona el valor, en este caso : 2.00


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Luego pulsar Edit.

La pantalla solicita el valor de Histéresis.Con las teclas A y B, ingresar el valor de 1.00

Luego pulsar Edit.La pantalla solicitará que se indique si el contacto será normalmente abierto onormalmente cerrado, seleccionar con las teclas A y B la opción NC.

Pulsar Edit. Para regresar a la pantalla principal.2) Ejemplo


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Se desea trabajar con el presostato en la función de comparador de ventana,contacto normalmente abierto. Para los valores indicados en la figura.

Estando en la pantalla principal pulsar : Edit

La pantalla cambiará a la opción de unidades, tal como la figura siguiente.

Por defecto esta en (bar).Por lo tanto se pulsa nuevamente : Edit

La pantalla cambiará a la imagen siguiente.


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Permitiendo elegir entre el comparador de umbral y el comparador de ventana.Con las teclas de flechas A y B seleccionar el tipo de comparador de ventana:( ). Luego pulsar Edit.

La pantalla solicitará la presión de conmutación inferior ( SP min)

Con las teclas A y B se selecciona el valor, en este caso : 3.30

Luego pulsar Edit.La pantalla solicitará la presión de conmutación superior ( SP max)Con las teclas A y B, seleccionar el valor de 3.99

Pulsar Edit.


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La pantalla solicita el valor de Histéresis.Con las teclas A y B, ingresar el valor de 0.20

Luego pulsar Edit.La pantalla solicitará que se indique si el contacto será normalmente abierto onormalmente cerrado, seleccionar con las teclas A y B la opción NO.

Pulsar Edit. Para regresar a la pantalla principal.1) EjemploEsquema electro neumático que gobierna un cilindro de doble efecto. Se utiliza unpresostato electrónico con señal de salida binaria que trabaja en la función decomparador de umbral. Cuando la presión en la cámara anterior alcanza un valorpredeterminado una lámpara se enciende.


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b) Presostato electrónico con señal de salida analógicaSegún ISO 1219-2, la representación simbólica de estos presostatos en loscircuitos neumáticos e hidráulicos es la siguiente.

Fig. Nº 053

Asimismo, según la norma IEC 60617, la representación simbólica de unpresostato electrónico con señal de salida analógica en los esquemas eléctricoses la siguiente.

Fig. Nº 054

13. SENSORES DE POSICIÓN

13.1. DefiniciónLos sensores se dividen en: Sensores de contacto Sensores sin contacto

13.2. Sensores de contactoLos sensores de contacto son dispositivos electromecánicos que detectancambios a través del contacto físico directo con el objeto en cuestión, esto es:

13.2.1. Finales de carreraLos finales de carrera son elementos cuyos contactos son accionados pordispositivos mecánicos móviles. Se caracterizan según sus contactos sean lentoso rápidos.

a) Tipos de finales de carreraEstos son:

Normalmente Abierto: N/O


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Normalmente Cerrado: N/C Conmutación: C/O

a.1) Normalmente Abiertos (N/O)Un final de carrera normalmente abierto al no estar activado, no deja pasar

corriente.

Fig. Nº 51

Cuando la presión externa cierra los contactos permite el flujo de la corrienteeléctrica.

SIMBOLOGÍAFig. Nº 52

a.2) Normalmente cerrados (N/C)Un final de carrera normalmente cerrado permite el paso de la electricidad cuandono está activado e interrumpe el flujo cuando está activado. La figura siguiente

muestra su simbología.

SIMBOLOGIAFig. Nº 53


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a.3) Conmutación (C/O)Cuando se presiona el rodillo, por ejemplo con la leva de un cilindro el circuito secierra o se abre a través de los contactos. Este sensor puede cablearse comonormalmente abierto, normalmente cerrado o como conmutador.

SIMBOLOGIAFig. Nº 54

1) Ejemplo

Máquina que aprovecha la deformación plástica de un material para crearmediante un golpe de estampa una determinada forma; por ejemplo la acuñaciónde monedas. Utilizamos un cilindro de simple efecto que portará la matriz oestampa. Es accionada por un operario mediante un pulsador, de forma que sóloestará operativo cuando una mampara de metacrilato se cierre pisando un final decarrera e impidiendo que el brazo del operario acceda por accidente a laherramienta. Red de corriente alterna monofásica, tensión de 220 V a 50 Hz.

2) EjemploEsquema del accionamiento de un cilindro de simple efecto, atraves de unaelectroválvula 5/2 servopilotada, retorno por muelle, accionamiento manual


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auxiliar. Red de corriente alterna monofásica, tensión de 220 V a 50 Hz. Cuando elvástago esta totalmente salido una lámpara se enciende.

3) EjemploEsquema del accionamiento de un cilindro de doble efecto, a través de unaelectroválvula 5/2 biestable, servopilotada, accionamiento manual auxiliar. Red decorriente contínua, tensión de 24 V. Cuando el vástago esta totalmente salido unalámpara se enciende.

4) EjemploEsquema del accionamiento de dos cilindros de doble efecto, atraves deelectroválvulas 5/2, servopilotadas, retorno por muelle, accionamiento manualauxiliar. Red de corriente contínua, tensión de 24 V. Cuando el vástago del primer


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cilindro termina de salir, automáticamente sale el vástago del segundo cilindro ycuando el vástago del primer cilindro empieza a retraerse el vástago del segundocilindro también lo hace un instante después, en forma automática.Se instala por seguridad una unidad de paro de emergencia con cabeza tipo seta,dispositivo de enganche, contacto N/C y maniobra positiva de apertura.

Los contactos de los finales de carrera se dibujan en la posición inicial de reposodel circuito. Esta posición, coincidirá con la de reposo del contacto, cuando no

están activados. Si están activados se dibujan en dicha posición y mediante unaflecha se hace constar tal circunstancia. Así en la figura siguiente se representa uncontacto abierto de un final de carrera, que al encontrarse activado en la posicióninicial, esta cerrado.


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7) EjemploEsquema del accionamiento de dos cilindros de doble efecto a traves deelectroválvulas 5/2 biestables, servopilotadas, accionamiento manual auxiliar. Redde corriente alterna monofásica, tensión de 220 V a 50 Hz.Cuando el vástago del primer cilindro (1A1) termina de salir, automáticamente saleel vástago de 1A2. Cuando el vástago de 1A1 se retrae totalmente, en formaautomática el vástago de 1A2 se retrae.Las bobinas de la electroválvula biestable, que gobierna el cilindro 1A1, sonaccionadas a traves de pulsadores.


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14. DISPOSITIVOS CONTADORES DE PULSOS ELÉCTRICOS

Una operación muy frecuente en los procesos es contar el número de veces quese cumple una determinada condición, tal es el caso de repetir cierto número deciclos o contar piezas fabricadas.

14.1. SimbologíaLa simbología asociada al tema de dispositivos contadores se indica en lasiguiente tabla.

TABLA Nº 16SIMBOLO DESCRIPCI N

Accionamiento por un contador.Cuenta impulsos.

Contador de impulsos eléctricos

Contador de impulsos eléctricos conpuesta manual a n (se pone a cero sin=0)


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Contador de impulsos eléctricos conpuesta eléctrica a n.

1) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta manual a 6, con un contactonormalmente cerrado y un contacto normalmente abierto. Cuando se producen 6señales eléctricas a través del contador, este conmuta y cierra el contacto N/O yapertura el contacto N/C.

Para que el dispositivo pueda volver a contar los impulsos eléctricos debe serreiniciado manualmente por el operador.

2) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta manual a 8, con un contacto enconmutación. Al producirse 8 señales eléctricas censadas por el contador, este

activa el contacto.

Los bornes de los contactos de este tipo de dispositivos se designan con cifras dedos dígitos, la primera cifra (decenas) indica el orden correlativo del contacto en el

aparato, mientras que la segunda cifra (unidades) indica si el contacto es N/O óN/C ó conmutación:

Para los contactos normalmente cerrados (N/C) se emplea 1 y 2

Para los contactos normalmente abiertos (N/O) se emplea 3 y 4.

Para los contactos en conmutación:


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El borne común se designa con 1

El borne del contacto normalmente cerrado (N/C) se designa con 2 El borne del contacto normalmente abierto (N/O) se designa con 4

1) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta manual a 4, con dos contactos N/O yuno N/C.

Los contadores de impulsos se designan con la primera letra P (Tabla Nº 08),seguida de la letra C que designa su función (Tabla Nº 09). Además de ello seincluye en la designación el número de orden del dispositivo.

Los bornes de alimentación se designan A1 y A2, indistintamente.

1) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta manual a 3, con dos contactos N/C yuno N/O.

2) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta manual a 5, con dos contactos enconmutación.


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Para el caso de contadores de impulsos eléctricos con puesta eléctrica al valorpredeterminado, los bornes de reinicio se designan R1 y R2.

1) EjemploContador de impulsos eléctricos con puesta eléctrica al valor de 3, con doscontactos N/C y uno N/O.

Cuando el dispositivo detecta 3 impulsos eléctricos a través de A1 – A2,automáticamente conmuta los contactos, quedándose en ese estado hasta que eloperador energiza el contador a través de R1 – R2, lo cual provoca que eldispositivo sea capaz de volver a censar señales eléctricas a través de A1 – A2 ya su vez los contactos retornan a su posición inicial.

14.2. Esquemas eléctricos

1) EjemploEsquema eléctrico que permite energizar la lámpara HL1 a través del pulsador S1.Cuando se enciende HL1 cinco veces el contador de impulsos eléctricos conpuesta manual al valor de 5 enciende automáticamente la lámpara HL2. Si sedesea que el contador vuelva a realizar esta función debe ser reiniciadomanualmente por el operador.


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2) EjemploEsquema eléctrico que permite energizar la lámpara HL1 a través del pulsador S1.Cuando se enciende HL1 tres veces el contador de impulsos eléctricos con puestaeléctrica al valor de 3, enciende automáticamente la lámpara HL2. Si se desea queel contador vuelva a realizar esta función debe ser reiniciado pulsando S2.

15. SENSORES SIN CONTACTO FÍSICO

15.4. Tipos de sensores sin contacto físicoSe clasifican en:

a. Sensores de proximidad inductivos


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Los sensores de proximidad inductivos son dispositivos de estado sólidodiseñados para detectar cualquier objeto metálico ferro magnético o no ferromagnético, no importa la forma.

Sensor inductivo y su simbología

Fig. Nº 65

El sensor de proximidad inductivo que se muestra en la figura anterior, tiene salidaPNP y está diseñado con contacto normalmente abierto. Un LED amarillo indica elestado.

Tensión de conmutación : 10 – 30 V DC Distancia nominal de conmutación : 4 mm Función de salida : Contacto normalmente abierto Corriente de salida : Máximo 400 mA.

a.1. Principio de FuncionamientoLos sensores de proximidad inductivos operan según el principio del osciladorneutralizado de corrientes parásitas (ECO, Eddy Current Killed Oscillator).

Estos sensores se diseñan para generar un campo electromagnético, y cuando unobjeto metálico entra en este campo, se inducen corrientes de superficie

(corrientes parásitas) en el objeto metálico, las cuales restan energía al campoelectromagnético, dando lugar a una pérdida de energía en el circuito del osciladory, por tanto, a una reducción de la amplitud de la oscilación, tal como se muestraen la figura siguiente.

SIMBOLOGIA


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Fig. Nº 66

El circuito de disparo monitorea la amplitud del oscilador y a un nivelpredeterminado, conmuta el estado de la salida del sensor.

Conforme el objetivo se aleja del sensor, la amplitud del oscilador aumenta. A unnivel predeterminado, el circuito de disparo conmuta el estado de la salida del

sensor de nuevo a su condición normal.

Fig. Nº 67

a.2. Aplicaciones Su utilización es muy apropiada en sistemas de fabricación automáticos. Estossensores se desempeñan en las condiciones de trabajo más difíciles donde haypresente aceites, líquidos, polvos y vibraciones, entre algunas que se mencionanestán: herramientas, máquinas textiles, líneas transportadoras, sistema detransporte, equipos de empaques, industria automotriz, etc.

Generalmente, estos dispositivos se utilizan para detectar la posición de objetosmetálicos en procesos de maquinado automatizado y en operaciones de detección

de presencia de envases metálicos en procesos automatizados de envasado dealimentos o bebidas.


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Detección de materiales no ferrososFig. Nº 68

b. Sensores de proximidad capacitivosPermiten detectar objetos metálicos y no metálicos, sólidos y líquidos, si bien sonmás apropiados para detectar objetos no metálicos debido a sus características ycosto en comparación con los sensores de proximidad inductivos. La capacidaddel sensor para detectar el objeto depende del tamaño y de la constantedieléctrica del objeto, así como de su distancia con respecto al sensor. Puedenalcanzar distancias de hasta 60 mm.

Sensor capacitivo y su simbología Fig. Nº 69

b.1. Principio de FuncionamientoLos sensores de proximidad capacitivos son similares a los inductivos en cuanto asu tamaño, forma y “concepto”. Sin embargo, a diferencia de estos últimos queutilizan campos magnéticos para detectar objetos, los sensores de proximidadcapacitivos reaccionan a alteraciones en campos electrostáticos. La sonda situadadetrás de la cara del sensor es una placa condensadora. Al aplicar corriente al


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sensor, se genera un campo electrostático que reacciona a los cambios de lacapacitancia causados por la presencia de un objeto. Cuando el objeto seencuentra fuera del campo electrostático, el oscilador permanece inactivo, perocuando el objeto se aproxima, se desarrolla un acoplamiento capacitivo entre éstey la sonda capacitiva. Cuando la capacitancia alcanza un límite especificado, el

oscilador se activa, lo cual dispara el circuito de encendido y apagado.b.2. Aplicaciones Su utilización es muy apropiada en sistemas de fabricación automáticos.Normalmente estos detectores vienen provistos con una rosca para facilitar sumontaje. Se utiliza generalmente en procesos de automatización para detectar lapresencia y/o niveles de aceite, agua, PVC, colorantes, harina, azúcar, leche enpolvo, posicionamiento de cintas transportadoras, conteo de piezas metálicas y nometálicas, entre otros.

Alimentación: Detección de nivel

Fig. Nº 70

c. Sensores de proximidad ópticos o fotoeléctricosEn estos sensores se genera un rayo de luz como medio detector. Para ello seevalúa una variación de la intensidad de luz en un segmento óptico (entre emisor yreceptor) que es producida por un objeto a detectar. En función de lascaracterísticas de este objeto y de la estructura del segmento óptico se interrumpeel haz luminoso o se refleja.

Tienen como función principal la detección de todo tipo de objetosindependientemente de la distancia, son generalmente utilizados como detectoresde posición.

Esquemáticamente, las variantes pueden dividirse como sigue:


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Fig. Nº 71

c.1. Sensores ópticos de barreraLos sensores de barrera constan de dos componentes, emisor y receptor,montados separadamente, con los cuales pueden obtenerse amplios rangos dedetección. Para poder detectar la interrupción del rayo de luz debe cubrirse lasección activa del rayo. EI objeto a detectar sólo debe permitir una mínimapenetración de la luz, pero puede reflejar cualquier cantidad de luz. Un fallo delemisor se evalúa como "objeto presente".La luz solo tiene que atravesar el espacio de trabajo una vez, por lo que sefavorecen grandes distancias de funcionamiento, hasta 60 metros. Son apropiadaspara condiciones ambientales poco favorables, como suciedad, humedad, outilización a la intemperie, así como independientemente del color del objetorealiza una detección precisa del objeto. La instalación se ve dificultada por tenerque colocar dos aparatos separados y con los ejes ópticos alineados de manera

precisa.

Aplicación de un sensor de barrera

Fig. Nº 72

Sensores de proximidad ópticos

Sensores de barrera

Ejecución con cablede fibra óptica

Sensores deretrorreflexión

Sensores dereflexión directa

Ejecución con cablede fibra óptica


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c.1.1. Ventajas del sensor de barrera Incremento de la fiabilidad debido a la presencia permanente de luz durante el

estado de reposo

Amplio alcance

Pueden detectarse pequeños objetos incluso a largas distancias

Adecuado para ambientes agresivos Los objetos pueden ser reflectantes o traslúcidos

c.1.2. Desventajas del sensor de barrera Dos elementos separados forman el sensor (emisor y receptor), con lo que se

requieren conexiones independientes

No pueden utilizarse para objetos completamente transparentes.

c.2. Sensores de retrorreflexiónEI emisor y el receptor de luz se hallan instalados en un solo cuerpo, para sufuncionamiento se requiere un reflector (espejo). En algunos casos, los objetostransparentes, claros o brillantes, pueden pasar inadvertidos.

Fig. Nº 73

En estas fotocélulas el haz de luz recorre dos veces la distancia de detección, conlo cual las distancias de trabajo que se consiguen son medias (de unos 15metros). El espejo es fácil de instalar, y no se necesita cableado hasta el mismo,por lo que solo hay que cablear un detector. Además de ser válidos para detección


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de objetos opacos, también cubren eficientemente aplicaciones con detección deobjetos con cierto grado de transparencia.

c.2.1. Ventajas del sensor de retrorreflexión Mejor fiabilidad dado que hay luz permanentemente durante el estado de

reposo. Instalación y ajustes sencillos.

EI objeto a detectar puede ser reflectante, transparente, siempre que absorbaun porcentaje suficientemente elevado de luz.

c.2.2. Desventajas de los sensores de retrorreflexión Los objetos transparentes, muy claros o brillantes pueden pasar inadvertidos al

sensor. Los reflectores pueden deteriorarse por envejecimiento o suciedad. A

temperaturas por encima de los 80°C, el plástico puede quedar

dañado permanentemente.

c.3. Sensores de reflexión directaEl emisor y el receptor forman un solo cuerpo y el haz de luz se refleja sobre elpropio objeto, por lo que la conmutación se produce, cuando el objeto reflectantese interpone en el rayo de luz emitido por el emisor y lo refleja hacia el receptor.

Fig. Nº 74

Sólo se consiguen distancias de detección pequeñas (por lo general menos de unmetro). El objeto es detectado cuando el haz formado entre el componente emisory el componente receptor es interrumpido. Debido a esto, la detección no esafectada por el color del mismo. El cableado es en un solo lado, a diferencia de lasbarreras emisor-receptor que es en ambos lados.


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c.3.1. Ventajas del sensor de reflexión directa Ya que es la propia reflexión del objeto la que activa el sensor, no se requiere

un reflector adicional

EI objeto puede ser reflectante o transparente y hasta traslúcido mientras reflejeun porcentaje suficientemente elevado del rayo de luz que recibe.

Mientras que en el sensor de barrera, los objetos sólo pueden detectarselateralmente, los sensores de reflexión directa permiten detectar en posiciónfrontal, es decir, en la dirección del rayo de luz

Dependiendo del ajuste del sensor de reflexión directa, los objetos puedendetectarse selectivamente frente a un fondo.

c.3.2. Desventajas de los sensores de reflexión directa Los sensores de reflexión directa no son tan adecuados como los sensores de

barrera si se necesita una elevada precisión de respuesta lateral.

c.4. Sensores de fibra ópticaLos sensores de fibra óptica permiten el acoplamiento de "tubos de luz"denominados cables de fibra óptica. La luz emitida por la fuente de luz estransmitida a través de fibras transparentes en los cables y sale por el extremo dela fibra. Luego el haz transmitido o reflejado es llevado al receptor a través defibras diferentes.

Fig. Nº 75

Los cables de fibra óptica pueden montarse en lugares que de otra forma seríaninaccesibles a los sensores fotoeléctricos. Se pueden utilizar donde la temperaturaambiente es elevada, así como también en aplicaciones donde hay golpes o

http://www.monografias.com/trabajos13/fibropt/fibropt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/fibropt/fibropt.shtml


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vibraciones extremas, o donde es necesario el movimiento continuo del punto dedetección (como se describe más adelante).

c.5. Principio de Funcionamiento de los sensores de proximidad ópticos.Está basado en la generación de un haz luminoso por parte de un fotoemisor, que

se proyecta bien sobre un fotorreceptor, o bien sobre un dispositivo reflectante. Lainterrupción o reflexión del haz por parte del objeto a detectar provoca el cambiode estado de la salida de la fotocélula.

c.6. AplicacionesDetección de piezas, detección de nivel, detección de objetos pequeños, conteode piezas, detección de objetos brillantes, detección de objetos oscuros, detecciónde personas.

Industria metalúrgica producción detección de piezas defectuosas

Fig. Nº 76

c.7. Simbología

Detector óptico de barrera

Fig. Nº 77

Emisor Receptor


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2) EjemploEsquema que utiliza un sensor fotoeléctrico tipo barrera para detectar la presenciade cuerpos extraños y encender una lámpara en caso de detección.El detector y el emisor se energizan al pulsar S1.

4) EjemploEsquema para accionar un cilindro de simple efecto, cuando un sensor inductivodetecta la presencia de un objeto metálico.


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6) EjemploEsquema para accionar un cilindro de doble efecto a través de una electroválvula5/2 biestable, mando indirecto, accionamiento manual auxiliar. Cuando el cilindroesta retraído una lámpara está encendida, cuando el cilindro sale totalmente elretorno es automático.

Para detectar la posición del cilindro, tanto retraído como salido se utiliza sensoresmagnéticos.

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Separata Oleohidraulica y Neumatica II (1)