AUTOMATISMOS INDUSTRIALES Tema 1 Introducción a los Automatismos Eléctricos
Introducción
Sistema que hace que una máquina funcione de forma autónoma, realiza ciclos completos de operaciones que se pueden repetir, con el objeto de liberar física y mentalmente al hombre de la ejecución del proceso. Tipos de automatismos Definición:
Según su naturaleza
Según el sistema de control
La salida no influye en la entrada Lazo cerrado: La salida repercute en la entrada Lazo abierto:
Según el tipo de información
J. Temprado
Mecánicos: ruedas dentadas, poleas, levas, cremalleras, poleas. Neumáticos: cilindros, válvulas. Hidráulicos: cilindros, válvulas. Eléctricos: contactores Electrónicos: procesadores
Analógicos (Regulación Automática) Digitales: Cableado (Automatismos). Programado (Automatización) Introducción a los Automatismos Eléctricos
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Características de los automatismos CRITERIO
ELECTRICO
NEUMÁTICO
HIDRÁULICO
Fuerza lineal
Mal rendimiento
Máx. 4000kp
Grandes fuerzas
Fuerza rotativa
Bajo par en reposo
Movimiento lineal
Complicado y caro
Movimiento rotativo
Buen rendimiento
Alto par en reposo, sin consumo Fácil generación. Difícil regulación Mal rendimiento
Regulabilidad
Grandes limitaciones
Fácil regulación fuerza y velocidad
Alto par en reposo, con alto consumo Fácil generación. Buena regulación Buen rendimiento. Bajas revoluciones Fácil regulación incluso a velocidad lenta
Acumulación y transporte de energía
Muy fácil transporte Difícil acumulación
Fácil transporte Acumulación limitada
Muy limitado transporte y acumulación
Infl Influe uenc ncia iass ambien ambienta tales les
Inse Insens nsibl iblee tempera temperatu tura ra Peligro en ambientes explosivos
Insensible temperatura No peligro ambientes explosivos
Sensible temperatura Posibles fugas
Coste
Bajo coste energético
Alto coste energético
Alto coste energético
Manejo
Por personal técnico
Personal no cualificado
Personal técnico por las altas presiones
Sobrecargas
No admite sobrecarga
Admite sobrecargas
Admite sobrecargas
J. Temprado
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Según el sistema de control AUTOMATISMO
Lazo abierto Órdenes de Entrada (operario)
Control
Actuadores
Producto a elaborar Órdenes de Entrada (operario)
Control
Proceso
Producto terminado
Proceso
Producto terminado
Actuadores
Producto a elaborar
Lazo cerrado Sensores
J. Temprado
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Fases en el desarrollo de un automatismo Especificaciones funcionales
Determinación de actuadores y sensores Diseño del circuito de mando y de potencia
Selección de componentes
Montaje y pruebas
Puesta en marcha
J. Temprado
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Elementos básicos de un automatismo
Entrada (contactos)
Interruptores Pulsadores Finales de carrera
Salida (receptores)
J. Temprado
Motores Lámparas Contactores y relés
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Álgebra de Boole
Se puede aplicar sobre un conjunto de elementos capaces de tomar únicamente dos valores:
0/1 ON/OFF Abierto/cerrado …
Se definen para ellos dos operaciones: Suma lógica (operación OR) Producto lógico (operación AND)
Además deben cumplir las siguientes propiedades: P. conmutativa: P. asociativa: P. distributiva: Elemento neutro: Elemento simétrico:
a+b=b+a a+b+c=a+(b+c) a.(b+c)=a.b+a.c a+0=a
a+a =1
a.b=b.a a.b.c=a.(b.c) a+(b.c)=(a+b).(a+c) a.1=a
a.a = 0
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J. Temprado
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Convenios Conven ios del del A. de Boole Boole para contac contactos tos
Se definen las entradas como contactos (interruptores, pulsadores, …)
"0"
"1"
"0"
"1"
Se definen las salidas como receptores (lámparas, relés, …)
Abierto: 0 Cerrado: 1
Desactivado: 0 Activado: 1
Se definen las operaciones:
J. Temprado
Suma (OR)(+): contactos en paralelo Producto (AND)(.): contactos en serie
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a a
b b
a+b
a.b
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Propiedade Propi edadess del A. de de Boole para contacto contactoss (I)
Conmutativa:
a+b
a
b
b
Asociativa:
a.b
b
Distributiva:
b.a
a
b
b
a
a
a+b +c
a
b+a
a+(b+c)
c
a
a .(.(b+c )
b
c
a+(b.c)
a.b+a.c
a a
b
a
(a+b).(a+c)
a
b
a
c
a b
J. Temprado
c
b
c
c
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Propiedade Propie dadess del A. de de Boole para contacto contactoss (II)
Elemento neutro:
a+0=a
a.1=a a
a
"0" "1"
Elemento simétrico:
a+a/=1
a.a/=0 a
a
a/ a/
Doble negación:
a=a
Leyes de Morgan:
a + b = a.b a.b = a + b
J. Temprado
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Función Fun ción memo memoria ria (I) - Circ Circuit uitoo básico básico
También se conoce como “circuito de enclavamiento”. Es un circuito capaz de memorizar un acontecimiento ocurrido durante el funcionamiento del sistema. La principal utilidad de este circuito es la de protección, desactivando el relé ante cualquier situación de emergencia. Funcionamiento: 1.
2.
Al activar el pulsador de marcha (M), el relé (K) se activa. Al soltar M el relé K queda activado a través de su contacto auxiliar.
M
K1
K1
** No es útil, pues no se puede desactivar. Hace falta un pulsador de paro.
J. Temprado
K=M+K
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Funciónn memoria Funció memoria (II) – Priori Prioridad dad Paro Paro
Funcionamiento: 1.
2.
3.
4. 5.
Situación inicial de reposo (K desactivado) Al activar el pulsador de marcha (M), el relé (K) se activa. Al soltar M, el relé K queda activado a través de su contacto auxiliar. Al activar P, K se desactiva. Al desactivar P, K sigue desactivado.
M
P
K1
** Si se pulsan P y M simultáneamente, P tiene prioridad.
J. Temprado
K1
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K=(M+K).P
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Funciónn memoria Funció memoria (III) (III) – Prior Prioridad idad Marcha Marcha
Funcionamiento: 1.
2.
3.
4. 5.
Situación inicial de reposo (K desactivado) Al activar el pulsador de marcha (M), el relé (K) se activa. Al soltar M, el relé K queda activado a través de su contacto auxiliar. Al activar P, K se desactiva. Al desactivar P, K sigue desactivado.
M
P
K1
** Si se pulsan P y M simultáneamente, M tiene prioridad.
J. Temprado
K1
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K=M+K.P
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