Electroneumatica_texto

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Ele c trone uma tic a _texto - slide pdf.c om

Fundamentos de Electroneumática

Conjunto de transparencias

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Núm. de artículo: Denominación: Referencia: Estado: Gráficos: Layout: Autores:

095246 EL-PN.FOLIEN-GS D:OT-TP201-E 04/2000 Doris Schwarzenberger 25.05.2000, Beatrice Huber P. Croser, J. Thomson, F. Ebel

© Festo Didactic GmbH & Co., D-73770 Denkendorf, 2000 Internet: www.festo.com/didactic e-mail: [email protected] Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este documento, así como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. De los infractores se exigirá el correspondiente resarcimiento de daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos.

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Preámbulo

El conjunto de transparencias ha sido elaborado para la etapa básica del conjunto tecnológico denominado TP200 Electroneumática. El conjunto de transparencias y el conjunto tecnológico son partes integrantes del Sistema para la Enseñanza de Automatización y Comunicaciones de Festo Didactic GmbH & Co. Las transparencias han sido elaboradas siguiendo aspectos didácticos y metódicos. Cada transparencia lleva adjunto un breve texto acompañante que proporciona al instructor una rápida sinopsis del tema de estudio. Temas de estudio

· · · · · · · · · ·

Fundamentos básicos de la electroneum ática Funcionamiento y utilización de los elementos electroneumáticos Denominación y dibujo de sí mbolos electroneumáticos Dibujo de esquemas de conexiones neum áticas y eléctricas según normas Representación de ciclos de movimiento y estados de conmutación Mandos manuales, directos e indirectos Mandos directos e indirectos dependientes del recorrido Funciones lógicas Y/O Mandos dependientes de la presión Diagnóstico de fallos en mandos electroneumáticos sencillos

La hoja de texto incluye una ilustraci ón completa de la transparencia; hay también explicaciones y descripciones parcialmente adicionales que el instructor podrá anotar en la transparencia durante la clase. Las ventajas de este concepto son las siguientes: Durante la clase, el instructor puede completar las transparencias progresivamente. La clase es más animada e interesante. Gracias a los textos complementarios existentes, es menor el trabajo de preparación que tiene que hacer el instructor. ·

· ·

¡Nuevo! Presentación electrónica

El CD-ROM adjunto incluye los archivos „Electroneumatica_transparencia.pdf ” y „Electroneumatica_texto.pdf ”. Estos archivos contienen todas las transparencias y textos correspondientes de esta edición. Las imágenes y textos pueden proyectarse o, también, imprimirse para usarlas en clase. Para ello es necesario disponer del ® ® programa Adobe Acrobat Reader. La última versión en español de este software gratuito para Windows 95/98/NT est á incluida en el CD-ROM y se halla en el directorio „Acrobat_Reader”. Marque el archivo „rs405esl.exe” y proceda según las instrucciones que aparecen en la pantalla.

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Í ndice

Elementos del sistema Elementos de la cadena de mando _____________________________Transparencia 1 Elementos neumáticos Cilindros de simple efecto ____________________________________Transparencia 2 Cilindros de doble efecto_____________________________________Transparencia 3 Válvulas de cierre, de caudal y de presión_______________________Transparencia 4 Válvula reguladora de presión ________________________________Transparencia 5 Válvula de estrangulación de un sólo sentido____________________Transparencia 6 Válvula de escape rápido_____________________________________Transparencia 7 Elementos electroneumáticos Transformación de señales eléctricas en señales neumáticas_______Transparencia 8 Transformación de señales neumáticas en señales eléctricas_______Transparencia 9 Sí mbolos gráficos de contacto y maniobra para v álvulas_________ Transparencia 10 Posiciones de maniobra y designación de las conexiones de válvulas de ví as ________________________________________ Transparencia 11 Principio de funcionamiento de la bobina magn ética ____________ Transparencia 12 Electroválvula de 2/2 ví as sin servopilotaje ___________________ Transparencia 13 Válvulas electromagnéticas con servopilotaje _________________ Transparencia 14 Electroválvula de 3/2 ví as con servopilotaje ___________________ Transparencia 15 Electroválvula de 5/2 ví as con servopilotaje ___________________ Transparencia 16 Electroválvula biestable de 5/2 ví as con servopilotaje __________ Transparencia 17 Electroválvula de tres posiciones de 5/3 v í as __________________ Transparencia 18

Elementos eléctricos Aparatos eléctricos________________________________________ Contactos de maniobra y tipos de accionamiento ______________ Tipos de accionamiento de los elementos de maniobra__________ Signos gráficos de contactos y maniobra para bobinas magnéticas y relés ________________________________________ El relé ___________________________________________________ Interruptor magnético de proximidad (Relés Reed) _____________ Dispositivos eléctricos de salida_____________________________

Transparencia 19 Transparencia 20 Transparencia 21 Transparencia 22 Transparencia 23 Transparencia 24 Transparencia 25


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Í ndice

Funciones lógicas La función lógica Y (AND)___________________________________ Transparencia 26 La función lógica O (OR)____________________________________ Transparencia 27 Mando electroneumático Cadena de mando_________________________________________ Mando directo de un cilindro de simple efecto _________________ Mando directo de un cilindro de doble efecto __________________ Circuito eléctrico de retención (memoria) – Marcha prioritaria ____ Circuito eléctrico de retención (memoria) – Paro prioritario ______ Circuito electroneumático de retención (memoria) con electroválvula de impulsos _________________________________ Mando en función del recorrido _____________________________ Mando en función de presión _______________________________

Transparencia 28 Transparencia 29 Transparencia 30 Transparencia 31 Transparencia 32 Transparencia 33 Transparencia 34 Transparencia 35

Diseño de esquemas de conexionado Esquema de conexionado electroneumático___________________ Transparencia 36 Estructura del esquema de conexionado______________________ Transparencia 37 Diagrama desplazamiento-paso _____________________________ Transparencia 38 Esquema de conexionado de bornes Esquema de conexionado de bornes _________________________ Transparencia 39 Lista de comprobación para el esquema de conexionado de bornes _______________________________________________ Transparencia 40

Particularidades durante la conexión de bobinas magnéticas Circuitos de protección en caso de cargas inductivas ___________ Transparencia 41 Controles Lógicos Programables Mandos programables_____________________________________ Transparencia 42


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Elementos de la cadena de mando El principio de la cadena de mando se emplea al elaborar el esquema de conexiones. Cada uno de los elementos de la cadena de mando cumple una tarea determinada en el procesamiento y la transmisión de señales. La eficacia de esta estructuración de un sistema en bloques de funciones se ha comprobado en las siguientes tareas: Disposición de los elementos en el esquema de conexionado Especificación del tamaño nominal, la corriente nominal y la tensión nominal de los componentes Estructura y puesta en marcha del mando Identificación de los componentes al efectuar trabajos de mantenimiento · ·

· ·

Neumática/ Hidráulica

Sistema eléctrico/ Electrónica

– Cilindros – Motores – Unidades constructivas

Elementos de trabajo

– Electromotores – Electroimanes – Motores lineales

– Válvulas de vías

Elementos de ajuste

– Interruptores automáticos – Transistores de potencia – Tiristores de potencia

– Válvulas de vías – Válvulas de cierre – Válvulas de presión

Elementos de procesamiento (Elementos de conmutación)

– Interruptores – Pulsadores – Interruptores de límite – Transmisores de programas – Sensores

– Contactores – Relés – Componentes electrónicos – Interruptores – Pulsadores

Elementos de entrada

– Finales de carrera – Transmisores de programas – Sensores – Detectores/ Transmisores


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Cilindros de simple efecto El cilindro de simple efecto recibe aire a presión sólo en un lado. La descarga de aire tiene lugar por el lado opuesto. Los cilindros de simple efecto s ólo pueden ejecutar el trabajo en el sentido de avance o en el de retroceso (según la versión). El retroceso (o el avance) del v ástago tiene lugar por medio de la fuerza de un muelle incluido en el cilindro o se produce por efecto de una fuerza externa.

Émbolo Culata posterior

Muelle de reposición

Culata anterior Vástago

Junta anular Conexión para aire comprimido

Orificio de escape Camisa del cilindro


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Cilindros de doble efecto El cilindro de doble efecto es accionado en ambos sentidos por aire a presión. El cilindro de doble efecto puede ejecutar trabajos en ambos sentidos de movimiento. En los cilindros de v ástago simple, la fuerza ejercida sobre el émbolo es algo mayor en el movimiento de avance que en el de retroceso.

Camisa del cilindro Anillo rascador

Culata anterior Émbolo

Vástago del émbolo

Culata posterior


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V álvulas de cierre, de caudal y de presi ón Las válvulas de cierre bloquean, estrangulan o modifican el paso del aire. Existen diferentes clases de válvulas: Válvula de antirretorno Válvula selectora (función O) Válvula de simultaneidad (función Y) Válvula de estrangulación y retención Válvula de escape rápido · · · · ·

Las válvulas de presión influyen en la presión, o bien son accionadas por medio de la presión. Existen diferentes clases de v álvulas: Válvula reguladora de presión Válvula limitadora de presión Válvula de secuencia · · ·

Flecha oblicua – la válvula es ajustable

Válvulas de cierre

– Válvula de antirretorno – Válvula de antirretorno, bajo presión de resorte – Válvula selectora (función O) – Válvula de simultaneidad (función Y)

– Válvula de escape rápido – Válvula de estrangulación y retención Válvula de caudal

– Válvula de estrangulación, ajustable

Válvulas de presión

– Válvula reguladora de presión, ajustable sin orificio de escape

1

2 1

3

– Válvula reguladora de presión, ajustable con orificio de escape

2 1

– Válvula de mando de presión con alimentación externa

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– Válvula limitadora de presión 2 2

– Combinación de válvula de mando de presión 1

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V álvula reguladora de presión Las válvulas reguladoras de presión se emplean para mantener la presi ón de salida constante, independientemente de las oscilaciones de la presión de entrada y del consumo de aire. Al aumentar la presión en la salida, la membrana se mueve contra la fuerza el ástica; disminuye, o se cierra completamente, la sección transversal de paso en el asiento de la válvula. Al disminuir la presión en la salida, el muelle empuja la membrana; aumenta o se cierra la sección transversal de paso en el asiento de la válvula. La presión de salida es ajustable. La presión de entrada debe ser más alta que la presión de salida.

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P1

P2

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V álvula de estrangulación de un sólo sentido La válvula de estrangulación bloquea el paso de aire en un s ólo sentido; por eso, la corriente de aire tiene que pasar en ese sentido a través de un estrangulador regulable. La corriente de aire proveniente del sentido contrario hace que la junta del elemento de retención se levante del asiento. Entonces el aire a presión puede pasar en ese sentido casi sin dificultad alguna. La válvula debe instalarse tan cerca del cilindro como sea posible.

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V álvula de escape r ápido Las válvulas de escape rápido se emplean para lograr la m á xima velocidad en el movimiento de avance y retroceso en los cilindros neum áticos. Para aumentar la efectividad de la v álvula, ésta debe montarse directamente en el cilindro o lo m ás cerca posible a las conexiones de entrada o de escape de aire del cilindro.

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3

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2

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1V1

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Transformación de señales eléctricas en señales neumáticas Cuando se emplean mandos que utilizan el aire a presi ón y la electricidad como elementos de trabajo es necesario contar tambi én con sistemas convertidores. Las válvulas electromagnéticas transforman las señales eléctricas en señales neumáticas. Las válvulas electromagnéticas se componen de: Una válvula neumática y de una bobina que activa la v álvula · ·

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1

3 2

3

3 2

1

Sin activar

1

Activada


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Transformación de señales neumáticas en señales eléctricas El convertidor PE es accionado con aire a presi ón. Al alcanzar la presi ón un valor previamente determinado, se produce una señal eléctrica. La presión de la señal neumática actúa contra un muelle regulable. Cuando la presión que actúa sobre una membrana sobrepasa la fuerza el ástica, una leva activa un contacto el éctrico de conmutación. El elemento eléctrico de maniobra puede ser un contacto de reposo, un contacto de trabajo o un contacto inversor.

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14

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Activada

Sin activar


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Sí mbolos gr áficos de contacto y maniobra para v álvulas Normalmente, en los esquemas de conexiones las unidades neum áticas se representan en estado de reposo. Las posiciones de conmutación de las válvulas se representan como cuadrados. El número de cuadrados corresponde al n úmero de posiciones de conmutaci ón. Las funciones y los efectos se dibujan en el interior de los cuadrados: Las lí neas indican el paso de flujo. Las flechas indican el sentido de flujo. Las conexiones bloqueadas se representan por medio de lí neas colocadas en ángulo recto entre sí . · · ·

Las tuberí as de enlace se dibujan en la parte exterior de un cuadrado.

Cada posición de la válvula se representa por medio de un cuadrado. El número de cuadrados corresponde al número de posiciones de maniobra. Las líneas indican el paso del aire y las flechas indican el sentido de paso del aire. Las conexiones bloqueadas se indican por medio de dos líneas colocadas en ángulo recto una contra otra. Las tuberías de conexión para entrada y escape de aire se señalan en la parte exterior de un cuadrado.


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Posiciones de maniobra y designaci ón de las conexiones de válvulas de ví as Examinando las caracterí sticas enumeradas a continuación puede deducirse de qu é tipo de válvula se trata: Número de conexiones Número de posiciones de maniobra Numeración de las conexiones · · ·

Para la numeración de las conexiones vale lo siguiente: 1 Conexión de alimentación 3, 5 Conexiones de escape 2, 4 Conexiones de utilización · · ·

Número de conexiones Número de posiciones de conmutación 2

Válvula de 2/2 vías abierta en reposo 1

2

Válvula de 3/2 vías cerrada en reposo 1

3

2

Válvula de 3/2 vías abierta en reposo

Válvula de 4/2 vías Paso de caudal de 1 à 2 y de 4 à 3

Válvula de 5/2 vías Paso de caudal de 1 à 2 y de 4 à 5

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Válvula de 5/3 vías centro cerrado


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Principio de funcionamiento de la bobina magnética Cuando la corriente eléctrica pasa por una bobina se genera un campo electromagnético. Para la intensidad del campo electromagnético vale lo siguiente: Al aumentar el número de espiras aumenta el tama ño del campo. El aumento de la intensidad de corriente aumenta el tama ño del campo. Al alargar la bobina disminuye el tamaño del campo. · · ·

Un núcleo de hierro dulce (inducido) se introduce en una bobina por la cual pasa corriente.

Bobina

Núcleo de hierro dulce


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Electroválvula de 2/2 ví as sin servopilotaje Posición cerrada en reposo, retroceso por muelle Bobina magnética sin corriente Conexión 1 cerrada Conexión 2 cerrada. No se logra el escape. · · ·

Bobina magnética bajo corriente El inducido se levanta. Pasa aire a presión de la conexión 1 a la conexión 2. · ·

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V álvulas electromagnéticas con servopilotaje Las válvulas electromagnéticas con servopilotaje se componen de: Una válvula de servopilotaje de accionamiento electromagnético y una válvula principal accionada neumáticamente. · ·

Comparándolas con las válvulas electromagnéticas sin servopilotaje, las válvulas electromagnéticas con servopilotaje se caracterizan por los hechos siguientes: Es menor la fuerza requerida para accionar el inducido. Son más pequeñas las dimensiones de la cabeza de la bobina. Es menor el consumo de corriente. Es menor el calor generado. · · · ·

Llega una señal eléctrica a la bobina magnética

La bobina magnética activa la válvula de regulación previa

El regulación previa activa la válvula


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Electroválvula de 3/2 ví as con servopilotaje Posición de cierre en reposo, retroceso por muelle, accionamiento auxiliar manual Bobina magnética sin corriente La conexión 1 está cerrada. El escape en la conexión 2 tiene lugar después del escape en la conexión 3. El canal de servopilotaje está bloqueado por la junta del inducido, en el costado de la válvula. El escape del espacio encima del émbolo de la válvula tiene lugar por medio del tubo-guí a del inducido. · · ·

·

Bobina magnética con corriente El inducido se levanta; la junta del inducido en el costado de la bobina obtura el orificio de evacuación de aire en el tubo-guí a del inducido. La junta del inducido en el costado de la válvula abre el canal de activación previa. El aire a presión de que entra por la conexión 1 pasa a través del canal de servopilotaje y acciona el émbolo de la válvula. Se cierra la conexión 1. El aire a presión pasa de la conexión 1 a la conexión 2. ·

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Electroválvula de 5/2 ví as con servopilotaje Retroceso por muelle, accionamiento manual auxiliar Bobina magnética sin corriente El aire a presión pasa de la conexión 1 a la conexión 2. El escape en la conexión 4 tiene lugar después del escape en la conexión 5. La conexión 3 está cerrada. El canal de servopilotaje está cerrado. El escape del espacio encima del émbolo de la válvula tiene lugar por medio del tubo-guí a del inducido. · · · · ·

Bobina magnética con corriente El inducido se levanta; la junta del inducido en el costado de la bobina obtura el orificio de escape de aire en el tubo-guí a del inducido. La junta del inducido en el costado de la válvula abre el canal de servopilotaje. El aire a presión que entra por la conexión 1 pasa a través del canal de servopilotaje y acciona el émbolo de la válvula. Se cierra la conexión 5. Pasa aire a presión de la conexión 1 a la conexión 4. El escape de la conexión 2 tiene lugar a través de la conexión 3. ·

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Electroválvula biestable de 5/2 ví as con servopilotaje Accionamiento auxiliar manual Bobina magnética Y1 con paso de corriente, bobina magnética Y2 sin corriente La válvula conmuta. Se cierra la conexión 3. El aire a presión pasa de la conexión 1 a la conexión 2. El escape de la conexión 4 tiene lugar a través de la conexión 5. · · · ·

Ambas bobinas magnéticas sin corriente La válvula conserva la anterior posición de maniobra. ·

Bobina magnética Y2 con paso de corriente, bobina magnética Y1 sin corriente La válvula conmuta. Se cierra la conexión 5. Pasa aire a presión de la conexión 1 a la conexión 4. El escape de la conexión 2 tiene lugar a través de la conexión 3. · · · ·

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Electroválvula de tres posiciones de 5/3 ví as Las tres posiciones de maniobra de una válvula de 5/3 ví as, de accionamiento eléctrico y servopilotaje son las siguientes: 1. En posición de reposo las bobinas magnéticas están sin corriente; los dos muelles mantienen el émbolo en su posición central. Las conexiones 2 y 3, así como 4 y 5 están comunicadas. La conexión 1 está cerrada. 2. Al aplicar corriente a la bobina izquierda de excitación el émbolo se desplaza hasta el tope derecho. Las conexiones 1 y 4, as í como 2 y 3 quedan comunicadas. 3. Cuando circula corriente a través de la bobina derecha el émbolo se desplaza hasta el tope izquierdo. Al estar en posición quedan comunicadas las conexiones 1 y 2, así como 4 y 5. Cada una de las dos posiciones de maniobra activadas permanece mientras continúe circulando corriente a través de la respectiva bobina magn ética. Al interrumpirse el flujo de corriente el émbolo se coloca en posici ón central.

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Aparatos eléctricos Es diferente la alimentación de tensión alterna y la alimentación de tensión continua. Tensión alterna

Es suministrada por la red Trif ásica o monof ásica Tensión sinusoidal de frecuencia fija Amplitud relativamente constante La tensión puede modificarse por medio de transformadores

· · · · ·

Tensión continua

Es suministrada por fuentes de alimentaci ón

·

Componentes de los aparatos eléctricos de tensión continua Transformador de la red Rectificador Estabilizador · · ·

Baterí as y acumuladores Se utilizan como baterí a intermedia en caso de cortes de corriente. Se emplean en equipos port átiles. · ·

Tensión alterna

Batería

Tensión constante

+

Transformador

Rectificador

Estabilización

Bloque de alimentación


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Contactos de maniobra y tipos de accionamiento Se emplean como elementos de entrada y procesamiento las siguientes clases de contactos de maniobra: Contacto de trabajo Contacto de reposo Contacto inversor · · ·

Los tipos de accionamiento para los elementos de maniobra son: Accionamiento manual Accionamiento mecánico Relé Campo magnético · · · ·

Contacto de trabajo

Contacto de reposo

Pulsador con contacto de trabajo, accionado manualmente al oprimirlo

Contacto inversor

Conmutador giratorio con contacto de trabajo, accionado manualmente al girarlo

Contactos unidos mecánicamente

Interruptor de límite con contacto de trabajo o resp. con contacto de reposo, de accionamiento mecánico


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Tipos de accionamiento de los elementos de maniobra Los tipos de accionamiento m ás frecuentemente empleados son Botones pulsadores Palancas de rodillo Interruptores basculantes · · ·

Se representan dos tipos de accionamiento Pulsador, como conmutador Interruptor basculante con muesca, como contacto de trabajo · ·

Letra distintiva en esquemas de conexiones eléctricas:

S (S1, S2, ...)

2

4

Tipo de accionamiento (tecla) 1

Conexión (contacto de reposo)

Elemento de conmutación

Conexión (contacto de trabajo) 3

3

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4

4


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Signos gr áficos de contactos y maniobra para bobinas magnéticas y relés En electroneumática, la bobina magnética es el elemento que hace que la v álvula conmute. Letra distintiva en esquemas de conexiones eléctricas:

Y (Y1, Y2, ...)

Un relé activa 1, 2 ó más contactos. El relé también puede ser un elemento activado en función del tiempo o de la temperatura. Letra distintiva en esquemas de conexiones eléctricas:

Accionamiento electromagnético bilateral

K (K1, K2, ...)

Accionamiento electromagnético Representación en unilateral, con reposición diagramas eléctricos por muelle Y1

Accionamiento electromagnético, con regulación previa

Contactor o relé con tres contactos de trabajo y un contacto de reposo K1


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El relé En la práctica, la construcción de un relé puede ser muy diferente. Su funcionamiento, sin embargo, es básicamente igual: Al aplicar tensión a la bobina del relé a través de los contactos A1 y A2 fluye corriente eléctrica a través de los devanados. Se forma un campo magnético que atrae el inducido contra el núcleo de la bobina. La conexión de mando 1 queda conectada con la conexi ón de mando 4. Al retirar la tensión un resorte devuelve el inducido a su posición básica. La conexión de mando 1 queda conectada con la conexi ón de mando 2. ·

· · ·

Un relé puede tener varios contactos de maniobra, que pueden activarse simultáneamente. En lo referente a su forma ejecución, por ejemplo: Relés polarizados Relés de impulsión Relés temporizados Termorrelés · · · ·

12 14 22 24 A1

Muelle de reposición Bobina del relé

A2 11

21

Inducido

Núcleo de la bobina Aislamiento Contacto

A1 A2

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Interruptor magnético de proximidad (Relés Reed) Los interruptores magnéticos de proximidad se activan por un campo magnético. Para aplicaciones industriales se utilizan, generalmente, interruptores Reed con indicación LED. En la ilustración se representa un interruptor Reed de tres conductores. Cuenta con tres conexiones: Una conexión para alimentación de corriente positiva, una conexión para alimentación de corriente negativa, y una salida de señales o de maniobra. · · ·

El interruptor Reed se monta directamente en el cuerpo del cilindro. El interruptor es accionado por un anillo magnético en el émbolo del cilindro. Cuando el anillo magnético pasa al lado del interruptor Reed, debido al efecto del campo magnético del anillo se cierran los contactos de maniobra y el interruptor suministra una señal de salida. Letra distintiva en los esquemas de conexiones:

B (B1, B2, ...)

+24V BN BK

BU

0V


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Dispositivos eléctricos de salida Suministran señales acústicas: p.ej. bocinas, sirenas letra distintiva en esquemas de conexiones: ·

H (H1, H2, ...)

Suministran señales ópticas: p.ej. lámparas, LED letra distintiva en esquemas de conexiones: ·

H (H1, H2, ...)

Suministran trabajo: p.ej. en electromotores letra distintiva en esquemas de conexiones:

M (M1, M2, ...)

·

·

· ·

Dispositivos de aviso

Avisadores acústicos:

Bocina

Avisadores luminosos:

Lámpara

Sirena

Timbre

Diodo luminoso (LED)

Motores

Motor de corriente continua M


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La función lógica Y (AND) La función lógica Y consta, como mí nimo, de dos elementos de maniobra conectados en serie: La función lógica Y puede tener dos o más entradas. Puede ser una combinación de interruptores y sensores. La función se representa por medio de un s í mbolo lógico con dos entradas y una salida. Para accionar la salida es necesario que existan las dos se ñales de entrada. ·

·

·

1

+24V S1

Entrada 1 (S1) Entrada 2 (S2)

S2

&

Salida (Lámpara H1)

H1

0V


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La función lógica O (OR) La función lógica O consta, como mí nimo, de dos elementos de maniobra conectados en paralelo: La función lógica O puede tener dos o más entradas. Puede ser una combinación de interruptores y sensores. La función se representa por medio de un s í mbolo lógico con dos entradas y una salida. Para accionar la salida basta con que exista una señal de entrada. ·

·

·

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+24V S1

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S2 Entrada 1 (S1) Entrada 2 (S2)

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Salida (Lámpara H1)

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Cadena de mando La estructura de la cadena de mando asiste en los siguientes procesos: La asignación de componentes de funciones similares para formar un grupo de elementos. Para evitar las lí neas que puedan cruzarse en esquemas de conexiones neumáticas y eléctricas. Para la elaboración de esquemas de conexiones uniformes y claramente estructurados. ·

·

·

El principio de la cadena de mando s ólo debe entenderse como una indicaci ón. La estructura de la cadena de mando determina el flujo de se ñales del mando, así : En esquemas neumáticos de conexiones el flujo de señales se representa de abajo hacia arriba. En esquemas eléctricos de conexiones el flujo de se ñales se representa de arriba hacia abajo. ·

·

1

1A

2

+24V Entrada de

S1

señales s e l a ñ e s e d o j u l f

1V1

S2 4

2

Procesa-

1Y1 5

K1

3

K1

miento de

s e l a ñ e s e d o j u l f

señales

1

1Y1

Salida de señales

0V

2


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Mando directo de un cilindro de simple efecto Al accionar S1 la bobina 1Y1 queda bajo corriente y la v álvula 1.1 conecta. De la conexión 1 pasa aire a presión a la conexión 2 y el vástago avanza. Al dejar de accionar S1 la bobina 1Y1 queda sin corriente. La v álvula 1.1 conmuta a la posición básica El aire del cilindro escapa a través de la conexión 3 de la válvula 1.1 y el vástago retrocede.

1A

1 +24V

S1 1V1

2

1Y1 1

3

1Y1

0V


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Mando indirecto de un cilindro de doble efecto La utilización del mando indirecto depende de: la fuerza que se requiera para accionar los elementos de ajuste, la complejidad de la maniobra, la potencia de conmutación de los contactos, y de si el sistema es gobernado a distancia, o no · · · ·

1

1A

2

+24V 13

S1

13

K1 14

1V1

4

14

2

1Y1 5

3

A1

1

K1

1Y1 A2

0V


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31

Circuito eléctrico de retención (memoria) – Marcha prioritaria Un relé puede mantenerse en estado activo cuando, a trav és de un contacto de trabajo del relé se activa un circuito de corriente de retenci ón paralelo al pulsador de MARCHA. En un circuito eléctrico de retención (memoria) debe existir un pulsador de PARO. La posición de montaje del pulsador de PARO es determinante para el funcionamiento del circuito de retención (memoria). Se denomina circuito eléctrico de retención (memoria) de Marcha prioritaria un circuito eléctrico de retención (memoria) en el cual un pulsador (S2, contacto de reposo) está conectado en serie con un contacto de activaci ón de relé (contacto de trabajo). En este circuito eléctrico de retención (memoria) con Marcha prioritaria, el pulsador S1 domina sobre la acción del pulsador S2. Al presionar al mismo tiempo los pulsadores S1 y S2, por la bobina de relé K1 pasa corriente.

1

2

3

+24V 13

S1

K1

23

K1 14

24

S2

K1

H1

0V

2 3


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Circuito eléctrico de retención (memoria) – Paro prioritario Un relé puede mantenerse en estado activo cuando, a trav és de un contacto de trabajo del relé se activa un circuito de corriente paralelo al pulsador de MARCHA a la bobina del relé. En un circuito eléctrico de retención (memoria) es necesario montar un pulsador de PARO. La posición de montaje del pulsador de PARO es determinante para el funcionamiento del circuito eléctrico de retención (memoria). Se denomina circuito eléctrico de retención (memoria) con Paro prioritario un circuito eléctrico de retención (memoria) en el cual un pulsador (S1, contacto de trabajo) y un contacto del propio rel é (contacto de trabajo) están conectados en paralelo y luego en serie con un pulsador (S2, contacto de reposo). En este circuito eléctrico de retención (memoria) con Paro prioritario, el pulsador S2 domina sobre la acción del pulsador S1. Al presionar simultáneamente los pulsadores S1 y S2, la bobina de rel é K1 queda sin corriente.

1

2

3

+24V 13

S1

K1

23

K1 14

24

S2

K1

H1

0V

2 3


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Circuito electroneumático de retención (memoria) con electroválvula de impulsos Las electroválvulas de impulsos se denominan también válvulas biestables o válvulas de memoria: La electroválvula representada es activada por dos bobinas magnéticas. La electroválvula conserva la posición de maniobra establecida por una de las bobinas, incluso cuando ya no llega a la bobina la señal para conectar la válvula. La posición de maniobra sólo se modifica cuando se recibe una señal proveniente de otra bobina, o cuando se ha efectuado una corrección manualmente. Para poder modificar la posición de maniobra es indispensable que s ólo haya una señal en una de las bobinas. · ·

·

·

1A

+24V

1S2

1

2

3

1S2

S1

K1

4

K2

1V1 4

2

1Y1

1Y2 5

3 1

K1

K2

1Y1

1Y2

0V 3

4


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Mando en función del recorrido Para averiguar la posición de los actuadores neum áticos en circuitos sencillos se emplean con frecuencia interruptores de fin de carrera con accionamiento por palancas de rodillo. El empleo de detectores de fin de carrera en un dispositivo de mando depende de los requisitos impuestos a la exactitud de la consulta. Son factores decisivos: La fiabilidad, la seguridad, y la complejidad del circuito · · ·

1A

1S1

+24V

1S2

1

2

3

1S2

S1

K1

4

K2

1V1 4

2

1S1 1Y1

1Y2 5

3 1

K1

K2

1Y1

1Y2

0V 3

4


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Mando en función de presión Un convertidor de señales neumático-eléctrico mide la presi ón del aire en la tuber í a de alimentación del cilindro 1 A, comparándolo con el valor previamente ajustado. Al alcanzar dicho valor, el convertidor de se ñales genera una señal eléctrica.

1A

1B2

+24V

1

2

3

1B2 1B1

4

5

6

1B1 p

S1

K1

7

K2

p

K3 1V1

4

2

K1 1Y1

K2

K3

1Y1

1Y2

1Y2

5

1

3

0V 5

6

6


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Esquema de conexionado electroneumático La parte neumática y la parte eléctrica de un esquema de conexiones electroneumático se elaboran por aparte; su contenido, sin embargo, est á estrechamente relacionado. En la parte neumática, el flujo de señales se representa de abajo hacia arriba. En la parte eléctrica el flujo de señales se representa de arriba hacia abajo. En el esquema de el éctrico de conexiones los circuitos de corriente se numeran consecutivamente de izquierda a derecha. Los elementos comunes del esquema de conexiones constituyen las interfaces entre el circuito neumático y el circuito eléctrico. En este caso son las bobinas 1Y1 y 2Y1, así como los pulsadores desconectadores de fin de carrera 1B1, 1B2, 2S1 y 2S2.

1B1

1A

1B2

2A

1V1 2

4

3

5

1

2

3

2

2Y1 5

1

2S2

2V1 4

1Y1

+24V

2S1

4

3 1

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Puesta en

1B1

marcha

1B2

K3

K2

K4

2S2

K5

K3

2S1

K4

K1

K3

K6

K1

K2

K3

K4

K4

K5

K5

K6

K5

1Y1

2Y1

0V 5

7

6 7

8 9

12

13

13

10 11

5


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Estructura del esquema de conexionado El esquema de conexionado electroneum ático consta de dos partes: la parte neumática y el sistema eléctrico · ·

Neumática

Conforme al flujo de señales, la disposición de los componentes es de abajo hacia arriba. Los cilindros y las válvulas se presentan dibujados en posici ón horizontal. El movimiento de avance de los cilindros debe tener lugar de izquierda a derecha.

·

· ·

Sistema eléctrico

Conforme al flujo de señales, la disposición de los componentes es de arriba hacia abajo. El esquema de conexiones eléctrico puede dividirse en una parte de maniobra y en una parte de potencia.

·

·

Parte de control 1A

+24V

1S2

1

Parte de utilización

2

S1

3

1S2

K1

4

K2

1V2

K2 1V1 4

2

K1 1Y1

K2

1Y1

1Y2

1Y2 5

3 1

0Z

0V 3

4


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Diagrama desplazamiento-paso En el diagrama desplazamiento-paso se representan gr áficamente los ciclos de movimiento de los actuadores de un sistema de mando: Los movimientos de los cilindros dentro de un paso se representan por medio de lí neas oblicuas hacia arriba (movimiento de avance) o hacia abajo (movimiento de retroceso). Las lí neas horizontales señalan que el cilindro permanece en la posición final delantera o trasera. Si es necesario representar los movimientos de diversos actuadores, estos se dispondrán en orden consecutivo, uno tras otro, para cada uno de los pasos. Esta disposición proporciona una clara visión de la relación existente entre los movimientos de los diferentes actuadores en cada paso. ·

·

·

·

Paso 1

2

3

4

5=1

1 1A 0 1 2A 0


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Esquema de conexionado de bornes El esquema de conexionado de bornes muestra la aplicaci ón f í sica del circuito de corriente. En el esquema de conexiones de bornes se emplean las designaciones utilizadas en el esquema de conexiones. Se numeran los puntos de los bornes y los cables, lo cual simplifica la estructuración del mando así como el diagnóstico de fallos y el mantenimiento.

1A

Armar o e distribución

Máquina

1B1 1S2

a t e M n n n ó ó ó i i i c a c x a z a e n n n e i i i o m p m c o a o a n l n l e e e e D d D d

1V1 4

2

1Y1 5

3 1

1

+24V

2

3

X1-1

4

X1-2

X1-9

5

X1-3

X1-12

1

4 X1- 13 11 X1-10

A1

K1

A1

K2 A2

X1-5

X1-6

12 14

4

K2

5

X1

11

6

K1

A2

7

K2

A2

8

X1

17

9

X1

1

1B1

10

K1

A1

1B1

11

X1

5

0V

24

11

K2 14

1B1 14

X1-16

1Y1 A2

X1-7

0V

9

X1

X1-15

K1

X1 X1

21

2

1

n n n ó ó ó i i i c a c x a z a e n n n e i i i o m p m c o a o a n l n l e e e e D d D d

2

K2

1S2

1 X ° n e n r o B

3

X1-14

S1

X1-11

+24V

X1-4

3

1B1

a t e M n ó i n u e d e t n e u P

+

21

S1

3

12

X1

2

S1

4

13

K1

11

1S2

1

14

X1

2

15

K2

11

16

K2

24

17

X1

8

X1-17

1S2

X1-8

1Y1 1Y1

3

18 3

4

19

5

20


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Lista de comprobación para el esquema de conexionado de bornes Al elaborar un esquema de conexionado de bornes debe examinarse una vez m ás la estructura del mando: ¿Cada circuito de corriente está conectado por medio de un borne a la barra positiva de +24 voltios? ¿Cada circuito de corriente está conectado por medio de un borne a la barra negativa de 0 voltios? ¿Cada uno de los elementos externos tales como interruptores, sensores y bobinas de las válvulas está conectado por medio de un borne al circuito de corriente? ¿Se han dibujado en el esquema de conexionado de bornes todas las conexiones de +24 voltios y 0 voltios? ¿Se han dibujado en el esquema de conexionado de bornes todos los elementos externos junto con sus designaciones de conexiones? Controle sistemáticamente todos los circuitos de corriente y complete el esquema de conexiones de bornes. Recuerde que no es necesario dibujar en el esquema de conexiones de bornes todas las conexiones – por ejemplo los contactos de rel és. ·

·

·

·

·

·

·

Cada circuito de corriente debe conectarse con un borne a la línea positiva de +24 voltios.

En el esquema de conexiones de bornes deben anotarse todos los elementos externos de las conexiones.

Cada circuito de corriente debe conectarse con un borne a la línea negativa de 0 voltios.

Todos los circuitos de corriente deben examinarse sistemáticamente, completándolos en el esquema de cableado.

Cada uno de los elementos externos tales como interruptores, sensores y electroimanes se conectará con un borne por cada unidad.

Nota:

No es necesario anotar todas las conexiones en el esquema de cableado (p.ej. las conexiones de relés).

En el esquema de cableado se señalará el punto de empalme para +24 voltios y 0 voltios.


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Circuitos de protección en caso de cargas inductivas El campo magnético se deshace en el momento que se interrumpe el flujo de corriente a una carga inductiva, por ejemplo a una bobina magn ética. Se genera alta tensión de inducción, que puede tener las siguientes consecuencias: Averí a del aislamiento de la bobina Erosión de los contactos · ·

Lo anterior puede evitarse empleando conexiones de protección con diodo.

I1

IM = I1

I1 = 0

IM

ID = 0

+24V

+24V

0V

0V

ID = IM


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Mandos programables En los sistemas controlados por relés el cableado es fijo. Los mandos por rel és pueden ser sustituidos bien sea parcial o totalmente por mandos programables en memoria. La estructura de un sistema controlado por un mando programable en memoria o Control Lógico Programable (PLC) es similar a la de un sistema controlado por rel és. Los dos sistemas están subdivididos así : Entrada de señales Procesamiento de señales Emisión de señales · · ·

La parte correspondiente a la entrada de señales y a la emisión de señales se halla cableada de forma permanente, mientras que el procesamiento de se ñales puede programarse libremente para modificar el comportamiento del sistema.

Entrada de

Salida de

Procesamiento de señales

señales

señales

Interruptores S1

Relés

Contactos K1

K1

S2

K2

S3

K3

S4

K4

K3

+

K2

H1

K4

H2

+

Programa:

S1 S2 S3 S4 +

E1 E2

Y

E0.1 E0.2

ACTIVAR DESACT.

A0.1 A0.1

Y

E0.3 E0.4

ACTIVAR DESACT.

A0.2 A0.2

CUANDO ENTONCES SI NO CUANDO

E3 ENTONCES SI NO

E4

A1

A2

H1

H2

Procesador +

Entradas

Salidas


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Electroneumatica_texto

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