Trabajo obligatorio Propuesta
Automatización Puente De Lavado INTRODUCCIÓN El objetivo es automatizar un puente de lavado para vehículos por lo que a continuación se expondrán los elementos necesarios y los esquemas de mando y potencia para el funcionamiento del mismo. En este documento se describe el funcionamiento del proceso y el funcionamiento de los circuitos utilizados en la automatización.
DESCRIPCIÓN DEL AUTOMATISMO Funcionamiento del puento de lavado Cuando el vehículo se sitúa en la posición deseada se activa el final de carrera FC1. Una vez esta el vehículo en la posición adecuada se pone en funcionamiento el puente de lavado mediante el pulsador de marcha S1. Activados S1 y FC1 se pone en marcha el motor M1 que acciona el tope que fija el vehículo, el cual deja de funcionar una vez que el final de carrera FC2 detecta que el tope esta fijando el coche Activado el FC2 se ponen en marcha los rodillos, tanto el superior (motor M3) como los laterales (motor M4) haciendo que giren hacia la derecha, y se comienza a desplazar la plataforma (motor M2). Estos permanecen en funcionamiento hasta que la plataforma llega al final determinado por el final de carrera FC4. Activado FC4 se detienen los motores M2, M3 y M4 y a su vez se activa un contacto temporizado con 5 segundos el cual una vez pasado el tiempo indicado volverá a poner en funcionamiento los motores M2, M3 y M4, pero, en esta ocasión, haciéndolos girar en sentido contrario y permanecerán en funcionamiento hasta que la plataformallegue a su situación inicial determinado por el final de carrera FC5. Activado FC5 se detendrán los motores M2, M3 y M4 y se activara un contacto temporizado con 5 segundos, el cual una vez pasado este tiempo activara el motor M1 que actúa sobre el tope para soltar el vehículo, el cual se detendrá cuando el tope llegue a su posición inicial determinada por el final de carrera FC3. El tiempo desde que se activa el tope y a su vez se desactiva el final de carrera FC3, hasta que se empieza a mover la plataforma soltando a su vez el final de carrera FC5 es inferior a 5 segundos. Ya que si este tiempo fuera superior habría que modificar el esquema de mando para que el motor del tope no accionara este para volver a su posición inicial. Desde que se activa el tope hasta que el tope vuelve a su posición de reposo se ilumina una luz indicando que el puente de lavado esta en funcionamiento. El Puente de lava do puréed DeGeneres en calqued memento mediate el pulsate de emergencia S0.
Descripción del circuito de potencia En la instalación disponemos de 4 motores trifásicos, conectados cada uno de ellos directamente a la red eléctrica, que controlan los distintos movimientos del puente de lavado: M1: Motor que acciona el tope M2: Motor que desplaza la plataforma M3: Motor que mueve el rodillo superior M4: Motor que mueve los rodillos laterales Estos motores estan controlados, cada uno de ellos, por dos contactores que activan o desactivan el motorsegún sea necesario, los cuales a su vez estan controlados por el circuito de mando. Uno de los contactores hace girar el motor a izquierdas y el otro lo hace girar a derechas, invirtiendo dos de sus fases. K1: Contactor que hace girar el motor M1 a izquierdas. K2: Contactor que hace girar el motor M1 a derechas. K3: Contactor que hace girar el motor M2 a izquierdas. K4: Contactor que hace girar el motor M2 a derechas. K5: Contactor que hace girar el motor M3 a izquierdas. K6: Contactor que hace girar el motor M3 a derechas. K7: Contactor que hace girar el motor M4 a izquierdas. K8: Contactor que hace girar el motor M4 a derechas. Cada una de las líneas eléctricas que alimentan los motores están protegidas mediante fusibles y un relé térmico, este último en caso de actuar actuaría sobre el circuito de mando. F1: Fusibles protección motor M1 F2: Relé térmico motor M1 F3: Fusibles protección motor M2 F4: Relé térmico motor M2 F5: Fusibles protección motor M3 F6: Relé térmico motor M3 F7: Fusibles protección motor M4 F8: Relé térmico motor M4 Descripción del circuito de mando El circuito de mando esta alimentado en monofasica con una de las fases de la red eléctrica trifásica. Este circuito dispone en su inicio de un fusible para la protección del mismo. En el circutio de mando disponemos de los siguientes elementos: Pulsadores S0: Pulsador de parada de emergencia S1: Pulsador de puesta en marcha Contactos auxiliares K1: Contactosauxiliares del contactor K1 K2: Contactos auxiliares del contactor K2 K3: Contactos auxiliares del contactor K3 K4: Contactos auxiliares del contactor K4
K5: Contactos auxiliares del contactor K5 K6: Contactos auxiliares del contactor K6 K7: Contactos auxiliares del contactor K7 K8: Contactos auxiliares del contactor K8 K9: Contactor temporizado K10: Contactor temporizado K11: Contactor temporizado Finales de carrera FC1: Presencia coche FC2: Tope accionado FC3: Tope en reposo FC4: Final de recorrido plataforma FC5: Inicio recorrido plataforma Lamparas de señalización H: Lampara de señalización roja indicando el funcionamiento del puente de lavado. El pulsador de parada S0 esta situada al principio del circuito cortando la alimentación de todo el circuito si se actua sobre este pulsador. Los relés termicos actuan sobre la derivación correspondiente al motor que protegen, abriendo cualquier circuito de mando que alimente al propio motor. Contactor 1 Una vez activado el final de carrera FC1 (NA) y el pulsador de marcha S1 (NA) se alimenta la bobina del contactor K1, que pone en funcionamiento el motor M1 (motor que acciona el tope) a izquierdas. La bobina del contactor queda realimentada mediante un contacto auxiliar normalmente abierto del contactor K1. La bobina del contactor K1 queda alimentada hasta que se actua sobre el final de carrera FC2, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con la bobina de K1 que abre elcircuito que alimenta la bobina. A su vez por seguridad existe un contacto normalmente cerrado del contactor 2 en serie con la bobina del contactor 1. Este impide que los contactores K1 y K2 esten cerrados simultaneamente. Contactores 4, 6 y 8 Una vez se activa el final de carrera FC2 se alimentan las bobinas de los contactores K4, K6 y K8, que ponen en funcionamiento los motores M2, M3 y M4, respectivamente, a derechas. Las bobinas de los contactores quedan realimentadas mediante los contactos auxiliares normalmente abiertos de los contactores K4, K6 y K8 respectivamente. Como el final de carrera FC2 esta activado desde que se inicia el proceso hasta que termina se ha colocado en serie al mismo en estas ramas un contacto temporizado K11 a la conexión normalmente cerrado que abre dichas ramas una vez pasados 2 segundos desde la activación de FC2. Las bobinas de los contactores K4, K6 y K8 quedan alimentadas hasta que se actua sobre el final de carrera FC4, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con cada una de las ramas que alimentan las bobinas de K4, K6 y K8 abriendo los circuitos que alimentan dichas
bobinas. A su vez por seguridad existe en cada rama un contacto normalmente cerrado asociado al contactor que invierte el sentido de giro de cada uno de los motores en serie con la bobina, para impedir que los contactores K3 y K4, K5 y K6, y K7 y K8 esten cerrados simultaneamente. Contactores 3, 5 y 7 Disponemos de un contactortemporizado a la conexión K9, cuya bobina recibe corriente una vez accionado el final de carrera FC4. Este contacto temporizado dispone de tres contactos auxiliares que una vez pasados 5 segundos alimenta las bobina de los contactor K3, K5 y K7, que ponen en funcionamiento los motores M2, M3 y M4, respectivamente, a izquierdas. Las bobinas de los contactores quedan realimentadas mediante los contactos auxiliares normalmente abiertos de los contactores K3, K5 y K7 respectivamente. Las bobinas de los contactores K3, K5 y K7 quedan alimentadas hasta que se actua sobre el final de carrera FC5, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con cada una de las ramas que alimentan las bobinas de K3, K5 y K7 abriendo los circuitos que alimentan dichas bobinas. A su vez por seguridad existe en cada rama un contacto normalmente cerrado asociado al contactor que invierte el sentido de giro de cada uno de los motores en serie con la bobina, para impedir que los contactores K3 y K4, K5 y K6, y K7 y K8 esten cerrados simultaneamente. Contactor 2 Una vez accionado el final de carrera FC5, y mientras no este activo FC3, se alimenta la bobina del contactor K10, el cual es un contactor temporizado a la conexión. Este cierra el contacto auxiliar K10, una vez que han pasado 5 segundos desde la conexión de la bobina, alimentando la bobina del contactor K2, que pone en funcionamiento el motor M1 (motor que acciona el tope) a derechas. La bobina delcontactor queda realimentada mediante un contacto auxiliar normalmente abierto del contactor K2. La bobina del contactor K3 queda alimentada hasta que se actua sobre el final de carrera FC3, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con la bobina de K3 que abre el circuito que alimenta la bobina. A su vez por seguridad existe un contacto normalmente cerrado del contactor 1 en serie con la bobina del contactor 2. Este impide que los contactores K1 y K2 esten cerrados simultaneamente. Lámpara de señalización H La lámpara de señalización queda alimentada en los siguientes casos: †Cuando la bobina del contactor K1 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto correspondiente. †Cuando la bobina del contactor K3 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto correspondiente. †Cuando la bobina del contactor K4 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto correspondiente. †Cuando el final de carrera FC4 este accionado, ya que se cerrara el contacto correspondiente.
†Cuando el final de carrera FC5 este accionado y FC3 no lo este, ya que se cerrara el contacto correspondiente a FC5 y el contacto correspondiente a FC3 permanecerá en reposo. DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS PULSADORES S0: Pulsador de emergencia El pulsador de emergencia interrumpe el proceso en cualquier momento, dejando al circuito de mando sin tensión, ante cualquier imprevisto. Una vez pulsado este se queda bloqueado y habría que rearmarlo para poder volver aponer en funcionamiento el proceso. Se ha seleccionado un interruptor de parada Apem A01ESSP3+54B+FM2+YL5+PEA01 S1: Pulsador de marcha El pulsador de marcha permite cerrar un circuito durante el tiempo que se tenga accionado el mismo. Se ha seleccionado un interruptor de puesta en marcha Apem A01MMBSP3+52B+FM2+PEA01 CONTACTORES Los contactores tienen la función de efectuar las maniobras de apertura y cierre de los circuitos que alimentan los motores. Estos disponen de una bobina que una vez en tensión genera un campo mágnetico que hace cambiar la posición de los contactos, y cuando deja de existir dicha tensión los contactos vuelven a su posición inicial. Los contactores temporizados son aquellos que modifican el estado de los contactos cuando ha transcurrido un tiempo predeterminado desde la alimentación de su bobina. Estos volveran a la posición de reposo cuando no exista tensión en la bobina. Para seleccionar los contactores se tiene que conocer el tipo de corriente que pasara a traves de ellos y la corriente que atravesara los mismos, asi como el número de contactos auxiliares necesarios para el circuito de mando. Los motores están alimetados con corriente alterna trifásica y se supone que la potencia nominal de cada uno de ellos es inferior a 5,5 KW. A su vez se conoce que el circuito de mando se alimenta en monofasica. En los contactores necesitamos los siguiente contactos auxiliares NC NA K1 1 2 K2 1 1 K3 1 2 K4 1 2 K5 1 1 K6 11 K7 1 1 K8 1 1 K9 0 3 K10 0 1 K11 3 0
Tabla 1: Contactos auxiliares Para simplificar hemos seleccionado un contactor trifásico de Siemens con un acoplamiento de contactores auxiliares 2NA+2NC para los contactores K1 a K8. Con estos contactos auxiliares se puede completar el circuito y habrá contactos auxiliares de reserva para posibles modificaciones. El contactor seleccionado es el siguiente: Contactor Siemens 3RT10171AP02 Corriente nominal: 12 A Potencia nominal: 5,5 kW Número de contactos: 3 Número de contactos auxiliares: 1 Bloque de contactos auxiliares Siemens 3RH19111FC22 Número de contactos: 2NA + 2NC Corriente nominal de los contactos: 6A Para los contactores temporizados a la conexión K9 a K11 se utilizaran contactores temporizados Siemens 3RP20251AP30. Número de contactos: 1 Modo de funcionamiento: Retardo a la conexión Rango de funcionamiento: 0,05s a 100s Tensión de alimentación: 110 a 240 Vac, 24 Vac/dc FINALES DE CARRERA Los finales de carrera o interruptores de posición permiten establecer o interrumpir el contacto eléctrico por medio de una fuerza externa. Estos actuan cuando son accionados por un objeto externo que mueve la posición de los contactos. Para controlar el circuito de mando se deben de disponer de los siguientes finales de carrera: FC1: Presencia coche FC2: Tope accionado FC3: Tope en reposo FC4: Final de recorrido plataforma FC5: Inicio recorrido plataforma Es necesario que los finales decarrera dispongan de los siguientes contactos auxiliares para completar el circuito de mando. NC NA FC1 0 1 FC2 1 4 FC3 3 0 FC4 3 2 FC5 3 2 Tabla 2: Finales de carrera Para el final de carrera FC1, solo es necesario un contacto normalmente abierto, por lo que se dispondrá de un final de carrera Osiswitch tipo XCKP, el cual tiene un contacto normalmente
abierto y un contacto normalmente cerrado. Para el resto de finales de carrera (FC2 a FC5) necesitamos hasta 4 contactos normalmente abiertos, por lo que se usaran para cada final de carrera dos Osiswitch tipo XCR. Así tendremos en cada posición 4 contactos normalmente abiertos y 4 contactos normalmente cerrados. RELÉS TÉRMICOS El rele térmico es un sistema de protección que protege los elementos de potencia contra sobrecorrientes. Cuando la corriente es superior a la nominal se deforman los bimetales que componen el rele abriendo el circuito de mando que alimenta la bobina del contactor principal. Para la protección de los motores se ha seleccionado relés térmicos de Telemecanique LR2K0322 LÁMPARA DE SEÑALIZACION Las lámparas de señalización se emplean para señalizar el estado del proceso. Se quiere utilizar una lámpara roja para indicar que el puento de lavado es ta en funcionamiento para lo cual se ha utilizado una Lampara de señalización Siemens 3SB35016BA20 color rojo *Nota: la imagen corresponde al modelo con otro color de iluminación ESQUEMA DE POTENCIA ESQUEMA DE MANDO
