Automatismos Industriales (Tema 1)
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AUTOMATISMOS INDUSTRIALES
Tema 1Introducción a los Automatismos
Eléctricos
J. TempradoIntroducción a los Automatismos
Eléctricos 2
IntroducciónDefinición: 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 alhombre de la ejecución del proceso.Tipos de automatismos
Según su naturalezaMecánicos: ruedas dentadas, poleas, levas, cremalleras, poleas.Neumáticos: cilindros, válvulas.Hidráulicos: cilindros, válvulas.Eléctricos: contactoresElectrónicos: procesadores
Según el sistema de controlLazo abierto: La salida no influye en la entradaLazo cerrado: La salida repercute en la entrada
Según el tipo de informaciónAnalógicos (Regulación Automática)Digitales: Cableado (Automatismos). Programado (Automatización)
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Eléctricos 3
Características de los automatismos
CRITERIO ELECTRICO NEUMÁTICO HIDRÁULICO
Fuerza lineal Mal rendimiento Máx. 4000kp Grandes fuerzas
Fuerza rotativa Bajo par en reposo Alto par en reposo, sin consumo
Alto par en reposo, con alto consumo
Movimiento lineal Complicado y caro Fácil generación. Difícil regulación
Fácil generación. Buena regulación
Movimiento rotativo Buen rendimiento Mal rendimiento Buen rendimiento. Bajas revoluciones
Regulabilidad Grandes limitaciones Fácil regulación fuerza y velocidad
Fácil regulación incluso a velocidad lenta
Acumulación y transporte de energía
Muy fácil transporteDifícil acumulación
Fácil transporteAcumulación limitada
Muy limitado transporte y acumulación
Influencias ambientales Insensible temperaturaPeligro en ambientes explosivos
Insensible temperaturaNo peligro ambientes explosivos
Sensible temperaturaPosibles 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
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Eléctricos 4
Según el sistema de control
ActuadoresControl
Proceso
Órdenes de Entrada(operario)
Producto aelaborar
Productoterminado
AUTOMATISMOLazo abierto
ActuadoresControl
Proceso
Órdenes de Entrada(operario)
Producto aelaborar
Productoterminado
Lazo cerrado
Sensores
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Eléctricos 5
Fases en el desarrollo de un automatismo
Especificaciones funcionales
Determinación deactuadores y sensores
Diseño del circuitode mando y de potencia
Selección de componentes
Montaje y pruebas
Puesta en marcha
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Eléctricos 6
Elementos básicos de un automatismo
Entrada (contactos)InterruptoresPulsadoresFinales de carrera
Salida (receptores)MotoresLámparasContactores y relés
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Eléctricos 7
Álgebra de BooleSe puede aplicar sobre un conjunto de elementos capaces de tomarúnicamente dos valores:
0/1ON/OFFAbierto/cerrado…
Se definen para ellos dos operaciones:Suma lógica (operación OR)Producto lógico (operación AND)
Además deben cumplir las siguientes propiedades:P. conmutativa: a+b=b+a a.b=b.aP. asociativa: a+b+c=a+(b+c) a.b.c=a.(b.c)P. distributiva: a.(b+c)=a.b+a.c a+(b.c)=(a+b).(a+c)Elemento neutro: a+0=a a.1=aElemento simétrico: 1aa =+ 0aa =.
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Eléctricos 8
Convenios del A. de Boole para contactosSe definen las entradas como contactos (interruptores, pulsadores, …)
Abierto: 0Cerrado: 1
Se definen las salidas como receptores (lámparas, relés, …)
Desactivado: 0Activado: 1
Se definen las operaciones:Suma (OR)(+): contactos en paraleloProducto (AND)(.): contactos en serie
"0"
"0" "1"
"1"
a b
a
b
a+b a.b
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Propiedades del A. de Boole para contactos (I)
Conmutativa:
Asociativa:
Distributiva:
a b b a
a+b b+a
a
b
b
a
a.b b.a
a b b c
a+b+c a+(b+c)
c a
a
b
a
cb c
a
a.(b+c) a.b+a.c
a c
a b
(a+b).(a+c)
a
b
c
a+(b.c)
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Eléctricos 10
Propiedades del A. de Boole para contactos (II)
Elemento neutro:
Elemento simétrico:
Doble negación:
Leyes de Morgan:
a
a
a+0=a a.1=a
"0"
"1"
a
a
a+a/=1 a.a/=0
a/
a/
aa =
baa.b
b.aba
+=
=+
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Función memoria (I) - Circuito básico
Funcionamiento:1. Al activar el pulsador de marcha
(M), el relé (K) se activa.2. Al soltar M el relé K queda
activado a través de su contacto auxiliar.
** No es útil, pues no se puede desactivar. Hace falta un pulsador de paro.
K1M
K1
K=M+K
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.
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Función memoria (II) – Prioridad ParoFuncionamiento:
1. Situación inicial de reposo (K desactivado)
2. Al activar el pulsador de marcha (M), el relé (K) se activa.
3. Al soltar M, el relé K queda activado a través de su contacto auxiliar.
4. Al activar P, K se desactiva.5. Al desactivar P, K sigue
desactivado.
** Si se pulsan P y M simultáneamente, P tiene prioridad.
K1M
K1
K=(M+K).P
P
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Función memoria (III) – Prioridad MarchaFuncionamiento:
1. Situación inicial de reposo (K desactivado)
2. Al activar el pulsador de marcha (M), el relé (K) se activa.
3. Al soltar M, el relé K queda activado a través de su contacto auxiliar.
4. Al activar P, K se desactiva.5. Al desactivar P, K sigue
desactivado.
** Si se pulsan P y M simultáneamente, M tiene prioridad.
K1M
K1
K=M+K.P
P