Conceptos basicos de automatizacion

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Conceptos Básicos de Automatización


Línea de Producción Automatizada

2


Corriente continua – Corriente alterna

3


Ley de Ohm

4


Potencia eléctrica

5


Medición de tensión

6


Medición de intensidad

7


Interruptores eléctricos

8


Interruptores eléctricos – Contacto normalmente abierto

9


Interruptores eléctricos – Contacto normalmente cerrado

10


Conmutadores eléctricos

11


Interruptores Eléctricos

12

3

4

1

2

3

1

2

1

32

42

1

1

3

4

2

Contacto normalmente abierto ConmutadorInterruptor con selector

Contacto normalmente cerrado


Reles

13

14 2412 22

11 21

124A1 A2

A1

A2

4

5

1

6

2 3

Es un interruptor accionado electromagnéticamente, en el que el circuito controlado y el circuito controlador están separados entre sí galvánicamente.

Está compuesto por:

Una bobina con núcleo de hierro (1)

Un inducido como elemento de accionamiento mecánico (4),

Un muelle de recuperación (2)

Contactos de conmutación (6).


Reles

14

14 2412 22

11 21

124A1 A2

A1

A2

4

5

1

6

2 3

Al conectar una tensión en la bobina del electroimán se produce un campo electromagnético.

De esta manera, el inducido móvil es atraído por elnúcleo de la bobina.

El inducido actúa sobre los contactos del relé.

Dependiendo del tipo de relé, los contactos se abren o cierran.

Si se interrumpe el flujo de corriente a través de la bobina, el inducido recupera su posición inicial mediante la fuerza de un muelle.


Reles

15

14 2412 22

11 21

124A1 A2

A1

A2

4

5

1

6

2 3


Reles

16

14 2412 22

11 21

124A1 A2

A1

A2

4

5

1

6

2 3


Reles

17

En sistemas de control eléctricos se utilizan relés con los siguientes fines:

• Multiplicar señales

• Retardar y convertir señales

• Enlazar informaciones

• Separar el circuito de control del circuito principal

• Separar circuitos cc de circuitos de ca.


Relé temporizado – Retardo a la conexión

18


Relé temporizado – Retardo a la desconexión

19


Detectores

20

Tienen la función de captar informaciones y de transmitir señales procesables a las unidades de evaluación.

Los detectores pueden clasificarse de acuerdo con los siguientes criterios:

• Modo de funcionamiento (óptico, inductivo, mecánico, capacitivo, etc.)

• Magnitud de medición (recorrido, presión, distancia, temperatura, valor pH, intensidad de luz, presencia de piezas, etc.)

• Señal de salida (analógica, digital)


Detectores magneticos

21

Los detectores magnéticos (Reed) son detectores de posición.

Tienen dos lengüetas de contacto que se encuentran en un tubo de vidrio lleno de gas inerte. Por efecto de un imán se cierra el contacto entre las dos lengüetas, de modo que puede fluir corriente eléctrica.


Detectores magneticos

22

Los detectores Reed tienen una gran duración y su tiempo de respuesta es muy corto (aprox. 0,2 ms).

Además, no precisan mantenimiento, aunque no deben utilizarse en zonas expuestas a campos magnéticos fuertes


Detectores Inductivos

23

Un detector inductivo está compuesto por un circuito oscilante, un flip-flop, y un amplificador.

Al aplicar una tensión en las conexiones, el circuito oscilante genera un campo magnético en el frente del detector.



24

Un conductor eléctrico que se acerca a este campo magnético alterno provoca una «amortiguación» delcircuito oscilante.

La unidad electrónica conectada detrás, compuesta de flip-flop y amplificador, evalúa el comportamiento del circuito oscilante y activa la salida.



25

Los detectores de posición inductivos pueden utilizarse para detectar todos los materiales que son buenosconductores, es decir, metales y, también, grafito.


Detectores Inductivos - Aplicaciones

26

Detección de Objetos


Detectores capacitivos

27

Un detector de posición capacitivo consta de una resistencia eléctrica (R) y de un condensador (C) quejuntos componen un circuito oscilante RC y, además, de una unidad electrónica para evaluar la oscilación.

Entre el electrodo activo y el electrodo conectado a masa del condensador, se crea un campo electrostático.



28

En la parte frontal del detector se forma un campo de dispersión. Si una pieza entra en ese campo dedispersión, cambia la capacidad del condensador.

El circuito oscilante se atenúa y la unidad electrónica conectada detrás confirma la salida.



29

Los detectores de posición capacitivos no solamente reaccionan en presencia de materiales muy conductores (por ejemplo, metales), sino, también, en presencia de un aislante con gran constante dieléctrica (por ejemplo, plásticos, vidrio, cerámica, líquidos y madera).


Detectores opticos

30

Los detectores ópticos tienen un emisor y un receptor.

Estos detectores utilizan componentes ópticos (luz roja e infrarroja) y electrónicos para la detección de piezas que se encuentran entre el emisor y el receptor.

Son pequeños, robustos, económicos, fiables y duraderos y, además, pueden montarse de modo muy sencillo.


Detectores opticos

31

Puede diferenciarse entre tres tipos de detectores ópticos:

• Barrera de luz unidireccional

• Barrera de luz de reflexión

• Detector por reflexión


Detectores opticos – Barrera de luz unidireccional

32

La barrera de luz unidireccional tiene un emisor y un receptor separados en el espacio.

Están montados de tal manera que el haz de luz emitido por el emisor se proyecta directamente sobre el receptor.



33

Si un objeto se interpone entre el emisor y el receptor, se interrumpe el haz de luz y se genera una señal que provoca una operación de conmutación (ON/OFF) en la salida.



34

Transmisor

Receptor

Transmisor Receptor

Sin Objeto

Con Objeto


Barrera optica - Aplicaciones

35

Control de alimentación de unidades Detección de partes en dispositivos de manejo de materiales


Barrera optica – Aplicaciones (II)

36

Detección de objetos en ambientes de trabajo rudos

Detección de objetos a grandes distancias


Barrera de luz de reflexión

37

El emisor y el receptor se encuentran uno junto al otro, montados en el mismo cuerpo.

El reflector se encarga de reenviar el haz de luz proveniente del emisor hacia el receptor.



38

El montaje se realiza de tal manera que el haz de luz emitido por el emisor se refleja casi totalmente hacia el receptor.

Si un objeto se interpone entre el emisor y el reflector, se interrumpe el haz de luz y se genera una señal que provoca una operación de conmutación (ON/OFF) en la salida.



39

S

E

S

E

Sin Objeto

Con Objeto

EspejoSensor de Retro- ReflexiónTransmisor + Receptor


Barrera de luz de reflexión - Aplicaciones

40

Control de posición de objetos pequeños Control de pines en un circuito integrado (IC)


Detector de reflexión

41

El emisor y el receptor del detector por reflexión están montados uno junto al otro en un mismo cuerpo.

A diferencia de la barrera de luz de reflexión, el detector de reflexión no tiene un reflector propio. Se aprovecha la capacidad de reflexión del objeto o de la pieza que se entra en la zona cubierta por el detector.



42

Si el haz de luz se topa con una pieza de superficie reflectante, la luz es dirigida hacia el receptor y así conmuta la salida del detector.

Puede utilizarse para detectar piezas que tienen una gran capacidad de reflexión (superficies metálicas, colores claros).



43

S

E

S

E

Sin objeto

Con objeto

ObjetoSensor difusoTransmisor + Receptor


Detector de reflexión - Aplicaciones

44

Inspección de pines en un circuito integradoReconocimiento de objetos con diferentes contrastes


Sensor de Presión - Presostato

45

p

2

4

1

X

42

1


Cilindro de simple efecto y de doble efecto

46


Perfil del Cilindro

47


Válvula reguladora de caudal

48


Válvula reguladora de caudal - Control de Flujo

49


Válvulas

50


Válvulas

51


Válvulas - accionamientos

52


Válvulas

53


Pinzas neumáticas

54

20°

90°90°

20°

a)

c) d)

b)


Relés - Accionamiento directo – Accionamiento indirecto

55


Electroneumática - Accionamiento directo – Accionamiento indirecto

56


Electroneumática – Circuito paralelo (O)

57


Electroneumática – Circuito serie (Y)

58


Electroneumática – Memorizar señales - Enclavamientos

59


Electroneumática – Enclavamientos

60


Esquemas electroneumáticos – Valvula biestable

61


Esquemas electroneumáticos – Control del retroceso

62


Esquemas electroneumáticos – Control en función del tiempo

63


Controladores Lógicos Programables – (PLC)

64

Para solucionar tareas de control complejas, en la actualidad suelen utilizarse controles lógicosprogramables (PLC).

Con estos controles, el programa no está determinado por la conexión entre varios relés individuales, sino por el contenido del software.

Los PLC principalmente procesan señales binarias.


Controladores Lógicos Programables – (PLC)

65

Los PLC ofrecen las siguientes ventajas:

• Menor cantidad de bloques lógicos en el software, en sustitución de numerosos relés

• Cableado sencillo

• Posibilidad de modificar los programas de modo rápido y eficiente

• Localización sencilla de fallos

• Solución más económica que otras alternativas


Función SI

66


Función NO

67


Función Y

68

S=E1*E2


Función O

69

S=E1+E2


Funciones Lógicas

70


Funciones Lógicas

71


Sistemas de Control Cerrados y Abiertos

72

x yProceso

ProcesoControladorx y

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