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viernes, 2 de junio de 2023

CAPITULO 1: DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRONEUMÁTICOS/HIDRÁULICOS EN LÓGICA CABLEADA

DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRONEUMÁTICOS y ELECTROHIDRÁULICOS EN LÓGICA CABLEADA

 

 

La lógica cableada es una técnica utilizada para el desarrollo de automatismos electromecánicos, como los utilizados en controles eléctricos de motores, circuitos electroneumáticos y/o circuitos electrohidráulicos, entre otros.

 

Cuando se trata del diseño de circuitos simples, es posible que un método intuitivo, caracterizado por prueba y error, sea factible, pero cuando se trata de sistemas más complejos, se debe recurrir a procedimientos estandarizados que simplifiquen la lógica y reduzcan el tiempo de desarrollo.

 

Los circuitos eléctricos de control se basan en el uso de componentes discretos que se conectan mediante esquemas cableados, accionados mediante relés con bobinas electromagnéticas que tienen asociados grupos de contactos, entre los equipos más utilizados se encuentran pulsadores, interruptores, finales de carrera de carrera, sensores inductivos, sensores capacitivos, sensores fotoeléctricos, sensores magnéticos, presostatos, relés electromecánicos, temporizadores con retardo a la conexión (On delay), temporizadores con retardo a la desconexión (Off delay), contadores electromecánicos, válvulas electroneumáticas 3/2 -5 /2-5/3, válvulas electrohidráulicas 3/2-4/2-4/3 entre otras.

 

Es el método más extendido para realizar automatismos, por su sencillez y facilidad de ejecución. 

 

La aplicación de circuitos eléctricos de control para gobernar sistemas hidráulicos o neumáticos se utiliza para sustituir la intervención humana en tareas que pueden ser realizadas de manera autónoma mediante el uso de mecanismos accionados por una fuente de energía eléctrica, permitiéndoles realizar ciclos completos de operaciones de acuerdo al cableado.

Todo sistema de automatización electromecánico estará compuesto por un circuito de potencia eléctrico, electroneumático o electrohidráulico, encargado de ejercer fuerzas y movimiento sobre las cargas, y ofrece un camino para el paso de corrientes o presiones de alta tensión para actuar sobre motores o cilindros.

 

Los circuitos de potencia, además de los circuitos eléctricos, incluyen circuitos electroneumáticos (control de aire a presión) y electrohidráulicos (control de aceite a presión).

 

Por otro lado, estos sistemas de potencia deben seguir las órdenes de un circuito de control eléctrico que generalmente se encuentra en el voltaje más bajo, en el cual se configura una secuencia de activaciones y desactivaciones de relés electromecánicos, combinados con relés temporizadores y contadores para ejecutar un conjunto de acciones programadas.

 

El elemento básico de un automatismo cableado es el relé electromecánico, el mismo contiene una bobina, un conjunto magnético y contactos auxiliares normalmente abiertos o normalmente cerrados que sirven para cablear la lógica que seguirá el automatismo y cuya principal cualidad es su capacidad de autorregulación. retener por el tiempo necesario hasta que reciba la orden de desconexión.

 

La lógica cableada industrial consiste en el diseño de automatismos con circuitos cableados entre contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés de protección, válvulas electrohidráulicas o electroneumáticas y otros componentes. Guzmán. P. (2013). 

 

Los circuitos cableados se utilizan en funciones secuenciales de mando, control, potencia, protección y señalización. Ordóñez (2020).

 

Una desventaja de los circuitos cableados radica en el hecho de su poca flexibilidad ante un cambio posterior de funcionamiento, cualquier cambio en las funciones del circuito implica la modificación del cableado. Generalmente se implementa en pequeños automatismos, o en lugares críticos, donde la seguridad de personas y máquinas no puede depender del fallo de un programa informático, pero actualmente no se recomienda ejecutar grandes proyectos de esta forma.

 

Los automatismos que genera son rígidos, capaces de realizar una serie de tareas de forma secuencial, sin posibilidad de cambiar variables y parámetros, en el caso de que se requieran modificaciones en la secuencia, será necesario realizar un nuevo diseño y cableado. .

 

La gran ventaja del diseño de automatismos creados bajo lógica cableada, no está en que sirvan para ser implementados directamente en placas, interconectando una infinidad de componentes, sino en el hecho de tener un algoritmo cableado que contiene la lógica que puede luego ser transferido a la lógica programada en autómatas programables.

Lo que es válido y muy útil como metodología de automatización es el diseño simulado de automatización en lógica cableada y su posterior conversión a lógica programada en lenguaje Ladder utilizando los lineamientos de la norma IEC 61131-3 (2013).

 

La Implementación de la lógica cableada en los circuitos eléctricos se basa en la norma IEC 1082-1 ​​(1992), la cual se encarga de definir los símbolos gráficos y las reglas numéricas o alfanuméricas que se utilizan para identificar los componentes y equipos eléctricos utilizados en la circuitos electricos de control y potencia. Este estándar se utiliza para estandarizar el proceso de diseño y eliminar el riesgo de confusión, agilizar la puesta en marcha y el mantenimiento de las instalaciones. Telemecanique (1999).

 

 

Actividad: Busca en la Web y analiza el siguiente video relacionado con “Aplicación de electrohidráulica y electroneumática” http://www.youtube.com/watch?v=mQJelNMqv6o

 

Actividad  Busque en la Web y analice el siguiente video relacionado con “Electrohidráulica y Electroneumática” http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=XXhl4qVQhvc&feature=endscreen

 

 

1.2 ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS ELECTRONEUMÁTICOS Y/O ELECTROHIDRÁULICOS

 

Los sistemas electroneumáticos o electrohidráulicos están compuestos por una concatenación de varios grupos de elementos.

Estos grupos de elementos forman un camino para la transmisión de señales de mando desde el lado de emisión de señales (entrada) al lado de ejecución de trabajo (salida).

El objetivo de cualquier sistema electroneumático o electrohidráulico es controlar los actuadores (cilindros o motores, etc.) en una secuencia deseada, esto se logra controlando la actuación de las electroválvulas.

Las electroválvulas son activadas o desactivadas por los relés del circuito de control eléctrico.

Al controlar la activación o desactivación de los relés en el circuito de control eléctrico, también se controla la activación o desactivación de las bobinas de las electroválvulas que generan los movimientos de entrada o salida de los cilindros.

Esto se puede ver en las figuras 1 y 2.  

 

Figura 1. Estructura de los sistemas electrohidráulicos

Circuito de control eléctrico Circuito de potencia electrohidráulico


          

  Fuente: Elaboración propia

 

Figura  2. Estructura de los sistemas electroneumáticos

Circuito de control eléctrico Circuito de potencia electroneumático


    

Fuente: Elaboración propia

    

Como se puede observar en las figuras 1 y 2 , los sistemas electroneumático/hidráulico se dividen en dos partes, un circuito de control eléctrico que contiene la lógica para accionar las bobinas de las electroválvulas y un circuito de potencia que alimenta el aire o aceite a presión de los actuadores para tus movimientos o tareas de fuerza.                                                  

Los sistemas de control electroneumático/electrohidráulico son una cadena de componentes con el fin de gobernar la dirección, presión o flujo de aire o aceite bajo presión, para ello se desarrollan circuitos de control de baja tensión (24VDC) para la activación de las bobinas de las electroválvulas. en el circuito de potencia, al manipular las bobinas, se activan las electroválvulas y estas a su vez provocan la salida o entrada de los cilindros. Herrero. D. (2015).

 

El elemento de enlace entre el circuito eléctrico de control y el circuito de potencia son las electroválvulas que actúan eléctricamente cuando en ellas se genera un campo magnético, mueven los inducidos internos de la válvula distribuidora y conducen el fluido a un lado u otro del actuador. .

En la figura 2, se puede observar que cuando se activa la bobina Y3 de la electroválvula monoestable 5/2, la posición de conmutación cambia y el aire pasa de la boca 1 a la boca 4, haciendo que el cilindro B se extienda, el cilindro B solo puede retraerse cuando la bobina Y3 está desactivada y la electroválvula está en su posición de reposo.

 

 

1.3 DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRONEUMÁTICOS/HIDRÁULICOS EN LÓGICA CABLEADA CON UN SOLO CILINDRO

Los circuitos propuestos en esta sección están diseñados para que el lector siga un proceso de aprendizaje secuencial desde el más simple hasta el más complejo, enfatizando circuitos con un solo cilindro como, por ejemplo: accionamiento directo e indirecto de cilindros simples y dobles efecto, Stuart/ circuito de paro, retorno automático de cilindros, control de cilindros con temporización entre otros.

Todos y cada uno de los circuitos que aparecen en este texto pueden ser simulados mediante el software Fluidísima®, cuyo editor permite programas de simulación y diseño esquemático de circuitos neumáticos, electroneumáticos, hidráulicos y electrohidráulicos.

Los circuitos electroneumático/hidráulico están documentados de tal forma que pueden ser fácilmente implementados en los bancos de prácticas de cualquier fabricante o en un PLC bajo lenguaje Ladder, para ello se debe estar previamente familiarizado con los componentes, reconociendo la simbología, funcionamiento y conexión No obstante, cabe señalar que cada uno de los circuitos electroneumático/hidráulico presentados en este capítulo han sido elaborados en base a la nomenclatura que ofrecen los componentes de los bancos de prácticas de Festo Didáctica®.

Circuito N° 1. Accionamiento directo de una electroválvula monoestable

El circuito eléctrico que se muestra en la figura 3 permite conectar la tensión de 24 VDC de la fuente directamente a la bobina Y1 cerrando el pulsador S1.

A través del mismo circuito es posible accionar un cilindro de simple efecto gobernado por una válvula monoestable 3/2 NC o un cilindro de doble efecto gobernado por una válvula monoestable 5/2 electroneumática o una válvula monoestable 4/2 electrohidráulica.

Figura  3. Actuación directa de una electroválvula monoestable


  

Circuito electroneumático

el 

Circuito electrohidráulico 

 


     Circuito eléctrico Accionamiento directo por impulso permanente

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 











Fuente: Elaboración propia

Actividad : Vea el video " Circuito electroneumático más simple simulado con Fluidsim P    " en el enlace: https://youtu.be/MfCxHb4uEqc

Circuito N° 2. Accionamiento indirecto de una electroválvula monoestable

El circuito eléctrico que se muestra en la figura 4 permite incorporar un relé intermedio K1 que se activa al pulsar S1, y uno de sus contactos auxiliares (13/14) se cierra para conectar la tensión de 24 VDC de la fuente a la bobina Y1, como en el anterior circuito, el cilindro permanecerá afuera mientras se presione S1.

Figura  4. Actuación indirecta de una electroválvula monoestable

 


el

 

Circuito electrohidráulico/neumático

Cilindro de doble efecto


     Circuito eléctrico Accionamiento indirecto por impulso permanente






















Fuente: Elaboración propia


Circuito N° 3. Actuación por impulso inicial (marcha/parada) para electroválvula monoestable

En el circuito eléctrico que se muestra en la figura 5, se evidencia una de las características más útiles de los relés electromecánicos y es su capacidad de autorretenerse o alimentar su bobina utilizando uno de sus propios contactos auxiliares, es así como al presionar S1 la corriente llega al bobina del relé K1 que a su vez cierra inmediatamente el contacto (11-14) creando un segundo camino en paralelo con S1, de manera que cuando S1 se abre, la corriente permanece pasando por el camino S2-K1(11-14), siendo auto retenido, la forma de desactivar K1 es presionando S2. Este circuito representa un modelo a seguir, ya que cualquier relé como en este caso K1 debe tener al menos 1 señal de activación (S1), al menos una señal de desactivación (S2) y un contacto de autorretención en paralelo con la activación.

Figura  5. Circuito de arranque/parada

 

 


 el

 

Circuito electroneumático/hidráulico

Cilindro de doble efecto


     Circuito electrico

Accionamiento indirecto por impulso inicial (autosujeción)           

                          




















Fuente: Elaboración propia

 

Actividad: Ver el "Video Start Stop electrohidráulico Fluidsim H" en el enlace

https://youtu.be/Hu-2tBWWaTk

 

Actividad: Vea el video de FESTO "Controles programables" en el enlace https://www.youtube.com/watch?v=vjms13MwBZk

 

 

Circuito nº 4. Accionamiento directo de cilindro de doble efecto con válvulas 5/2 biestables.

 

En el circuito eléctrico que se muestra en la figura 6, se utiliza para controlar la electroválvula biestable 5/2 con el uso de dos pulsadores S1 y S2, cada uno equipado con dos contactos, uno NO y otro NC, de tal manera que al presionar S1 se activa Y1 haciendo salir el cilindro y al presionar S2 se activa Y2 haciendo regresar el cilindro.

Al ser S1 y S2 botones de conexión/desconexión, cuando se presiona uno de ellos, se anula el efecto del otro, evitando así una activación simultánea de las bobinas Y1 e Y2 que provocaría el bloqueo de la válvula.

La característica de las válvulas 5/2 biestables es que solo requieren de la activación de la bobina por un instante para activarse, no requiriendo mantener activa la bobina, es decir que guardan la memoria de la acción comisionada, aunque la señal se presenta una sola vez.

Figura  6. Accionamiento directo de cilindro de doble efecto con válvulas 5/2 biestables.

 

 

 


el

 

 

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico


     Circuito eléctrico Accionamiento directo por impulso permanente           

 

                  

        



Fuente: Elaboración propia

Actividad :Vea el video "Accionamiento directo de una electroválvula biestable 5/2" en el enlace:   https://youtu.be/-nHmk-T2tRA

 

Circuito nº 5. Accionamiento indirecto de cilindro de doble efecto con válvulas 5/2 biestables

El circuito eléctrico que se muestra en la figura 7 sirve para gobernar la electroválvula 5/2 biestable con el uso de dos pulsadores S1 y S2, cada uno provisto de dos contactos, uno NA y otro NC, de tal manera que al presionar S1 se activa Y1 sacando el cilindro y presionando S2 se activa Y2 haciendo que el cilindro regrese.

Como cada botón cumple la función de conexión/desconexión, cuando se presiona uno de ellos, se anula el efecto del otro, impidiendo así una activación simultánea de los relés K1 y K2 que gobiernan las bobinas Y1 e Y2, impidiendo así el bloqueo del válvula.

En este circuito, K1 y K2 se retienen automáticamente hasta que se da un comando diferente.

Actividad: Ver el video "Inversor de rotación electrohidráulico" en el enlace: https://www.youtube.com/watch?v=XltpHs3_Kss

 

Actividad: Ver el video Válvula monociclo FESTO 5/2 BI " Tipos de Esquemas" en el link: https://www.youtube.com/watch?v=oKmnonylj7Q

 

Figura  7. Accionamiento indirecto de cilindro de doble efecto con válvulas 5/2 biestables


 

 


 

Circuito electroneumático

Cilindro de doble efecto

 

  

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  Circuito electrico    

Accionamiento indirecto por impulso inicial         

 













 




 Fuente: Elaboración propia

Circuito N° 6. Ciclo cilindro simple doble efecto con electroválvulas monoestables 5/2 (neumática) o 4/2 (hidráulica)

Este circuito eléctrico permite que el cilindro realice un ciclo completo (A+/A-) simplemente presionando S2, esto se debe a que incorpora un par de sensores o finales de carrera mecánicos en los extremos del cilindro, que sirven para mostrar la posición del cilindro

La información sobre la culminación de los movimientos tanto de entrada como de salida de los cilindros la proporcionan los finales de carrera con actuación de rodillos (A0 y A1), a los que se asocian contactos.

Como condición de activación de K1, se tiene el pulsador S2 y el final de carrera A0 que normalmente está abierto pero que se cierra cuando se presiona en la posición inicial, y tiene dos posibles señales de desactivación, S1 que es un pulsador normalmente cerrado que se puede accionado por el operador en cualquier momento o el final de carrera A1 (normalmente cerrado) que se abre cuando el cilindro está completamente extendido.

Actividad: Ver el video "Ciclo único válvula 5/2 monoestable" en el enlace: https://www.youtube.com/watch?v=ZIadQgO2S-A

 

Actividad: Ver el vídeo "Circuito neumático electrónico monociclo" en el enlace:

https://www.youtube.com/watch?v=ZIadQgO2S-A&t=26s

 

Figura  8. Cilindro monociclo doble efecto con electroválvulas monoestables

 

 


el 

 

 

 

 

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

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  Circuito electrico    

Accionamiento indirecto por impulso inicial         

 



























Fuente: Elaboración propia

Actividad : Vea el video "Ciclo simple de circuito electroneumático" en el enlace: https://youtu.be/ZIadQgO2S-A

 

Circuito N° 7. Cilindro simple ciclo doble efecto con válvulas biestables 5/2

 

El circuito permite que el cilindro ejecute un ciclo completo (A+/A-) con solo presionar S1, como condición de arranque debe tener el cierre del contacto NA del final de carrera A0, para garantizar que el cilindro salga solo si inicialmente está retraído, el retorno del cilindro es el resultado de la activación (cierre) del final de carrera A1 que se encuentra al final del cilindro el cual activa el relé K2 que a su vez activa Y2, el circuito tiene un doble enclavamiento de K1 en K2 y K2 en K1, como lo demuestran los contactos NC de K1 y K2, que impiden la activación de ambas bobinas simultáneamente.

 

Actividad: Ver el video " Válvula electroneumática monociclo 5/2 biestable   " en el link: https://youtu.be/r3r3RsP2XpI

 

Figura  9. Cilindro de doble efecto de un ciclo con válvulas 5/2 biestables

 

 


 

Circuito electroneumático de potencia

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Circuito de control eléctrico 



























Fuente: Elaboración propia

 

 

Circuito nº 8 Accionamiento de un cilindro de doble efecto con válvula de 5/2 o 4/3 (circuito autorretenido)

Este circuito permite el control de uno de un cilindro de doble efecto con válvula 5/2 o 4/3 de la siguiente manera, cuando se presiona S1, se activa el relé K1, activando la bobina Y1 y el cilindro sale, para hacer que el cilindro regrese si debe pulsar primero el botón S3 (Stop) y luego el botón S2 para activar el relé K2, activando la bobina Y2 provocando el retorno del cilindro.

Figura  10. Control de un cilindro de doble efecto con válvula 5/2 o 4/3


el

 

Circuito hidráulico electroneumático o electrohidráulico

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Circuito de control eléctrico    

 





Fuente: Elaboración propia
























Circuito N° 9. Ciclo simple de un cilindro de doble efecto con electroválvula neumática 5/2 biestable o con electroválvula hidráulica 4/3 centro cerrado

Este circuito permite realizar un solo ciclo de funcionamiento del cilindro, (A+/A-), al presionar S1, activa el relé K1 que a su vez activa la bobina Y1 provocando que se produzca el movimiento A+, cuando el cilindro sale completamente. y toca el final de carrera A1, se activa el relé K2, cuya función es hacer retroceder el cilindro, desactivando K1 y por tanto Y1, una vez que el cilindro ha vuelto completamente, el final de carrera A0 desactiva K2, dejando el circuito en su estado inicial. estado, listo para empezar uno nuevo.

cifra11. Ciclo simple de un cilindro de doble efecto con electroválvula neumática 5/2 biestable o con electroválvula hidráulica 4/3 centro cerrado


el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

Circuito de control eléctrico   






















Fuente: Elaboración propia

 

Actividad: Mira el video " Circuito eléctrico de ciclo único " en el enlace: https://youtu.be/eEGs1mkYBG8


Circuito N° 10. Ciclo continuo de un cilindro de doble efecto con válvula electroneumática 5/2 biestable o electrohidráulica 4/3 centro cerrado

Este circuito permite un movimiento alternativo indefinido A+/A-, hasta que se active la señal de Stop. Es necesario que este se incorpore al circuito de Ciclo Único, el relé K4 que representa el final del ciclo y que a su vez sirve como señal para reiniciar el ciclo. 

 

Figura  12. Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

 

el 

 

 

 

 

 

 

 









Fuente: Elaboración propia

 

Figura  13. Ciclo continuo de un cilindro de doble efecto con electroválvula hidráulica 4/3 centro cerrado o 5/2 biestable







Fuente: Elaboración propia  

Actividad: Ver el video "Válvula electroneumática ciclo continuo 5/2 biestable" en el link: https://youtu.be/yx1xzCT5lT 4

Circuito N° 11. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula monoestable 5/2 o 4/2 (Método Intuitivo)

Este circuito permite la salida y el retorno del cilindro (A+ / T1 /A-), en la conexión se incorpora un temporizador que se activa cuando el cilindro sale y toca el final de carrera A1, una vez finalizado el tiempo, un temporizador de contacto normalmente cerrado T1 situado en la primera línea, se abre desactivando K1, provocando el retorno del cilindro.

 

Figura  14. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula monoestable 5/2 o 4/2

 


el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico


Circuito de control eléctrico    





















Fuente: Elaboración propia

Actividad: Ver el video "Circuito eléctrico temporizado de ciclo único" en el enlace: https://youtu.be/r-hftXveZKo

 

Circuito N° 12. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula monoestable 5/2 o 4/2 (Método Sistemático)

Figura  15. Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico



el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

Diagrama de fase espacial






















Fuente: Elaboración propia

cifradieciséis. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula monoestable 5/2 o 4/2 (Método Sistemático)

 














Fuente: Elaboración propia

 

Actividad: Ver el video “Circuito electroneumático completo con un cilindro con múltiples condiciones de funcionamiento” en el enlace:  https://youtu.be/8UsNg5HAqt0

 

Este método consiste en activar y autorretener un relé cada vez que ocurre un evento de ciclo, en este caso ocurren cuatro (4) eventos, correspondientes a:

 

Evento N°1 - La señal de activación se presenta con el botón START y el final de carrera A0, activando y autoreteniendo el relé K1, que activa la electroválvula Y1, haciendo que el cilindro salga con el movimiento (A+).

 

Evento N°2 - El cilindro sale y activa el final de carrera A1, esta es la condición de activación del relé K2 cuya función es alimentar el temporizador (TEMP1).

 

Evento N°3 - Se cumple la temporización (TEMP1) y este evento sirve para activar el relé (K3) cuya función principal es desactivar el relé (K1) para hacer regresar el cilindro, además el relé (K3) sirve como un recordatorio de que el cilindro está regresando.

 

Evento N°4 - El ciclo finaliza cuando el cilindro regresa y activa el final de carrera A0, este evento sirve para activar momentáneamente el relé K4, que sirve para desactivar el relé K3 que estaba autorretenido.

 

Por regla general, la desactivación de cada relé se realiza en el momento en que ya ha cumplido su función, por ejemplo, el relé K2 tiene la función de alimentar el temporizador, pero cuando se cumple la temporización y ya no es necesario activar K4 se mantiene el relé K3 está activo, por lo que el contacto NC de K4 se utiliza para desactivar K3.

Otra situación similar se observa entre los relés K3 y K4, donde K3 tiene la función de hacer regresar el cilindro, y una vez que regresa el cilindro activando A0, se debe desactivar K3 habiendo cumplido su cometido.

 

Al final del ciclo, todo el sistema debe desactivarse como en el punto de inicio.


Circuito N° 13. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula electrohidráulica 4/3 centro cerrado

Una ligera modificación al circuito Nº12 permite a su vez hacer lo mismo con un cilindro hidráulico controlado por una electroválvula 4/3 de centro cerrado, en este caso se debe desactivar el relé K1 que avanza el cilindro A (A+) al igual que la temporización T1 , que activa K3 con la acción A-, es decir que se debe evitar en todo momento la activación simultánea de K1(A+) y K3 (A-), lo que supondría una interferencia y bloquearía la válvula.

Figura  17. Monociclo temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula electrohidráulica 4/3 de centro cerrado

 


Circuito electrohidráulico de potencia

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Circuito de control eléctrico   













Fuente: Elaboración propia


Circuito N° 14. Ciclo único temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula 5/2 (Uso de temporizador en la desconexión)

En este caso se utiliza un temporizador de desconexión para programar la desactivación del relé K1, al pulsar S2 se activa el temporizador T1 y se cierra su contacto asociado T1 que permite la activación y autorretención de K1, K1 permanecerá activo hasta que abra el NO contacto de T1, el temporizador iniciará el cómputo del tiempo cuando sea desconectado por la apertura del final de carrera A1.

Figura  18. Ciclo único temporizado de un cilindro de doble efecto (temporizador de desconexión)


el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

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Circuito de control eléctrico    





















Fuente: Elaboración propia

Actividad: Ver el video " Temporizador de desconexión de Fluid sim P" en el enlace:

https://youtu.be/S9vc2pbEL4I

Circuito No. 15. Monociclo (A+/A-) con válvula 5/2 biestable con uso de sensores.

Los finales de carrera del circuito N°9 han sido sustituidos por sensores capacitivos A0 y A1, con el fin de multiplicar los contactos asociados a cada sensor, cada uno de ellos activa un relé KA0 y KA1 respectivamente, por lo que los contactos del relé serán varios y podrán ser utilizados en varios lugares del circuito, ya sea como contactos NO o NC. Este procedimiento se realiza debido a la necesidad de utilizar las señales de los sensores para realizar múltiples acciones, lo cual no se podría realizar si solo se utiliza el sensor y se recomienda hacer lo mismo cuando se trata de sensores inductivos, magnéticos, fotoeléctricos. , etc.

Figura  19Monociclo (A+/A-) con válvula 5/2 biestable mediante sensores.

 


Circuito electroneumático de potencia

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Circuito de control eléctrico















Fuente: Elaboración propia

 

 Actividad :  Vea el video "Ciclo único con válvula 5/2 biestable con el uso de sensores" en el enlace:         https://youtu.be/Q2pi1tKynv4 


Circuito No. 16. Monociclo temporizado (A+/TEMP/A-) con válvula 5/2 monoestable con uso de sensores.

Los finales de carrera del circuito N°9 han sido sustituidos por sensores capacitivos A0 y A1, con el fin de multiplicar los contactos asociados a cada sensor, cada uno de ellos activa un relé KA0 y KA1 respectivamente, por lo que se pueden utilizar los contactos asociados a cada sensor en diferentes lugares ya sea como contactos NA o como NC, debido al efecto multiplicador del relé.

Figura  20. Monociclo temporizado (A+/TEMP/A-) con válvula 5/2 monoestable con uso de sensores


Circuito electroneumático

de poder

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Circuito de control eléctrico   













Fuente: Elaboración propia

Actividad: Mira el video "Sensores en circuitos electroneumáticos" en el enlace: https://youtu.be/avw0-wek18k

 

 

Circuito Nº 17. Cilindros de arranque en secuencia manual forzadaSecuencia independiente de encendido y apagado .

 

En esta práctica se requiere la activación secuencial forzada manual de los cilindros A, B y C, en la que sólo es posible activarlos en este orden. La desactivación o devolución de todos los cilindros se puede realizar en cualquier momento con el uso de un botón de parada (S0).

En el circuito se observa que necesariamente se deben presionar los botones S2, S4 y S6 para activar en secuencia las electroválvulas Y1, Y2 e Y3 las cuales activan correspondientemente los cilindros A, B y C en su orden, es decir que no es posible desbloquear el cilindro B si el cilindro A no se ha liberado, cada uno de los relés K1, K2 o K3 tiene un botón de desactivación NC que se puede abrir para desactivarlos sin seguir ningún orden, siendo respectivamente los botones S1, S2 y S3.

Figura  21. Circuito electroneumático

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Fuente: Elaboración propia

Figura  22. Arranque de cilindros en secuencia manual forzada ABC y parada independiente
















Fuente: Elaboración propia

Actividad: Mira el video "  Cilindros en secuencia forzada  " en el link: https://youtu.be/Wo8dMuzgZYM

 

Circuito N° 18. Arranque de cilindros en secuencia manual forzada ABC y apagado en el mismo orden ABC (FIFO)

Se deben accionar tres cilindros en secuencia forzada manual A, B y C, siendo este el orden obligatorio. Solo se pueden desactivar en el mismo orden, siendo el primero en activarse, el primero en volver. El retorno de todos los cilindros puede ocurrir en cualquier momento con el uso de un botón de parada (S0).

Figura  23. Secuencia de encendido y apagado (FIFO)


Fuente: Elaboración propia

 

Figura  24. Arranque de cilindros en secuencia manual forzada ABC y apagado en el mismo orden ABC (FIFO)

 

 
















Fuente: Elaboración propia

 

Actividad : Vea el video " Arranque de cilindros en secuencia manual forzada ABC y apagado en la misma secuencia ABC FIFO    " en el enlace: https://youtu.be/dnIqs0CJGwc

Como en el circuito anterior, el circuito sólo permite la activación secuencial forzada de las bobinas Y1, Y2 e Y3 accionando respectivamente los botones (NO) S2, S4 y S6 y la desactivación o retorno de todas las bobinas activas mediante el botón ( S0).

La desactivación del relé solo se puede iniciar presionando S1 lo que desenergiza el relé K1, una vez desactivado K1 solo permite desactivar M2, y una vez desactivado K2 solo permite desactivar K3.

Caso Propuesto #1

Arranque de cilindros en secuencia manual forzada ABC y apagado en el mismo orden CAB (LIFO)

 

Figura  25. Secuencia de encendido y apagado (LIFO)

 

Fuente: Elaboración propia

Desarrollar un circuito electroneumático que, al igual que en el circuito anterior, solo permita la activación secuencial de las bobinas Y1, Y2 e Y3 a través de los botones de arranque (NO) S2, S4 y S6 respectivamente y permita la desactivación de todas las bobinas activas mediante el botón general. botón de parada (NC) (S0). La desactivación de los relés sólo es posible en el orden K3, K2 y K1 mediante la acción de los pulsadores (NC) S5, S3, S1 respectivamente.

 

Circuito N° 19. Control eléctrico manual o automático para el accionamiento de 2 Cargas (KM1 y KM2) en secuencia forzada

 

Figura  26. Secuencia de encendido y apagado

 



Fuente: Elaboración propia

 

El sistema dispone de un selector S1 de dos (2) posiciones, para elegir el tipo de maniobra ya sea MANUAL (S1-abierto) o AUTOMÁTICA (S1-cerrado).

El pulsador S2 se utiliza para energizar la secuencia con la primera salida (KM1), tanto en operación manual como automática. El pulsador S3 se utiliza exclusivamente para energizar la segunda salida (KM2) en operación manual, ya que en operación automática es el temporizador el que debe energizar la segunda salida (KM2).

El selector S1 no debe energizar ningún contactor o relé, su función es únicamente seleccionar el tipo de modo de operación, una vez iniciado cualquiera de los dos modos de operación (manual-automático), este selector S1 no los interferirá ni alterará, esto quiere decir que si se ha iniciado la secuencia manual, no se podrá pasar a modo automático temporizado con el cierre de S1, y tampoco en caso contrario, si se ha iniciado la secuencia temporizada, la apertura del selector S1 no interrumpirá en todo caso habrá un pulsador de desactivación general S0.

Figura  27. Circuito electroneumático de dos cilindros

 


Fuente: Elaboración propia

 

Figura  28. Control eléctrico manual o automático para la actuación de 2 Cargas (KM1 y KM2) en secuencia forzada


 

Fuente: Elaboración propia


Circuito nº 20. Circuito STAR/STOP con un solo pulsador (flanco de subida)

El circuito mostrado permite la activación y desactivación de una carga usando un solo botón (NO), esto puede simplificar los paneles de control industriales al no necesitar los tradicionales botones de Marcha y Paro. La carga se activa con el primer flanco ascendente del pulsador S1.

Figura  29. Circuito STAR/STOP de pulsador único (flanco ascendente)

 

 


el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

   


    Circuito de control eléctrico   

 

 

Fuente: Elaboración propia

 

Actividad : Vea el video " Circuito Star/Stop con flanco ascendente de un solo pulsador    " en el enlace: https://youtu.be/6sKP5oHjRWg

 

Circuito nº 21. Circuito STAR/STOP de pulsador único (flanco descendente)

El circuito que se muestra permite la activación y desactivación de una carga utilizando un solo botón, esto puede simplificar los paneles de control industriales al no necesitar los botones tradicionales de Inicio y Parada. La carga se activa con el primer flanco descendente del pulsador S1, y se desactivará con el segundo flanco descendente del pulsador S1.

Figura  30. Circuito STAR/STOP de pulsador único (flanco descendente)

 

 

 


el

Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

 

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Circuito de control eléctrico   



























 Fuente: Elaboración propia

Actividad : Ver el video " Circuito STAR STOP con flanco descendente de un solo pulsador    " en el enlace:  https://youtu.be/ZdRmKrl1EjA

 

 

Circuito N° 22. Circuito electroneumático con cierto número de ciclos (contador electromecánico)

 

Esta práctica describe el circuito eléctrico de control para gobernar un cilindro A de doble efecto de acuerdo al diagrama fase-espacio, de tal manera que cuando se da la señal de arranque (START) realiza solo tres (3) ciclos completos, una vez tres (3) ciclos, el cilindro debe permanecer en su posición de reposo (retraído) y sólo puede reiniciarse presionando el botón RESET, poniendo a cero el contador (CONT1) y habilitando el sistema para un nuevo arranque con el uso del START.

Cuando se presiona el botón START, automáticamente se retiene el relé K1, haciendo que se active la electroválvula Y1 permitiendo la salida del cilindro, una vez que el cilindro sale por completo y toca el final de carrera A1, se activa el relé K2 cuya función es para activar la temporización T1 (2s), al finalizar el tiempo T1, que cumple dos funciones simultáneamente, desactivar K1 para hacer retroceder el cilindro y activar K3 que servirá como indicación de que el cilindro retrocede, cuando el cilindro retrocede y acciona el el interruptor de límite A0 activa K4, que se utilizará para desenergizar el relé K3 que estaba activo. Este circuito tiene incorporado un contador electromecánico denominado CONT1 el cual está configurado para activarse a los 3 eventos, la señal de conteo es el contacto del relé K2 ya que en cada ciclo este contacto se cierra una sola vez.

Figura  31. Plano de ubicación y diagrama espacio-fase

 


 

Fuente: Elaboración propia

 

Figura  32. Circuito de potencia electroneumático o electrohidráulico

el     

Fuente: Elaboración propia

 

Figura  33. Circuito de control eléctrico que cumple con los requisitos.



Fuente: Elaboración propia

Actividad: Ver el video "Primer circuito electroneumático" en el enlace: https://youtu.be/xwhHMuQvzTo

 

 

Circuito nº 23. Control de un cilindro con múltiples condiciones de funcionamiento

 

En el caso anterior se desarrolló un circuito en el cual el cilindro debía realizar 3 ciclos cronometrados, al final de los cuales se detendría, siendo necesario presionar RESET para iniciar nuevamente la operación, esta vez se desarrollará un circuito de control eléctrico. para gobernar su cilindro [A] según el diagrama espacio-fase, de tal forma que cumpla con las siguientes especificaciones:

  1. Debe permitir la operación en Ciclo Único (CU) o Ciclo Continuo (CC) o Ciclo X 3 (CX3).
  1. CC o CX3 debe ser interrumpido (finaliza el ciclo actual y se detiene) por la acción de cambiar a CU, es decir, el pin CU actuará como Stop.
  1. El dispositivo es escaneado a través de un detector de partes, cuando no hay partes en el tanque, no debe iniciar un ciclo o la instalación debe detenerse en su posición base, debe interrumpirse el Ciclo Continuo (CC) o el CX3.
  1. En modo CC o CX3 debe tener un tiempo entre cada ciclo
  1. Una vez presionado el botón de Parada de Emergencia (PE), el cilindro debe regresar inmediatamente a la posición inicial, no se puede realizar ninguna otra acción mientras se encuentre en la situación de emergencia, y al restablecer el botón de emergencia, no debe ocurrir ninguna activación en el circuito.
  1. En CC o CX3 el sistema debe asegurar una temporización entre ciclos.
  1. Una vez completados los 3 ciclos del modo CX3, el cilindro debe permanecer en su posición de reposo (retraído) y solo puede reiniciarse poniendo a cero el contador del circuito y presionando nuevamente cualquiera de los botones CU, CC o CX3.

 

Figura  34. Esquema de situación - circuito electroneumático/hidráulico - panel de control


 
   el    

     

Fuente: Elaboración propia

 

Figura  35. Diagrama de fase espacial

 

 

Fuente: Elaboración propia

 


Figura 36. Control de un solo cilindro con múltiples condiciones de funcionamiento


 

Fuente: Elaboración propia

Actividad : Revise el video “Circuito electroneumático completo con un cilindro con múltiples condiciones de funcionamiento” en el enlace   https://youtu.be/8UsNg5HAqt0

 

Figura 37. Condiciones Ciclo continuo, tres ciclos, parada de emergencia

Subiendo: 26622 de 26622 bytes subidos.


Fuente: Elaboración propia

 

En este circuito se incorporan condiciones de control adicionales, el comportamiento del ciclo en CU es muy similar al caso anterior, sin embargo en este caso es necesario crear un relé K_CC que muestre que está en modo ciclo continuo, como se puede observar que el pulsador C_C no solo activa el relé K1 para iniciar el ciclo sino que también activa el relé K_CC, de manera que cuando finaliza el ciclo (K4) y K_CC está activo se puede iniciar la temporización entre ciclos T2, que al cumplirse el tiempo, se utiliza para repetir el ciclo indefinidamente, colocando un contacto NO de T2 en paralelo con los botones de inicio en la primera línea.

En el caso del Ciclo X3, también se utilizó la estrategia de iniciar tanto el ciclo como un relé llamado KCX3, de modo que al final del ciclo era posible no solo activar el temporizador T2 para repetir el ciclo, sino crear la condición para descontar un evento cada vez que se completó un ciclo en el contador. Como se puede ver en el circuito, el contador solo se decrementa cuando finaliza un ciclo (K5) y se encuentra en modo MCX3. una vez cumplidos los 3 ciclos se activa el Contador [CONT], abriendo su contacto NC que se encuentra en la primera línea, evitando que se repita el ciclo, quedando la única alternativa para seguir trabajando es resetear el contador con el botón R.

Por otro lado, el efecto de presionar el botón de parada de emergencia es desactivar la bobina Y1 y activar la bobina Y2 para que el cilindro regrese inmediatamente, también se utiliza un contacto PE NC para desactivar cualquier modo de trabajo en el que se encuentre K_CC o KCX3 y evitar cualquier relé se active mientras se presiona el botón de Emergencia.

 

 




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