Sistemas Electroneumáticos: Ejercicios y Ejemplos de Aplicaciones - Prof. SANCHEZ FAUSTINO, Apuntes de Neumática

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Mandos de Sistemas

Electro neumáticos

Código: 89000182

Profesional Técnico

Elementos con retención:

Interruptores o selectores, ocupan un determinado estado cuando son accionados y lo mantienen sin que sea necesario seguir accionándolos. Por lo general, estos elementos disponen de un sistema de bloqueo mecánico. Solo si son accionados nuevamente regresan a su posición inicial.

Contacto abierto Contacto cerrado

Por ejemplo, conmutador de balancín (enclavamiento)Por ejemplo, conmutador de balancín (enclavamiento)

Interruptor normalmente abierto, por lo general de accionamiento manual

Interruptor normalmente abierto, enclavamiento.

Interruptor de posiciones normalmente cerrado, accionamiento normal tirando

Interruptor de posiciones normalmente abierto, accionamiento manual girando

MANDOS DE SISTEMAS ELECTRONEUMATICOS

CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES 15

Detectores mecánicos

Un elemento de detección mecánico envía con ayuda de un fín de carrera mecánico una señal en el momento en que un cuerpo extraño se encuentra en una posición determinada.

El aviso puede ser enviado en distintas magnitudes físicas, pero la más usual y que prevalece es la señal eléctrica.

Fin de carrera mecánico

Cuando la leva de contacto pasa por el punto donde se encuentra el fin de carrera mecánico, éste se acciona y entrega una señal al comando o a la regulación.

Un problema que aparece en estos componentes es el desgaste de los contactos en un accionamiento por efecto de chispa entre ambos.

Dado que estos elementos son muy económicos y confiables, encuentran aplicación frecuente en la industria.

Comando o regulación

Fin de carrera mecánico

Comando mediante fin de carrera mecánico

Esquema de funcionamiento de un fin de carrera

Símbolos para interruptores mecánicos

Fin de carrera normal abierto accionamiento de rodillo.

Fin de carrera normal abierto accionamiento de rodillo basculante.

MANDOS DE SISTEMAS ELECTRONEUMATICOS

CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES^16

En la bobina por la que fluye una corriente eléctrica, se forma un campo magnético. Este campo magnético puede actuar sobre otras unidades técnicas, procurando la función conmutadora de relés y de contactos electromagnéticos.

La dirección de las líneas de fuerza puede determinarse por la “regla del sacacorchos”

Al hacer avanzar el sacacorchos en sentido contrario a la corriente de electrones, su sentido de giro coincide con el de las líneas de fuerza.

Si la corriente que circula por el conductor es alterna, también se crea un campo magnético. Sin embargo, en este caso dicho campo cambia constantemente de valor y de sentido, por lo que es denominado campo magnético alternante. Tratandose de corrioente-continua, el valor y el sentido del campo magnético no varían.

Enrollando un hilo conductor en la forma de espiral, se obtiene una bobina con una cantidad determinada de espiras. Cada una de las espiras crea líneas de fuerza circulares dispuestas en serie.

Bobina

Dirección de las líneas de fuerza

Dirección de la corriente

Conectando tensión a la bobina, fluye una corriente que crea un campo magnético que desplaza al inducido hacia el núcleo de la bobina. El inducido, por su parte, está provisto de contactos mecánicos que pueden abrir o cerrar. El estado descrito se mantiene mientras esté aplicada la tensión. Al interrumpirla, el inducido vuelve a su posición normal por acción de un muelle

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CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES^18

A 1 A 2

K

13 23 33 43

14 24 34 44

Para simplificar la lectura de los esquemas eléctricos, se utilizan símbolos para los relés.

Los relés son denominados K1, K2, K ...

Las conexiones eléctricas (en la bobina) se llaman A1 y A2.

Ventajas

Fácil adaptación a diversas tensiones de trabajo. Insensibilidad térmica frente al medio ambiente. Los relés funcionan fiablemente a temperaturas entre 353 K (80ºC) hasta 233 K (-40ºC). Resistencia relativamente elevada entre los contactos de trabajo desconectados. Posibilidad de activar varios circuitos independientes entre si. Presencia de una separación galvánica entre el circuito de mando y el circuito principal.

Desventajas

Desgaste de los contactos por arco voltaico u oxidación. Necesidad de más espacio que los transistores. Ruidos al conmutar. Velocidad de conmutación limitada de 3 ms hasta 17 ms. Interferencias por suciedad (polvo) en los contactos.

Especificaciones

= = = = = = = = = =

Tiempo de respuestas Tiempo de desconexión Conmutación máx.

Aprox. 8-22 ms según excitación aprox. 2-20 ms aprox. 15 por segundo

Tensión de trabajo 3,6,12,24,36,48,60,110,220,240 V 3,4,6,8,12,16,24,36,48,60,90,135,200 V=

Tensión de comprobación (^) 2000 V ef.

Potencia de trabajo (^) 1,0 - 1,5 W = /2,0 - 2,2 W

Carga máx. de la bobina

Vida útil mecánica

Contactos

Cap. máx. de conmutación

3 W/ 3,4 V A

100 millones de conmutaciones

2 ó 3 contactos alternantes

200 V / 6A de carga óhmica

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CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES^19

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 4/2, DE MANDO ELECTROMAGNÉTICO,

SERVOPILOTADA

La válvula de 4/2 vías, está compuesta por dos válvulas de 3/2 vías y tiene la función de controlar cilindros, motores o encargarse del control de otras válvulas.

Una señal tiene como consecuencia que el inducido abra el paso. El aire comprimido que pasa por el canal de aire de prepilotaje actúa sobre los dos émbolos de la válvula permitiendo la conmutación respectiva.

En estado de conmutación está abierto el paso entre las conexiones 1(P) y 4(A), la conexión 2(B) expulsa el aire en dirección de la conexión 3(R). Cuando se interrumpe la señal eléctrica, ambos émbolos de la válvula vuelven a su posición normal, con lo que queda abierto el paso de 1 (P) hacia 2(B) mientras que la conexión 4(A) expulsa aire por la conexión 3 (R)

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 4/2, DE MANDO ELECTROMAGNÉTICO,

SERVOPILOTADA

La válvula de 4/2 vías, está compuesta por dos válvulas de 3/2 vías y tiene la función de controlar cilindros, motores o encargarse del control de otras válvulas.

Una señal tiene como consecuencia que el inducido abra el paso. El aire comprimido que pasa por el canal de aire de prepilotaje actúa sobre los dos émbolos de la válvula permitiendo la conmutación respectiva.

En estado de conmutación está abierto el paso entre las conexiones 1(P) y 4(A), la conexión 2(B) expulsa el aire en dirección de la conexión 3(R). Cuando se interrumpe la señal eléctrica, ambos émbolos de la válvula vuelven a su posición normal, con lo que queda abierto el paso de 1 (P) hacia 2(B) mientras que la conexión 4(A) expulsa aire por la conexión 3 (R)

YY YY

YY

AA

PP RR

BB

R

B AA

RR

BB

PP

A

P

SímboloSímbolo

a) Sin excitacióna) Sin excitación b) Con excitación

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CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES 21

Y1Y1 Y2Y PP

BB AA RR

Y1Y

AA

PP RR

BB

Y2Y

BB AA

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 4/2, IMPULSOS ELÉCTRICOS, SERVOPILOTADA

Es necesario disponer de dos señales para efectuar la conmutación, al igual que en la neumática. Una señal de entrada en Y1 (eléctrica) tiene como consecuencia que el émbolo de la válvula se desplace hacia la derecha en la parte neumática. La conexión 1(P) expulsa aire por 2 (B) y la conexión 4(A) lo hace por 3(R). La conmutación se produce por una breve señal (impulso) y el émbolo de la válvula mantiene esa posición hasta que la entrada Y2 (eléctrica) recibe una breve señal (impulso). Si la entrada Y recibe una señal, el émbolo de la válvula se desplaza hacia la izquierda. De este modo permite el paso de aire de 1(P) hacia 4(A) y la purga de aire de 2(B) hacia 3(R). Esta válvula es capaz de memorizar las señales.

RR

SímboloSímbolo

a) Posición 1a) Posición 1

a) Posición 2a) Posición 2

Y1Y1 Y2Y PP

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CONTROLISTA DE MAQUINAS Y PROCESOS INDUSTRIALES 22