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AUTOMATISMOS INDUSTRIALES

Tema 1Introducción a los Automatismos

Eléctricos

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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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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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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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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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Elementos básicos de un automatismo

Entrada (contactos)InterruptoresPulsadoresFinales de carrera

Salida (receptores)MotoresLámparasContactores y relés

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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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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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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