Electron Eu Matic Asdv

Instructor:

Carlos Serna Berrocal

FESTO-Co

División Didáctica

• Identificar los principios básicos por los que se rige la electroneumática.

• Conocer los fundamentos y técnicas para utilizar los equipos eléctricos como medio de control en sistemas de automatización.

• Diseñar, implementar y simular circuitos electroneumáticos.

• Identificar problemas que pueden llegar a ser resueltos utilizando sistemas electroneumáticos.

Objetivos

• Introducción.

• Principios fundamentales de la electricidad.

•Simbología de los elementos eléctricos de control (ISO, DIN).

• Funcionamiento y características de los elementos eléctricos de control.

•Mandos; definición, características y tipos.

• Análisis y construcción de circuitos eléctricos, basándose en las funciones lógicas básicas.

• Interpretación de diagramas.

Contenido

Introducción

Neumática

Amplia gama aplicaciones

Transformar aire comprimido en movimiento

Ventajas - Desventajas?

Erick Cárdenas C – Festo Didáctic

Electroneumática

Actuadores

Maniobra

Procesamiento

Señales

Alimentación

Elementos de la cadena de mando

Erick Cárdenas C – Festo Didáctic

Electroneumática

CompresorAcumuladorFuente de energía neumáticaFiltroVaso de condensadoPurga automática

Lubricador

Reguladora de Presión

Unidad de Mantenimento:

General

Compacto c/lubricador

Compacto s/lubricador

Energía neumática

– NeumáticaControl ?Manejo ?Cableado ?Resultados ?

Opciones de automatización

Sistema NeumáticoSistema Neumático

– EléctricaControl ?Manejo ?Cableado ?Resultados ?

– Sistema híbrido

•Grandes distancias.•Sencilla.•Barata.•Sensado por señales eléctricas.•Control electrónico•Actuadores Neumáticos.•Señales auditivas y sonoras.

Sistema Electroneumático

Comparación: Elementos de la cadena de mando

–Alta fiabilidad (menos piezas móviles sujetas a desgaste).

–Menor esfuerzo de planificación y puesta a punto, en especial para controles complejos.

–Menores costes de instalación. (terminales de válvulas.)

– Fácil intercambio de información.

Ventajas del sistema electroneumático

Avances para máquinas -herramientas, inyectores en procesado de plásticos…

Sistemas de accionamiento para máquinas de producción.

Máquinas de embalaje, empacadoras.

Aplicaciones

Principio fundamentales Electricidad

• Voltaje

• Corriente

• Resistencia

• Corriente Alterna

• Corriente Directa

Baja Presión

Alta Presión

Mayor Diámetro

•Corriente similar a, agua fluyendo por manguera

Agua = ElectronesFlujo = Corriente

•Presión fuerza empuje•Voltaje presiona electrones

Fricción obstáculoResistencia impide flujo

Analogía

• Voltaje

• Corriente

VoltioFuerza electromotriz ódiferencia de potencialeléctrico medido entredos puntos.

AmperioCantidad de electroneslibres que atraviesan la sección de conductor en determinado tiempo.

El Circuito Eléctrico (Magnitudes)

Cálculos Sencillos

Fácil Manejo

Difícil transporte

Fuente principal

Baterías

Electrodos sometidos a la acción del electrólito

Tipos de Tensión

Corriente Alterna•La tensión y la intensidad varían y cambian de sentido a determinados períodos de tiempo.•Mayores intensidades.•Fácil Transporte.

Conversión (Alterna a Directa)

•Señal Alterna

•Reducción

•Puente Rectificador

•Filtrado•Señal Continua

Simbología Neumática Adicional

ElectroneumáticaSeminario EP211

Las señales pueden provenir de:

Emisores de señal con contacto físico:

Emisores de señal sin contacto físico:

Introducción de señales

Emisores de señal con contacto físico - Manual

Pulsador Normalmente

Abierto

Pulsador Normalmente

Cerrado

Pulsador con contacto de

Conmutación

Emisores de señal con contacto físico - Mecánico

1 - Resorte.2 - Soporte.3 - Leva de accionamiento.4 - Eje.5 - Resorte de copa.6 - Resorte de presión.7 - Contacto móvil.

Circuitos de protección del contacto

Presóstato

Emisores de señal con contacto físicoDIN 40713

Funcionan sin contacto directo, lo que significa que conmutan por aproximación, silenciosamente, sin rebote o efecto retroactivo, sin desgaste y sin fuerza de accionamiento.

Sensores sin contacto físico

1.- Generación de zona activa.2.- Detección y decisión.3.- Amplificación.4.- Salida de potencia.

Forma de trabajo

Histéresis:

Es la diferencia entre el punto de activación y desactivación, necesaria para garantizar una conmutación confiable.

H 1% y el 15% de Sn

Sensores sin contacto físico - Histéresis

Rasante Saliente

Formas de montaje

d d 3 Sn

Distancias típicas:

Interferencias en el montaje

+ 18 a 30 Volts DC.

Sensor con contacto Normalmente Abierto

Salida

Simbología:

+ 18 a 30 Volts DC.

Sensor con contacto Normalmente Cerrado

Salida

Simbología:

+ 18 a 30 Volts DC.

Ambos contactos normalmente Abierto y normalmente Cerrado

Salida

Simbología:

+ 18 a 30 Volts DC

Salida

Tipo PNP

• La salida desconecta los 24v

• Conmutación Positiva

24v DC

Conexión del sensor

+ 18 a 30 Volts DC

Salida

24v DC

Tipo NPN

• La salida desconecta los 0v.

• Conmutación Negativa

Conexión del sensor

Óptico - Reflectivo

Inductivo

Reed switch

Inductivo magnético

Capacitivo

Símbolo

Óptico – Barrera

Óptico – Retro-reflectivo

Sensores de proximidad

Rango de emisión

Luz roja (visible)= 660 nm

Infrarrojo = 880 nm

Sensor Óptico:

Transmisor Receptor

Sensor Óptico: de Barrera

Transmisor Receptor

Material

Transmisor Receptor

Material

Distancia de sensado : hasta 30 metros con algunos dispositivos.

Puede detectar cualquier material. (Los transparentes son los más complicados)

Transmisor Receptor

Reflector (prisma)

Transmisor /Receptor

Sensor Óptico: Retro reflectivo

Reflector (prisma)

Material

Reflector (prisma)

Reflector (prisma)Distancia de sensado : 1/2 to 1/3 del de Barrera.

No es útil para materiales reflectivos o transparentes.

El material debe ser capaz de cubrir el reflector.

Material

TRTransmisor /Receptor

Sensor Óptico: Reflectivo

TRTransmisor /Receptor

Distancia de sensado : Mucho menor que para el Retro reflectivo, la distancia depende del color y tipo de superficie del objeto.

El mayor tamaño del material permite mayores distancias.

No es aplicable en zonas con polvillo en el ambiente.

Material

Fibra óptica

Fibra de vidrio

Fibra de polímero

La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación bi-direccional: TX y RX.El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:La fuente de luz: LED o laser.el medio transmisor : fibra óptica.el detector de luz: fotodiodo.Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto recubrimiento, tensores y chaqueta.

Fibra óptica

Las fibras ópticas se pueden utilizar con LAN, así como para transmisión de largo alcance, aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una Ethernet. La interfaz en cada computadora pasa la corriente de pulsos de luz hacia el siguiente enlace y también sirve como unión T para que la computadora pueda enviar y recibir mensajes.Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El detector genera un pulso eléctrico cuando la luz incide en él. Éste sistema de transmisión tendría fugas de luz y sería inútil en la práctica excepto por un principio interesante de la física. Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, el rayo se refracta (se dobla) entre las fronteras de los medios. El grado de refracción depende de las propiedades de los dos medios (en particular, de sus índices de refracción). Para ángulos de incidencia por encima de cierto valor crítico, la luz se refracta de regreso; ninguna función escapa hacia el otro medio, de esta forma el rayo queda atrapado dentro de la fibra y se puede propagar por muchos kilómetros virtualmente sin pérdidas.

Sensor Inductivo

Cable de conexión

LED indicador

Bobina resonante

Superficie activa

Campo magnético de alta frecuencia(300 to 800 kHz)

Sensor Inductivo

Sensor

Amplitud de

oscilación

Salida

Señal

Material

Sensor Inductivo

Sensor

Amplitud de

oscilación

Salida

Señal

Material

Sensor Inductivo

Sensor

Amplitud de

oscilación

Salida

Señal

Material

Puede detectar cualquier material conductivo.

Las distancias se indican para el hierro dulce.

El comportamiento del sensor se ve afectado por:

• Temperatura.

• Tipo de material a detectar.

• Dimensiones del material.

Sensor Inductivo

Cápsula de vidrio con Nitrógeno

Contactos LED

Sensor Reed

Debe evitarse la interferencia magnética con otros dispositivos.

El punto de conmutación varía, dependiendo del sentido de aproximación.

Se debe limitar la corriente máxima para evitar el calentamiento de los contactos.

Sensor Reed

Cable de conexión

Bobina resonante

Campo magnético de alta frecuencia

Sensor Magnético Inductivo

La operación es Inductiva, pero sólo reacciona ante campos magnéticos.

Debe evitarse la interferencia con otros campos magnéticos.

Alta frecuencia de conmutación - 1kHz

Cable de conexión

Tornillo de ajuste

Superficie activa

Electrodo activo

Electrodo de tierra

Campo eléctricoEl sensor reacciona ante un cambio en la capacitancia de su zona activa.

Sensor Capacitivo

Material

Sensor Capacitivo

- Detecta cualquier material cuya densidad varíe respecto a la del aire (más lejos cuanto mayor sea esa diferencia ).

- Puede ajustarse su sensibilidad.

- Su respuesta puede verse afectada por las características del ambiente.

Sensor Capacitivo

El sensor se ajusta para que no “vea” la pared del contenedor.

Sensor Capacitivo-Ajuste de sensibilidad

Cuando el nivel crece, el fluído afecta a la zona activa del sensor, y como resultado se emite una señal.

Sensor Capacitivo-Ajuste de sensibilidad

+ 18 a 30 Volts DC.

Salida

Inductivo

Capacitivo

Óptico

Magnético

Contacto NA

Contacto NC

Simbología de los Sensores

+ 18 a 30 Volts DC.

Salida

Simbología del Sensor - Ejemplo

Resumen de emisores de señal sin contacto

GRACIAS

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