Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ] Aplicación a una Prensa de Estampación y Troquelado (Didáctica) Aplicación de Grafcet Explicativo de 1º Nivel

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Aplicación a una Prensa de Estampación y Troquelado (Didáctica)Aplicación de Grafcet Explicativo de 1º Nivel

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Al tener el «venting» a tanque la limitadora de presión, el caudal de la bomba QB está en descarga.

QB

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

Estamos en la [Etapa0] inicial-X0 en la que se espera la orden de marcha mediante el accionamiento del pulsador PM y que se cumplan las condiciones iniciales correctas, estando el A0 y el B1 pulsados y, obviamente, no estando el B0. Así como, de estar colocada la chapa, lo que activará el bit M11.También el estar: o bien el selector de automático SA o bien el selector de único ciclo SC, pero nunca estando el selector nulo S0 Por tanto, se está a la espera de ir desde la [Etapa0]Inicial-X0 a la etapa [Etapa1]-X1 , O de ir a la [Etapa100]-X100 para poder recuperar las condiciones iniciales de no estar dispuestas.

HPXX

SMBBA H

HPXX

M100 0

011010

M1 0

A0 B1 B0

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Al tener el «venting» a tanque la limitadora de presión, el caudal de la bomba QB está en descarga.

QB

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 100

Si al pulsar el pulsador PM no tenemos la posición inicial de los actuadores.O no hemos seleccionado con el selector de tres posiciones o bien la posición SA de automático o bien la posición SC de un único ciclo, sino que el selector esta en la posición neutra de S0 (no está ni SA ni SC), Entonces, en vez de ir a la [Etapa1]-X1, iremos a la [Etapa100]-X100 .

Es en esta etapa, donde buscaremos el modo de recuperar la posición correcta si no la tuviéramos, o, de tenerla, nos devolvería a la posición inicial al soltar el pulsador PM para que pongamos el selector en posición de acción o corrijamos manualmente lo necesario.

010M0 100 BBAPXX

A0 B1 B0

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 100

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

Si al pulsar PM no está la máquina en su posición inicial

correcta, se activa la transición X0>X100

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0

Estando en esta Etapa, posicionando el selector de Automatico/Ciclo en posición neutra S0, podemos realizar el protocolo que esté prescrito

para volver a la posición inicial de los actuadores. [Lo veremos próximamente al proponer una programación]

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 100

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0

Habiendo conseguido llevar los actuadores a su posición inicial, se activa la transición al soltar el pulsador PM y seleccionando un modo

de acción quitando S0, para poder a continuación volver a la [Etapa0]Inicial-X0

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 100

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga. Los actuadores en posición inicial y de tal forma que, al seleccionar lo que deseamos con el selector Automático/Ciclo, solo resta

pulsar PM

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga. Los actuadores en posición inicial y de tal forma que, al seleccionar lo que deseamos con el selector Automático/Ciclo, solo resta

pulsar PM

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

Al activarse su transición con PM

se activa la siguiente Etapa

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Al tener el «venting» a tanque la limitadora de presión, el caudal de la bomba QB está en descarga.

QB

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 1

Una vez establecida la [Etapa 1]-X1 únicamente se espera que se suelte o libere el pulsador de marcha PM, entrando así en la etapa X2 que es donde realmente se pone en marcha la prensa. Esto se hace así para evitar que por averiarse o enclavarse el pulsador de marcha, la máquina en funcionamiento tenga una información incorrecta. Por otra parte la orden de marcha M podría ser más compleja por motivos de seguridad.A su vez en esta [Etapa 1]-X1 actuará un temporizador TM0 previsto con un retardo de 2 segundos para hacer sonar una señal de advertencia de que va a poner en marcha la máquina. [Este temporizador lo volveremos a usar]

QM2 1 TM0.PXX

A0 B1 B0

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga. Los actuadores en posición inicial y de tal forma que, al seleccionar lo que deseamos con el selector Automático/Ciclo, solo resta

pulsar PM

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 1

HPXX M1 0

HPXX M100 0

Entra esta etapa transitoria que confirma que se ha iniciado la marcha con todas las condiciones iniciales correctas y en la que se queda a la espera de que se libere el pulsador de marcha y

transcurran 2 segundos ligados a una señal acústica de advertencia de que se va a poner en marcha realmente la

máquina.

QM2 1 TM0.PXX

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 1

Entra esta etapa transitoria que confirma que se ha iniciado la

marcha con todas las condiciones iniciales correctas y en la que se

queda a la espera de que se libere el pulsador de marcha.

Al activarse su transición con la

desaparición de la señal del Pulsador

de Marcha se activa la siguiente Etapa

HPXX M1 0

HPXX M100 0

QM2 1 TM0.PXX

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 1

HPXX M1 0

HPXX M100 0

QM2 1 TM0.PXX

010M0 100 SBAPXX

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

Y1=1

El caudal de la bomba QB se incorpora al que viene de la superficie anular S1 del cilindro Q1 y, a través del

distribuidor que tiene excitada Y2, se incorporan ambos Q0= QB + Q1 a la superficie llena del cilindro S0.

Y2=1

Q1

Q0

S0 S1

QB

Q0 Q1

Al entrar en la [Etapa2]-X2 se excitan Y1 y Y2.Al excitar Y1, el «venting» de la limitadora de presión ha dejado de estar a tanque por lo que el caudal de la bomba QB ha dejado también de estar en descarga y tiene la baja presión conectada.Al excitar Y2 el caudal resultante Q0= QB + Q1 se incorpora a la sección llena del cilindro A para hacerle salir con velocidad rápida.[con = 2 el doble de la velocidad normal].

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

QB

Q1Q0

Q21)2(

2QQ

:dá nos 2 de particular caso el para Que1)(

QQ

:mismo lo es que lo O

1)(Q)1(1QQQ Q

:que deduce se donde de QQ Q

:que Tendremos

Q Q Q que puestoy QQ

SS:relación la a sdenominamo Si

BB0

B0

0 00

0B

B0

0

B100

1

1

0

S0 S1

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

QB

Q1Q0

S0 S1SV

Para facilitar los cálculos en la aplicación didáctica que estamos planteando diremos que QB= 120 l/mS0= 200 cm2 ; S1= 100 cm2 ; SV= 255 cm2

De igual forma, para simplificar, consideraremos:P tramo de tubería = 1 barP de antirretorno = 1 barComponente NG 16P con 120 l/m = 1 barP con 240 l/m = 4,5 barComponente NG 25P con 612 l/m = 10 barLos rendimientos mecánicos del cilindro principal A.DT = 160 mm. ; dV = 110 mm.Rm salida rápida = 0,85Rm salida normal = 0,98Rm entrando = 0,85Los rendimientos mecánicos del gato hidráulico B.DV = 180 mm. Rm salida normal = 0,98Rm entrando = 0,98

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

240 bar

.

A0La gama de presiones taradas con las que pretendemos trabajar serán:Limitadora de presión:Baja presión = 120 bar.Alta presión = 240 bar.Presostato de Fin de la Aproximación PS1: PS1=100 bar.Anulación del regenerativo PS2:PS2 = 200 bar.Presostato de Máxima PS3:PS3 = 220 bar.

B1 B0

120 bar

.

220 bar

.

100 bar

.

200 bar

.

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Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

240 bar

.

Mientras el cilindro sale con velocidad rápida y sin carga, tendremos:

120 bar

.

19P ; 9.5Pbar. 61 P

313P P2)3(P26,5)(P)3(P6,5)(P

1)3(P6,5)-(P

1P P

0P ; 0L como

1PRP P

P1PP P

S10F

SSP

S10L P

FSP10L SP10

10

M

MM

MM

MM

MM

10

L

1MA

L0

FrjA1L0

0

rjA

0

11

00

rjA1100

PM= 20 bar.

A0 B1 B0

220 bar

.

100 bar

.

200 bar

.

Page 20: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

240 bar

.

Por tanto tenemos un cálculo aproximado de P0=9,5 bar y P1=19 bar:Sin embargo, al ser carga nula, en este tipo de cálculos se llega a despreciar el efecto de las fuerzas de rozamiento que, sin embargo, no han desaparecido en la realidad. Mediante el libro de excel que pueden descargar aquí:https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/980482225307278/Se pueden estimar las Frj que, para este caso, serían, redondeando, de 3500 N. Por tanto:

120 bar

.

5,22P ; 31Pbar. ,591 P

53,313P53,3P 26,5)-(P

0053001)3(P0 2006,5)-(P10FSP10L SP10

10

M

M

MM

MM

rjA1100

PM= 20 bar.

220 bar

.

100 bar

.

200 bar

.

A0 B1 B0

Page 21: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

240 bar

.

Al topar con la matriz que soporta el gato hidráulico B, como el esfuerzo de este siempre es mayor: al ser mayor su superficie; el gato aguantará y mantendrá la matriz sobre sus topes mecánicos. La energía cinética la absorbe la chapa a conformar o, en su defecto, la válvula de seguridad del gato hidráulico. Durante este proceso de aproximación rápida, la velocidad del cilindro principal, trabajando su sección del vástago, habrá sido:

120 bar

.

m/s 0,20 1006

120S6

Qv

:bien O

m/s 0,20 2006

240S6

Qv

l/m 2402012Q2Q

Q21)2(

2Q1)(

QQ

V

BSR

0

0SR

B0

BBB0

A0 B1 B0

220 bar

.

100 bar

.

200 bar

.

PS1

PS3

PS2

Page 22: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Al subir la presión se inicia un proceso de conformado que continua hasta alcanzar la presión de 100 bar del presostato de presión mínima que da por terminada la aproximación rápida, pero no la velocidad rápida aún. Por lo que, tras un tiempo de 1 segundo de espera, se excitará Y3. Este retraso hará que se llegue a abrir la válvula de seguridad limitada a la baja presión de 120 bar. Y dará un respiro a la fluencia del aceroSiendo el esfuerzo alcanzado cuando PM=120 bar.:

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

N. 353.12285,0)000.123000.227( L

001123100,85

L 2005,11310

001)3(P100,85

L 2006,5)(P10

SP10R

L SP10

FSP10L SP10

MM

11MA

00

rjA1100

En este caso no hay porque estimar las Frj por existir ya un esfuerzo considerable

Page 23: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Etapa de la aproximación rápida con el circuito regenerativo activo

S13 2 PXX

.Q4 3 TM0XX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

Page 24: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Etapa de la aproximación rápida con el circuito regenerativo activo

S13 2 PXX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

100 bar

.

PS1

Al activarse el presostato PS1

.Q4 3 TM0XX

Page 25: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Etapa de la aproximación rápida con el circuito regenerativo activo

Entramos en una Etapa en la que transcurre una temporización de 2 segundos, con el fin de alcanzar la presión de la limitadora de baja

presión y dar un respiro a la deformación de la chapa fría. La temporización la haremos con el temporizador TM0 aunque en

algunos PLC con programación Grafcet exista un temporizador ligado a cada Etapa.

S13 2 PXX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 3

100 bar

.

PS1

Limitadora de baja presión.

120 bar

.

.Q4 3 TM0XX

Page 26: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Etapa de la aproximación rápida con el circuito regenerativo activo

S13 2 PXX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 3

100 bar

.

PS1

Limitadora de baja presión.

120 bar

.

Al activarse el bit TM0.Q asociado al temporizador TM0

Entramos en una Etapa en la que transcurre una temporización de 2 segundos, con el fin de alcanzar la presión de la limitadora de baja

presión y dar un respiro a la deformación de la chapa fría. La temporización la haremos con el temporizador TM0 aunque en

algunos PLC con programación Grafcet exista un temporizador ligado a cada Etapa.

.Q4 3 TM0XX

Page 27: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

S13 2 PXX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 3

100 bar

.

PS1

Limitadora de baja presión.

120 bar

.

.Q4 3 TM0XX

Page 28: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida a Alta Presión – Etapa 4

Al entrar la [Etapa4]-X4 al terminar la temporización de 2 segundos de la [Etapa3]-X3 , se excita Y3.Y, al excitarse Y3, la presión de la limitadora se sitúa en 240 bars, por lo que se abandona la limitación de 120 bars y la presión puede subir, ahora, hasta alcanzar la presión del presostato PS2 de 200 bar.Siendo el esfuerzo alcanzado en ese instante de PM= 200 bar.:

Luego, inmediatamente después, al excitarse Y4 como consecuencia de PS2= 200 bar., se pone en descarga la cámara anular del cilindro y ocurrirá que sobreviene una caída de presión al cambiar la sección eficaz de trabajo con el mismo esfuerzo en esa fase. Pero eso será la [Etapa 5]-X5.

Y3=1 N. 470.21685,0)000.203000.387( L

001203100,85

L 2005,19310

001)3(P100,85

L 2006,5)(P10

SP10R

L SP10

FSP10L SP10

MM

11MA

00

rjA1100

200 bar

.PS2

Page 29: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida a Alta Presión – Etapa 4

Y3=1

Durante la temporización de esta Etapa, al subir la presión se alcanza la presión

de la limitadora de baja presión.

Etapa en la que se entra tras haber transcurrido un minuto y en la que se excita Y1 y se continuará con la velocidad

rápida hasta alcanzar la presión del presostato PS2

S25 4 PXX

.Q4 3 TM0XX

200 bar

.PS2

Page 30: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida a Alta Presión – Etapa 4

Y3=1

Etapa en la que se entra tras haber transcurrido un minuto y en la que se excita Y1 y se continuará con la velocidad

rápida hasta alcanzar la presión del presostato PS2

S25 4 PXX

Al activarse el Presostato PS2

200 bar

.PS2

.Q4 3 TM0XX

Page 31: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida a Alta Presión – Etapa 4

Y3=1

S25 4 PXX 200 bar

.PS2

.Q4 3 TM0XX

Page 32: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

Al entrar la [Etapa5]-X5 se excita la bobina Y4 y se pone en descarga la sección anular del cilindro A, el sistema pasa de regenerativo a normal por lo que, con el mismo esfuerzo, la presión baja de 200 a 115 bar. Como veremos a continuación

bar. 115P

bar 1122000

00032000

220888P

0013100,98

216470 200P10

SP10R

L SP10

FSP10L SP10

M

0

0

11MA

00

rjA1100

Y4=1

PS1

PS3

PS2

Se permanece en la [Etapa 5]-X5, hasta que, cogiendo presión de nuevo, se alcance la presión del presostato PS3=220 bar. Momento en que se considerará realizado el conformado, para pasar a realizar el troquelado.

220 bar

.

Page 33: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

Cuando se llega a alcanzar la presión el presostato de máxima PS3 tarado a 220 bar. Se considerará terminada la Etapa y, en ese instante:

Siendo este el máximo esfuerzo con el que se garantiza el conformado, así como el posterior troquelado cuando se desactive el esfuerzo del gato hidráulico LV que es:

N. 380.422N. 580.549LN. 580.54998,055202210L

RLSP10

V

V

M

VVV

N. 380.42298,0)3000434000(L

0013100,98

L 200)3220(10

SP10R

L SP10

FSP10L SP10

11MA

00

rjA1100

220 bar

.

PS3

Page 34: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

Deshecho el circuito regenerativo en esta Etapa, entra en la cámara llena S0 el caudal de la bomba, lo que origina que vaya saliendo de la cámara anular S1 un caudal de salidaveces menor. Siendo la velocidad de salida normal:

m/s 0,10 2006

120S6

Qv

l/m 062

120QQ

l/m 201QQ

0

BSN

B1

B0

Page 35: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

Durante esta etapa a la velocidad rápida del circuito regenerativo se alcanza la alta presión de PS2 pero también

un mínimo esfuerzo

En esta etapa se pone en descarga la cámara anular, por lo que trabaja

plenamente el cilindro hasta alcanzar la máxima presión del

presostato PS3Y con ella el máximo esfuerzo.

S25 4 PXX

S36 5 PXX

220 bar

.

PS3

Page 36: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

En esta etapa se pone en descarga la cámara anular, por lo que trabaja

plenamente el cilindro hasta alcanzar la máxima presión del

presostato PS3Y con ella el máximo esfuerzo.

S25 4 PXX

S36 5 PXX

Al activarse el Presostato PS3

Entonces entra la Etapa

220 bar

.

PS3

Page 37: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Normal y Alta Presión – Etapa 5

S25 4 PXX

S36 5 PXX PS3

220 bar

.

Page 38: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Troquelado, Retirada y Arrastre del Gato Hidráulico – Etapa 6

El presostato de máxima PS3 introduce la [Etapa6]-X6 y activa la bobina Y5, esta pone a tanque el gato hidráulico que deja de hacer su contraesfuerzo, por lo que el cilindro principal puede hacer el troquelado. Realizado el troquelado la carga la consideramos nula, por lo que baja la presión bastante.Y5=1

bar. 9S10

1000S10

7008,325 P

:caso esteen estimarpueden rozamiento de fuerzas Las

S10Frj

S10Frj8,325 P

S10Frj

S10Frj 275,13

2133P

S10Frj

S10Frj

SS313)3P(

FrjFrj SP10SP10SP100LCon

00M

0

A

0

VM

0

A

0

VM

0

A

0

V

0

VM

AVVV1100

PS3

220 bar

.

Page 39: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Troquelado, Retirada y Arrastre del Gato Hidráulico – Etapa 6

Y5=1

PS3

En esta etapa se pone en descarga la cámara anular, por lo que trabaja plenamente el cilindro hasta alcanzar la máxima presión

del presostato PS3Y con ella el máximo esfuerzo.

En esta etapa se pone a tanque el gato hidráulico B al excitarse Y5, lo que provoca la

realización del troquelado. Como consecuencia: cae la presión una vez troquelado, y se

desactivan tanto PS3 como PS1

S36 5 PXX

S1S37 6 PPXX

220 bar

.

Page 40: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Troquelado, Retirada y Arrastre del Gato Hidráulico – Etapa 6

Y5=1

PS3

En esta etapa se pone a tanque el gato hidráulico B al excitarse Y5, lo que provoca la

realización del troquelado. Como consecuencia: cae la presión una vez troquelado, y se

desactivan tanto PS3 como PS1

S36 5 PXX

S1S37 6 PPXX

Al desactivarse el Presostato PS3 y el

PS1Entonces entra la

Etapa 100 bar

.

PS1

220 bar

.

PM= 9 bar.

Page 41: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Troquelado, Retirada y Arrastre del Gato Hidráulico – Etapa 6

Y5=1 S36 5 PXX

PS3

100 bar

.

PS1

220 bar

.

PM= 9 bar.

S1S37 6 PPXX

Page 42: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 7

Con la entrada de la [Etapa7]-X7 por la bajada de presión se desactivan Y3 e Y4 anulando la descarga de cámara anular y volviendo al circuito regenerativo.

Y3=0

Por lo tanto la velocidad del circuito regenerativo genera la aparición de un caudal importante circulando a tanque a través de la válvula direccional de Y5.

l/m 6120,42556 vS6Q

m/s 0,40 0016

240S6

Qv

l/m 2402012Q2Q

Q21)2(

2Q1)(

QQ

SRVSV

VA

0SR

B0

BBB0

Lo que obligará a colocar un NG 25 y aún así ocasionará una importante perdida de carga que se estima en:

P = 10 bar.

Y4=0

Y5=1

Page 43: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 7

Y3=0

bar. 60)S10

6000S10

2000(27,51P

rozamiento de fuerzas las Estimando

)S10

FS10

F(27,51P

13)S10

FS10

F(27,353P

5,6S10

FS10

F85,175,1)21PP(

S10F

S10F

20025514

21)3P()5,6P(

S10F

S10F

SS141)3P()5,6P(

FFSP10SP10SP10

00M

0

rjA

0

rjVM

0

rjA

0

rjVM

0

rjA

0

rjVMM

0

rjA

0

rjVMM

0

rjA

0

rjV

0

VMM

rjArjVVV1100

La presión manométrica PM en este caso de salida rápida será:

Y4=0

Y5=1

Page 44: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 7

Y3=0

Y4=0

Y5=1

En esta etapa se pone a tanque el gato hidráulico B al excitarse Y5, lo que provoca la realización del troquelado.

Como consecuencia: cae la presión una vez troquelado, y se desactivan tanto PS3 como PS1

En esta etapa vuelve a aparecer la salida rápida con el circuito regenerativo al desexcitarse Y4, arrastrando por ello rápidamente la matriz con la pieza hecha hasta la posición más retraida

del gato hidráulico B.

S1S37 6 PPXX

08 7 B XX

B0

Page 45: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 7

Y3=0

Y4=0

Y5=1

En esta etapa vuelve a aparecer la salida rápida con el circuito regenerativo al desexcitarse Y4, arrastrando por ello rápidamente la matriz con la pieza hecha hasta la posición más retraida

del gato hidráulico B.

S1S37 6 PPXX

08 7 B XX

B0

Al activarse el final de carrera

B0

Page 46: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 7

Y3=0

Y4=0

Y5=1

Aparece en este caso una transición simultanea a dos Etapas

S1S37 6 PPXX

08 7 B XX

B0

Page 47: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Entrada – Etapa 8 y Etapa 20

Y6=1

Al activar el final de carrera B0 entra la [Etapa8]-X8 y se excita la bobina Y6 y el cilindro A comienza a entrar.El caudal de la bomba entra en la cámara anular S1 por el antirretorno que hay después de la válvula direccional del cilindro principal, estableciendo un caudal de salida veces mayor a través de la sección llena del cilindro S0.Siendo su velocidad de entrada de vástago:

m/s 0,20 1006

120S6

Qv

l/m 2402012QQl/m 201QQ

1

1E

B0

B1

A0 B1 B0

Y5=1

Page 48: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 20

Y6=1

Al entrar el cilindro A se podrá sacar la pieza hecha mediante un proceso automatizado que comienza y se desarrolla durante la [Etapa20]-X20 Un proceso que termina con la activación del bit M20.

bar. 5,700210

450025,5P

rozamiento de fuerzas las Estimando00210

F215,43P

S10FP)PP(

FSP10SP10

M

rjAM

0

rjA01M

rjA0011

Siendo la presión manométrica durante este movimiento de entrada que culmina con la activación del final de carrera A0:

Y5=1

A0 B1 B0

Page 49: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 20

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0 En esta etapa vuelve a aparecer la salida rápida con el circuito regenerativo al desexcitarse Y4, arrastrando por ello rápidamente la matriz con la pieza hecha hasta la posición más retraida del gato hidráulico B.

En esta etapa el cilindro A principal retrocede hasta A0

0208 7 B X XX

En esta etapa comienza un proceso automatizado

paralelo para la recuperación de la Pieza

Hecha que termina con la activación del bit M20

20 0 2120 MA XX

Pieza hecha

Page 50: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 20

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0

Al activarse el final de carrera A0 y el bit M20

En esta etapa el cilindro A principal retrocede hasta A0

0208 7 B X XX

En esta etapa comienza un proceso automatizado

paralelo para la recuperación de la Pieza

Hecha que termina con la activación del bit M20

20 0 2120 MA XX

Page 51: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 21

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0

0208 7 B X XX

20 0 2120 MA XX

Page 52: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 21

Y6=1

Cuando el cilindro A haya entrado por completo y active el final de carrera A0 , entonces entrará la [Etapa21]-X21 y comenzará un proceso automático paralelo para la retirada de la chapa sobrante que culminará con la activación del bit M21.

Y5=1

A0 B1 B0

Page 53: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 21

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0 En esta etapa comienza un proceso automatizado paralelo para la recuperación de la Pieza Hecha que

termina con la activación del bit M20

En esta etapa el cilindro A principal

retrocede hasta A0

21 9218 M XX X

En esta etapa comienza un proceso automatizado

paralelo para la recuperación de la chapa sobrante que termina con

la activación del bit M21

20 0 2120 MA XX

Chapa sobrante

Page 54: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 21

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0

En esta etapa el cilindro A principal

retrocede hasta A0

21 9218 M XX X

En esta etapa comienza un proceso automatizado

paralelo para la recuperación de la chapa sobrante que termina con

la activación del bit M21

20 0 2120 MA XX

Chapa sobrante

Al activarse el bit M21

Page 55: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Recuperación de Pieza Hecha durante la Entrada – Etapa 8 y 21

Y6=1 Y5=1

A0 B1 B0

21 9218 M XX X

20 0 2120 MA XX

Chapa sobrante

Page 56: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0

Con la entrada de la [Etapa9]-X9 , se desexcitarán las bobinas Y5 e Y6. Entonces se efectuará la salida del gato hidráulico con una velocidad muy reducida; pero, puesto que su carrera será corta, también el tiempo será reducido.

Y5=0

A0 B1 B0

Page 57: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0

Con la entrada de la [Etapa9]-X9 , se desexcitarán las bobinas Y5 e Y6. Entonces se efectuará la salida del gato hidráulico con una velocidad muy reducida; pero, puesto que su carrera será corta, también el tiempo será reducido.

Y5=0

A0 B1 B0

m/s 0,078 2556

120S6

Qv

l/m 201QQ

V

VSV

BV

El caudal de la bomba actuará sobre la sección del vástago del gato provocando su salida:

Page 58: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0

Llevando la matriz al tope de su posición y activando el final de carrera B1

Y5=0

A0 B1 B0

Page 59: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

En esta etapa el cilindro A principal

retrocede hasta A0

21 9218 M XX X

En esta etapa se realiza un proceso automatizado para la recuperación de la chapa sobrante que termina con la

activación del bit M21

1 109 B XX En esta etapa se desexcitan Y5 e Y6

haciendo que el gato hidráulico B recupere su posición inicial aparente.

Page 60: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

En esta etapa el cilindro A principal

retrocede hasta A0

21 9218 M XX X

1 109 B XX

Al activarse el B1

En esta etapa se desexcitan Y5 e Y6

haciendo que el gato hidráulico B recupere su posición inicial aparente.

Page 61: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Salida del Vástago del Gato Hidráulico – Etapa 9

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

21 9218 M XX X

1 109 B XX

Page 62: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

En esta [Etapa10]-X10 Vuelve a activarse el temporizador TM0 durante 2 segundos para que, de nuevo, se alcance la presión baja de la limitadora garantizando un buen tope y ajuste de la matriz y, por tanto, la verdadera posición real.También en esta [Etapa10]-X10 el contador C0 cuenta un ciclo si se está realizando el modo automático.Por tanto, al salir de esta [Etapa10]-X10 sus transiciones serán:Hacia la [Etapa11]-X11 cuando transcurrida la temporización TMO.Q estando en modo automático SA, si aún no se hubiese cumplido el número de ciclos.

A0 B1 B0

Y6=0 Y5=0

DAQ 1110 C0.STM0. XX O bien hacia la [Etapa0]Inicial-X0 cuando transcurrida la temporización TMO.Q y: o no se está en modo automático SA, o se ha cumplido el número de ciclos.

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 63: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

DAQ 1110 C0.STM0. XX

Page 64: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

Al activarse esta transición DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 65: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 66: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 11

A0 B1 B0 En esta [Etapa11]-X11 Se desactiva Y1 y la bomba queda en descarga.Durante esta etapa, un proceso automatizado paralelo coloca una nueva chapa en la prensa y el bit M11 determinará que ha terminado tal proceso.

Y1=0

Page 67: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 11

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

11 111 M XX

Y1=0

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 68: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 11

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

Y1=0

11 111 M XX Al activarse esta transición

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 69: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 11

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

11 111 M XX

El grafcet se traslada a la etapa 2 para comenzar un nuevo ciclo

Y1=0

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 70: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

Etapa de la aproximación rápida con el circuito regenerativo activo

S13 2 PXX

.Q4 3 TM0XX

Bomba en Impulsión. Salida Rápida y Limitación a Baja Presión – Etapa 2

Y1=1

Page 71: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

11 111 M XX

Y1=1

Si lo que ocurre es que se activa esta transición porque se ha acabado la tarea: o bien porque se han completado todos los ciclos del automático o no estaba seleccionado el ciclo automático.

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 72: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Tope del Gato Hidráulico y Selección del Modo – Etapa 10

Y6=0 Y5=0

A0 B1 B0

1 109 B XX

11 111 M XX

Y1=1

Entonces el grafcet se traslada a la etapa inicial para comenzar una nueva tarea

DAQ 1110 C0.STM0. XX

)C0.S(TM0. XX DAQ 010

Page 73: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

QB

A0 B1 B0 Estado inicial con la Bomba en Descarga

Bomba en descarga en la posición de inicio – Etapa 0

HPXX M1 0

M2 1 PXX

HPXX M100 0

010M0 100 SBAPXX Y3=0

Y1=0

Page 74: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]GRAFCET COMPLETO

Page 75: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]Advertencia y Aclaración

Este ejercicio didáctico ha sido realizado por el que subscribe:Instructor (jubilado) de Automatización Oleohidráulicadel Centro de Formación para el Empleode Avilés – Asturias – España Por lo que, al no disponer de medios en su domicilio particular, no ha sido comprobado en ninguna máquina o simulador y, por experiencia en estas cosas, se sabe que es fácil el olvido o la equivocación, disculpen si ha sido así.Muchas gracias: Carlos Muñiz Cueto.

Page 76: Aplicación de grafcet explicativo de nivel 1

Circuito Regenerativo, Accionamiento Eléctrico y Grafcet [ I ]

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