Electron Eu Matic Asdv
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© Festo Didactic Colombia 2006
Instructor:
Carlos Serna Berrocal
FESTO-Co
División Didáctica
© Festo Didactic Colombia 2006
• 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
© Festo Didactic Colombia 2006
• 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
© Festo Didactic Colombia 2006
Introducción
Neumática
Amplia gama aplicaciones
Transformar aire comprimido en movimiento
Ventajas - Desventajas?
Slide 5Erick Cárdenas C – Festo Didáctic
Electroneumática
Home
Actuadores
Maniobra
Procesamiento
Señales
Alimentación
Elementos de la cadena de mando
Slide 6Erick Cárdenas C – Festo Didáctic
Electroneumática
Home
CompresorAcumuladorFuente de energía neumáticaFiltroVaso de condensadoPurga automática
Lubricador
Reguladora de Presión
Unidad de Mantenimento:
General
Compacto c/lubricador
Compacto s/lubricador
Energía neumática
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– NeumáticaControl ?Manejo ?Cableado ?Resultados ?
Opciones de automatización
© Festo Didactic Colombia 2006
Sistema NeumáticoSistema Neumático
© Festo Didactic Colombia 2006
+24V
0V
– EléctricaControl ?Manejo ?Cableado ?Resultados ?
Opciones de automatización
© Festo Didactic Colombia 2006
– Sistema híbrido
•Grandes distancias.•Sencilla.•Barata.•Sensado por señales eléctricas.•Control electrónico•Actuadores Neumáticos.•Señales auditivas y sonoras.
Opciones de automatización
© Festo Didactic Colombia 2006
Sistema Electroneumático
© Festo Didactic Colombia 2006
Comparación: Elementos de la cadena de mando
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–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
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Avances para máquinas -herramientas, inyectores en procesado de plásticos…
Sistemas de accionamiento para máquinas de producción.
Máquinas de embalaje, empacadoras.
Aplicaciones
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Principio fundamentales Electricidad
• Voltaje
• Corriente
• Resistencia
• Corriente Alterna
• Corriente Directa
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1
2
3
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
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• 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)
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Cálculos Sencillos
Fácil Manejo
Difícil transporte
Fuente principal
Baterías
Electrodos sometidos a la acción del electrólito
Tipos de Tensión
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Tipos de Tensión
Corriente Alterna•La tensión y la intensidad varían y cambian de sentido a determinados períodos de tiempo.•Mayores intensidades.•Fácil Transporte.
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Conversión (Alterna a Directa)
•Señal Alterna
•Reducción
•Puente Rectificador
•Filtrado•Señal Continua
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Simbología Neumática Adicional
Slide 22ElectroneumáticaSeminario EP211
Las señales pueden provenir de:
Emisores de señal con contacto físico:
Emisores de señal sin contacto físico:
Introducción de señales
Slide 23ElectroneumáticaSeminario EP211
Emisores de señal con contacto físico - Manual
Pulsador Normalmente
Abierto
Pulsador Normalmente
Cerrado
Pulsador con contacto de
Conmutación
Slide 24ElectroneumáticaSeminario EP211
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.
Slide 25ElectroneumáticaSeminario EP211
Circuitos de protección del contacto
Slide 26ElectroneumáticaSeminario EP211
Presóstato
44
44
Slide 27ElectroneumáticaSeminario EP211
Emisores de señal con contacto físicoDIN 40713
Slide 28ElectroneumáticaSeminario EP211
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
Slide 29ElectroneumáticaSeminario EP211
1.- Generación de zona activa.2.- Detección y decisión.3.- Amplificación.4.- Salida de potencia.
Forma de trabajo
Slide 30ElectroneumáticaSeminario EP211
Sn H
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
Slide 31ElectroneumáticaSeminario EP211
Rasante Saliente
Formas de montaje
Slide 32ElectroneumáticaSeminario EP211
d
2d
d d 3 Sn
Distancias típicas:
Interferencias en el montaje
Slide 33ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC.
0 V
Sensor con contacto Normalmente Abierto
Salida
Simbología:
B1
Slide 34ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC.
0 V
Sensor con contacto Normalmente Cerrado
Salida
Simbología:
B1
Slide 35ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC.
0 V
Ambos contactos normalmente Abierto y normalmente Cerrado
Salida
Salida
Simbología:
B1
Slide 36ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC
0 V
Salida
0v
Tipo PNP
• La salida desconecta los 24v
• Conmutación Positiva
24v DC
Conexión del sensor
Slide 37ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC
0 V
Salida
24v DC
0v
Tipo NPN
• La salida desconecta los 0v.
• Conmutación Negativa
Conexión del sensor
Slide 38ElectroneumáticaSeminario EP211
Óptico - Reflectivo
Inductivo
Reed switch
Inductivo magnético
Capacitivo
Símbolo
Óptico – Barrera
Óptico – Retro-reflectivo
Sensores de proximidad
Slide 39ElectroneumáticaSeminario EP211
Rango de emisión
Luz roja (visible)= 660 nm
Infrarrojo = 880 nm
Sensor Óptico:
Slide 40ElectroneumáticaSeminario EP211
Transmisor Receptor
Sensor Óptico: de Barrera
Slide 41ElectroneumáticaSeminario EP211
Transmisor Receptor
Sensor Óptico: de Barrera
Slide 42ElectroneumáticaSeminario EP211
Material
Transmisor Receptor
Sensor Óptico: de Barrera
Slide 43ElectroneumáticaSeminario EP211
Transmisor Receptor
Sensor Óptico: de Barrera
Slide 44ElectroneumáticaSeminario EP211
Material
Distancia de sensado : hasta 30 metros con algunos dispositivos.
Puede detectar cualquier material. (Los transparentes son los más complicados)
Transmisor Receptor
Sensor Óptico: de Barrera
Slide 45ElectroneumáticaSeminario EP211
Reflector (prisma)
T
R
Transmisor /Receptor
Sensor Óptico: Retro reflectivo
Slide 46ElectroneumáticaSeminario EP211
Reflector (prisma)
Material
T
R
Transmisor /Receptor
Sensor Óptico: Retro reflectivo
Slide 47ElectroneumáticaSeminario EP211
Reflector (prisma)
T
R
Transmisor /Receptor
Sensor Óptico: Retro reflectivo
Slide 48ElectroneumáticaSeminario EP211
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.
T
R
Transmisor /Receptor
Material
Sensor Óptico: Retro reflectivo
Slide 49ElectroneumáticaSeminario EP211
Material
TRTransmisor /Receptor
Sensor Óptico: Reflectivo
Slide 50ElectroneumáticaSeminario EP211
TRTransmisor /Receptor
Sensor Óptico: Reflectivo
Slide 52ElectroneumáticaSeminario EP211
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.
T
R
Material
Transmisor /Receptor
Sensor Óptico: Reflectivo
Slide 53ElectroneumáticaSeminario EP211
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.
Slide 54ElectroneumáticaSeminario EP211
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.
Slide 55ElectroneumáticaSeminario EP211
Sensor Inductivo
Cable de conexión
LED indicador
Bobina resonante
Superficie activa
Campo magnético de alta frecuencia(300 to 800 kHz)
Slide 56ElectroneumáticaSeminario EP211
Sensor Inductivo
Sensor
Amplitud de
oscilación
Salida
de
Señal
ON
OFF
Material
Slide 57ElectroneumáticaSeminario EP211
Sensor Inductivo
ONOFF
Sensor
Amplitud de
oscilación
Salida
de
Señal
Material
Slide 58ElectroneumáticaSeminario EP211
Sensor Inductivo
ONOFF
Sensor
Amplitud de
oscilación
Salida
de
Señal
Material
Slide 59ElectroneumáticaSeminario EP211
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
Slide 60ElectroneumáticaSeminario EP211
Cápsula de vidrio con Nitrógeno
Contactos LED
Sensor Reed
Slide 61ElectroneumáticaSeminario EP211
24v
Sensor Reed
Slide 62ElectroneumáticaSeminario EP211
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
Slide 63ElectroneumáticaSeminario EP211
Cable de conexión
LED
Bobina resonante
Campo magnético de alta frecuencia
Sensor Magnético Inductivo
Slide 64ElectroneumáticaSeminario EP211
24v
Sensor Magnético Inductivo
Slide 65ElectroneumáticaSeminario EP211
La operación es Inductiva, pero sólo reacciona ante campos magnéticos.
Debe evitarse la interferencia con otros campos magnéticos.
Alta frecuencia de conmutación - 1kHz
Sensor Magnético Inductivo
Slide 66ElectroneumáticaSeminario EP211
Cable de conexión
Tornillo de ajuste
LED
Superficie activa
Electrodo activo
Electrodo de tierra
Campo eléctricoEl sensor reacciona ante un cambio en la capacitancia de su zona activa.
Sensor Capacitivo
Slide 67ElectroneumáticaSeminario EP211
Material
Sensor Capacitivo
Slide 68ElectroneumáticaSeminario EP211
Sensor Capacitivo
Slide 69ElectroneumáticaSeminario EP211
- 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
Slide 70ElectroneumáticaSeminario EP211
El sensor se ajusta para que no “vea” la pared del contenedor.
Sensor Capacitivo-Ajuste de sensibilidad
Slide 71ElectroneumáticaSeminario EP211
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
Slide 72ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC.
0 V
Salida
Inductivo
Capacitivo
Óptico
Magnético
Contacto NA
Contacto NC
Simbología de los Sensores
B1
Slide 73ElectroneumáticaSeminario EP211
+ 18 a 30 Volts DC.
0 V
Salida
Simbología del Sensor - Ejemplo
B1
Slide 74ElectroneumáticaSeminario EP211
Resumen de emisores de señal sin contacto
Slide 75ElectroneumáticaSeminario EP211
GRACIAS