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  • Telecontrol y automatismos. IES Consaburum- Consuegra

    Automatizacin Industrial

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    Introduccin

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    Definiciones Actuador: es aquel elemento que puede provocar

    un efecto controlado sobre un proceso.

    Segn la fuente de energa:

    Elctricos: energa elctrica Neumticos: aire comprimido Hidrulicos: lquido (aceite)

    Automatizacin Industrial UC3M Dep. de Ing. de Sistemas y Automtica

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    Motores elctricos Convierte energa elctrica en mecnica

    Dos partes: Estator: parte fija Rotor: parte mvil

    Tipos de motores ms utilizados industrialmente: Corriente Corriente

    continuaalterna asncrono

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    Motores de corriente continua Motor de corriente continua: Convierte energa elctrica continua en mecnica,

    generalmente giro.

    Ventajas:

    Fcil control de posicin, par y velocidad.

    Posibilidad de regular la velocidad desde vaco a plena carga.La velocidad depende de la tensin de alimentacin.

    Inconvenientes: Conmutacin electromecnica (colector)

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    Motor de corriente alterna asncronos Motor de corriente alterna: Convierte energa elctrica alterna en mecnica,

    generalmente giro.Su velocidad viene determinada por la frecuencia de la tensin de la redelctrica a la que est conectado y por el nmero de pares de polos del motor.

    Ventajas:

    PrecioRobustez

    Desventajas: Para controlar posicin y velocidad es necesario un variador electrnico

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    Control de motores Variador de velocidad: Dispositivo electrnico empleado para

    controlar la velocidad y posicin de un motor.

    Hacen de preactuadores

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    Motores paso a paso Motor con 2 bobinas que nos permite posicionamientos exactosmediante una alimentacin programada

    Muy utilizados en mquinas de control numrico e impresoras

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    Servomotor

    Automatizacin Industrial Pequeo servomotorServomotor industrial

    Un servomotor (tambin llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corrientecontinua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro de su rango de operacin,y mantenerse estable en dicha posicin. Un servomotor es un motor elctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como enposicin.

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    Introduccin Trasforma la presin de un f luido en movimiento mecnico Fluido: habitualmente aceite

    Ventajas: Fuerzas/pares elevados Controlable en posicin Rapidez y precisin en la respuesta

    Inconvenientes: Fugas Instalaciones complejas Precisa circuito de retorno Mantenimiento complejo

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    Principales actuadores (I) Cilindros hidrulicos:

    Desplazamiento lineal.Simple efecto: utiliza fuerza hidrulica para empujary una fuerzaexterna, diferente, para contraer .Doble efecto: se emplea la fuerza hidrulica para efectuarambasacciones.

    P

    Aeav.

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    F

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    Principales actuadores (II) Motores hidrulicos: Realizan un trabajo mecnicoen forma de movimiento giratorio. Se emplean sobre todo porque entregan un par muy grande a

    velocidades de giro pequeas, en comparacin con los motoreselctricos.

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    Actuadores neumticos. Introduccin Trasforman la presin de un f luido en movimiento mecnico Fluido: aire

    Ventajas: El aire es abundante y barato Se transforma y almacena fcilmente Es limpio No inflamable

    Inconvenientes: Difcil de controlar en posicin Fuerzas/pares no muy grandes

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    Elementos de un sistema neumtico

    Aire atmsferaCompresor

    Acondicionador

    Almacenamientoy distribucin

    Vlvulas(preactuadores)

    Actuadores Mquina

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    Compresor Principales especificaciones Presin Caudal

    Principales tipos de compresores mbolo Centrfugos

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    Compresores de mbolo

    Compresores monoetapa y multietapaSuelen ser muy ruidosos

    Presiones mximas

    Compresores de una etapa (hasta 10 bar)Compresoresde 2 etapas (hasta 50 bar)Compresoresde 3 etapas (hasta 250 bar)

    Normalmente no se alcanzan las presionesmximas (Ej. Compresorde 2 etapas para msde 6/8 bar)

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    Compresores centrfugos Utilizan

    fluidoun eje con palas o labes para impulsar y comprimir el

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    Acondicionamiento

    El aire a la salida del compresor esta sucio, a alta temperaturay con exceso de humedad

    Tratamientos Filtrado. Filtros de aire para la eliminacin

    aceite, etcSecado. Condensadores de agua y aceiteRefrigeradoRegulacin de la presin

    de polvo,

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    Almacenamiento Se usan depsitos de aire comprimido para: Almacenar aire comprimido Compensar las f luctuaciones de produccin y consumo

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    Distribucin Circuito primario de gran

    caudal Conduccionessecundarias de

    menorcaudal Pendientes reducidas para

    facilitar la evacuacin de aguacondensada Acumuladores intermedios Purgadores Tomas para dispositivos

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    Elementos neumticos finales Vlvulas (preactuadores) Cilindros (desplazamiento) Motores (giro) Elementos auxiliares

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    Vlvulas: representacin y nomenclatura

    DIN 24300

    P = Alimentacin de aire comprimidoA,B,C = Salidas de trabajoR,S,T = Escape de aireX,Y,Z = Conexin de mando

    CETOP

    123

    = Alimentacin de aire comprimidoy 4 = Salidas de trabajoy 5 = Escape de aire

    12 y 14 = Conexin de mando

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    Vlvulas: tipos ms empleados y denominacin

    2/2 3/2

    5/24/2

    5/3

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    Elementos de mando de vlvulas

    Rodillo abatiblepalpador

    pedal

    presin rodillo

    magntico piloto aire

    bobina con piloto de airemuelle

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    Cilindros Cilindro de simple efecto

    Cilindro de doble efecto

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    Mando de cilindros

    Cilindros de simple efecto

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    Mando de cilindros

    Cilindros de doble efecto

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    Elementos auxiliares

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    Elementos auxiliares

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    Motores Transforman la presin del aire en giro

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    Otros usos de la neumtica Lgica (control) Sensores

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    Lgica neumtica Control Ej. Lgica neumtica AND

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    Sensores neumticos

    Sensores. Ej. Fin de carrera

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    Ejemplo

    En este ejemplo, los sensores y la parte de control se hace totalmente con neumtica. Las vlvulas a0, a1, b0 ,b1 y c1 se usan como detectores de finales de carrera de los cilindros. La vlvula m1 con mando manual se usa para iniciar un ciclo de trabajo de la maquina.

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