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Ud.1
Automatismos industriales cableados
Índice del libro
Ud. 1 Automatismos industriales cableados
1. ¿Qué es un automatismo?
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
2.2. Funcionamiento del contactor
2.3. Contactores auxiliares o de mando
2.4. Relés auxiliares
2.5. Simbología
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
3.2. Elementos de señalización
4. Otros dispositivos utilizados en automatismos
4.1. El temporizador o relé temporizado
4.2. Relojes horarios
PRÁCTICA PROFESIONAL
•
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante interruptor
monopolar
EN RESUMEN
Índice del libro
EN RESUMEN
Ud.1
Índice de la unidad
1. ¿Qué es un automatismo?
Ud.1
Circuito capaz de realizar secuencias lógicas sin la intervención humana
Índice de la unidad
Ud.1
2. El contactor
Dispositivo electromagnético que puede ser controlado a distancia para abrir o
cerrar circuitos de potencia.
Su principal aplicación es controlar los circuitos de alimentación de todo tipo de
motores eléctricos pero también se utiliza para alimentar otro tipo de receptores,
resistencias, líneas de luminarias, etc.
Diferentes tipos de contactores
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
Ud.1
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Partes de un contactor
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Bobina
Ud.1
Es el órgano del contactor que puede ser controlado a distancia cuando se aplica
tensión a sus bornes.
Está formada por hilo esmaltado de pequeño diámetro y muchas espiras arrolladas
sobre un carrete de material aislante.
• Los bornes de la bobina están
etiquetados como A1 y A2.
• Se fabrican bobinas para diferentes
tensiones de trabajo (12,24, 48,
230V), tanto par corriente continua
como para corriente alterna.
• MUY IMPORTANTE: Comprobar la
tensión y tipo de corriente de la
bobina antes de conectarla a la red
eléctrica.
Bobina de un contactor
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Circuito magnético
Ud.5
El circuito magnético consta de dos partes:
culata y martillo:
•La culata es la parte fija y en ella se aloja la
bobina.
•El martillo es la parte móvil.
Ambas partes en reposo se encuentran
separadas (gracias al resorte) Cuando la
bobina se alimenta a la tensión adecuada, la
culata se imanta atrayendo al martillo hacia
ella.
Los contactores disponen de un elemento de
indicación mecánica que se hunde o cambia
de posición al activarse.
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Contactos eléctricos
Ud.1
Se pueden encontrar dos tipos de contactos:
•De fuerza: preparados para mayor poder de corte y controlan cargas de potencia.
•De mando: se utilizan para tareas auxiliares y de control.
Tipos de contactos de un contactor
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Contactos eléctricos
Ud.1
A la mayoria de contactores modernos se les pueden añadir cámaras de
contactos auxiliares.
Diferentes tipos de cámaras de contactos:
a) Cámara de cuatro contactos.
b) Cámara de dos contactos.
c) Cámara de contactos temporizados
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Contactos eléctricos
Ud.1
Acoplamiento de cámara de contactos auxiliares
Índice de la unidad
2. El contactor
2.1. Partes del contactor
Contactos eléctricos
Ud.1
Contactor con cámara auxiliar
Índice de la unidad
2. El contactor
2.2. Funcionamiento del contactor
Ud.1
Estado de las partes de un contactor
con la bobina excitada
Índice de la unidad
2. El contactor
2.2. Funcionamiento del contactor
Ud.1
Arranque de un motor trifásico mediante
un contactor mandado por un
interruptor monopolar
Índice de la unidad
Ud.1
2. El contactor
2.3. Contactores auxiliares o de mando
Contactores auxiliares o de mando son aquellos que no disponen de
contactos de potencia.
Se utilizan en circuitos de automatismos para operaciones de maniobra.
Contactores auxiliares o de mando
Índice de la unidad
2. El contactor
2.3. Contactores auxiliares o de mando
Ud.1
Figura 5.12.
Partes de un contactor o relé auxiliar
Índice de la unidad
Ud.1
2. El contactor
2.4. Relés auxiliares o de mando
•Funcionamiento idéntico al del contactor
pero
con
un
tamaño
mucho
más
reducido.
•Normalmente los contactos y la bobina
se encuentran alojados en un cabezal de
material transparente que se enchufa
sobre un zócalo donde se encuentran los
terminales de conexión.
•Permite sustituir un relé defectuoso sin
desconectar los cables.
Índice de la unidad
2. El contactor
2.5. Simbología
Ud.1
Índice de la unidad
Ud.1
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Sensores electromecánicos
Disponen de un elemento accionamiento que abre o
cierra uno o más contactos de tipo electromecánico.
Tipos de sensores electromecánicos
Índice de la unidad
Ud.1
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Sensores electromecánicos
La simbología se basa en los contactos abiertos o cerrados y
el tipo de accionamiento.
Representación simbólica de los captadores electromecánicos
Índice de la unidad
Ud.1
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Sensores electromecánicos
La mayoría de los fabricantes disponen de elementos
modulares que se ensamblan con facilidad dependiendo de
las necesidades del circuito.
Diferentes tipos de accionamientos manuales para la misma
cámara de contactos (SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Interruptores
Ud.1
Los
interruptores
son
elementos de accionamiento
manual
y
tienen
dos
posiciones. El cambio de una
a otra se produce actuando
sobre el elemento de mando.
Los interruptores llevan un
elemento de enclavamiento
mecánico,
que
permite
mantenerlos en esa posición
hasta que se interviene de
nuevo sobre el mando.
Figura 5.17.
Interruptor rotativo (SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Conmutadores
Ud.1
Los
conmutadores
son
elementos de accionamiento
manual y tienen dos o más
posiciones.
Permiten redireccionar la
señal por diferentes ramas del
circuito a través de un borne
común.
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Pulsadores
Ud.1
Los pulsadores son elementos de accionamiento
manual y permiten abrir o cerrar un circuito al
realizar presión sobre ellos.
Sus contactos vuelven a la posición de reposo por
medio de resorte cuando cesa la acción.
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Interruptores de posición
Ud.1
Los interruptores de
también
denominados finales de carrera, se
utilizan para detectar mediante
contacto físico, el final del recorrido
de un elemento móvil de una
máquina o dispositivo automático.
Permiten abrir o cerrar un circuito al
realizar presión sobre ellos. Sus
contactos vuelven a la posición de
reposo por medio de
resorte
cuando cesa la acción.
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Interruptores de posición
Ud.1
Cámara de contactos de
un Final de Carrera
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Interruptores de posición
Ud.5
Dependiendo de las necesidades de detección existen
numerosos tipos de cabezas d e accionamiento
intercambiables entre si para un mismo modelo de final de
carrera.
Interruptores de posición electromecánicos con
diferentes tipos de cabezas de accionamiento
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Interruptores de posición
Ud.1
Figura 5.23.
(TELEMECANIQUE)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Captadores o sensores de estado sólido (estáticos)
Ud.1
•Permiten detectar objetos sin contacto. También se les
conoce como detectores de proximidad.
•Su funcionamiento está basado en el disparo de un
circuito electrónico, que genera una señal de salida similar
a la de un contacto electromecánico.
•Según la tecnología usada para la detección se clasifican
en fotoeléctricos, inductivos, capacitivos y de ultrasonidos.
Contactos NA y NC
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Captadores o sensores de estado sólido (estáticos)
Ud.1
Algunos modelos se conectan directamente a los
actuadores y otros necesitan una unidad de accionamiento.
Conexión directa de sensor y conexión a través
de unidad de accionamiento
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Captadores o sensores de estado sólido (estáticos)
Ud.1
Ejemplo de aplicación de un
detector de proximidad para
controlar la rotura de broca en
una máquina herramienta
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Fotoeléctricos
Ud.1
Utilizan un rayo de luz visible o infrarrojos como elemento
de detección.
La barrera luminosa se establece entre una célula emisora
y otra receptora.
Pueden estar alojadas en la misma base o en bases
separadas.
Diferentes tipos de sensores
fotoeléctricos (SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Fotoeléctricos
Ud.1
a)Sensor fotoeléctrico de barrera.
b) Sensor fotoeléctrico réflex.
c) Sensor fotoeléctrico de
proximidad (TELEMECANIQUE)
Índice de la unidad
Ud.1
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Inductivos
•Son detectores de proximidad que detectan exclusivamente
objetos de material metálico.
•Su campo de acción es muy reducido, no superando los 60
mm en los modelos de mayores potencias.
Diferentes tipos de detectores inductivos (SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Capacitivos
Ud.1
Detectan objetos de cualquier
tipo,
conductores
y
no
conductores
como
metales,
minerales, madera, plástico,
vidrio, cartón cuero, cerámica,
fluidos, etc.
En cuanto a aspecto
físico y alcance son
similares
a
los
inductivos.
Diferentes tipos de detectores capacitivos
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
Ud.1
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Capacitivos
Ejemplo de aplicación para el
control de llenado y vaciado de
un depósito con detectores
capacitivos
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
De ultrasonidos
Ud.1
•Detectan objetos de cualquier tipo, sin contacto físico.
•También denominados sonar permiten ajustar manualmente
el campo de acción.
Alcances de un detector de ultrasonidos
(TELEMECANIQUE)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
De ultrasonidos
Ud.1
•Los hay de salida digital y salida analógica. Los primeros se
comportan como un contacto y los segundos son capaces de
medir con precisión la distancia a la que se encuentra un
objeto.
Detectores por ultrasonidos (SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Conexión de los sensores de proximidad
Ud.1
Según el tipo de conexionado los sensores de proximidad
pueden ser de dos hilos o 3 hilos:
•CONEXIÓN A DOS HILOS: Este tipo de conexión es similar
a la de los sensores electromecánicos. Es decir se conectan
en serie entre la carga y la red de alimentación.
Existen modelos para diferentes tensiones y tipos de
corriente.
Conexión a corriente continua, a corriente
alterna y conexión mixta (alterna o continua)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Conexión de los sensores de proximidad
Ud.1
La carga puede ser la bobina de un contactor o un relé de
tensión y tipo de corriente idéntica a la del propio detector.
Ejemplo de conexión de un sensor de dos hilos
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Conexión de los sensores de proximidad
Ud.1
•CONEXIÓN A TRES HILOS: Dispone de tres hilos de
conexión. Dos de ellos para su alimentación de una fuente
de corriente continua y el otro para la salida a la carga. En
función del tipo de conmutación los sensores a tres hilos
pueden ser PNP o NPN.
Tener en cuenta que la carga se conecta de modo diferente
en cada uno de ellos.
Esquemas de conexión de sensores PNP y NPN
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.1. Captadores o sensores
Conexión de los sensores de proximidad
Ud.1
Ejemplo de conexión de un sensor NPN de tres hilos
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.2. Elementos de señalización
Ud.1
Se utilizan para emitir señales de funcionamiento del automatismos y que
el operario debe atender.
Los estados que se suelen señalizar es: puesta en marcha de la máquina,
alarmas, disparos de relés y dispositivos de protección, etc.
Estos elementos pueden ser ópticos o acústicos.
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.2. Elementos de señalización
Pilotos y lámparas de cuadro
Ud.5
Son dispositivos de señalización luminosa de tamaño similar
al de los pulsadores. Diseñados para estar ubicados en las
puertas de cuadros o en bases de botoneras.
Pilotos de señalización (a) y lámpara de recambio (b)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.2. Elementos de señalización
Balizas y columnas señalizadoras
Ud.1
Están destinadas a aplicaciones
donde la distancia de visibilidad
es reducida.
Tienen forma de columna y están
pensadas para colocarse en la
parte superior de la maquinaria.
Algunas
columnas
además
disponen
de
señalización
acústica mediante un zumbador y
luces giratorias.
Balizas de señalización
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
3. Elementos de mando y señalización
3.2. Elementos de señalización
Señalización acústica
Ud.1
Son
dispositivos
de
basados en zumbadores,
timbres, sirenas, bocinas y
silbatos.
Se instalan para señalizar
situaciones
del
automatismo que requieren
atención inmediata del
operario.
Bocina
Índice de la unidad
4. Otros dispositivos utilizados en automatismos
4.1. El temporizador o relé temporizado
Ud.1
Temporizadores (SIEMENS AG)
Dispositivo electrónico que
permite realizar acciones
de
activación
y
desactivación después de
un tiempo.
Según su funcionamiento
pueden ser a la conexión
o a la desconexión.
Índice de la unidad
4. Otros dispositivos utilizados en automatismos
4.1. El temporizador o relé temporizado
Ud.1
Temporizador a la conexión o al trabajo: Cuando la bobina es
conectada a la alimentación, comienza el proceso de temporización.
Después del tiempo ajustado en el temporizador los contactos cambian de
posición.
Temporizador a la desconexión o al reposo: En el momento que se
alimenta la bobina y esta se activa los contactos cambiarán de estado
volviendo a su posición de reposo cuando haya transcurrido el tiempo
configurado.
Índice de la unidad
4. Otros dispositivos utilizados en automatismos
4.1. El temporizador o relé temporizado
Ud.1
Identificación de contacto en temporizador
Índice de la unidad
Ud.1
4. Otros dispositivos utilizados en automatismos
4.2. Relojes horarios
Reloj programable digital.
Reloj programable
Son dispositivos que permiten
realizar acciones de apertura y
cierre de un circuito eléctrico, en
un momento determinado de un
periodo horario (día, semana,
año,…)
analógico
(SIEMENS AG)
Índice de la unidad
Ud.1
PRÁCTICA PROFESIONAL
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante
interruptor monopolar
Figura 5.51.
Conexión del conjunto
Índice de la unidad
Ud.1
PRÁCTICA PROFESIONAL
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante
interruptor monopolar
Esquema de conexión
Índice de la unidad
Ud.1
PRÁCTICA PROFESIONAL
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante
interruptor monopolar
Figura 5.53.
Situación de los elementos en el panel de pruebas
Índice de la unidad
Ud.1
PRÁCTICA PROFESIONAL
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante
interruptor monopolar
Figura 5.54.
Cableado
Índice de la unidad
Ud.1
PRÁCTICA PROFESIONAL
Arranque de un motor trifásico con contactor mandado mediante
interruptor monopolar
Figura 5.55.
Conexión del motor
Índice de la unidad
Índice del libro