Es importante la selección de un buen equipo para el desarrollo de algún proyecto, en este capítulo se mostrara de manera breve como seleccionar algunos de los equipos y materiales más usados en proyectos de automatización, en base en software disponibles para la selección de equipo que nos dan un panorama certero del equipo a utilizar , en base a cálculos , esto un poco mas tardado que el uso de software pero también muy recurrido por los diseñadores, y por supuesto en base a recomendaciones basadas en textos , manuales y paginas especializadas en el tema.

1. 1

2. 2
CAPITULO 2 SELECCIÓN DE EQUIPO PARA LA
AUTOMATIZACIÓN
2.1 Introducción
Como se mostro en el capitulo número uno, es importante la selección de
un buen equipo para el desarrollo de algún proyecto, en este capítulo se
mostrara de manera breve como seleccionar algunos de los equipos y
materiales más usados en proyectos de automatización, en base en software
disponibles para la selección de equipo que nos dan un panorama certero del
equipo a utilizar , en base a cálculos , esto un poco mas tardado que el uso de
software pero también muy recurrido por los diseñadores, y por supuesto en
base a recomendaciones basadas en textos , manuales y paginas
especializadas en el tema.
2.2 Selección De Actuadores
En la mayoría de los automatismos hay actuadores o también llamados
pistones, para la sección del mismo existen varios parámetros como son:
 Tiempo de posicionamiento esperado.
 La longitud de carrera requerida.

3. 3
 Angulo en la instalación.
 Presión de abastecimiento de aire.
 Longitud del tubo flexible ( mangueras para conexión de válvulas ,
pistones y distribuidores de aire en el caso neumático y electroneumatico)
 Masa en movimiento del pistón
 Fuerza de fricción
 Fuerza de impacto adicional
La compañía FESTO en su página de internet ofrece un una variedad de
software incluyendo uno online para la selección del pistón de acuerdo a los
parámetros anteriores, incluso en el software se puede obtener de una vez un
listado a parte del pistón como:
 Válvula recomendada a usar.
 Manguera recomendada
 Amortiguador
 Válvulas de estrangulación
 Racor
 Silenciadores.
Al iniciar este software aparece una pantalla como la mostrada en la
figura 2.1 donde se coloca los parámetros vitales para una selección del pistón,
cabe destacar que al iniciar este programa se nos advierte que solo es un
programa basado en lo que nosotros pongamos de datos y es una aproximación,
así que la compañía no es responsable si el proyecto no sale como se espera.

4. 4
Figura 2.1 Colocación de los parámetros del sistema.
Posteriormente se nos da una lista de los pistones que FESTO nos
propone para nuestro proyecto. Como se nos muestra en la figura 2.2
Figura 2.2 Listado de pistones propuestos.

5. 5
Para ello se debe de seleccionar uno de ellos para el proyecto, una vez
hecho esto aparece la selección que si se requiere amortiguadores como se
muestra en la figura 2.3 y se pasa a la simulación donde se presentan dos
graficas, una con datos de recorrido-tiempo y velocidad y la otra con presión,
aceleración tiempo. Como se muestra en la figura 2.4
Figura 2.3 Selección del amortiguador.

6. 6
Figura 2.4 Simulación.
Ya para finalizar se hace un listado de el pistón a usar y su válvula así
como demás equipo que concuerda con las especificaciones al inicio del
software, en la siguiente figura 2.5 es un ejemplo de el resultado que nos arroja
este software de FESTO.

7. 7
Figura 2.5 Resultado de la selección del programa.
En resumen el programa de FESTO es muy útil para la selección de
equipo en base a las especificaciones propias del proyecto y podemos ver en el
siguiente esquema los pasos a seguir a manera de resumen. Como se muestra
en la figura 2.6
Figura 2.6 Pasos para el uso de software para selección de equipo
Otra manera de elegir un buen actuador es por medio de tablas y graficas
donde el primer parámetro recomendado es saber la carrera máxima de nuestro
actuador de acuerdo a los siguientes parámetros.
especificacion de tiempo de posicionamiento
especificacion de masa y fuerza opuesta de nuestro
actuador , y posicion del mismo
seleccion de un modelo de la lista proporcinada
seleccion de un amortiguador adecuado parta nuestro
sistema
leer listado de piezas sugeridas para el actuador (
valvula,tuberia,silenciador etc.)

8. 8
1. tipo de montaje.
2. varilla de diámetro.
3. Varilla de conexión final.
Y la carga admisible se obtiene en la ecuación 2.1 mostrada a
continuación.
Ecuación 2.1 Carga admisible de pandeo
Donde en la ecuación anterior las literales son:
BL = admisible de carga de pandeo (N)
E = módulo de Young de elasticidad (N/mm2)
J = momento de inercia (mm4)
I = longitud de pandeo = Carrera (mm)
M = multiplicador de carrera (ver tabla 1.1 para ver su valor de acuerdo al
montaje)
S = Factor de seguridad (mínimo recomendado de 5)
Tabla 2.1 Multiplicador de la ecuación 1.1 de acuerdo con el montaje.

9. 9
La salida de fuerza necesaria se calcula de acuerdo con la ecuación 2.2
mostrada a continuación, donde el factor de potencia se calcula como en la tabla
2.2 , también podemos calcular la fuerza de salida con la tablas 2.3 y 2.4.
𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 ∗ 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 (𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑟𝑠)
Ecuación 2.2 Calculo de salida de fuerza.
Tabla 2.2 Factor de potencia del pistón.

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Tablas 2.3 y 2.4 Calculo con graficas de la salida de fuerza del piston.

11. 11
El consumo de aire es otro factor importante en la selección de nuestros
actuadores la forma de calcularlo puede ser con el software de FESTO,
denominado o con las formulas presentadas en la ecuación 2.3, cabe destacar
que esta ecuación es solo para un ciclo completo, ósea que el pistón se extendió
y comprimió una vez.
Ecuación 2.3 Calculo de consumo de aire del actuador.
Donde en la ecuación anterior se tienen las siguientes variables.
Q = Volumen de aire por cm de carrera (L)
D = pistón o diámetro de la varilla del pistón (mm)
h = carrera (mm)
p = Presión de trabajo (bar)
d = diámetro del vástago (mm)
O bien con la ayuda de la figura 2.7 que es una tabla para el cálculo del
consumo de aire.

12. 12
Figura 2.7 Tabla de consumo de aire.
En el capitulo número dos de nuestro proyecto se muestra otro proveedor
con un software similar que también es usado para la selección de equipo.
2.2.1 Pasos a seguir para selección de actuadores base a cálculos.
PASO NÚMERO 1: Calculo el diámetro del tubo del cilindro

13. 13
Dentro de este primer punto se tiene otros tres incisos de pasos a seguir.
El primero es determinar el factor de carga en función de la aplicación requerida
como y para ello tenemos que puede ser:
a) Aplicaciones estáticas
b) Aplicaciones dinámicas
En la tabla 2.5, podemos observar la variación del factor de carga de
acuerdo al funcionamiento requerido.
Tabla 2.5 Factor de carga del cilindro.
Después, se tiene que determinar la presión de funcionamiento y
determinar la dirección en la que se aplicara la fuerza del cilindro. En la figura
2.8 se puede apreciar una grafica usada para la obtención de la fuerza del
cilindro basada en el peso de la carga y presión de trabajo.

14. 14
Figura 2.8 Fuerza del cilindro en el contracción y extracción
Cuando se suministra un tope externo para absorber el impacto,
seleccione un tope con suficiente capacidad de amortiguación. También si es
una parada del embolo con el cilindro sin tope se tiene que tener en cuenta lo
mencionado en la tabla 2.6 que se muestra a continuación.
PASO NÚMERO 2.- Tenga en cuenta los impactos al final de la carrera
Calculo el diámetro del tubo del cilindro

15. 15
Tabla 2.6 Selección del amortiguamiento adecuado
Tipo Caracteristica
Amortiguación elástica El uretano se usa para prevenir el contacto de
los metales entre el embolo y la cubierta.
Amortiguación neumática El aire en el lado de escape se comprime poco
antes del final de carrera y su fuerza de
reacción absorbe energía cinética de la carga,
permitiendo que el embolo se pare
suavemente.
Si se aplican cargas laterales al vástago se tiene que ver las gráficas de
las figuras 2.9 y 2.10
PASO NÚMERO 3.- Los aspectos indicados más abajo pueden tener
que tomarse en cuenta dependiendo de cómo se utilice el cilindro.

16. 16
Figura 2.9-2.10 Cargas laterales de un cilindro.
Al utilizar un cilindro con una carrera relativamente alta, si una fuerza de
pandeo actuara en el vástago o tubo de cilindro, después se comprueba en la
tabla 2.7 si la carrera o la presión de trabajo se encuentran dentro de un rango
seguro.
En las gráficas anteriores de la figura 1.x, la zona que no excede la línea
continua en negrita representa la carga lateral admisible con respecto al cilindro
de una longitud de carrera determinada. En el gráfico, el rango de la línea
discontinua muestra que el límite máximo de carrera larga se ha excedido. En
esta zona, como norma general, haga funcionar el cilindro mediante una guía
que siga el sentido del movimiento.
Considerando que la fuerza generada por el cilindro actúa como una
fuerza de pandeo en el vástago y en el tubo del cilindro, la tabla inferior indica en
centímetros la carrera máxima que se puede utilizar y que se ha calculado
previamente. Por consiguiente, es posible hallar la carrera máxima que puede

17. 17
usarse con cada tamaño de cilindro de acuerdo con la relación entre el nivel de
la presión de trabajo y el tipo de montaje del cilindro, independientemente del
factor de carga. Incluso bajo una carga ligera, si el vástago se ha parado con un
tope externo en el lado de extensión del cilindro, la fuerza máxima generada por
el cilindro actuará en el propio cilindro.
Tabla 2.7 Información de pistones

18. 18
.
Para calcular el consumo de aire se tiene que observar las gráficas de las
figura 2.11 y para calcular el volumen la figura 2.12 es la que se utiliza.
PASO. 4.- Calculo del consumo de aire del cilindro y el volumen de
aire requerido

19. 19
Figura 2.11 Consumo de aire del tubo o tubería de acero (IZQ.)
Volumen de aire requeridodel cilindro y del conexionado (DER.)

20. 20
Figura 2.12 Consumo de aire del cilindro
2.2.2 Actuadores Intor Neumática
2.2.2.1 Cilindro tipo CF

21. 21
El cilindro de este tipo de la marca Intor Neumática son cilindros robustos
y versátiles, ya que son compactos, permiten un importante ahorro de espacio
en el montaje, y son reparables, construidos.
• según normas ISO 6431 y VDMA 24562 Standard.
• Disponible en distintos modelos, Doble Vástago,
Doble Efecto, amplia variedad de accesorios que permite encontrar una
solución para cada montaje.
Sensores montados en las ranuras, esta disposición permite que los sensores
queden protegidos a los golpes. En la figura 2.13 podemos ver este tipo de
pistones, que como vemos son los de carcasa cuadrada.
Figura 2.13 Pistón del tipo CF de la marca intor neumática.
Sus especificaciones las observamos en la tabla 1.5 mostrada a
continuación.
Tabla 2.8 Especificación del cilindro tipo CF

22. 22
Elemento Especificación
Cabezales y
Pistón
Construidos en aleación de aluminio inyectada.
Cilindro Construido en Aluminio perfilado
Vástago Acero carbono Cromado duro, a pedido inoxidable
Amortiguación fin
de carrera
Neumático, regulable.
Guarniciones En nitrilo
Diseño Compacto, Estético y Moderno
Carreras A pedido
A continuación se muestra una vista de explosión de este modelo, donde
se aprecia todas sus partes que lo componen, 2.14 Y en la tabla 2.9
observamos otras de sus especificaciones, como son el fluido de trabajo y la
presión admisible.

23. 23
Figura 2.14 Vista de explosión del pistón CF de intor.
Tabla 2.9 Otras características.
CARACTERÍSTICA
FLUIDOS ADMITIDOS Aire comprimido filtrado y lubricado
Presión de trabajo Hasta 9-9 Kgf / cm2
En la siguiente figura 2.15 podemos observar que este modelo como
todos tienen una nomenclatura que es óptima para pedir el actuador.

24. 24
Figura 2.15 Nomenclatura del pistón CF de intor.
Si queremos ver los esquemas de medidas de este pistón se pueden
apreciar en la figura 2.16.
Figura 2.16 Dimensionamiento de el pistón CF de intor

25. 25
2.2.2.2 Varios Cilindros de INTOR neumática.
De la tabla 2.11 a la 2.14 se muestran algunos pistones de interés de el
fabricante INTOR neumática que van desde robustos hasta los pistones
miniatura.
Tabla 2.11 Pistón CS
TIPO CS
DESCRIPCIÓN Cilindros neumáticos, robustos, versátiles, compacto,
permite un importante ahorro de espacio en el montaje,
reparables..
Disponible en distintos modelos, Doble Vástago,
Doble Efecto, amplia variedad de accesorios que permite
encontrar una solución
para cada montaje.
CARACTERÍSTICA
S
Cabezales y Pistón: Construidos en aleación de aluminio
fundida.
Cilindro: Construido en Tubo de Aluminio
Vástago: Acero carbono Cromado duro, a pedido
inoxidable
Amortiguación fin de carrera: Neumático, regulable.

26. 26
Guarniciones: En nitrilo.
Diseño: Compacto y Estético
Carreras: A pedido.
ESPECIFICACIONE
S
Aire comprimido filtrado y lubricado.
Hasta 9-9 Kgf / cm2
FIGURA
NOMENCLATURA
Tabla 2.12 Cilindro tipo MLX
TIPO MLX

27. 27
DESCRIPCIÓN Mini cilindros nemáticos, robustos, versátiles,
reparables,
construidos según normas ISO 6432. Disponible en
distintos modelos, Oscilantes, Cola Lisa, Doble
Vástago, Doble Vástago Agujereado, Doble Efecto,
Simple Efecto.
Vástago en Acero Carbono Cromado Duro, Tubo de
Latón
CARACTERÍSTICAS Cabezales y Pistón: Construidos en aleación de
aluminio.
Cilindro: Construidos en latón.
Vástago: Acero carbono Cromado duro. (A pedido
Acero Inoxidable)
Amortiguación fin de carrera: Mecánico.
Guarniciones: En nitrilo.
Estéticos: Cilindro niquelado, cabezales aluminio
color negro.
ESPECIFICACIONES Aire comprimido filtrado y lubricado.
Hasta 9-9 Kgf / cm2

28. 28
FIGURA
NOMENCLATURA
Tabla 2.13 Mini cilindro ISO 6432
TIPO ISO 6432
DESCRIPCIÓN Mini cilindros neumáticos, versátiles, construidos
según normas ISO 6432.
Disponible en distintos modelos, Oscilantes, Cola Lisa,
Doble Vástago,
Doble Vástago Agujereado, Doble Efecto, Simple
Efecto. Vástago en Acero
Carbono Cromado Duro, Tubo Acero Inoxidable.
CARACTERÍSTICAS Cabezales y Pistón: Construidos en aleación de
aluminio.

29. 29
Cilindro: de Acero Inoxidable.
Vástago: Acero carbono Cromado duro. (A pedido
Acero Inoxidable)
Amortiguación fin de carrera: Mecánico o Neumático
Guarniciones: En nitrilo.
ESPECIFICACIONES Aire comprimido filtrado y lubricado.
Hasta 9-9 Kgf / cm2
FIGURA
NOMENCLATURA
Tabla 2.14 Tipo MC

30. 30
TIPO MC
DESCRIPCIÓN
CARACTERÍSTICAS Cuerpo y Pistón: Construidos en latón niquelado
Resorte y Vástago: Construido en acero inoxidable
Guarniciones: En nitrilo.
Tuercas de Montaje: Construida en latón niquelado,
cantidad 2
ESPECIFICACIONES Aire comprimido filtrado y lubricado.
Hasta 9-9 Kgf / cm2
FIGURA y
numenclatura

31. 31
2.2.3 Comparativa de pitones FESTO
A continuación en la tabla 2.15 podemos ver una tabla con los cilindros
estándar que FESTO tiene disponibles.
Tabla 2.15 Selección de pistones estándar FESTO
Pistón Función Diámetro
(mm)
Fuerza (N)
Carrera P PPV Detección Norma
aplicable
Cilindro
normalizado
DSBF
Doble
efecto
32..
100
483…
4712
10…
2000
- + + ISO 15552
Clean Design
Mayor
resistencia a
la corrosión
Opcional:
sello
mecánico
Cilindro
normalizado
De
doble
32…
100
2…
2000
- + + _ ISO 15552
_ Cilindro
normalizado
económico,

32. 32
DNCB efecto 483…
4712
sin
variantes
_ Ranura
perfilada para
detectores de
proximidad y
conexiones de
aire en el
mismo lado
_ Ningún
detector de
proximidad
sobresale
_ Amplia gama
de accesorios
Cilindro
normalizado
DNC
Doble
efecto
32…
125
483…
7363
10…
2000
0 + 0 _ ISO 15552
_ Amplia gama
de variantes
_ Ranura
perfilada en
tres lados
_ Ningún
detector de
proximidad
sobresale
_ Amplia gama
de accesorios
Opciones
ampliadas
Cilindros
normalizados
DNG
… 320
483..
48250
10…
200032
- + + _ ISO 15552
(ISO 6431,
VDMA 24562)
_ Ejecución
robusta con
tirantes
_ Fijación de
los detectores

33. 33
de
proximidad
mediante el
conjunto
_ Amplia gama
de accesorios
Cilindro compacto
CDC, Clean Design
De doble
efecto
20 ... 80
141 ...
3.016
1 … 500 + - + _ ISO 15552
_ Diseño fácil
de limpiar
_ Mayor
resistencia a
la corrosión
_ Detección de
posiciones
integrada o
adaptada a
elegir
Cilindros normalizados
DSN/ESN
De doble
efecto
8 … 25 1 … 500 + + - ISO 6432
_ Fuerza de
arranque
pequeña para
reacciones
rápidas
_ Gran
rendimiento y
larga vida útil
de simple
efecto
30 ... 295 1 …50
Cilindros redondos
DSEU, ESEU
De doble
efecto
8 … 63 10 … 320 + - + _ Diseño
compacto
_ Para la
detección de
posiciones sin
contacto
_ Montaje
versátil
mediante
diversas
culatas
de simple
efecto
30 …
1.870

34. 34
Cilindro micro EG
De
simple
efecto
2,5 … 25
68 … 215
1 … 80 + - -
_ Robusto
_ Mínimos
rozamientos
de adherencia
y
de fricción
_ Gran
rendimiento
Cilindro de acero
inoxidable CRDSNU na 12 … 25
68 …295
10 … 500 + - +
_ ISO 6432
_ Amplia gama
de accesorios
2.3 SelecciónDe Válvulas
2.3.1 Consideraciones en válvulas en general
Como se dijo en la sección anterior también las válvulas son propuestas
por los software usados para selección de equipo de FESTO y cmc, que son de
buen uso para elegir la buena electroválvula pero a continuación se les presenta
una serie de pasos para su selección, debemos, por tanto, seguir una lógica
secuencia de parámetros a tener en cuenta ante una elección.

35. 35
Estos parámetros se selección que se mencionaran a continuación están
influenciados por factores ajenos al aspecto técnico tales como:
 Disponibilidad del producto
 Logística
 Economía
 Tendencias en planta
 Mantenimiento
 Otros de similar naturaleza que deben de influir también en la justa
elección del producto.
La primera base de elección estar basada en la función de la válvula o
equipo debe de realizar en la planta para ello distinguiremos las siguientes
funciones mostradas en la tabla 2.16
Tabla 2.16 Funciones en planta de la válvula.
Función
Aislamiento Deseamos interrumpir el flujo de la línea en de forma total y
cuando sea preciso.
PASO 1.- Elección del tipo de válvula de acuerdo a su función

36. 36
Retención Necesitamos impedir que el flujo no retroceda hacia la
zona presurizada cuando esta decrece o desaparece.
Regulación Queremos modificar el flujo en cuanto a cantidad,
desviarlo, mezclarlo o accionarlo de forma automática
Seguridad Necesitamos proteger equipos y personal contra la sobre
presión.
El siguiente factor es determinar el rating o presión nominal de diseño de
la válvula, este factor está determinado por los datos de proceso en planta,
fundamentalmente por la intersección entre presión de trabajo efectiva y
temperatura de trabajo efectiva. Existen unas presiones de diseño o rating de
fabricación estándar sobre los que especificar, estos difieren entre las normas
DIN o ANSI, los más comunes se representan.
Estas clases de presión nominal no deben de tomarse más que como una
selección de la válvula en función de la curva de intersección entre la presión y
PASO 2.- Determinación de la presión nominal

37. 37
la temperatura máxima del proceso. Se debe de considerar siempre que la
presión máxima decrece con el aumento de la temperatura y viceversa.
En función de la presión y temperatura así como la compatibilidad
química y de resistencia a la corrosión y erosión de los fluidos, debemos de
escoger los materiales constructivos de las diversas partes de la válvula.
Desde el punto de vista de selección de materiales de una válvula
debemos de considerar siempre lo planteado en la tabla 2.17
Tabla 2.17 Consideraciones de elección de un material constructivo.
Consideraciones
1.- cuerpo retenedor de presión, parte húmeda en contacto con el fluido.
2.- partes blandas y empaques
3.- tornillería de unión y recubrimientos exteriores.
Sobre el cuerpo observaremos que el material disponible sea compatible
con el fluido en términos de compatibilidad química. No solamente
observaremos esta compatibilidad sino también otros factores encaminados a la
abrasión (velocidad en línea o naturaleza del fluido), en estos casos podemos
PASO 3.- Determinación de materiales constructivos

38. 38
seleccionar un revestimiento interno que manteniendo el material metálico base
impida el contacto entre el flujo y este (por ejemplo: revestimiento de caucho
natural blando en casos de fluidos “slurries” en minería).
Para determinar el material de empaques o sellado internos y externos
será determinante la temperatura y la compatibilidad del material de sellado con
el fluido. En este caso hay que observar los límites de temperatura
recomendados por los fabricantes de las juntas y empaques. (Por ejemplo: no
superar los 90ºc en el caso de nbr). el sellado de la válvula es fundamental,
distinguimos dos tipos de sello: sellado al órgano de cierre (interno) y sellado
atmosférico (externo).
Finalmente, aunque de menor importancia, observaremos el material de
unión de las partes, entendiendo estos como la tornillería y los recubrimientos de
pintura exteriores. Este factor es de importancia a los únicos efectos de la
corrosión ambiental en planta. (Por ejemplo: ambiente salino, corrosivo…etc.).
Las válvulas pueden ser accionadas de diversas formas:
 manualmente
 auto accionadas por el propio fluido
 accionadas por actuadores externos
PASÓ 4.- selección del accionamiento

39. 39
La selección del tipo de accionamiento está condicionada por las
necesidades en planta; por ejemplo accesibilidad a la válvula, frecuencia de
operación, disponibilidad de energía auxiliar, economía, grado de exactitud
requerido en la operación.
2.3.2 Fabricantes de Válvulas
2.3.2.1 Comparativa de válvulas de vías FESTO
Así como en la sección 2.2.2.2 del presente trabajo de investigación, aquí
se presenta una tabla (tabla 2.18) comparativa de las válvulas más comunes de
FESTO (válvulas de vías especificas).
Tabla 2.18 Comparativa de válvulas de vías especificas FESTO.
Tipo Funció
n
Accionam
.
Anch
o
(mm)
Cauda
l
(l/min)
Conexió
n
neumat.
Tenció
n
Desc.
Electroválvula VUVG 5/2, 5/3,
2x3/2
Eléctrico 10, 14 100,
220,
380,
750
M3, M5,
M7, G1/8
M3, M5,
M7,
G1/8
Footprint
_ Sistema de
cartucho
_ De fácil
instalación
_ Placa
adaptadore

40. 40
electrónica
_ CTEU
Electroválvula VMPA 2/2
2x3/2
5/2
5/3
Eléctrico 10, 20 230 ...
360
M7, QS-
4,
QS-6
24 V CC _ Válvula para
placa base
_ Conector
central M8
_ Indicación
del estado
de señal con
LED
_ Reducción
integrada de
la corriente
Válvula Midi 3/2
5/2
5/3
Eléctrico
Neumático
18 200 ...
700
G1/8, 5
mm
24 V
CC,
110,
230 V
CA
_ Válvula semi
en-línea
_ Válvula para
placa base
_ Placas base
_ Listones
distribuidores
_ Placas de
enlace para
montaje en
batería
Electroválvula
Compact
Performance CPE
3/2
5/2
5/3
Eléctrico 10 …
24
180 ...
3.200
M5, M7,
G1/8,
G1/4,
G3/8
Boquilla
de
conexión
4, 6, 8,
10,
24 V CC
110,
230 V
CA
_ Válvulas en-
línea
_ Placas de
alimentación
de 2 a 10
_ Placas de
enlace

41. 41
SmartCubic
CPASC1/CPPSC1
2x3/2
5/2
5/3
Eléctrico 10 150 …
220
M5, QS-
3,
QS-4
Boquilla
de
conexión
3, 4 mm
24 V CC Válvula semi
en-línea
_ Válvula para
placa base
_
Accionamient
o manual
auxiliar e
indicación del
estado de
señal con
LED
_ Placas base
Válvula neumática
Tiger
Classic
3/2
5/2
Eléctrico
Neumático
26 ...
68
500 …
7.500
G1/8,
G1/4,
G1/2,
G3/4
12, 24,
42,
48 V
CC,
24, 42,
48,
110,
230,
240 V
CA
_ Válvula en-
línea
_ Listones
distribuidores
_ Con aire de
pilotaje
interno o
externo
2.4 SelecciónDe El Control Lógico Programable.
La siguiente cosa en pensar al seleccionar nuestro equipo de control es
el tipo de PLC que se va a utilizar, como se muestra en la figura 2.18, se

42. 42
muestra la diferencia entre los contactos, temporizadores y el PLC de acuerdo a
su funcionalidad y su precio.
Figura 2.18 Funcionalidad del PLC.
Los autómatas programables como sabemos son maquinas eléctricas
diseñadas para trabajar en un entorno industrial hostil. Los problemas del
ambiente físico y mecánico son:
 Las vibraciones y choques (afectan a contactos y soldaduras).
 Humedad mayor al 80 % (acelera la corrosión por la condensación).
 Humedad menor al 35 % (potenciales eléctricos)
 Temperatura elevada o baja ( afecta a la electrónica)
La solución para el listado anterior de las limitantes de los autómatas
programables del ambiente físico y mecánico es el aislamiento y estabilización
térmica y de humedad. Otro problema es la denominada polución química donde
los gases corrosivos, vapores de hidrocarburos, el polvo metálico ocasionan
corrosiones en circuitos, potenciales, cortos circuitos, y la solución de ello es el
aislamiento en cajas estancas y barnizado de circuitos impresos.

43. 43
Se puede escoger un PLC por medio de criterios cuantitativos donde para
elegir nuestro PLC se toman en cuenta los siguientes puntos como se muestra
en la figura 2.19.
 Características de entradas y salidas
 Módulos funcionales
 Capacidad de entradas y salidas
 Ciclos de ejecución
 Tipos de periféricos
 Comunicación del PLC
 Conjunto de instrucciones
 Memoria del programa.

44. 44
Figura 2.19 Parámetros cuantitativos para selección de PLC.
Pero los criterios más importantes son la selección del PLC con criterios
cualitativos que son de hecho loS más importantes para la selección de los
mismos. y son los siguientes mostrados en la tabla 2.18
Tabla 2.18 Criterios de selección de un PLC (criterios cualitativos).
Criterios cualitativos para la selección de un PLC

45. 45
Ayudas al desarrollo de programas
Fiabilidad del producto
Servicios del suministro
Normalización en planta
Compatibilidad con equipos de otras gamas
Previsión de repuestos
costo
Para cualquier proyecto donde se requiera un control lógico programable
es necesario saber que es conveniente al trabajar en el desarrollo del mismo
seguir los pasos mostrados en la figura 2.20

46. 46
Figura 2.20 Desarrollo de un proyecto con PLC.
2.4.1 Consideraciones clave para selección y uso de un PLC.
La determinación de entradas y salidas requeridas es típicamente el
primer paso en la selección de un controlador. Una vez que la decisión para
automatizar una máquina o proceso, la determinación de la cantidad de entradas
y salidas es simplemente una tarea de contabilizar los dispositivos que serán
monitoreados o controlados. Esta contabilización ayudará a identificar el tamaño
mínimo del PLC. En una instalación se puede contar con:
 Señales
 Elementos a controlar como:
 Sensores ópticos, pulsadores manuales, selectores, botones, focos
indicadores, finales de carrera, variadores de velocidad, detectores
inductivos, válvulas, parada de emergencia, etc.
También se debe definir la configuración de entradas y salidas, ver
cuántas salidas o entradas digitales y análogas se tienen o se requieren.

47. 47
Otro factor importante es la memoria al momento de elegir un buen PLC
los dos factores a considerar cuando se escoja la memoria son el tipo y la
cantidad. Una aplicación puede requerir dos tipos de memoria: Memoria No
volátil y memoria volátil con batería de respaldo. Una memoria No volátil tal
como la EPROM, puede proveer confiabilidad y un medio de almacenamiento
permanente una vez que el programa ha sido creado y depurado.
Los pequeños PLC´s normalmente tienen una memoria fija con capacidad
de 1/2K a 2K. Entonces, la cantidad de memoria no es de mucha importancia
cuando se seleccionan pequeños controladores. En medianos y grandes
controladores, sin embargo, la memoria es expandible en unidades de 1K, 2K,
4K, etc. Aunque no hay reglas fijas para determinar la cantidad de memoria
requerida, ciertos procedimientos podrían ayudar a estimar tales requerimientos.
La cantidad de memoria requerida para una aplicación dada es una
función del número de entradas y salidas a ser controladas y de la complejidad
del programa de control. La complejidad se refiere a la cantidad y tipo de
funciones aritméticas y de manipulación de datos que el PLC llevará a cabo.
Algunos fabricantes tienen ciertas fórmulas que ayudan a determinar
aproximadamente los requerimientos de memoria. Estas fórmulas sugieren
multiplicar el número total de I/O por una constante (usualmente de 3 a 8); y si el
programa involucra funciones aritméticas y de manipulación de datos, esta
aproximación de memoria debería ser incrementada del 25% al 50%.
La mejor manera de determinar el requerimiento de memoria de datos, es
crear el programa y contabilizar el número de bytes utilizados. El conocimiento

48. 48
del número de bytes requeridos para almacenar cada instrucción, permitirá al
usuario determinar los requerimientos exactos de memoria.
Cabe destacar que así como existen convenientes hay ciertos
inconvenientes al momento de trabajar con los PLC que se deben de tener en
cuenta en el momento de la selección de este tipo de control. La utilización de
un PLC debe ser justificada para efectos de optimizar sobre todo los recursos
económicos que en nuestros días son muy importantes y escasos. A
continuación se enlistan las ventajas y desventajas en la tabla 2.19 que trae
consigo el empleo de un PLC.
Tabla 2.19 Ventajas y Desventajas de los PLC.
Ventajas Desventajas
 Control más preciso.
 Mayor rapidez de respuesta.
 Flexibilidad Control de procesos
complejos.
 Facilidad de programación.
 Seguridad en el proceso.
 Empleo de poco espacio.
 Fácil instalación.
 Menos consumo de energía.
 Mejor monitoreo del
funcionamiento.
 Menor mantenimiento.
 Mano de obra especializada.
 Centraliza el proceso.
 Condiciones ambientales
apropiadas.
 Mayor costo para controlar
tareas muy pequeñas o
sencillas.

49. 49
 Detección rápida de averías y
tiempos muertos.
 Menor tiempo en la elaboración
de proyectos.
 Posibilidad de añadir
modificaciones sin elevar
costos.
 Menor costo de instalación,
operación y mantenimiento.
 Posibilidad de gobernar varios
actuadores con el mismo
autómata.
2.4.2 Normas para PLC
Otro punto a tratar es la normatividad del uso de los controladores lógicos
programables en la tabla 2.20 se puede apreciar algunas de las normas en el
continente americano y europeo.
Tabla 2.20 Normatividad de los PLC
Zona RESUMEN

50. 50
AMERICA La FCC determina el límite máximo para las emisiones aplicable en
los Estados Unidos y se han propuesto dispositivos que incorporan
la capacidad de mitigar las posibles interferencias nocivas en el
caso de que ocurriesen.
En cualquier caso, la tecnología PLC está recibiendo un fuerte
apoyo por parte de Estados Unidos como la más clara alternativa
para dar acceso en áreas rurales o mal atendidas.
EUROPA La Directiva Europea 2002/21/CE aprobada en febrero de 2002
reconoce el uso de las líneas eléctricas como redes de
comunicaciones. Por tanto, el despliegue de redes PLC está sujeto
a una autorización de nivel nacional (Directiva 2002/20/EC:
Authorisation of Electronic Communications Networks and Services).
Esta autorización de despliegue incluye obligaciones referidas a
Compatibilidad ElectroMagnética (Directiva 89-336-EEC del
Parlamento Europeo) y a Servicio universal y derechos del usuario
en relación a las redes y servicios de comunicaciones electrónicas
(Directiva de Servicio Universal).
Así pues, las compañías eléctricas que quieran ofrecer servicios
PLC deben asegurar la total calidad de su servicio de suministro de
electricidad, algo que se ha cumplido sin problemas en numerosas
pruebas de campo con los equipos actuales.

51. 51
2.4.3 Recursos de TSX y SIEMENS
Como vemos en la figura 2.21 estas marcas ofrecen una gama de
posibilidades y va de acuerdo a las aplicaciones y el número de entradas y
salidas.
Figura 2.21 Comparativa de las familias TXS
2.4.4 Comparación de PLC
Así como en secciones anteriores en la tabla 2.21 observamos una
comparación de varios PLC de manera breve

52. 52
Tabla 2.21 Comparación de algunos modelos de PLC
Modelo Descripción
Controladores
Micrologix 1000
Disponibles en configuraciones de 10 E/s digital (6
entradas y 4 salidas), 16 E/s digital (10 entradas y 6
salidas), 25, 32 E/s digital (20 entradas y 12 salidas) en
múltiples configuraciones eléctricas de E/s digital o I/O
(12 entradas digitales, 4 entradas analógicas, 8 salidas
digitales y 1 salida analógica). Las opciones de E/s y
configuraciones eléctricas hacen ideales para muchas
aplicaciones.
Beneficios:
 Diseño compacto
 Elección de las redes de comunicación:
 Simple programación con opciones de
programación del dispositivo
 Conjunto de instrucciones completa
 Rápido
 Selección de idiomas

53. 53
Controladores
MicroLogix 1100
Con la edición en línea y un puerto integrado de 10/100
Mbps EtherNet/IP para to-peer mensajería el
MicroLogix 1100 controlador agrega una mayor
cobertura de conectividad y aplicación a la familia
MicroLogix de controladores de Allen-Bradley. Hay 10
entradas digitales, 6 salidas digitales y 2 entradas
analógicas en cada controlador, con la posibilidad de
añadir digital, analógica, IDT y módulos de termopares
para personalizar el controlador para su aplicación. En
las versiones del controlador con entradas DC, hay una
alta velocidad contra y en la versión de salida de DC,
dos PTO/PWM (salidas de tren de pulso y el ancho de
pulso modulada) salidas, habilitando el controlador
soportar aplicaciones de movimiento simple.
Beneficios:
 Edición en línea
 Pantalla LCD incorporada
 Puerto EtherNet/IP
 Puerto combinado de aislado RS-232/RS-485
 Servidor Web incorporado
Sistema Micrologix
1500
Un sistema MicroLogix 1500 básico consiste en una
unidad básica que proporciona 24 o 28 I/O básicos
integrados, una fuente de alimentación de CA o CC
incorporada y un módulo de procesador que se desliza
en la unidad base. Puede complementar la I/O
incorporado en la unidad base con hasta 16 digital o
analógico de entrada y salida módulos Compact I/O ™
de 1769 (dependiendo de la corriente y disipación de
energía). Añadir una memoria opcional o módulo de

54. 54
reloj de tiempo real o una herramienta de acceso de
datos opcional para aumentar la capacidad del
sistema.
Beneficios:
 No chasis necesario
 E/s ampliable
 Conjunto de instrucciones compatible
MicroLogix y SLC 500
 Compatible con el Software RSLogix 500
programación
 Interfaz fácil a recursos del sistema
 Gama amplia de opciones de comunicación
 Facilidad de cableado e instalación
 Ajuste y monitoreo de datos on-line
 Sistema de operativo campo actualizable flash,
 Funciones de salida y entrada de alta velocidad
SIEMEN serie SR  SR-serie Pico PLC funciones ampliable hasta
122 I/O
 Control remoto capaz
 Programación de diagrama de bloques de
función - más simple que la lógica escalera
 Gratis y fácil de usar software de configuración
basada en Windows
 Simulación del programa off-line
 Montaje de riel DIN
 Memoria de programa grande - hasta bloques
de función 127
SIEMEN SIJECT 16  Hardware y software estándar

55. 55
 Gracias al hardware basado en SIMATIC para
los Compact Interfaces (CI 16i y CI 16iP),
SIJECT puede estar programado, parametrizado
y configurado con el SIMATIC Manager y STEP
7 estándar universalmente conocidos.
 Los OPs de SIMATIC pueden estar adaptados a
deseos de los clientes tan fácilmente con el
software HMI estándar ProTool.
 Así el programa PLC y la interfase del panel
están adaptables a cada aplicación.
 Flexibilidad y ampliación
 Tanto SIJECT 16i como SIJECT 16iP pueden
estar combinados con otros paneles de
operador SIMATIC vía la interfase MPI.
 Pueden estar ampliados fácilmente y de costos
bajos con todos los módulos de periferia de S7-
300 estándar vía el bus interfase de periferia
SIMATIC integrado.
 El CI 16iP además dispone de una interfase
PROFIBUS y entonces puede estar integrado en
una estructura de control descentralizada.
 Flexibilidad
 El cliente puede adaptar sus aplicaciones
rápidamente y fácilmente a las funciones de la
máquina respectivas.
 Además del uso en nuevas máquinas, SIJECT
es también un sistema ideal para modernización
y retrofit de máquinas de moldeado de inyección
gracias a su arquitectura abierta, expandibilidad

56. 56
y flexibilidad.
2.5 SelecciónDe Sensores
Para una buena selección de un sensor para el proyecto hay que conocer
los tipos y características de cada uno se suele clasificar a los sensores de
acuerdo a la magnitud medida; se habla de sensores de temperatura, presión,
humedad, caudal, proximidad, aceleración, velocidad, fuerza, etc. Sin embargo,
esta clasificación difícilmente puede ser exhaustiva ya que la cantidad de
magnitudes físicas que se pueden medir es muy grande.
El número de sensores disponibles para las distintas magnitudes físicas
es tan elevado que no se puede proceder racionalmente a un estudio serio sin
clasificarlos previamente de acuerdo con otros criterios como los que a
continuación se exponen. Existen diversos criterios de clasificación, siendo los
más importantes los siguientes mostrados en la tabla 2.22.
Tabla 2.22 Clasificación y características de sensores
Clasificación de los sensores

57. 57
por el tipo de
señal
generado
Formato Analógico, cando la señal puede tomar un número
infinito de valores bien diferenciados dentro de un margen o lo
que es mismo, que la señal varia en forma continua dentro de
dicho intervalo. Normalmente presenta problemas relacionados
con la presencia de ruido, interferencias y distorsión.
Formato Digital, cuando la señal solo puede tener un número
finito de valores bien diferenciados dentro de un margen, es
decir, que la función varia de forma discreta. Cada vez es más
común que los sensores tengan una salida numérica.
Formato Todo o Nada. Los sensores Todo-Nada son aquellos
en los que la salida solo presenta dos estados, los cuales
están separados por un valor umbral de la variable detectada.
Formato Temporal. Es un formato que aporta la información en
la frecuencia de variación de la señal. El caso típico es el de
una señal binaria con dos estados, y la información se aporta
en el tiempo de duración de cada uno de los dos estados.
Por aporte de
energia
Pasivos o Moduladores. Son los que para su funcionamiento
necesitan una fuente de energía externa. La magnitud de
entrada solo controla la salida y no aporta o casi no aporta
energía al sensor. Los sensores pasivos disponen, en general,
de as hilos que los generadores ya que la tensión de
alimentación suele suministrarse mediante hilos distintos a los
de la señal. Permiten modificar su sensibilidad a través de la
señal de alimentación, hecho imposible para los generadores.
Activos o Generadores. Convierten parte de la energía de la

58. 58
variable a medir en energía eléctrica para la salida del sensor
Modo de
operación
De Deflexión. Son aquellos en los que la magnitud medida
produce alguna acción física, que engendra otra similar pero
opuesta relacionada directamente con la magnitud a medir; por
ejemplo en un dinamómetro la deformación del muelle es
proporcional a la fuerza aplicada.
De Comparación. En ellos se intenta mantener nula la
deflexión mediante la aplicación de un efecto bien conocido y
opuesto al generado; por ejemplo, una masa colocada en una
balanza para medir su peso provoca un desequilibrio que se
compensa con unas pesas calibradas en el otro platillo hasta
alcanzar el equilibrio, que se juzga mediante la posición de la
aguja.
La resistencia, la capacidad, la inductancia, etc. Son
magnitudes que permiten clasificar a los sensores. Si bien este
tipo de clasificación es poco frecuente desde el punto de vista
teórico, permite reducir el número de grupos a unos pocos y se
presta bien al estudio de los acondicionadores de señal que
puedan llevar asociados. Los más comunes desde este punto
de vista son: resistivos, capacitivos, inductivos,
electromagnéticos, generadores, digitales, uniones p-n,
ultrasónicos, fotoeléctricos, etc.

59. 59
En la figura 2.22 Se puede observar las características generales de los
sensores.
Figura 2.22 Características generales de los sensores.
Algunos muy usados en la automatización son los de proximidad de
estos hay dos tipos los de contacto o los sin contacto, los Sensores con contacto
son sensores en los que el objeto toca físicamente al sensor y cierra o abra uno
a más circuitos eléctricos. Y los sensores sin contacto son sensores que
detectan la presencia de un objeto sin necesidad de que exista un contacto físico

60. 60
entre el objeto y dicho sensor. En la tabla 2.23 se puede ver las ventajas del uso
de uno y otro.
Tabla 2.23 Ventajas de uso de los tipos de sensores de proximidad.
Tipo de sensor Ventajas de su uso
De contacto  Ellos Pueden detectar cualquier objeto
independientemente del material con el que estén
realizado.
 No les afectan las interferencias procedentes del
medio exterior, como por ejemplo los ruidos
eléctricos, fuentes de luz, radiaciones
electromagnéticas, etc.
 Su salida está constituida por uno o más contactos
libres de potencial por lo que se pueden utilizar para
´proporcionar una variable binaria a un sistema
electrónico digital.
 Su funcionamiento es exclusivamente mecánico.
 Presentan el inconveniente de que su salida
produce rebotes que es necesario eliminar cuando
se conectan a un sistema electrónico.
Sin contacto  Detectan objetos a distancia, sinnecesidadde contactofísico.
- Suelen poseerúnicamentecapacidadde detección y no sona la vez
elementos decortede corriente.
- Son versátiles en sus características deuso, pudiendodarinformación
directa o indirectamentede varias magnitudes físicas.
- Pueden ofrecer ventajas selectivas defuncionamientocon ciertos
materiales sinverseafectados por otros.
 Es un grupo muy heterogéneo desensores,pero engloba sensores con principios de

61. 61
funcionamiento muy diferentes, desdesensores que sebasanen la transmisiónde
sonido hasta los que se fundamentan enla inducción electromagnética.Todos
necesitan alimentaciónexterna para sufuncionamiento.
 Los grandes grupos de sensores sin contactorecibenlos nombres siguientes:
 Inductivos, capacitivos, opto electrónicos, ultrasónicos y magnéticos.
2.6 SelecciónDe Material Para Proyectos De Automatización.
Otra cosa en pensar al momento de desarrollar un proyecto es la
selección de un buen material constructivo de acuerdo a la mecánica de
materiales.
2.6.1 Tipos de aleaciones normalizadas
Las aleaciones de aluminio forjado se dividen en dos grandes grupos, las
que no reciben tratamiento térmico y las que reciben tratamiento térmico.
Aleaciones de aluminio forjado sin tratamiento térmico
Las aleaciones que no reciben tratamiento térmico solamente pueden ser
trabajadas en frío para aumentar su resistencia. Hay tres grupos principales de
estas aleaciones según la norma AISI-SAE que son los siguientes:
• Aleaciones 1xxx. Son aleaciones de aluminio técnicamente puro, al 99,9%
siendo sus principales impurezas el hierro y el silicio como elemento
aleante. Se les aporta un 0,12% de cobre para aumentar su resistencia.

62. 62
Tienen una resistencia aproximada de 90 MPa. Se utilizan principalmente
par trabajos de laminados en frío.
• Aleaciones 3 xxx. El elemento aleante principal de este grupo de
aleaciones es el manganeso (Mn) que está presente en un 1,2% y tiene
como objetivo reforzar al aluminio. Tienen una resistencia aproximada de
16 kpsi (110 MPa) en condiciones de recocido. Se utilizan en
componentes que exijan buena mecanibilidad.
• Aleaciones 5xxx. En este grupo de aleaciones es el magnesio es el
principal componente aleante su aporte varía del 2 al 5%. Esta aleación
se utiliza para conseguir reforzamiento en solución sólida. Tiene una
resistencia aproximada de 28 kpsi (193 MPa) en condiciones de recocido.
Aleaciones de aluminio forjado con tratamiento térmico
Algunas aleaciones pueden reforzarse mediante tratamiento térmico en un
proceso de precipitación. El nivel de tratamiento térmico de una aleación se
representa mediante la letra T seguida de un número por ejemplo T5. Hay tres
grupos principales de este tipo de aleaciones.
• Aleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo de aleaciones es el
cobre (Cu), aunque también contienen magnesio Mg. Estas aleaciones
con un tratamiento T6 tiene una resistencia a la tracción aproximada de
64 kpsi (442 MPa) y se utiliza en la fabricación de estructuras de aviones.
Algunas de estas aleaciones se denominan duraluminio.
• Aleaciones 6xxx. Los principales elementos aleantes de este grupo son
magnesio y silicio. Con unas condiciones de tratamiento térmico T6
alcanza una resistencia a la tracción de 42 kpsi (290 MPa) y es utilizada
para perfiles y estructuras en general.

63. 63
• Aleaciones 7xxx. Los principales aleantes de este grupo de aleaciones
son cinc, magnesio y cobre. Con un tratamiento T6 tiene una resistencia a
la tracción aproximada de 73 kpsi (504 MPa) y se utiliza para fabricar
estructuras de aviones.
BIBLIOGRAFÍA
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FESTO. (s.f.).Seleccionde actuadores.
ISA- UMH. (s.f.).AUTOMATASPROGRAMABLES,PROGRAMACION DEAUTOMATASE INT AL
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