Practicas de electroneumática y PLC

1. FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
“AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I”
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN I
GRUPO No. 5
Nombres: GANAZHAPA JUAN CARLOS 1443
CEVALLOS HORTENCIO 1311
TINOCO DENNIS
Fecha de realización: 2014 – 10 - 16
Fecha de entrega: 2014 – 11 - 07
INFORME DE LABORATORIO No. 1
• Arranque directo de un C.D.E., con enclavamiento mediante el uso de tres relés
LY2 (relays), con un pulsador de inicio y uno de parada.
• Encendido de dos indicadores LED (luces piloto), mediante el uso de dos relés
LY2, empleando un pulsador de inicio y un buzzer (zumbador).

2. ESPOCH INGENIERÍA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN I
INFORME DE LABORATORIO No. 1
1. TEMA.
1.1 Arranque directo de un C.D.E., con enclavamiento mediante el uso de tres relés
LY2 (relays), con un pulsador de inicio y uno de parada.
1.2 Encendido de dos indicadores LED (luces piloto), mediante el uso de dos relés
LY2, empleando un pulsador de inicio y un buzzer (zumbador).
2. OBJETIVOS
2.1 Familiarización con la función del relé como multiplicador de contactos.
2.2 Familiarización de la función del relé como interruptor.
2.3 Integrar un relé en el circuito de control electro-neumático.
2.4 Construir un circuito de control eléctrico.
2.5 Combinar varios relés, para aumentar el número de contactos.
3. EQUIPO
1 Cilindro de doble efecto (CDE)
1 Válvula electroneumática 5/2 vías, biestable.
2 Finales de carrera eléctricos.
3 Relés LY2 de 8 pines.
1 Temporizador de 8 pines.
1 Buzzer
2 Indicadores LED (luces piloto)
1 Pulsador de inicio.
1 Pulsador de parada de emergencia.
Grupo 5 Página 1 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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4. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL
RELÉ.- Un relé es un interruptor accionado por un electroimán. A su
vez, un electroimán está formado por una barra de hierro dulce, llamada
núcleo, rodeada por una bobina de hilo de cobre.
Al pasar una corriente eléctrica por la bobina el núcleo de hierro se
magnetiza por efecto del campo magnético producido por la bobina,
convirtiéndose en un imán tanto más potente cuanto mayor sea la
intensidad de la corriente y el número de vueltas de la bobina.
Al abrir de nuevo el interruptor y dejar de pasar corriente por la bobina,
desaparece el campo magnético y el núcleo deja de ser un imán.
El relé que funciona como un interruptor. Está formado por un contacto móvil o polo y un
contacto fijo. Pero también hay relés que funcionan como un conmutador, porque disponen
de un polo (contacto móvil) y dos contactos fijos.
Cuando no pasa corriente por la bobina el contacto móvil está
tocando a uno de los contactos fijos. En el momento que pasa
corriente por la bobina, el núcleo atrae al inducido, el cual
empuja al contacto móvil hasta que toca al otro contacto fijo.
Por tanto, funciona como un conmutador.
En la figura puede verse el símbolo de este tipo de relé.
También existen relés con más de un polo (contacto móvil) siendo muy interesantes para los
proyectos de Tecnología los relés conmutadores de dos polos (Fig. a) y los de cuatro polos
(fig. b).
Figura a Figura b
Grupo 5 Página 2 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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FINAL DE CARRERA ELÉCTRICO.- Son sensores de contacto que muestran una señal
eléctrica, ante la presencia de un movimiento mecánico. Este tipo de sensores, son utilizados
ampliamente en ambientes industriales para censar la presencia de objetos en una posición
específica.
Se utilizan en diversas aplicaciones. Pueden determinar la presencia, ausencia, paso y
posicionamiento de un objeto. En un comienzo se los utilizaba para definir el final del recorrido
de un objeto, de ahí que se llamen "interruptores de final de carrera"
El final de carrera, es un dispositivo electromecánico que consta de un accionador unido a una
serie de contactos. Cuando un objeto entra en contacto con el accionador, el dispositivo activa
(o acciona) los contactos para establecer o interrumpir una conexión eléctrica.
Están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza
que detecta el movimiento. Los interruptores de final de carrera están diseñados con dos tipos
de cuerpo: enchufable y no enchufable.
• Carcasas Enchufables: La carcasa enchufable se abre por la mitad para acceder al
bloque de terminales. Si el interruptor sufre daños o se desgasta, basta con quitar el
cuerpo del interruptor con su cabeza y enchufar uno nuevo. No hace falta volver a
realizar el cableado. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos
(NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que
cumplan al ser accionados.
Existen los de lengüeta, bisagra, palanca con rodillo, varilla, palanca metálica con
muelle, de pulsador, etc”.(«Sensores de final de carrera», 17:10:31 UTC)
Grupo 5 Página 3 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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ELECTROVÁLVULAS.- Las electroválvulas resultan del acoplamiento de un sistema
electromecánico (solenoide –electroimán de accionamiento) a una válvula de distribución
neumática elemental convirtiéndola a una de accionamiento eléctrico.
Podemos citar tres tipos principales de estas electroválvulas:
• ELECTROVÁLVULA 2/2 VÍAS
• ELECTROVÁLVULA 3/2 VÍAS
• ELECTROVÁLVULA 4/2 VÍAS
• ELECTROVÁLVULA 5/2 VÍAS
ELECTROVÁLVULA 5/2 VÍAS BIESTABLE
A diferencia de las válvulas con retorno por muelle, esta ya no posee el muelle y en su lugar se
tiene otro accionamiento eléctrico”.(«electroneumatica basica», s. f.)
Grupo 5 Página 4 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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“TEMPORIZADORES.- Un temporizador es un aparato mediante el cual, podemos regular la
conexión o desconexión de un circuito eléctrico pasado un tiempo desde que se le dio dicha
orden.
El temporizador es un tipo de relé auxiliar, con la
diferencia sobre estos, que sus contactos no cambian
de posición instantáneamente.
Los temporizadores pueden trabajar a la conexión o
al desconexión.
- A la conexión: cuando el temporizador recibe tensión y pasa un tiempo hasta que conmuta los
contactos.
- A la desconexión: cuando el temporizador deja de recibir tensión al cabo de un tiempo
conmuta los contactos.
El Temporizador a la conexión, es un relé cuyo contacto de salida conecta después de un
cierto retardo a partir del instante de conexión de los bornes de su bobina. A1 y A2 , a la red. El
tiempo de retardo es ajustable mediante un potenciómetro o regulador frontal del aparato si es
electrónico. También se le puede regular mediante un potenciómetro remoto que permita el
mando a distancia; este potenciómetro se conecta a los bornes con las letras Z1 y Z2 y no puede
aplicarse a los relés de los contactos.
Temporizador a la desconexión, es un relé cuyo contacto de salida conecta instantáneamente
al aplicar la tensión de alimentación en los bornes A1 y A2 de la bobina. Al quedar sin
alimentación, el relé permanece conectado durante el tiempo ajustado por el potenciómetro
frontal o remoto, desconectándose al final de dicho tiempo.
BUZZER .- Zumbador, buzzer en inglés, es un transductor electroacústico que produce un
sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono. Sirve como mecanismo de
señalización o aviso, y son utilizados en múltiples sistemas como en automóviles o en
electrodomésticos, incluidos los despertadores.
Inicialmente este dispositivo estaba basado en un sistema electromecánico
que era similar a una campana eléctrica pero sin el badajo metálico, el cual
imitaba el sonido de una campana.
Su construcción consta de dos elementos, un electroimán y una lámina
metálica de acero. El zumbador puede ser conectado a circuitos integrados
especiales para así lograr distintos tonos.
Cuando se acciona, la corriente pasa por la bobina del electroimán y produce un campo
magnético variable que hace vibrar la lámina de acero sobre la armadura”(Paco, 2014).
Grupo 5 Página 5 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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5. PROCEDIMIENTO.-
El método empleado durante la práctica, es el MÉTODO PASO A PASO. Todo inicia a partir
de la alimentación de energía, mientras que, debemos asegurarnos que ésta no esté alimentada
directamente al circuito para evitar accidentes de índole eléctrica durante la práctica.
Este método es desarrollado, de tal modo que se debe ir realizando el circuito por líneas, es
decir que, se inicia conectando una línea completa de un circuito eléctrico, y se lo prueba con
energía y se verifica su funcionamiento, se repite el procedimiento, hasta completar el circuito
final.
5.1 Arranque directo de un C.D.E., con enclavamiento (circuito oscilante)
mediante el uso de dos relés LY2 (relays), con un pulsador de inicio y uno de
parada.
El circuito básico de funcionamiento, mediante el uso de relés, para un CDE, se lo realizó de la
siguiente manera.
• Línea 1: Inicialmente, desde un pulsador de inicio ON previamente conectado desde la
entrada de energía principal, se conectan las bobinas 7 y 8 del relé, según las
especificaciones técnicas que se detallan en su datasheet; el terminal 8 de la bobina, ah
de conectarse al negativo de la alimentación energética; se prueba dicha conexión,
para comprobar que el relé funcione correctamente.
• Línea 2: Un CNA del relé se conecta en serie, al sensor CNA y al solenoide positivo de
la válvula 5/2 vías biestable. En la misma línea en serie, se conecta un pulsador OFF de
parada de emergencia junto con un temporizador.
Las líneas 1 y 2, se han de conectar en paralelo, de tal modo que antes del relé y del
temporizador, exista paso directo de energía entre estas dos líneas. Se comprueba el
funcionamiento del circuito.
• Línea 3: Seguidamente, se emplea un CNA de un relé 1, el mismo que se conecta en
serie a un CNC del sensor de final de carera para controlar el avance del cilindro de
doble efecto, en serie al relé 1. Se comprueba el funcionamiento del circuito.
• El circuito funciona, de tal modo que al presionar el pulsador, el CDE avanza y retorna
automáticamente.
• Línea 4: Un CNA del relé 1 en serie a la bobina positiva de la válvula 5/2 vías
biestable. Se conecta un indicador led en paralelo a la bovina del solenoide de la
válvula 5/2 vías biestable. Se comprueba el funcionamiento del circuito.
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• Línea 5: Un CNA del sensor de final de carrera es conectado en serie a un relé 2. Se
comprueba el funcionamiento del circuito.
• Línea 6: Un CNA del relé 2 en serie a la bobina negativa de la válvula 5/2 vías
biestable. Se conecta un indicador led en paralelo a la bovina del solenoide de la
válvula 5/2 vías biestable. Se comprueba el funcionamiento del circuito.
• El circuito básico del montaje del circuito se lo puede observar en la siguiente gráfica.
• La finalidad del uso de otro relé, es la de multiplicar los contactos del mismo,para
realizar la misma función. Así incluso, se evita que los terminales de contacto de los
relés, estén saturados por conexiones y puentes que al final, dañan la estética del
circuito.
• Adicionalmente, se puede conectar en serie, un buzzer a la salida del relé 2, para que se
puede dar a conocer a todos que el circuito está en funcionamiento y así dar un aviso de
precaución. Se comprueba el funcionamiento del circuito.
• VER ANEXO 1 del montaje del circuito en el laboratorio.
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5.2 Encendido de dos indicadores LED (luces piloto), mediante el uso de dos
relés LY2, empleando un pulsador de inicio y un buzzer (zumbador).
El objetivo de esta práctica es el de simular el funcionamiento de dos motores eléctricos, para
su arranque y su parada, mediante el uso un pulsador y un buzzer de aviso, con el empleo de
indicadores led (luces piloto).
El tema primordial, es el uso de varios relés que funcionarán como interruptores para el
arranque y paro de los dos motores, que en esta práctica, fueron representados por los
indicadores led.
• Línea 1: Un pulsador conectado a la fuente del circuito, se conecta en serie al positivo
de la bobina un relé 1 (pin 7), el pin 8 del relé 1 se conecta a la fuente para cerra el
circuito inicial, y se comprueba el funcionamiento de esta línea del circuito eléctrico.
• Línea 2: Un CNA del relé 1 se conecta en serie a la bobina de un relé 2 y se cierra el
circuito, comprobando su funcionamiento.
• Línea 3: Un CNC del relé 1 se conecta en serie a un indicador led 1, se cierra el
circuito y se comprueba.
• Línea 4: Un CNC del relé 2 se conecta en serie a un indicador led 2, se cierra el
circuito y se comprueba.
• Finalmente, un CNC del relé 2 se conecta en serie a un buzzer, se cierra el circuito y se
comprueba.
• El diagrama eléctrico ladder del circuito se muestra en la imagen.
Grupo 5 Página 8 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

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6. CONCLUSIONES.
 En esta práctica, hemos podido familiarizarnos con los relés, que sirven tanto como
multiplicador de contactos, así como de interruptores. En el caso de los multiplicadores de
contactos, se pudo evidenciar, que un mismo relé, puede transmitir varias señales en un
circuito dependiendo del número de pines con que éste cuente. Por otro lado, si se los
utiliza como interruptores, los relés, trabajan de tal modo que los contactos NA y NC del
relé pueden emplearse para ejecutar la acción de encendido de un led, el apagado del
mismo, el encendido de otro led y apagado de éste, lo cual nos hizo comprender, que los
mismos se pueden emplear el arranque directo de un motor y el paro inmediato del
mismo.
 La construcción del circuito de control eléctrico, se lo puede identificar claramente en el
procedimiento de montaje de los dos circuitos indicados al inicio del documento.
 Se logró conectar, en la práctica, hasta tres relés, los cual nos ayudó a obtener un número
mayor de contactos para lograr nuestro propósito.
 Así mismo, al conectar un timer en un circuito eléctrico, pudimos darnos cuenta que éste
ayuda que un relé trabaje hasta cierto tiempo y se desactive, logrando que inmediatamente
otro relé conectado, trabaje tal cual se lo necesite.
 Respecto de las conexiones neumáticas, es imprescindible destacar, que estamos
familiarizados con la mis,a y que se tomaron las debidas precauciones durante la conexión
de los dispositivos.
7. RECOMENDACIONES.
 La principal recomendación, es el seguimiento lógico de las operaciones
mencionadas en el procedimiento de montaje de los circuitos mencionados.
Aplicando el método paso a paso de comprobación en las líneas del circuito.
 Una recomendación ideal para el uso de relés y timers, es el de leer las indicaciones
técnicas del fabricante respecto de las bobinas y de los contactos que éstos tienen,
una mala conexión de éstos, causaría que los dispositivos se echen a perder
totalmente.
 Siempre realizar las conexiones eléctricas, cuando la energía esté deshabilitada, aí se
lograrán evitar todo y tipo de accidentes de índole eléctrica.
 No está de más, indicar que el lugar e trabajo, tanto el tablero de control, el piso y
sus alrededores, deben estar siempre limpios y libres de todo tipo de grasas, polvos o
Grupo 5 Página 9 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

11. ESPOCH INGENIERÍA INDUSTRIAL
químicos que provoquen algún tipo de accidente no deseado.
 Al conectarlos relés, tener en cuenta que los contactos Na y NC tienen una función
lógica de funcionamiento, y no se los debe conectar así porque sí.
 Recordar que los finales de carrera, han de conectarse en serie a un contacto abierto
de un relé, si se conecta a uno cerrado, el sensor de final de carrera, simplemente no
funcionará tal cual o lo encestaríamos.
FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICA
electroneumatica basica. (s. f.). Recuperado 7 de noviembre de 2014, a partir de
https://es.scribd.com/doc/23721358/electroneumatica-basica
Paco. (2014, marzo 29). coparoman: APLICACIÓN DE UN RELEVADOR ENCAPSULADO
COMO MULTIPLICAR DE CONTACTOS DE INTERRUPTOR. Recuperado a partir
de
http://coparoman.blogspot.com/2014/03/aplicacion-de-un-relevador-encapsulado.html
Sensores de final de carrera. (17:10:31 UTC). Recuperado a partir de
http://es.slideshare.net/JavierCaniparoli/sensores-de-final-de-carrera
Grupo 5 Página 10 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS I

12. ESPOCH INGENIERÍA INDUSTRIAL
ANEXOS
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Ilustración 1: Circuito oscilante de un
CDE
Ilustración 2: Encendido de indicadores LED
1
Ilustración 3: Encendido de indicadores LED
2
Ilustración 4: Encendido de indicadores LED
3