Practicas de electroneumática y PLC

1. ELECTRONEUMÁTICA AVANZADA
Práctica 5
Romario Arnaldo Arequipa Nogales
rarequipa@est.ups.edu.ec
José David Estupiñán Campos
jestupinanc@est.ups.edu.ec
Orlando Andrés Rosero Padilla
oroserop@est.ups.edu.ec
José Luis Padilla Escobar
Jpadillae1@est.ups.edu.ec
RESUMEN: La automatización implementa dos
aplicaciones que permiten su funcionamiento las
cuales son la neumática y la electrónica que al
combinarse crean la electro neumática la cual
permite combinar señales eléctricas como sensores
de posición inductivos o capacitivos que permiten
controlar finales e inicios de carrera estas señales
son enviadas a actuadores neumáticos que
permiten ejecutar una acción.
En este practica se aplica la utilización de conceptos
y funcionamiento de sensores ya conocidos, e ir
complementando con los elementos ya conocidos y
trabajados en la neumática.
Palabras claves: Electroneumática, Sensores,
Inductancia, Capacitancia
1. OBJETIVOS
A. OBJETIVO GENERAL.
El estudiante será capaz de identificar
los elementos electroneumáticos y
realizar las conexiones para la simulación
de un mando secuencial de tres cilindros
utilizando temporizadores.
B. OBJETIVO ESPECIALES.
1. Aplicar los conocimientos de cursos
anteriores, para el uso de relés,
conmutadores, entre otros elementos,
para un mejor desempeño del circuito a
armarse en el laboratorio.
2. Diferenciar el funcionamiento de los
temporizadores on-delay y of-delay.
3. El estudiante podrá seleccionar las
electroválvulas en función de determinados
criterios.
2. MARCO TEORICO
En la implementación de la electroneumática tan
solo es la sustitución de la energía eléctrica en
energía neumática esto se genera a partir de la
transmisión de señalas de control que se ubican en
los sistemas de mando o control. Los elementos que
se utilizan en la manipulación y acondicionamiento
de las señales de voltaje y corriente deben ser
conducidos a dispositivos de conversión para lograr
activar los actuadores neumáticos [1].
la utilización de la electroneumática genera algunas
ventanas tales como:
 Aumento de la velocidad de transmisiones
de las señales. En una línea eléctrica la
distancia no tiene consecuencias en el
tiempo de respuesta.
 Incremento de las posibilidades de control
debido al constante incremento de
elementos de control disponibles en las
técnicas eléctricas y electrónicas.
 La electricidad resulta más económica que
el aire pues debido al bajo rendimiento de
los compresores.
 Los elementos electrónicos y electrónicos
son más baratos a causa de la producción
masiva [2].
2.1 Detectores de proximidad
inductivos.
Los detectores de proximidad inductiva (DPI) son
detectores de posición electrónicos figura 1, que dan
una señal de salida sin contacto mecánico directo.

2. Se destacan por su prolongada vida útil y por su
extrema resistencia [3].
Figura 1. Sensor inductivo Festo [3]
2.2 Detectores de proximidad óptico
Los detectores de posición ópticos tienen un
emisor y un receptor. Tratándose de detectores de
reflexión directa, el emisor y el receptor se encuentra
en un mismo cuerpo figura 2. El emisor emite
intermitentemente rayos de luz roja visible. El objeto
detectado refleja una parte de dicha luz. El
semiconductor del receptor detecta esta luz
reflejada, provocando un cambio del estado de
conmutación. El objeto detectado puede tener una
superficie brillante, mate, transparente u opaca.
Únicamente tiene que reflejar de modo directo o
difuso una suficiente cantidad de luz. La distancia de
conmutación puede regularse mediante un
potenciómetro [4].
Figura 2. Sensor de proximidad óptico Festo [4].
2.3 Detectores de proximidad
capacitivos
El detector de posición capacitivo funciona
detectando el cambio de capacidad de
un condensador en un circuito oscilante RC. Si se
acerca una pieza al detector, aumenta la capacidad
del condensador. Ello provoca una modificación de
la oscilación en el circuito RC. Esta modificación
puede detectarse. El cambio de la capacidad
depende principalmente de la distancia, de las
dimensiones y de la constante dieléctrica del
material de la pieza en cuestión. Un diodo luminoso
(LED) amarillo indica el estado de conmutación. El
Figura 3. Sensor capacitivo Festo [3].
2.4 Solenoide
Estos elementos excitaran o no excitaran
permitiendo o interrumpiendo el paso del aire por un
circuito neumático [6].
Figura 4. Solenoide Festo [3].
2.5 Electroválvulas
La electroválvula biestable figura 3 conmuta al
aplicar tensión en una bobina y al retirar la señal
mantiene su estado de conmutación hasta la
siguiente señal. El diodo luminoso indica el estado
de conmutación. La válvula dispone de dos
accionamientos manuales auxiliares. La
electroválvula se caracteriza por consumir muy poca
potencia eléctrica y por calentarse poco. El diodo
luminoso y el circuito protector tienen polos
inconfundibles. Las conexiones de las bobinas están
identificadas con los números 12 y 14 [7].
detector tiene polos inconfundibles y es resistente a
sobrecargas y cortocircuitos [5]
Figura 5. Electroválvula Festo [7]

3. 2.6 Temporizador doble
La unidad contiene un relé temporizador con
retardo a la conexión y uno con retardo a la
desconexión. Ambos relés pueden ajustarse
indefinidamente utilizando el botón giratorio del
potenciómetro.
Figura 6. Temporizador doble Festo [7]
2.7 Relé triples
La unidad incluye tres relés con conexiones y
dos barras colectoras para la alimentación de
tensión. Todos los conectores de seguridad son de
4 mm. La fijación de la unidad se lleva a cabo en el
bastidor receptor o en el panel de prácticas perfilado
con ayuda del set de adaptadores enchufables.
Figura 7. Temporizador doble Festo [7]
3. MATERIALES Y EQUIPOS
 Cilindro doble efecto
 Cilindro Simple efecto
 Válvulas de 5/2 vías
 Válvulas de 3/2 vías
 Obturador tipo pulsador
 Relé triple
 Solenoide de válvula
 Sensores eléctricos
 Temporizador doble
4. DESARROLLO Y
PROCEDIMIENTO
Para el desarrollo de la práctica el estudiante
deberá realizar la simulación y la resolución de los
problemas planteados en el registro de resultados.
1.- Ejercicio 1: Se desea automatizar un
alimentador dosificador el cual se muestra en
la figura 1, a continuación.
Figura 8. Estación de procesamiento automatizado
Las piezas torneadas para la fabricación de
ejes, se alimentan de dos en dos a un centro
de mecanizado. Para separarlas por pares,
se utilizan dos cilindros, un doble efecto B y
un simple efecto A controlados por dos
válvulas, pero con movimientos de avance y
retroceso opuestos.
 Para la posición inicial el cilindro A se
encuentra retraído y el cilindro B se
encuentra en posición avanzada. Las
piezas torneadas se apoyan en el cilindro
B.
 Al presionar un botón de START, hace que
el cilindro A avance y el B retroceda
simultáneamente, consiguiendo que dos
piezas rueden hacia el centro de
mecanizado.
 Después de un tiempo de un t=2s el
vástago del cilindro A retrocede y el de B
avanza al mismo tiempo.
 El circuito cumple 2 ciclos y se detiene.
2.- Ejercicio 2: Se desea automatizar la
Rectificadora de interiores que se presenta a
continuación:

4. Figura 9. Planta rectificadora de interiores automatizada
La estación debe cumplir con las siguientes
condiciones:
 Los bloques de madera son suministrados
manualmente
 Al presionar un botón de Start el vástago del
cilindro doble efecto A sale con una fuerza de
120N hasta el final de su recorrido para
sujetar los bloques de madera.
 Al llegar al final de recorrido el vástago del
cilindro A, el vástago del cilindro simple
efecto C sale con una fuerza de 80 N para
pulir el orificio interior de la pieza durante 10
segundos, el cilindro C simple efecto se
encuentra conectado con una válvula
estranguladora para que el embolo recorra 5
cm en 5 segundos.
 Después de los 10 segundos de pulido el
vástago del cilindro C y el vástago del cilindro
A retroceden a su posición inicial.
 Al llegar el vástago del cilindro A ha su
posición inicial, el vástago del cilindro doble
efecto B empuja el bloque de madera con
una fuerza de 189 N.
 Después de llegar al final de recorrido el
vasto del cilindro B regresa a su posición
inicial.
3.- El instructor dará una explicación del
funcionamiento de los equipos, formas de
5. RESULTADOS
1. Realice la simulación de los dos
ejercicios en FluidSim.
Ejercicio 1 (Anexo 1)
Ejercicio 2 (Anexo2)
2. Escribir la representación de los
32ejercicios en escritura abreviada.
Ejercicio 1:
((A+,B-),2seg, (A-,B+),2seg)x2
Ejercicio 2:
A+,C+,10seg,(A-,C-),B+,B-
3. Dibuje el diagrama de Espacio – Fase
de los 2 ejercicios.
Ejercicio 1.
Figura 10. Diagrama de espacio-fase del
ejercicio 1 (Anexo 1) [8].
Ejercicio 2.
Figura 11. Diagrama de espacio-fase del
ejercicio 2 (Anexo 2) [8].

5. 4. Llene la tabla con la lista de materiales
que utilizo para la simulación del
ejercicio 3.
6. Conclusiones y
reacomodaciones
6.1 Conclusiones.
El uso de la electroneumática es una
aplicación muy importante ya que ayuda mucho
al mejoramiento de la implementación de la
automatización haciéndola más versátil, como
se observa en el apartado 5 de los resultados la
electroneumática tiene muchas ventajas
favorables que ayudan a la neumática a
innovarse permitiendo realizar un sistema de
control más exacto y más eficiente.
6.2 Recomendaciones.
 Utilizar un multímetro para medir
continuidad en los cables, verificar
voltajes y señales tanto de entrada como
de salida
 Tener los conceptos muy claros de los
elementos a usar tanto eléctricos como
neumáticos
 Mantener la fuente de energía siempre
apagada, ya sea antes de verificar el
circuito eléctrico y/o realizar cualquier
modificación en el cableado eléctrico para
evitar accidentes eléctricos.
Referencias
[1] F. Mecafenix, «Ingenieria Mecafenix,»
WordPress, 18 Mayo 2017. [En línea].
Available:
https://www.ingmecafenix.com/automatiz
acion/electroneumatica-basica/. [Último
acceso: 21 Junio 2019].
[2] A. G. Salvador, Introducción a la
neumática, Barcelona: MARCOMBO,
S.A., 1993.
[3] Festo Didactic. , «Festo,» Agosto 2005.
[En línea]. Available: https://www.festo-
didactic.com/ov3/media/customers/1100/
00329959001135156712.pdf. [Último
acceso: 05 Mayo 2019].
[4] FESTO, Detector de posición óptico,
GmbH & Co, 2019.
[5] Festo, Detector de posición capacitivo,
GmbH & Co. KG, 2009.
[6] J. C. M. Castillo, Automatsmos
Industriaales, Mexico : EDITEX.
[7] FESTO, Electroválvula biestable de 5/2
vías con LED, GmbH & Co. KG, 2009.
[8] J. L. Padilla, Electroneumátca, Quito,
2018.
Cantidad Descripción símbolo
3
Cilindros doble
efecto
1
Cilindro simple
efecto
3
Electro
válvulas 5/2
1
Electroválvula
3/2
7 Electroválvulas
10 Bobinas
1 Fuente
1
Timer ON
delay
1 Contador
4 2
5
1
3
A+ A-
2
1 3
A+
K1
A1
A2
0V +24V

6. ANEXOS
Anexo 1
Anexo 2 (Forma 1)

7. Anexo 2 (Forma 2)