Control industrial

Tecnológico Vida Nueva 1www.istvidanueva.edu.ec http://campus.istvidanueva.edu.ec/
Instituto Tecnológico Superior
VidaNueva
1. Datos informativos:
Carrera Nivel
Electromecánica 4
COMPENDIO DE
CONTROL INDUSTRIAL
4 CREDITOS

2. Índice
1. Datos informativos: ................................................................................................1
2. Índice........................................................................................................................2
3. Introducción.............................................................................................................4
4. Prerrequisitos..........................................................................................................5
5. Evaluación inicial....................................................................................................5
6. Orientaciones generales para el estudio............................................................7
7. Desarrollo de contenidos......................................................................................8
I. Unidad: Introducción, Principios Fundamentales .........................................8
Objetivos..................................................................................................................8
Contenidos..............................................................................................................8
Introducción.........................................................................................................8
Controles eléctricos. ..........................................................................................9
Esquemas y símbolos eléctricos .....................................................................9
Esquema funcional (Diagrama de Mando) ..................................................11
Simbología Eléctrica ........................................................................................12
Identificación de aparatos eléctricos.............................................................13
Marcado de bornes..........................................................................................14
EL CONTACTOR .............................................................................................17
RELÉS ...............................................................................................................19
Clasificación de los relés de tiempo..............................................................23
FUSIBLES .........................................................................................................24
PILOTOS DE SEÑALIZACIÓN......................................................................25
PULSADORES.................................................................................................25
FINALES DE CARRERA ................................................................................26
INTERRUPTORES ..........................................................................................27
Estrategias de enseñanza – aprendizaje.........................................................28
Evaluación.............................................................................................................29
Recursos ...............................................................................................................29
II. Unidad: Circuitos Típicos De Aplicación En Control Industrial .................30
Objetivos................................................................................................................30
Contenidos............................................................................................................30
CIRCUITOS BÁSICOS CON CONTACTORES..........................................30

Circuitos Básicos con Relés ...........................................................................38
Evaluación.............................................................................................................41
Recursos ...............................................................................................................41
III. Unidad: CONTROL DE MOTORES ...........................................................43
Objetivos................................................................................................................43
Contenidos............................................................................................................43
ARRANQUE DE MOTORES MONOFÁSICOS...........................................43
ARRANQUE DE MOTORES TRIFÁSICOS.................................................44
Evaluación.............................................................................................................50
Recursos ...............................................................................................................50
8. Evaluación final ....................................................................................................51
9. Bibliografía ............................................................................................................53
10. Anexos ...............................................................................................................54
11. Glosario .............................................................................................................63

Control Industrial Error! Use the Home tab to apply
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Tecnológico Vida Nueva Página 4
3. Introducción
A partir de 1920 con la explotación de nuevos recursos y con la
generalización del uso del petróleo y la electricidad, se origina un
importante desarrollo que más tarde desembocará en la
automatización de las fábricas.
Aunque los precedentes de la automatización son anteriores, este
concepto se introduce en la industria del automóvil y, de manera
muy notable, en la industria textil a comienzos de la década de los
50.
En un principio, la automatización se limita a ciertas operaciones
sencillas que consiguen realizarse sin intervención humana. Con el
continuo desarrollo de los equipos eléctricos y la aparición del
contactor y los relés, se llega a que la automatización esté presente
en todo el proceso industrial.
Esto repercute en un ahorro de tiempo, mano de obra y en una
producción más uniforme. Se consigue mejorar la productividad y
aumentar la calidad. También se incrementa la seguridad de los
trabajadores, encargando a las máquinas automatizadas hacer las
tareas peligrosas y repetitivas. El gran desarrollo de los aparatos
para automatismos (contactores, relés, pulsadores, etc.) hace
necesario que la normalización internacional, cada vez adoptada
por más países, y que la automatización se estandarice, sea más
fácil el diseño de procesos automatizados y el intercambiode
tecnología.(Editex, 1999).
La automatización industrial viene del griego antiguo auto que
quiere decir "guiado por uno mismo", y conceptualmente es el uso
de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para
controlar maquinarias o procesos industriales. Como una disciplina
de la ingeniería más amplia que un sistema de control, abarca la
instrumentación industrial, que incluye los sensores, los
transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los
sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones

de software en tiempo real para supervisar, controlar las
operaciones de plantas o procesos industriales.
4. Prerrequisitos
Para abordar con unas máximas garantías de éxito esta asignatura
debe tener unos sólidos conocimientos de Electricidad y
Electrónica.
Es también necesario que los estudiantes tengan destrezas en el
manejo de software de simulación como complemento de las
anteriores
5. Evaluación inicial
Contestar las siguientes preguntas, para evaluar su conocimiento
de Control Industrial
1. Explica en qué consiste un proceso automatizado.
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
2. Enumera las ventajas de un sistema automatizado.
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
___________________________________________________

3. Describe y dibuja los principales aparatos que intervienen en el
diálogo hombre-máquina.
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
__________________________________________________
4. Explica en qué consiste la normalización de un producto.
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
___________________________________________________

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6. Orientaciones generales para el estudio
El presente módulo de control industrial está preparado para dar al
estudiante una compresión total de la teoría y operación de los
elementos de mando y maniobra más utilizados en instalaciones de
plantas industriales y principalmente en el accionamiento de
motores eléctricos.
Se resume en ciertos tópicos y se amplía en otros, cierta
información recogidade varios textos y catálogos,así como también
parte de mi experiencia en este campo
Las prácticas al final de cada unidad el estudiante tendrá una visión
más amplia de las aplicaciones reales de los conceptos dados,
guiado permanente por el docente en la resolución de estas
prácticas
Se recomienda al estudiante la adquisición de un software de
simulación de control industrial como complemento de los ejercicios
prácticos abordados en este módulo

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7. Desarrollo de contenidos
I. Unidad: Introducción,Principios Fundamentales
Objetivos
 Aplicar la simbologíautilizada en los automatismos cableados.
 Identificar los aparatos que se utilizan en automatismos.
 Revisar los aparatos más utilizados en automatismos
cableados.
Contenidos
Introducción
En los comienzos de la industrialización las máquinas fueron
gobernadas esencialmente a mano e impulsadas desde un eje
común de transmisión o de línea.
Dicho eje de transmisión era impulsado por un gran motor de uso
continuo, el cual accionaba mediante una correa tales máquinas en
el momento que fuese necesario,una de las desventajas principales
que este sistema de transmisión de potencia fue que no era
conveniente para una producción de nivel elevada.
El funcionamiento automático de una máquina se obtiene
exclusivamente por la acción del motor y del control de la máquina.
Este control algunas veces es totalmente eléctrico y otras veces
suele combinarse al control mecánico, pero los principios básicos
aplicados son los mismos.
Una máquina moderna se compone de tres partes principales que
son las siguientes:
a) La máquina, la cual básicamente es un sistema de elementos
mecánicos (mecanismos), destinada para realizar un tipo de
trabajo.

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b) El motor o elemento motor, el cual es seleccionado
considerando los requisitos de la máquina en cuanto a la
carga, tipo de trabajo y de servicio que se requiere.
c) El sistema de control, que está estrechamente relacionado a
las condiciones de funcionamiento tanto delmotor como de la
máquina.
Controles eléctricos.
Manual: Este tipo de control se ejecuta manualmente en el mismo
lugar en que está colocada la máquina.
Este control es el más sencillo y conocido y es generalmente el
utilizado para el arranque de motores pequeños a tensión nominal.
Este tipo de control se utiliza frecuentemente con el propósito de la
puesta en marcha y parada del motor.
Control Automático: Un control automático está formado por un
arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más
dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede
ser automática, pero generalmente es una operación manual,
realizada en un panel de pulsadores e interruptores.
El control automático se usa principalmente para facilitar las
maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el
control manual no es posible.(Llanodosa, 1996)
Esquemas y símbolos eléctricos
Tipos de esquemas o diagramas eléctricos
Antes de comenzar, hay que tener claro una cosa, que dependiendo
a quien vaya dirigido el esquema tendremos una clase u otra.
Porqué no es lo mismo que lo interprete un ingeniero que un
técnico; para empezar, los esquemas que interpreta un ingeniero
están más enfocados al diseño, ya sea de la instalación o de la
maquinaria; en cambio, los esquemas para el técnico se enfocan
con perspectivade montaje, mantenimiento preventivo y reparación.

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De este modo, nos podemos encontrar varios tipos de esquemas.
Diagramas de Fuerza
Unifilar: sonlos que representan en un solo trazo las distintas fases
o conductores.
Figura 1: Diagrama Unifilar(Editex, 1999)
En este tipo de esquema, es más complicado su análisis, aunque
parezca más simple,realmente no lo es. En el caso que tuviésemos
que representar varios elementos eléctricos, su interpretación
resultaría imposible.
Quizá, por esto último, solo nos encontraremos con este tipo de
esquema en los casos en que haya que representar gráficamente
una instalación eléctrica, ya sea una vivienda o una nave industrial,
por citar dos ejemplos.
En planos eléctricos en que se tenga que representar elementos de
mando y control, de potencia, etc. no se acostumbra a utilizar este
tipo de esquema.
La única ventaja de este tipo de esquema, es que resulta más
sencillo saber el diámetro del tubo por el cual pasarán los
conductores, por lo demás, no son muy útiles que digamos.

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Multifilar: son los esquemas que representan todos los trazos
correspondientes a las distintas fases o conductores.
Figura 2: Diagrama Multifilar(Editex, 1999)
Aquí disponemos de los mismos circuitos eléctricos que están
representados gráficamente en el unifilar. Y, que corresponden a
dos circuitos de instalación eléctrica de una vivienda, para ser
exactos, de una habitación.
Como podemos observar, cada conductor está representado por
una línea, y éstas se cruzan entre sí, lo cual, no solamente dificulta
su dibujo, sino, también, su interpretación.
Esquema funcional (Diagrama de Mando)
En el siguiente grafico podemos observar 2 esquemas funcionales.
Este tipo de esquema presenta una serie de características si lo
comparamos con los esquemas unifilares y multifilar.

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Figura 3: Diagrama de Mando (Editex, 1999)
Es de observación más rápida comparada con los otros tipos de
esquema.
Es un esquema puramente práctico para el técnico que tiene que
hacer el montaje o la reparación.
Es más simple con respecto a su dibujo gráfico.
No debe tener nunca cruces entre las líneas. Si por alguna extraña
razón se necesita hacer un cruce, hay una solución elegante para
evitarlo, se dibuja un esquema principal, y después, se dibujan los
esquemas secundarios.
Simbología Eléctrica
Para la representación de esquemas se utilizan los símbolos
literales de la normaCEI (ver TABLA 5). Como los símbolos de
todos los aparatos no están incluidos se pueden dibujar como
combinación de éstos.
Cuando sea necesario utilizar simbología no incluida en la norma,
se permite el uso de otros símbolos siempre que se incluya una
explicación clara de su significado.

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Todos los aparatos de un esquemano los podemos representar con
los símbolos literales publicados por una norma, y muchos de ellos
están compuestos por varios de esos símbolos.(Editex, 1999)
Figura 4: Esquemas Contactos(Editex, 1999)
Para representar un contactor tripolar utilizamos símbolos del
contactor unipolar y enlace mecánico.
Figura 5: Esquemas Contactos(Editex, 1999)
Identificación de aparatos eléctricos
Según la norma UNE, los aparatos se identifican con tres signos:
a) Una letra que indica la clase de aparato.
b) Un número nos indica el número dentro del esquema.
c) Una letra nos indica la función.
Si en un esquema tenemos un aparato marcado con K3M tiene el
siguiente significado.

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Figura 6: NomenclaturaEléctrica(Editex, 1999)
Aunque sólo es de obligado cumplimiento el número, debido a la
complejidad cada vez mayor de los circuitos se deben poner los tres
signos de identificación.
La normaCEI, cada vez más extendida, utiliza dos letras de clase y
función seguidas y después el número para identificar los aparatos
dentro de un esquema.(Editex, 1999)
Figura 7: Nomenclatura Eléctrica(Editex, 1999)
Marcado de bornes
Según la norma CEI los bornes de los aparatos se marcaran con la
siguiente numeración:
a) Bobinas de mando electromagnético y señalización

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Figura 8 Marcado de bornes(Editex, 1999)
b) Contactores contactos principales
Los bornes de entrada se marcan con una cifra impar y el borne de
salida con la inmediata superior.
Figura 9: Marcado de bornes(Editex, 1999)

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c) Contactores contactos auxiliares de mando
La cifra marcada con un (.) indica el orden que ocupa el contacto en
el aparato.
En un aparato con varios contactos abiertos y cerrados la segunda
cifra nos indica la función, y la primera el orden dentro del elemento.
El número característico de un contactor nos indica el número de
contactos normalmente abiertos o normalmente cerrados que tiene,
de la siguiente forma:
Primera cifra: número de contactos normalmente abiertos.
Segunda cifra: número de contactos normalmente cerrados.

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d) Contactos temporizados
e) Relés térmicos
EL CONTACTOR
El contactor es un aparato de conexión/desconexión, con una sola
posición de reposo y mandado a distancia, que vuelve a la posición
desconectado cuando deja de actuar sobre él la fuerza que lo
mantenía conectado. Interviene en el circuito de potencia a través
de sus contactos principales y en la lógica del circuito de mando con
los contactos auxiliares.(Molina, 2001)
Por su forma de accionamiento pueden ser:
a) Electromagnéticos: accionados por un electroimán
b) Electromecánicos: accionados por medios mecánicos.
c) Neumáticos: accionados por la presión del aire.
d) Hidráulicos: accionados por la presión de un líquido.
El contactor electromagnético. Se define al contactor
electromagnético como un aparato que sirve para realizar el control

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on- off de un sistema de alta potencia (motor electrico, cilindros
neumáticos desde su respectiva electroválvula, sistemas
electromecánicos,resistencias de calentamiento, etc,) por medio de
un sistema de baja potencia (pull bottom, push bottom, selectores
etc,).
Se usan debido a que los contactos de un selector o un botón
pulsador no puede pasar altos amperajes, cosa que no pasa con los
contactos de un contactor.
Por sus características y ventajas, entre las que destacan
mantenimiento nulo, robustez, alta fiabilidad y un gran número de
maniobras aseguradas. Se fabrican para pequeña, media y gran
potencia, corriente continua, corriente alterna, para baja y alta
tensión. Por su uso generalizado nos referiremos a este tipo de
contactor.
Figura 15: Contactor(Component, 2013)
Elección de un contactor:para elegir el contactor de un circuito se
deben tener en cuenta aspectos como:
a) Poder de corte: valor de la intensidad que un contactor
es capaz de interrumpir bajo una tensión dada y en las
condiciones prescritas de empleo y funcionamiento.
b) Poder de cierre: el valor de la intensidad que un
contactor es capaz de restablecerbajo una tensión dada
y en las condiciones prescritas de empleo y
funcionamiento.

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c) Intensidad de servicio: el valor de la intensidad
permanente que circula por sus contactos principales.
d) Vida de un contactor: el tiempo en años que dura un
contactor según las condiciones de servicio.
Actividades resueltas
Elección de un contactor para un circuito que alimenta un motor de
jaula de ardilla con las siguientes características. Tensión 220 V
trifásica. Potencia, 10 kW, cos0,7.
Para elegir un contactor debemos tener en cuenta el tipo de carga,
las posibles sobrecargas, el número de maniobras y el factor de
potencia, además debemos tenerpresente el tipo de carga, el poder
de cierre y el poder de corte.
a) Según indica la norma corresponde una categoría AC-3.
b) La intensidad de servicio es de 37,5 A.
c) El poder de cierre está asegurado por la norma (Tabla 2).
La intensidad de arranque de estos motores no alcanza 10
veces la intensidad nominal.
Elegiremos un contactor de intensidad nominal de 40 A en
categoría AC-3.
RELÉS
Un relé es un dispositivo que aprovecha el cambio de alguna de las
características de funcionamiento de otros dispositivos, para actuar
en el circuito o en otros circuitos eléctricos. De acuerdo con su
función dentro del circuito los podemos clasificar en:
Relés de protección. Su misión es proteger un circuito contra
condiciones anormales de funcionamiento (sobrecargas,
sobretensiones, etc.).

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Relés de medida. También llamados relés de regulación, su
funcionamiento se debe a alguna modificaciónde las características
del circuito (de mínima y máxima corriente, subtensión o
sobretensión, medida de resistencia de un líquido, etc.).(Molina,
2001)
Relés térmicos
Es un relé de protección de sobrecarga. El principio básico de
funcionamiento de un relé térmico consiste en una lámina bimetálica
constituida por dos metales de diferente coeficiente de dilatación
térmica. Cuando aumenta la temperatura debido a una sobrecarga,
la lámina bimetálica (al ser de diferente coeficiente de dilatación
ambos metales) se curva en un sentido, al llegar a un punto
determinado acciona un mecanismo, y este abre un contacto unido
al mecanismo de disparo, desconectando el circuito.(Molina, 2001)
Figura 16: Relés (Industry, 2013)
Para cualquier tipo de carga
elegiremos un relé que en sus
límites de regulación abarque la
intensidad de servicio, en el
caso de motores trifásicos, en
los que la intensidad de
arranque es 2 In se deben
regular a 2,4 In.
Relés de mando
El principio de funcionamiento de un relé de mando es idéntico al de
un contactor desde el punto de vista de tipo de corriente, de
alimentación, circuito magnético, etc.
La principal diferencia que existe es el
tamaño, ya que este relé realiza su
función en el circuito de
mando.(Molina, 2001)

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Las intensidades que circulan por los contactos son menores.
Figura 17: Relés de Mando(Wikipedia, 2013)
Son utilizados en la lógica del circuito de mando.
Relés de estado sólido.
Aunque el nombre es relé de estado sólido, cabe recalcar que este
instrumento no es propiamente un relé puesto que no tiene bobina,
sino que tiene una lógica electrónica, con triacs, diodos y
condensadores. El principio de funcionamiento de un relé de
mando es idéntico al de un contactor, la principal característicaes la
velocidad de trabajo de los contactos, ya que esta puede superar
hasta los 600 pulsos por segundo, sin sufrir averías, esto en un
contactor o en un relé normal provocaría las averías de sus
contactos.
Lógica del uso del relé y del contactor.
Se han preguntado alguna vez como es que llega un cable delgado
(cable #16), controlando faros de 200W con una corriente de 12
voltios, esto es debido al uso del relé entre el selectorde encendido
y los faros.
Un relé funciona de la siguiente manera: cuando una corriente
eléctrica pasa por la bobina, los contactos normalmente cerrado y
abierto se activan es decir el que estaba cerrado se abre y el
contacto abierto se cierra ver figura 18.
Figura 18: Estados del relé (Gavazzi, 2012)

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Relés de medida
Un relé de medida es un aparato destinado a controlar las
características de funcionamiento de los receptores. Los más
utilizados son los relés de medida de tensión y los relés de medida
de intensidad.
El relé de medida de intensidad se utiliza cuando queremos
controlar la carga de receptores e instalaciones. Existen de máxima
o de mínima intensidad.
El relé de medida de tensión se utiliza en circuitos donde interesa
que la tensión de alimentación de receptores sea la misma para la
que han sido fabricados (tensión de alimentación de motores,
tensión de salida de generadores).
Figura 19: Relé de Medida(Gavazzi, 2012)
Relés diferenciales (interruptores diferenciales)
Un relé diferencial es un aparato destinado a la protección de
personas contra los contactos directos e indirectos.
El valor de la tensión al que puede verse
sometida una persona al tocar una masa con
defecto y otro punto a potencial diferente se
le llama tensión de contacto, y origina una
corriente de defecto que puede cerrarse a
través del cuerpo humano en función de la
resistenciadel mismo y la resistenciade paso
a tierra.

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El relé diferencial debe asegurar la apertura del circuito cuando la
intensidad derivada a tierra alcanza un valor superior a la
sensibilidad del aparato, y el no disparo para una intensidad menor
de la mitad de su sensibilidad.(Molina, 2001)
Figura 20: Relé Diferencial (Circurtor, 2010)
Relés de Tiempo (temporizadores)
Clasificación de los relés de tiempo
Temporizador con retardo a la conexión (ON DELAY)
Este temporizador se caracteriza porque cuando su bobina recibe
tensión, sus contactos auxiliares permanecenen estado de reposo (
no cambian su posición original) y al mismo instante activa su reloj
interno, el cual comienza su cuenta hacia atrás y al terminar este
tiempo cambia de estado sus contactos, quedando en ese estado
por tiempo indefinido.
Para utilizarlo en un nuevo ciclo se debe quitar la tensión de sus
bobina de tal manera que sus contactos vuelven a su estado inicial
de reposo.(Molina, 2001)
Figura 21: Secuencia OnDelay(Automatas, 2006)
Temporizador con retraso a la desconexión (OFF DELAY)
Este temporizador se caracteriza por el hecho que cuando recibe
tensión su bobina, cambia de estado instantáneamente sus
contactos y su reloj interno se activa empezando la cuenta atrás,
terminado la cuenta del reloj los contactos retornan a su estado
inicial. Para utilizarlo en un nuevo ciclo se debe quitar la tensión de
sus bobinas.(Molina, 2001)

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Figura 22: Secuencia Off Delay(Automatas, 2006)
Temporizador intermitente
Este temporizador se caracteriza por el hecho, posee dos levas de
ajuste ambas pueden ser ajustadas por el mismo valor o no.
Cuando este temporizador recibe tensión en su bobina, cambian
instantáneamente sus contactos de estado y su primer reloj se
activa comenzando la cuenta atrás, terminada la pausa su contacto
cambia de estado nuevamente, en se instante el segundo reloj se
activa y empieza la cuenta atrás, terminada la pausa cambia su
estado nuevamente con lo que sus contactos retornan a su estado
inicial, esta operación se repite una y otra vez hasta que se
desenergize la bobina del relé.(Molina, 2001)
FUSIBLES
Son dispositivos de protecciónde sobre intensidad, abren el circuito
cuando la intensidad que lo atraviesa pasa de un determinado valor,
como consecuencia de una sobrecarga o un cortocircuito. (Molina,
2001)
La fusión del hilo metálico se debe al calor producido en el mismo
por efecto de la corriente, de modo que cuando esta sobrepasa un
cierto valor provoca la destrucción del hilo (fusión) y el corte de la
corriente.
El poder de ruptura del fusible viene expresado por el valor eficaz
de la corriente de cortocircuito que se hubiera alcanzado de no
existir el fusible.
Existe gran variedad de fusibles en el mercado de acuerdo con los
elementos a proteger.

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En cuanto al poderde corte existen tres tipos: extrarrápidos, rápidos
y de fusión lenta.
Figura 23: Fusibles(Editex, 1999)
PILOTOS DE SEÑALIZACIÓN
Los pilotos de señalización forman parte del diálogo hombre-
máquina, se utiliza el circuito de mando para indicar el estado actual
del sistema (parada, marcha, sentido de giro, etc.). Generalmente
está constituido por una lámpara o diodo montada en una
envolvente adecuada a las condiciones de trabajo.
Existe una gran variedad en el mercado según las necesidades de
utilización (tensión, colores normalizados, consumo, iluminación,
etc.).
Figura 24: Luces Pilotos(Editex, 1999)
PULSADORES
Los pulsadores son elementos mecánicos de cierre y apertura.

Control Industrial
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Un pulsador se activa actuando sobre él, pero volverá a su posición
de reposo automáticamente cuando se elimine la acción que lo ha
activado. Esto se debe a la energía de reposición acumulada que
posee el pulsador y que generalmente es producida por un muelle.
Son elementos que intervienen en el diálogo hombre-máquina.
Cuando son activados mandan una señal al elemento de
tratamiento de información. En el mercado se suministran de forma
individual o en cajas con varios elementos. Las cajas, por su forma
de instalación, pueden ser fijas o móviles. Por su constitución
interna se suministran pulsadores con varios juegos de contacto de
cierre y apertura.
Figura 25: Pulsadores(Industry, 2013)
FINALES DE CARRERA
Los finales de carrera (interruptores de posición) son pulsadores
utilizados en el circuito de mando, accionados por elementos
mecánicos. Normalmente son utilizados para controlar la posición
de una máquina herramienta.
Desde el punto de vista del circuito eléctrico están compuestos por
un juego de contactos NA (normalmente abierto) NC (normalmente
cerrado) de forma que cuando son accionados cambian las
condiciones del circuito.

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En la elección de un final de carrera se deben tener en cuenta:
a) Número de contactos necesarios.
b) Condiciones de trabajo (seco, húmedo, materiales en
suspensión, etc.).
c) Esfuerzos mecánicos a los que será sometido.
d) Número de maniobras por unidad de tiempo.
Figura 26: Finales de Carrera(Industry, 2013)
INTERRUPTORES
Los interruptores son aparatos de conexión-desconexión de mando
mecánico que pueden abrir y cerrar un circuito en condiciones
normales de carga.
Existen combinaciones de los interruptores con otros aparatos, por
ejemplo, los interruptores- seccionadores tienen igual poder de
corte que los interruptores y las mismas condiciones de apertura de
contactos que los
seccionadores.
Los interruptores fusibles,
reúnen en un mismo
aparato el poder de corte
en condiciones normales
de carga de los
interruptores y la
protección de la
instalación contra cortocircuitos de los fusibles.

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Figura 27: Interruptores(Industry, 2013)
Estrategias de enseñanza – aprendizaje
Señala la respuesta correcta de cada una de las siguientes
preguntas.
Los contactores se identifican dentro de un esquema por medio de:
a) Tres números.
b) Tres letras.
c) Dos números.
d) Dos letras y un número.
Los contactos principales de los contactores se marcan:
a) Con letras.
b) Con números.
c) Con símbolos.
d) Con números impares los bornes de entrada y pares los de
salida.

Control Industrial
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Evaluación
Desmonte un contactor que tenga en el aula y realice las
siguientes actividades
a. Comprueba la tensión de alimentación de la bobina y el tipo
de corriente de alimentación.
b. Anota sus características. (intensidad de servicio, poder de
cierre, etc.).
c. Con la ayuda de la norma y las características estudia a qué
tipo de utilización pertenece.
d. Investiga su número característico fijándose en los contactos
NA y NC que tiene.
e. Con el polímetro en la escala de resistencias conecta las
pinzas de prueba a cada uno de los contactos y presiona la
armadura. ¿Qué ocurre con los contactos?
Con un relé térmico que disponga haga las siguientes
operaciones.
a. Anota la intensidad nominal.
b. Dibuja su símbolo y el referenciado.
c. Comprueba la intensidad de regulación.
d. Comprueba el tiempo de disparo y la clase.
Recursos
 Revisar la siguiente página web
http://www.istvidanueva.edu.ec/ para encontrar una guía de
instrumentos utilizados en el control industrial
 Sección Campus Virtual, Materia Control Industrial
 Elementos de control
 Multímetro

Control Industrial
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II.Unidad: Circuitos Típicos De AplicaciónEn Control Industrial
Objetivos
 Diseñar los esquemas necesarios en los procesos
automatizados.
Contenidos
CIRCUITOS BÁSICOS CON CONTACTORES
En este punto antes de proceder a realizar e interpretar un circuito vamos a ver
la equivalencia del circuito de control y potencia con el diagrama unifilar.
Nótese en la figura 28 que para el encendido de la bocina primero se debe
energizar una bobina de baja potencia y en simultáneo existe un segundo
circuito en el cual se
enciende la bocina la
cual en potencia difiere
mucho al de la bobina.
Figura 28: Conexión
unifilar del encendido
de una bocina por
medio de un relé.
Fuente: propia.

Control Industrial
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Figura 29: Diagrama equivalente de la figura
28, Diagrama escalera o de control.
Fuente: propia.
Funcionamiento del mando por impulsos desde un punto.
El contactor KM1 conecta al oprimir un pulsador SB1 y desconecta al soltarlo
Figura 29: Circuito de mando desde un punto(Llanodosa, 1996)

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Cuestionario
¿Qué ocurre si estando oprimido SB1 se produce una sobrecarga
en el motor?
Funcionamiento del mando por impulsos desde dos puntos
El contactor KM1 conecta al oprimir indistintamente cualquiera de
los pulsadores SB1 o SB2 y desconecta al soltarlo
Figura 28: Circuito de mando desde dos punto(Llanodosa, 1996)
Cuestionario
¿Qué intensidad cortan los contactos de KM1 si se presiona y se
suelta inmediatamente SB2?

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¿Qué ocurre si KM1 está conectado y sus bornes 2 y 4 se unen
accidentalmente?
Funcionamiento del mando por contacto permanente o
manteniendo desde un punto
El contactor KM1 conecta al cerrar un interruptor SA1 y desconecta
al abrirlo
Se trata del tipo de mando empleado para el control simple de una
temperatura, presión, nivel, a través del correspondiente termostato,
presostato, interruptor de nivel, que en este caso es representado
por un interruptor
Figura 29: Circuito de mando permanente (Llanodosa, 1996)

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Como puede observarse en el ejemplo anterior existen dos
circuitos, uno con tres fases y otra con dos en las cuales se
diferencia claramente el control de potencia y el de control.
Cuestionario
¿Qué ocurre si estando cerrado SA1 hay un corte y un
restablecimiento de la tensión?
Funcionamiento del mando por impulso momentáneo o no
mantenido desde un punto, con prioridad de la función PARO
sobre la función MARCHA (bajo normas)
El contactor KM1 conecta al dar un impulso momentáneo sobre el
pulsador marcha SB2 y queda auto alimentado o auto mantenido
por su contacto abierto, al soltar aquel
La desconexiónde KM1 se produce al oprimir momentáneamente el
pulsador paro SB1
Al oprimir ambos pulsadores a la vez tiene prioridad la orden de
desconexión sobre la de conexión

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Figura 30: Circuito de mando no mantenido(Llanodosa, 1996)
mantenido desde un punto, con prioridad de la función
MARCHA sobre la función PARO (ejecución fuera de norma)
pulsador marcha SB2, y queda autoalimentado por su contacto
abierto, al soltar aquel
pulsador paro SB1
Al oprimir ambos pulsadores a la vez tiene prioridad la orden de
conexión sobre la de desconexión

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Ejecucióninusual por el peligro que existe al pulsar y soltar SB1 y
estar oprimido SB2
Figura 31: Circuito de mando no mantenido(Llanodosa, 1996)
mantenido con marcha desde “n” puntos y parada desde uno
sólo. Prioridad del PARO sobre el MARCHAS
El contactor KM1 conecta al dar un impulso momentáneo sobre uno
cualquiera de los pulsadores marcha SB2, SB3, SBn, y queda
autoalimentado por su contacto abierto, al soltar aquel
pulsador paro SB1.

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Al oprimir la marcha y un paro a la vez tiene prioridad la orden de
Figura 32: Circuito de mando, desde “n” puntos(Llanodosa, 1996)
Cuestionario
¿Si estando conectado KM1 se suelda su contacto 13-14, que
ocurre al pulsar SB1?
Funcionamiento del mando por impulsos momentáneo o no
mantenido con marcha desde un punto y parada desde “n”
puntos. Prioridad de los PAROS sobre el MARCHA
pulsador marcha SB1, y queda autoalimentado por su contacto
abierto, al soltar aquel
La desconexión de KM1 se produce al orpimir momentáneamente
uno cualquiera de los pulsadores paro SB2, SB3,…,SBn

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Al oprimir la marcha y un paro a la vez tiene prioridad la orden de
Figura 33: Circuito de mando, paro en “n” puntos(Llanodosa, 1996)
Cuestionario
¿Qué ocurre si se interrumpe (p.e. por suciedad) un contacto de
uno de los pulsadores de paro?
Circuitos Básicos con Relés
Desconexióndel contactor al cabo de un tiempo de accionar el
SM.

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Figura 34: Circuito de mando temporizado (Automatas, 2006)
Conexiónde KM pasado un tiempo del accionamiento de SM.
Parada por SP.
Figura 35: Circuito de mando temporizado(Automatas, 2006)

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Conexión y desconexión intermitente de KM al accionar SM.
Figura 36: Circuito de mando intermitente(Automatas, 2006)
Conexión secuencial de tres contactores a través de SM.
Parada total con SP
Figura 37 Circuito de mando secuencial(Automatas, 2006)

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1. Realizar los circuitos descritos en esta unidad en un simulador
de control industrial
Evaluación
Realice los siguientes ejercicios (simulación y práctica
individual)
1. Diseñe el circuito de control para comandar una lámpara en
las siguientes condiciones:
a. La lámpara H1 se enciende si se presionan en forma
secuencial dos pulsantes, en el orden P1-P2
b. La lámpara H1 se apagará si los pulsantes se presionan en
el orden P2-P1
c. Un pulsante de RESET, vuelve al circuito a condiciones
iniciales en cualquier momento
2. Diseñe usando un relé ON DELAY; luego un OFF DEALY y
finalmente uno de pulsos dependiente de la excitación; los
circuitos de control para encender tres lámparas H1, H2 y H3
en la siguiente forma:
a. Mediante un pulsante P1 se enciende H1 e inmediatamente
H2
b. Transcurrido un tiempo t1 se apaga H1, se enciende H3 y
H2 permanece encendido
c. H1 y H3 no deben estar encendidas al mismo tiempo
d. El rele de tiempo debe ser desconectado después de que
cumplió su objetivo
e. Prever un pulsante de apagado
Recursos
http://www.istvidanueva.edu.ec/para encontrar un video
tutorial de manejo del software CAD

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III.Unidad: CONTROLDE MOTORES
Objetivos
 Aplicar correctamente los circuitos de control industrial en
motores eléctricos
Contenidos
ARRANQUE DE MOTORES MONOFÁSICOS
Los motores monofásicos son muy parecidos a los trifásicos, con el
inconveniente de que su rendimiento y factor de potencia son
inferiores.A igual potencia, el monofásico es más voluminoso que el
trifásico
Los más utilizados son:
a. Motor monofásico con bobinado auxiliar de arranque
b. Motor de espira en cortocircuito
c. Motor universal
El arranque en este tipo de motores de forma directa
Ejercicio:
Realiza el circuito de mando para el arranque del siguiente motor
monofásico con bobinado auxiliar
Figura 38: Arranque directo (Llanodosa, 1996)

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ARRANQUE DE MOTORES TRIFÁSICOS
Son motores en los que el bobinado inductor colocado en el estator
esta formado por tres bobinados independientes desplazados 120°
eléctricos entre sí y alimentados por un sistema trifásico de
corriente alterna.
Los podemos encontrar de dos tipos:
a. Rotor en cortocircuito (jaula de ardilla)
b. Rotor bobinado
Arranque Directo
Figura 39: Circuito de mando, arranque directo(Catedu, 2013)
Arranque Estrella – Triangulo
Esquemas de mando existen varios, uno de ellos es el de figura
siguiente que es uno de los más seguros que hay.

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Por ejemplo; si KL no funciona la maniobra no se inicia, una vez
utilizado el temporizador este es desconectado, si KT está clavado
no arranca el motor, etc.
Figura 40: Circuito de mando, arranque Y-∆(Catedu, 2013)

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Inversiónde giro de un motor trifásico
Para lograr la inversión de giro de un motor vasta con montar dos
contactores en paralelo, uno le enviará las 3 fases en un orden y en
otro intercambiará dos de las fases entre si manteniendo la tercera
igual. El esquema de potencia quedará como sigue.
Figura 41: Circuito de mando, inversión de giro(Automatas, 2006)
En el esquema de mando tendremos que tener la precaución de
que los dos contactores no puedan funcionar a la vez, ya que ello
provocará un cortocircuito a través del circuito de potencia.
Para evitarlo se montarán unos contactos cerrados, llamados de
enclavamiento, en serie con las bobinas de los contactores
contrarias. En el mercado también existen contactores ya

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construidos a tal efecto que incluyen unos enclavamientos
mecánicos para una seguridad adicional.
Inversor de giro pasando por paro. Mando de dos contactores
mediante dos pulsadores de marcha (S2 y S3) y parada a través del
contacto del relé térmico F2 o pulsador S1.
Ambos contactores no pueden funcionar a la vez (enclavamientos
eléctricos). La marcha de un contactor debe pasar por paro. En
caso de avería por sobreintensidad lucirá HAv.
Inversor de giro sin pasar por paro. Mando de dos contactores a
través de los pulsadores S2 y S3. Parada del motor por avería F2 o
el pulsador S1. Sólo puede funcionar uno y la inversión de marcha
no es necesario pasar por paro.

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a. Localiza en el taller de instalaciones los motores de corriente
alterna, tanto monofásico como trifásico.Anótalos y especifica
sus características
b. Desmonta alguno de ellos e identifica sus partes

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Evaluación
Realice los siguientes ejercicios (simulación y práctica
individual)
Diseñar los circuitos de control para que un motor trifásico trabaje
en la siguiente forma
a. El motor puede arrancar en cualquier sentido de giro con un
sistema estrella-triangulo
b. Una vez que arranco y luego de haber funcionado durante 5
minutos en régimen permanente el motor se desactiva
c. Para volver a funcionar en cualquiera de los sentidos deben
transcurrir “por lo menos 10 segundos”
Recursos
http://www.istvidanueva.edu.ec/ para encontrar una simulación
de los tipos de arranque de motores trifásicos

8. Evaluación final
Diseñe el circuito de control para el accionamiento de los motores
M1 y M2 de la tolva mostrada en la figura, bajo las siguientes
condiciones de funcionamiento
a. Mediante un selectorde tres posiciones, se escoge el mando
manual, automático o paro
b. Para el mando automático, el motor M1 funcionara solo
cuando el material este por debajo de h2 y se apagará sólo
cuando el nivel rebase la altura h3
c. El motor M2 funcionara solo cuando el nivel rebase la altura
h2 y se apagara solo cuando el nivel baje de h1
d. Para el mando manual y mediante el uso de pulsadores se
accionara cada uno de los motores independientemente de la
actuación de los sensores capacitivos
e. Con sobrecarga se desconectará el motor falloso ya sea
manual o automático
f. Poner lámparas de señalización para advertir el
funcionamiento de los motores y paro por sobrecargas

Figura 44: Diagrama de funcionamiento(Sanchez, 1999)

9. Bibliografía
Automatas. (2006). Automatismos Eléctricos. Recuperado el 09 de 04 de 2013,
de Automatismos Eléctricos: http://www.automatas.org/siemens/intr_s5_(2).htm
Catedu. (2013). Circuitos básicos con motores. Recuperado el 09 de 04 de
2013, de Circuitos básicos con motores:
http://www.catedu.es/aratecno/images/pilar/autom.swf
Circurtor. (2010). Reles Diferenciales. Recuperado el 09 de 04 de 2013, de
Reles Diferenciales: http://www.editores-
srl.com.ar/revistas/22anuario/distribucion_bt_y_mt_y_transmision_at_reles_dife
renciales_multigrama_circutor_sudamericana_sa
Component, E. (07 de 01 de 2013). Electricidad Domiciliaria. Recuperado el 09
de 04 de 2013, de Electricidad Domiciliaria:
http://electrodomi.blogspot.com/2013/01/elementos-electromecanicos-
contactores.html
Editex. (1999). Automatismos y Cuadros Eléctricos. Recuperado el 18 de 03 de
2013, de Automatismos y Cuadros Eléctricos:
http://www.etitudela.com/profesores/rbv/index.html
Gavazzi, C. (2012). Interempresas. Recuperado el 09 de 04 de 2013, de
Interempresas:
http://www.interempresas.net/Limpieza_Industrial/FeriaVirtual/Producto-Reles-
de-medida-TRMS-DUB03-y-PUB03-14320.html
Industry, D. (2013). Lovato Electric. Recuperado el 09 de 04 de 2013, de
Lovato Electric: http://www.directindustry.es/prod/lovato-electric/reles-de-
proteccion-de-motores-14382-60735.html
Llanodosa, V. (1966). Circuitos basicos de contactores y temporizadores.
Barcelona.
Molina, J. (2001). Apuntes de Control Industrial. Quito: Escuela Politecnica
Nacional.
Sanchez, P. (1999). Diagramas de Control Industrial. Quito: Escuela Politecnica
Nacional.
Wikipedia. (2013). Reles. Recuperado el 09 de 04 de 2013, de Reles:
http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9

10. Anexos
TABLA 1
La norma UNE 20-109-89 establece categorías de empleo para los
contactores según el tipo de carga, características y condiciones de
trabajo.
TABLA 2
Clasificación de fusibles según sus aplicaciones

TABLA 3
Verificación de los poderes de cierre y de corte asignados.
Condiciones de cierre y corte correspondientes a las diversas
categorías de empleo

TABLA 4

TABLA 6

11. Glosario
NA: contacto abierto en reposo que pasa a cerrado al pasar corriente por la
bobina del contactor.
NC: contacto cerrado en reposo que pasa a abierto al pasar corriente por la
bobina del contactor.
Ciclo combinatorio: el mando de las salidas está condicionado a los datos
obtenidos en un determinado instante.
Ciclo secuencial: el mando de las salidas depende de los datos obtenidos en
un determinado instante y los disponibles de acciones pasadas.
Jaula de Ardilla: nombre que se da a los motores asíncronos con rotor en
cortocircuito por la forma de este.
Contactos directos: contactos de personas con partes activas de los
materiales y equipos.
Contactos indirectos: contactos de personas con masas puestas
accidentalmente bajo tensión.
2016-2016

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