Técnicas de diseño para sistemas
    Neumáticos Industriales
Objetivos

•El alumno conocerá y aplicará:


   •Las técnicas de diseños en sistemas neumáticos para
   optimizar los procesos productivos industriales
   automatizados
   •Interpretación de planos esquemáticos de la operación
   de las máquinas.
   •Incrementará la eficiencia de sistemas neumáticos
   instalados en planta
Contenido

•Pricipios fundamentales de control
•Documentación de proyectos:
  •Desarrollo del funcionamiento de un sistema con la
  representación del esquema de mando

•Mandos Secuenciales
Contenido

•Método Cascada
•Método Paso a paso: Mínimo y máximo
•Aplicación de cadenas secuenciales en el
diseño de sistemas neumáticos
•Incorporación de condiciones adicionales de
servicio: Manual / Automático; reinicialización,
paro de emergencia.
Repaso de
neumática
  basica

            Fundamentos
             de control
                              Mandos
                            secuenciale
                                 s
            Documentación
             de proyectos
Contador
neumático
QUE ES CONTROL?

•Manejo en forma predeterminada de las señales de
salida, en función de las señales de entrada
(referencia y retroalimentación)



        QUE ES POTENCIA?

•Es la etapa donde se realiza el trabajo de acuerdo
con las señales de salida de la etapa de control
TIPOS DE CONTROL

 LAZO
ABIERTO
                       MANUAL
          ANALOGICO
                         SEMI
              O
                      AUTOMATICO
           DIGITAL
                      AUTOMATICO
  LAZO
CERRADO
CONTROL EN LAZO
          ABIERTO


RESPUESTA
DESEADA     REGULADOR   PROCESO   SALIDA
CONTROL EN LAZO
          CERRADO
RESPUESTA
 DESEADA



      + _   REGULADOR    PROCESO   SALIDA




                TRANSDUCTOR
Mandos
       Secuenciales
•Método secuencial

•Método del rodillo abatible

•Método Cascada

•Método paso a paso mínimo

•Método paso a paso máximo
Método secuencial
Nombre del proyecto
De acuerdo con la propuesta del problema, dibujar un
croquis de situación.
Realizar el diagrama de movimientos o de espacio-fase
Proponer el diagrama de potencia correspondiente
       pistones de simple y/o doble efecto con
sensores de final de carrera
       Válvulas biestables para cada pistón
Hacer análisis de sensores
Hacer análisis de sincronía
Obtener la ecuación de movimiento
Hacer el circuito
Método del rodillo abatible
Nombre del proyecto
De acuerdo con la propuesta del problema, dibujar un croquis de
situación.
Realizar el diagrama de movimientos o de espacio-fase
Proponer el diagrama de potencia correspondiente
        pistones de simple y/o doble efecto con
sensores de final de carrera y válvulas           biestables
Hacer análisis de sensores
Hacer análisis de sincronía
         -Si existe repetición de posición de los pistones, identificar los
    sensores donde existen tales repeticiones y sustituirlos por rodillos
    abatibles según la dirección de accionamiento
Obtener la ecuación de movimiento
Método cascada
Nombre del proyecto
Para identificar en el diagrama de que parte del proceso corresponde o de que
herramienta o mecanismo pertenece.
Elaborar croquis de situación
Plasmar la idea en forma grafica para transmitirla al personal que se encargara de llevar
a cabo la ejecución del proyecto.
Realizar el diagrama de movimientos o espacio-fase
En base al croquis de situación analizar la disposición de los actuadores y la secuencia de
movimientos.
Establecer la ecuación de movimientos
Esta se obtiene del diagrama de movimientos
Definir los grupos
Descomponer la ecuacuón de movimientos de tal forma que cada grupo no contenga
movimietos complementarios de un mismo elemento de trabajo (p. ej. si el vastago de un
piston sale A+, su movimiento complementario es entrarA-).
Dibujar los elementos de trabajo (pistones) y las válvulas de mando (5/2 de vias)
La alimentación de las valvulas de mando toman alimentación directa de la entrada de
presión
Método cascada
Indicar sensores para cada inicio y final de carrera de cada uno de los actuadores
Independientemente si se utilizan o no los sensores, estos se deben indicar
Dibujar tantas lineas de presión como grupos existan
Estas se dibujan debajo de los elementos de trabajo
Dibujar las memorias (válvulas 5/2 de vias) tantas como grupos existan menos una
El número de memorias es igual al numero de grupos menos uno, estas se dibujan debajo
de las lineas de presión y su alimentación es en cascada (la salida 2 de cada válvula
alimenta a la entrada de presión de la memoria siguiente)
Conectar las memorias
Estas se conectan en serie de tal forma que cada señal de entrada, provoque la conexión
del grupo correspondiente y a la vez emita una señal para desactivar el grupo inmediato
anterior
El último grupo debe estar energizado
Esto se logra con la activación de la última memoria , la cual debe estar siempre en estado
de activación y es donde finaliza el ciclo
Cambio de grupos (sensores de final de carrera)
Los sensores que mandan los cambios de grupo toman energia del grupo anterior y su
salida se conecta al grupo siguiente y se deben dibujar en la parte inferior de las lineas de
presión.
Método cascada
Las válvulas que no provocan cambio de grupo (sensores de final de carrera)
Estas se dibujan arriba de las lineas de presión de grupos y toman energia del grupo al
que pertenecen
 PARA SISTEMAS QUE DEN COMO RESULTADO 5 GRUPOS COMO MAXIMO (DEBIDO A LA

NOTA: PARA EVITAR CAIDAS DE PRESION, ESTE METODO SOLO ES RECOMENDABLE
CANTIDA DE VALVULAS DE MEMORIA EMPLEADAS).
Método cascada
                            I
                            II
                            III
                            IV
                            V
    G2    4   2


     14           12




    G3    4   2


     14           12




    G4    4   2


     14           12




          4   2
    G5                 G1
     14           12
Método cascada
               A) -- DIAGRAMA
                ESPACIO-FASE

           V

           T

           E


               B) -- DIAGRAMA
                ESPACIO-FASE


           V

           T

           E
Método paso a paso mínimo
Nombre del proyecto
Para identificar en el diagrama de que parte del proceso corresponde o de que
herramienta o mecanismo pertenece.
Elaborar croquis de situación
Plasmar la idea en forma grafica para transmitirla al personal que se encargara de llevar
a cabo la ejecución del proyecto.
Realizar el diagrama de movimientos o espacio-fase
En base al croquis de situación analizar la disposición de los actuadores y la secuencia de
movimientos.
Establecer la ecuación de movimientos
Esta se obtiene del diagrama de movimientos, indicando el movimiento de cada piston con
                        -
signo + si va saliendo y si va regresando
Definir los grupos (paso a paso minimo)
Descomponer la ecuacuación de movimientos en grupos de tal forma que cada grupo no
contenga movimietos complementarios de un mismo elemento de trabajo (p. ej. si el
vastago de un piston sale A+, su movimiento complementario es entrar A-). Para el
método paso a paso minimo.
Definir grupos (paso a paso maximo)
Descomponer la ecuación de movimientos para que cada movimiento del ciclo sea un
grupo
Dibujar los elementos de trabajo (pistones) y las válvulas de mando (5/2 de vias)
La alimentación de las valvulas de mando toman alimentación directa de la entrada de
presión
Método paso a
               paso mínimo
  Indicar sensores para cada inicio y final de carrera de cada uno de los actuadores
 Independientemente si se utilizan o no los sensores, estos se deben indicar
Dibujar tantas lineas de presión como grupos existan
Estas se dibujan debajo de los elementos de trabajo
  Dibujar las memorias (valvula “Y” y válvulas 3/2 de vias) tantas como grupos existan.
  El número de memorias es igual al numero de grupos, cada memoria es integrada por una
  valvula logica Y y una 3/2 como se muestra en la siguiente figura y se dibujan debajo de
 las lineas de presión, su alimentación es tomada directamente de la linea de presión
Método paso a paso mínimo
Accionamiento de las memorias
Una señal de entrada sobre el modulo                       Y provoca la activación de la memoria con tres
funciones:
a)- Provocar un movimiento de trabajo
b)Preparar el paso siguiente
c)Desactivar el paso anterior
El último grupo debe estar energizado
Cuando se energize el sistema debe estar energizado el ultimo grupo, esto se logra con la
activación de la última memoria , la cual debe estar siempre en estado de activación y es
donde finaliza el ciclo
Cambio de grupos
Los pilotajes que mandan los cambios de grupo toman energia de forma directa al
grupoque pertenencen
Las válvulas que no provocan cambio de grupo (valvulas de grupo)
Estas se dibujan arriba de las lineas de presión de grupos y toman energia del grupo al que pertenecen, pero si
hacen cambio de grupo tomaran presión de la linea de alimentación general y se dibujan debajo de las lineas
de presión
Método paso a paso mínimo

NOTA: ESTE METODO SOLO ES RECOMENDABLE PARA SISTEMAS QUE DEN COMO
RESULTADO 3 GRUPOS O MAS.


                   Activa
                                                                    I
                       Desactiva
                                                                    II
         Prepara
                                                                    III




         G1                 G2             G3
Método paso a paso
                 DIAGRAMA
               ESPACIO-FASE



           H

           V

           v

           R
Cadenas
Secuenciales
Método paso a paso
                     DIAGRAMA
                   ESPACIO-FASE


              V

         VENTOSA

              H

Neumatica 2

  • 1.
    Técnicas de diseñopara sistemas Neumáticos Industriales
  • 2.
    Objetivos •El alumno conoceráy aplicará: •Las técnicas de diseños en sistemas neumáticos para optimizar los procesos productivos industriales automatizados •Interpretación de planos esquemáticos de la operación de las máquinas. •Incrementará la eficiencia de sistemas neumáticos instalados en planta
  • 3.
    Contenido •Pricipios fundamentales decontrol •Documentación de proyectos: •Desarrollo del funcionamiento de un sistema con la representación del esquema de mando •Mandos Secuenciales
  • 4.
    Contenido •Método Cascada •Método Pasoa paso: Mínimo y máximo •Aplicación de cadenas secuenciales en el diseño de sistemas neumáticos •Incorporación de condiciones adicionales de servicio: Manual / Automático; reinicialización, paro de emergencia.
  • 5.
    Repaso de neumática basica Fundamentos de control Mandos secuenciale s Documentación de proyectos
  • 6.
  • 7.
    QUE ES CONTROL? •Manejoen forma predeterminada de las señales de salida, en función de las señales de entrada (referencia y retroalimentación) QUE ES POTENCIA? •Es la etapa donde se realiza el trabajo de acuerdo con las señales de salida de la etapa de control
  • 8.
    TIPOS DE CONTROL LAZO ABIERTO MANUAL ANALOGICO SEMI O AUTOMATICO DIGITAL AUTOMATICO LAZO CERRADO
  • 9.
    CONTROL EN LAZO ABIERTO RESPUESTA DESEADA REGULADOR PROCESO SALIDA
  • 10.
    CONTROL EN LAZO CERRADO RESPUESTA DESEADA + _ REGULADOR PROCESO SALIDA TRANSDUCTOR
  • 11.
    Mandos Secuenciales •Método secuencial •Método del rodillo abatible •Método Cascada •Método paso a paso mínimo •Método paso a paso máximo
  • 12.
    Método secuencial Nombre delproyecto De acuerdo con la propuesta del problema, dibujar un croquis de situación. Realizar el diagrama de movimientos o de espacio-fase Proponer el diagrama de potencia correspondiente pistones de simple y/o doble efecto con sensores de final de carrera Válvulas biestables para cada pistón Hacer análisis de sensores Hacer análisis de sincronía Obtener la ecuación de movimiento Hacer el circuito
  • 13.
    Método del rodilloabatible Nombre del proyecto De acuerdo con la propuesta del problema, dibujar un croquis de situación. Realizar el diagrama de movimientos o de espacio-fase Proponer el diagrama de potencia correspondiente pistones de simple y/o doble efecto con sensores de final de carrera y válvulas biestables Hacer análisis de sensores Hacer análisis de sincronía -Si existe repetición de posición de los pistones, identificar los sensores donde existen tales repeticiones y sustituirlos por rodillos abatibles según la dirección de accionamiento Obtener la ecuación de movimiento
  • 14.
    Método cascada Nombre delproyecto Para identificar en el diagrama de que parte del proceso corresponde o de que herramienta o mecanismo pertenece. Elaborar croquis de situación Plasmar la idea en forma grafica para transmitirla al personal que se encargara de llevar a cabo la ejecución del proyecto. Realizar el diagrama de movimientos o espacio-fase En base al croquis de situación analizar la disposición de los actuadores y la secuencia de movimientos. Establecer la ecuación de movimientos Esta se obtiene del diagrama de movimientos Definir los grupos Descomponer la ecuacuón de movimientos de tal forma que cada grupo no contenga movimietos complementarios de un mismo elemento de trabajo (p. ej. si el vastago de un piston sale A+, su movimiento complementario es entrarA-). Dibujar los elementos de trabajo (pistones) y las válvulas de mando (5/2 de vias) La alimentación de las valvulas de mando toman alimentación directa de la entrada de presión
  • 15.
    Método cascada Indicar sensorespara cada inicio y final de carrera de cada uno de los actuadores Independientemente si se utilizan o no los sensores, estos se deben indicar Dibujar tantas lineas de presión como grupos existan Estas se dibujan debajo de los elementos de trabajo Dibujar las memorias (válvulas 5/2 de vias) tantas como grupos existan menos una El número de memorias es igual al numero de grupos menos uno, estas se dibujan debajo de las lineas de presión y su alimentación es en cascada (la salida 2 de cada válvula alimenta a la entrada de presión de la memoria siguiente) Conectar las memorias Estas se conectan en serie de tal forma que cada señal de entrada, provoque la conexión del grupo correspondiente y a la vez emita una señal para desactivar el grupo inmediato anterior El último grupo debe estar energizado Esto se logra con la activación de la última memoria , la cual debe estar siempre en estado de activación y es donde finaliza el ciclo Cambio de grupos (sensores de final de carrera) Los sensores que mandan los cambios de grupo toman energia del grupo anterior y su salida se conecta al grupo siguiente y se deben dibujar en la parte inferior de las lineas de presión.
  • 16.
    Método cascada Las válvulasque no provocan cambio de grupo (sensores de final de carrera) Estas se dibujan arriba de las lineas de presión de grupos y toman energia del grupo al que pertenecen PARA SISTEMAS QUE DEN COMO RESULTADO 5 GRUPOS COMO MAXIMO (DEBIDO A LA NOTA: PARA EVITAR CAIDAS DE PRESION, ESTE METODO SOLO ES RECOMENDABLE CANTIDA DE VALVULAS DE MEMORIA EMPLEADAS).
  • 17.
    Método cascada I II III IV V G2 4 2 14 12 G3 4 2 14 12 G4 4 2 14 12 4 2 G5 G1 14 12
  • 18.
    Método cascada A) -- DIAGRAMA ESPACIO-FASE V T E B) -- DIAGRAMA ESPACIO-FASE V T E
  • 19.
    Método paso apaso mínimo Nombre del proyecto Para identificar en el diagrama de que parte del proceso corresponde o de que herramienta o mecanismo pertenece. Elaborar croquis de situación Plasmar la idea en forma grafica para transmitirla al personal que se encargara de llevar a cabo la ejecución del proyecto. Realizar el diagrama de movimientos o espacio-fase En base al croquis de situación analizar la disposición de los actuadores y la secuencia de movimientos. Establecer la ecuación de movimientos Esta se obtiene del diagrama de movimientos, indicando el movimiento de cada piston con - signo + si va saliendo y si va regresando Definir los grupos (paso a paso minimo) Descomponer la ecuacuación de movimientos en grupos de tal forma que cada grupo no contenga movimietos complementarios de un mismo elemento de trabajo (p. ej. si el vastago de un piston sale A+, su movimiento complementario es entrar A-). Para el método paso a paso minimo. Definir grupos (paso a paso maximo) Descomponer la ecuación de movimientos para que cada movimiento del ciclo sea un grupo Dibujar los elementos de trabajo (pistones) y las válvulas de mando (5/2 de vias) La alimentación de las valvulas de mando toman alimentación directa de la entrada de presión
  • 20.
    Método paso a paso mínimo Indicar sensores para cada inicio y final de carrera de cada uno de los actuadores Independientemente si se utilizan o no los sensores, estos se deben indicar Dibujar tantas lineas de presión como grupos existan Estas se dibujan debajo de los elementos de trabajo Dibujar las memorias (valvula “Y” y válvulas 3/2 de vias) tantas como grupos existan. El número de memorias es igual al numero de grupos, cada memoria es integrada por una valvula logica Y y una 3/2 como se muestra en la siguiente figura y se dibujan debajo de las lineas de presión, su alimentación es tomada directamente de la linea de presión
  • 21.
    Método paso apaso mínimo Accionamiento de las memorias Una señal de entrada sobre el modulo Y provoca la activación de la memoria con tres funciones: a)- Provocar un movimiento de trabajo b)Preparar el paso siguiente c)Desactivar el paso anterior El último grupo debe estar energizado Cuando se energize el sistema debe estar energizado el ultimo grupo, esto se logra con la activación de la última memoria , la cual debe estar siempre en estado de activación y es donde finaliza el ciclo Cambio de grupos Los pilotajes que mandan los cambios de grupo toman energia de forma directa al grupoque pertenencen Las válvulas que no provocan cambio de grupo (valvulas de grupo) Estas se dibujan arriba de las lineas de presión de grupos y toman energia del grupo al que pertenecen, pero si hacen cambio de grupo tomaran presión de la linea de alimentación general y se dibujan debajo de las lineas de presión
  • 22.
    Método paso apaso mínimo NOTA: ESTE METODO SOLO ES RECOMENDABLE PARA SISTEMAS QUE DEN COMO RESULTADO 3 GRUPOS O MAS. Activa I Desactiva II Prepara III G1 G2 G3
  • 23.
    Método paso apaso DIAGRAMA ESPACIO-FASE H V v R
  • 24.
  • 25.
    Método paso apaso DIAGRAMA ESPACIO-FASE V VENTOSA H