circuitos oleohidraulicos.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA MECNICA-ENERGA

PROYECTO DE INVESTIGACIN

TEXTO: SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS, NEUMTICO,

ELCTRO-NEUMTICOS

JEFE DEL PROYECTO

ING. PAZ LPEZ HCTOR ALBERTO

CRONOGRAMA

(01-12-2007 AL 30-11-2009)

RESOLUCIN RECTORAL: N 402-2008-R

I N D I C E

Pagina

RESUMEN 03

INTRODUCCIN 04

MARCO TEORICO 06

Capitulo I: Sistemas Elctricos

1.1 Introduccin 07

1.2 Clasificacin de los Sistemas Secuenciales 07 1.3 Automatizacin Elctrica 08

1.4 Smbolos de Controles Elctricos (JIC Standard) 09

1.5 Smbolos de Controles Elctricos (IEC Standard) 10

1.6 lgebra de Boole Automatismos cableados 11

1.7 Simplificacin mediante el mtodo de Karnaugh 13

1.8 Flujo-grama 14

1.9 Ejemplos de Arranque de motores 15

Capitulo II: Sistemas Oleo-Hidrulicos

2.1 Control de Cilindros de Simple y de Doble Efecto 18

2.2 Ejemplos: Control de cilindro efecto y Motor Hidrulico 22

2.3 Diagrama de Movimientos 24

2.4 Aplicaciones 25

2.5 Simbologa hidrulica 29

Capitulo III: Sistemas Electro-hidrulicos

3.1 Control de cilindro de doble efecto 31

3.2 Aplicacin. Horno de secado de ciclo contino 34

3.3 Aplicacin. Control de cilindro doble efecto y motor hidrulico 35

3.4 Simbologa hidrulica 36

Capitulo IV: Sistemas Neumticos

4.1Activacin de 2 cilindros simple efectos por Compuerta Lgica: OR 37

4.2 Aplicacin con cilindro de doble efecto y Timer ON DELAY 38

4.3 Ciclo nico neumtico de secuencia A+ B+ A- B- 39

4.4 Ciclo nico y ciclos continuos secuencia A+ B+ A- B- 40

4.5 Circuito neumtico con parada de emergencia 42

4.6 Simbologa neumtica 43

1

Sistemas Neumticos Avanzados

4.6 Sistema de Cascada por Agrupamiento 2 Grupos 1 Memoria 45

4.7 Sistema de Cascada por Agrupamiento 3 Grupos 2 Memorias 47 4.8 nico ciclo y ciclos continuos 48 4.9 Sistema de Cascada por Agrupamiento 3 Grupos 2 Memorias 49 4.10 Sistema de Cascada por Agrupamiento 4 Grupos 3 Celulas de memorias 50 4.11 Mtodo de cascada con clulas de memorias 51

4.12 Sistema de Cascada por Agrupamiento con sensores micro-electro-vlvulas 52 4.13 Sistema de Cascada por Agrupamiento con sensores micro -electro-vlvulas 53

Capitulo V: Sistemas Electro-neumticos

5.1 Seguridad a dos manos de prensa de corte 54

5.2 Accin de Arranque y Parada desde dos lugares 55

5.3 Secuencia Automtica de ciclos continuos: TON A+ A- 56

5.4 Secuencia Automtica: TON1 A+ TON2 A- 57

5.5 Control de la velocidad de salida del vstago 58

5.6 Secuencia Automtica de ciclos nicos y ciclos continuos: A+ B+ A- B- 59

5.7 Secuencia ciclo nico: A+ A- B+ B- con sensores de proximidad 60

5.8 Cilindros de doble efecto con secuencia automtica: A+ A- B+ B- 61

5.9 Dos cilindros de doble efecto y uno de simple efecto con secuencia: A+B+C+A-C- 62

B-

5.10 Tres cilindros de doble efecto con secuencia: A+ B+ B- C+ C- A- 63

5.11 Tres cilindros de doble efecto con secuencia: A+ B+ C+ B- A- C- 64

5.12 Dos cilindros de doble efecto y un de simple efecto con secuencia: 65

A- C+ B+ C- A+ C+ TON C- B- B+ B+ C+ C-

B-

5.13 Cuatro cilindros de doble efecto con secuencia: A+ C+ A- D+ D- C- 66

B+ B-

MATERIALES Y METODOS 67

RESULTADOS 68

DISCUSIN 69

REFERENCIALES 70

APENDICE 71

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RESUMEN

Por tratarse de un texto universitario, el presente trabajo tiene una estructura didctica

en el desarrollo de sus cinco captulos; con redaccin clara y solucin metodolgica de los

problemas y sus aplicaciones respectivas en los Sistemas Secuenciales de procesos industriales, donde es necesario determinar los dispositivos de los circuitos de Fuerza Control; asimismo, construir circuitos propios, de acuerdo a la secuencia de operacin en un

Procesos Industrial.

La presentacin del texto sigue la lnea clsica por separado, es decir individualizando

Sistemas Secuenciales: Elctrico, Hidrulico, Electrohidrulico, Neumtico y

Electroneumtico, donde se introducen y se exponen los conceptos de control, que se

consideran para el anlisis en un Proceso Industrial.

La obra alecciona al estudiante en Circuitos Oleo-hidrulicos y Neumticos, que son

parte importante para la formacin del futuro Ingeniero Mecnico, pues conlleva la aplicacin

de los Principios Generales en los Procesos Industriales.

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INTRODUCCIN

Los Sistemas Secuenciales es la ciencia aplicada que estudia los procesos industriales,

para aplicarlos a la solucin de problemas y necesidades industriales, a fin de brindar mayores

niveles de vida a la poblacin.

El TEXTO: SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-

HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS, NEUMTICO, ELCTRO-

NEUMTICOS es bastante verstil y proporciona al estudiante progresar en el estudio y l

es testigo de la manera en que este programa se desarrolla a partir de principios bsicos y

generales, aplicndose a la compresin del comportamiento Terico y Prctico de los

Sistemas Secuenciales. Al compenetrarse de estos principios tan importantes, el estudiante es

capaz de acometer nuevos problemas inherentes a procesos industriales, a la vez, encaminarse

a la tcnica depurada.

En cuanto a la presentacin del material expuesto en la presente investigacin, se ha

tenido cuidado de cumplir con lo establecido en el planteamiento del problema, presentado

de la manera siguiente.

Existe un texto que oriente adecuadamente al estudiante a analizar, plantear y

solucionar problemas de aplicacin de Circuitos Elctricos, Oleo-Hidrulicos y Neumticos

con contenidos establecidos en el Plan Curricular vigente de la Escuela Profesional de

Ingeniera Mecnica?

Planteado el problema de investigacin, se trabaj para lograr los propsitos propios

de la investigacin, explicitados en:

OBJETIVO GENERAL. Desarrollar un texto de: SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS, NEUMTICOS,

ELCTRO-NEUMTICOS en forma ordenada y sistemtica que permita al estudiante analizar, comprender los sistemas secuenciales de aplicacin en los procesos industriales.

OBJETIVOS ESPECFICOS: Despus de estudiar el texto, el estudiante es capaz, de:

a.- Desarrollar y comprobar los fundamentos y principios bsicos que gobiernan el

funcionamiento en los SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-

HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS, NEUMTICOS, ELCTRO-

NEUMTICOS y su relacin con la labor del Ingeniero.

b.- Aplicar y utilizar los conceptos y nociones bsicas en la representacin y modelacin de

los circuitos de control de procesos industriales.

4

c.- Dar solucin a problemas de aplicacin en control de los procesos industriales hecho que

juega un rol importante en la prctica de la Ingeniera.

d.- Utilizar, adecuadamente, mtodos y tcnicas en el anlisis cuantitativo del

comportamiento de los circuitos Elctricos, Oleo-Hidrulico y Electro-hidrulicos,

Neumticos, Electro-neumtico y comprender las limitaciones que estos procedimientos

puedan tener.

De esta manera, la investigacin est orientada a fortalecer la formacin profesional en

las carreras afines de la Ingeniera Mecnica Energa, por lo que tiene un papel

preponderante y de all nace la:

IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN

El Proyecto de Investigacin, titulado SISTEMAS SECUENCIALES:

ELCTRICOS, OLEO-HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS,

NEUMTICOS, ELCTRO-NEUMTICOS tiende a ser un texto que permitir facilitar

al estudiante el proceso de aprendizaje del comportamiento de los controles de procesos

industriales, a travs del desarrollo de circuitos de control que tienen aplicacin directa en la

labor del Ingeniero.

El texto es destinado a servir de complemento al curso de Circuitos Oleo-Hidrulicos

y Neumticos para alumnos de Ingeniera Mecnica. Abordndose problemas del

comportamiento de los circuitos de control en las condiciones en que corrientemente se

encuentran en mbito industrial.

Por tratarse de un texto universitario, que pretende constituirse en un medio de apoyo al

aprendizaje eficaz del alumno, el libro basa en una estructura didctica.

Sern apreciados todos los comentarios, sugerencias y/o crticas.

Ing. Hctor Alberto Paz Lpez

5

MARCO TEORICO

En esta etapa del Proyecto de investigacin se recurri a la ubicacin de las fuentes de

informacin primaria directa citadas en la referencia; para un posterior anlisis en sus

contenidos de conceptos bsicos de los de circuitos Elctricos, Oleo-Hidrulico y Electro-

hidrulicos, Neumticos, Electro-neumtico

El texto en su desarrollo tiene orden lgico y sistematizado en la solucin de sus

problemas de aplicacin de Circuitos Oleo-Hidrulicos y Neumticos, donde se desarrollan

mtodos de construccin de control de procesos industriales, tales como: Karnaugh, Cascada

por Agrupamiento y Cascada Paso a Paso. Tambin contiene una serie de esquemas de

control industrial resueltos, con sus archivos de simulacin en el software AUTOMATION

STUDIO 5.0, enfocando con precisin aquellos puntos que permiten al estudiante aplicar los

principios bsicos.

Cabe recalcar que en cada uno de los captulos, tiene el propsito de que el estudiante

ingrese a la competencia profesional de conocimientos tcnicos que contribuyan a despertar,

en l, la inquietud por la investigacin y el estudio prctico de los mtodos empleados para

verificar, experimentalmente, el comportamiento de los Circuitos Oleohidrulicos y

Neumticos

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Capitulo I:

Sistemas Elctricos

1.1 Introduccin

Hoy da estamos rodeados por todas partes de mquinas automticas que realizan

procesos industriales.

En este captulo se tratan las maniobras que se suceden una despus de otra,

generalmente en funcin de finales de carrera, presostatos, etc.

En este Texto se dedica exclusivamente al funcionamiento de los circuitos y las

nociones de la construccin de los circuitos de fuerza y control de un Sistema Elctrico,

mediante la utilizacin del Software Automation Studio 5.0. El estudiante no solo tiene que

montar los circuitos en este Software, si no que se puede provocar averas y localizarlas por

los sntomas que se presentan en los circuitos construidos.

1.2 Clasificacin de los Sistemas Secuenciales

7

1.3 Automatizacin Elctrica

Basado en el empleo de rels o contactores. Rel:

- Acta como intermediario para alimentar un determinado circuito en funcin de una seal externa.

- Se compone de: bobina, conjunto magntico y contactos. - Cuando la bobina recibe tensin, el conjunto magntico bascula consiguiendo

que los contactos cambien de posicin.

Contactor: - funcionalmente equivalente a un rle, pero ms robusto para soportar mayores

tensiones y corrientes de cara a su aplicacin industrial

Circuito electromagntico de un rel: Puede trabajar en corriente continua o corriente alterna

Estructura: - Ncleo: chapa magntica aislada - Armadura: chapa magntica aislada

- Bobina: En alterna se coloca una espira de sombras para evitar

la vibracin por los pasos por cero de la corriente alterna

Los contactos pueden esta normalmente abierto o normalmente cerrados.

Componentes de la Automatizacin

8

1.4 Smbolos de Controles Elctricos (JIC Standard)

9

1.5 Smbolos de Controles Elctricos (IEC Standard)

10

1.6 lgebra de Boole Automatismos cableados

Introduccin Se ha modelado la realidad como 0s y 1s

La salida es una funcin de las entradas

Cmo se forma la funcin? lgebra de Boole

Cmo se simplifica? lgebra de Boole

Cmo se implanta? Depende de la tecnologa elegida

lgebra de Boole

Un lgebra est definida por: - Un conjunto de elementos K - Un conjunto de operaciones que actan los miembros de K y que cumplen unas

ciertas propiedades.

El lgebra de Boole (caso ms simple) se define por:

- Un conjunto B con slo dos elementos { 0, 1}

- Un conjunto de operaciones (lgicas) {+, . , } definidas sobre B * 2 operaciones binarias ( f(x,y) ):

(+) funcin suma, funcin O, funcin OR

(.) funcin multiplicacin, funcin Y, funcin AND * 1 Operacin monaria ( f(x) ):

( ) funcin negacin, funcin NO, funcin NOT

- tales que para X, Y, Z B se cumplen las siguientes propiedades: Postulados de Huntington

Postulados (aximas) de Huntington

Conjunto cerrado: - x . y B, x + y B, x B

Ley conmutativa: - x + y = y + x - x . y = y . x

Ley asociativa: - (x + y) + z = x + ( y + z) - (x . y ). z = x . ( y . z )

Ley distributiva: - (x + y) . z = x . z + y . z - x + y . z = (x + y) . (x + z)

Identidad: - x + 0 = x - x . 1 = x

Complemento: - x + x = 1 - x . x = 0

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Definicin operaciones bsicas / tablas de verdad

Funcin suma lgica, O o OR Para activar la salida, a o b tienen que estar activas

Funcin producto lgico, Y o AND Para activar la salida, a y b tienen que estar activas

Funcin complemento, NO o NOT

Variables, expresiones lgicas, tablas de verdad

Variable lgica (booleana) - Variable perteneciente a B. Por tanto, slo puede tener dos valores: 0 y 1

Expresin (funcin) lgica (booleana) - Combinacin de variables lgicas pertenecientes a B y de operaciones lgicas (+

parntesis): f = x.y + x.yz + xy.z Formas estndar de representacin: Producto de sumas y Suma de productos

Tabla equivalente.

x y z f 0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Equivalencia entre expresiones Dos expresiones son equivalentes si sus tablas de verdad son iguales

- f1 = a + b.c - f2 = ( a + b )( a + c)

O si se puede llegar de la una a la otra (ambas direcciones) - f2 = (a+b)(a+c) = aa + ac + ba + bc = a + ac + ba + bc = a(1+ c + b ) + bc = a + bc

a b c a + b + c (a+b)(a+c) 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0

0 1 0 0 0

0 1 1 1 1

1 0 0 1 1

1 0 1 1 1

1 1 0 1 1

1 1 1 1 1

12

1.7 Simplificacin mediante el mtodo de Karnaugh

Mtodo grfico muy til para funciones de a 4 variables lgicas. - Se basa en buscar trminos adyacentes en la tabla de la verdad. - Los trminos adyacentes son aquellos que tienen las mismas variables con el mismo

estado de complemento, excepto una.

xyz y xyz son adyacentes - Los trminos adyacentes se pueden simplificar fcilmente

xyz + xyz = xy ( z + z ) = xy - Para buscar fcilmente los trminos adyacentes se dispone la tabla de la verdad de

tal forma que los valores de las variables de entrada vecinos resultan adyacentes.

Esta tabla recibe el nombre de Tabla o mapa de Karnaugh.

Ejemplo de simplificacin por el mtodo de Karnaugh

Construir el mapa de Karnaugh

Colocar los ceros y unos de la tabla de verdad sobre el mapa de Karnaugh.

Formar grupos (paralelogramos) con casillas que tienen 1, de tal forma que contengan el mximo nmero de elementos y stos sea potencia de 2.

Casillas de un grupo pueden formar parte de otro.

Cada grupo representa un producto. ste est formado por las variables que no cambian de valor en dicho grupo. Si est a 1 la variable se escribe tal cual, y si est a

0, se complementa.

Ejemplo de simplificacin por el mtodo de Karnaugh

13

Combinacin de entradas que nunca se dan.

Pueden ser utilizadas para simplificar las funciones lgicas: se toma su valor como 1 o como 0, en funcin de lo que ms interese.

1.8 Flujo-grama

14

1.9 Ejemplos de Arranque de motores - Aplicando el Sofware Automation Studio

- Se incluye archivos realizados de cada ejemplo

Ejemplo 1

Ejemplo 2

15

Ejemplo 3

Ejemplo 4

16

Ejemplo 5

Ejemplo 6

17

Capitulo II:

Sistemas Oleo-Hidrulicos

2.1 Control de Cilindros de Simple y de Doble Efecto

Control de Cilindros de Simple (CSE) Efecto con vlvulas de 2/2

Un par de vlvulas de reposo 2/2 pueden controlar un CSE

La posicin de reposo de estas vlvulas est forzada por el muelle

La posicin de trabajo se establece al pulsar el pulsador de extensin o retorno.

El retorno del fluido hidrulico se al tanque (deposito atmosfrico)

Control del caudal en la extensin y en retorno

18

Control de un CSE con una vlvula de 3/2

Una vlvula de 3 vas es la ideal para controlar la entrada y salida de un CSE

La posicin de reposo la fuerza el muelle

La posicin de trabajo se establece por medio del pulsador

Pulsaremos hasta que el cilindro efecte la carrera que deseemos

El retorno del fluido hidrulico se al tanque (deposito atmosfrico)

Si colocamos dos reguladores de caudal con antirretorno en sentido contrario podremos

regular tanto la salida como la salida:

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Control de un cilindro de Doble Efecto con una vlvula de 4/2

Para controlar un CDE hay que cambiar simultneamente la vas de presin y El retorno del

fluido hidrulico se al tanque.

Cuando el pulsador es accionado el cilindro se extiende.

Cuando dejamos de pulsar el cilindro retorna

Control manual de un cilindro de Doble Efecto con una vlvula de 4/2 La vlvula 3/2 retorno por resorte marcada con A+ hace que el cilindro A se extienda

La vlvula 3/2 retorno por resorte marcada con A- hace que el cilindro A retorne

La vlvula 4/2 piloteada por presin biestable, es decir hasta que se pulsador correspondiente

mantendr su posicin.

20

Control Automtico de un cilindro de Doble

Control manual de un cilindro de Doble Efecto con una vlvula de 4/3

21

2.2 Ejemplos: Control de cilindro efecto y Motor Hidrulico

Ser necesario pulsar la vlvula 4/3 vas para que salga el vstago, cuando el vstago del

cilindro este extendido y la presin en el circuito sube hasta el valor pre-regulado, el motor

hidrulico empezara a funcionar. Para que retorne el vstago del cilindro, la vlvula 4/3 vas

se desplazara a su posicin contraria y retorno el vstago.

Ejemplo: Control de cilindros de: simple efecto y doble efecto

Se da inicio con el pulsador y se activa el cilindro A, el cual al extenderse activa su fin de

carrera, con lo cual da inicio a la extensin del cilindro B, al extenderse activa su fin de

carrera que ordena el retorno de los cilindros.

El cilindro B retorna lentamente debido a la graduacin del resorte.

El cilindro A es de expansin lenta y retorno rpido.

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Cilindros en serie por vlvulas de secuencia A+ B+ A- B-

Mquina de Encasquillar utilizando vlvulas de secuencias. A+B+B-A-

Al activar la vlvula 4/3 en positivo hacemos que el vstago del pistn A se extiende primero,

luego seguido por el vstago del pistn B, al activar la vlvula en negativo, se retornan los

vstagos, haciendo en primera instancia el vstago del pistn B y luego el vstago del cilindro

A

23

2.3 Diagrama de Movimientos

Los movimientos de los actuadotes u rganos motrices se representan con ms detalles en

estos diagramas. Estos movimientos pueden reflejarse en funcin de la fase de trabajo para los

circuitos secuenciales y en funcin del tiempo para los circuitos programables.

Esto se traduce en dos tipos de diagramas de mando:

a) Diagrama EspacioFase.- Aqu se representa el ciclo de funcionamiento de un elemento

de trabajo en funcin de las fases. Cuando para un mando existen varios elementos de trabajo,

queda representados stos de la misma manera y dibujado uno bajo el otro. La relacin queda

establecida por las fases.

b) Diagrama Espacio-Tiempo.- El espacio de una unidad operativa se representa en funcin

del tiempo. En contraposicin al diagrama de espacio-fase, se aplica aqu el tiempo (t) a

escala, representando las uniones entre las distintas unidades.

DIAGRAMA ESPACIOFASE

El cilindro en 1 o en + el vstago est extendido (fuera). El cilindro en 0 o en - el vstago est retraido (dentro).

Si en las abscisas se tiene en cuenta el tiempo que se invierte en un movimiento el diagrama

pasa a llamarse ESPACIO-TIEMPO

24

2.4 APLICACIONES:

1. Control de cilindro de doble vastago

2. Control de Velocidad del vastago en la extensin.

25

3. Accionamiento del acumulador hidrulico a varias presiones.

4. El giro del motor por medio de Vlvula Shet piloteada, para compuertas

26

5. Control del sentido de giro del Motor Hidrulico con Vlvulas de Secuencias

6. Control de cilindro y Actuador de giro

27

7. Prensa Universal

8. Prensa con control de velocidad del cilindro Vlvula shet piloteada

28

2.5 SIMBOLOGA HIDRULICA

Capitulo III:

Sistemas Electro-hidrulicos

3.1 CONTROL DE CILINDRO DE DOBLE EFECTO

a) En el circuito de fuerza, la fuente se tiene el control de presin de alimentacin al cilindro

de doble efecto, mediante vlvula de presin. Al activar el pulsador S1 se energizar la bobina

K1 del contactor auxiliar, mediante su contacto energiza a la solenoide Y1 de la electro-

vlvula 4/2 de una solenoide con retorno por resorte, con lo cual se tiene la extensin del

vstago y su retorno al des-energizar la bobina K1.

b) En reposo la presin hidrulica se deriva hacia el tanque, mediante el fin de carrera S3 que

esta activado en reposo, con lo cual se tiene alimentado la solenoide Y2 de la electro-vlvula

2/2 de una solenoide con retorno por resorte.

Mediante un pulsador S1 se tiene la extensin y el retorno del vstago del cilindro a travs

de la electro-vlvula 4/2 de una solenoide Y1 con retorno por resorte, el fin de carrera

mecnico tipo rodillo S2 activa la bobina del contactor auxiliar K2 quien mediante su

contacto K2 (Normalmente Cerrado), des-energiza la bobina del contactor K1 y todo retorna

al estado de reposo.

31

CONTROL DE UNA PUERTA

Funcionamiento

La vlvula anti-retorno pilotada hidrulicamente impide que el vstago sea arrastrado por la

carga de traccin. La vlvula de anti-retorno no pilotada abre y permite que el vstago slo

avance cuando se presiona el pulsador S2 "Cerrar Puerta", haciendo que se invierta la vlvula

de 4/2 vas. Cuando se suelta el pulsador S2, la vlvula de 4/2 vas regresa a su posicin

inicial y la vlvula de anti-retorno pilotada cierra inmediatamente. El mbolo queda sujeto

hidrulicamente donde se halle. La sujecin hidrulica asegura que el vstago del mbolo no

pueda ser arrastrado por una carga de traccin. Cuando S2 se presiona de nuevo, el vstago

del cilindro se desplaza hacia adelante hasta alcanzar la posicin final deseada.

Cuando se presiona el pulsador S1 "Abrir Puerta", el vstago retrocede. Cuando se suelta

S1, la vlvula 4/3 vas invierte, mientras que el mbolo permanece donde se halle y se sujeta

hidrulicamente.

Los dos pulsadores S1 y S2 estn enclavados mecnicamente. Si ambos se presionan al

mismo tiempo o si uno se mantiene pulsado y se presiona el otro, el vstago se detiene.

La vlvula reguladora de caudal unidireccional se instala en el lado del vstago para

asegurar que se genere una contrapresin mientras se cierra la puerta. Esta presin se utiliza

para proporcionar una retencin y en segundo lugar para asegurar una apertura fiable de la

vlvula de anti-retorno pilotada.

32

Ej. Este circuito mostrado, cuando se extiende el vstago, la vlvula antiretorno con piloto a

la entrada y resorte es desbloqueada al activarse la electro-vlvula Y2,

Ej. En el circuito mostrado la condicin inicial es que el sensor B1 debe esta activado en

reposo, con lo cual se energiza la bobina del contactor K4. El vstago se extiende rpidamente

al pulsar S1 hasta el sensor B11 donde contina su extensin con baja velocidad regulada por

la vlvula de estrangulamiento, al llegar al sensor B2 se activa el contactor K6. Para el

retorno del vstago se pulsa S2 y el vstago retorna rpido.

33

3.2 Aplicacin. Horno de secado de ciclo contino

La condicin inicial es que el sensor de proximidad B1 debe estar activado, para

energizar la bobina del contactor K4. Al pulsar S gira el motor por un tiempo programado en

el rele temporizado on delay K2, transcurrido el tiempo se detiene el motor y el vstago se

extiende, al trmino de la extensin se activa el sensor B2, donde el vstago retorna a su

estado de reposo. Mediante los pulsadores S1 y S2 se ordena que el motor gire en sentido

anti-horario.

34

3.3 Aplicacin. Control de cilindro doble efecto y motor hidrulico

CIRCUITO DE FUERZA:

Cilindro de doble efecto controlado por electro-vlvula 4/3 con doble control elctrico, con

condicin de presin de terminado por el presostato a la salida del vstago, adems se

controla la velocidad de salida mediante la vlvula estrangulamiento con antiretornoi.

CIRCUITO DE CONTROL ELCTRICO

- Al pulsar S1 se energiza la bobina del contactor K1 que tiene contacto de retensin (memoria) y un contacto activa la solenoide Y1 quien ordena la electro-vlvula 4/3 para que

ele cilindro se extienda a velocidad lenta, al extenderse y activarse el presostato se activa su

contacto P el cual energiza a la bobina del contacto K3, que tiene dos contactos el primero

acta de retencin y el segundo energiza a la solenoide Y3 que controla a la electro-vlvula

4/2 retorno por resorte, para el motor opere.

- Para el retorno del vstago se mantiene mientras se tiene pulsado S2, el cual energiza a la bobina del contacto K2, donde un contacto desactiva al contactor K3 y da como

consecuencia la detencin de motor hidrulico y un segundo contacto de K2 energiza la

solenoide Y2 quien ordena el cambio de posicin de la electro-vlvula 4/3

35

Capitulo IV: Sistemas Neumticos

4.1Activacin de 2 cilindros simple efectos por Compuerta Lgica: OR

- Se puede observar que los cilindros en reposo estn: A extendido y B retrado

- Al pulsar una de las vlvulas 3/2 retorno por resorte, se activa el operador OR quien ordena

el retorno del vstago del cilindro A y la extensin del vstago del cilindro B

- Al dejar de pulsar las vlvulas V6 V1, los vstagos de los cilindros retornan a su estado de

reposo por sus respectivos resortes.

Compuerta Neumtica Operador OR - El acumulador opera cuando existe sobre carga en el vstago del cilindro - Al extender el vstago su presin alimenta al vlvula para el retorno 3/2

37

4.2 Aplicacin con cilindros de doble efecto y Timer ON DELAY

Sellador Neumtico Secuencia A+ TON A-

- Mediante el Timer Neumtico con su propia vlvula 3/2 de accin neumtica y retorno por

resorte, se activa cuando el tiempo programado se ha y se ordena el retorno del vstago del

cilindro

Sellador Neumtico Secuencia A+ TON A-

- La extensin del vstago se controla por dos vlvulas 3/2 de accin mecnica y retorno por

resorte El Timer Neumtico no tiene vlvula propia de activacin, utiliza la vlvula de

control del vstago del cilindro 5/2 doble accin neumtica del retorno.

38

Circuito Neumtico Seguridad a dos manos - Operadores OR y AND

- En este circuito obliga a operar simultneamente las vlvulas neumticas V1 y V2

- Al pulsar una de las vlvulas V1 V2 el Timer Neumtico On delay T1 se activa y

determina el tiempo de bloqueo para la salida del vstago C, si el tiempo de pulsacin de la

segunda vlvula es mayor que el programado en el Timer On Delay.

- El retorno del vstago se realiza al dejar de pulsar una de las dos vlvulas V1 V2.

4.3 CICLO UNICO NEUMTICO DE SECUENCIA A+ B+ A- B-

- Se tiene tres fines de carrera vlvulas neumticas 3/2 Accin mecnica y con retorno por

resorte, los cilindros se extienden y retornan rapido.

39

4.4 CICLO UNICO Y CICLOS CONTINUOS Secuencia A+ B+ A- B-

- El operador OR, 1V2 hace la diferencia entre ciclo nico ciclos continuos - Para ciclos continuos se opera las vlvulas 3/2 accin mecnica. La vlvula 1S4 para

el inici y el termino mediante la vlvula 1S5

CICLO UNICO Y CICLOS CONTINUOS SECUENCIA A+ B+ A- B-

El circuito utiliza sensores de proximidad y su activacin por levas mecnicas

40

DOBLADORA DE CHAPAS LA SECUENCIA: A+ A- B+ B- - Los cilindros tienen control de velocidad en la extensin y el retorno por vlvulas de control

de caudal y las vlvulas shetck en paralelo.

- Solo se tiene 3 fines de carrera neumticos, vlvulas 3/2 de accin mecnica con retorno por

resorte

PROCESO NEUMTICO AUTOMTICO DE SECUENCIA:

TON1 A+B+ TON2 B-A-

- En este circuito tiene un tiempo de espera inicial determinado por el Timer On delay TON1

y en segundo tiempo por el TON2 que es para el retorno de los vstagos.

41

4.5 CIRCUITO NEUMTICO CON PARADA DE EMERGENCIA

- La parada de emergencia con retorno al estado de reposo se realiza mediante 3 operadores OR que realizan el retorno de los vstagos y de vlvula OV1.

Control Neumtico de dos Cilindros doble Efecto y un Cilindro Simple

Efecto con secuencia: A+ A- B+ C+ C-

B-

42

Simbologa de Circuitos Neumticos

Vlvulas de cierre, de caudal y de presin

43

Posiciones de maniobra y designaciones de las

conexiones de vlvulas y vas

44

Sistemas Neumticos Avanzados

4.6 Sistema de Cascada por Agrupamiento 2 Grupos 1 Memoria

nico ciclo: Secuencia l A+ B+ l l B- A- l Grupo 2 activado en reposo

Figura N 1

En reposo estn activados los fines de carrera a0 y b0

La barra II esta activada se pulsar el Start y el fin de carrera a0 tambin activado, lo que

origina que la memoria cambie de posicin y se energiza la barra I, de inmediato la vlvula

neumtica 5/3 cambia de posicin y ordena la extensin del vstago de A+.

Al activarse el fin de carrera a1, ordena a travs de vlvula neumtica 5/3 la extensin del

vstago del cilindro B+.

Al activarse el fin de carrera b1 ordena que la memoria retorne a su posicin, con lo que se

energiza la barra II, de inmediato a travs del fin de carrera a1 que esta activado y la vlvula

5/3 se ordena el retorno de vstago del cilindro B-

Al activarse el fin de carrera b0 y la vlvula 5/3 se ordena el retorno de vstago del cilindro

A-

45

Sistema de Cascada por Agrupamiento 2 Grupos 1 Memoria

nico ciclo y ciclos continuos:

Secuencia l A+ B+ l l B- A- l Grupo 1 activado en reposo

Figura N 2

En reposo estn activados: el Grupo 1 y los fines de carrera 1s1, 2s1.

nico Ciclo

El Grupo I esta activado se pulsar el m y a travs del operador OR, se cambia de posicin la

vlvula neumtica 4/2 y ordena la extensin del vstago de A+.

Al activarse el fin de carrera 1s2, ordena a travs de vlvula neumtica 4/2 la extensin del

vstago del cilindro B+.

Al activarse el fin de carrera 2s2 ordena que la memoria cambie a su posicin, con lo que se

energiza la Grupo 2, de inmediato a travs de la vlvula 4/2 se ordena el retorno de vstago

del cilindro B-, se activarse el fin de carrera 2s1 y la vlvula 4/2 se ordena el retorno de

vstago del cilindro A-

El fin de carrera 1s1 tambin activado, lo que origina que la memoria cambie de posicin y se

energiza la Grupo 1

46

4.7 Sistema de Cascada por Agrupamiento 3 Grupos 2 Memorias

nico ciclo

Secuencia l A+ ll A- ll B- l Grupo 3 activado en reposo

ll B+ ll

Figura N 3

En reposo estn activados: el Grupo 3 y los fines de carrera a0, b0.

nico Ciclo

El Grupo 3 esta activado se pulsar el Start y a travs de la vlvula neumtica 5/2 memoria

MV1, se energiza el Grupo N1, con lo que cambia de posicin la vlvula neumtica 5/2 A+

y ordena la extensin del vstago del cilindro A

Al activarse el fin de carrera a1, ordena a travs de la segunda memoria MV2 vlvula

neumtica 5/2 por e2 la activacin del Grupo N 2, de inmediato retorna el vstago A- y

simultneamente extensin del vstago del cilindro B+.

Al activarse los fines de carrera a0 y b1 ordena que la memoria MV1 vlvula neumtica 5/2

retorna a su posicin original a travs de e3, con lo que se energiza la Grupo 3, a travs de la

vlvula 4/2 se ordena el retorno de vstago del cilindro B-

47

4.8 nico ciclo y ciclos continuos: Secuencia l A+ ll A- C+ ll B- A+ ll A- l

l ll B+ ll c- ll l

Figura N 4 En reposo estn activados: el Grupo 1 y los fines de carrera 1s1, 2s1, 3s1

Ciclo Automtico

El Grupo N1 esta activado se pulsador neumtico Start, a travs de la vlvula neumtica

0V0 y el operador OR1, se activa A+. de la vlvula neumtica 5/2 que ordena la extensin

del vstago de A.

Al activarse el fin de carrera 1s2 y la presin del Grupo N1 a travs del operador AND1, se

ordena el cambio de posicin de la memoria MM1 en e2. Activado el G2 de inmediato se

ordena a travs de vlvula neumtica 4/2 la extensin del vstago del cilindro B+ y

simultneamente por medio del operador OR2 y la vlvula 5/2 se ordena el retorno de

vstago del cilindro A-

Al activarse los fines de carrera1s1 y 2s2, la presin del grupo 2 y el fin de carrera 1s1 a

travs del AND2 y el fin de carrera 2s2, se ordena a la vlvula 5/2 para la extensin del

vstago C+, al extender en vstago C se activa el fin de carrera 3s2, ordena el cambio de

posicin de la vlvula MM2 memoria 5/2 en e3, que la memoria cambie a su posicin, con lo

que se energiza la G 3, de inmediato a travs del operador OR4 y de la vlvula 5/2 se ordena

el retorno de vstago del cilindro B-

Al activarse el fin de carrera 2s1, a travs de operadores OR1 y OR5 simultneamente

retornan los vstagos A+ y C-, se activan los fines de carrera 1s2 y 3s1, quienes a travs del

operador AND3 se activa la MM3 memoria 5/2 en e4, ordenando que se energiza G4, la

presin a travs de operadores OR2 y OR3 se ordena el retorno del vstago A-.

El fin de carrera 1s1 es activado, lo que origina que las memorias cambien a su posicinde

reposo donde se energiza la Grupo 1 48

4.9 Sistema de Cascada por Agrupamiento 3 Grupos 2 Memorias

nico ciclo y ciclos continuos: Secuencia l A+ l l A- B+ l l B- l l C- l C+

Figura N 5

En reposo el Grupo 1 esta energizado y activados los fines de carrera 1s1, 2s1

Ciclo Automtico

Al activar el pulsador de Marcha y a travs de las vlvulas en serie 0V0 y 1V4, se activa A+

de la vlvula 1V1 donde se ordena la extensin del vstago de A.

Al activarse el fin de carrera 1s2 y la presin del Grupo 1, se activa e2 de la memoria MM2

al cambiar de posicin se activa el Grupo 2.

Activado el Grupo 2 de inmediato se activa A- de la vlvula 1V1 y se ordena el retorno del

vstago del cilindro A, donde se activa el fin de carrera 1s1 que energiza a B+ de la vlvula

1V2 y se ordena la extensin del vstago del cilindro B, al activarse el fin de carrera 2s2,

toma la presin del Grupo 2, se ordena la memoria MM1 en e3, cambia de posicin y ordena

el retorno a la posicin de reposo de la memoria MM2 y se energiza al Grupo 3

Activado el Grupo 3 de inmediato se activan simultneamente: B- de la vlvula 1V2 que

ordena el retorno del vstago B- y C+ de la vlvula 1V3 que ordena la extensin del vstago

C+. Se activa el fin de carrera 2s1, ordena el cambio de posicin de la vlvula MM1 memoria

5/2 en e1, que la memoria cambie a su posicin, con lo que se energiza la Grupo 1.

Al activarse el fin de carrera 2s1, la memoria MM1 y MM2 y se retorna a su estado de

reposo, donde la presin del Grupo 1 hace que retorne el vstago del cilindro mediante su

vlvula 3/2 neumtica en C-

49

4.10 Sistema de Cascada por Agrupamiento 4 Grupos 3 Celulas de memorias

Secuencia l A+ ll A- ll A+ ll A- l

Figura N 6

El grupo N 1 esta activado en reposo

Al pulsar la vlvula Start en serie con el operador OR1 se activa A+ de la vlvula neumtica

V5, que al cambiar de posicin el vstago del cilindro A se extiende y activa el fin de carrera

a1, donde se activa el operador AND3 y se activa Y de la memoria MM1, con lo cul energiza

al Grupo N 2

La presin del grupo 2 activa el operador OR2 y ordena A- para el retorno del vstago A, se

activa el fin de carrera a0, donde se activa el operador AND1 y se activa Y de la memoria

MM2, con lo cul energiza al Grupo N 3

La presin del grupo 3 activa el operador OR1 y ordena A+ para la extensin del vstago A,

se activa el fin de carrera a1, donde se activa el operador AND4 y se activa Y de la memoria

MM3, con lo cul energiza al Grupo N 4

La presin del grupo 4 activa el operador OR2 y ordena A- para el retorno del vstago A, se

activa el fin de carrera a0, donde se activa el operador AND2 y se activa Z de la memoria

MM3, con lo cul energiza al Grupo N 1, todo retorna al estado de reposo.

50

4.11 METODO DE CASCADA CON CELULAS DE MEMORIAS

Secuencia l A+ ll B- + ll A- C- l Grupo 1 activado en reposo

l B+ l

Figura N 7

En reposo esta activado el grupo N 1

Al pulsa la vlvula V3 Start, simultneamente se alimentan las vlvulas neumticas V2 y V5,

que ordenan la extensin de los vstagos de A+ y B+, al extenderse el vstago A activa el fin

de carrera LV2, que activa a la memoria MM1 en Y donde su salida B energiza con presin

al Grupo 2.

El grupo 2 energizado activa en B- de la vlvula V5, al retorna el vstago B se activa el fin de

carrera LV4, que toma la presin del grupo 2 y activa C+ de la vlvula V4, al extenderse el

vstago de C, se activa el fin de carrera LV5 el cul activa Y de la memoria MM2 al activarse

la salida B se desactiva la presin de la memoria MM1 y se activa al Grupo 3

El grupo 3 energizado activa en A- de la vlvula V2, al retornar el vstago A se activa el fin

de carrera LV1 el cul activa Z de la memoria MM2 al activarse la salida A se desactiva la

presin del Grupo 3 y se energiza el Grupo 1, retorna por resorte la vlvula V4 y el vstago

de C retorna por ser de simple efecto retorno por resorte.

51

4.12 Sistema de Cascada por Agrupamiento con sensores micro-electrovlvulas

Secuencia l A+ ll A- ll B- l

ll B+ ll

Figura: 8

En reposo se activan: e4 de la memoria MM1 y los fines de carrera A1 y B1

Al pulsar Start, se activa e1 de la memoria MM2 y la presin de la fuente activa A+ de la

vlvula 1V1 para la extensin del vstago A, se activa el fin de carrera A2, que activa e2 de la

memoria MM1 cambiando de posicin, la presin acta simultneamente en A- y B+ para el

retorno del vstago del cilindros A y la extensin del vstago B, al extenderse los vstagos se

activan los fines de carrera A1 y B2, los cuales activan a e3 de la memoria MM2 al cambiar

de posicin la presin activa B- de la vlvula 1V2 con lo cul retorna en vstago del cilindro

B, se activa el fin de carrera B1 con lo cul se retorna a su estado de reposo

52

4.13 Sistema de Cascada por Agrupamiento con sensores micro -electro-vlvulas

Secuencia l 1A+ 2A+ 3A+ l l 3A- 2A- 1A- l

Figura N 9

El Grupo 1 esta activado en reposo.

Ciclos continuos del proceso.

Al pulsar la vlvula Start 1S3 se cambia de posicin la vlvula 1V4 y activa 1A+ de la vlvula

1V1 para la extensin del vstago de 1A, se activa el fin de carrera 1S2, que activa 2A+ de la

vlvula 2V1 para la extensin del vstago de 2A, se activa el fin de carrera 2S2, que activa

3A+ de la vlvula 3V1 para la extensin del vstago de 3A, se activa el fin de carrera 3S2,

activa e2 de la memoria MM1 que cambia de posicin y se activa el Grupo 2.

El Grupo 2 a travs de los operadores OR 3V2, se activa 3 A- para el retorno del vstago 3 A,

se activa el fin de carrera 3S1 que mediante el operador OR 2V2, se activa 2 A- para el

retorno del vstago 2 A, se activa el fin de carrera 2S1 que mediante el operador OR 1V3, se

activa 1 A- para el retorno del vstago 1 A, se activa el fin de carrera 1S1 que mediante el

operador OR 0V0, se activa e1 de la memoria MM1, se energiza una vez ms el grupo N 1 y

se repite los ciclos.

La parada del automtico se realiza mediante el pulsador neumtico 1S4, vlvula mecnica

3/2 retorno por resorte, que ordena el retorno inmediato de los vstagos, a travs de los

operadores OR: 1V3, 2V2 y 3V2 respectivamente para los vstagos 1A, 2A y 3A

53

Capitulo V:

Sistemas Electro-neumticos

Aplicaciones

5.1 Seguridad a dos manos de prensa de corte.

Funcionamiento;

Los pulsadores SB1 y SB2, en reposo sus contactos normalmente cerrados de SB12 y

SB22 (exponente es la ubicacin de la columna), activan a la bobina del contactor KA1,

tiene un contacto KA11 (columna 1) que cierra y auto mantiene la alimentacin de la

bobina. El contacto KA13 (columna 3) cierra y se conecta en serie con los contactos

abiertos de los pulsadores SB13 y SB2

3.

Para que se extienda el vstago se tiene que pulsar simultneamente SB1 y SB2, con

los cuales se energiza a la bobina del contacto KA2 y su contacto KA24 cierra memoria.

Su segundo contacto KA25, en la columna 5 cierra y energiza a la solenoide 1Y, con lo

que la electro-vlvula 3/2 cambia de posicin y el vstago se extiende.

Para que el vstago retorne a su estado de reposo vasta desactivar uno de los

pulsadores SB1 o SB2.

54

5.2 Accin de Arranque y Parada desde dos lugares:

Funcionamiento:

En reposo el fin de carrera 1S14 contacto Normalmente Abierto (N.A.), est activado

(cerrado en reposo)

Al pulsar SB21 o SB4

2 se energiza la bobina del contactor KA1 en la columna 1, el

cual tiene un contacto memoria KA13 que mantiene su auto alimentacin; adems, el

segundo contacto de KA14 en serie con 1S1 (activado en reposo) se activa la solenoide

1Y1, haciendo que la electrovlvula 5/2 cambie de posicin y se ordena la extensin del

vstago.

Al extenderse el vstago se desactiva el fin de carrera 1S14 y al trmino de la

extensin se activa el fin de carrera 1S25, el que energiza la solenoide 1Y2 la que realiza

el retorno del vstago, con lo cual se obtiene ciclos consecutivos.

Para detener los ciclos repetitivos se tiene que pulsar SB11 o SB2

1 con los que se

desernergiza a la bobina del contactor KA1 y todo retorna a su estado de reposo.

55

5.3 Secuencia Automtica de ciclos continuos: TON A+ A-

Funcionamiento:

- En reposo el fin de carrera 1S1 est activado, donde sus contactos: normalmente abierto

1S13 est cerrado y el normalmente cerrado 1S1

6 esta abierto.

- Para activar los ciclos continuos se tiene que pulsar SB21 y se energiza la bobina del

contactor KA1 que tiene sus contactos:

KA12 cierra - retiene su auto alimentacin de la bobina (contacto memoria).

KA13 cierra - se conecta en serie con el contacto 1S1

3 que est activado, de inmediato se

energiza a la bobina del timer KT1; transcurrido el tiempo programado, su contacto KT15

cierra y energiza a la solenoide Y1, la cual hace que cambie de posicin la electrovlvula

5/2 y el vstago se extiende.

- En la extensin del vstago los fines de carrera:

1S1 se desactiva, donde el contacto normalmente cerrado 1S16 cierra y energiza a la

solenoide Y2 que ordena el retorno del vstago del cilindro

- En el retorno del vstago los fines de carrera:

1S2 se desactiva, donde sus contactos:

1S24 se abre paralelo con contacto normalmente abierto 1S13

1S25 se cierra - se conecta en serie con la solenoide Y1

- Para detener los ciclos contnuos se debe pulsar SB cuyos contactos son:

SB1 abre - desenergiza al circuito de control

SB7 cierra - energizar la solenoide Y2 que ordena el retorno del vstago a su estado de

reposo.

56

5.4 Secuencia Automtica: TON1 A+ TON2 A-

Funcionamiento:

- En reposo el fin de carrera 1S1 est activado, donde sus contactos; normalmente abierto

1S13, est cerrado.

- Para activar los ciclos contnuos se debe pulsar SB21 que energiza la bobina del contactor

KA1, sus contactos son:

KA12 cierra - retiene su auto alimentacin de la bobina. (contacto memoria)

KA13 cierra - se conecta en serie con el contacto 1S1

3 que est activado, de inmediato se

energiza a la bobina del timer KT1; transcurrido el tiempo programado, su contacto KT14

cierra y energiza a la solenoide 1Y1, la cual hace que cambie de posicin la electrovlvula 5/2

y el vstago se extiende.

- En la extensin el vstago el fin de carrera 1S1 se desactiva y su contacto 1S13 se abre y

desenergiza a la bobina del timer KT1.

- En el trmino de la extensin del vstago se activa el fin de carrera 1S26, que energiza a la

bobina del timer KT2. Transcurrido el tiempo programado, su contacto KT15 energiza la

solenoide 1Y2 que ordena el retorno del vstago del cilindro.

- Para detener los ciclos repetitivos se tiene que pulsar SB3 cuyos contactos son:

SB31 abre - desenergiza al circuito de control

SB37 cierra - energiza a la solenoide 1Y2, donde el vstago retorna a su estado de

reposo.

57

5.5 Control de la velocidad de salida del vstago.

La extensin del vstago inicialmente es en alta velocidad, hasta el sensor de

proximidad B11. El resto del recorrido de velocidad es lenta, motivado por accin de la

vlvula de estrangulamiento.

Funcionamiento:

- En reposo el fin de carrera B1 est activado, donde su contacto: normalmente abierto B17

est cerrado y energiza a la bobina del contactor K4, donde sus contactos K41 cierra y el

contacto K433 abre y excluye a la bobina K2.

- Al pulsar SB11 se energiza la bobina del contactor K1, siendo sus contactos:

K12 cierra - retiene su auto alimentacin de la bobina. (contacto memoria)

K110

cierra - energiza a la solenoide y1, el que ordena la extensin del vstago

K112

cierra - energiza a la solenoide y4, el que puentea a la vlvula de estrangulamiento.

- En la trayectoria se activa el fin de carrera B118, que energiza a la bobina del contactor K5

donde sus contactos:

K55 cierra - energiza a la bobina del contactor K3, donde sus contactos:

K36 cierra- retiene su auto alimentacin de la bobina. (contacto memoria)

K312

abre - desenergiza a solenoide y4 y la electrovlvula 3/2 retorna por resorte, con esta

accin el vstago reduce su velocidad de extensin entre la trayectoria de los sensores B11

hasta B2.

- Al trmino de la extensin se activa el fin de carrera B29 y energiza a la bobina del contactor

K6, donde sus contactos:

K61 abre - desenergiza a la bobina K1

K63 cierra y habilita el control para su retorno del vstago.

- Para el retorno del vstago se debe activar el pulsador SB2 que energiza la bobina del

contactor K2 que tiene contactos:

K24 cierra- retiene su auto alimentacin de la bobina. (contacto memoria)

K25 abre - excluye a la bobina K3

K211

cierra - energiza a la solenoide y2 quien ordena el retorno del vstago

K112

cierra - energiza a la solenoide y4 que puentea a la vlvula de estrangulamiento.

- El vstago retorna con alta velocidad, desactivando el fin de carrera B29 y activando el fin

de carrera B17 y todo retorna a su estado de reposo.

58

5.6 Secuencia Automtica de ciclos nicos y ciclos continuos: A+ B+ A- B- Parada de emergencia con retorno a su estado de reposo

0

Funcionamiento:

En reposo el fines de carrera 1S1 y 2S1 estn activados, donde sus contactos:

normalmente abierto 1S18 esta cerrado y energiza a la solenoide 2Y2 y el contacto 2S1

3

cerrado se conecta en serie con la solenoide 1Y1.

Para un ciclo nico se pulsa SB1 que energiza a la solenoide 1Y1 la que a su vez,

ordena la extensin del vstago de A+. Al trmino de la extensin se activa el contacto del

fin de carrera 1S25 que energiza a la solenoide 2Y1 que hace que se extienda el vstago

B+, en la extensin se activa el contacto del fin de carrera 2S26 que energiza a la

solenoide 1Y2, el que ordena el retorno del vstago de A-; enseguida, se activa el

contacto del fin de carrera 1S18 que energiza a la solenoide 2Y2 para que retorne el

vstago del cilindro B-

Para activar los ciclos contnuos se tiene que pulsar SB31 se energiza al la bobina del

contactor KA1 donde sus contactos:

K12 cierra- retiene su auto alimentacin de la bobina de ciclos contnuos.

K14 cierra - memoria de auto alimentacin de nico ciclo

Para detener los ciclos contnuos se debe pulsar SB41

La parada de emergencia con retorno a su estado de reposo se debe pulsar SB2 y se

energiza la bobina del contactor KA2 donde sus contactos:

KA27 cierra energiza a la solenoide 1Y2 que ordena el retorno del vstago de A

KA29 cierra energiza a la solenoide 2Y2 que ordena el retorno del vstago de B

59

5.7 Secuencia ciclo nico: A+ A- B+ B- con sensores de proximidad

Funcionamiento:

- En reposo estn activados los fines de carrera (proximidad): S1, B1.

S14 energiza a la bobina del contactor K4 y su contacto:

K49 cierra - energiza a la solenoide Y4, que ordena el retorno del vstago de B-

B15

energiza a bobina del contactor K5 donde su contacto:

K51 cierra - se conecta en serie con la bobina del contactor K1.

- Al pulsar S51 se energiza la bobina del contactor K1 y que su contacto:

K16

cierra - energiza a la solenoide Y1, ordenando a la electrovlvula 5/3 su cambio de

posicin y la extensin del vstago A+. En la extensin se desactiva el fin de carrera S14

y se

activa el fin de carrera S22, que energiza a la bobina del contactor K2, que tiene su contacto

en:

K27 cierra - energiza la solenoide Y3 que ordena a la electrovlvula 5/3 su cambio de

posicin y la extensin del vstago B+, en la extensin se desactiva el fin de carrera B15

y se

activa el fin de carrera B23 que energiza a la bobina del contactor K3 que tiene su contacto en:

K38 cierra - energiza a la solenoide Y2 que ordena a la electrovlvula 5/3 su cambio de

posicin y el retorno del vstago B-, se desactiva el fin de carrera B23

y se activa el fin de

carrera B15 y todo retorna a su estado de reposo.

60

5.8 Cilindros de doble efecto con secuencia automtica: A+ A- B+ B-

- En reposo activados los fines de carrera 1S1 y 2S1

- Primero cerrar el interruptor QF1, para alimentar con 24 Vcc al circuito de control

- Para el ciclo nico pulsar SB1, que energiza a la bobina del contactor KA1 que tiene sus

contactos:

KA17 cierra - memoria de auto alimentacin de nico ciclo

KA19 cierra - se enseria con el contacto del fin de carrera 1S2

9

KA114

cierra - energiza a la bobina de la solenoide 1Y1 que ordena la extensin del

vstago A+, en la extensin se desactiva el fin de carrera 1S117

y se activa el fin de carrera

1S29 que, estando en serie con KA1

9, cierra y energiza a la bobina del contactor KA2,

donde sus contacto son:

KA26 abre - desenergiza a la bobina del contactor KA1 (retorno a su reposo)

KA210

cierra memoria de auto alimentacin KA2

11 cierra se enseria con el contacto del fin de carrera 2S211

KA215

cierra energiza a la solenoide 1Y2 que orden el retorno del vstago A-. Al retornar, se desactiva el fin de carrera 1S2 y se activa el fin de carrera 1S1

17 que estando

en serie con KA217

cerrado, se energiza la bobina de la solenoide 2Y1 que ordena la

extensin del vstago B+; en la extensin, se desactiva el fin de carrera 2S1 y se activa el

fin de carrera 2S211

cierra y energiza a la bobina del contactor KA3 donde sus contacto

son:

KA312

cierra memoria de auto alimentacin KA3

6 abre - excluye a la bobina del contactor KA1

KA39 abre - excluye a la bobina del contactor KA2

KA318

cierra - energiza a la solenoide 2Y2 que orden el retorno del vstago B-. En el

retorno se desactiva el fin de carrera 2S2 y se activa el fin de carrera 2S111

, que abre y

desenergizar a bobina KA3, retornando todo a su estado de reposo.

- El ciclo repetitivo se pulsa SB2 que energiza la bobina KA4 donde sus contactos:

KA45 cierra memoria de auto alimentacin de ciclos contnuos

KA48 cierra energiza a la bobina del contactor KA1 se inicia el nico ciclo

- La detencin de los ciclos continuos de debe pulsar SB3 y retorno de vstago

61

Aplicaciones con tres cilindros

5.9 Dos cilindros de doble efecto y uno de simple efecto con secuencia: A+B+C+A-C-

B-

- En reposo estn activados los fines de carrera a0, b0 y c0, donde a0 energiza a la bobina del

contactor RL4, donde su contacto:

RL44 abre y excluye a la bobina del contactor RL8.

- Para iniciar el proceso se pulsa S1, el que energiza a la bobina del contactor RL5 y, sus

contactos RL56 cierra y retiene la alimentacin (memoria).

RL511

cierra conectndose en serie con el contacto RL211

y la solenoide B+

RL513

cierra conectndose en serie con el contacto RL313

y la solenoide C+

RL58 cierra y energiza la solenoide A+, donde la electrovlvula 4/2 de retorno, por,

resorte cambia de posicin y el vstago del cilindro A se extiende, desactivando el fin de

carrera a04, donde desenergiza a la bobina del contactor RL4, y al activarse el fin de carrera

a12, activa el contactor RL2, donde sus contactos:

RL211

cierra y energiza a la solenoide B+, donde la electrovlvula 5/2 dos solenoides

ordena que el vstago del cilindro B se extiende, desactivando el fin de carrera b09, que al

activarse el fin de carrera b13 se activa la bobina del contactor RL3, donde sus contactos:

RL313

cierra; energiza a la solenoide C+ donde la electrovlvula 5/2 dos solenoides realiza

que el vstago del cilindro C se extiende, desactivando el fin de carrera c010

, y al activarse el

fin de carrera c11, activa el contactor RL1, donde sus contactos: RL1

6 cierra; energiza a la

bobina del contactor RL8, donde sus contactos:

RL85 abre y desenergiza a la bobina del contactor RL5, retorno del vstago A-

RL87 cierra y retiene la alimentacin (memoria).

RL89 cierra; se conectan en serie con los fines de carrera el paralelo b0 y c0

RL812

cierra y energiza a la solenoide B-, donde la electrovlvula 5/2 cambia de

posicin y el vstago del cilindro B retorna, desactivando al fin de carrera b13 donde

desenergiza a la bobina del contactor RL3, por tanto retorna el vstago C-.

62

5.10 Tres cilindros de doble efecto con secuencia: A+ B+ B- C+ C- A-

- En reposo estn activados los fines de carrera 1S1, 2S1 y 3S1, donde 1S11 cierra

- Para iniciar el proceso se pulsa SB1, energizndose a la bobina del contactor KA1 y sus

contactos:

KA12 cierra y retiene la alimentacin (memoria).

KA13 cierra y se conectan en serie con el fin de carrera 2S2.

KA13 cierra y energiza la solenoide 1Y1, donde la electrovlvula 5/2 cambia de

posicin y el vstago del cilindro A+ se extiende, desactivando el fin de carrera 1S11; y, al

activarse el fin de carrera 1S29, se energiza la solenoide 2Y1 , donde la electrovlvula 5/2

cambia de posicin y el vstago del cilindro B+ se extiende, desactivando el fin de carrera

2S112

; y, al activarse el fin de carrera 2S23, que energiza a la bobina del contactor KA2 y sus

contactos: KA24 cierra y retiene la alimentacin (memoria).

KA25 cierra se conectan en serie con el fin de carrera 3S2

5

KA210

cierra energiza la solenoide 2Y2, ordenando el retorno del vstago B- y

desactiva el fin de carrera 2S212

. Al activarse el fin de carrera 2S112

, energiza a la solenoide

3Y1, donde la electrovlvula 5/2 cambia de posicin y el vstago del cilindro C+ se extiende,

desactivando el fin de carrera 3S115

. Al activarse el fin de carrera 3S25, que energiza a la

bobina del contactor KA3 y a sus contactos:

KA36 cierra y retiene la alimentacin (memoria).

KA313

: cierra y energiza la solenoide 2Y2, ordena el retorno del vstago C-

desactivndose el fin de carrera 3S25. Al activarse el fin de carrera 3S1

15 se energiza a la

solenoide 1Y1, donde la electrovlvula 5/2 cambia de posicin y el vstago del cilindro A-

retorna, desactivando el fin de carrera 1S29, y al activarse el fin de carrera 1S1

1, todo retorna a

su estado de reposo.

- El pulsador SB2 se utiliza para la parada de emergencia con retorno de los vstagos a su

estado de reposo.

63

5.11 Tres cilindros de doble efecto con secuencia: A+ B+ C+ B- A- C-

5.12 Dos cilindros de doble efecto y un de simple efecto con secuencia:

A- C+ B+ C- A+ C+ TON C- B- B+ B+ C+ C-

B-

65

5.13 Cuatro cilindros de doble efecto con secuencia: A+ C+ A- D+ D- C-

B+ B-

66

MATERIALES Y METODOS

Dado que la presente investigacin no es de TIPO EXPERIMENTAL, sino de carcter terico

en el nivel de la INVESTIGACION BASICA (elaboracin de Texto), no es posible incluir

materiales o mtodos seguidos para su realizacin como por ejemplo el mtodo estadstico.

Muy por el contrario por el carcter mismo de la presente investigacin como es la

elaboracin del texto de: SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-


NEUMTICOS, se ha tomado en consideracin la revisin de cierta bibliografa en el

campo de los Circuitos Oleo-hidrulicos y Neumticos, y de procesos industriales, con el fin

de ser analizada y que permita presentar un material didctico acorde a nuestra realidad,

teniendo como valor agregado la experiencia del autor que se traduce como lecciones

aprendidas.

El material bibliogrfico utilizado es muy amplio y variado desde aplicaciones bsicas hasta

aquellas que lo hacen ms exigentes y reales-prcticas, tal como se tiene en los procesos

industriales, con conceptos tcnicos de ltima generacin, acorde al avance tecnolgico, como

la utilizacin de software AUTOMATION STUDIO 5.0.

La forma como se presenta ste trabajo de investigacin constituye un intento por llenar el

vaco existente en un solo libro, con un mtodo pedaggico, deductivo y un anlisis en las

respectivas aplicaciones industriales.

67

R E S U L T A D O S

El resultado del Proyecto de Investigacin, que se presenta a la comunidad universitaria

en calidad del texto de: SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-


NEUMTICOS , nos permitir contar con un material bibliogrfico prctico y de

mucho inters, el mismo que puede ser utilizado por los estudiantes de Ingeniera

Mecnica-Energa y ramas afines en el rea acadmica de campo de los Circuitos Oleo-

hidrulicos y Neumticos, asignaturas que forman parte del Plan de estudios de la

Escuela Profesional de Ingeniera Mecnica de la Universidad nacional del Callao.

Los temas tratados en el presente texto se explican en forma clara y sencilla y, a la vez,

rigurosa, con las exigencias que requiere la investigacin.

La investigacin efectuada nos permite contar y disponer con material de estudio de

las partes y funcionamiento de los SISTEMAS SECUENCIALES: ELCTRICOS,

OLEO-HIDRULICOS, ELCTRO-HIDRULICOS, NEUMTICOS, ELCTRO-

NEUMTICOS, de una manera ordenada y, lgica. Los estudiantes o cualquier otra

persona interesada encontrarn en l un marco terico-prctico muy amplio y

entendible.

Los temas y conceptos tratados en el presente manual son explicados de manera muy

clara, sencilla y a la vez rigurosa, con la exigencia que requiere un estudiante o

profesional de las carreras de ingeniera, sobre todo los de mecnica; los problemas

aplicativos los resolvern con mtodos industriales de control.

68

D I S C U S I N

La elaboracin de un texto de cualquier materia, muy especialmente el de SISTEMAS

SECUENCIALES: ELCTRICOS, OLEO-HIDRULICOS, ELCTRO-

HIDRULICOS, NEUMTICOS, ELCTRO-NEUMTICOS, es un proyecto por

dems ambicioso y difcil, en donde no se podr satisfacer a plenitud las aspiraciones y

exigencias del lector, no obstante el presente texto constituye un intento por llenar el

vaco dejado por las obras en los Circuitos Oleo-hidrulicos y Neumticos, para de sta

manera complementarlo, ampliando y actualizando a las ya existentes, contribuyendo

as en la formacin de nuestros estudiantes universitarios de Ingeniera Mecnica.

69

R E F E R E N C I A L E S

1. GARCA MORENO, EMILIO. AUTOMATIZACIN DE PROCESOS INDUSTRIALES

Col. Del Valle Mxico, D.F. Editorial: Alfaomega marcombo, 2001

2. SERRANO NICOLS O A. OLEOHIDRULICA


3. DEPPERT / K. STOLL W. Dispositivos neumticos


4. RODRGUEZ MATA ANTONIO CCERA JULIN RUEDA. Desarrollo de sistemas secuenciales

Madrid Espaa Editorial: PARANINFO THOMSON LEARNING, 2000

5. GUILLEN SALVADOR ANTONIO. Introduccin a la Neumtica


6. GUILLEN SALVADOR ANTONIO. Aplicaciones industriales de la neumtica


7. MANUAL DE MECNICA INDUSTRIAL. Madrid Espaa Edicin 1999 Editorial: CULTURAL, S.A.

8. SALVADOR MILLAN . CLCULO Y DISEO DE CIRCUITOS EN APLICACIONES

NEUMATICAS


9. HYDE J. REGUE J. CUSPINERA A.

CONTROL ELECTRONEUMTICOS Y ELECTRNICO

Mxico, D.F. Editorial: ALFAOMEGA Grupo Editor, S.A. de C.V. 1998

10. JOS ROLDN VILORIA. NEUMTICA, HIDRULICA Y ELECTRICIDAD APLICADA

EDITORIAL PARANINFO, S.A. Madrid (Espaa) 1989.

11. MANUAL DE OLEOHIDRULICA INDUSTRIAL. VICKERS.

EDITORIAL BLUME S.A. 1987.

12. CURSO GRFICO DE AUTOMTICA TOMOS I, II CHAPPERT COJEAN CAMPA

Jos Montes Editor, Barcelona, 1974.

70

APENDICE Se adjunta:

1. Software AUTOMATION STUDIO 5.0. 2. Archivos aplicativos desarrollados por cada captulo de circuitos de control mostrados.

71

circuitos oleohidraulicos.pdf

Documents