incompatibilidades

Julio Snchez Dez Pgina 1

INCOMPATIBILIDADES O SEALES PERMANENTES


Son aquellas secuencias que al dividirlas por la mitad, presentan las letras (los actuadores) en el mismo orden en ambas partes. Ejemplos: A + B + A B A+ B+ | A |B En las anteriores secuencias se da una inversin exacta ya que en la primera parte se mueven primero A y luego B y lo mismo sucede en la segunda. En el segundo ejemplo se mantiene la inversin exacta ya que el actuador B no se mueve antes que A (lo hacen simultneamente). La secuencia: A + B + B A No es de inversin exacta. En la primera parte se mueve A y luego B, mientras que en la segunda parte de se mueve B primero.

Las secuencias que no son de inversin exacta presentan problemas de simultaneidad de seales. Esto es, si a un distribuidor biestable le llegan dos seales simultneas, la ltima orden no surtir efecto hasta que no desaparezca la primera. Para resolver estos problemas existen varias posibilidades:

a. Utilizacin de rodillos escamoteables o abatibles.

b. Uso de temporizadores NA (el tiempo debe ser inferior al necesario para que se active la siguiente seal, no aconsejable porque la temporizacin depende de la presin del sistema).

c. Utilizacin de vlvulas de memoria.

d. Mtodo de cascada.

e. Mtodo paso a paso.

SECUENCIAS DE INVERSIN EXACTA Y ANULACIN DE SEALES


UTILIZACIN DE TEMPORIZADORES NEUMTICOS

Los temporizadores NA se utilizan para anular las seales permanentes y que estas desaparezcan pasado un tiempo.

El problema radica en que estos temporizadores deben ser regulados a un tiempo inferior al que tarda en salir el cilindro B (controlado por el FC A1) y al que tarda en entrar el cilindro A (controlado por el FC B0, que adems estar en la posicin NC). Al depender la temporizacin de la presin de la red, una variacin en esta provocar una permanencia de las seales, bloqueando la secuencia.


UTILIZACIN DE RODILLOS ABATIBLES O ESCAMOTEABLES

Se trata de impedir que se produzcan seales permanentes disponiendo finales de carrera con accionamiento por rodillo abatible unos milmetros antes del final del recorrido del vstago. Esto es, la leva de la cabeza del vstago nos dar un impulso a su paso por el rodillo abatible, que desaparecer en cuanto haya pasado.

En el esquema se indica con una flecha el sentido de activacin de la vlvula, sealando as si se produce en el avance o en el retroceso.

Es un mtodo muy simple y econmico, pero presenta una serie de inconvenientes, como son que, en realidad, una fase comienza sin haber finalizado realmente la anterior (ya que hay que adelantar un poco los rodillos) y adems si los conductos del circuito tienen mucho recorrido o la leva del vstago es demasiado corta, la orden generada se elimina antes de llegar a su destino.

En la secuencia que nos ocupa, tenemos el problema que el final de carrera B0 al estar pisado impide que al pulsar la marcha se inicie la secuencia. Adems, si esta se iniciara, al estar el cilindro A extendido, pisando el final de carrera A1, no se podra continuar retrayendo el cilindro B.

UTILIZACIN DE VLVULAS DE MEMORIA


Para anular las seales permanentes emplearemos vlvulas de memoria 3/2 doblemente pilotadas por aire, una para cada seal permanente que queramos anular. Deberemos conectarlas de modo que cada vlvula es abierta por la orden anterior y cerrada por la siguiente a la de la seal permanente.

En este caso tenemos dos seales permanentes, las que nos proporcionan los finales de carrera B0 y A1. Como la secuencia es: (A + B + B A ) y tengo seales permanentes en A y B +

Vlvula A La abre la orden anterior (B controlada por el FC B1) y la debe cerrar la

posterior(A + controlada por el FC A0 y el pulsador de marcha) Vlvula B + La abre la orden anterior (A + controlada por el FC A0 y el pulsador de

marcha) y la debe cerrar la posterior (B controlada por el FC B1)

MTODO DE CASCADA


Se basa en crear un dispositivo de mando que tenga tantas salidas como fases a desarrollar en la secuencia, entendiendo como fase un grupo de letras de la secuencia en las que no se repita ninguna.

Para cada uno de ellos utilizaremos vlvulas de memoria 4/2 o 5/2. As con una vlvula obtenemos un dispositivo de 2 salidas. Si en la va de presin conectamos otra vlvula, obtendremos un dispositivo de 3 salidas. Aadiendo vlvulas iremos incrementando el nmero de salidas sucesivamente.

Sin embargo, para ms de cuatro salidas no es aconsejable este mtodo ya que el dispositivo de mando resulta muy lento al disponer de una nica toma de presin.

En la imagen podemos ver cmo utilizando vlvulas 4/2 (izquierda) 5/2 (derecha) creamos un dispositivo de mando con dos lneas de salida.

Dispositivo de mando de 3 salidas formado por 3 vlvulas de memoria 5/2.

La lnea de la vlvula que sigue en la serie debe invertir la vlvula anterior.

Aadiendo vlvulas podemos incrementar las salidas, no siendo aconsejable ms de 4.


El nmero de vlvulas necesarias ser igual al nmero de salidas menos 1.

Mtodo de resolucin

1. Escribir correctamente la secuencia. Tener en cuenta que en inversin exacta, al no haber problemas de simultaneidad de seales no resulta econmico ya que requiere la utilizacin de ms vlvulas.

2. Dividir la secuencia en grupos, de forma que abarque el mayor nmero de letras, pero no se repita ninguna letra en los grupos formados (para ms de cuatro grupos no es recomendable por su lentitud y prdida de presin).

Ejemplos: A + B + / B A (2 GRUPOS) A + / A B + / B (3 GRUPOS)

3. El nmero de distribuidores 4/2 5/2 necesarios para el circuito de mando es igual al nmero de grupos resultante menos uno. Los distribuidores quedan conectados en serie y la salida de la vlvula que sigue en la serie invierte la vlvula que da la salida anterior.

4. Lo cilindros y distribuidores deben alimentarse directamente de la red, no de las salidas de los dispositivos de mando.

5. Los finales de carrera de cada grupo se alimentan de su lnea, las lneas equivalen a los grupos y se forman a partir de las utilizaciones de los distribuidores y selectores y habr tantas como grupos.

6. La seal de pilotaje para el primer movimiento de cada grupo se toma directamente de su lnea.

7. Dentro de cada grupo los movimientos se ordenan directamente.

8. El ltimo final de carrera de cada grupo manda seal al distribuidor selector para que la presin cambie al grupo siguiente.

Para mayor seguridad, es aconsejable montarlos en simultaneidad (usando una vlvula Y) con la salida anterior y alimentarlos directamente de la red.

9. El ltimo final de carrera se monta en simultaneidad con las condiciones de mando, para evitar que una nueva secuencia no comienza sin haber finalizado la anterior.

Secuencia: A + B + B A Tendremos dos grupos: (S1) A + B + / (S2) B A


Necesitaremos por tanto un nico distribuidor (n grupos -1). B1 es el ltimo final de carrera del grupo S1, por lo que se montar en simultaneidad con

dicha salida, se alimenta directamente de la red y manda la presin al grupo S2. A0 determina el final de la secuencia, por lo que se monta en serie con el pulsador de

marcha.

Adems es el ltimo final de carrera del grupo S2, por lo que cambia la presin al grupo S1. La primera orden de cada grupo se toma directamente de la salida correspondiente.

A1 toma presin de S1 y da orden de salida al cilindro B (B +). B0 toma presin de S2 y da la orden de retraer el cilindro A (A -).

Esquema normal en cascada:

Para ganar rapidez y seguridad en el mando, los finales de carrera que cambian la presin de grupo se alimentan directamente de la red y se montan en simultaneidad (vlvula Y) con la salida anterior.


Otro mtodo: 1. Se escribe correctamente la secuencia a seguir.


2. Se divide la secuencia en grupos, de forma que abarque el mayor nmero de letras pero que no se repita ninguna en los grupos formados.

3. El nmero de memorias 4/2 5/2 seguir la relacin de: (N de grupos 1). Las memorias quedan conectadas en serie y la salida de la vlvula que sigue en la serie invierte la vlvula que da la salida anterior.

4. Cada grupo estar accionado por el FC del grupo anterior que representar la conexin de pilotaje en las vlvulas de memoria.

5. La salida y entrada de los cilindros estar regida en la secuencia por el FC anterior al movimiento y ser la seal de pilotaje de cada vlvula distribuidora asociada.

6. La alimentacin de cada FC estar conectada a su salida correspondiente en funcin del grupo al que pertenece.

Ejemplo: A+B+B-C+C-A- Anlisis: En una primera observacin comprobamos que se dan dos incompatibilidades (seales permanentes) en la secuencia (B+B-) y (C+C-). Por lo tanto no se trata de una inversin exacta, lo que no dara lugar a simultaneidades y el proceso sera menos costoso.

1. A+B+B-C+C-A-

2. / A+B+ / B-C+ / C-A- /

G1 G2 G3

3. N Memorias = N Grupos -1 (N Memorias = 3-1: 2) Tendremos dos vlvulas de memoria con tres salidas S1, S2 Y S3.

4. Alimentacin de pilotaje a la vlvulas de memoria: G1 genera una salida S1 G2 genera una salida S2 inversa a la anterior. G3 genera una salida S3 contraria a las anteriores.

La vlvula 5/2 estar pilotada por la izquierda por FC A0 y Pm (A0 Y Pm estarn en serie) que ser quien accione el grupo G1 y por tanto el primer movimiento de la secuencia generando S1.


El grupo G2 se acciona en la vlvula 5/2 por la derecha dando lugar a la salida S2 y lo accionar el FC del grupo anterior, es decir B1.

El grupo G3 estar accionado por el FC del grupo anterior nuevamente es decir por C1.

G1= S1= Pm + FC A0

G2= S2= FC B1

G3= S3= FC C1

5. Anlisis de los movimientos de los cilindros para ver el pilotaje de las vlvulas distribuidoras asociadas a cada uno. En el caso del Cilindro A

Para que salga el cilindro A (A+) ser necesario que se d la condicin de que Pm + A0

Para que entre el cilindro A (A-) ser condicin de que C0

Cilindro A

Sale A: (A+) = Pm + FC A0 (S1)

Entra A: (A-) = FC C0

Cilindro B

Sale B: (B+) = FC A1

Entra B: (B-) = S2

Cilindro C

Sale C: (C+) = FC B0

Entra C: (C-) = S3


6. La alimentacin de cada FC estar asociado a la salida del grupo al que pertenecen

FC Conexin de la alimentacin

A0 A1

S3 S1

B0 B1

S2 S1

C0 C1

S3 S2


MTODO PASO A PASO

Este mtodo presenta una mayor rapidez de mando ya que las vlvulas se conectan en paralelo, alimentndose directamente de la red. Sin embargo, frente al mtodo de cascada presenta el inconveniente que, para el mismo nmero de salidas, el mtodo paso a paso necesita una vlvula de memoria ms, una por cada lnea de salida que necesitemos. Adems, no puede utilizarse cuando el nmero de salidas sea dos (ya que cada salida debe borrar la anterior, no podra activarse).

Para la realizacin del dispositivo de mando por este mtodo, usaremos vlvulas de memoria 3/2 biestables, alimentadas directamente de la red y conectadas en paralelo. Usaremos tantas como salidas deba tener el sistema(al menos 3). Todas estas vlvulas estarn en posicin cerrado, excepto la que da presin a la ltima salida, que estar en abierto, y cada vlvula deber borrar la vlvula de la lnea anterior En la imagen podemos ver el dispositivo de mando para un sistema con 4 salidas:

Para ganar rapidez en el mando y garantizar la seguridad, conviene que los elementos que cambian la presin del grupo, se alimenten directamente de la red y que las vlvulas de control se monten en simultaneidad (usando vlvulas Y) con la salida anterior, como se ve en la figura siguiente:


RESOLUCIN POR ESTE MTODO Se trata de disear el circuito de mando de modo que cada fase de la secuencia disponga de su propia salida. La mayor ventaja es que se puede modificar la secuencia sin tener que modificar el mando. El inconveniente es que precisaremos ms vlvulas de memoria, una por cada movimiento de la secuencia. Los pasos a seguir:

1. Escribir correctamente la secuencia y dividirla en tantos grupos como fases tenga.

2. A cada grupo le corresponde una salida del dispositivo de mando, formado por una vlvula 3/2 de memoria. Habr tantas salidas como grupos en que se haya dividido la secuencia.

3. En la posicin inicial, todas las salidas del dispositivo de mando estarn anuladas, excepto la ltima, que se deber estar activa.

4. La activacin de cada salida se realizar tomando la alimentacin de los finales de carrera de la salida anterior.

Es aconsejable utilizar una vlvula de simultaneidad (Y) alimentada por un lado de la lnea anterior y por el otro del final de carrera que activa la secuencia.

5. La desactivacin de una memoria (salida) se realiza con la salida siguiente.

6. Los cilindros y distribuidores que los gobiernan se alimentarn directamente de la red, nunca de las salidas de los dispositivos de mando.

7. Los finales de carrera conviene que se alimenten directamente de la red y sern las entradas del dispositivo de mando.

8. Cada orden se toma directamente del grupo (salida) al que pertenece. El final de carrera que certifica el final de una fase de la secuencia se utilizar para cambiar la presin a la salida siguiente.


9. El ltimo final de carrera se montar en simultaneidad con las condiciones de mando, para garantizar que una nueva secuencia no comienza sin haber finalizado la anterior.

Secuencia: A + B + B A Tendremos tantos grupos como movimiento realiza la secuencia (4) necesitaremos por tanto cuatro vlvulas de memoria en el dispositivo de mando.

A + Pulsamos PM y el cilindro A avanza. Se desactiva A0 y se activa A1. B + Al activarse A1 sale el cilindro B. Se desactiva B0 y se activa B1. B - La activacin de B1 da la orden para que B se retraiga. Se desactiva B1 y se activar B0. A - B0 dar la orden para que el cilindro A se retraiga. Se desactiva A1 y se activa A0.

La secuencia resuelta por este mtodo:

La misma secuencia utilizando vlvulas de simultaneidad (Y) y tomando la alimentacin de los finales de carrera desde la red, lo que da una mayor seguridad al sistema.


Mtodo Resumido 1. Se colocara la secuencia correctamente. 2. Se observara si existen incompatibilidades (no se produce inversin exacta). Se dividir en

tantos grupos como fases tenga la secuencia. 3. Se usarn vlvulas de memoria 3/2 4. El nmero de vlvulas ser igual al nmero de movimientos que se den en la secuencia. 5. Se colocarn en paralelo, teniendo en cuenta que desde la primera vlvula (seal de

salida 1) hasta la penltima la alimentacin estar cerrada. 6. En la ltima vlvula se alimentar en posicin abierta. 7. La alimentacin a las vlvulas se llevara directamente de la red. 8. La activacin de cada salida se realizara tomando la alimentacin de los FC de la salida

anterior. 9. La desactivacin la realiza la salida siguiente. 10. Los Fc se alimentan desde su propia lnea.


Ejemplo:

Dada la secuencia: A+ B+ B- C+ C- A- Realizar la solucin por el mtodo paso a paso.

Al analizar la secuencia podemos comprobar que existen incompatibilidades, por lo que es conveniente el usar el mtodo propuesto.

1. A+B+B-C+C-A-

2. / A+B+ / B-C+ / C-A- /

G1 G2 G3

3. Nmero de vlvulas de memoria = nmero de movimientos= 6

4. Alimentacin de pilotaje a la vlvulas de memoria:

Estarn activadas por el Fc anterior, as: Vlvula 1 (L1) estar activada por Pm + A0 Vlvula 2 (L2) estar activada por A1 Vlvula 3 (L3) estar activada por B1 Vlvula 4 (L4) estar activada por B0 Vlvula 5 (L5) estar activada por C1 Vlvula 6 (L6) estar activada por C0

La desactivacin corre por cuenta de la lnea siguiente como se ve en el

cuadro siguiente.


Cuadro de pilotaje de las vlvulas de memoria

La alimentacin de cada Fc le corresponde a cada lnea a la que pertenece

Vlvula L Activacin Desactivacin

L1 Pm + A0 L2

L2 A1 L3

L3 B1 L4

L4 B0 L5

L5 C1 L6

L6 C0 L1

Final de Carrera FC Alimentacin

A0 L6

A1 L1

B0 L3

B1 L2

C0 L5

C1 L4


UTILIZACIN DE TEMPORIZADORES NEUMTICOSUTILIZACIN DE RODILLOS ABATIBLES O ESCAMOTEABLESUTILIZACIN DE VLVULAS DE MEMORIAMTODO DE CASCADAMtodo de resolucin

MTODO PASO A PASORESOLUCIN POR ESTE MTODOLa secuencia resuelta por este mtodo:

incompatibilidades

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