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MANUAL DE PRÁCTICAS

Ref. equipo: AD15B Fecha: Febrero 2011 Pg: 1 / 26

7. MANUAL DE PRÁCTICAS ...................................................................................................... 2

7.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO .............................................................................................. 27.1.1 DESCRIPCIÓN ......................................................................................................................................................... 27.1.2 POSIBILIDADES PRÁCTICAS .......................................................................................................................... 3

7.2 DESCRIPCIÓN DE LOS MÓDULOS.................................................................................... 47.2.1 ALI02 FUENTE DE ALIMENTACIÓN PRINCIPAL DOMÉSTICA..................................................... 47.2.2 ALI03 FUENTE DE ALIMENTACIÓN AUXILIAR DOMÉSTICA....................................................... 67.2.3 INT14 DOS INTERRUPTORES UNIPOLARES ............................................................................................ 77.2.4 SEL01 DOS LÁMPARAS PILOTOS .................................................................................................................. 87.2.5 SEN04 SENSOR INDUCTIVO ............................................................................................................................ 97.2.6 SEN14 SENSOR CAPACITIVO ........................................................................................................................ 117.2.7 SEN29 SENSOR INDUCTIVO ........................................................................................................................... 13

7.3 PRÁCTICAS......................................................................................................................... 147.3.1 CONSIDERACIONES PREVIAS Y PRECAUCIONES ............................................................................. 147.3.2 PRÁCTICA 1: VERIFICACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ALI02 ........................... 157.3.3 PRÁCTICA 2: VERIFICACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ALI03 ........................... 177.3.4 PRÁCTICA 3: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR INDUCTIVO ............ 197.3.5 PRÁCTICA 4: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR CAPACITIVO ......... 217.3.6 PRÁCTICA 5: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR INDUCTIVO (II) .... 237.3.7 PRÁCTICA 6: APLICACIÓN REAL DE UN SISTEMA DE DETECCIÓN ....................................... 25



7. MANUAL DE PRÁCTICAS

IMPORTANTE:

Siempre, antes de realizar cualquier montaje o modificación sobre el

mismo, comprobar que el equipo está apagado, esto es, con la llave en posición

OFF y con la seta de seguridad pulsada. Una vez que el montaje esté terminado

se procederá a encender el equipo y no se modificará nada hasta haberlo vuelto

a apagar.

7.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

7.1.1 DESCRIPCIÓN

El equipo para control de posición básico está compuesto de una serie de

módulos, los cuales serán descritos en el apartado siguiente, para realizar prácticas

con el cometido de aprender el funcionamiento de una estación de control e sensores

de posición.

Figura 1. Vista frontal



Requiere alimentación alterna monofásica. Cuenta con un interruptor

automático magnetotérmico y diferencial también en la parte posterior del equipo.

Figura 2. Vista trasera

7.1.2 POSIBILIDADES PRÁCTICAS

Este equipo puede utilizarse para realizar prácticas como control de

sensores de posición desde uno o más puntos, comprobar el funcionamiento de un

sensor inductivo de 24 Vdc, un sensor capacitivo y un sensor inductivo de 24 Vac.



7.2 DESCRIPCIÓN DE LOS MÓDULOS

7.2.1 ALI02 FUENTE DE ALIMENTACIÓN PRINCIPAL DOMÉSTICA

Figura 3. Fuente de Alimentación

El módulo de fuente de alimentación nos permite alimentar al resto de los

módulos.

Cuenta con una salida de tensión en formato de base de red y dos en

formato de tomas de los terminales de línea L, de neutro N y de tierra GND.

Una llave extraíble con dos posiciones (ON y OFF) lleva a cabo la función

de interruptor principal. El profesor de laboratorio encargado puede retirar la llave en

la posición OFF y asegurar que ninguno de los estudiantes puede manipular el

módulo). Cuando el módulo está enchufado a la red, la luz roja de la izquierda (sobre



el interruptor de parada de emergencia) se enciende independientemente de la

posición de la llave, del interruptor de la parada de emergencia y del estado del

magnetotérmico y del diferencial.

La otra luz roja, situada a la derecha (sobre la llave), se encenderá sólo en

caso de que haya tensión en los terminales de salida (esto es, con toda la protección

activada y el interruptor de emergencia desactivado).

El interruptor automático diferencial de dos polos (240V/30mA/25A con

test) y el interruptor automático magnetotérmico de dos polos (230/400V-16A/6kA)

se encargan de la seguridad del equipo. Los interruptores están situados en la parte

posterior del panel.

La seta de seguridad se usa cuando necesitamos cortar la alimentación del

circuito de forma inmediata ante una situación de emergencia. Obviamente, se trata

de un contacto NC.



7.2.2 ALI03 FUENTE DE ALIMENTACIÓN AUXILIAR DOMÉSTICA

Figura 4. Fuente de Alimentación Auxiliar

Este módulo suministra 24 Vac y 24 Vdc para los circuitos de control y

señal. La entrada está hecha por medio de terminales de 230 Vac, donde

conectaremos el módulo ALI02.

Este módulo es absolutamente necesario para obtener una tensión de 24

Vac y 24 Vdc, que nosotros podemos usar en circuitos de control de baja tensión (24

Vac o 24 Vdc frente a 220 Vac) para un uso más simple y seguro.

La relación de transformación, viene dada por:

Rt=V1/V2



7.2.3 INT14 DOS INTERRUPTORES UNIPOLARES

Figura 5. Interruptores unipolares

Este módulo nos permite modificar el estado de dos circuitos (abierto o

cerrado) mediante interruptores de dos posiciones.

El interruptor SWI1 tiene un terminal de entrada y otro de salida de modo

que se pueda controlar la señal que introduzcamos. Cuando el circuito está abierto el

interruptor no conduce, esto ocurre cuando la parte superior del botón está

presionada. Si presionamos el interruptor y cambiamos el estado, el circuito se

cerrará y conducirá. El interruptor SWI2 funciona exactamente igual que el SWI1.

Los terminales de entrada y salida son intercambiables, es decir, ambos

pueden actuar como entrada o salida.



7.2.4 SEL01 DOS LÁMPARAS PILOTOS

Figura 6. Lámparas

Este módulo consta de lámparas (una roja y otra amarilla) que pueden ser

alimentadas a 24 Vac o 24 Vdc. El módulo se utilizará para avisar que los sensores

han detectado algo.



7.2.5 SEN04 SENSOR INDUCTIVO

Figura 7. Sensor Inductivo

Este módulo consta de un sensor inductivo que opera a una tensión de 24 Vdc.

Este sensor nos permite detectar cualquier material metálico a una determinada

distancia, ya que produce un cambio en su campo magnético. Puede trabajar en

condiciones adversas con fluidos corrosivos, aceites, etc.

Una corriente I, que circula a través de un hilo conductor, genera un campo

magnético que está asociado a ella.

Los sensores de proximidad inductivos contienen un devanado interno. Cuando

una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado. Cuando un

metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es

detectado.

La bobina, o devanado, del sensor inductivo induce corrientes de Foucault en el

material a detectar. Estas, a su vez, generan un campo magnético que se opone al de



la bobina del sensor, causando una reducción en la inductancia de la misma. Esta

reducción en la inductancia de la bobina interna del sensor, trae asociada una

disminución en la impedancia de esta.

XL=2pfL

XL = Reactancia inductiva. Medida en O (ohmios)

f = Frecuencia. Medida en Hz (Hercios)

L = Inductancia. Medida en H (Henrios)

La inductancia, es un valor intrínseco de las bobinas, o inductores, que depende

del diámetro de las espiras y el número de ellas.

La distancia de sensado de un sensor inductivo está basada en un objeto

estándar de hierro. Este valor variará sensiblemente si se quiere detectar otros tipos

de metales, siendo el hierro el material que mejor detectan este tipo de sensores.

Este sensor tiene una configuración NA, que activará la salida cuando el metal

a detectar ingrese en la zona de detección.



7.2.6 SEN14 SENSOR CAPACITIVO

Figura 8. Sensor Capacitivo

Este módulo consta de un sensor capacitivo que opera a una tensión de 24 V en

continua.

Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico y reaccionan ante

metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una

determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material

es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica. Estos sensores se

emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase

de controles de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos.

Los sensores capacitivos están especialmente diseñados para lograr detectar

materiales aislantes tales como el plástico, el papel y la madera. .

Es importante tener en cuenta que los sensores capacitivos funcionan de

manera inversa a los inductivos, es decir, que a medida que el objetivo se va a



acercando al sensor las oscilaciones del mismo aumentan hasta que llega a un límite

que activa el circuito. Constituye un capacitor cuya capacitancia varía según la

distancia dada por la ecuación:

C = eA/d

C = Capacidad. Medida en F (Faradios)

e = Permitividad para el aire es 8,9 pF/m

A = Área. Medida en m2

d = Distancia en m



7.2.7 SEN29 SENSOR INDUCTIVO

Figura 9. Sensor Inductivo

Este módulo consta de un sensor inductivo que opera a una tensión de 24 Vac.

Tiene el mismo funcionamiento que el sensor inductivo explicado anteriormente

(SEN04), la principal diferencia es que este sensor funciona con tensión alterna en

vez de tensión continua.



7.3 PRÁCTICAS

7.3.1 CONSIDERACIONES PREVIAS Y PRECAUCIONES

Antes de cambiar la configuración de cualquier montaje será necesario

desconectar la alimentación pulsando la seta de seguridad del módulo de fuente de

alimentación principal (ALI02). También puede cortarse la alimentación girando la

llave del módulo de fuente de alimentación principal (ALI02) hasta su posición OFF;

este método es el que utilizará exclusivamente el profesor responsable, guardando

dicha llave cuando no se vaya a realizar ninguna práctica para evitar un uso

irresponsable sin su consentimiento.

Comprobar que el interruptor automático magnetotérmico diferencial

situado en la parte posterior se encuentra en posición ON para que la alimentación del

módulo esté activa.

Comprobar que el filamento del fusible de la parte trasera del equipo no

está fundido. En caso de estarlo, sustituir por un fusible nuevo de 0.5A.



7.3.2 PRÁCTICA 1: VERIFICACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓNALI02

7.3.2.1 Objetivo

El objetivo de la practica es verificar el correcto funcionamiento de la

fuente de alimentación ALI02. Para ello se medirá el valor del voltaje entre los

terminales del conector monofásico usando un multímetro.

7.3.2.2 Material Requerido

1 Unidad ALI02

7.3.2.3 Procedimiento

1. En primer lugar conecte el equipo a la red eléctrica. La luz roja izquierda se

iluminará.

2. Sitúe la llave extraible en la posición ON.

3. En este momento, con todas las protecciones de seguridad activadas y los

interruptores de seguridad desactivados existe voltaje en los terminales de salida.

4. Mida el voltaje usando un multímetro con el control en la posición AC. Después

identifique la salida de fase o la salida de neutro midiéndolas en la fuente de

potencia con un multímetro.

IMPORTANTE: Cómo medir la salida de ‘Fase’ con un multímetro:• Tierra – Fase à Tenemos tensión• Tierra – Neutro à No tiene tensión



5. Debemos tener una medición en la pantalla del multímetro de aproximadamente

230V.

6. En este momento podemos presionar la seta de seguridad, esto se usa cuando la

fuente de potencia del circuito necesita ser interrumpida de forma inmediata.

Podemos medir el voltaje con un multímetro. Ahora no existe voltaje entre los

terminales de salida.

IMPORTANTE: Recordar que lo que se debe conectar para llevarcorriente a tierra es la fase, no el neutro.



7.3.3 PRÁCTICA 2: VERIFICACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓNALI03

7.3.3.1 Objetivo

El objetivo de la practica es verificar el correcto funcionamiento de la

fuente de alimentación ALI03. Para ello se medirá el valor del voltaje entre los

terminales del conector monofásico usando un multímetro.


1 Unidad ALI03

7.3.3.3 Procedimiento

1. En primer lugar conecte el equipo a la red eléctrica. La luz roja izquierda se

iluminará.

2. Sitúe la llave extraible en la posición ON.

3. En este momento, con todas las protecciones de seguridad activadas y los

interruptores de seguridad desactivados existe voltaje en los terminales de salida.


identifique la borna roja y la borna negra de 220 V potencia con un multímetro.

IMPORTANTE: Cómo medir la salida de ‘Fase’ con un multímetro:• Tierra – Fase à Tenemos tensión• Tierra – Neutro à No tiene tensión



5. Debemos tener una medición en la pantalla del multímetro de 230V.


identifique la borna roja y la borna negra de 24 Vac con un multímetro.


8. Mida el voltaje usando un multímetro con el control en la posición DC. Después

identifique la borna roja y la borna negra de 24 Vdc potencia con un multímetro.


10. En este momento podemos presionar la seta de seguridad, esto se usa cuando la

fuente de potencia del circuito necesita ser interrumpida de forma inmediata.

Podemos medir el voltaje con un multímetro. Ahora no existe voltaje entre los

terminales de salida.

IMPORTANTE: Recordar que lo que se debe conectar para llevarcorriente a tierra es la fase, no el neutro.



7.3.4 PRÁCTICA 3: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DELSENSOR INDUCTIVO

7.3.4.1 Objetivo

El objetivo de la practica es verificar el correcto funcionamiento del sensor

inductivo SEN04. Para saber si funciona correctamente, lo conectaremos a una de las

lámparas. Se iluminará cuando detecte.


1 Unidad ALI02

1 Unidad ALI03

1 Unidad SEL01

1 Unidad SEN04



7.3.4.3 Ensamblaje de módulos

7.3.4.4 Procedimiento de detección de metal con SEN04

Montar el circuito mostrado en la figura correspondiente, pasando un objeto

metálico sobre el área de detección del SEN04 se iluminará la lámpara.



7.3.5 PRÁCTICA 4: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DELSENSOR CAPACITIVO

7.3.5.1 Objetivo


capacitivo SEN14. Para comprobar que funciona correctamente lo conectaremos a

una de las lámparas. Se iluminará cuando detecte.


1 Unidad ALI02

1 Unidad ALI03

1 Unidad SEL01

1 Unidad SEN14






sobre el área de detección del SEN14 podremos observar como se ilumina una luz en

el sensor, que indica que está detectando presencia de algo en ese momento.



7.3.6 PRÁCTICA 5: VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DELSENSOR INDUCTIVO (II)

7.3.6.1 Objetivo


inductivo SEN29. Para comprobar que funciona correctamente lo conectaremos a una

de las lámparas. Se iluminará cuando detecte.


1 Unidad ALI02

1 Unidad ALI03

1 Unidad SEL01

1 Unidad SEN29






metálico sobre el área de detección del SEN29 se iluminará la lámpara.



7.3.7 PRÁCTICA 6: APLICACIÓN REAL DE UN SISTEMA DEDETECCIÓN

7.3.7.1 Objetivo

El objetivo de la práctica es simular una situación de la vida real de un

sistema de detección con el sensor inductivo SEN04. Cuando se detecta algún objeto

metálico se ilumina la lámpara amarilla.


1 Unidad ALI02

1 Unidad ALI03

1 Unidad INT14

1 Unidad SEL01

1 Unidad SEN04




7.3.7.3 Procedimiento de la aplicación real

Montar el circuito mostrado en la figura correspondiente, cerramos el circuito INT14

y pasando un objeto metálico sobre el área de detección del SEN04 se iluminará la

lámpara.

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