Instalaciones Eléctricas

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

SISTEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES SESIÓN 7

Ing. Alejandro Soto

TEMA : AUTOMATISMOS CABLEADOS ING. ALEJANDRO SOTO ALTAMIRANO

NORMAS BÁSICAS PARA LA REALIZACIÓN DE ESQUEMAS

Todos los esquemas se realizarán de acuerdo a la norma UNE 21 - 326 - 79 la cual nos comenta que este esquema explicaría el funcionamiento del equipo con la ayuda si es necesario de descripciones o informaciones suplementarias, tales como diagramas de tiempo.

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Signos de identificación Para seguir una regla general en todos nuestros esquemas, la información de cada uno de los elementos que componen nuestro automatismo se colocará de acuerdo con la norma UNE 21 - 326 - 75, la cual nos recomienda el siguiente diagrama de bloques.

Subdivisión fundamental (=) Este bloque nos informará de la situación del elemento dentro de un proyecto, normalmente nos indicará el plano en el que se encuentra, a cada equipo se le asigna un número natural comenzando por 1. ING. ALEJANDRO SOTO ALTAMIRANO

a. Situación en el plano (+) Este bloque nos indica en qué parte del plano encontramos el elemento que queremos detectar. Se puede emplear el método de cuadrícula o bien simplemente la numeración de cada una de las líneas del esquema.

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b. Numeración de columnas Únicamente se numera cada una de las líneas que aparecen en el esquema. Con este sistema solamente podremos averiguar en la columna que se encuentra el elemento.

En la figura anterior tenemos 2 columnas para conocer la situación de la bobina del contactor K1, solamente podemos conocer que la tenemos en la columna 1. ING. ALEJANDRO SOTO ALTAMIRANO

Identificación de los elementos (-) Para identificar a los elementos de nuestro automatismo y poder distinguirlos de los demás, se colocará a la izquierda del símbolo 3 partes independientes: Clase. Número. Función.

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Clase Está formado por una letra mayúscula que representa el elemento que estamos tratando, las que más vamos a utilizar y que vimos en los temas anteriores son: - K: contactores, relés - M: motores - S: aparatos mecánicos de conexión o paro (pulsadores, interruptores) - F: dispositivos de protección (fusibles, relés de protección, guardamotores) - H: dispositivos de señalización (lámparas) - FC: dispositivos de detección (finales de carrera)

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Número Nos sirve para distinguir los diferentes elementos designados por la misma clase.

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Función del elemento Nos servirá para identificar la función de dicho elemento en ese automatismo. Se colocará con una letra mayúscula. Las más importantes son: Las más importantes son: A: función auxiliar. B: sentido de movimiento. F: protección. M: función principal. R: anulación, bloqueo. T: función temporizada.

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Bornes La norma UNE 21-805-82 determina las reglas generales para el marcado de bornes y número característico que se aplica a la aparamenta industrial de baja tensión. Las normas generales son: Las marcas de una impedancia serán alfanuméricas, normalmente letras mayúsculas. Ejemplo: bobinas o lámpara señalización. Las marcas de los bornes de un contacto serán numéricas. Para los bornes de entrada y salida se elegirá para la entrada el número menor y para la salida el mayor. Normalmente será el segundo dígito.

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Bornes

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d. Contactos Auxiliares Se marcan con 2 dígitos. El primero, es decir las decenas, indica el número de contacto de ese elemento, es decir el número de orden. El segundo, las unidades, nos indica la función del contacto.

Observamos que a los contactos normalmente cerrados se les asigna el 2º dígito un 1 a la entrada y 2 a la salida, para el contacto normalmente abierto, 3 y 4. ING. ALEJANDRO SOTO ALTAMIRANO

Para los contactos conmutados emplearemos 1, 2 y 4, según indica la figura siguiente.

Los contactos auxiliares que tienen funciones especiales, como por ejemplo con contactos temporizados, estarán marcados con las cifras 5 y 6 para los contactos normalmente cerrados y 7 y 8 para los contactos normalmente abiertos.

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Los bornes de los contactos conmutados que tienen funciones especiales, estarán marcados con las cifras 5, 6, 8.

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El primer dígito nos da el número de orden del elemento. Los contactos auxiliares de un contactor deben de tener números de orden diferentes y los bornes pertenecientes al mismo contacto estarán marcados por el mismo número.

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En los aparatos de protección los bornes de los circuitos principales estarán marcados como los bornes de los contactos principales.

Los bornes de sus contactos auxiliares, por tener función especial el segundo dígito, (al igual que sucedía en los temporizadores), estarán marcados con 5 y 6 para representar un contacto cerrado, y 7 y 8 para representar un contacto abierto, pero se distinguen de los temporizadores en que el número de orden que se coloca es el 9; si se requiere un segundo número de orden deberá ser el número 0. Normalmente los guardamotores llevan contactos conmutados.

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RELÉ TÉRMICO

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Referencias cruzadas Al igual que la leyenda, es una información que se añade al esquema con 2 objetivos principalmente: •Localizar todos los contactos que pertenezcan a cada contactor y relés dentro de nuestro proyecto. •Conocer todos los contactos utilizados de cada contactor o relé.

El contactor K1, tiene 2 contactos utilizados en dicho proyecto, uno abierto situado en el plano 1 columna 2, y otro cerrado situado en el plano 1 columna 3.

En la columna A se colocan las abiertas, en este caso tenemos 2 abiertos uno en la fila 2 y otro en la fila 5, en la columna C se colocan los contactos normalmente cerrados, tenemos uno en la fila 3.

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Referencias cruzadas

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Esquema de mando Son los esquemas que representan la parte de control de un automatismo. Los elementos que forman parte del esquema de mando son los elementos : receptores de señal, como los sensores y pulsadores; los actuadores, como los contactores, relés y temporizadores.

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EJM1: Tenemos dos pulsadores y dos lámparas. Poner en funcionamiento una lámpara H1 si se pulsa uno de los pulsadores. Poner en funcionamiento H2 si se pulsan los dos pulsadores o no se pulsa ninguno.

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Función memoria También llamado circuito de enclavamiento. Necesitamos que con un solo pulso de S1 se quede la bobina del contactor permanentemente accionada hasta que se pulse un pulsador S0. Para conseguir esto necesitamos ayudarnos de un contacto auxiliar abierto del contactor a activar. Este contacto ha de ser montado en paralelo a todas las señales que han provocado la excitación del contactor indicado.

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Prioridad a la conexión Ahora vamos a comentar el esquema referido a la función memoria pero dando prioridad a la conexión, es decir, si se dan las 2 condiciones (SET-RESET) a la vez, la opción predominante será el SET. Debido a esto es un montaje denominado prioridad a la conexión.

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EJM2: Estos se ponen en funcionamiento con las siguientes condiciones: •Si pulso S1 ó S2 se queda funcionando H1. •Si pulso S3 ó S4 deja de funcionar H1. •Si no funciona H1, funciona H2. Prioridad a la desconexión.

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EJM3: Tenemos 4 pulsadores y 2 lámparas de señalización. Las condiciones para el funcionamiento de estas lámparas son: Si se accionan S1 y S2 a la vez queda en funcionamiento H1. Si se accionan S3 y S4 a la vez se desconecta H1. Cuando no está funcionando H1 funcionará H2. Prioridad a la desconexión.

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EJM4: •Un pulsador S1 conecta una lámpara H1. •Un pulsador S2 la desconecta. •Un pulsador S3 conecta una lámpara H2. •Un pulsador S4 la desconecta. •Las lámparas H1 y H2 no pueden estar conectadas a la vez.

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EJM5: El pulsador S1 conecta el contactor K1. El pulsador S2 conecta el contactor K2. Si pulsamos S1 y S2 a la vez no se conecta K1 ni K2. El pulsador S0 desconecta K1 o K2. El contactor K1 y K2 no pueden estar conectados a la vez. Para pasar a conectar K1 o K2 estando activado el contrario es obligatorio pasar por paro.

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EJM6: El pulsador S1 conecta el contactor K1.; El pulsador S2 conecta el contactor K2; Si pulsamos S1 y S2 a la vez no se conecta K1 ni K2; El pulsador S0 desconecta K1 o K2. El contactor K1 y K2 no pueden estar conectados a la vez. Nueva condición: Para pasar a conectar K1 o K2 no es necesario accionar antes el pulsador de paro S0.

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SECUENCIA ENTRE LOS CONTACTORES Normalmente un proceso industrial es una subdivisión de trabajos o acciones elementales que se realizan con un orden determinado, es decir, el final de una operación condiciona generalmente el principio de la siguiente.

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EJM7: Vamos a realizar el esquema de mando para conectar 2 lámparas H1 y H2 con las siguientes condiciones: Con un pulsador S1 se conectará H1, Con un pulsador S2 se conectará H2 si está conectada H1, Cuando se conecta H2 se queda también H1, S0 desconecta todo.

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EJM8: Con un pulsador S1 conectamos la lámpara H1 si no tenemos H2 o H3 conectadas. Con un pulsador S2 conectamos la lámpara H2 si está conectada H1, y cuando esto ocurra automáticamente se desconecta H1. Con un pulsador S3 conectamos la lámpara H3 si está conectada H2, y cuando esto ocurra automáticamente se desconecta H2. Con un pulsador S0 desconectamos todo.

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EJM9: Ahora vamos a tratar de realizar un esquema en el que se mantengan la mismas condiciones que el ejemplo anterior a excepción de la primera condición: El pulsador S1 conectará la lámpara H1 si no está conectada H2. Si está conectada H3 cuando se conecta H1 automaticamente se desconectará H3.

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Lo que se ha conseguido en el siguiente esquema es que se mantenga una secuencia de etapas con la posibilidad de pasar de la última a la primera tal como se muestra en el siguiente diagrama de bloques.

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EJM10: El pulsador S1 conectará la lámpara H1 si no está conectada H2. Si se conecta cuando está conectada H3 ésta se desconectará automáticamente. El pulsador S2 conectará la lámpara H2 si está conectada H1 y al mismo tiempo la desconectará. El pulsador S3 conectará la lámpara H3 si está conectada H2 ó H1 y al mismo tiempo desconectará la lámpara que estaba conectada. El pulsador S0 desconecta todo.

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Esquemas con temporización Normalmente si en un automatismo se pretende retardar algo para ello necesitamos utilizar un temporizador. El temporizador se suele utilizar para conectar secuencialmente dos contactores, para retardar una parada una vez que se cumple una condición.

EJM11: Un pulsador S1 pone en funcionamiento la lámpara H1. A los 10 seg de conectarse H1 se conecta una lámpara H2 y se desconecta H1. S0 desconecta todo

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EJM12: •Un pulsador S1 pone en funcionamiento las lámparas H1 y H2. •A los 5 seg se quedan conectados H1 y H3. •H2 y H3 nunca pueden esta conectados a la vez. •S0 desconecta todo. •El temporizador es electrónico y una vez haya realizado su función de conectar H3 y desconectar H2 debe quedarse desconectado.

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ESQUEMAS DE AUTOMATIZACIÓN En este apartado vamos a desarrollar los esquemas de automatización más comúnmente utilizados en la industria, intentando asimismo describir el proceso de funcionamiento de los mismos. Corresponderá al alumno encontrar la aplicación que en cada caso le convenga.

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Puesta en marcha de un motor con reposición

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Inversión sin pasar por paro

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Inversión temporizada a la conexión

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Arranque estrella-triángulo

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Circuito de mando de arranque de estrella triángulo manual.

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Esquema de mando para el arranque estrella-triángulo de forma temporizada.

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Arranque estrella-triángulo con inversión del sentido de giro

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Arranque estrella-triángulo con inversión del sentido de giro

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