MONOGRAFIA 2012

Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos

ZONAL CAJAMARCA SUR AMAZONAS

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL “PROYECTO DE INNOVACION”

DISEÑO, CONSTRUCCION Y MONTADE DE UN MODULO DE ENSAYOS DE MANDOS NEUMATICOS INGRESO: 2010-1 CAJAMARCA DICIEMBRE DEL 2012.

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DEDICATORIA Con todo el cariño y el amor Del mundo dedicamos este proyecto a Dios, nuestros Padres, nuestros Instructores Que han sido nuestros guías y apoyo Para ver cristalizadas uno de nuestros Grandes anhelos; el ser técnicos Profesionales de Electricidad Industrial

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AGRADECIMIENTO Queremos manifestar nuestra gratitud profunda a los Señores Instructores de la Carrera Profesional Electricidad Industrial y a las Empresas que contribuyeron para realizar nuestras prácticas y así poder cumplir nuestra Formación Profesional en el proceso de enseñanza y aprendizaje.

También expresar nuestro más sincero agradecimiento a todas las personas que hicieron posible nuestra Formación Profesional a nuestro Director Roberto Loayza Rivera, a nuestro instructor. Miguel Ángel Escalante Bautista.

Así mismo, nos comprometemos asumir con responsabilidad y lealtad la nueva faceta de nuestra vida, puesto que pronto tendremos que incorporarnos a la generación de Profesionales de Electricistas Industriales con suma responsabilidad social.

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PRESENTACIÒN Sr. Director, Instructores y Miembros del Jurado

Cumpliendo las normas que establece el Servicio Nacional de Adiestramiento en Trabajo Industrial SENATI, los participantes del Programa de aprendizaje Dual, de la Carrera de electricidad industrial ingreso 2010-I pone a vuestra consideración el presente proyecto denominado ―DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE UN MODULO DE ENSAYOS DE MANDOS NEUMÁTICOS‖ . Esperando que con dicho informe, podamos obtener su aprobación y así obtener el Título Profesional de Técnico de Nivel Operativo de la Carrera Electricidad industrial.

El presente Proyecto de Innovación y/o Mejora cumplen con los requisitos básicos exigidos por las Normas Técnicas y que sirva como aporte dentro del desarrollo de las actividades en el campo de electricidad industrial Hacemos entrega del contenido para que se dignen evaluar en su debida dimensión las experiencias teóricas y prácticas vertida en este proyecto que servirán como un punto de apoyo para el mejoramiento continuo de las generaciones venideras de la Carrera.

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EL PRESENTE PROYECTO FUE REALIZADO POR LOS SIQUIENTES APRENDICES

PARTICIPANTE

:

ARANA GALÁN, MIRIAM CRISTINA.

ID

:

434655

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

47842836

CELULAR

:

945462103

E-MAIL

:

[email protected]

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

ASENCIO MEDINA, RAYDER ANTONY.

ID

:

290005

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

47026439

CELULAR

:

999322372

E-MAIL

:

[email protected]

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PARTICIPANTE

:

HUAMAN ABANTO, LENET JAIRO.

ID

:

259829

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

46667409

CELULAR

:

976812770

E-MAIL

:

Electricidad Industrial

@comunidad.senati.edu.pe

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

HUAMAN CHILON, CARLOS.

ID

:

437521

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

47396798

CELULAR

:

968951174

E-MAIL

:

@comunidad.senati.edu.pe

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

JARA RUIZ, JOSE CHARLI.

ID

:

339372

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

46535211

CELULAR

:

948886091

E-MAIL

:

Electricidad Industrial

@comunidad.senati.edu.pe

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

LEYVA LEYVA, OSCAR MAXIMO.

ID

:

384198

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

47026435

CELULAR

:

947918134

E-MAIL

:

[email protected]

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

LOJE MOSTACERO, ARLES BERNARDO

ID

:

378113

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

46697021

CELULAR

:

957401259

E-MAIL

:

[email protected]

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PARTICIPANTE

:

MARIN MACHUCA, JOSE MELQUIADES

ID

:

383662

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

45880554

CELULAR

:

966893748

E-MAIL

:

[email protected]

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PARTICIPANTE

:

POLO PIZAN, JHORBUS LISSANDER

ID

:

389487

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

70230173

CELULAR

:

971145240

E-MAIL

:

@comunidad.senati.edu.pe

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PARTICIPANTE

:

VARGAS SALDAÑA, YHORDAN ALEXANDER.

ID

:

435874

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

47405964

CELULAR

:

992259597

E-MAIL

:

[email protected]

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PARTICIPANTE

:

VASQUEZ ARELLANO, EDINSON RUFINO

ID

:

203749

CARRERA

:

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

INGRESO

:

2010-1

DNI

:

46096612

CELULAR

:

995397107

E-MAIL

:

[email protected]

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INDICE

        



  

DEDICATORIA CARATULA AGRADECIMIENTO PRESENTACIÓN DESCRIPCION DEL PROYECTO ANTECEDENTES OBJETIVOS CONSTRUCCION DE LA ESTRUCTURA DEL MÓDULO MONTAJE E INSATLACION DE MOTORES TRIFASICOS ASINCRONOS MONTAJE E INSTALACION DEL TABLERO DE AUTAMATIZACION CON PLC MONTAJE E INSTALACION DE LOS MODULOS DE UN PLC INSTALAR Y MANEJO DEL SOFTWARE PROGRAMACION PARA EL ARRANQUE DIRECTO POR TIRISTORES DE UN MOTOR DE INDUCCION TRIFASICO. FUNCIONAMIENTO DEL ARRANQUE DIRECTO POR TIRISTORES DE UN MOTOR DE INDUCCION TRIFASICO. PROGRAMACION DE ARRANQUE Y PARADA SECUNECIAL DE DOS MOTORES TRIFASICOS POR PLC FUNCIONAMIENTO DE ARRANQUE Y PARADA SECUENCIAL DE DOS MOTORES TRIFASICOS POR PLC TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES

 TIEMPO EMPLEADO PARA LA ELABORACION  

DEL PROYECTO CONCLUSIONES FINALES BIBLIOGRAFIA

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17 Pág. 07 Pág. 08 Pág. 09 Pág. 45 Pág. 59 Pág. 76 Pág. 93 Pág.

103 Pág.

125 Pag. 135 Pág. 144Pág. 148 Pág. 152 Pág. 153Pág. 154Pág.

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DENOMINACIÓN DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN Y/O MEJORA EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN O SERVICIO EN LA EMPRESA NOMBRE

:

DISEÑO, CONSTRUCCIÒN Y MONTAJE DE UN MODULO DE ENSAYOS DE MANDOS NEUMATICOS.

EMPRESA

:

SENATI ZONAL CAJAMARCA SUR AMAZONAS

DIRECCIÓN

:

Km. 06 Carretera a Baños Del Inca

ASESOR

:

INSTRUCTOR

:

INGRESO

:

2010 - l

FECHA

:

07-12-2012

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ESCALANTE BAUTISTA MIGUEL ÁNGEL

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DESCRIPCION DE PROYECTO Nuestro proyecto pertenece a un módulo de ensayo neumático que será ejecutado para mejorar el nivel de capacitación técnica en la especialidad de electricidad industrial “SENATI”, mediante el cual se realizaran ensayos demostrativos del funcionamiento del modulo neumático y de sus componentes. Dicho proyecto se ejecutará en “SENATI”. Ubicado en carretera baños del inca km. 6.5 en las instalaciones de la especialidad de ELECTRICIDAD INDUSTRIAL respectivamente desde el 8 de agosto al 30 de noviembre del 2012, al concluir este proyecto esperamos será de mucha importancia para los aprendices de los diferentes programas de la especialidad de electricidad industrial. Mencionamos también que con este proyecto nos identificamos con la ISO 9001 porque tenemos la misión de tener una mejora de calidad en el taller; con nuestro proyecto se lograra ampliar el taller ya que no cuenta con módulos para la formación profesional técnica que brinda SENATI CAJAMARCA –SUR AMAZONAS

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ANTECEDENTE Durante el tiempo que venimos realizando nuestros formación profesional en Senati, hemos podido notar que unas de las debilidades de la formación es el diseño, construcción y montaje de un módulo de ensayos de mandos neumáticos que no se encuentra a nuestra disposición para la realización de nuestros circuitos neumáticos de la formación práctica, lo que dificulta el normal desenvolvimiento de los aprendices para lograr los objetivos propuestos.

Para lo cual, los Participantes del Sexto Módulo del Programa aprendizaje dual de la Carrera de Electricidad Industrial, han tenido por conveniente solicitar a su representada como proyecto de innovación y/o mejora el diseño, construcción y montaje de un módulo de ensayos de mandos neumáticos, con el fin de demostrar nuestros conocimientos y destrezas adquiridos en centro y empresa.

Esto significa que con el proyecto propuesto va a mejorar nuestra formación profesional, así mismo se implementará el taller para mejorar la atención a los aprendices.

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OBJETIVOS GENERALES:

Al finalizar el proyecto el aprendiz y/o participante estará en condiciones de realizar trabajos de instalación/ reparación/ operación y mantenimiento de aparatos y equipos de funcionamiento neumático controlado con instrumentos adecuados de acuerdo a normas/ especificaciones técnicas y observando las normas de seguridad.

ESPECÍFICOS: Al término del proyecto el aprendiz/participante estará en condiciones de: 

Conocer y aplicar sus conocimientos, destrezas y habilidades con criterios de producción.



Valorar sus conocimientos técnicos desarrollando el proyecto según el diseño de planos.



Demostrar las normas de seguridad y el cuidado del medio ambiente en el desarrollo del proyecto.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos PROYECTO DE INNOVACIÓN Y/O MEJORA NEUMÁTICA 1. INTRODUCCIÓN: Como medio de racionalización del trabajo, el aire comprimido viene encontrando, cada vez más, campos de aplicación en la industria, así como el agua, la energía eléctrica, etc. El término neumática es derivado del griego Pneumos o Pneuma (respiración, soplo) y es definido como la parte de la Física que se ocupa de la dinámica y de los fenómenos físicos relacionados con los gases o vacíos. Es también el estudio de la conservación de energía neumática en energía mecánica, a través de los respectivos elementos de trabajo. La neumática es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas y otros elementos sometidos a movimiento. La generación, almacenaje y utilización del aire comprimido resultan relativamente baratos y además ofrece un índice de peligrosidad baja en relación a otras energías como la electricidad y los combustibles gaseosos o líquidos. Ofrece una alternativa altamente segura en lugares de riesgo de explosión o descarga, donde otras energías suponen un riesgo importante por la producción de calor, chispas, etc. Por estas ventajas las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, aéreo, terrestre y marítimo.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 2. COMPRESOR: Aparato que sirve para comprimir un fluido, generalmente aire, a una presión dada. Existen dos categorías, las máquinas volumétricas (aumento de presión por reducción de volumen), y los turbocompresores (el aire arrastrado por una rueda móvil adquiere cierta velocidad, que se traduce en un aumento de presión en la rueda y en el difusor de salida). Un compresor convierte la energía mecánica de un motor eléctrico o de combustión en energía potencial de aire comprimido. Los compresores de aire se dividen en dos categorías principales: alternativos y rotativos. Los tipos principales de compresores incluidos en estas categorías se indican en la figura

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 2.1.1 TIPOS PRINCIPALES DE COMPRESORES UTILIZADOS EN LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS 2.1.1 COMPRESORES ALTERNATIVOS: 2.1.1.1 Compresor de émbolo de una etapa. El aire recogido a presión atmosférica se comprime a la presión deseada con una sola compresión. El movimiento hacia abajo del émbolo aumenta el volumen para crear una presión más baja que la de la atmósfera, lo que hace entrar el aire en el cilindro por la válvula de entrada. Al final de la carrera, el émbolo se mueve hacia arriba, la válvula de entrada se cierra cuando el aire se comprime, obligando a la válvula de salida a abrirse para descargar el aire en el depósito de recogida. Este tipo de compresor se utiliza generalmente en sistemas que requieran aire en la gama de 3-7 bares.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 2.1.1.2 Compresor de émbolo de dos etapas. En un compresor de una sola compresión, cuando se comprime el aire por encima de 6 bares, el calor excesivo que se crea reduce en gran medida su eficacia. Debido a esto, los compresores de émbolo utilizados en los sistemas industriales de aire comprimido son generalmente de dos etapas.

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2.1.2 COMPRESORES ROTATIVOS 2.1.2.1 Compresor rotativo de paleta deslizante Este compresor tiene un rotor montado excéntricamente con una serie de paletas que se deslizan dentro de ranuras radiales Al girar el rotor, la fuerza centrífuga mantiene las paletas en contacto con la pared del estator y el espacio entre las paletas adyacentes disminuye desde la entrada de aire hasta la salida, comprimiendo así el aire.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 3. UNIDAD DE MANTENIMIENTO

3.1 FILTRO: La filtración del aire consiste en la aplicación de dispositivos capaces de retener las impurezas suspendidas en el flujo de aire, y en suprimir aún más la humedad presente. Por consiguiente, es necesario eliminar estos dos problemas al mismo tiempo. El equipo normalmente utilizado para este fin es el Filtro de Aire, que actúa de dos formas distintas: -Por la acción de la fuerza centrífuga. -Por el paso del aire a través de un elemento filtrante de bronce sinterizado o

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malla de nylon.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 3.2 REGULADOR Tiene la misión de mantener la presión de trabajo (secundaria) lo más constante posible, independientemente de las variaciones que sufra la presión de red (primaria) y del consumo de aire. La presión primaria siempre ha de ser mayor que la secundaria. A medida que la presión de trabajo aumenta, la membrana actúa contra la fuerza del muelle. La sección de paso en el asiento de válvula disminuye hasta que la válvula cierra el paso por completo. En otros términos, la presión es regulada por el caudal que circula.

3.3 LUBRICADOR Tiene la misión de lubricar los elementos neumáticos en medida suficiente. La forma práctica más lógica para lograr el correcto funcionamiento de todo aparato en el que se verifiquen movimientos es, sin duda la lubricación. Entre los componentes neumáticos existen dos formas de llevar a cabo esta lubricación: con lubricantes sólidos y con lubricantes líquidos. En muchos casos se prefiere el lubricante sólido (que durará lo que el componente en cuestión) pues existe menos riesgo de contaminación del producto que se estuviera elaborando. Cuando en cambio, se trata de lubricante líquido, la solución formal es instalar lubricadores. El lubricante previene un desgaste prematuro de las piezas móviles, reduce el rozamiento y protege los elementos contra la corrosión

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 4. ACTUADORES NEUMÁTICOS El trabajo realizado por un actuador neumático puede ser lineal o rotativo. El movimiento lineal se obtiene por cilindros de émbolo (éstos también proporcionan movimiento rotativo con variedad de ángulos por medio de actuadores del tipo piñón-cremallera). También encontramos actuadores neumáticos de rotación continua (motores neumáticos), movimientos combinados e incluso alguna transformación mecánica de movimiento que lo hace parecer de un tipo especial.

4.1 CILINDROS DE SIMPLE EFECTO Un cilindro de simple efecto desarrolla un trabajo sólo en un sentido. El émbolo se hace retornar por medio de un resorte interno o por algún otro medio externo como cargas, movimientos mecánicos, etc. Puede ser de tipo ―normalmente dentro‖ o ―normalmente fuera‖.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 4.2 CILINDROS DE DOBLE EFECTO Son aquellos que realizan tanto su carrera de avance como la de retroceso por acción del aire comprimido. Su denominación se debe a que emplean las dos caras del émbolo (aire en ambas cámaras), por lo que estos componentes sí que pueden realizar trabajo en ambos sentidos. En definitiva, podemos afirmar que los actuadores lineales de doble efecto son los componentes más habituales en el control neumático.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 5. VÁLVULAS Son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito.

5.1 VÁLVULAS 3 VÍAS 2 POSICIONES (3/2)

2

1

3

5.2 VÁLVULA DE CINCO VÍAS Y DOS POSICIONES 5/2

4

2

5

3 1

5.3

VÁLVULA ANTIRRETORNO Son aquellas que impiden el paso del aire en un sentido y lo dejan libre en el contrario. Tan pronto como la presión de entrada en el sentido de paso aplica una fuerza superior a la del resorte incorporado, abre el elemento de cierre del asiento de la válvula.

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VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD

Se utiliza para los equipos de enclavamiento y para los equipos de control. Tiene dos entradas P1 y P2 y una salida A. La señal de salida sólo está presente si lo están las dos señales de entrada. En el caso de una diferencia en el tiempo de las señales

5.5

VÁLVULA DE PEDAL CON ENCLAVAMIENTO

2

1

3

.

.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 5.6

VÁLVULA

DIRECCIONAL

NEUMÁTICA

3/2

CON

POSICIÓN

NORMALMENTE CERRADA,

5.7

ACCIONADA POR RODILLO Y RETORNO POR MUELLE.

5.8

VÁLVULA DE RODILLO NORMAL

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 5.9

SILENCIADORES Para la fabricación de nuestros silenciadores se ha utilizado acero aluminado. Este material puede llegar a soportar temperaturas de funcionamiento máximas de hasta 676 ºC. Otros materiales utilizados son el acero inoxidable y el acero al carbón o negro de distintos grosores. Los silenciadores por absorción convencionales llevan años usándose con todo éxito para manipular aire limpio.

|

Características  Diseño

a prueba de incrustaciones

 Mantenimiento

mínimo

 Fácil

de limpiar

 Baja

caída de presión

 Diseño

flexible

 Adecuados  Amplio

para altas temperaturas

espectro de atenuación

 Disponible

en varios materiales

Aplicaciones 

Sistemas de ventiladores de tiro inducido



Flujos de gas contaminado



Flujos de gas saturado



Flujos de gas corrosivo



Altas temperatura



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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 6. REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

6.1

SELECCIÓN DE LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN 7.1.1 PRESIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

Se debe calcular la presión de aire comprimido a la cual se desea trabajar para establecer el buen funcionamiento del compresor y red. Generalmente la red de trabajo industrial de aire comprimido tiene presiones de 6 y 7 bares. 7.1.2 CAUDAL DE AIRE COMPRIMIDO

El Cálculo de caudal de aire comprimido de la red deberá ser diseñado con base en la demanda de aire. 7.1.3 PÉRDIDAS DE PRESIÓN

Los elementos de una red de aire comprimido como codos, válvulas, tés, cambios de sección, equipos de mantenimiento, y otras se oponen al flujo generando pérdidas de presión de aire. Garantizar que las pérdidas de presión en tuberías de aire comprimido estén en lo permisible es una labor esencial a la hora de desarrollar el diseño de instalación neumática. 7.1.4 VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN DE AIRE:

La velocidad de aire debe controlarse puesto que el aumento produce mayores pérdidas de presión. Además de estos puntos y según necesidades de la instalación, seleccionaremos y evaluaremos la más adecuadas herramientas para la instalación de aire comprimido. Dependiendo del uso o el

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos sector en el que se aplique el aire comprimido, el usuario necesitará una calidad de aire, aire comprimido seco y limpio. 6.1.1 REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO 7.2 SELECCIÓN DE LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN 7.2.1 PRESIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

Se debe calcular la presión de aire comprimido a la cual se desea trabajar para establecer el buen funcionamiento del compresor y red. Generalmente la red de trabajo industrial de aire comprimido tiene presiones de 6 y 7 bares. 7.2.2 CAUDAL DE AIRE COMPRIMIDO

El Cálculo de caudal de aire comprimido de la red deberá ser diseñado con base en la demanda de aire. 7.2.3 PÉRDIDAS DE PRESIÓN

Los elementos de una red de aire comprimido como codos, válvulas, cambios de sección, equipos de mantenimiento, y otras se oponen al flujo generando pérdidas de presión de aire. Garantizar que las pérdidas de presión en tuberías de aire comprimido estén en lo permisible es una labor esencial a la hora de desarrollar el diseño de instalación neumática. 7.2.4 VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN DE AIRE:

La velocidad de aire debe controlarse puesto que el aumento produce mayores pérdidas de presión.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Además de estos puntos y según necesidades de la instalación, seleccionaremos y evaluaremos la más adecuadas herramientas para la instalación de aire comprimido. Dependiendo del uso o el sector en el que se aplique el aire comprimido, el usuario necesitará una calidad de aire, aire comprimido seco y limpio.

7.3

TIPOS DE REDES DE AIRE COMPRIMIDO. 

REDES DE DISTRUCION CERRADA



REDES DE DISTRIBUCIÓN ABIERTA

7.3.1 REDES DE AIRE COMPRIMIDO, CERRADA.

En esta configuración la línea principal constituye un anillo. La inversión inicial de este tipo de red es mayor que si fuera abierta. Sin embargo, con ella se facilitan las laborares de mantenimiento de manera importante, puesto que ciertas partes pueden ser aisladas sin afectar a la producción. Falta de dirección constante del flujo es una desventaja importante de este sistema, ya que la dirección del flujo en algún punto de la red dependerá de las demandas puntuales y por tanto, el flujo de aire cambiará de dirección dependiendo del consumo. El problema de estos cambios radica en que la mayoría de los accesorios de una red (Filtros, Enfriadores etc.) son diseñados con

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos una entrada y una salida. Por tanto un cambio en el sentido de flujo los inutilizaría.

7.3.2

RED DE AIRE COMPRIMIDO, ABIERTA.

Se constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias y las de servicio. La poca inversión inicial necesaria de esta configuración constituye su principal ventaja. Además, en la red pueden implementarse inclinaciones para la evacuación de condensados. La desventaja principal de este tipo de redes es su mantenimiento. Ante una reparación es posible que se detenga el suministro el suministro de aire "aguas abajo" del punto de corte lo que implica una detención de la producción.

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7.4 DISEÑO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

 La primera labor de diseño de una red de aire comprimido es levantar u obtener un plano de la planta donde claramente se ubiquen los puntos de demanda de aire anotando su consumo y presión requeridos. *La red de aire comprimido hay que diseñarla con base a la arquitectura y las actividades que se desarrollan dentro del edificio industrial, y de los requerimientos de aire.  Procurar que las instalaciones de tuberías de aire sean lo más recta posible y elegir los tramos más cortos con el fin de disminuir la longitud de tubería, codos, tés, y los cambios de secciones que aumenten la pérdida de presión en el sistema.  La instalación de tubería siempre debe ir aérea. Pueden ir sujetas a paredes y techos. Con el fin de facilitar la labor de instalación de accesorios, puntos de drenaje, futuras ampliaciones, fácil inspección y Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos accesibilidad para su mantenimiento. Las tuberías enterradas no son prácticas, ya que dificultan su mantenimiento y en el interior del circuito impide la evacuación de la condensación de líquidos.  Para evitar posibles accidentes y riesgos eléctricos la instalación de tubería de aire comprimido no debe ir cerca del cableado.  Hay que tener cierta libertad a la hora de instalación de la red de aire comprimido para que la tubería permita variación de longitud sin que tenga lugar tensiones y deformaciones adicionales ante la posibilidad de posibles variaciones de temperatura. Se pueden presentar "combas" con la acumulación de agua, si esto no se garantiza.  Antes de realizar salidas o tomas de aire comprimido en la red se debe comprobar que los diámetros de la tubería son suficientes, para una cantidad adicional de aire.  En la tubería principal hay poner un buen diámetro para evitar problemas a la hora de ampliación de la red. La pendiente de la tubería principal deberá tener una leve inclinación será del 1% en la dirección del flujo del aire, para ubicar sitios de evacuación de condensados.  Para evitar detener el suministro de aire comprimido en la red cuando se hagan reparaciones de fugas, nuevas instalaciones y operaciones de mantenimiento

es

esencial

que

se

ubiquen

llaves

de

paso

frecuentemente en la red.  Las tomas de aire para las bajantes o tuberías de servicio no deben de hacerse nunca en la parte inferior de la tubería sino en la parte superior, para evitar que el agua condensada que circula por defecto de la gravedad pueda ser recogida y llevada a los distintos equipos neumáticos conectados a la red.  Es recomendable que la pérdida de presión hasta el punto más desfavorable se establezca en un máximo de 0,6 bares.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 7.5

ACCESORIOS DE AIRE COMPRIMIDO Y MANTENIMIENTO. 7.5.1 UNIDAD DE MANTENIMIENTO NEUMÁTICA:

Deben tenerse en cuenta los siguientes puntos: El caudal total de aire en m3/h es decisivo para la elección del tamaño de unidad. La presión de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad. La temperatura no deberá ser tampoco superior a 50 ºC (valores máximos para recipiente de plástico). 7.5.2 CONSERVACIÓN UNIDAD DE MANTENIMIENTO.

 Filtro de aire comprimido: Debe examinarse periódicamente el nivel del agua condensada, porque no debe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control. Asimismo debe limpiarse el cartucho filtrante.  Regulador de presión: Cuando está precedido de un filtro, no requiere ningún mantenimiento  Lubricador de aire comprimido: Verificar el nivel de aceite en la mirilla y, si es necesario, suplirlo hasta el nivel permitido. Los filtros de plástico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse con tricloroetileno. Para los lubricadores, utilizar únicamente aceites minerales. 7.5.3 FILTROS AIRE COMPRIMIDO.

 Depuran el aire comprimido: Polvo, residuos de las conducciones, aceite solidificado del compresor, vapor acuoso contenido en la atmósfera.  Provocan en los equipos: Desgaste rápido, mal funcionamiento, obstrucción de la línea de aire. REGULADORES DE PRESIÓN.  Presiones de trabajo muy altas producen: Grandes pérdidas de carga, desgaste de los componentes.

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Página 40

Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos  Presiones de trabajo bajas producen: Rendimiento malo. Tipos de reguladores: Membrana y Pistón.

7.5.4

LUBRICADORES DE ACEITE.

El lubricante: Previene de un desgaste prematuro de las piezas móviles, reduce el rozamiento y protege los elementos contra la corrosión.

7.4.6 LUBRICANTE. Los lubricantes industriales aptos para instalaciones neumáticas, deben ser: Aceite ligero de base mineral. Contener antioxidantes y antiespumantes. Punto de anilina alto de 82–104ºC. Viscosidad equivalente al SAE 10.

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SIMBOLOGÍA NEUMÁTICA

Conversión de energía

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Compresor

Bomba de vacío

Motor neumático

Motor neumático

unidireccional

bidireccional

de caudal constante

de caudal constante

Cilindro neumático de Actuador de giro

simple efecto con retroceso por fuerza exterior

Cilindro neumático de simple efecto con retroceso por muelle

Cilindro de doble efecto

Cilindro de doble efecto con

Cilindro de doble efecto

amortiguación regulable en

con

ambos sentidos

doble vástago

Unidad lineal neumática sin Vástago

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Cilindro hidrotelescópico

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ELEMENTOS DE MEDICIÓN

Manómetro

Caudalímetro

Termómetro

Caudalímetro contador

Presostato

TRANSMISIÓN DE ENERGÍA Fuente de presión neumática

Fuente de presión hidráulica

Fuente de presión neumática

Fuente de presión hidráulica

Unión de conductos

Cruce de conductos

Conexión cerrada de escape de aire

Silenciador

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Acoplamiento rápido

Acoplamiento rápido conectado con mecanismo de cierre de apertura mecánica

Acoplamiento rápido desconectado, con conducto abierto

Acoplamiento rápido desconectado, con conducto cerrado

Salida de aire sin posibilidad de conexión

Salida de aire con posibilidad de conexión

Conexión de presión cerrada

Válvula de cierre

Filtro

Filtro con purga manual de Condensados

Filtro con purga automática de condensados

Lubricador

Refrigerador sin conductos para el sentido de flujo del medio refrigerante

Refrigerador con conductos para el medio refrigerante

Secador

Unidad de mantenimiento

Acumulador de aire a presión

VÁLVULAS DE VÍAS

Válvula 2/2 normalmente cerrada (NC)

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Válvula 2/2 normalmente abierta (NA)

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Válvula 3/2 normalmente cerrada (NC)

Válvula 3/2 normalmente abierta (NA)

Válvula 3/3 con centro cerrado

Válvula 4/2

Válvula 4/3 con centro cerrado

Válvula 4/3 con centro a escape en las vías de trabajo

Válvula 5/2

Válvula 5/3 con centro cerrado

Válvula distribuidora proporcional con posiciones intermedias y 2 posiciones Finales.

DENOMINACIÓN DE LAS CONEXIONES ISO/DIS 11727 1 2 3 4 5 10 12 14

Para válvulas 2/2 y 3/2 P A R Z Z -

Para válvulas 4/2 y 4/3 P B R A Y Z

Para válvulas 5/2 y 5/3 P B S A R Y Z

ACCIONAMIENTOS Manual

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General

Pulsador

Pulsador a tracción

Palanca

Pedal

Mecánico

Leva

Rodillo

Rodillo escamoteable

muelle

Válvula accionada en posición inicial

Accionamiento por presión

Pilotaje neumático

Centrado por muelle

Por aplicación de presión diferencial

Accionamiento eléctrico

Electroimán con un devanado

Electroimán con dos devanados

Electroimán y servopilotaje

Electroimán, servopilotaje y accionamiento manual auxiliar

Enclavamiento

Válvulas de caudal

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Válvula reguladora de caudal con estrangulación constante

Válvula reguladora de caudal con estrangulación variable

Regulador de caudal unidireccional

Divisor de caudal

Válvulas de presión Válvula reguladora de presión con escape de aire

Válvula regulable, limitadora de presión

Válvula de secuencia

Válvula de secuencia con pilotaje externo Válvulas de cierre

Válvula antirretorno

Válvula antirretorno precargada

Selector de circuito

Válvula de simultaneidad

Válvula de escape rápido

Componentes para vacío

Generador de vacío

Ventosa Detectores neumáticos

Detector réflex

Amplificador de señal de baja presión

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GENERALIDADES:

En base al análisis realizado a las necesidades de ejecutar tareas practicas y experimentales por los aprendices y participantes. Hemos creído conveniente el “DISEÑO, CONTRUCCION Y MONTAJE DE UN MODULO DE ENSAYOS DE MANDOS NEUMATICOS”, que está de acuerdo a las necesidades de nuestro taller; en el área de Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos electricidad que complementara en el futuro el aprendizaje tanto práctico y teórico. Una de las partes importante de este proyecto “DISEÑO, CONTRUCCION Y MONTAJE DE UN MODULO DE ENSAYOS DE MANDOS NEUMATICOS ―es la construcción del modulo, ya que sus funciones son especificas, es decir el sitio de maniobra y protección de toda la instalación, donde el operador tendrá la facilidad de acceso para su maniobra. . Para la construcción del modulo o estructura tenemos que tener conocimiento: del material que vamos a utilizar, el diseño del modulo y las máquinas, herramientas equipos e instrumentos adecuados que vamos a utilizar.

PROCESO DE EJECUCCION HABILITAR MATERIALES  MEDIR TUBO

Medir piezas del tubo cuadrado con mucha precisión.

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De acuerdo a la escala del plano del módulo realizar mediciones

 TRAZAR LINEAS PARA CORTAR EL TUBO

Ya listas las mediciones del fierro cuadrado, trazamos con una regla metálica y escuadra lo que próximamente se cortará.  CORTAR.

Con mucho cuidado realizar el corte del fiero cuadrado utilizando un arco de sierra de forma vertical, diagonal, de acuerdo al corte que se va a realizar.

 PULIR.

Pulir significa alisar, pulir, abrillantar o limpiar algo mediante el frotamiento con un objeto abrasivo, generalmente una lima. El limado es una tarea fundamental en cualquier trabajo de acabado (pintura, barniz, etc.) Utilizando una lima triangular y una lima semi redonda limpiar las rebabas que se a quedado en el momento de terminar de cortar Luego lijar y dar un buen acabado a las piezas de fiero cuadrado ya cortadas. Electricidad Industrial

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ENSAMBLAR  JUNTAR LAS PIEZAS DE FIERRO

Juntar las piezas de fierro de acuerdo al tamaño y forma del modelo del módulo. Apuntalar el fiero cuadrado.

 SOLDAR

Primero contar con todos los equipos de protección personal. Energizar la maquina de soldar. Tener colocada la careta y el mandil, zapatos de seguridad y también los guantes para iniciar a soldar. Soldar las partes ya apuntaladas del fierro cuadrado así mismo los ángulos de soporte respectivamente.

DAR ACABADO  ESMERILAR

Nosotros vamos a referirnos principalmente al limado. El limado se puede hacer a mano o con ayuda de maquinas eléctricas (lijadoras y taladros con acoples,

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos principalmente). Como norma general Primero con lima bastarda o media y acabando con lima mas fina. Se debe cambiar de lima (a más fina) en cuanto desaparezcan los arañazos dejados por la lima anterior. Con una amoladora y un disco para fierro. Trabajo en tubo iniciar a amolar las bases ya soldadas cuidadosamente y utilizar guantes. Lijar la parte ya limada para tener un acabado blando

 TALADRAR

Hacer puntos de referencia con el granete. Con una broca de 10mm taladrar los puntos señalados anteriormente. SS/HH: Utilizar los equipos de protección personal.

 MASILLAR

Preparar masilla y colocar en las esquinas del modulo y en todas las partes soldadas para así tener un buen acabado. Dejar secar.

 LIJAR

Una vez que la masilla a secado iniciaremos a lijar y dar un buen acabado. Utilizaremos también guantes y un respirador.

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 PINTAR

Con un compresor de aire y una pistola modo espray iniciaremos a pintar el modulo armado. Primeramente habilitar la pintura blanca que será la base del modulo y dejar secar. Cuando ya esta seca iniciar a pintar con el color negro uniformemente y dejar secar. Volver a pasar la segunda mano de pintado. De esta manera el modulo ya esta quedando listo MONTAR LA MELAMINE.  HABILITAR MELAMINE.

Medir melanina de acuerdo al tamaño del modulo. Realizar señalización. Trazar líneas de referencia.  CORTAR MELAMINE.

Con un arco de sierra iniciar a cortar la melamine. Teniendo la melamine ya cortada iniciaremos a colocar los cantos y dejar secar Hacer puntos de referencia Una vez habilitada la melanine tenemos que montar la melanine al módulo del tubo cuadrado.  FIJAR MELAMINE.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Colocar los pernos de sujeción y con una llave para el perno ajustar suavemente hasta tener un modulo terminado y montado con melamine.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1. FIERRO El fierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe. Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. El fierro es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferro magnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es el elemento más pesado que se produce por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión.

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En la construcción de este módulo vamos a utilizar fierro cuadrado de 2x2 pulgadas; utilizamos este fierro por ser resistente el adecuado para obtener un mejor soporte y precisión de Angulo, se puede cortar y soldar los puntos que se desea unir. Además fierro de ángulo de 1.5‖

2. MELANINE La melamine es un compuesto orgánico que se combina a menudo con formaldehido para producir la resina de melanina, un polímero sintético que es resistente al fuego y resistente al calor. Material de resina de melanina es un material muy versátil con una estructura muy estable. Usos de la melanina son pizarras, baldosas, utensilios de cocina, telas ignífugas, y los filtros comerciales. La melanina puede ser fácilmente moldeado en caliente, sino que se pone en una forma fija.

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Esta propiedad hace que sea ideal para ciertas aplicaciones industriales. Es un tipo de plástico que se emplea como materia prima para fabricar chapas duras, también son utilizados como muebles que dan comodidad y salud a sus ambientes de trabajo y estudio. Además es un material suave que vamos a emplear y vale decir que es el adecuado para la mesa de trabajo y el tablero del módulo.

3. PERNOS Estos pernos tienen la forma de clavos gruesos con cabeza hexagonal por un extremo y son milimétricos para que corra la tuerca por el otro lado del perno

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4. LIJAS 4.1.-TIPO DE GRANO El grano es el material abrasivo que se adhiere al soporte de la lija. Según su composición podemos distinguir tres tipos de grano:  De carburo de silicio. Es un grano delgado, anguloso, quebradizo y no mucha durabilidad. Se utiliza principalmente para el lijado de materiales sólidos y tenaces como: vidrio, fundición gris, piedra, mármol, lacas, cerámica, titanio, goma, plásticos, fibra de vidrio, etc.

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 De óxido de aluminio. Es un grano, redondo, sin aristas agudas, tenaz y de alta durabilidad. Es apropiado para el lijado de materiales de virutas largas, como el metal y la madera. También son indicadas para el lijado de paredes enlucidas.

El número de grano da información sobre el tamaño del mismo. Los diferentes granos se obtienen por cribado. El número de grano corresponde a la cantidad de cribas por pulgada cuadrada. Cuanto menor es el número de grano, mayor es éste, y por tanto más basto será el lijado. Soporte: Tejido de algodón o poliéster. Es más resistente y flexible, pero también más caro. Se utiliza mucho en lijas manuales para metales y es imprescindible en las bandas lijadoras de las lijadoras de bandas

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 5. ELECTRODOS En soldadura de arco un electrodo es usado para conducir corriente a través de la pieza de trabajo y fusionar dos piezas juntas. Dependiendo del proceso, el electrodo puede ser consumible, en el caso de la soldadura con gas metal o la soldadura blindada, o no consumible, como la soldadura con gas tungsteno. Estos electrodos nos van a ayudar para poder soldar las partes que corresponden unir de la estructura, esto se realiza produciendo un arco eléctrico entre la pieza a soldar y un electrodo metálico recubierto.

El calor producido por el arco se funde en el extremo del electrodo y se quema el revestimiento, así se produce la transferencia de gotas del metal fundido del electrodo para la fusión con el material base

6. AMOLADORA

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Se llama amoladora, a una máquina herramienta también conocida como muela, muy simple que está presente en la mayoría de talleres e industrias de fabricación mecánica y que tiene diversos usos, según sea el tipo de discos que se monten en la misma.

 Hay discos que son de un material blando y flexible, que utilizan para el pulido y abrillantado de metales.  Hay discos de alambre que se utilizan para quitar las rebabas de mecanizado que puedan tener algunas piezas.  Hay discos de material abrasivo que pueden ser de grano grueso o de grano fino: Los de grano grueso se utilizan para desbastar o matar aristas de piezas metálicas. Los de grano fino se utilizan principalmente para afilar las herramientas de corte: Cuchillas, brocas, etc.

7. MÁQUINA DE SOLDAR La máquina de soldar es uno de los dispositivos o herramientas más utilizadas por el ser humano, esto se debe a que en algún momento de nuestra vida hemos tenido que soldar. Este tipo de máquinas no son de compleja manipulación pero sí debe tener cuidado al utilizarse ya Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos que estamos trabajando con un elemento muy peligroso, el fuego; por esto debemos necesariamente tomar medidas para evitar cualquier tipo de accidentes tanto sobre nuestro físico como sobre el lugar en donde estamos trabajando.

La máquina de soldar, como toda herramienta, fue evolucionando con el tiempo, sus aplicaciones fueron transformándose, se convirtieron en herramientas mucho más perfectas. Su objetivo o aplicación principal es calentar las piezas para luego provocar una unión entre ellas; calentando los materiales y las mezclas se logra que el material se vuelva más resistente al ejercer alguna fuerza sobre ellos. Hoy podemos encontrar distintos tipos de máquinas de soldar, con varias formas y estilos, pero todas ellas sólo cuentan con dos tipos de salida: C.A. y C.D.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos El conocimiento eléctrico es fundamental, ya que será la energía eléctrica la que estaremos empleando; debemos estar al tanto de los riesgos que corremos y tomar medidas de seguridad.

COMPONENTES DE UNA MAQUINA DE SOLDAR A) MÁSCARA DE SOLDAR

Máscara de soldadura 3M es líder en seguridad para soldadura, ofreciendo una amplia gama de productos de protección personal para soldadores. Gracias a nuestra experiencia y conocimiento sobre las condiciones de trabajo de los soldadores hemos desarrollado.

 Es un elemento de seguridad importantísimo que nos protege la vista al momento de soldar B) MANDIL DE SOLDAR

Mandil de soldadura, fabricada en piel de color gris, con ataduras de piel, contra los riesgos de soldadura o actividades similares. Es un elemento también importante que protege de salpicaduras de soldadura y que debemos llevarlo siempre al momento de soldar y así evitar quemaduras. C) GUANTES DE SOLDAR

Guantes de soldadura de cuero: Estos guantes son fabricados de cuero, Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos resistentes al calor. Costuras internas protegidas y con forrado interior de franela, son importante usarlos para protegernos de quemaduras y salpicaduras en el momento de soldar. 8.- TORNILLO DE BANCO El tornillo de banco es una herramienta que sirve para sujetar firmemente piezas o componentes a los que se les quiere aplicar alguna operación mecánica. Es un conjunto metálico muy sólido y resistente que tiene dos mordazas; una de ellas es fija y la otra se abre y se cierra cuando se gira con una palanca un tornillo de rosca cuadrada. Cuando las piezas a sujetar son delicadas o frágiles se deben proteger las mordazas con fundas de material más blando llamadas galteras y que pueden ser de plomo, corcho, cuero, nailon, etc. La presión de apriete tiene que estar de acuerdo con las características de fragilidad que tenga la pieza que se sujeta. Es una herramienta que sirve para sujetar firmemente piezas en las cuales hay que ejecutar algún trabajo mecánico (limar, cincelar, granete, etc.) es construido de fundición especial prácticamente irrompible o de acero forjado. El tamaño del tornillo de banco se determina por el ancho de las mordazas (normalmente entre 60-150mm)



 

PARTES:      

(TORNILLO DE BANCO)

Mandíbula fija Mandíbula móvil Mordazas Palanca Guía Base fija

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9.- ARCO DE SIERRA Es la herramienta que se usa generalmente para el aserrado manual en la industria metal- mecánica. Partes:  El arco

 El mango  El tensor  El porta hoja

CARACTERÍSTICAS Y ELECCIÓN DE LA HOJA DE SIERRA.  Las dimensiones principales de las hojas de sierra son: A= La longitud de la hoja: medida entre los centros de los agujeros de sujeción. B= El ancho de la hoja. C= El espesor de la hoja. Nota:  las hojas de sierra para maquinas varían en sus dimensiones.  Las hojas de sierra manual se fabrican mayormente de un solo tamaño. MATERIAL Aluminio, Electricidad Industrial

ESPESOR Mas de 6 mm

DIENTES 14 Página 65

Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos latón, asbesto, plástico, acero de construcción Aluminio, latón, perfiles de acero Acero de construcción Perfiles de acero chapas en general Aceros aliados Acero plata Tubos

Mas de 25 mm

3-6 mm 6-25 mm

18

Menos de 6 mm Menos de 6 mm 12-3 mm

24

Menos de 6 mm menos de 3 mm menos de 1.2 mm

32

EL NÚMERO DE DIENTES POR PULGADA.

Según la dureza o espesor del material a serrar, se escoge una hoja con un número determinado de dientes por pulgada. La regla general es: Para materiales blandos y de gran espesor se emplean dentado ordinario = 14 z /‖. Para materiales duros y tenaces, dentado fino = 18-24 z /‖. Para materiales duros y blandos, dentado muy fino = 32 z /‖. Los tipos más comunes tienes: 14, 18, 24, 32 dientes por pulgada.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 10.- REGLAS DE ACERO PARA MEDIR  Se usan como mecanismo de medición lineal, estas reglas nos van a ayudar para hacer la medición del fiero que vamos a habilitar. El material utilizado generalmente para la fabricación de las reglas es acero de resorte.

SS.HH: Mantener las reglas alejadas de partes en movimiento de las herramientas de uso general como limas, martillos, etc. Limpiar la reglas después del uso con un trapo aceitado (prevenir oxidación).

MONTAJE DE ELEMENTOS EN EL MODULO.

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GENERALIDADES Nosotros realizamos el montaje de los componentes en la melamina del módulo confeccionado con ayuda de pernos pasantes de acuerdo al plano.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1.-FABRICACION DE CABEZAS DE PISTONES.  Habilitar materia prima: acero inoxidable. Ø1‖ x 2‖de longitud. 

Interpretación de plano de trabajo



Acondicionar torno paralelo.



Montar, sujetar y centrar el material con gramil.



Tornear cabeza de pistón a RPM. 600. S: manual.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 



Pasar broca Ø 11/32‖ a profundidad 18mm. Pasar macho M10 x1.25 a 15mm profundad

La verificación de componentes es muy importante para que así nosotros podamos darnos cuentas de los componentes que estén en mal estado para poder reemplazarlos antes de colocarlos en la placa impresa. Realizar esta operación con la ayuda de los instrumentos de medición como un multitester, Capacímetro, etc. Revisando cada componente:      

Transformador Rectificador Condensador Resistencias Diodo Zener Transistor

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 1.1.- PRUEBAS DEL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO (Reductor 220/24 VAC) Verificar la placa característica de transformador  Probar ohm aje de los devanados de transformador  Con la ayuda de un multitester en la escala de ohm, mediremos la resistencia de los bobinados para así poder identificar el bobinado Primario (red) y bobinado Secundario (Salida)  Para probar la tensión de salida del transformador utilizaremos un voltímetro de corriente alterna estando el transformador energizado

SS/HH: Tener cuidado a la hora de aplicarle tensión no confundirse con las entradas y salidas

1.2.- PRUEBAS DIODO RECTIFICADOR Determinar las características del diodo (usar el manual de semiconductores ECG) Verificar el estado del diodo Par esta operación utilizaremos un Multitester en la escala de diodos y mediremos en polarización directa y en polarización inversa (las medidas de polarización serán dependiendo del instrumento a usar analógico / digital) Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 1.3.- PRUEBAS DE UN CONDENSADOR (Electrolítico) Par esta operación utilizaremos un Capacímetro. El instrumento nos ayudara a verificar la capacidad del Condensador. Para probar si el condensador se encuentra en buen estado utilizaremos la ayuda de una fuente de alimentación para medir la carga y descarga el condensador. SS/HH: Verificar si esta descargado para su utilidad

1.4.- PRUEBAS DE UNA RESISITENCIA (lineales) Verificar valor óhmico por código de colores Probar estado del resistor Par esta operación utilizaremos un Multitester en la escala de Ohm. El instrumento nos ayudara a verificar el Ohmiaje de la resistencia SS/HH: Tener cuidado con los terminales no Quebrarlos

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 1.5.- PROBAR DIODO ZENER Determinar las características del diodo zener usando el manual de semiconductores ECG Tomar código de tensión y potencia del zener Par esta operación utilizaremos un Multitester en la escala de diodos. El instrumento nos ayudara a verificar el estado de Diodo ZENER y la polaridad del mismo 1.6.- PRUEBA DEL TRANSISTOR Determinar características del transistor usando el manual de semiconductores ECG Existen dos maneras de averiguar la polaridad de un transistor, una de ellas es la utilizando el catalogo de fabricantes o de reemplazos y la otra es haciendo uso de un multímetro en la escala de diodos y para ellos primero hay que identificar la polaridad del instrumento. Se busca terminal común en el transistor, el cual tenga baja resistencia con los otros dos, si se encuentra que el terminal

común esta conectado en positivo del instrumento quiere decir que es un NPN y si esta conectado al terminal negativo del instrumento será un transistor PNP. Medición Base-Colector en Medición Base-Emisor en Medición Colector-Emisor polarización directa polarización directa

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 2.- PREPARAR LA PLACA DE IMPRESO Para esta operación tenemos que contar con las medidas de cada componente electrónico a utilizarse según el esquema dado, Para adquirir el tamaño de la placa impresa. Calcar el esquema en papel ganso(Es un tipo de papel transparente) para luego traspasar el esquema a la parte del Cobre de la placa (Pintado de la Placa con Lapicero indeleble). Seguidamente de haber dibujado el esquema en la placa, en un recipiente colocamos el acido sulfúrico para quemar la placa por un tiempo accesible. Después de haber observado que la placa esta quemada se limpiara con la ayuda de bencina todos los caminos trazados según el esquema Luego pasamos a elaborar los agujeros según las dimensiones y formas de los componentes con la ayuda de un pequeño taladro utilizando una broca deseada SS.HH: Tener cuidado con el acido sulfúrico a la hora de utilizarlo. Tener cuidado al momento de hacer los agujeros con el taladro (Utilizar Equipos adecuados par esta Operación) Para mejor estética instalar en caja protector el circuito Protegiéndolo y dándolo una mejora apariencia

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3.- MONTAR Y SOLDAR COMPONENTES  Transformador  Rectificador  Condensador  Resistencias  Diodo Zener  Transistor Primero fijaremos todos los componentes (en la placa impresa) según el esquema realizado teniendo cuidado con los terminales (pines) en no quebrarlos a la hora de montar los componentes Luego soldaremos con la ayuda del cautín, estaño, pasta de soldar cada terminal (pines) de los componentes a ensamblar. Cortar con alicate de corte diagonal los Terminales (pines) sobrantes después de haber soldado. Luego limpiar con bencina la superficie soldada de los componentes soldados SS/HH: Tener cuidado a la hora de soldar con el cautín (Quemadura) Tener cuidado a la hora de cortar los Terminales

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4.- PROBAR FUNCIONAMIENTO DE LA TARJETA Aplicar tensión al circuito ensamblado. Probar la tensión de entrada en corriente alterna y la tensión de salida de corriente continua Visualizar que cada componente no recaliente para su buen funcionamiento de la fuente de alimentación

NOTA: Medir si la tensión de salida si es la adecuada para lo requerido en el modulo de PLC SS/HH: No tocar funcionamiento

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los

materiales

en

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS Para operar los circuitos electrónicos, módulos y dispositivitos electrónicos, estos no pueden trabajar directamente a la red con corriente alterna. Necesita estar alimentados por una fuente de energía con tensión de salida continua. La energía requerida generalmente no se puede proveer de baterías es decir sin involucrar grandes gastos .En la practica esta energía se obtiene de la red de alimentación principal. La tensión alterna de la red tiene que ser convertida necesaria mente en tensión continua. Las fuentes de alimentación de potencia reguladas entregan tensión de salida estabilizada y ajustable. Diferentes fabricantes ofrecen fuentes de tensión constante completas, que emplean técnicas de circuitos integrados. Hay varios tipos de fuentes de alimentación rectificadas  Fuente de alimentación rectificada de Media Onda  Fuente de alimentación rectificada de Onda Completa  Fuente de alimentación rectificada de Diodo Puente Pero nosotros solo utilizaremos par esta tarea la Fuente de Alimentación Rectificada de Diodo Puente

ESQUEMA:

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 PLACA IMPRESO La placa de impreso es un tipo de material usado en la electrónica esta hecho a base de Baquelita y Cobre y sirven para diseñar múltiples Circuitos Electrónicos.

 TRANSFORMADOR MONOFASICO. Se compone de dos bobinados, el primario y el secundario, sin contacto eléctrico y también se compone sobre un núcleo de hierro.  El núcleo esta compuesta de chapas de hierro dulce. Además se aíslan las chapas unas de las otras para que sean pequeñas las perdidas de Foucault al quedar limitada una de la otra  Es núcleo de hierro puede tener diferentes formas pero generalmente en estos tipos de transformadores se suelen usar el de tipo ―EI‖ apilados (unidas) de tal manera que conforman una estructura cerrada en la cual los dos bobinados (Primario y Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Secundario) de cobre esmaltado van sobre la parte central del núcleo de manera aislada

 Si bien el primario suele tener dos terminales de entrada el secundario

puede tener dos, tres, cuatro o más terminales de salida

FUNCIONAMIENTO Su función principal es de transformar o cambiar un voltaje en otro diferente siempre y cuando este sea voltaje de corriente alterna. Al aplicarle al bobinado primario de transformador una tensión alterna, circulara una corriente alterna en sus espiras generando en el núcleo un campo magnético alterno, el cual circulara por e núcleo magnético e inducirá en el bobinado secundario una tensión alterna. La capacidad de transformar voltaje en otro diferente dependerá de la composición del transformador

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CLASES DE TRANSFORMADORES 1. EL TRASFORMADOR ELEVADOR

El uso de este tipo de transformadores es "aumentar" eléctricamente la tensión. Son aquellos transformadores Que al recibir un voltaje (Bobinado primario) entregan por su bobina secundaria un voltaje mayor. Estos transformadores son utilizados en Electricidad industrial 2. EL TRASFORMADOR REDUCTOR

Este transformador tiene la función de “reducir” la tensión, que al aplicarle una tensión al bobinado primario (220V) esta entregara al bobinado secundario un voltaje diferente (menor) dependiendo del modelo

DIODOS RECTIFICADOR  IMPORTANCIA Los diodos son muy importantes para diseñar una fuente de alimentación DC ya que estos nos ayudan a transformar (Rectificar) la energía de corriente alterna a corriente continua pulsante.  DEFINICIÓN Se llama rectificador a todo dispositivo eléctrico que sólo permite el paso de la corriente eléctrica en un sentido.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos La figura muestra los símbolos utilizados para representar un diodo PN. La zona P donde va la flecha, se llama ánodo, y la zona N cátodo. Sabemos que un diodo posee elevada conductividad cuando el polo negativo de la fuente de tensión se conecta a su cátodo y el polo positivo de la misma a su ánodo (Polarización).

Entonces se cierra el circuito desde el polo negativo al positivo a través del cátodo, del ánodo y de la carga.

CONDENSADOR  DIFINICIÓN Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación entre las placas, a aumentar Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un dieléctrico de elevada constante dieléctrica. Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del condensador. Para que pueda ser conectado en un circuito electrónico, el condensador llevará sus terminales de conexión remachados o soldados con soldadura de punto. Por último, todo el conjunto se insertará en una carcasa metálica que le dará rigidez mecánica y se sellará herméticamente, en general, con un tapón de goma, que evitará que el ácido se evapore en forma precoz.

Al contrario que la mayoría de los condensadores, los electrolíticos tienen polaridad. La polaridad correcta se indica en el envoltorio con una franja indicando el signo negativo y unas flechas indicando el terminal que debe conectares al potencial menor (terminal negativo). También, el terminal negativo es más corto que el positivo. Esto es importante porque una conexión con voltaje invertido de más de 1,5 Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Voltios puede destruir la capa central de material dieléctrico por una reacción de reducción electroquímica

El condensador es dispositivo almacenador de energía y lo hace en forma constante o momentánea es decir se carga y se descarga y este trabajo lo hace constantemente esta función es indispensable dentro de un circuito electrónico y justamente para almacenar energía. Un condensador es también un componente que se opone a las variaciones del voltaje pero aun así debemos de saber que el condensador deja pasar libre mente la corriente alterna pero más no la corriente directa. El tamaño de un condensador depende de la capacidad de un almacenamiento que puede almacenar el condensador la cual indica su valor en micro Faradios (uF) que está impresa en el plástico que en vuelve al condensador. En conclusión diremos que la capacidad de almacenamiento de energía depende entonces de cuantos (uF) sea el condensador que a Mayor (uF) mayor almacenamiento de energía lo que casi esta siempre a su tamaño.

RESISTENCIAS IMPORTANCIA

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Las resistencias son importantes ya que adecuadamente la tensión y corriente eléctrica.

permiten

distribuir

Se denomina resistencia eléctrica, simbolizada habitualmente como R, a la dificultad u oposición que presenta un cuerpo al paso de una corriente eléctrica para circular a través de él. En el Sistema Internacional de Unidades, su valor se expresa en ohmios, que se designa con la letra griega omega mayúscula, Ω. Para su medida existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Hay varios tipos de resistencias (Resistencias Lineales Fijas, Resistencias Variables, Resistencias no Lineales) nosotros utilizaremos para la fuente de alimentación resistencias Lineales fijas. (Presentan un valor de resistencia constante y es determinado por el fabricante)

DIODO ZENER El diodo Zener, que recibe este nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

SIMBOLO ESQUEMÁTICO

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos El diodo Zener se representa en los esquemas con el siguiente símbolo: en cambio el diodo normal no presenta esa curva en las puntas (Z): CARACTERÍSTICAS DEL DIODO ZENER  El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.  Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa).  En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo.  Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.  Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.  En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa

 Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe tomar en cuenta que cuando éste, se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.

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TRANSISTOR El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de poder gobernar a voluntad la intensidad de corriente que circula entre dos de sus terminales (Emisor y Colector), mediante la circulación de una pequeña corriente aplicada en el tercer terminal (base) Este efecto se conoce como el nombre de AMPLIFICACION DE CORRIENTE Se utilizan fundamentalmente en circuitos que realizan funciones de amplificación, control, proceso de datos, etc. Su fabricación es básicamente la unión de tres regiones y por esta razón se construyen según los dos tipos básicos los transistores NPN y transistores PNP Son algo así como un diodo pero con otra región más aunque en realidad un transistor no es más que la unión de dos diodos literalmente su

Su representación es por una Q

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PROCESO DE EJECUCION: I.

MANTENIMIENTO DE MOTOR TRIFÁSICO.

El mantenimiento consiste en una coordinación eficiente de todas las operaciones indispensables tendientes a conservar en buenas condiciones todos los equipos, máquinas e instalaciones para lograr una mayor producción e involucrar el menor costo posible.

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1. ANOTAR DATOS TECNICOS Para tener un mantenimiento esta operación es necesaria porque permite ver las partes externas principales del motor como las partes deterioradas 

Ver placa de Características: es necesario porque permite comparar las mediciones que se dan en la práctica

2. DESMONTAR MOTOR TRIFÁSICO: Esta operación nos permite desmontar en forma ordenada todo el componente constituyente al Motor para así verificar y dar el mantenimiento adecuado

 Marcar puntos de referencia. Es importante realizar este paso ya que nos permite de mucha ayuda en el momento del montaje del motor. Se utiliza un punzón y un martillo de baquelita.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos  Desajustar y retirar los pernos de sujeción. Para realizar dicho trabajo es necesario tener las herramientas (llaves) adecuadas de acuerdo a las medidas de las tuercas y pernos del motor.

 Retirar tapas. Golpeando con un martillo de goma todo el contorno de la tapa para ir aflojándola, luego extraerla utilizando un extractor. 3. Verificar partes de motor trifásico: Permite verificar cada uno de los elementos mecánicos manualmente del motor para que estén en perfectas condiciones y así poder tener un funcionamiento adecuado; los pasos a seguir son las siguientes:  Verificar rodajes: limpiar con la ayuda de un trapo industrial y en seguida engrasamos correctamente.

 Verificar ventilador: Limpiamos con la ayuda de trapo industrial, brocha, etc.  Verificar carcasa de estator: hacer limpieza con trapo industrial y una brocha y retirar todo el polvo. Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos  Verificar pernos de sujeción: verificamos que no estén doblados o robados (en mal estado); y/o cambiarlos por otros pernos o tuercas.  Verificar rotor: limpiar cuidadosamente ya sea con trapo industrial y/o tinner.

4. Montar motor trifásico: Después de haber terminado con el mantenimiento de cada una de sus partes del motor, en esta operación nos dedicaremos al montaje de cada una de sus partes ya mencionadas.  Montar tapas: Para montar dichas tapas es necesario tener en cuenta los puntos de referencia marcados al inicio del desmontaje del motor

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos  Fijar y ajustar pernos de sujeción: Con la ayuda de las herramientas adecuadas que ya se utilizó en el momento del desmontaje se vuelven colocar cuidadosa y correctamente. 5. Realizar protocolo de pruebas: Ya concluido con el montaje adecuado ahora realizaremos las pruebas y mediciones correspondientes para así hacer la comparación con la placa de características del motor.  Realizar pruebas de rodamientos: Hacer girar el eje del motor manualmente en vacío y también aplicando tensión, si el ruido producido es demasiado entonces los rodajes o cojinetes está en mal estado o fijados incorrectamente además revisar el entrehierro puede ser irregular, lo normal es de 1 mm- 3mm la separación del rotor y estator.



 Realizar pruebas de ventilación: La ventilación es muy importante en el funcionamiento del motor por largo tiempo girar manualmente o en vació el eje del motor y asegurarse que el ventilador no esté flojo o roto de lo contrario ocasionará recalentamiento por falta de ventilación.  Medir RPM: Para realizar esta medición es necesario tener un instrumento llamado tacómetro que tiene la función de medir las Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos revoluciones (velocidad) del motor.  Medir tensión y corriente: En este trabajo vamos a realizar las mediciones de tensión de entrada y la corriente de entrada al motor para esto utilizaremos un Voltímetro y un Amperímetro a escala indicada.

I.

MONTAJE DE MOTORES TRIFÁSICOS. En esta operación el montaje de los motores trifásicos debe ser correcta y cuidadosamente para que así no sufra ningún movimiento en el momento de trabajo en el módulo y también se debe mantener el espacio correcto entre motor a motor y entre los ejes del motor.

ALINEAMIENTO La máquina eléctrica debe estar perfectamente Alineada, Un alineamiento incorrecto puede causar defectos en los rodamientos, vibraciones y hasta ruptura del eje. 1. Medir base del motor: 2. Trazado de ejes: Para realizar un montaje adecuado es necesario realizar el trazado adecuado utilizando una regla graduada de 60 cm.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Trazamos los ejes en el módulo de acuerdo a la ubicación de los motores trifásicos. Cómo se indica a continuación:  Sacar las medidas en el módulo correctamente donde se va a montar los motores trifásicos.  Trazar los puntos de referencia. Taladrar y limar agujeros. 3. Montar motor trifásico en módulo: Realizado el trabajo anterior en esta operación vamos a hacer el montaje de cada uno de los motores trifásicos de acuerdo a las medidas dadas en el módulo correspondiente.  Alinear motores  Colocar los pernos correctamente II.

de

sujeción

y

ajustar

INSTALACION DE MOTORES TRIFÁSICOS. La instalación de los motores trifásicos debe ser muy eficaz de acuerdo al esquema de conexiones y no debe tener ninguna falla ya que puede ocasionar un cortocircuito o algún desperfecto en el momento de su funcionamiento. En el motor existe una placa de identificación indicando el código del esquema de conexión que deberá ser utilizado. Las máquinas eléctricas deben ser instaladas en locales que permitan fácil acceso para inspección y mantenimiento, principalmente en lo referente a los cojinetes (re lubricación) e inspección de las escobas. Si la atmósfera es húmeda, corrosiva o contiene partículas abrasivas, es importante asegurar el correcto grado de protección. Para la instalación de los motores se debe tener en cuenta el grado de aislamiento, la tensión de placa, tipo de conexión según indique la placa de características del motor.

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1. Verificar continuidad de bobinas: Comprobar la continuidad de las bobinas con un multímetro en escala de ohmios.

2. Verificar el grado de aislamiento: Con un meghómetro hacer la medición correspondiente del grado de aislamiento de cada una de las bobinas del motor…etc.

3.

Verificar caja de terminales: Conexión en caja de bornes de acuerdo placa de características y a la tensión que se va a aplicar a dicho motor respectivamente.

4. Conectar caja de terminales: Conectar terminales de motor a borneras de la red, teniendo en cuenta la tensión a aplicarse, de acuerdo al esquema de instalación ya mencionado. En este paso vamos a verificar los terminales FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS Motor Asíncrono Trifásico  El motor de inducción trifásico se compone fundamentalmente de un rotor y un estator. Ambas partes están formadas por un gran numero de laminas ferro magnéticas, que disponen de ranuras en la cual se alojan los devanados retóricos y estatóricos

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos respectivamente. En ellos se transformara la potencia eléctrica absorbida en potencia mecánica. Concepto: Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Energía eléctrica Energía mecánica

Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motores eléctricos de corriente alterna. Los motores de corriente alterna se clasifican en motores síncronos y asíncronos pero hablaremos de los motores asíncronos y en especial del motor jaula de ardilla.

EL MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO: 

Está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º. Cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo

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 



magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday. Como esta corriente inducida se encuentra en el seno de un campo magnético, aparecen en el rotor un par de fuerzas que lo ponen en movimiento. El campo magnético giratorio gira a una velocidad denominada de sincronismo.



Sin embargo el rotor gira algo más despacio, a una velocidad parecida a la de sincronismo.



El hecho de que el rotor gire más despacio que el campo magnético originado por el estator, se debe a que si el rotor girase a la velocidad de sincronismo, esto es, a la misma velocidad que el campo magnético giratorio, el campo magnético dejaría de ser variable con respecto al rotor, con lo que no aparecería ninguna corriente inducida en el rotor, y por consiguiente no aparecería un par de fuerzas que lo impulsaran a moverse. El rotor puede ser de dos tipos, de jaula de ardilla o bobinado. En cualquiera de los dos casos, el campo magnético giratorio producido por las bobinas inductoras del estator genera una corriente inducida en el rotor.

MOTORES DE JAULA DE ARDILLA:  

La mayor de los motores, que funcionan con corriente alterna de una sola fase, tiene el rotor de tipo jaula de ardilla. Los motores de jaula de ardilla realizo mucho más compactos y tienen un núcleo de hierro laminado. Los conductores longitudinales de la jaula de ardilla son de cobre y van asoldados a las piezas terminales de metal. Cada conductor forma una espira con el conductor opuesto conectado. Por las dos piezas circulares de los extremos.

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 Cuando este rotor está entre dos polos de campo electromagnéticos que han sido magnetizados por una corriente alterna, se induce una fem. En las espiras de jaula de ardilla, una corriente muy grande las recorre y se produce un fuente campo que contrarresta al que ha producido la corriente (ley de Lenz). Aunque el rotor pueda contrarrestar el campo de los polos estacionarios, no hay razón para que se mueva en una dirección u otra y así permanecer parado. Es similar al motor síncrono el cual tampoco se arranca solo. Lo que se necesita es un campo rotatorio en lugar de un campo alterno.  Cuando el campo se produce para que tenga un efecto rotatorio, el motor se llama de tipo jaula de ardilla. Un motor de fase partida utiliza polos de campo adicionales que están alimentados por corrientes en distinta fase, lo que permite a los dos juegos de polos tener máximos de corriente y de campos magnéticos con muy poca diferencia de tiempo. Los arrollamientos de los polos de campo de fases distintas, se deberían alimentar por corriente alterna bifásicas y producir un campo magnético rotatorio, pero cuando se trabaja con una sola fase, la segunda se consigue normalmente conectando un condensador (resistencia) en serie con los arrollamientos de fases distintas.  Con ello se puede desplazar la fase en más de 20º y producir un campo magnético máximo en el devanado desfasado que se adelanta sobre el campo magnético del devanado principal. Desplazamiento real del máximo de intensidad del campo magnético desde un polo al siguiente, atrae al rotor de jaula de ardilla

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos con sus corrientes y campos inducidos haciéndole girar. Esto hace que el motor arranque por sí mismo. El devanado de fase partida puede quedar en circuito o puede ser desconectado por medio de un conmutador centrífugo que le desconecta cuando el motor alcanza una velocidad predeterminada. Una ves que el motor arranca, funciona mejor sin el devanado de fase partida, el rotor de un motor de inducción de fase partida siempre se desliza

produciendo un pequeño porcentaje de reducción de la sería la velocidad de sincronismo. Si la velocidad síncrona fuera 1800 rpm, el motor de jaula de ardilla con cierta carga podría girar 1750 rpm, cuando más grande sea la carga en el motor, más se desliza el motor. En condiciones óptimas de funcionamiento un motor de fase partida con los polos en fase desconectados, puede funcionar con un rendimiento aproximado de 75 a 100.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos 

Otro modo de producir un campo rotatorio en un motor consiste en sombrear el campo magnético de los polos de campo. Esto se consigue haciendo una ranura en los polos de campo y colocando un anillo de cobre alrededor de una de las partes del polo. Mientras la corriente en la bobina de campo está en la parte creciente de la alternancia, el campo magnético aumenta e induce una fem. Y una corriente en el anillo de cobre. Esto produce un campo magnético alrededor del anillo que contrarresta el magnetismo en la parte del polo donde se halla él. El rendimiento de los motores de polos de inducción sombreados no es alto, varía de 30 al 50 %. Una de las principales ventajas en todos los motores de jaula de ardilla, particularmente en aplicaciones de radio, es la falta de colector y anillos colectores y escobillas. Esto asegura el funcionamiento libre de interferencias cuando se utilizan tales motores.

RELACIÓN DE VELOCIDAD DE ROTACIÓN CON FRECUENCIA ELECTRICA. Le velocidad del campo rotatorio, ósea la velocidad síncrona, es:

En donde: f=frecuencia y p=numero de polos. Hay dos tipos generales de rotores. El de jaula de ardilla consiste en barras gruesas de cobre, puesta en cortocircuito por anillos de extremo o, las barras y los anillos de extremo pueden ser una sola pieza fundida de aluminio.

Conclusiones: Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos En aplicaciones especiales se emplean algunos tipos de máquinas dinamoeléctricas combinadas. Por lo general es deseable cambiar la corriente continua a corriente alterna o a la inversa, o cambiar voltaje de alimentación de corriente continua, o la frecuencia, o fase con alimentación de corriente alterna. Una forma de realizar dichos cambios es usar un motor que funcione con el tipo disponible de alimentación eléctrica para que haga funcionar un generador que proporcione a su vez la corriente y voltaje deseados.

GENERALIDADES: Para el controlar los diferentes sistemas industriales es necesario la elaboración de un tablero eléctrico que este acorde con los necesidades del sistema a operar. Un tablero eléctrico es una unidad cuya finalidad es agrupar los elementos que permitan proteger, controlar, vigilar y operar un sistema eléctrico. Para considerar un mejor mantenimiento y trabajo. Es por eso que hemos creído conveniente ensamblar el “MODULO DE ENSAYO DE MOTORES TRIFÁSICOS ASISTIDO PO PLC”.

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos Que contribuirá a complementar la formación práctica de los aprendices de nuestra institución.

PROCESO DE EJECUCIÓN I.- MONTAJE E INSTALACION DEL CIRCUITO DE FUERZA. 1.- VERIFICAR COMPONENTES. Fundamento: La verificación de los componentes es un paso que debe realizarse obligatoriamente antes de proceder a cualquiera de las de los siguientes pasos ya que si no se hace no podemos estar seguros de que los componentes funcionaran correctamente en tablero eléctrico. a) Verificar Interruptor Termo Magnético  Energizar interruptor Termo magnético y medir  Tensión entre sus  Bornes de salida.

b) Verificar Relé Térmico.

v

Simular la sobrecarga y verificar que sus contactos se hayan accionado.

c) Inspeccionar Canaleta Visualizar que la canaleta y su tapa se encuentren en buen estado.

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d) Inspeccionar Borneras. Chequear que las borneras se encuentren en buen estado.

SS/HH: Tener cuidado al momento de chequear cada componente. 2.- MONTAR COMPONENTES. Fundamento: el montaje de los componentes es una de las prioridades a tener en cuenta en un tablero eléctrico ya que si no se tiene especial cuidado al montar los componentes se pude causar el deterioro de los mismos y así acortando su vida útil de trabajo. a) Diseñar Tablero. Dividir los espacios adecuados para los componentes considerando su distribución en el tablero. b) Montar Canaleta.  Medir y cortar la canaleta de acuerdo al diseño del tablero.  Fijar la canaleta de acuerdo a la distribución de los espacios del tablero.  Montar riel DIN Cortar el riel DIN y montarlo en el lugar distribuido. c) Montar Interruptor Termo Magnético Colocar el interruptor termo magnético encima del riel y presionarlo hasta escuchar un clic. Nota: Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos  Esto se hará con todos los interruptores termomagneticos a montar.  Entre cada interruptor termico abra una distancia máxima de 5mm. d) Montar Relé Térmico Colocar terminales de entrada del relé térmico en los de salida del contactor y asegurar con el destornillador 3/16 ―x 6‖.

e) Montar Borneras. Colocar las borneras en el tablero y asegurar con tornillos autorroscantes adecuados. SS/HH: Al momento de cortar la canaleta tomar una medida exacta. Al momento de montar cada componente observar que se encuentre correctamente insertado en el riel.

3.- CABLEAR CIRCUITO DE FUERZA. Fundamento: El circuito de fuerza es de gran importancia ya que es para alimentar a los motores y por donde circulara la corriente de consumo de los mismos por lo que es necesario tener especial cuidado con el dimensionamiento del cable a utilizarse ya que de lo contrario podría ocasionar el daño de los componentes del tablero y de las maquinas a mover.

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Esquema conexion

de

a) Cablear sección de interruptor termo magnético Contactores inversores de giro.  Medir y cortar cable.  Cablear adecuadamente esta sección. b) Cablear sección de contactores inversores a contactores de motor.  Medir y cortar cable.  Cablear esta sección. c) Cablear sección relés a borneras.  Medir y cortar cable.  Cablear esta sección. Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos SS/HH: Tener cuidado al momento de cortar el cable que no esté muy tensado. Al pelar el cable para embornar en los componentes ver que tenga una Buena superficie de contacto. FUNDAMENTOS TECNOLÓGICA EL INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO  Generalidad: Los interruptores como tal, son elementos que se accionan manualmente. Su función principal es la de aislar un circuito o conectarlo a la red, según sea el caso. Presentan diversas variantes según sea su misión en el circuito. Generalmente los interruptores termo magnéticos se encuentran en el circuito de fuerza.  Concepto: Es un dispositivo de control y de protección magneto-térmico tripolar. La protección térmica tiene compensación de temperatura y sensibilidad a una ausencia de fase. Garantiza el control y la protección de los motores eléctricos.

 Elección del interruptor termo magnético Selectividad: La selectividad puede ser total o parcial. Es total cuando, sea cual sea el valor de la corriente de fallo, desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco, el aparato situado aguas Electricidad Industrial

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Diseño, Construcción Y Montaje De Un Módulo De Ensayos De Mandos Neumáticos abajo se abre mientras que el aparato situado aguas arriba permanece cerrado. Es parcial cuando las condiciones de selectividad solo se respetan en un rango limitado de la corriente de fallo.

DETERMINACIÓN DEL INTERRUPTOR SITUADO AGUAS ARRIBA Para elegir el calibre del termo magnético situado aguas arriba en función del calibre de los aparatos que conforman los arrancadores I1, I2, I3;....In, se deben cumplir dos condiciones:

 La corriente del interruptor debe ser mayor o igual a la suma de I1, I2, I3,….In.  La corriente debe ser superior o igual a 3 veces el calibre del aparato que conforma el arrancador más potente. Características:  Poder de corte.  Poder cierre.  Autoprotección.  Poder de limitación. SÍMBOLO:  Protección térmica.  Protección contra mayor

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CATEGORIAS DE EMPLEO

Tipo de

Categoría

Aplicaciones

AC 12

Control de cargas resistivas y cargas de estado sólido con aislamiento a través de acoples ópticos.

AC 13

Control de cargas de estado sólido con transformadore de aislamiento.

AC 14

Control de pequeñas cargas electromagnéticas (  72 V

AC 15

Control de cargas electromagnéticas ( > 72 VA )

DC 12

Control de cargas de cargas resistivas y cargas de esta sólido a través de acoples ópticos

Corriente continua

Corriente alternada

CIRCUITO DE COMANDO

corriente

DC 13 Electricidad Industrial DC 14

Control de electroimanes

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Control de cargas electromagnéticas que tienen resiste de economía en el circuito

Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC ESTRUCTURA

è è è è è è è è è è è è è è è Electricidad Industrial

01 - Carcasa inferior 02 - Núcleo fijo 03 - Anillo de corto circuito 04 - Bobina 05 - Resorte de curso 06 - Núcleo móvil 07 - Cabezal móvil 08 - Contactos móviles principales 09 - Contactos móviles auxiliares 10 - Resortes de contacto 11 - Contactos fijos principales 12 - Contactos fijos auxiliares 13 - Tornillo con arandelas 14 - Carcasa superior 15 - Tapa Página 108

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EL RELÉ TÉRMICO Los relés térmicos se utilizan para proteger a los motores de las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, resulta excesivamente larga.

Principio de funcionamiento. Los relés térmicos tripolares poseen tres biláminas compuesta cada uno por dos metales con coeficiente de dilatación muy diferente unidos mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento. Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La deformación de las biláminas provoca el movimiento giratorio de una leva o un árbol unido al dispositivo de disparo. Características:  Tripolares.  Compensados, es decir; temperatura ambiente.

insensibles

a

los

cambios

de

 Sensible a una pérdida de fase, por lo evitan el funcionamiento monofásico del motor.  Rearme automático o manual  Graduación en ―amperios motor‖ Reglaje

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC La rueda graduada permite regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendido entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado.

Clases de disparo La norma IEC947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de protección térmico: i.

Relés de clase 10: Validos para todas las aplicaciones de corrientes con una duración de arranque inferior a los 10 segundos.

ii.

Relés clase 20: Admiten arranques de hasta 20 segundos de duración.

iii.

Relés clase 30: Para arranques con un máximo de 30 segundos de duración.

SELECCIÓN DEL RELÉ TÉRMICO El relé térmico se selecciona en función de en función de la corriente nominal del motor. Siempre que sea posible esta corriente debe estar ubicada en el punto medio de la amplitud comprendida entre el índice mínimo y máximo deberá existir una relación de 1 a 1,6.  Índice de regulación mínimo. Imin = In x 0.8  Índice de regulación máximo. Imax = In ÷ 0.8

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ESTRUCTURA

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CALCULO DE LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC Para calcular la sección de de los conductores en un tablero eléctrico se recomienda aplicar dos métodos: por capacidad de corriente y por caída de tensión. Cálculo por capacidad de corriente: Esto se calcula observando la tablas de los conductores tipo THW. Ejemplo:  Para un capacidad de corriente de 20A para la instalación en tubo, que corresponde a un conductor # 12AWG.  A este valor se le aplica los factores de corrección de temperatura y por agrupamiento de conductores en tubo (tablas 02 y 03). o 20 x 0.88 x 0.8 = 14ª  El valor obtenido es mayor que la corriente consumida por el motor a plena carga (11A) Cálculo por caída de tensión: El cálculo por la caída de tensión se realiza mediante la siguiente fórmula:

∑

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PROCESO DE EJECUCCION I.

VERIFICAR COMPONENTES

1. VERIFICAR INTERRUPTOR DIFERENCIAL Verificar sus contactos con un multitester en la escala de ohmios 2. VERIFICAR PULSADOR Verificar continuidad accionando el pulsador con un multitester en la escala de ohmios Nota:  El pulsador debe verificarse que no estén en malas condiciones o rotos  Esto se ara con todos los pulsadores

3. VERIFICAR SEÑALIZACIÓN

LÁMPARAS

DE

L1

220VAC N

 Probar continuidad en sus contactos  Verificar su funcionamiento aplicando una tensión de 220v Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC Nota: Esto se ara con todas las lámparas de señalización NA

NC

4. VERIFICAR BOYAS  Probar continuidad en sus contactos  Medir el aislamiento en la escala de ohmios accionando para arriba y para abajo

11

13

12

14 

5. VERIFICAR CONTROLADOR DE NIVEL ELECTRÓNICO  Identificar sus contactos  Verificar los pernos de los contactos que no estén robados

6. VERIFICAR SELECTOR Identificar sus contactos con un multitester probar continuidad y apuntar en una hoja Nota: Esto se medirá en la posición ―1‖

posición

7. VERIFICAR FINALES DE CARRERA Verificar sus contactos con un multitester continuidad accionando para arriba y para ABAJO

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―0 ―y

NA

NC

medir 1

3

2

4

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 8. VERIFICAR PLC  Verificar módulos de entrada  Verificar módulos de salida  Identificar contactos

II.MONTAR COMPONENTES 1.-MONTAR INTERRUPTOR DIFERENCIAL Fijar en el riel correspondiente con precisión

2. MONTAR PULSADOR

 Fijar las cajas botonera incluido los pulsadores en el tablero

70mm

 Trazar ejes de la caja botonera en compartimiento  De tablero eléctrico, con la ayuda de una regla metálica,  De acuerdo a las medidas en la figura.

60mm

Nota: esto se ara con todas las cajas botoneras

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 3. MONTAR LÁMPARAS DE SEÑALIZACIÓN 50mm

 Fijar las lámparas de señalización en la caja botonera  Fijar las cajas en el tablero

40mm

4. MONTAR CONTROLADOR DE NIVEL ELECTRÓNICO  Fijar riel  Fijar CNE sobre el riel jalando el seguro que tiene debajo

5. MONTAR SELECTOR  Armar selector  Fijar selector en el tablero

6. MONTAR FINALES DE CARRERA Fijar finales de carrerea respectivos tornillos en el tablero

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con sus

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 7. MONTAR PLC  Fijar riel  Montar PLC sobre el riel Nota: Se debe fijar el PLC cuidadosamente para evitar romperlo

III. CABLEAR CIRCUITO DE MANDO 1. CABLEAR DE DE FUENTE DE ALIMENTACIÓN A PLC

RELAY OUTPUTS

L1

0.0

L2 0.4

0.1 0.2 0.3

0.5 0.6

3L

0.7

1.0

1.1

VDC 12-24

+ -

SIMATIC S 7-200 INPUTS 1L

0.0

F31

0.1

F32

0.2

S1

0.3

S2

0.4

S3

0.5

S5

0.6

S4

0.7

2L

M

L+

S5

2. CABLEAR DE LAS ENTRADAS DEL PLC Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC Cablear pulsadores, finales de carrera, boyas, relés a entradas al PLC. N

L1

I> I>

RELAY OUTPUTS

L1

K1

K2

A1

A1

A2

A2

0.0

K3 A1

0.1

A2

0.2

K4

K5

A1

A2

L2

0.3

H2

H1

A1

X1

X1

A2

X2

X2

0.4

0.5

0.6

3L

0.7

1.0

1.1

-

+

SIMATIC S7-200 INPUTS

1L

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

2L

M

L+

3. CABLEAR DE LAS SALIDAS DEL PLC Cablear bobinas de los contactares, a la bobina del CNE, lámparas de señalización

L1

N

Electricidad Industrial I> I>

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4. CABLEAR DE PLC A SELECTOR Clasificar los cables que sobra al momento de cablear en residuos sólidos

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC FUNDAMENTO TECNOLÓGICO 1. INTERRUPTOR O RELE DIFERENCIAL El interruptor diferencial es un aparato cuya misión es desconectar una red de distribución eléctrica, cuando alguna de sus fases se pone a tierra, bien sea directamente o a través de humedades generalmente. El interruptor diferencial se activa al detectar una corriente de defecto Id, que sea superior a su umbral de sensibilidad Is. La protección diferencial está basada en la 1ª Ley de Kirchoff, hace que cuando se produce la derivación a tierra de una fase, exista un desequilibrio entre la suma geométrica de las intensidades de la red; este desequilibrio, que es precisamente la corriente de defecto Id, es lo que detecta el interruptor diferencial, provocando a continuación la desconexión de la red defectuosa. Los interruptores diferenciales más empleados domésticamente y en instalaciones de poca potencia, que se suelen fabricar compactos y para intensidades nominales de entre 5 y 125 A, suelen tener dos tipos de sensibilidad fija que son: Interruptores de media sensibilidad........ Is = 0,3 A = 300 mA Interruptores de alta sensibilidad............ Is = 0,03 A = 30 mA La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo, sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial, es decir, valor de corriente que si se alcanza en la instalación, ésta se desconectará. El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA) o Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC de muy alta sensibilidad (10 mA), ya que son los que quedan por debajo del límite considerado peligroso para el cuerpo humano. Por regla general, en viviendas no se utilizan interruptores diferenciales de 10mA de sensibilidad, ya que se utiliza cuando los cabes de instalación son cortos, por lo que en una vivienda lo único que provocaría es que el interruptor "saltara" constantemente. La sensibilidad en un interruptor diferencial, viene marcada como 0,030A.

Se utiliza para proteger a las personas contra los efectos de contactos eléctricos directos e indirectos

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ELEMENTOS DE COMANDO Y SEÑALIZACION

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LOS FINALES DE CARRERA son ideales industrias eléctricas. Tienen especificaciones completas y los varios tipos, estructura compacta, aspecto agradable, funcionamiento excelente, acción flexible y confiable, instalación fácil, operación, mantenimiento y ajuste. Los interruptores son aplicables a circuitos de control de la A C de 40 a 60Hz, con un voltaje hasta los circuitos de 500V o de control de la D.C. con un voltaje hasta 660V, y a una corriente hasta 10A convertir una señal mecánica en una señal eléctrica con el fin de controlar el movimiento mecánico o de realizar control secuencial. Interruptor de Nivel de Tipo Boya El interruptor de nivel de tipo boya puede utilizarse para operaciones de control por medio del nivel del líquido. El interruptor de nivel tipo boya es apto para contacto con agua residual, en el interruptor, una bola acciona un micro ruptor en función de la posición de flotación, el embudo por el que rueda la bola que produce la conmutación, permite que el dispositivo funcione perfectamente incluso si se retuerce el cable. CONTROLADOR DE NIVEL ELECTRONICO FIGURA 3- Controlador del nivel del agua ON/OFF. La figura muestra el controlador de nivel de agua donde SW representa las bollas de control de

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC nivel. Donde una es dependiente de la otra después de su iteración estas activan los niveles para los terminales de salida "CN" donde estas serán dirigidas hacia las bobinas del contactor o directamente a otro subsistema del sistema de control. De este modo controlando el nivel del agua en el reservorios para la vida útil del equipo donde este controlador se le agrega uno a cada. Reservorio dependiente de que lugar vaya lugar X o lugar Y.

EL PLC Un autómata programable ejecuta un programa de control creado para solucionar gran parte de las tareas de automatización. El micro-PLC S7-200 le ayudará a aumentar la seguridad, la calidad y la velocidad de producción, reduciendo al mismo tiempo los costes del proyecto. El micro-PLC S7-200 se utiliza para cada vez más campos de aplicación, puesto que combina un elevado rendimiento con un precio atractivo y un funcionamiento sencillo.

INTRODUCCIÓN El PLC es un equipo electrónico programable diseñado para controlar en tiempo real y en ambientes industriales un proceso secuencial. Se produce una reacción a la información recibida Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC por los captadores del sistema automatizados como son. Finales de carrera, pulsadores, sensores…etc. y se actúa sobre los accionadores de la instalación (motores electroválvulas indicadores luminosos...etc.) En definitiva, se trata de un lazo cerrado entre un dispositivo que controla (PLC) y la instalación en general. CLASIFICACION DE LOS PLC Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, capacidad, aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los distintos tipos en varias categorías a) PLC tipo Nano: Generalmente el PLC de tipo compacto (fuente, CPU e I/O integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O generalmente en un número inferior a 100. Permite manejar entradas y salidas digitales y algunos módulos especiales. b) PLC tipo Compactos: Estos PLC tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta varios cientos (Alrededor de 500 I/O), su tamaño es superior a los Nano PLC y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:  Entradas y salidas analógicas  Módulos contadores rápidos  Módulos de comunicaciones  Interfaces de operador.

c) PLC tipo Modular: Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son: Electricidad Industrial

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   

Rack Fuente de alimentación Modulo de CPU Modulo de I/O De estos tipos existen desde los denominados Micro PLC que soportan gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar miles de I/O.

PARTES  Estructura Externa: El término estructura externa o configuración externa de un autómata programable industrial se refiere al aspecto físico exterior del mismo, bloques o elementos en que está dividido Actualmente son tres las estructuras más significativas que existen en el mercado:  Estructura semimodular Se caracteriza por separar las E/S del resto del autómata, de tal forma que en un bloque compacto están reunidas las CPU, memoria de usuario o de programa y fuente de alimentación y separadamente las unidades de E/S. Son los autómatas de gama media los que suelen tener una estructura semimodular (Americana).

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC  Estructura modular Su característica principal es la de que existe un módulo para cada uno de los diferentes elementos que componen el autómata como puede ser una fuente de alimentación, CPU, E/S, etc. La sujeción de los mismos se hace por carril DIN, placa perforada o sobre RACK, en donde va alojado el BUS externo de unión de los distintos módulos que lo componen. Son los autómatas de gama alta los que suelen tener una estructura modular, que permiten una gran flexibilidad en su constitución.

VENTAJAS DEL PLC  Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que no es necesario dibujar el esquema de contactos.  No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la capacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande.  Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos.  Mínimo espacio de ocupación  Menor coste de mano de obra de la instalación.  Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías.  Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC quedar reducido el tiempo cableado  Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el autómata sigue siendo útil para otra máquina o sistema de producción.

INCONVENIENTES

 

 Como inconvenientes podríamos hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente está solucionado porque las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento. El coste inicial también puede ser un inconveniente.

 CAMPOS DE APLICACIÓN El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. La constante evolución del hardware y software amplía constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades reales. Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control, señalización, etc., por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, etc. Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos, etc., hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como:

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I. - INSTALAR EL SOFTWARE: INSTALAR STEP 7--MICRO/WIN:  Insertar el CD de STEP 7--Micro/WIN en la unidad de CD--ROM.

 Seleccionar el idioma para la instalación del STEP 7--Micro/WIN.

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 Aparecerá el asistente de instalación en el cual debemos de seguir las instrucciones que aparecerán en la pantalla.

 Iniciar STEP 7-Micro/WIN: Abrir el menú inicio y hacer ―click‖ en TODOS LOS PROGRAMAS. Dirigirse al programa SIMATIC hacer ―click‖ Buscar el STEP 7--Micro/WIN y hacer ―click‖

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II.- CONFIGURAR CONFIGURACIONES: a) Conectar el cable multimaestro RS--232/PPI:

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 1. Debemos unir el conector RS—232 (identificado con ‖PC‖) del cable multimaestro RS--232/PPI al puerto de comunicación de la PC. (En el presente ejemplo, conectar a COM 1.) 2. Debemos unir el conector RS—485 (identificado con ‖PPI‖) del cable multimaestro RS--232/PPI al puerto 0 ó 1 del S7—200 (PLC).

3. Debemos vigilar q los interruptores DIP en el cable multimaestro RS--232/PPI estén configurados a la velocidad q se requiera.

b) Ingresar a cuadro de comunicaciones: 1. Buscar en el árbol de operaciones el comunicaciones y desglosar el comando. 2. Hacer click en el comando comunicaciones.

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parámetro de

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Verificar los parámetros de comunicación de STEP 7--Micro/WIN: 1. Debemos verificar que la dirección del cable PC/PPI esté ajustada a 0 en el cuadro de diálogo ‖Comunicación‖. 2. Debemos verificar que la interfaz del parámetro de red esté configurada para el cable PC/PPI (COM1). 3. Debemos verificar que la velocidad de transferencia esté ajustada a 9,6 kbit/s.

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c) Establecer la comunicación con el S7- 200. 1. En el cuadro de diálogo ―Comunicación‖, haga doble clic en el icono ―Actualizar‖. STEP 7--Micro/WIN buscará el S7--200 y visualizará un icono ―CPU‖ correspondiente a la CPU S7--200 conectada. 2. Seleccione el S7--200 y haga clic en ―Aceptar‖.

d) Crear un proyecto: 1. Ingresar al STEP 7--Micro/WIN. Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 2. Programar el proyecto. En el editor Kop o cualquier otro editor del STEP 7--Micro/WIN.

e) Guardar el proyecto: 1. Ir al comando Archivo y desglosar el comando. 2. Hacer clic en sub comando Guardar. Aparecerá la siguiente ventana.

} 3. Elegir la unidad o carpeta donde se desea guardar el Archivo. 4. Dar nombre al proyecto y hacer click en el botón guardar.

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f) Abrir un Archivo: 1. Ir al comando Archivo y desglosar el comando

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2. Hacer click en el sub comando Abrir y aparecerá la siguiente ventana.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 3. Elegir la unidad o carpeta donde se ha guardado el proyecto.

4. Elegir el proyecto q se desea abrir. Hacer clic en el botón abrir.

III.

TRANSFERIR UN PROYECTO:

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC a) Cargar un proyecto en el PLC. 1. En la barra de herramientas, hacer clic en el botón‖Cargar en CPU‖ o elegir el comando de menú Archivo > Cargar CPU para cargar el programa en el PLC. Hacer clic en ―Aceptar‖ para cargar los elementos de programa en el S7--200.

b) Extraer un proyecto del PLC a la PC: 1. En la barra de herramientas, hacer clic en el botón ‖Cargar PG‖ o elegir el comando de menú Archivo > Cargar PG para cargar el programa en la PC. 2. Hacer clic en ‖Aceptar‖ para cargar los elementos de programa en la PC.

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c) Poner el S7--200 en modo RUN. 1. En la barra de herramientas, hacer clic en el botón‖RUN‖ o elija el comando de menú CPU > RUN. 2. Hacer clic en ―Aceptar‖ para cambiar el modo de operación del S7--200.

FUNDAMENTO TEORICO. Memoria Dentro de la CPU dispondremos de un área de memoria, la cual emplearemos para diversas Funciones: ✗ Memoria del programa de usuario: aquí introduciremos el programa que el autómata va a ejecutar cíclicamente. ✗ Memoria de la tabla de datos: se suele subdividir en zonas según el tipo de datos (como marcas de memoria, temporizadores, contadores, etc...). ✗ Memoria del sistema: aquí se encuentra el programa en código máquina que monitoriza el Sistema (programa del sistema o firmware). Este programa es ejecutado directamente por el Microprocesador/micro controlador que posea el autómata. ✗ Memoria de almacenamiento: se trata de memoria externa que empleamos para almacenar el programa de usuario, y en ciertos casos Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC parte de la memoria de la tabla de datos. Suele ser de uno de los siguientes tipos: EPROM, EEPROM, o FLASH. Cada autómata hace subdivisiones específicas según el modelo y fabricante. Unidades de entrada y salida Podemos disponer de dos tipos de módulos de entrada y/o salida: ✗ Digitales. Se basan en el principio de todo o nada, es decir o no conducen señal alguna o poseen un nivel mínimo de tensión. Estas E/S se manejan a nivel de bit dentro del programa de usuario. ✗ Analógicas. Pueden poseer cualquier valor dentro de un rango determinado especificado por El fabricante. Estas señales se manejan a nivel de byte o palabra (8/16 bits) dentro del Programa de usuario. Las E/S son leídas y escritas dependiendo del modelo y del fabricante, es decir, pueden estar Incluidas sus imágenes dentro del área de memoria o ser manejadas a través de instrucciones Específicas de E/S. Interfaces Todo autómata, salvo casos excepcionales, posee la virtud de poder comunicarse con otros Dispositivos (como un PC) Lo normal es que posea una E/S serie del tipo RS-232 (puerto serie). A través de esta línea se Pueden manejar todas las características internas de la autómata, incluida la programación del mismo, y suele emplearse para monitorizar el proceso. Unidades de programación La programación del autómata puede realizarse, generalmente, empleando alguno de los Siguientes elementos: ✗ Consola de programación: suele tener la forma de calculadora. ✗ PC: es el modo más empleado en la actualidad. Permite programar desde un ordenador Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC Personal estándar, con todo lo que ello supone: herramientas más potentes, posibilidad de Almacenamiento, impresión, transferencia de datos, monitorización mediante software SCADA, etc... Cada autómata, dependiendo del modelo y fabricante, posee una conexión a uno o a varios de los Elementos anteriores.

PROCESO DE EJECUCION I.CREAR UNA TABLA DE SIMBOLOS Para ingresar a la Tabla de símbolos; primero vamos árbol de comando KOP hacemos clic el usuario, para poder ejecutar la tabla de símbolos.

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 Luego ingresamos símbolos, direcciones y comentario si fuese necesario.

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Nota: En el caso de los nombres simbólicos se distingue entre mayúsculas y minúsculas. El nombre que introduzca deberá coincidir exactamente con el indicado en la tabla de símbolos.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC II. CREAR UNA TABLA DE ESTADO Para acceder al editor de la tabla de estado, haga clic en el icono

 Correspondiente que aparece en la barra de navegación de la pantalla principal. Para crear la tabla de estado del programa  Luego ingresamos las direcciones y si tuviésemos algún valor adicional.

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IV.

PROGRAMAR EDITOR DE KOP

Para ingresar al editor de kop; realizamos los siguientes pasos; primero hacemos clic en la barra de menú ver; luego a la opción KOP.

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 Barra de operaciones del editor KOP También puede elegir el comando de menú Ver-Árbol operaciones para visualizar el árbol de operaciones KOP.

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de

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC IV. EDITAR SEGMENTOS DE TAREA A REALIZAR 1. Haga doble clic en el cuadro ‖Network‖ numerado o cerca del mismo para acceder al campo ‖Título‖ del editor de comentarios. Introduzca el comentario que muestra la figura 10 y haga clic en ―Aceptar.‖ 2. Pulse la tecla con flecha abajo. El cursor del editor KOP se desplazará hacia abajo y se situará en la primera posición de la columna izquierda. ENTER para confirmar el primer elemento y su nombre simbólico. El cursor del editor KOP se desplazará a la segunda posición de la columna. Para introducir los demás elementos del primer segmento: 3. Pulse la tecla F4 para introducir el segmento. 2. Introduzca el nombre Nivel Superior sobre el contacto y pulse la tecla ENTER.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 4. Aparecerá una lista de contactos. Se visualizará destacado que no tiene nombre simbólico (‖??.?‖).

3. Introduzca el nombre Nivel Superior sobre el contacto y pulse la tecla ENTER.

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 El segmento KOP debería ser entonces similar al que muestra la siguiente figura.

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4. Introducir el segundo segmento Para introducir el segundo segmento del programa de ejemplo: 4.1 Utilice el ratón o pulse la tecla con flecha abajo para desplazar el cursor al segmento (Network) 4.2 En el campo de comentario del segmento, introduzca el comentario que muestra la figura. (Puesto que el comentario del segmento 2 es prácticamente idéntico al comentario del segmento 1, puede seleccionar y copiar el texto del segmento 1 y pegarlo en el campo de comentario del segmento 2, cambiando luego el número del componente de 1 a 2). 4.3 Repita los pasos realizados para introducir los elementos del segmento 1, utilizando los nombres simbólicos que muestra. 4.4 Una vez finalizado el segmento 2, desplace el cursor hacia abajo hasta el segmento 3.

5. Introducir los demás segmentos Para introducir los demás segmentos puede seguir el mismo procedimiento utilizado hasta ahora. La figura demás segmentos.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC ARRAQUES ETRELLA - TRIANGULO CON INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR TRIFASICO CON FINES DE CARRERA

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VI. Compilar el programa Una vez completado el programa de ejemplo, compruebe la sintaxis eligiendo el comando de menú CPU Compilar Todo o haciendo clic en el botón‖Compilar Todo‖: Si ha introducido correctamente todos los segmentos como muestra el programa de ejemplo, obtendrá el mensaje ―Compilación finalizada‖ que incluye también información sobre el número de segmentos y la cantidad de memoria utilizada por el programa. En caso contrario, el mensaje de compilación indicará qué segmento(s) contiene(n) errores.

VII. Cargar el proyecto en la CPU Antes de cargar el programa en la CPU, asegúrese de que ésta se encuentre en modo STOP. Para cargar el programa en la CPU: 1. Coloque el selector de modos de operación de la CPU (ubicado bajo la tapa de acceso de la misma)en la posición TERM o STOP.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 2. Elija el comando de menú CPU-STOP o haga clic en el botón correspondiente en la ventana principal. Elija ―Sí‖ para confirmar esta acción.

3. Elija el comando de menú Archivo-Cargar en CPU... o haga clic en el botón ―Cargar en CPU‖ en la ventana principal: Electricidad Industrial

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El cuadro de diálogo ―Cargar en CPU‖ permite indicar los componentes del proyecto que desee cargar. Pulse la tecla ENTER o haga clic en ―Aceptar.‖ Un mensaje le informa si la operación de carga se realizó satisfactoriamente.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC Cambiar la CPU a modo RUN Si la operación de carga se efectuó con éxito, podrá cambiar la CPU a modo RUN: 1. Elija el comando del menú CPU-RUN o haga clic en el botón correspondiente en la ventana principal. 2. Elija ‖Sí‖ para confirmar esta acción.. Test-Estado del programa. Si tiene un simulador de entradas conectado a los terminales de su CPU puede colocar los interruptores en posición ―ON‖ para observar la circulación de la corriente y la ejecución de la lógica. Por ejemplo, si activa los interruptores I0.0 y I0.2, estando desactivado el interruptor de I0.4 (‖Nivel Superior‖), se completará el flujo de corriente del segmento 1. El aspecto del segmento será como el que muestra la figura

Si el programa de STEP 7-Micro/WIN no es igual al de la CPU, aparecerá el mensaje de advertencia Que muestra la figura 17. Allí tiene la opción de comparar el programa con la CPU o bien, continuar la acción o cancelar.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC FUNDAMENTOS TEORICO 1. LENGUAJE DE PROGRAMACION Los primeros autómatas programables surgieron debido a la necesidad de sustituir los enormes cuadros de maniobra construidos con contactores y relés. Por lo tanto, la comunicación hombre máquina debía ser similar a la utilizada hasta ese momento. El lenguaje utilizado, debería se interpretado, con facilidad, por los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en Contacto con la instalación. Con el tiempo estos lenguajes evolucionaron de tal forma que algunos de ellos ya no tenían nada que ver con el típico plano eléctrico a relés, además de haber evolucionado siguiendo caminos distintos. Todo esto unido al incremento en la complejidad de los procesos a automatizar, no hizo más que complicar el uso de aquello que se creo con una finalidad bien distinta. Con el fin de subsanar este problema la dirección del IEC (estándar internacional) ha elaborado el estándar IEC 1131-3 para la programación de PLC's, con la idea de desarrollar el estándar adecuado para un gran abanico de aplicaciones. Los lenguajes gráficos y textuales definidos en el estándar son una fuerte base para entornos de programación potente en PLC's. Los lenguajes más significativos son: ✗ Lenguaje de contactos (KOP): es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista al elaborar cuadros de automatismos. ✗ Lenguaje por lista de instrucciones (AWL): consiste en elaborar una lista de instrucciones. ✗ Plano de funciones lógicas (FUP): resulta especialmente cómodo de utilizar cuando estamos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente. ✗ GRAFCET: es el llamado Gráfico de Orden Etapa-Transición. Ha sido especialmente diseñado para resolver problemas de automatismos secuenciales. Las acciones son asociadas a las etapas y las condiciones a cumplir a las transiciones. Este lenguaje resulta enormemente sencillo de interpretar por operarios sin conocimientos de automatismos eléctricos. Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 2. INSTRUCCIONES DE BITS ✗ Bit. Unidad del símbolo binario, solamente puede tomar los valores ―0‖ y ―1‖. En ocasiones, el bit es insuficiente para definir determinados aspectos de una automatización. Debiendo recurrir a conjuntos formados por varios símbolos binarios (byte). ✗ Byte. Conjunto de 8 símbolos binarios, es decir, el byte tiene una longitud de 8 bits, cada uno de lo cuales puede tomar cualquier valor entre 0 y 1. ✗ Palabra. En un PLC los bits se asocian en grupos. Con se ha dicho, 8 bits se denominan byte. Y cada bit en dicho grupo está exactamente definido por una posición propia que tiene una dirección específica.Un byte tiene una dirección de byte y direcciones de bit 0...7.

Direccionamiento de bytes El direccionamiento de bytes es similar al de bits, pero en este caso solo se utiliza el identificador de parámetro, seguido de la letra B (byte) más la dirección de byte. De este modo podemos accederá distintos bits con una sola ―llamada‖:

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 3. BOBINAS: Tenemos diferentes tipos de bobinas y su clasificación es la siguiente: 3.1 BOBINAS DIRECTAS Cuando se asigna una dirección a esta instrucción que corresponde a la dirección de una salida física, el dispositivo de salida cableado a este borne de salida se activa cuando se establece el bit. Cuando las condiciones del reglón se hacen falsas (después de ser verdaderas), el bit se desactiva y el dispositivo de salida correspondiente, se activa. SIMBOLO 3.2 BOBINAS INVERSAS El bit asociado establece cuando las condiciones del reglón se hacen falsas SIMBOLO 3.3 BOBINAS DE CONEXIÓN El bit asociado se pone a 1 cuando el resultado de la ecuación =1 SIMBOLO 3.4 BOBINAS DE DESCONEXION El bit asociado se pone a 0 cuando el resultado de la ecuación =1 SIMBOLO

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC IV.TEMPORIZADORES Dentro de la temporización hemos de diferenciar entre tres tipos de ―relojes‖: A. Temporizador de retardo a la conexión (TON): Este tipo de temporizador permite gestionar los retardos de conexión. Este retardo es programable y puede ser modificada o no desde el terminal. B. Temporizador monoestable TP: Este tipo de temporizador permite elaborar un impulso de duración precisa. Esta duración programable y puede ser modificado o no desde el terminal. C. Temporizador de retardo a la desconexión (TOF): Este tipo de temporizador permite elaborar un impulso de duración precisa. Esta duración es programable y puede ser modificado o no desde el terminal Tipo de temporizador Resolución Valor máximo 32'767 s (0'546 1ms min) 327'67 s (0'546 10ms min) 3276'7 s (0'546 TON 100ms min) 32'767 s (0'546 1ms min) 327'67 s (0'546 10ms min) 3276'7 s(0'546 TOP-TOF 100ms min)

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Nº temporizador T0 - T64 T1 a T4 -T65 a T68 T5 a T31 - T69 a T95 T32 -T96 T33 a T36 - T97 a T100 T37 a T63 T101 a T255

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC GENERALIDADES Este tipo de arranque especial dentro de este modulo se ha hecho debido a que a nivel industrial existen muchas aplicaciones de la energia electrica; Para poner remedio a los inconvenientes que causa los motopres con un arranque directo de provocar una caida de tension que afectaria el funcinamiento de otros receptores . Por lo que las normas electricas tambien prohiben el uso de motores electricos que superen una cierta potencia.

1.- PROCESO DE OPERACIÓN Y PUESTA EN MARCHA Este arranque en el tablero eléctrico su maniobra se puede hacer de dos formas:  Manual donde el operador tendrá la facilidad de acceso para su maniobra de los equipos de fuerza instalados.  Automática este sistema sustituye total o parcial al hombre en determinadas tareas ejerciendo las acciones de forma fiable y satisfactoria. El tablero eléctrico consta de dos circuitos:  Circuito de control. Son los dispositivos que controlan a los actuadores y estos son: Pulsadores, finales de carrera mecánico...etc.  Circuito de fuerza. En este circuito se conecta el motor, Que se instalara mediante el, Interruptor termo magnético, contactores relé de sobre carga. Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC  El motor realiza el arranque estrella triangulo en sentido horario o en sentido antihorario segun las ordenes asignadas por los pulsadores.  Despues de haber hecho la selección , el montage, conexionado y programacion de la tarea es necesario hacer la regulacion del tiempo de arranque en estrella. ESQUEMA DE CONEXIÓN DEL MOTOR CIRCUITO DE FUERZA

CIRCUITO DE CONTROL

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1.1 FUNCIONAMIENTO A) Activar el interruptor termo magnético tripolar (circuito de fuerza). B) Pulsar S1 se energiza la bobina del contactor KD ―Q0.0‖, y la lámpara H1 ―I2.4‖ (verde), al cerrar su contacto auxiliar ―Q0.0‖, energiza la bobina del contactor KP y contactor ―Q0.6‖ (conexión estrella). Activa el temporizador ―T32‖. El motor arranca en conexión estrella, al 58% de su tensión nominal y gira en sentido horario. C) Transcurrido el tiempo regulado, el motor cambia de CONEXIÓN ESTRELLA ―Q0.6‖ a CONEXIÓN TRIANGULO ―Q0.5‖ y trabaja al 100% de su tensión nominal. D) Mida tensión entre líneas, amperaje en cada línea. E) Pulse FINAL DE CARRERA 1‖I2.0‖ el motor Para. Mediante su contacto activa al temporizador ―T33‖. F) Transcurrido un tiempo EL MOTOR CAMBIA DE SENTIDO DE GIRO, energiza la bobina del contactor KI ―Q0.1‖ y la lámpara H1 ―I2.4‖ (verde), al cerrar su contacto auxiliar KP ―Q0.1‖, energiza la bobina del contactor KP y contactor ―Q0.6‖ (conexión estrella). Activa el temporizador ―T32‖. El motor arranca en conexión Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC estrella, al 58% de su tensión nominal y gira en sentido ANTIHORARIO G) Transcurrido el tiempo regulado, el motor cambia de CONEXIÓN ESTRELLA ―Q0.6‖ a CONEXIÓN TRIANGULO ―Q0.5‖ y trabaja al 100% de su tensión nominal. H) Pulse FINAL DE CARRERA 1 ‖I2.2‖ el motor Para. Mediante su contacto activa al temporizador ―T36‖. I) Transcurrido un tiempo EL MOTOR regresa a su posición inicial J) Ídem. B, C, D, E y F.

1.

CONSIDERACIONES TÉCNICAS: El conductor eléctrico para control se utilizara es del tipo GPT

#18 AWG 2.

El conductor eléctrico para el circuito eléctrico se utilizara el tipo

THW #12 AWG 3.

Interruptor termo magnético trifásico general de 3x32A

4.

Los contactores ―KD‖ , ―KI‖ y KP, Kest., Ktr. será del tipo LC1

D25 clase AC3 5.

El relé térmico será del tipo LRD 08/ Ie 2.5-4

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC FUNDAMENTOS TECNOLOGICOS 2.1 CONEXIÓN ESTRELLA  Consiste en unir los terminales (X-Y-Z) de las tres bobinas del estator, alimentando sus terminales (U-V-W) con las tres fases de la red (L1, L2, L3) de manera que recibirá una tensión equivalente a la tensión de fase (tensión de línea dividida por : 58%de la tensión nominal).

2.2

CONEXIÓN TRIANGULO

 Consiste en unir los terminales U-Z, V-X, WY.  La velocidad del motor se estabiliza cuando se equilibra el par motor, normalmente entre el 70% y 80% de la velocidad nominal.  En este momento los devanados se acoplan en triangulo y el

motor trabaja con sus

valores nominales de tensión, corriente y potencia. Un temporizador se encarga de controlar la transición del acoplamiento en estrella al acoplamiento en triangulo. El Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC cierre del contactor en triangulo se produce con un retardo de 30 a 50 milisegundos tras la apertura del contactor estrella, lo que evita un corto circuito entre fases al no poder encontrarse ambos cerrados al mismo tiempo PRECAUCIONES DE SEGURIDAD  Para el

arranque estrella triangulo para evitar que los

contactores que realizan la conexión estrella (K4) y la conexión triangulo (K3) trabajen al mismo tiempo se ha establecido un enclavamiento eléctrico ya que debido a esto se puede producir un corto circuito entre faces y quemar el bobinado de los contactores. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN LA TEMPORIZACIÓN DE LA CONMUTACIÓN ESTRELLA –TRIANGULO  La conmutación de estrella triangulo debe realizarse tan pronto el motor alcance el entre el 70 y 80% de su velocidad nominal , porque si esta se produce demasiado pronto, la intensidad de pico puede alcanzar valores muy altos, y en caso contrario podía provocar el paro del motor, con el peligro de dañar los bobinados,  Para esto influirá

determinar correctamente el tiempo de

arranque.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 1.- INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO TRIPOLAR Calculo de dimensionamiento

Donde: In= intensidad nominal del motor En base a la corriente nominal del motor se selecciona el disyuntor motor, se selecciona el inmediato superior, 2.- CONTACTORES Calculo de dimensionamiento de contactor principal y el contactor triangulo Se selecciona en función a la corriente de fase del motor

Calculo de dimensionamiento de contactor estrella Se seleccione con el 33% de la corriente nominal del motor. 3.- RELE TERMICO Calculo para determinar el rango de los relés Para seleccionar un relé térmico es en función a la corriente de fase del motor Índice de regulación mínimo

Índice de regulación máximo Electricidad Industrial

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4.- PULSADORES Dispositivo el que contiene dos contactos NA/NC y su aplicación es para la apertura y sierre del circuito de MANDO y se caracteriza por capacidad de corriente y voltaje. 5.- LAMPARAS DESEÑALIZACION Al igual que los pulsadores se caracterizan por su capacidad de corriente y voltaje, además por el tiempo de duración en horas. VENTAJAS DEL ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO POR PLC EN COMPARACIÓN A LA LÓGICA DE RELES  No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la capacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande.  Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos.  Mínimo espacio de ocupación  Menor coste de mano de obra de la instalación.  Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías. SS/HH: Asi como para el montage y conexionado de la tarea es necesario utilizar los implementos de seguridad Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC ESQUEMA: ARRANQUE Y PARADA SECUENCIAL DE TRES MOTORES TRIFASICOS ESQUEMA LADDER

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 1.- GUARDAR EL PROGRAMA Para guardar su proyecto puede elegir el comando de menú Proyecto Guardar todo o hacer clic en el correspondiente botón.

2.- CREAR UNA TABLA DE SIMBOLOS  Abra el editor de tablas de símbolos con objeto de definir los nombres simbólicos utilizados para representar las direcciones absolutas en el programa de ejemplo. Haga clic en el icono de la Tabla de Símbolos en la barra de navegación Alternativamente, puede elegir el comando de menú. 1. La figura muestra una lista de las direcciones absolutas y los correspondientes nombres simbólicos para el programa de ejemplo. Para introducir los nombre simbólicos:

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CREAR TABLA DE SIMBOLOS

3.- CREAR UNA TABLA DE ESTADO Crear la tabla de estado del programa  Para observar el estado de los elementos seleccionados en el programa de ejemplo es preciso crear una tabla de estado que contenga los elementos que desee observar mientras se ejecuta el programa.  Para acceder al editor de la tabla de estado, haga clic en el icono correspondiente que aparece en la barra de navegación de la pantalla principal. Para crear la tabla de estado del programa de ejemplo: Electricidad Industrial

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 1. Seleccione la primera celda de la columna ―Dirección‖ y teclee PULSADOR STOP 2. Pulse la tecla ENTER para confirmar su entrada. Este tipo de elemento sólo se puede visualizar en formato binario (1 ó 0), por lo que no será posible cambiar el tipo de formato. 3. Seleccione la siguiente fila y repita los pasos descritos arriba para cada uno de los elementos restantes como muestra la figura. 4. Si está destacada una celda donde figure una dirección y la fila debajo de la misma está vacía, las direcciones contenidas en las filas siguientes se incrementarán automáticamente al pulsar la tecla ENTER. Para obtener más información acerca de la tabla de estado, consulte la Ayuda online. Puede utilizar el comando de menú.

CREAR TABLA DE ESTADO

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5. Para guardar la tabla de estado, elija el comando de menú Proyecto-Guardar todo o haga clic en el correspondiente botón

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4.- CARGAR EL PROYECTO EN LA CPU (MENÚ PROYECTO)

 Antes de cargar el programa en la CPU, asegúrese de que ésta se encuentre en modo STOP. Para cargar el programa en la CPU: a. Coloque el selector de modos de operación de la CPU (ubicado bajo la tapa de acceso de la misma) en la posición TERM o STOP. b. Elija el comando de menú CPU-STOP o haga clic en el botón correspondiente en la ventana principal. c. Elija ―Sí‖ para confirmar esta acción. d. Elija el comando de menú Archivo-Cargar en CPU... o haga clic en el botón ‖Cargar en CPU‖ en la ventana principal: e. El cuadro de diálogo “Cargar en CPU” permite indicar los componentes del proyecto que desee cargar. Pulse la tecla ENTER o haga clic en “Aceptar.” f. Un mensaje le informa si la operación de carga se realizó satisfactoriamente.

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 CAMBIAR LA CPU A MODO RUN Si la operación de carga se efectuó con éxito, podrá cambiar la CPU a modo RUN: 1. Elija el comando del menú CPU-RUN o haga clic en el botón correspondiente en la ventana principal.

2. Elija ―Sí‖ para confirmar esta acción.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC PROCESO DE EJECUCION I.-PUESTA EN MARCHA Este arranque en el tablero eléctrico su maniobra se puede hacer de dos formas:  Manual donde el operador tendrá la facilidad de acceso para su maniobra de los equipos de fuerza instalados.  Automática

este sistema sustituye total o parcial al

hombre en determinadas tareas ejerciendo las acciones de forma fiable y satisfactoria. El tablero eléctrico consta de dos circuitos:  Circuito de control. Son los dispositivos que controlan a los actuadores y estos son: Pulsadores, finales de carrera mecánico...etc.  Circuito de fuerza. En este circuito se conecta el motor, Que se instalara mediante el, Interruptor termo magnético, contactores relé de sobre carga.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC ESQUEMA DE CONEXIÓN DEL MOTOR CIRCUITO DE FUERZA

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC II-. FUNCIONAMIENTO A) Activar el interruptor termo magnético tripolar (circuito de fuerza). B) Arranca el

motor

1

Activa

el temporizador ―T32‖.

Transcurrido el tiempo regulado, el motor2 cambia de CONEXIÓN

ESTRELLA

TRIANGULO ―Q0.5‖

―Q0.6‖

a

CONEXIÓN

y trabaja al 100% de su tensión

nominal C) Luego de 5 segundos se activa el temporizador t33 activado al contacto Q2.1cativando el motor3 en arranque directo Mediante su contacto activa al temporizador ―T36‖. D) Transcurrido un tiempo EL MOTOR regresa a su posición inicial y su secuencia es cíclica PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN CAMBIO DE SECUENCIA DELOS MOTORES  Los tiempos de

cada temporizador debe ser después de 5

segundos para que se un arranque secuencial.  Para esto influirá determinar correctamente el tiempo de arranque.

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN LA MANIOBRA Asi como para el montage y conexionado de la tarea es necesario utilizar los implementos de seguridad tambien para la maniobra se utilizara el EPP correcto. DONDE SE EMPLEA ESTOS ARRANQUES  Este arranque secuenciales utilizado en chancadoras para chancar minerales.  Y es utilizado

para transportar materiales

en plantas

industriales Motores elevadores.  Mescladores.

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MEDICIONES ELECTRICAS

LINEAS

TENSION

R-S

222.3 V

R

3.4

R-T

225.4 V

S

2.9

S-T

221.5 V

T

3.5

TOTAL

R-S-T

223.6 V

R-S-T

3.2

MOTOR2

R-S

220.3 V

R

1.8

R-T

220.7 V

S

1.6

S-T

224.5 V

T

1.9

TOTAL

R-S-T

221.8 V

R-S-T

1.8

MOTOR3

R-S

221.2 V

R

1.9

R-T

220.3 V

S

1.8

S-T

222.0 V

T

1.6

R-S-T

221.2 V

R-S-T

I.8

MOTOR1

TOTAL

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CORRIENTE

RPM

3470

3425

1720

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CUADRO DE COSTOS DE MATERIALES Nª

CANTIDAD

1

1

UNIDAD

Pieza 2

1 Pieza

3

1 Pieza

4

7 Pieza

5

3 Pieza

6

1 Pieza

7

1 Pieza

8

1 Pieza

9

5 Pieza

10 1 Pieza 11 1 Pieza 12 3 Piezas 13 3 Pieza 14 3 15 16 17 18

2 2 1 1

Pieza Pieza Pieza Pieza Pieza

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DENOMINACION

PLC Siemens CP224 -14 entradas 24VDC -10 salidas a relé digitales Modulo de entradas y salidas digitales EM223-8-224VDC-8 relé Cable de comunicación Siemens RS/232/PPI MULTI MASTER Contactor 25A C/bobina 220V/60HZ Telemecanique Relé térmico 2T-4A Telemecanique Interruptor termo magnético 3X32A a riel Interruptor termo magnético 2X2A a riel Interruptor termo magnético diferencial 2X25A a riel Canaleta plástica ranurada de 30X30X2 metros Legrand Caja botonera 3 agujero plástica Stronger Caja botonera con 03 pulsadores Stronger Lámparas de señalización 220V/60HZ color verde Lámparas de señalización 220V/60HZ color rojo Lámparas de señalización 220V/60HZ Final de carrera tipo codillo boya con contactos NC/NA Riel Din de 2metros Plancha de melanina 250cmX180cmX1.9m

C. UNITARIO

TOTAL

1,694.00

1,694.00

742.00

742.00

810.00

810.00

158.00

1,267.00

110.00

330.00

68.00

136.00

66.00

66.00

105.00

105.00

35.00

105.00

10.00

30.00

21.50

43.00

15.00

45.00

15.00

45.00

15.00 22.50 30.00 25.00

45.00 45.00 30.00 25.00

207.00

207.00 Página 188

Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC 19 4 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

1 1 1 1 10 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1

Tubo de fierro cuadrado de Pieza 11/2X6m Pieza Angulo de fierro 1X5m Galón Thinner acrílico Galón Esmalte acrílico Rollo Cable GPT# 18AWG Indeco Rollo Cable GPT # 14AWG Indeco Pieza Lija de fierro 80X1metro Docena Electrodo Cellocord 3/16 Docena Estoboles 3/16 X 11/2 Pieza Transformador 220V/12-0-12VAC Condensador electrolítico 330 MfPieza 25V Pieza Diodo puente 10A Pieza Diodo zener 24V-2A Pieza Resistencia 330ohm -1W Pieza Resistencia 1K-2W Pieza Porta fusible con fusible 2A-250V Pieza Selector rotativo Metros Cable vulcanizado 3X16+ 1 tierra Pieza Enchufe industrial 3X16+1 tierra Regleta de bornera para cable Pieza #16

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52.00 17.50 14.00 25.00 48.50 105.00 1.50 4.00 8.00 28.00

104.00 17.50 14.00 25.00 48.50 105.00 1.50 4.00 8.00 28.00

2.00 6.00 2.50 0.50 1.00 2.00 40.00 4.50 28.00

2.00 6.00 2.50 0.50 1.00 2.00 40.00 13.50 28.00

5.00 TOTAL

5.00 6,226.00

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Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC TIEMPO EMPLEADO PARA LA ELABORACION Y FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO

Nª

DENOMINACION

TIEMPO

01

Diseño del Modulo

18 Horas

02

Compra de materiales

48 Horas

03

Construcción de la estructura del Modulo

72 Horas

04

Cortes y montaje de la melamine

72 Horas

05

Fijación y montaje de las canaletas, accesorios y 24 Horas Equipos

06

Montaje de los motores

12 Horas

07

Cableado de los circuito (hardware) del PLC

12 Horas

08

Pruebas de los accesorios

6 Horas

09

Instalación del Software

6 Horas

10

Pruebas de funcionamiento

12 Horas

11

TIEMPO TOTAL

282 Horas

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CONCLUSIONES FINALES

Ante todo mencionamos lo útil que es este modulo de ensayo de motores trifásicos asistidos por PLC, que con su adecuado uso; será de mucha importancia y mucha ayuda para los aprendices de la especialidad de Electricidad Industrial.

Además hacemos de mención lo importante que es elaborar dicho modulo u otro proyecto por lo que incitamos a los futuros egresantes ir mejorando los proyectos de innovación para el beneficio de la especialidad y los futuros aprendices de nuestra especialidad.

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BIOGRAFIA    

www.electrical/ind.com www.google.com www.motores/asincros.ce Libro: GTZ (elemental)

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4 5 3 2 1 S 32 31 F

PULSAR Tabla Hacem Árbol Pulsan Ingresa è Se os clic de rdo ANTICL la de símbol estado operaci tecla nombr ICK F4 osEnter e+ones a sti del na segme Editor nto KOP al co

Módulo de ensayo de motores Trifásicos asistidos por PLC

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