Solenoides de electroválvulas distribuidoras

Los solenoides  son la parte que activa la válvula que da dirección de movimiento a los cilindros (pistones). 

Partes del solenoide

Sus partes principales son,  una bobina de alambre de magneto  (alambre  de cobre barnizado),  y una armadura de hierro.

Elevadores, prensas, troqueladoras entre otras forman parte de las maquinas que tienen electroválvulas.

Al fondo elevador de tijera

 Son los solenoides  los que mueven las válvulas juntos conforman una electroválvula.

Los solenoides trabajan con energía eléctrica  por lo que es importante conocer la magnitud y el tipo de alimentación alterna o directa.

Cuando el solenoide es alimentado atraerá la armadura..

Función del solenoide

Son los solenoides los que opera las válvula y permiten se muevan los cilindros que mueven y realizan operaciones en las máquinas. 

Electroválvula de un solenoide

Las electroválvulas pueden tener uno o dos solenoides.

Electroválvula de dos solenoides

Los técnicos suelen llamar bobinas a los solenoides.

Circuito eléctrico ordenando la salida del vástago del cilindro

Esta electroválvula cuenta con 2 solenoides, está diseñada para 2 posiciones.

Circuito eléctrico ordenando el regreso del vástago del cilindro

Los fabricantes cuentan con solenoides de diferentes tipos y magnitudes por lo que se seleccionara de acuerdo a catálogo de fabricante para su correcto ensamble y funcionamiento

Como se conecta un apagador y un tomacorriente domestico

Como se conecta un apagador y un tomacorriente domestico, los dos componentes más empleados un hogar, requieren se apliquen normas técnicas y de seguridad para su instalación.

Conexión de un apagador y un tomacorriente domestico

Por seguridad se debe trabajar sin alimentación de la energía eléctrica.

 Si la instalación es nueva, en el recinto donde coloquemos el apagador y el tomacorriente (caja chalupa 2”x4”) llegaran 3 conductores (L,c,N).

Las normas nos señalan que el conductor de “Linea viva” debe tener aislante de color negro y el conductor neutro de color blanco.

 Debe emplearse conductores del calibre 12 AWG, y utilizar  otro color  para el conductor de control de la lámpara “c”, no nos conviene el color verde podríamos confundir con algún conductor a tierra física.

Ya que por el conductor de control de la lámpara circula pequeña corriente  el  calibre de conductor recomendado es 14 AWG.

En  conductores cubiertos no se debe emplear calibres menores a 14 AWG.

La línea viva es la que se interrumpe, por lo que esta va al apagador, la línea neutra va a la lámpara,  este conductor neutro se debe atornille a la rosca para un mayor grado de protección al cambiar los focos.

Conexión de un apagador 

Al instalar el tomacorriente a la terminal de entrada mas corta de la clavija va el conductor de la línea viva.

Conexión de un toma-corrente

MARCAS DE IDENTIFICACIÒN DE DISPOSITIVOS DE CONTROL

Los bornes “terminales” donde se atornillan los conductores a los elementos de control, tienen marcas de identificación llamadas también  “marcas de fabricación”.

En los botones pulsadores el bloque de contacto normalmente cerrado (utilizados en botones de paro) tiene la marca en los bornes 1 y 2,  en  los contactos normalmente abiertos se marcan con los números  3 y el 4

Marcas  de identificación en botones pulsadores

En un Contactor, La referencia de sus bornes consta de una sola cifra:

-de 1 a 6 en aparatos tripolares

-de 1 a 8 en aparatos tetrapolares

Las cifras impares se sitúan en la parte superior y la progresión se efectúa en sentido descendente y de izquierda a derecha.

Marcas  de identificación en un contactor

Los contactos auxiliares constan de dos cifras  para identificar sus bornes, La primera cifra (cifra de las decenas) indica el nº de orden del contacto en el aparato.

Dicho número es independiente de la disposición de los contactos en el esquema, así los números  13 y 14 nos indicaran que el contacto auxiliar es el número 1 y la segunda cifra que es normalmente abierto.

Este patrón se utiliza en los relevadores de control como se muestra en la siguiente figura

Marcas  de identificación en un rele de control

Ya que también existen contactos  auxiliares temporizados aparte de que físicamente son diferentes  y cuentan con una rueda de calibración, de color azul cuando la acción es a la conexión y de color negro a la des-conexión  la segunda cifra identifica  que es  contacto temporizado 5 y 6 normalmente cerrado de función temporizada, y 7 y 8 normalmente abierto de función temporizada como se muestra en la figura.

 

                       Marcas  de identificación de  contactos temporizados

Los bornes de los contactos auxiliares de los relevadores de protección contra sobrecargas de motores se identifican con los números 95 y 96 para el contacto normalmente cerrado y 97 y 98 para el normalmente abierto

Marcas  de identificación en relevador contra sobrecarga

COMO LOCALIZAR FALLAS DE CONTROL EN MAQUINAS ELÈCTRICAS

Los diagramas eléctricos elementales de las máquinas, tienen información importante  sobre su funcionamiento.

La identificación de los símbolos aporta INFORMACIÓN VALIOSA en la localización de un componente averiado por lo que utilizare el siguiente diagrama para señalar

“COMO LOCALIZAR FALLAS ELÉCTRICAS EN MAQUINAS”

Diagrama elemental de control

La medición de lecturas de voltaje es  útil para determinar fallas.

Por ejemplo. Usar el multímetro con “riesgo calculado” para medir voltaje entre el cable 1A Y cable # 2 (por norma debe ser de color blanco que corresponde a la línea neutra y se conecta a cargas, bobinas de relevadores, solenoides , lámparas). 

Si no hay voltaje posible fusible abierto, de no ser así hemos aislado la falla, esta se encontrara en los componentes de la alimentación.

Medición de voltaje en la alimentación

También podemos determinar el funcionamiento de un componente  tomando lecturas de voltaje en el siguiente  dibujo se observa como checar el selector.

Medición de voltaje para detectar falla en componente

Mediciones de voltajes

Si no nos dan los valores de lectura de voltajes aislaremos la falla para luego determinarla BOBINAS, CONTACTOS Y ALAMBRES pueden fallar y el voltímetro como unos ojos poderosos nos indicara que parte falla.

TRANSFORMADOR DE CONTROL

Un transformador de control es un aparato que trabaja con el principio de inducción electromagnética.

Se alimenta con corriente alterna y suministra voltajes específicos al circuito de control

Construcción de un transformador de control

Su uso es importante en los equipos de control, sobre todo por la seguridad de los operadores, cuando se tiene  motores que trabaja con 440 voltios de corriente alterna trifásica, es por medio de un transformador de control que podemos operar su control con 110 voltios.

El que un transformador reduzca o eleve el voltaje a la salida dependerá del número de vueltas en cada bobinado.

Transformador reductor

Transformador elevador

Si bien identificamos como el primario al bobinado que se conecta a la alimentación y secundario al que alimenta la carga, siempre es conveniente tomar mediciones antes de conectar la carga. Ya que por accidente podemos invertir las terminales y obtendríamos el efecto contrario.

Un mismo transformador lo podemos usar  como reductor o como elevador.

Las normas técnicas nos indican que las terminales que  van a la carga (equipos de control) se identifican  con la letra “X”

También existen en el mercado transformadores de control para 2 voltajes  ya que de manera industrial suelen encontrarse los voltajes  220 y 440 volts trifásicos, en equipos dentro de una misma instalación.

Transformadores de control para 2 voltajes  

Para alto voltaje se conectan las bobinas del primario en serie, y para bajo en paralelo

PROGRAMACIÓN POR DIAGRAMA DE ESCALERA

En la  programación por diagrama de escalera se emplea un gráfico, que  parece  una escalera.  

Programación por diagrama de escalera

Los diagramas elementales utilizados por los electricistas de la industria automotriz norteamericana son la primera referencia, estos diagramas lineales fueron la base  para programar un PLC de manera gráfica.

El  diagrama de escalera (ladder diagram) es el más empleado para la interpretación de funcionamiento de los equipos eléctricos  por los técnicos electricistas.

 Por  EJEMPLO  un diagrama de un polipasto con 2 botones pulsadores de mando y protección contra sobre carga se puede representar con 2 escalones.

Diagrama de escalera

En un PLC  están separadas las  Señales de entrada y  las Señales de salida.

Todas las entradas a la izquierda y todas las salidas a la derecha.

En los diagramas americanos el  contacto de protección del motor contra sobrecarga (over load) ol`s  esta después de las bobinas de los contactores,  y esta área es destinada a elementos de salida  en  el PLC.

Diagrama elemental 

En la realización de la programación tendremos que colocarlo como lo que es.  Una señal de entrada que condiciona  funcionamientos, cabe señalar que en Europa por norma se coloca este contacto a la izquierda de la bobina del contactor.  

  

En la representación gráfica  todas las entradas tienen forma de contacto de relevador, y las salidas de bobina.

 Las salidas suelen tener forma de círculo o de paréntesis.

Diagrama de programa de escalera

Ya que todas las  entradas se representan con el símbolo de “contacto”.

los técnicos le suelen llamar también  “diagrama de contactos”.

Algunos   PLC (micro PLC) cuentan  con teclado y pantalla por lo que no es necesario el uso de la computadora.  Suelen ser para pequeñas maquinas o sistemas.

Micro PLC con teclas de programación y pantalla

Nuestro programa realizado  en la computadora  deberá de  guardarse en el Control Lógico Programable  (PLC = Programmable Logic Controller) para ser ejecutado.

Micro PLC programado con PC

Es la computadora una herramienta  con la que podemos modificar secuencias, y con su pantalla supervisar funcionamiento, verificar operaciones  o localizar fallas en equipo.

Ya que se visualiza en “tiempo real” como ese activan o desactivan las señales de entrada y salida.  

CONTROL CON PLC

Un control con PLC, utiliza Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés como “PLC” (Programmable Logic Controller), para el control del funcionamiento de un sistema.

Control con PLC

El flujo de la información en un circuito de control con PLC; es siempre de las señales de “Entrada”  al “PLC” a las “SALIDAS”

Flujo de información del Control Lógico  Programable

Entradas del Control Lógico  Programable

Las entradas; podrán ser activadas de manera manual (ordenes de arranque por botones pulsadores por ejemplo) o de manera automática (detección de posiciones por interruptores de limites o sensores)

Señales de entradas al PLC

El PLC; es el encargado de “tomar decisiones”  de acuerdo a las instrucciones programadas y ordenara a las salidas

Señal de operación de salida

Las salidas al activarse ordenan operaren los elementos de mando medio, (electroválvulas para mover cilindros o contactores para mover motores).

De  esta manera el análisis para determinar la manera en que funcione nuestro sistema es visualizando primero que queremos que se mueva y con que (ENTRADAS Y SALIDAS).

Señal de salida

No olvidemos que estamos en la “PARTE DE CONTROL” así en nuestro ejemplo se requerirá la unidad de Potencia Hidráulica  o Neumática según sea el caso que alimentara a nuestro cilindro.

Conexiones de Micros PLC

Los controladores lógicos programables PLC mas pequeños por el tamaño de su construcción  se les llama  técnicamente micros PLC

 MICRO PLC

En el siguiente diagrama el  PLC se ve como un “bloque electrónico” 

Micro PLC

con su pila interna para mantener guardado el programa  del funcionamiento, cuando se apaga el PLC.  es decir es similar  una computadora  se guardan archivos. ya que cuenta  con un microprocesador.

La alimentación eléctrica; alimentara las “ENTRADAS” 

los elementos que van a controlar (interruptores de limite de presión, botones pulsadores etc. )

EL programa hará con estas señales "el como se comporten   las SALIDAS”  es decir  como queremos  que se muevan las maquinas.

Algunos micro PLC. Tienen al frente  teclas de programación y una pantalla para visualizar las instrucciones, en ellos no es necesario el uso la computadora para programarlo.

Micro PLC con teclas de programación

CONEXIONES DE ENTRADA

Los micro PLC suelen tener espacio para 8 ENTRADAS

Algunos  PLC. Suelen contar también  con una terminal común a todas las entradas, esta terminal común suele estar  marcada con las siglas “COM”  si es así  en esta terminal se conecta el neutro. 

CONEXIONES DE SALIDA

Los micro PLC suelen tener espacio para 4 SALIDAS

Cada una cerraría o abriría un contacto interno  según las instrucciones del programa.

Conexiones Micro PLC

PLC CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés como “PLC” (Programmable Logic Controller). Es un dispositivo electrónico utilizado para controlar sistemas de manufacturas industrial o simplemente para controlar el abrir o cerrar una puerta.

Controlador Lógico Programable

El PLC es la parte central de control de celdas de fabricación, maquinas herramientas, sistemas de iluminación industrial.

El PLC sustituyo los controles a relevador  de las grandes fábricas, ahorrando millones en costos ya que con él, se facilita  cambiar su programación (reprogramar) , supervisar procesos y diagnosticar fallas. 

Sistema de manufactura automatizado con PLC

Con el PLC, se  puede dar órdenes de parar o arrancar un sistema de manufactura industrial, así como reprogramar el  funcionamiento de las máquinas; y  en la mayoría de los casos sin cambios en el cableado.

Programación de PLC

Con el PLC y una PC (Computadora personal) se permite el dialogo hombre- máquina y se facilita el mantenimiento ya que se pueden visualizar el estado de las variables.

Programación del PLC con computadora

Sistema de bandas con Controlador Lógico Programable

Al PLC  (1) se le dan ordenes de una computadora (3), se conectan por medio de un cable de interfase  (2) estas órdenes se generan en un software específico.

Un Software se refiere a los programas y datos almacenados en una computadora.

A cada PLC se le diseña un software especial para él.

Al PLC llegan y salen alambres (4) que alimentaran con energía eléctrica  los componentes eléctricos (o electrónicos) de acuerdo al programa almacenado en el PLC. 

 La computadora pudiera desconectarse y aun así seguir trabajando el PLC. 

Tablero de control con PLC 

  Los sistemas de manufactura cuentan con varios PLC , con sistemas informáticos que  permiten la comunicación entre ellos.

 

Mesa de control con PLC 

La mesa central del centro de manufactura integrada por computadora en el Centro Mexicano-Francés del Conalep en la Ciudad de Gómez Palacio, Durango. Cuenta con un “PLC” Maestro que permite supervisar el funcionamiento a otros PLC,  ademas facilita  visualizar los procesos por medio de la pantalla  de la computadora.