Sensor de proximidad

Un sensor de proximidad,  Es un interruptor de estado solido que detecta la presencia o ausencia  de un objeto sin necesidad de contacto físico.

Lo hace por medio de detección electrónica de la variación de un campo, de modo que detecta la presencia o ausencia de casi cualquier  sólido ó liquido.

Puede ser utilizado en aéreas de de alta vibración, locales húmedos y en aplicaciones de muy  alta velocidad de interrupción.

Los sensores de proximidad, puede detectar objetos muy pequeños (componentes electrónicos) o muy grandes, como carrocerías de automóviles.

Los dos sensores básicos de proximidad  son.

o   Sensor de proximidad inductivo ( inductive  proximity sensor)

o   Sensor de proximidad capacitivo (capacitive proximity sensor)

Los sensores inductivos detectan objetos metálicos

Los sensores capacitivos detectan virtualmente cualquier material (papel, cartulina, plástico, etc.). También son adecuados para la detección de objetos metálicos o líquidos. 

Sensor de proximidad

Los sensores de proximidad  inductivos operan con el principio de corrientes de Foucault  (ECKO) (Eddy Current Killed Oscillator).

Sensor de proximidad inductivo

Los sensores de proximidad  capacitivos, detectan el cambio de un campo capacitivo cuando un objeto entra dentro de este campo.

Sensor de proximidad  capacitivo

Diagrama eléctrico de sensor de proximidad

Un sensor de proximidad a 2 hilos, se conectan como un apagador (interruptor sencillo)  en serie con la carga, es importante verificar el tipo  corriente (corriente alterna o corriente directa ) y la magnitud del voltaje al que se va a conectar.

Los diagramas siguientes aplican para sensores de proximidad inductivos o capacitivos.

Diagrama de conexión de  un sensor de proximidad a 2 hilos

Diagrama de conexiones de sensor a 2 hilos de corriente directa

Diagrama de conexiones de sensor a 2 hilos de corriente alterna

Diagramas de conexiones de sensores polarizados

Diagrama de conexión para  de un  Sensor polarizado  de 4 hilos

Tabla de verdad

Una tabla de verdad es una tabla ordenada de valores lógicos de señales de entrada y salida, y  representa los valores verdaderos que toman  la(s)  entrada(s) y salida(s) en  un circuito lógico.

Un estado lógico se representa con valor binario un “0” o un “1”,

Asumiendo que las variables  de ENTRADA O SALIDA, nada mas  pueden tomar uno de estos  dos  estados. 

Variable de entrada y variable de salida

 Una señal de salida, en nuestro ejemplo una lámpara, tiene un valor de CERO cuando esta apagada  o un valor de UNO  cuando esta prendida, no existen ningún otro valor.

Una señal de entrada,  puede ser cualquier tipo de interruptor (pulsador de limite etc.)  toma un valor de “1” lógico cuando están  accionadas manual o mecánicamente. O un valor de “0” lógico cuando se presenta lo contrario.

Si tenemos una sola variable de entrada, tenemos solo 2 estados.

CERO (no accionada) y UNO (accionada).

Tabla de verdad de un pulsador normalmente abierto

Tabla de verdad de un pulsador normalmente cerrado

Si tenemos dos variables, tendremos 4 estados.

Las entradas guardan  un orden, el  00 (cero binario); el  01(uno binario);el  10(dos binario);  y el  11 (tres binario).

Representación de entradas en  tabla de verdad

La función "Y" con dos variables, se puede formar con dos interruptores en serie normalmente abiertos, a continuación se presenta su tabla de verdad.

Estados 0 y 1 de la función "Y"

Estados 2 y 3 de la función "Y"

Función lógica “0” neumática

La función lógica “O” (OR  en inglés) neumática proporciona una salida  (output S=1) de aire, si hay una entrada en “a” O  una entrada en “b” O  en ambas entradas  (input a=1 ó  input b= 1; o (a=1 y b=1) ) hay aire.

La industria neumática  fabrica bloques llamadas compuertas lógicas  “O” 

Compuerta lógica “O"  neumática y símbolo

La compuerta neumática “O” tiene componentes mecánicos ensamblados, y cubiertos en un bloque plástico, con el símbolo impreso que facilita la identificación de las entradas y salida

La compuerta lógica “O”  tiene un circuito eléctrico equivalente.  Como se ve en la figura siguiente.

“Se tiene que presionar a ó b, o ambos para que encienda la lámpara”

Función lógica  “O”

La figura anterior muestra,

.- el circuito eléctrico equivalente,

.-la tabla de verdad,

.-la ecuación lógica booleana,

.-el símbolo europeo y

.-el símbolo americano 

Compuerta, componentes y símbolo de la función “O”

Función lógica “Y” neumática

La función lógica “Y” (AND  en inglés) neumática proporciona una salida "S"  (output S=1) de aire, solo  si hay una entrada en “a” Y una entrada en “b” (input a=1 Y input b= 1) también de aire.

La industria neumática  fabrica bloques llamadas compuertas lógicas  “Y” (AND)

Compuerta lógica “Y"  neumática y su símbolo

La compuerta neumática “Y” tiene componentes mecánicos ensamblados, y cubiertos en un bloque plástico, con el símbolo impreso que facilita la identificación de las entradas y salida

La compuerta lógica “Y”  tiene un circuito eléctrico equivalente. En la figura siguiente,

 “Se tiene que presionar a Y b para que encienda la lámpara”

Función lógica  Y

La figura anterior muestra,

.- el circuito eléctrico equivalente,

.-la ecuación lógica booleana,

.- la tabla de verdad,

.-el símbolo europeo y

.-el símbolo americano

También existe un símbolo de la función neumática, el cual no debemos confundir con el símbolo lógico .

Compuerta, componentes y símbolo de la función “Y”

  

Función lógica NO neumática

La función NO (NOT en inglés), es conocida como función inversa, YA QUE EL VALOR LÓGICO DE SALIDA ES CONTRARIO AL DE  EL VALOR LÓGICO DE ENTRADA.

Función lógica  NO

La figura anterior muestra, el circuito eléctrico equivalente, la tabla de verdad, la ecuación lógica booleana, el símbolo europeo (IEC) y el símbolo americano (ANSI) de una función  NO

La función NO es también llamada función  contraria, inversa y negación.

La función lógica “NO”  neumática proporciona una señal a la salida   (output S=1) de aire, si  NO HAY una  señal de entrada  (input a=0) de aire. 

Circuito Neumático NOT

La industria fabrica bloques de compuertas lógicas “NO” (bloques lógicos),  con la finalidad de poder realizar circuitos lógicos completamente con energía neumática, sobre todo en lugares donde existen  riesgos de atmósferas explosivas, evitando así los riesgos de arcos por conmutación de los circuitos eléctricos. 

Bloque NO  inhibidor y NO inhibidor con amplificación 

Bloque lógico NOT neumático

En un bloque lógico NOT (inhibit) cumple la función NO, Inhibir es dejar de actuar y esto sucede en el primer estado de la siguiente figura  siguiente. Solo no se cumple en el primer estado cuando no hay presión deja de actuar  y no se cumple “a” CONTRARIO  que “S”,  en la practica nos informa que no hay señal de aire.

Tabla de verdad de Not inhibit

Función lógica SI neumática

La función lógica “SI” neumática   proporciona una salida  (output S=1) de aire, solo  SI hay una entrada (input a=1) también de aire.

Símbolo de  función  “SI”  

La figura anterior muestra, el circuito eléctrico equivalente, la tabla de verdad, la ecuación lógica booleana, el símbolo europeo (IEC) y el símbolo americano (ANSI)  de una función  "SI"

La industria fabrica bloques lógicos de estas compuertas,  con la finalidad de poder realizar circuitos lógicos completamente con energía neumática en lugares con atmósferas explosivas, evitando los riesgos de arcos por conmutación de los circuitos eléctricos. 

Bloque lógico  neumático SI

El símbolo del bloque lógico neumático se ve como si tuviera dos entradas “a” y “P”, "P" es la presión de aire que en funcionamiento siempre debe estar presente, como la señal “a “permite que la presión “P” sea la señal a  la salida “S” se dice que la señal es re-generada (YES  regenerated).

 Tabla de verdad  de Compuerta lógica SI

Cuando la salida es de mayor magnitud que la señal de entrada, el símbolo puede complementarse con el triangulo que significa amplificador.

 Funciones lógicas neumáticas SI, SI regenerada, SI amplificada,Si amplificada con control manual

La tabla de verdad nos da por sus valores lógicos,  que  S = a  es  decir es una  función igualdad lógica.

Cuando se utilizada como una forma de  relevador neumático.  Es decir con una señal pequeña de entrada, tener una salida de magnitud grande, su símbolo  puede incluir el símbolo  igual

Función igualdad (SI)  como relevador neumático

Control neumático a dos manos

Un control  neumático a dos manos utiliza un dispositivo que se colocan fuera de la zona de peligro, de manera que cuando se ordene que  funcione  la máquina el operador este protegido.

Operación a dos manos

Se asegura así, que en el funcionamiento  de la máquina, el operario debe estar en un punto determinado  manipulando simultáneamente  con ambas manos.

El control se  compone de 2 partes

1.- dos botones pulsadores y

2.- un relevador neumático

 Relevador neumático para control a 2 manos

Relevador neumático para control a 2 manos

Este dispositivo tiene el funcionamiento de una compuerta “Y”

Para que exista una señal de salida en 3, se requiere la presencia de la señal de entada  1 y  la señal de entrada 2.

Circuito neumático de un control a 2 manos

Este sistema se emplea para cumplir con las regulaciones  de seguridad de máquinas.

Se fabrican  módulos  de control a dos manos  con esta finalidad.

Módulo  neumático de control a 2 manos

Selector eléctrico rotativo

Un selector eléctrico rotativo tiene la función de abrir o cerrar contactos de acuerdo a una posición seleccionada de manera manual.

En cuanto al estado que guardan los contactos es necesario contar o elaborar una tabla de cada posición ya que pueden existir infinidad de combinaciones.  es recomendable verificar si efectivamente se cumple con las funciones de la tabla proporcionada.

Selector eléctrico tipo manecilla palanca

Los tipos de operadores de los selectores son:

1.     Manecilla con palanca,

2.     Manecilla simétrica, y 

3.     selector con llave

Tipos de operadores de selector eléctrico

Los selectores se venden con manecillas  de color, negros, rojos, verdes, amarillos y azules.

Selectores de 2 posiciones a 45°

En los selectores de dos posiciones, se cambian de posición girando la palanca o la llave en el sentido de las manecillas del reloj 45°.

Selector tipo llave de 2 y 3 posiciones

Los selectores tipo llave, aseguran que el selector no puede ser operado si no se utiliza   la llave correcta, de esta manera hay control sobre su operación.

Existen   selectores rotativos de 2, 3, 4 y 5 posiciones y pueden contar con retorno automático.

Algunas posiciones de selectores eléctricos rotativos 

Botones Pulsadores de circuitos neumáticos

Los botones pulsadores neumáticos  trabajan de manera similar a los botones pulsadores eléctricos. La diferencia es que en lugar de bloque de contacto eléctricos, su bloque es una válvula neumática 3/2 NC o NA.

Botón pulsador neumático

En algunos casos los operadores son idénticos tanto para circuitos eléctricos como neumáticos. 

Válvulas neumáticas 3/2 con tornillo de fijación al adaptador

Los operadores pueden ser,

1.- Pulsador rasante de impulso 

2.- Pulsador cabeza de hongo (“seta”)

3.- Pulsador cabeza de hongo (“seta”) pulsar girar

Símbolos de operadores para botones pulsadores