Preparación para el procedimiento LOTO

La preparación para el procedimiento LOTO, inicia con la capacitación de personal, donde se describan las reglas y técnicas utilizadas, y se identifica la comunicación, la responsabilidad, y la política empresarial.

Preparación para el procedimiento LOTO

Como consecuencia de la evolución de procesos industriales y la modernización de maquinaria, surge la capacitación y el mantenimiento especializado.

Donde las regulaciones toman su importancia y marcan directrices a seguir, incluso trascendiendo fronteras.

Algunas corporaciones estadunidenses y canadienses localizadas en México, aparte de las NOM (Normas Oficiales Mexicanas), incluyen normas de sus países de origen.

Procedimiento de control LOTO

Cada máquina instalada debe contar con un manual de procedimiento de control de energía, que debe incluir.

Descripciones administrativas, y especificaciones técnicas.

De suma importancia la “comunicación y responsabilidad”, deben ser abordadas,  en el manejo de los dispositivos de control y etiquetado.

Candados de bloqueo de nailon

La preparación del LOTO seguro, requiere de actitud proactiva y del involucramiento coordinado.

Una persona proactiva está orientada a la resolución de problemas, de actuar rápido y con estrategia.

La notificación es parte de la comunicación, suele ser un valor empresarial, que ayuda al cumplimiento de metas, objetivos y compromisos.

Guía visual de bloqueo especifico de equipo

Antes del bloqueo y equipo, hay un trabajo especializado, con la finalidad de  garantizar el retorno sano y salvo de los trabajadores.

Realizado gente apasionada por la seguridad e higiene de sus compañeros.

Mantenimiento con procedimiento de seguridad normalizado

El mantenimiento con procedimiento de seguridad normalizado, busca mantener a salvo la integridad física de los trabajadores, regulando las labores de mantenimiento de instalaciones industriales.

Mantenimiento con procedimiento de seguridad normalizado

El Instituto Nacional Estadunidense de Estándares “ANSI”, publico en 1982 su primera guía sobre la práctica de bloqueo y etiquetado.

En 1989, en los Estados Unidos de América, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA), la convierte en la regulación 1910.147 “el control de la energía peligrosa” (lockout/tagout).

 En 1994 fue publicada la Norma Oficial Mexicana, NOM-004-STPS-1993, “Los sistemas de protección y los dispositivos de seguridad en la maquinaria, equipos y accesorios en los sistemas de trabajo”.

Bloque de interruptor principal

El control de la energía peligrosa, es primordial importancia en las regulaciones.

Al trabajar con maquinaria automatizadas, debemos asegurarnos que el corte de su alimentación sea efectivo, y que nadie pueda volver alimentarla mientras estamos trabajando.

Técnicamente llamamos “bloqueo”, cuando mantenemos abierto el interruptor de alimentación eléctrica y asegurado con un candado, que evite pueda ser cerrarlo. 

Acumulador de energía

Se debe verificar que efectivamente, hay un corte de energía, además puede existir energía acumulada por dispositivos de las máquinas, tales como acumuladores de presión hidráulica, que al mover alguna válvula pueden originar movimientos.

Posiciones de mecanismos, capacitores eléctricos, fuentes de aire a presión entre otras acumulan energía.

Bloqueo y etiquetado

Las regulaciones van más allá del bloqueo de la energía, se debe señalar por escrito, el motivo y al responsable del bloqueo.

A esta consigna la llamamos técnicamente etiquetado.

El bloque y etiquetado es solo la primera parte de un procedimiento de mantenimiento especifico,  recibe el nombre de  LOTO del acrónimo inglés  (lockout/tagout), y popularmente fue adoptado en el norte de México como tal, producto de la gran actividad con la industria manufacturera estadunidense.

Procedimientos de bloqueo y etiquetado

Para realizar un LOTO seguro las regulaciones recomiendan los siguientes 8 pasos.  

1.  Prepárese para el cierre

2.   Notificar a todos los empleados afectados de las actividades y equipos involucrados

3.   Apague el equipo

4.   Aísle el equipo de la fuente de energía peligrosa

5.   Disipar la energía residual

6.   Aplicar dispositivos de bloqueo o etiquetado aplicables

7.   Verificar que el equipo esté correctamente aislado

8. Volver a poner el equipo en línea

Secuensor

 Un secuensor es un dispositivo de control, formado por módulos alineados que trabajan por paso, y se empleaba para almacenar un programa de un automatismo secuencial.

Secuensor

En un secuensor se registra un corrimiento de secuencia de eventos, y fue estructurado para un GRAFCET.

 El GRAFCET es un modelo de representación gráfica, del comportamiento de un automatismo, predefinido por la condición de sus entradas y sus acciones de salida.

 Grafcet

Va de cuento.

En los años 80´s, del siglo pasado, el Centro Mexicano Francés del Conalep de la ciudad de Gómez Palacio, fue uno de los pocos lugares en México, donde se estudiaba los automatismos industriales.

Loa ciclos secuenciales, con cilindros neumáticos o con cilindros hidráulicos, realizadas por los alumnos de los ingenieros Francisco García y Carlos Pérez, fueron de las más espectaculares, en ellas utilizaban células lógicas, memorias y secuensores.

Diagrama del secuensor en etapa 2

En un secuensor se registra una secuencia, que se realiza paso a paso, por módulos yuxtapuestos.

 En cada módulo se genera una acción (S), ordenada por la señal de control (R).

Módulo de secuensor neumático

En su interior hay una combinación de 3 funciones lógicas, una memoria, una compuerta “Y”, que permite la transición de un módulo a otro, y una compuerta “O”, que asegura el borrado del módulo anterior.

Actividad de cada módulo del secuensor activo

En el Conalep de Gómez Palacio, se utilizaba tecnología y técnicas de primer mundo, gracias a un convenio de cooperación, que incluía equipos y asesores franceses.

Los secuensores neumáticos, son un ejemplo del ingenio humano, con piezas mecánicas fabricaron las complejas funciones lógicas.

La compañía francesa Telemecanique, tenía su versión de un "secuensor eléctrico", en base a módulos, con un relevador biestable y conexiones internas de sus contactos.

Módulo de secuensor Telemecanique

Los secuensores neumáticos, aunque hoy casi desaparecidos, son una oportunidad de ver como en el pasado, el ingenio humano, utilizando piezas mecánicas, fue capaces de realizar complicadas funciones lógicas.

Las técnicas  de diseño de un automatismo, son vigentes, pero la  tecnología de la electrónica de estado sólido, sustituyo con ventajas a los componentes del área de control.

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La función memoria

 La función memoria, se realiza con algunos dispositivos, utilizados en los automatismos secuenciales, para “discernir” entre acciones desarrolladas, que se presentan como estados con entradas iguales, pero con salidas diferentes.

La función memoria

Es muy probable que hayamos realizado circuitos, sin analizar que tienen la función memoria.

La válvula distribuidora hace la función memoria

La razón hay dos formas de realizar un circuito.

 .- La intuitiva en base a la experiencia.

.- La sistemática  el base a métodos de simplificación.

La segunda opción, se da en el estudio de los automatismos, llamamos automatismos a un conjunto de técnicas y tecnologías, para obtener el mejor circuito lógico, para que realice una tarea con una secuencia lógica prestablecida.

Va de cuento.

A principios de los años 80´s, el Centro Mexicano Francés del Conalep de la ciudad de Gómez Palacio, fue uno de los pocos lugares en México, donde se estudiaba los automatismos industriales.

En sus talleres se estudiaban los automatismos, y se realizaban ciclos neumáticos, hidráulicos y electromecánicos, utilizando “células lógicas”, bloques de memoria, y módulos secuenciadores.

Circuito de arranque y paro

En los circuitos eléctricos de control con relevadores, algunos de sus contactos, suelen hacer la función de memoria.

En el circuito clásico de arranque y paro, el estado 1 y el 3, encerrados con círculos en la “tabla de verdad”, tienen las mismas condiciones de entrada, pero la salida es diferente.

El contacto “A” en paralelo con el botón pulsador de arranque “b” , hace la función memoria.

Es como si al cerrarse el contacto en paralelo con el botón de arranque “a”, nos recordara que la bobina “ya se energizo”.

Relevador de automatización industrial

El relevador hace la función de una memoria monoestable, el contacto permanecerá cerrado mientras la bobina este energizada, si se perdiera la alimentación, la función memoria desaparece.

Relevador biestable

Las memorias biestables, conservan el estado anterior, ejemplo de ellas es "el relevador biestable", tienen 2 bobinas, una bobina para cerrar un contacto, una vez que se desenergiza, el contacto se mantiene cerrado, gracias a un mecanismo de enclavamiento, una segunda bobina quita el enclavamiento cuando es energizada.

Función de memoria biestable con relevador electromagnético

La segunda bobina elimina el enclavamiento, con una memoria biestable, se conserva el estado aun cuando se perdiera su alimentación.

Los secuensores

El secuenciador es un método de automatización por etapas, con módulos unidos.

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Electrónica digital

La electrónica digital, es una especialidad, que estudia señales en formatos numéricos, que procesan los equipos utilizados en la automatización.  

Electrónica digital

Los circuitos digitales manejan información en forma binaria “0” y ”1”.

Las maquinas automatizadas se diseñan con circuitos digitales, donde es más común nombrarlos como circuitos lógicos, en ellos, se analizan los estados de la máquina, con ceros y unos.

Los primeros automatismos industriales, utilizaron relevadores electromagnéticos, y fueron remplazados primero por transistores, y poco después por compuertas lógicas, en formato de circuitos integrados, “los microchips”.

Robert Norton Noyce

Va de cuento.

En los años 50´s del siglo pasado, 8 ingenieros abandonaron, el equipo de William Shockley premio nobel y coinventor del transistor.

Uno de ellos fue Robert Norton Noyce, fue un Ingeniero y empresario, que, en 1957, fue cofundador de Fairchild Semiconductor, donde presento métodos para la producción en masa, de transistores de silicio.

Practicas con C.I. con compuertas Lógicas 

Robert Norton Noyce, junto a Jack Kilby son considerados inventores del circuito integrado (microchip).

Dicen que, Noyce presento su patente después y que conocía el trabajo de Kilby, pero su proceso de fabricación fue más práctico.

En 1968 junto a Gordon Moore fundo Integrated Electronics Corporation, “Intel”, es considerado el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, en 1971 Intel anuncia el primer microprocesador comercial, marcando la era de las computadoras.

La automatización Industrial en los 70,s

En 1976 la Escuela de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, EIME de Universidad Autónoma de Coahuila de Monclova, incluye asignaturas de electrónica. 

Como respuesta a la tecnología, incluida en los modernos equipos, presentes en la industria, particularmente en el Alto Horno #5 de AHMSA.

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Circuitos discretos y circuitos integrados con transistores

 Los circuitos discretos y circuitos integrados con transistores, fueron las bases de la información y la inteligencia artificial actual.

Circuitos discretos y circuitos integrados con transistores

A finales de los 70´s del siglo pasado, las universidades de México, incorporaron a su estudio la electrónica, la razón; llegaron al país maquinas modernas con controles electrónicos.

Por lo que en sus aulas, se estudiaban el diseño de circuitos con transistores, y el diseño de circuitos integrados.

Va de cuento.

En 1958 Jack Kilby de “Texas Instrument” creó un prototipo de CI y los comercializo.

Los Circuitos Integrados construidos con la tecnología “transistor-transistor logic” TTL, marcaron un avance sorprendente, y fueron llamados de manera coloquial, “microchips”.

El transistor incorporado en circuitos integrados

La electrónica tomaba relevancia.

El transistor, el diodo, el capacitor y la resistencia son componentes electrónicos denominados discretos, ya que tienen límites conocidos, definibles, y son fáciles de identificar por un electrónico.

Los circuitos discretos son hechos con componentes electrónicos identificables, los circuitos hechos bajo el principio de integración, sus componentes electrónicos que no son identificados, y reciben el nombre de circuitos integrados “C.I.”.

Maquinas modernas de los años 70´s

Las modernas maquinas de los años 70´s, traían al mismo tiempo, tecnologías de relevadores, circuitos discretos y circuitos integrados.

Si no se estudiaban en las universidades, los ingenieros mecánicos electricistas, estarían limitados en la intervención de dichas máquinas.

Tecnologías de control industrial

En los CI TTL, se utiliza el transistor como conmutador, en arreglos de compuertas lógicas, una pequeña pieza de plástico con circuitos que trabajan con solo 5 voltios.

Con circuitos integrados, se crearon nuevos dispositivos como los controladores lógicos programables, que, empezado a desplazar, a los circuitos con relevadores de control y a las tarjetas de control con circuitos discretos.

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Jack St. Clair Kilby, fue galardonado  en el año 2000, con el premio Nobel de física junto a Robert Norton Noyce  apodado "el alcalde de Silicon Valley" , y confundador de Intel.

Robert Norton Nayce ideó metodos practicos para crear microprocesadores.

Circuitos de conmutación

 Los circuitos de conmutación están compuestos por una serie de interruptores, que representan variables de entrada, sus estados dan condiciones a variables de salida.

Circuitos de conmutación

Un conmutador es cualquier dispositivo eléctrico o electrónico que nos permite modificar el camino que siguen los electrones en un circuito, la manera más simple de un conmutador es el “interruptor”.

Hubo décadas (60´s y 70´s) del siglo pasado, en que el transistor, jugo un papel preponderante en la comunicación “la radio”, pero no fue el protagonista principal en los circuitos de control industrial, el rey fue el relé.

La razón la electrónica de potencia y los circuitos integrados no se incorporaban todavía de forma práctica.

El Bit de información

Va de cuento.

En 1854, un matemático británico llamado George Boole, publicó el libro “Investigación sobre las leyes del pensamiento”, el libro trataba sobre la lógica simbólica y su álgebra.

Retomando el trabajo del álgebra de Boole, Claude Elwood Shannon, a sus 21 años, estableció las bases del diseño de circuitos lógicos en los Estados Unidos de Norteamérica.

Circuitos con relevadores

En 1948 publicó junto con Weaver, la primera versión de la teoría matemática de la comunicación en el “Bell System Technical Journal”,

Con 32 años Shannon creo la teoría de la información, desarrollo algunas de los primeros circuitos de inteligencia artificial, su trabajo de maestría “A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits” es considerado de gran importancia en la historia de la automatización.

Su motivación fue resolver problemas de telefonía, la sustitución humana en la complejidad de las redes de comunicación.

Relés para automatización franceses

Al igual que EE.UU. en otras partes del mundo, el análisis de los circuitos y su simplificación, sentaron las bases de nuevas especialidades.

En la década de los 80´s del siglo pasado, llegaron desde Francia a México, maquinas automatizadas “de trasferencia”, para la fábricación de motores Renault, a la ciudad de Gómez Palacio, Durango.

Centro Mexicano Francés del Conalep

Los “Transfer”, contaban con autómatas programables y a la par tableros de control con centenares de relevadores de diversos tipos, de llamada lógica del cableado, ya iban de salida como protagonistas principales, de los circuitos eléctricos automatizados.

El Centro Mexicano Francés del Conalep, tenía maquinas semiautomáticas, de Control Numérico por Computadora “CNC”, y más tarde una unidad de trasferencia, donada por la empresa Renault.

Época de transición de tecnología 

En los talleres del CMF del Conalep, se realizaban prácticas de circuitos automáticos “automatismos”, eléctricos, neumáticos e hidráulicos, utilizado relevadores de control, monoestables, biestables y módulos secuenciales.

 Era la época de transición de tecnología, la electrónica de control, la automatización industrial, y las tecnologías de la información y la comunicación, tomarían un nuevo impulso y su papel protagónico actual. 

Colorín Colorado

Claude Elwood Shannon es considerado el padre de la teoría moderna de la información, sus aportaciones son muy apreciadas en EE.UU. recibió innumerables premios (1939 el Alfred Nobel), hay estatuas de Shanoon , en la Universidad de Michigan (MIT), en la Universidad de California, en los laboratorios Bell, además  una criptomoneda lleva su nombre.

Esta serie continuara.

Señalización de presencia de tensión peligrosa en aparatos de medición

 La señalización de presencia de tensión peligrosa en aparatos de medición, se señala con un símbolo normalizado, advirtiéndonos que se ha superado, el nivel de voltaje seguro.

Señalización de presencia de tensión peligrosa en aparatos de medición

Las normas señalan. “Niveles de voltaje seguros” y su señalización,  con la finalidad de evitar descargas eléctricas que comprometan la vida de las personas.

La advertencia de riesgo de tensión eléctrica, es indicada en algunos aparatos de medición, y nunca debemos de pasarlas por alto, valorando las enseñanzas de nuestros maestros y nuestra propia vida.

Poniendo en práctica, el equipo de seguridad y los procedimientos correctos adquiridos, pueden hacer la diferencia, no olvidemos el famoso refrán mexicano “al mejor cazador se le va la liebre”.

Señalización luminosa de tensión peligrosa en aparato de medición

Se considera letales para el ser humano, voltajes superiores a 30 Vrms o 42,2 voltios de pico, en corriente alterna o 60 Vcc en corriente continua.

El símbolo normalizado, nos señala que, “existe tensión peligrosa”, aparece en la pantalla de algunos instrumentos de medición, incluso también  puede presentarse, con una señalización led de color rojo.

Y se hace presente de forma automatica cuando se realiza la medición de voltaje,  y exista con una tensión ±30 V o mayor,  cumpliriendo  con las regulaciones.

Pinza amperimétrica en la medición de tensión CA sin contacto

 La pinza ampermétrica en la medición de tensión CA sin contacto, emplea tecnología de vanguardia, reducen situaciones peligrosas y tiempos de medicion.

Pinza amperimétrica en la medición de tensión CA sin contacto

Algunos multímetros con pinza aperimétrica, como el 377 FC y 378 FC de FLUKE, tienen características y capacidades, que resultan asombrosas.

Una de ellas es emplear la pinza para obtener de forma segura y rápida, la medición de tensión, al mismo tiempo que la tradicional medida de corriente.

Pinza amperimétrica con tecnología FieldSense

Con la tecnología moderna FieldSense™ de Fluke, solo requiere conectar el cable de prueba negro (común del aparato de medición) a un punto de tierra eléctrica,  seleccionar con la  perilla FieldSense, y colocar la mordaza alrededor de un conductor activo, obteniendo en su pantalla, los valores de tensión y corriente al mismo tiempo.

Terminal común a tierra

La medición de tensión sin contacto “NCV” (non-contact voltaje), se da gracias a la tecnología FieldSense™ de Fluke , esta tecnología detecta  el campo eléctrico y el campo magnético, utilizando en su mordaza detección capacitiva y detección por efecto Hall.

Forma segura NCV de probar el voltaje 

La tecnología “FieldSense “, elimina el contacto de la terminal de prueba con un conductor activo, eliminando dos posibilidades de accidentes, primero una descarga eléctrica, y segundo que se produzca un arco eléctrico de metal con metal, ya que la pinza amperimetrica está aislada.