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Clase 1 Sensorica y Actorica 2015 Int Automatismo

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PEP IACP 2015-1
Sensórica y Actórica
Presentado por:
Ing. Andrés Morocco Apfata
amorocco@tecsup.edu.pe
TECSUP
Abril, 2015
Objetivos del Curso
• Reconocer, identificar y seleccionar dispositivos que se utilizan
en la automatización industrial.
• Describir el principio de construcción y funcionamiento de los
sensores y actuadores discretos.
• Utilizar sensores y actuadores discretos en la automatización de
procesos industriales.
• Simular sistemas de detección y actuación para la
automatización de procesos industriales.
Andrés Morocco
Sobre el Curso
Duración del curso: 28 horas
Sistema de calificación: K1
Promedio Final= 40% Ex.+ 60% Lab.
Ex= Examen escrito Final
Lab= Laboratorios
Nota aprobatoria mínima: 12
Asistencia mínima del 70%
Andrés Morocco
Contenido
Duración
PEPP IACP
Sensórica y Actórica
28 horas
Instrumentación Industrial
42 horas
Automatización con PLC
49 horas
PROYECTO I
14 horas
Estrategias de Control Automático
42 horas
Control de Procesos con PLC
49 horas
Supervisión de Procesos Industriales
49 horas
Redes y Protocolos de Comunicación Industrial
49 horas
PROYECTO II
14 horas
4
Andrés Morocco Apfata
Introducción a la Instrumentación
Industrial Moderna
Andrés Morocco
Procesos Industriales
Los procesos industriales son variados y complejos
-Industria Petrolera
-Industria Alimentos
-Centrales de Energía
-Industria Papelera
-Industria Textil
-Industria Minera
Andrés Morocco
DEFINICIONES
PROCESO:
Es un fenómeno de transformación, generado por un conjunto de
sistemas que ejecutan acciones u operaciones sucesivas sobre una
materia prima. Este fenómeno de transformación está caracterizado
por un cambio gradual de la materia prima, dando como resultado un
producto final de características químicas, físicas y/o mecánicas
bien definidas.
SISTEMA:
Es un conjunto de elementos o equipos, relacionados entre sí con el
fin de lograr un objetivo final. Por lo general todo sistema forma parte
de un sistema mayor, al cual provee un tipo de funcionalidad. A este
sistema le podemos denominar “planta física”
Andrés Morocco
ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN
Andrés Morocco
EL AUTOMATISMO
Andrés Morocco
EL AUTOMATISMO
Conjunto de circuitos que permiten controlar una máquina o un
conjunto de ellas de forma automática para que realicen un ciclo
o proceso determinado.
Los automatismos se usan con objeto de aportar soluciones a
diversos problemas de naturaleza técnica, económica o humana:
Eliminan tareas humanas peligrosas, indeseables o repetitivas,
haciendo que las ejecuten las máquinas.
Mejoran la productividad adaptando la máquina a los criterios de
producción, rendimiento o calidad.
Gobiernan una producción variable, facilitando el cambio de una
producción a otra.
Aumentan la seguridad, vigilando y controlando instalaciones.
Andrés Morocco
La automatización, estos pueden ser de dos tipos:
automatización en base a la lógica cableada.
automatización en base a la lógica programada.
Andrés Morocco
LOGICA CABLEADA
La lógica cableada es una técnica de realización de equipos de
automatismo en la que el tratamiento de datos se efectúa por medio
de contactores auxiliares o relés de automatismo.
El funcionamiento de los equipos de lógica cableada se define
mediante el esquema de cableado.
Andrés Morocco
En todo sistema con lógica cableada se distinguen dos
partes principales:
El circuito de FUERZA:
Es decir, los que gobiernan y protegen directamente a las
máquinas o receptores.
El circuito de MANDO:
Constituidos por el conjunto de la aparamenta del automatismo.
Aparamenta eléctrica es el conjunto de aparatos de maniobra, de
regulación y control, de medida, incluidos los accesorios de las
canalizaciones eléctricas, utilizados en las instalaciones eléctricas,
cualquiera que sea su tensión.
Andrés Morocco
Andrés Morocco
Dispositivos de Automatización Industrial
Interruptores de
Funcionamiento Mecánico
Interruptores
de Funcionamiento Manual
Detectores Posición
(Finales de Carrera)
Interruptores de mercurio
Pulsadores
Int. Palanca
Elementos de
protección
Conmutadores
Andrés Morocco
Interruptores
de Funcionamiento Manual
Pulsadores
Interruptores
Conmutadores
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Interruptores de
Funcionamiento Mecánico
Funcionan automáticamente ante algún
factor medioambiental ( posición,
presión, temperatura, etc.)
Detectores Posición
(Finales de Carrera)
Interruptores
de mercurio
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Contra Cortocircuito
Contra Sobrecargas
Fusibles rápidos
Int. Automáticos de corte electromagnético
Fusibles lentos
Int. Automáticos de corte térmico
Combinación
Fusibles: protegen ante cortocircuitos (c.c) y sobrecargas de larga duración.
Fusible + Relé Térmico: protege contra c.c. y sobrecargas.
Interruptores automáticos termomagnéticos: la parte térmica actúa ante sobrecargas y
la parte magnética protege contra c.c.
Andrés Morocco
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INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS
El interruptor termomagnético, llave térmica o breaker es un
aparato utilizado para la protección de los circuitos eléctricos contra
cortocircuitos y sobrecargas.
Poseen tres sistemas de desconexión: manual, magnético y térmico.
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El Contactor
Es un elemento de accionamiento
electromagnético con una posición de
reposo. Su misión es la de establecer la
corriente de alimentación de un dispositivo
eléctrico (típicamente un motor) al ser
accionado. Esto se consigue aplicando
tensión a la bobina del contactor.
Cuando la bobina deja de ser excitada, sus
contactos volverá a su estado de reposo
dejando de alimentar la instalación o motor
al que estaba conectado. En definitiva, el
contactor permite, al ser activado, o impide,
al ser desactivado, el paso de corriente en
una parte del circuito de potencia.
Andrés Morocco
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Relé Auxiliar
El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona igual que el
contactor, pero sólo está conectado al circuito de mando. Se hace necesario
por la complejidad de la lógica del control.
Los relés accionan pequeñas potencias, mientras que los contactores
accionan grandes potencias.
Los relés accionan contactores, electroválvulas, etc, es decir separan la parte
de mando de la parte de potencia.
Características típicas:
Relés:
Tensiones de mando: DC: 6,12,24,48,110V, AC: 12 a 220V. Potencia de mando : 0.25 a 5 W.
Contactores:
Tensiones de mando: DC: 24,48,110,220V, AC: 24 a 380V. Potencia de mando : 5 a 1000 W.
Andrés Morocco
Simbología y normalización
Cuando diseñamos un automatismo, lo primero es realizar el esquema de
conexiones de dicho automatismo.
Generalmente, se suele diferenciar en dos esquemas, uno para el circuito de
fuerza o potencia y otro para el circuito de maniobra o mando.
Los esquemas se han de realizar mediante símbolos normalizados, para que
pueda ser interpretado y sea montado el circuito de automatismo.
La norma IEC 1082-1 define y fomenta los símbolos gráficos y las reglas
numéricas o alfanuméricas que deben utilizarse para identificar los aparatos,
diseñar los esquemas y realizar los equipos eléctricos.
Andrés Morocco
Identificación de aparatos
Andrés Morocco
Letras que pertenecen a la primera parte
A: partes de grupos constructivos
B: convertidores de magnitudes no eléctricas a
magnitudes eléctricas.
C: condensadores
D: dispositivos de retardo, de memoria
E: diversos
F: dispositivos de protección
G: generadores
H: equipos de señalización
K: relés, contactores
Andrés Morocco
L: inductividad
M: motores
N: amplificadores reguladores
P: instrumentos de medición equipos de prueba
Q: aparatos de maniobras para altas intensidades
R: resistencias
S: interruptores, selectores
T: transformadores
U: moduladores
V: válvulas semiconductores
W: vías de conducción guías de onda
X: bornes clavijas enchufes
Y: equipos eléctricos accionados mecánicamente
Z: equipos de compensación, filtros
Andrés Morocco
Letras que pertenecen a la segunda parte
A: función auxiliar
B: sentido de movimiento
C: contar
D: diferenciar
E: función conexión
F : protección
G: prueba ensayo
H: señalizacion
Andrés Morocco
J: integración
K: servicio sensorial
L: denominación del conductor
M: función principal
N: medida
P: proporcional
Q: estado
R: reposición bloqueo
S: memorizar
T: medida de tiempo, retardar, temporizar
V: velocidad
W: sumar
X: multiplicar
Y: analogica
Z: digital
Andrés Morocco
Simbología de automatismos
Andrés Morocco
Simbología de automatismos
Andrés Morocco
Simbología de automatismos
Andrés Morocco
Simbología de automatismos
Andrés Morocco
Andrés Morocco
http://isa.uniovi.es/docencia/ra_marina/cuatrim2/Temas/estandarizacion.pdf
http://ntic.educacion.es/w3/recursos/fp/cacel/CACEL1/menu_1.htm
http://frioycalor.info/Seccion_CADe_SIMU.html
Andrés Morocco
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