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 Andrés Morocco Interruptores de Funcionamiento Mecánico Funcionan automáticamente ante algún factor medioambiental ( posición, presión, temperatura, etc.) Detectores Posición (Finales de Carrera) Interruptores de mercurio Andrés Morocco 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 Andrés Morocco 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. Andrés Morocco 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 Andrés Morocco 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
