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1Informe de Laboratorio 6Granda Danilo, Len Danilo, Onofa
Noem
Departamento de Elctrica y Electrnica, Universidad de las
Fuerzas Armadas ESPE
ResumenIn this article is presented the automation
system,through electropneumatic, in which it has basic electrical
ele-ments for the process described by two actuators (single
actingcylinders)fulfill with the proposed the phase diagram.
Index terms Electrovlvula, contactos, rels, pulsador, fin
decarrera.
I. INTRODUCCIN
En el presente trabajo se ilustra la utilizacin de lgicade
contactos, para activar y desactivar electrovlvulas,que permiten a
su vez activar o desactivar dos actuadores, quepara este caso son
dos cilindros de simple efecto. Para esto sedebe cumplir un
diagrama de fase propuesto, el cual describeel funcionamiento que
deben tener ambos actuadores.
A. Objetivo General
Disear e implementar un circuito electroneumtico enel cual
mediate lgica de contactos se pueda controlar laactivacin y
desactivacin de dos actuadores.
B. Objetivos Especficos
Disear un circuito mediante lgica de contactos quedependiendo de
las condiciones de un pulsador y dedos fines de carrera
electromecnicos, permitan activaro desactivar los cilindros de
simple efecto.Optimizar el circuito electroneumtico de tal manera
quecumpla el diagrama de fase propuesto.Comprobar el funcionamiento
de los diferentes compo-nentes electromecnicos que se disponen para
el diseo.
II. MARCO TERICO
A. Electroneumtica
En los sistemas neumticos que incluyen elctrica el objeti-vo es
sustituir a la energa neumtica como el elemento naturalpara la
generacin y transmisin de las seales de controlque se ubican en los
sistemas de mando. Los elementos quese ven incluidos en este tipo
de sistemas estn constituidosbsicamente para la manipulacin y
acondicionamiento de lasseales de voltaje y corriente que debern de
ser transmitidasa dispositivos de conversin de energa elctrica a
energa neu-mtica para lograr la activacin de los actuadores
neumticos[1].
B. Elementos utilizados en sistemas electroneumticos
Para lograr el funcionamiento de estos sistemas
electroneu-mticos, se tienen los siguientes elementos:
Interruptores mecnicos de final de carrera. Se empleanpara
detectar presencia o ausencia de algn elemento,
por medio del contacto mecnico entre el interruptor yel elemento
a ser detectado.Elementos de retencin. Se emplean para generar la
sealde inicio del sistema, o para realizar paros.Relevadores.
Ofrecen la posibilidad de manejar sealeselctricas del tipo on/off.
Son altamente usados pararegular secuencias lgicas en donde
intervienen cargasde alta impedancia y para energizar sistemas de
altapotencia.Vlvulas electroneumticas. Esta vlvula realiza la
con-versin de energa elctrica proveniente de los relevado-res a
energa neumtica, transmitida a los actuadores o aalguna vlvula
neumtica [2].
III. MATERIALES
Los materiales usados para la implementacinelectroneumtica se
describen a continuacin.
A. Cilindro de doble efectoEs un actuador que posee dos vias una
de entrada y otra de
desfogue para tener un completo control de la entrada y salidade
aire.
Figura 1. Cilindro de simple efecto [1].
A. Banco de relsEl banco de rels modelo SAI2035 es un conjunto
que se
compone de 3 rels que tienen bobinas de 24 V y 4
contactosauxiliares, adems de un indicador de rel activado, y
bornasde 2mm para utilizar con cables de conexin rpida.
Figura 2. Banco de rels [3].
C. BotoneraLa botonera con modelo SAI2036 es un conjunto de
en-
tradas elctricas que consta de bornas de 2mm para uso
conconectores rpidos, dispone de dos pulsadores y un pulsador
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2de enclavamiento, indicacin mediante luz luminosa
indepen-diente y dos contactos conmutables por pulsador.
Figura 3. Botonera [3].
D. Fuente de alimentacin elctrica 24 V
La fuente de alimentacin de modelo SAI2056, tiene unatensin de
entrada de 220 V o 110 V, y una salida de 24Va 2.5 A. Ademas tiene
protecciones contra cortocircuito, uninterruptor de indicacin
mediate LED.
Figura 4. Fuente de alimentacin elctrica 24 V [3].
E. Fin de carrera electromecnicoUn dispositivo de gran utilidad,
es el final de carrera, estos
dispositivos se sitan al final del recorrido de un actuadorcomo
un cilindro, el objetivo es enviar una seal que se puedamodificar
el estado de un circuito. Estos pueden contenerinterruptores NA o
NC o conmutadores, dependiendo de laoperacin que cumplan al ser
accionados.
Figura 5. Fines de carrera electronemnicos [1].
F. ManguerasLas mangueras son tubos huecos, destinados a
transportar
el un elemento, en este caso el aire.
Figura 6. Mangueras neumticas [1].
IV. PROCEDIMIENTO
El sistema electroneumtico debe cumplir el siguiente dia-grama
de fase mostrado en la figura 7.
Figura 7. Diagrama de fase.
El sistema se activa mediante un pulsador, el mismo queal ser
presionado permite que el pistn del primer cilindro seexpanda, al
momento en que este llega a su mxima carrera,el cilindro dos
tambien se expande, cuando el vstago delcilindro dos cumple su
carrera los dos cilindros regresan a suspociciones iniciales.
V. DIAGRAMAS
A. Diagrama neumtico
El circuito neumtico implementado se muestra en la figura8.
Figura 8. Diagrama neumtico.
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3B. Diagrama elctrico
El circuito elctrico realizado en base a lgica de contactoses
mostrado en la figura 9.
Figura 9. Diagrama de contactos.
VI. SIMULACIN
Para comprobar el correcto cumplimiento del diagrama defase se
procede con la simulacion realizada en AutomationStudio. En la
figura 10 el sistema se encuentra en estado dereposo sin
energizar.
Figura 10. Sistema en estado de reposo.
Al momento de accionar el pulsador se puede ver comoentra en
funcionamiento el sistema elctrico lo que hace quese activa la
electrovlvula EV01 para activar el cilindro uno,como se ve en la
figura 11.
Figura 11. Sistema luego de haber presionado el pulsadorP1.
Cuando se activa el fin de carrera SW1 cuando el pistn
delcilindro A lo activa al expandirse, este activa la
electrovlvulaEV02 la cual a su vez activa el cilindro C02.
Figura 12. Sistema luego de activarse el finde carrera SW1.
Finalmente al accionarse el fin de carrera SW2 el sistemavuelve
al estado inicial, como se ve en la figura 13.
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4Figura 13. Sistema luego de realizarce un ciclo.
VII. Lista de materiales
Figura 14. Bill of materials BOM .
VIII. CONCLUSIONES
Para el diseo se pueden utilizar no solo
sensoreselectromecnicos, sino que tambin sensores inductivos,pero
la diferencia radica en la complejidad y costosde implementacin,
por lo que se opt por lo msconveniente como el electromecnico en
relacin a sufcil implementacin, pero de igual forma se verific
unfunciomaiento ptimo del sistema.Los dispositivos elctricos
utilizados para la automatiza-cin de procesos, permiten al usuario
disponer de variosmtodos de solucin implementables prcticamente
conlos mismos elementos con cambios mnimos, sin tenerque realizar
modificacines en la parte fsica, como elcaso de implementaciones
mecnicas.Existen varias maneras con las cuales se puede optimizarun
proceso, pero sin duda la la elctrica ayuda a simplifi-car bastante
la parte mecnica, lo que produce un diseooptimo y confiable.
IX. RECOMENDACIONES
En el diseo elctrico es necesario considerar la partede
potencia, ya que en muchos casos la electrovlvulaque se vaya
activar va a necesitar una mayor corriente, yse necesitar
dimensionar los elementos a utilizarse paraque no existan fallas en
el funcionamiento del proceso.Verificar las conexiones realizadas
con los elementoselctricos para evitar fallas por cortocircuitos o
similares.Conocer el funcionamiento del sistema y el diseo
reali-zado, para poder utilizar la menor cantidad de elementos,que
de igual forma produzcan el desempeo ptimo delsistema a
implementarse.
X. REFERENCIAS
1. Atom. F. (2010, Noviembre). Electroneumtica
[online].Disponible en http://electroneumatic.blogspot.com/
2. Portilla. A. Diseo e implementacin de una mquinade mezclado.
Trabajo de fin de carrera, Facultad deElectrnica Digital,
Unicersidad Israel, 2012
3. SCM International Training (2015). M-dulos de control
[online]. Disponible
enhttp://www.smctraining.com/webpage/indexpage/220
4. M. Pany, S. Scharf . (2005, Abril). Electroneumticanivel
bsico [online]. Disponible en
http://www.festo-didactic.com/ov3/media.pdf
XI. BIOGRAFAS
Cooper Danilo Leon Guerrero naci en El Angelprovincia del
Carchi, Ecuador, el 9 de Noviembre 1991. Segradu en el Colegio
Fiscal Mixto El Angel en el ao 2010de bachiller Fsico Matemtico
actualmente estudia ingenieraElectrnica en Automatizacin y Control
en la Universidadde las Fuerzas Armadas ESPE. Actualmente debido a
susestudios no ejerce profesionalmente.
Danilo Andrs Granda Farfn naci en Loja (Celica),Ecuador el 12 de
noviembre de 1991. Realiz sus estudiosde educacin primaria en la
escuela Manuel Mara Snchez.Realiz sus estudios de educacin
secundaria en La UnidadEducativa Santa Teresita gradundose en el
2009 con elttulo de Bachiller en la especialidad de Ciencias
Generales.Sus estudios superiores los realiza en la universidad de
lasfuerzas armadas, en la facultad de Electrnica
especialidadAutomatizacin y Control.
Noem Eliana Onofa Cuichn Naci el 23 de enero de1993 en
Sangolqu-Ecuador. Termin la primaria en la escuelaAlberto Acosta
Sobern y la secundaria en la Unidad Educa-tiva Experimenta Manuela
Caizares de Quito gradundosede bachiller en fsico matemtico en el
ao 2010. Actualmentecursa sptimo semestre de la carrera de
Ingeniera Electrnicaen Automatizacin y Control en Universidad de
las FuerzasArmadas ESPE.
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5XII. ANEXOS
Hoja de laboratorio
Figura 15. Hoja de laboratorio.
Figura 16. Diagrama de interconexin en Autocad Electrical.
Figura 17. Diagrama neumtico en Autocad Electrical.
Figura 18. Diagrama de contactos en Autocad Electrical.
I IntroduccinII Marco TericoIII MaterialesIV ProcedimientoV
DiagramasVI SimulacinVII Lista de materiales VIII ConclusionesIX
RecomendacionesX ReferenciasXI BiografasXII ANEXOS