TECNOLOGÍAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN. Tecnologías cableadas o Mecánicas o Neumáticas o Hidráulicas o Eléctricas o Electrónicas Tecnologías programadas


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1 TECNOLOGÍAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN Tecnologías cableadas o Mecánicas o Neumáticas o Hidráulicas o Eléctricas o Electrónicas Tecnologías programadas 1

2 Tecnologías para la automatización 2

3 Tecnologías de automatización Tecnologías cableadas Tecnologías programadas Mecánica Neumática Hidráulica Eléctrica Ordenadores Autómatas programables Microcontroladores Relés Electrónica 3

4 4

5 NEUMÁTICA: Técnica que utiliza el aire comprimido como vehículo para transmitir energía Sectores de utilización: Alimentación Ensamblaje y manipulación Sistemas robotizados Industrias de proceso continuo 5

6 APLICACIONES Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos. Accionamiento de puertas pesadas o calientes. Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero, minería e industrias químicas. Apisonamiento en la colocación de hormigón. Pintura por pulverización. Sujección y movimiento en la industria maderera. Sujección para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos. Máquinas de soldadura eléctrica por puntos. Ribeteado. Máquinas de embotellado y envasado. Manipuladores neumáticos. Tornos de dentista. 6

7 VENTAJAS: Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros, etc. Rapidez de respuesta del sistema neumático Economía de los sistemas neumáticos una vez instalados. INCONVENIENTES: Instalaciones caras en general. El mantenimiento del aire en buenas condiciones es costoso. 7

8 8

9 9

10 A temperatura cte, los volumenes ocupados por una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones que se les somete, es decir: P. V = Cte 10

11 A presión cte, el volumen ocupado por una masa dada de gas, es directamente proporcional a su temperatura absoluta. V 1 / T 1 = V 2 / T 2 = Cte A volumen cte, la presión absoluta de una masa de gas determinada, es directamente proporcional a su temperatura absoluta. P 1 / T 1 = P 2 / T 2 = Cte Las relaciones anteriores, se combinan para proporcionar la ecuación general de los gases perfectos. P 1. V 1 / T 1 = P 2. V 2 / T 2 = Cte 11

12 El sistema neumático básico Sistema de producción de aire 1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Valvula antiretorno 5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad 9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea Sistema de utilización 1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire 4. Valvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad 12

13 SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE AIRE Compresor. El aire aspirado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión más elevada al sistema neumático. Energía mecánica -> energía neumática Motor eléctrico. Suministra la energía mecánica al compresor. Energía eléctrica -> energía mecánica Preostato. Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula la presión máxima a la que desconecta el motor y la mínima a la que vuelve a arrancar. Válvula anti-retorno. Deja pasar el aire comprimido del compresor al depósito e impide su retorno. Depósito. Almacena el aire comprimido. Manómetro. Indica la presión en el depósito. Purga automática. Purga el agua que se condensa en el depósito. Válvula de seguridad. Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube por encima de la permitida. Secador de aire refrigerado. Enfría el aire comprimido y condensa la mayor parte de la humedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema. Filtro de línea. Mantiene la línea libre de polvo, agua y aceite. 13

14 SISTEMA DE UTILIZACIÓN Purga de aire. Para el consumo, el aire se toma de la parte superior de la tubería principal para permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal. Purga automática. Cada tubo descendente debe tener una purga en su extremo inferior. Unidad de acondicionamiento del aire. Acondiciona el aire para suministrar aire limpio a una presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de los componentes que lo necesiten. Válvula direccional. Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos salidas para controlar la dirección del movimiento. Actuador. Transforma la energía del aire comprimido en trabajo mecánico (cilindros lineales, actuadores de giro, etc). Controladores de velocidad. Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad de movimiento del actuador. 14

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18 Simbología 18

19 19

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21 Ejemplos 21

22 Ejemplos 22

23 HIDRÁULICA: Técnica que utiliza el aceite a presión como vehículo para transmitir energía. En esencia, similar a la neumática. VENTAJAS: Puede desarrollar grandes fuerzas. Sencillez de operación. INCONVENIENTES: Instalaciones muy caras en general. Suciedad de las instalaciones. Velocidad de respuesta muy lenta. 23

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28 Válvula de seguridad: se conecta entre la salida de la bomba y el tanque. Es NC y se ajusta para que se abra a una presión un poco mayor de la requerida para mover la carga. Esta válvula desviará el caudal de la bomba al tanque al llegar a esa presión. Válvula de secuencia: se utiliza para enviar el caudal a un sistema secundario solamente después de que un movimiento haya finalizado en el sistema primario. Hasta que la presión del sistema primario no alcanza la ajustada en la válvula, el paso a la línea secundaria está bloqueado 28

29 ALGUNAS APLICACIONES DE LA HIDRÁULICA A BORDO 1. Unidad hidráulica central que Proporciona la energía necesaria para los diferentes componentes. Esta unidad es accionada por los motores principales o a través de la electricidad suministrada por un grupo generador. 2. Cabrestantes de proa capaces de desarrollar una fuerza de N. 3. Hélice de proa para facilitar la maniobra en lugares restringidos. id El control se hace electrónicamente t desded el puesto de gobierno. 4. Rueda de timón que actúa directamente sobre el sistema de gobierno hidráulico, por lo que sirve también de servodirección. 5. La energía hidráulica sirve para la abertura y cierre de las puertas estancas de los mamparos interiores y, en este caso, también de la puerta de acceso en el costado del buque que incluso está provista de elevador de cargas. 6. También la escala de subir a bordo es accionada a través de botones, gracias al empleo de cilindros hidráulicos situados en los puntos convenientes. 7. Algunos grandes yates llevan estabilizadores que reducen el balanceo durante la navegación con mal tiempo. Un ordenador se ocupa de sincronizar la orientación de las aletas estabilizadoras con el movimiento del barco y manda las órdenes respectivas a servomotores hidráulicos. 8 Gracias a la energía hidráulica los pescantes son capaces de levantar grandes cargas sin ninguna complicación para el encargado de la maniobra. 9. Los cilindros hidráulicos son activados de acuerdo a las órdenes recibidas directamente de la rueda de gobierno (4) o del piloto automático instalado. 10. Obviamente, la pasarela de popa no sólo es orientada sino que se pliega hidráulicamente. 29

30 AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS Relés y contactores Mediante un circuito de baja potencia, abrir/cerrar otro circuito de mayor potencia. (Contactores: para mayores potencias que los relés). El acoplamiento entre ambos circuitos es mecánico. Interruptores accionados a distancia mediante un electroimán. Aplicando tensión a la bobina del electroimán se consigue la apertura o cierre del electroimán. 30

31 Dispositivos de protección de receptores y equipos La función de estos dispositivos es proteger a personas y equipos cuando se presentan las siguientes anomalías: Cortocircuitos (fusibles, disyuntores) fusibles que interrumpen el circuito al fundirse, por lo que deben ser sustituidos. disyuntores que interrumpen el circuito abriendo los polos y que con un simple rearme se pueden volver a poner en servicio. 31

32 Disyuntor magnético 32

33 Sobrecargas (relé térmico, relé electromagnético). 33

34 34

35 Arranque directo de un motor 35

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37 Automatismos electrónicos 37

38 Tecnologías programadas Un microcontrolador es todo un "sistema mínimo" dentro de un solo dispositivo. Contiene: una CPU (basado principalmente en un microprocesador de 4, 8 ó 16 bits), puertos paralelos de entrada y salida, puerto serie, timers, contadores, memorias, y convertidores analógicos digitales, todo eso dentro de un solo chip. El microcontrolador está encaminado básicamente hacia aplicaciones concretas con mínimos cambios o ampliaciones futuras del sistema. Puede ser utilizado con un mínimo número de componentes en trabajos específicos y en un amplio rango de aplicaciones, tales como: sistemas de control de alarmas, tableros de control en industria i automotriz, t en la instrumentación t ió médica, teclados de computadora, sistemas portátiles de almacenamiento de datos, equipos de laboratorio, etc. 38

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42 Orígenes de estas transparencias: página web de la asignatura Informática Industrial (ISA uniovi) ( SMC. International Training. Neumática. Segunda Edición. Ed. Paraninfo ISBN: X 42

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INDICE PRÓLOGO0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000; INDICE PRÓLOGO0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000; 1ª PARTE NEUMÁTICA0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000043

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