DESARROLLO EMPRESARIAL EN LA INGENIERÍA

DESARROLLO EMPRESARIAL EN LA INGENIERÍA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL ¨ADOLFO LÓPEZ MATEOS¨

INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE VACIADO DE GALLETAS PASTISETAS EN CHAROLAS

TESINA

QUE PRESENTA PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

PINEDA CASTILLEJOS JULIO

MÉXICO, D, F. NOVIEMBRE 2011


ÍNDICE DE CONTENIDO Síntesis de la tesis-----------------------------------------------------------------------------------i

Introducción---------------------------------------------------------------------------------------- iii

Objetivo----------------------------------------------------------------------------------------------iv

Justificación------------------------------------------------------------------------------------------v

Antecedentes---------------------------------------------------------------------------------------vi

� Capítulo 1 “PLC´S Y SENSORES”

1.1 Controladores Lógicos Programables--------------------------------------------------1

1.1.2 Circuitos lógicos---------------------------------------------------------------------------5

1.1.3 Lenguajes Para Plc------------------------------------------------------------------------13

1.1.4 Ventajas Del Plc en el proyecto-------------------------------------------------------15

1.1.5 Sensores----------------------------------------------------------------------------------- 17

� Capitulo 2 “NEUMÁTICA Y ACTUADORES”

2.1 La importancia de la neumática en los procesos automatizados------------23

2.1.2 Características físicas y de funcionamiento de los elementos que intervienen en un proceso de control neumático------------------------------27

2.1.3 Ejemplos de dispositivos comerciales---------------------------------------------37

2.1.4 Tipos De Válvulas-----------------------------------------------------------------------46

2.1.5 El control electro neumático---------------------------------------------------------53

2.1.6 Actuadores -------------------------------------------------------------------------------69


� Capitulo 3 “DESARROLLO DEL SISTEMA”

3.1 Localización Del Proyecto-----------------------------------------------------------------77

3.1.2 Ubicación Del Proyecto------------------------------------------------------------------78

3.1.3 Elaboración De La Galleta Tipo pastisetas manualmente-----------------------82

3.1.4 Descripción del proceso automatizado del vaciado de pastisetas------------83

3.1.5 Selección del PLC y circuitos neumáticos para controlar el proceso Del vaciado de pastisetas en charolas---------------------------------------------------- 84

3.1.6 Utilización de LogixPro para la simulación del programa del proceso-----101 3.1.7 Elementos que intervienen en el proceso----------------------------------------104 3.1.8 Desarrollo del proceso de vaciado de pastisetas y la ventaja al hacerlo automático--------------------------------------------------------------------------------------116

� Capitulo 4 “ANÁLISIS SOCIOECONÓMICO”

4.1 Análisis del beneficio del proyecto----------------------------------------------------123

4.1.2 Análisis económico de la inversión del proyecto--------------------------------126

Conclusiones-------------------------------------------------------------------------------------131

Referencias bibliográficas-------------------------------------------------------------------- 132

Anexos---------------------------------------------------------------------------------------------133


AGRADECIMIENTOS

A Dios gracias por la vida, la salud, la familia y por la oportunidad que me da de

completar un sueño más. Este objetivo no sería realidad sin Dios, gracias también

a mi familia. A mi madre que siempre me ha apoyado y es fundamental en este

logro obtenido. A mis tíos, tías, primos, primas, amigos y amigas, a toda la gente

que me estima muchas gracias por el apoyo, a mis profesores y profesoras, a mis

asesores y sinodales que han sido parte importante de todo un proceso de

conocimiento, gracias por sus enseñanzas. No es solo mi esfuerzo ni mi logro si

no que detrás de todo esto existen personas que quiero y aprecio y que me

apoyaron, me alentaron a seguir adelante y a esforzarme.

El término de una carrera profesional es una muestra de que se puede lograr

todo lo que nos propongamos con esfuerzo y a pesar de las dificultades la

recompensa es mayor.

Mencionó dos textos bíblicos que me animan cada día a seguir con una vida con

propósito.

Todo lo puedo en Cristo que me fortalece. Filipenses 4.13

No te apartes de la palabra de Dios ni a diestra ni siniestra, para que seas

prosperado en todas las cosas que emprendas. Nunca se apartará de tu boca

este libro de la ley, sino que de día y de noche meditarás en él, para que guardes

y hagas conforme a todo lo que en él está escrito; porque entonces harás

prosperar tu camino, y todo te saldrá bien. Mira que te mando que te esfuerces y

seas valiente; no temas ni desmayes, porque Jehová tu Dios estará contigo en

dondequiera que vayas. Josué 1.7-9

GRACIAS.


DEDICATORIA

A mí madre Rosa Pineda Castillejos

A Lis Yesenia Méndez Cabrera

A mis abuelos Julio Pineda—Leonarda Castillejos y María Chávez

A mis tíos Jaime Gordillo – Rosa María Valdés y familia

A mis tíos Mateo Pineda—Enriqueta Vargas y familia

A mis primos Heibar Boladeras--Miriam Pineda y familia

A todos mis familiares y parientes

A todos mis amigos y amigas

A mis compañeros y profesores

A todas las personas que contribuyeron en el logro de la culminación de la

carrera de Ingeniería en Control y Automatización.

GRACIAS.


i

SINTESIS DE LA TESIS

El proyecto de automatización de vaciado de pastisetas en charolas tiene como

finalidad ayudar a reducir los tiempos de elaboración de estas galletas, ya que se

encontró la necesidad de hacer más rápido este proceso, normalmente un

panadero realiza varios movimientos para llenar una charola y se lleva un tiempo

considerable en hacerlas, con el proceso de vaciado automático en un solo

movimiento se dosificarán 70 pastisetas por charola reduciendo tiempos,

generar mayor producción e incrementar las ganancias . El estudio se realizó

para implementarlo a futuro en una pequeña empresa familiar dedicada a la

producción de pastisetas. Para el desarrollo de la automatización se utiliza la

tecnología del controlador lógico programable, actuadores, sensores y la

neumática ya que son tecnologías muy utilizadas para la automatización de

procesos, se realizó el esquema de funcionamiento del proceso de vaciado en

charolas realizando circuitos neumáticos en donde se muestra la función del

pistón neumático que actúa sobre la mezcla dosificando así las pastisetas en

charola. Se muestra un estudio-costo beneficio para y se explica cuales son las

ventajas del proyecto.

En el capítulo 1 se hace mención de la tecnología del controlador lógico

programable adentrándose a la forma de programación, los principales usos en

la industria, la arquitectura básica, también se hace el estudio de sensores

utilizados en la automatización, tipos de sensores y características, todo esto

para la automatización del proceso de vaciado de pastisetas en charolas.

En el capítulo 2 se menciona la importancia de la neumática y los actuadores,

tipos de instrumentos neumáticos, sus características y funcionamiento de

elementos que intervienen en un sistema neumático, ejemplos de aplicaciones

industriales, características de pistones, la parte neumática es fundamental para

el desarrollo de la automatización del vaciado de pastisetas en charolas.

En el capítulo 3 se hace el desarrollo de la automatización del vaciado de

pastisetas en charolas y como es que se implementará en la pequeña empresa

familiar dedicada a la producción de pastisetas, realizando circuitos neumáticos

para ver el comportamiento que tendrá el pistón sobre el recipiente que

contiene la mezcla de la galleta, la localización y ubicación del proyecto así como

la descripción y el funcionamiento que deberá tener el vaciado automático de

pastisetas, la selección del PLC y las características de los elementos que integran

el proceso.


ii

En el capítulo 4 se analiza la parte económica del proyecto para determinar la

cantidad de la inversión, la producción que se puede alcanzar con el proceso

automático de vaciado de pastisetas en charolas y las ganancias, se hace la

comparativa del proceso manualmente y automáticamente y se analiza el

crecimiento que puede tener la pequeña empresa familiar invirtiendo en este

proyecto para su crecimiento en el mercado.


iii

INTRODUCCIÓN

Actualmente el proceso de elaboración de galletas en una pequeña empresa

familiar la cual se dedica a hacer galletas tipo pastiseta es casero y se realiza

manualmente, el proceso del vaciado de galletas en charolas es tardado ya que

el panadero coloca las galletas una por una utilizando la duya llenando las

charolas que se requieran para posteriormente llevar las charolas llenas para ser

horneadas, este proceso resulta ser laborioso y lleva un tiempo considerable

llegando a obtener sólo producciones muy pequeñas, Esta empresa familiar no

cuenta con la posibilidad de adquirir una máquina galletera ya que las que

existen en el mercado son muy costosas.


iv

Objetivo general

El objetivo de este proyecto es automatizar el vaciado de pastisetas en charolas

mediante el uso de la tecnología del controlador lógico programable y la

neumática para disminuir el tiempo de elaboración e incrementar la producción.


v

Justificación

Es por ello que este proyecto va enfocado a ofrecer una alternativa de solución y

surge la idea de automatizar solo este proceso, se propone la automatización del

proceso para el vaciado de galletas tipo pastiseta donde los problemas

anteriormente expuestos podrían solucionarse, incrementando de esta manera

la productividad y eficiencia de la empresa modelo.

El presente proyecto pretende innovar, obtener una producción eficiente y

hacer de ello un proceso sencillo el cual ayude a elaborar galletas de forma

automatizada y así reducir tiempos y costos.

En la actualidad la elaboración de galletas para poder abastecer las necesidades

de las industrias panificadoras especializadas en la industrialización de productos

específicos en líneas de alto rendimiento con diversos niveles de automatización

para elaboración de galletas. Cumpliendo con mayor capacidad, mayor

productividad, menor dependencia de personal obrero especializado, economía

de consumo y espacio utilizado. La automatización del proceso del llenado de

galletas en charolas es Innovador, competitivo que genere productividad y

buenas utilidades para satisfacer la necesidad de simplificar el proceso mediante

un desarrollo tecnológico concreto y funcional, fuertemente orientado a la

satisfacción de los clientes y consumidores ofreciendo un producto óptimo y

rentable.

En México la elaboración de la galleta tipo pastiseta es manualmente en la

mayoría de las panaderías y pastelerías, el panadero llena la charola de galletas a

mano utilizando la duya, retira la charola para pasarla al horno y después tiene

que llenar la siguiente charola. Este proceso lleva tiempo y desgaste para el

panadero, por ello se pretende automatizar el proceso mediante un PLC´S y

aplicación de la neumática, El funcionamiento es mediante un pistón neumático

que ejercerá presión sobre un recipiente el cual contiene la mezcla para la galleta

tipo pastiseta, llenará con un sólo movimiento del pistón la charola con galletas,

el panadero pondrá una charola sobre la banda transportadora y un sensor

detectará la charola y la detendrá para ser llenada, posteriormente será llevada a

etapa de horneado. El vaciado de galletas sobre la charola será más rápido y

óptimo para generar una mayor producción y con ello incrementar las ganancias.


vi

ANTECEDENTES

Con el incremento en población exponencial que ocurre actualmente, es

evidente que una de las industrias de mayor constante demanda y crecimiento

es la industria alimenticia. La automatización en este sector no es nada nuevo,

en todos los niveles se ha implementado tecnología para mejorar procesos,

desde tiempos inmemorables existe la necesidad de aumentar producción,

recortar gastos y mejorar la calidad de los productos.

La automatización constituye un sector sustancial en la industria de la

alimentación. Está bien arraigada en todos países industrializados y en rápida

expansión en las zonas del mundo en desarrollo. La principal atracción de la

galletería es la gran variedad posible de tipos. Son alimentos convenientemente

nutritivos con gran margen de conservación. La principal desventaja para algunos

países es que la confección de la galleta, según nuestro concepto, se basa en la

harina de trigo y la adquisición de este cereal puede no resultar barata.

La fabricación de galletas se ha prestado a la mecanización masiva y está

entrando en la esfera de la automatización. Su paso desde su arte a una ciencia

no ha terminado, por lo que es todavía muy importante tanto la comprensión de

los procesos como la experiencia. La reducción de costes de mano de obra y la

eliminación del trabajo duro, obscuro y repetitivo es uno de los alcances que ha

tenido la automatización en la industria, y ha incrementado la importancia de la

ingeniería y mantenimiento mecánico.

Es comprensible el deseo de los países en desarrollo de invertir en maquinaria

buena y eficaz, con la que fabricar galletas en sus plantas modernas. Hay un afán

común para copiar tipos de galletas europeos reconocidos, a pesar de que las

materias primas locales sean más adecuadas para otros productos.

Paralelamente a cualquier otra industria existe una necesidad muy grande de

mejorar la productividad, de reducir desperdicios, ahorrar energía y tener

Instalaciones automáticas para la panificación.

En el sector de las instalaciones para la panificación, la tecnología se ha

desarrollado en estos últimos años fundamentalmente en la proyección y

construcción de líneas automáticas y semiautomáticas.


vii

Una instalación completamente automatizada, sobre todo debe estar en

condiciones de poder funcionar automáticamente empleando solo dos personas

en distintas operaciones, que se suceden tras la fase de amasado y que son

controlables por un cuadro eléctrico.

Los grupos automáticos comprenden un sistema de corte, constituido por un

transportador de alimentación (manda pasta) y de una o más láminas

(cortadoras) que tienen la función de cortar la masa. Sucesivamente la masa pasa

a través de cilindros de laminación regulables de modo que se obtenga

espesores cada vez más pequeños.

A esta primera fase sigue el paso a través de unos dos moldeadores en los que se

efectúa el primer moldeado y después el moldeado final. El peso de los

productos varía de los 40 a 350 gramos. El sistema de corte de las masas arriba

mencionado puede emplearse también para alimentar la máquina de dar formas

redondeadas: a esta puede seguir una celda de pre fermentación y una

fermentadora.

En definitiva una línea automática de panificación en el caso de que se quiera

obtener un pan o una galleta de buena calidad no debe ser considerada como un

robot, sino sencillamente como una ayuda a disposición del panadero con la

finalidad, sobre todo de reducir o hacer más cómodo su trabajo. Para alcanzar

esta finalidad se requiere igualmente la atención del operario, atención que en la

elaboración tradicional debe distribuirse a lo largo de toda la elaboración con la

posibilidad de intervenciones que modifiquen eventuales defectos en las

distintas fases de la producción, y en cambio, en una línea automática debe

concentrarse sobre todo en la fase de programación (selección) y continua

disponibilidad de materias primas de calidad constante, y de planteamiento del

trabajo (definición de las condiciones de trabajo de la instalación en función de

las características de la masa) ya que las intervenciones a lo largo de la línea

durante la elaboración son más difíciles de efectuar y también de valorar.

En efecto, las líneas automáticas y semiautomáticas tienen como objeto, no el de

suplantar la producción artesanal, sino ayudarla a superar los obstáculos que

diariamente hacen difícil o comprometida su actuación.

En la proyección de la líneas automáticas de producción de pan se ha tenido en

cuenta hasta ahora como objetivos principales, el alcanzar una elevada

producción por hora y explotación y racionalización del espacio disponible.


viii

Una vez alcanzando el primero de los objetivos ha sido posible, también a nivel

de la producción familiar, aumentar la producción con la consiguiente reducción

de horas de trabajo: de una producción de 50 kg/h obtenidas con instalaciones

discontinuas, con la instalación de una línea semiautomática se puede pasar a

una producción de 120 kg por hora con el empleo de idéntico número de

personas.

En el proyecto de esta línea se ha tenido encuentra la máxima explotación del

espacio pudiendo así convertir la planta dispuesta en su espacio estrecho, en

línea automática con lo que se consigue un notable incremento de la producción

por metro cuadrado de superficie. Con las líneas automáticas de producción

también es posible conseguir una reducción de consumo energético.

Hasta ahora no se ha tenido muy en cuenta la posibilidad de obtener con la

misma línea automática galletas de diferentes clases, que en cambio es posible

obtener en líneas semiautomáticas.

Esta escasa flexibilidad de las líneas automáticas, que es una de sus limitaciones

en el mercado actual de la galleta y pan, demanda una amplia diversificación del

producto, con la posibilidad de venta de galletas de diferentes clases, ya sea

regional o internacional.

Las galletas proceden de 10,000 años atrás, cuando se descubrió que una sopa

de cereales expuesta a un intenso calor adquiría una consistencia que permitía

transportarla durante varios viajes sin que se deteriorara en el trayecto.

En la Edad Media obtuvieron su nombre como tal, La palabra galleta proviene del

francés galette y durante el Renacimiento ascendieron a las cortes europeas, con

diferentes sabores y aromas. Con el paso del tiempo las galletas se fueron

extendiendo y a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX es cuando comienza en

Europa su proceso de industrialización y la consecuente producción masiva.

En el principio las galletas se hacían siempre de una masa elaborada a base de

harina de trigo con leche, huevo, mantequilla y azúcar que se horneaba. Hoy en

día esta masa se complementa con diferentes ingredientes, tales como

chocolate, confituras, avena, etc. Lo que hace que exista una gran variedad de

galletas, tales como dulces, saladas, obleas, bañadas, con relleno, soda y de

salvado.


ix

Las galletas están posicionadas como uno de los alimentos de mayor consumo a

nivel mundial. La mayor energía de las galletas proviene de los glúcidos, que

desarrollan un papel decisivo en los procesos de aprendizaje y memoria.

Además modulan el equilibrio metabólico del organismo y regulan los

mecanismos de ingesta alimenticia y proporcionan sensación de saciedad,

ideales para los niños y adolescentes por su aporte energético.

Se recomienda que los adultos consuman unas ocho galletas al día, según el

grupo de edad por su alimento energético y los macronutrientes que la

componen. Las galletas son un complemento excelente para la dieta e indica que

30 gramos de este producto, unas 4 o 5 unidades aportan 9 por ciento de la

cantidad diaria recomendada en hidratos de carbono, el 6% en grasas, el 3 por

ciento en proteínas y el 7 por ciento en kilocalorías.

En la Edad antigua las galletas tal y como las entendían en aquella época eran

muy sencillas y apenas admitían variedad. Eran obleas planas y duras, cocidas

dos veces. Se amasaba el cereal con agua, mojándolo cada poco tiempo, y luego

se preparaban las tortas redondas que, puestas sobre una piedra plana y

cubiertas de ceniza para que se secaran, eran la base de la alimentación de los

soldados y sus familias. Solían tomarse mojadas en vino o sopa.

Es en los siglos XVIII y XIX cuando empieza en Europa la producción masiva de

galletas, paralela a la industrialización. La gran movilidad de la población -se trata

de la época de las colonias hace que las galletas se impongan como la comida de

viaje ideal, ya que podían aguantar meses o incluso años si se guardaban

adecuadamente. De las pequeñas industrias artesanas se pasa a otras más

mecanizadas, acordes con la demanda del producto. Baja el precio de la harina y

de la levadura, convirtiendo incluso las galletas más elaboradas en alimentos

asequibles. De este modo, la galleta adquiere protagonismo en la industria

alimentaria, apoyándose en el sabor, la calidad y el precio. A medida que avanza

la industria y se van mezclando culturas, se desarrollan nuevas recetas: por

ejemplo, en Estados Unidos la cookie (galleta redonda muy grande con chips de

chocolate) se convierte rápidamente en símbolo nacional, y en Europa nada más

acabar la II Guerra Mundial se popularizan las galletas recubiertas de chocolate,

representando así la llegada de la paz.

Hoy, las galletas son un alimento popular que se encuentra en todo el mundo, sin

distinción de países ni lugares. Conforman un mercado en crecimiento, con

nuevas fórmulas adaptadas a los gustos del consumidor y a los parámetros de

salud, rapidez y conveniencia. A ello ayuda la aparición de las galletas

funcionales, que permiten su consumo a las personas con necesidades dietéticas

especiales.


x

La alimentación tiene que ser equilibrada, suficiente y variada. La energía para

realizar las actividades cotidianas se obtiene los carbohidratos, nutrientes que

deben suponer el 50-60% de la ingesta diaria. Las galletas son un alimento que

aporta nutrientes diferentes según cada variedad. Sólo hay que elegir bien los

momentos de consumo. Sus principales componentes son los hidratos de

carbonos, proteínas y grasas, lo que las convierte en un alimento ideal para una

dieta equilibrada y saludable.

La Pirámide Nutricional de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y

Nutrición (AESAN) incluye en su base la ingesta de alimentos con un alto aporte

de carbohidratos. La recomendación de los expertos es realizar de 4 a 6 tomas de

cereales, entre los que se encuentran las galletas.

Figura1. Pirámide Nutricional

CAPITULO 1

“PLC´S Y SENSORES”

En el capítulo 1 se hace mención de la tecnología del controlador lógico programable

adentrándose a la forma de programación, los principales usos en la industria, la

arquitectura básica, también se hace el estudio de sensores utilizados en la

automatización, tipos de sensores y características, todo esto para la automatización del

proceso de vaciado de pastisetas en charolas.


1

1.1 Controladores Lógicos Programables PLC (Programmable Logic Controller) significa controlador lógico programable y

su nombre mismo lo define: Un PLC es un dispositivo utilizado para controlar.

Este control se realiza sobre la base de una lógica definida; Esta lógica se define a

través de un programa.

Es esta última característica es la que lo diferencia del resto de los dispositivos

capaces de controlar a través de la ejecución de una lógica. Funcionalmente, un

PLC examina el estado de una interface de entrada y en respuesta controla algo a

través de una interface de salida. A la combinación de datos entre entrada y

salida se llama lógica. Las combinaciones lógicas componen un programa de

control.

El programa ocupa un lugar importante en el PLC y la diferencia fundamental

radica en el hecho de que la lógica cableada del tablero o los circuitos impresos

del sistema electrónico son reemplazados por un programa, confiriendo al PLC

una gran flexibilidad y por lo tanto:

• Menor tiempo de trabajo en las conexiones a realizar en la puesta en

marcha y ajuste del sistema.

• Facilidad de realizar cambios durante la operación del sistema (pudiendo

cambiar la lógica completa si fuera necesario)

Además el PLC posee una gran confiabilidad, aumentando así notablemente el

tiempo de servicio neto del sistema que controla

En la definición de PLC se habla de señales de entrada y de salida por ello es

necesario definir señal.

Una señal es toda información proveniente del sistema presentada en forma

eléctrica al PLC como una tensión o una corriente.


2

Figura 2 señal análoga y digital

Tipos de señales

• Entradas

• Salidas

• Reles Int. 608 (240 C/Memoria)

• Timers

• Contadores

• Cont. Reversibles

• Reg. Desplazamiento 128 C/Memoria

• Como Funciona Un Plc

Los antecesores del PLC fueron los sistemas de control basados en relés (1960). Una aplicación típica de estos sistemas utilizaba un panel de 300 a 500 relés y miles de conexiones por medio de alambres, lo que implicaba un costo muy elevado en la instalación y el mantenimiento del sistema, estimado en US $30 a $50 por relé. El primer Controlador Lógico Programable fue construido especialmente para la General Motors HydramaticDivision y se diseñó como un sistema de control con un computador dedicado. Este primer modelo MODICOM, el 084, tuvo una gran cantidad de modificaciones, obteniéndose como resultado los modelos 184 y 384 desarrollados a principios de la década de los '70. Con estos controladores de primera generación era posible:

• Realizar aplicaciones en ambientes industriales.

• Cambiar la lógica de control sin tener que cambiar la conexión de cables.

• Diagnosticar y reparar fácilmente los problemas ocurridos.


3

Los primeros PLC, que sólo incorporaban un procesador para programas sencillos y dispositivos de entrada/salida, evolucionaron hasta los equipos actuales, que integran:

• Módulos multiprocesadores.

• Entradas y salidas digitales de contacto seco, de relé o TTL.

• Entradas y salidas analógicas para corriente o voltaje.

• Puertas de comunicación serial o de red.

• Multiplexores análogos,

• Controladores PID.

• Interfaces con CTR, impresoras, teclados, medios de almacenamiento

magnético.

El PLC es usado en la actualidad en una amplia gama de aplicaciones de control, muchas de las cuales no eran económicamente posibles hace algunos años. Esto debido a:

• El costo efectivo por punto de entrada/salida ha disminuido con la caída

del precio de los microprocesadores y los componentes relacionados.

• La capacidad de los controladores para resolver tareas complejas de

computación y comunicación ha hecho posible el uso de PLC en

aplicaciones donde antes era necesario dedicar un computador.

Existen 5 áreas generales de aplicación de PLC:

• Control secuencial.

• Control de movimiento.

• Control de procesos.

• Monitoreo y supervisión de procesos.

• Administración de datos.

• Comunicaciones.

Los sistemas numéricos son utilizados para la representación de números. Un sistema numérico de base n tiene n numerales, dígitos o símbolos distintos. Mediante una combinación de los n dígitos es posible la representación de cualquier número. El sistema empleado por las personas es el decimal, debido al uso original de los diez dedos para contar. Sin embargo los sistemas digitales utilizan el sistema binario y sus derivados (octal y hexadecimal) ya que usan los bits: dígitos que sólo toman dos valores. Los sistemas numéricos se basan en un sistema posicional ponderado. El valor del dígito depende de su posición.


4

El dígito de mayor ponderación es denominado MSD (MostSignificantDigit), y se ubica en la primera posición de izquierda a derecha. El dígito de menor ponderación se denomina LSD (LeastSignificantDigit), y se ubica en la posición del extremo derecho.

Figura 3. Bit menos significativo y más significativo

En los computadores digitales se utilizan niveles de voltajes para las representaciones. Normalmente se adoptan los siguientes valores (niveles TTL).

Desde Hasta Representa

0.0 0.4 “0” lógico

0.4 2.4 Incertidumbre

2.4 5 “1” lógico

Tabla 1. Niveles TTL (transistor-transistor logic)

En general, 0 lógico = nivel bajo y 1 lógico = nivel alto. Sistema BCD (Binary - Coded - Decimal) El sistema numérico BCD se basa en ponderaciones 8-4-2-1 empleando esta tabla.

Tabla 2. Sistema BCD


5

El sistema BCD es ampliamente utilizado en visualizadores digitales (Displays), donde cada dígito es codificado por separado.

Figura 4. Display de 4 dígitos

1.1.2 Circuitos lógicos El diseño de circuitos lógicos se basa en la operación de variables digitales que sólo pueden tomar dos estados posibles:

• Abierto O Cerrado

• Apagado O Encendido

• Blanco O Negro

• Off O On

La expresión matemática de estos conceptos requiere de los números binarios: A = 0 → FALSO, OFF, CONTACTO ABIERTO, RELÉ DESENER-GIZADO, LÁMPARA APAGADA. A = 1 → VERDADERO, ON, CONTACTO CERRADO, RELÉ ENER-GIZADO, LÁMPARA ENCENDIDA. El estado de un relé o contacto se identifica según su condición normal: NO = Normally open - normalmente abierto NC = Normallyclose - normalmente cerrado

Imagen 5. Contactos NO y NC


6

El circuito paralelo representa el concepto OR

Figura 6. circuito paralelo OR

La lámpara se encenderá si alguno de los contactores A o B (o ambos) están encendidos. Con esto podemos hacer una operación lógica:

Esta función corresponde al sistema de arranque/paro del motor M con sobrecarga. El diagrama de circuito se representa como:

Figura 7. circuito arranque y paro de un motor

El motor (M) partirá sólo si el botón de paro (A) no está presionado y la sobrecarga (C) están cerradas y el botón de Arranque está presionado (B) o el contacto (M) está cerrado. Se observa que en este sistema existe una realimentación de la variable (M), que es la forma de realizar un elemento de memoria. Al encender el motor (M) con el pulsador (B), se cerrará el contacto (M), de esta forma al levantar (B) el motor sigue energizado por el lazo BORM


7

El control lógico programable es importante ya que todos los procesos industriales experimentan una secuencia repetitiva fija de operaciones que envuelve pasos y decisiones lógicas. Un PLC es utilizado para controlar el tiempo y regular la secuencia. Diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo real. Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos, es posible ahorrar tiempo en la elaboración de proyectos, pudiendo realizar modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamaño reducido y mantenimiento de bajo costo, además permiten ahorrar dinero en mano de obra y la posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como sucede en todos los casos, los controladores lógicos programables, o PLC’s, presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos calificados y adiestrados específicamente para ocuparse de su buen funcionamiento. Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa lógico interno, actuando sobre los accionadores de la instalación. Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control, señalización, etc. Por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, etc. Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos, etc., hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como:

• Espacio reducido

• Procesos de Producción periódicamente cambiantes

• Procesos secuenciales

• Maquinaria de procesos variables

• Instalaciones de procesos complejos y amplios

• Revisión de programación centralizada de las partes del proceso

Un controlador lógico programable se compone de cuatro unidades funcionales:

• Unidad de entradas

• Unidad de salidas

• Unidad lógica

• Unidad de memoria


8

Figura 8. Diagrama esquemático de un PLC

Como toda computadora, el PLC posee una CPU, Memoria, periféricos, etc. Analizaremos las funciones de cada elemento. La CPU, también llamada unidad central de proceso es la encargada de ejecutar el programa almacenado en la memoria por el usuario. Podemos considerar que la CPU toma, una a una, las instrucciones programadas por el usuario y las va ejecutando. Cuando llega al final de la secuencia de instrucciones programadas, la CPU vuelve al principio y sigue ejecutándolas de manera cíclica. Unidad Lógica, El corazón de un PLC es la Unidad Lógica, basada en un microprocesador. Ejecuta las instrucciones programadas en memoria, para desarrollar los esquemas de control lógico que se especifican. Algunos equipos antiguos implementan la unidad lógica en base a elementos discretos: compuertas NAND, NOR, FLIP-FLOP, CONTADORES como máquinas de estado. Este tipo de controladores son HARDWIRE, versus aquellos que utilizan memorias, denominados SOFTWIRE. La memoria almacena el programa de aplicación o del usuario, pero además guarda el estado de variables internas del programa como por ejemplo número de piezas procesadas o máxima temperatura medida. Almacena el código de mensajes o instrucciones que ejecuta la Unidad Lógica. La memoria se divide en PROM o ROM y RAM.

CPU Entradas Salidas

Fuente de Alimentación

Software de Programación Avanzada

Memoria (Programa y Datos)

Procesador


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ROM: Memoria de sólo lectura (ReadOnlyMemory). Memoria no volátil que puede ser leída pero no escrita. Es utilizada para almacenar programas y datos necesarios para la operación de un sistema basado en microprocesadores. RAM: Memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Memoria volátil que puede ser leída y escrita según sea la aplicación. Cualquier posición de memoria puede ser accesada en cualquier momento. Unidad de Entradas, proporciona el aislamiento eléctrico necesario y realiza el acondicionamiento de las señales eléctricas de voltaje, provenientes de los switches de contactos ON-OFF de terreno. Las señales se adecúan a los niveles lógicos de voltaje de la Unidad Lógica. Unidad de Salidas, acepta las señales lógicas provenientes de la Unidad Lógica, en los rangos de voltaje que le son propios y proporciona la aislación eléctrica a los switches de contactos que se comandan hacia terreno. Las unidades de entrada/salida del PLC, son funcionalmente iguales a los bancos de relés, que se empleaban en los antiguos controladores lógicos de tipo tambor. La diferencia radica en que las unidades de entrada/salida de los PLC son de estado sólido. La eliminación de contactos mecánicos se traduce en una mayor velocidad de operación y mayor tiempo entre fallas (MTBF). Los periféricos constituyen la interfaz entre el PLC y el sistema controlado. Son como mínimo entradas y salidas lógicas (o sea capaces de tomar solo dos valores: 1 ó 0, abierto o cerrado, presente o ausente) y pueden también, dependiendo de la sofisticación de cada PLC, incluirse entradas y salidas analógicas (o sea, capaces de tomar cualquier valor entre determinados máximo y mínimo) o entradas especiales para pulsos de alta frecuencia como los producidos por encoders, o salidas para lazos de 4 a 20 mA. El tipo más común de entrada lógica o binaria es la optoacoplada, en la que la corriente de entrada actúa sobre un LED, que a su vez ilumina un fototransistor que es quien en definitiva informa a la CPU el estado de la entrada en cuestión. No existiendo conexión eléctrica entre la entrada en sí y la CPU (ya que la información es transmitida por la luz) se logra alta aislación, de alrededor de 1.5 kV entre entradas y masa. El tipo de salida más común es el relé, que suma a la aislación que provee, la robustez y capacidad de manejo de moderadas corrientes tanto continuas como alternas. Su principal desventaja es el tiempo de respuesta, que puede resultar alto para algunas aplicaciones. Cuando esto sea un inconveniente, puede elegirse en muchos casos el tipo de salida a transistor, mucho más rápido, pero limitado al manejo de corriente continua y considerablemente menos robusto. Otro tipo de salida, también de estado sólido es la de tipo TRIAC. El TRIAC es una llave de estado sólido para manejo de tensiones alternas. Al igual que el transistor es rápido y menos robusto que el relé, pero a diferencia de aquél, puede manejar corriente alterna. Todas las salidas del PLC deben protegerse contra las


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sobretensiones que aparecen sobre ellas, principalmente en el momento del apagado de las cargas a las que están conectadas. En la sección dedicada a instalación de sistemas daremos más detalles acerca de este tema. Existen dos formas constructivas básicas para los PLC: el tipo fijo y el tipo modular. El primero consiste en un solo gabinete en el que se integran la CPU, la fuente de alimentación (para el propio PLC y con capacidad de reserva que le permite también alimentar algunos sensores), y una determinada cantidad de entradas y salidas. La posibilidad de expandir este tipo de PLC es baja o nula. Por otra parte están los PLC modulares, en los que la CPU, la fuente de alimentación, las entradas, las salidas, etc., son cada una un módulo que se elige en función de la aplicación y se monta en riel o rack para conseguir la capacidad de cálculo, entradas, salidas, etc. que la aplicación requiera. La capacidad de expansión en este caso es altísima ya que fácilmente se alcanzan miles de puntos de entrada y salida, conexión a redes locales, dispositivos especiales de visualización, etc. Un Ejemplo de Arquitectura Básica de un Sistema de Control que usa PLC es con la operación de un control de temperatura, El PLC lee permanentemente la entrada correspondiente al sensor de temperatura, cuando encuentra que la temperatura es menor a la deseada, conecta el calefactor y lo desconecta cuando es mayor que la deseada. Podría, además utilizarse otra salida para activar una alarma cuando la temperatura está fuera de tolerancia más de determinado tiempo. Si tuviéramos la posibilidad de trabajar con un PLC con entradas y salidas analógicas, podríamos implementar estrategias de control mucho más elaboradas, como por ejemplo control PID, control adaptativo, etc. todo integrado en un solo gabinete, y que además es reprogramable para adaptarse a posibles cambios en el diseño con facilidad. Los PLC’s difieren en la velocidad de procesamiento y de eso depende su costo También es importante la tarjeta de comunicación para que varios PLC’s se comuniquen Para fines prácticos en el laboratorio usamos un PLC Allen Bradley MicroLogix 1000 con número de tag 1761-L16AWA. A continuación se describe que significa:


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1 7 6 1 L 1 6 A W A

Figura 9. Tag del PLC

Caracteristicas

• Si se tiene un PLC con salidas a bobina, se tiene que poner un diodo en la

bobina

• Tiene una memoria EPROM que no borra los datos y una memoria RAM

que realiza acciones momentáneas.

• Maneja bits, byte el cual tiene 8 bits y bloques de 2 byte ( 16 bits)

denominada Word.

• Para poder iniciar la programación en un plc

• Se utiliza RsLink

• RsLogixEmulate 500

• Se observa la red eternet y se configura el driver para esto primero se da

click en stop y después delete.. Para poder configurar un controlador y se

encuentra el procesador a utilizar el cual es Micrologix 1000

Número de Boletín Unidad Base

Número de Unidades de E/S. 16 ó 32

Señal de Entrada A=120 CA B=24

Tipos de Salida W=Relé (abre/cierra contacto) B=24 CD (MOSFET) A=120 ó 240 CA (TRIAC)

Alimentación A=120 CA B=24


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El PLC tiene 4 indicadores de operación :

• Modo POWER: Indica que está prendido el PLC

• Modo RUN: Corre el programa que tiene (si se quiere cargar un nuevo

programa, se debe de salir del modo RUN)

¿Qué hace el PLC internamente? (Modo RUN)

1. Hace un escaneo en sus tarjetas de entrada, toma los datos de

nuestros elementos de entrada

2. Los manda al programa

3. Los procesa

4. Toma lecturas

5. Manda resultados

6. Lee las tarjeta de memoria con los resultados

7. Hace servicios de comunicación y nada los resultados a donde

se le requiera

8. Rastrea los contactores para un nuevo ciclo

Y todo esto lo realiza en ciclos de micro segundos (μs) Modo FAULT: Se activa cuando hay incongruencia en el programa (ej. Cuando se desborda el programa o se divide entre cero) Modo FORCE: SE activa cuando se fuerza una entrada a o salida a “1” o “0” , esto solo lo puede hacer un técnico experto en PLC que conozco todas las posibles consecuencias de forzar una entrada o salida Pasos para configurar RSLogix 500:

1. Abrir RSLogix 500

2. Abrir Nuevo Archivo MicroLogix 1000

3. Menú Comunicaciones

4. Opción “Comunicación Sistema”

5. Seleccionar PLC, en este caso: Allen Bradley MicroLogix 1000

6. Aplicar proyecto

7. Opción “Cargar”

8. Opción “Guardar”

9. En la opción “Marcha Remota”

10. Seleccionar “Ejecutar”


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1.1.3 Lenguajes Para Plc El lenguaje de programación de un PLC permite la creación del programa que controlará su CPU. Mediante este lenguaje el programador podrá comunicarse con el PLC y así dotarlo de un programa que controle las actividades que debe realizar. Dependiendo del lenguaje de programación, es posible la realización del programa con distintos grados de dificultad. Junto con el lenguaje de programación, los fabricantes suministran un software de ambiente de trabajo donde el usuario puede escribir sus programas. Estos softwares son amistosos y corren sobre computadores tipo PC bajo plataformas DOS o Windows. Los métodos de programación más utilizados para PLC son:

• Programación con diagrama escalera

• Programación con bloques funcionales

• Programación con lógica boolena

Programación con diagrama escalera El diagrama escalera es uno de los más utilizados en la programación de PLC. Fue desarrollado a partir de los sistemas antiguos basados en relés. La continuidad de su utilización se debe principalmente a dos razones:

1. Los técnicos encargados en darle mantenimiento a los PLC están

familiarizados con este lenguaje.

2. A pesar del desarrollo de los lenguajes de alto nivel, han sido pocos los

lenguajes que han cumplido satisfactoriamente los requerimientos de

control en tiempo real que incluyan la representación de los estados de

los puntos de entrada y salida.

El nombre escalera proviene del uso de "rieles" y "peldaños" en el diagrama, como en este ejemplo de arranque de un motor.

Figura 10. circuito de arranque de un motor


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Para la programación de los PLC’s en clase se usaron 2 programas, el RSLogix500 y el LogixPRO ambos se parecen pero la diferencia es que el RSLogix500 no tiene simulador y se tiene que conectar un PLC físico, en clases avanzadas pudimos ver que se puede hacer un emulador paraéste programa; El LogixPRO es un simulador de PLC en el cual tiene varias simulaciones como son el semáforo, los silos y el lach que hicimos en clase, ambos usan el diagrama tipo escalera y usan los siguientes comandos Comandos de bit:

Línea nueva, en ella podemos poner todos los componentes

Este comando se usa para poner otros comandos en paralelo

Contactor Normalmente abierto

Contactor normalmente cerrado

Bobina, este es el lelemento de control de los contactores normalmente abiertos y cerrados

Bobina encavada, cuando se activa esta bobina, se queda enegizada

Bobina desenclavada, se usa para desenclavar la bobina antes encionada

Cuando el estado del OSR pase de “0” a “1” va a dejar pasar una vez 1 pulso durante un ciclo

Indica el fin de las líneas y por tanto el programa

Tabla 3. Imágenes y comandos de Bit

Temporizadores En la programación se implementan diferentes tipos de temporizadores mediante un temporizador en concreto, el TON, que consiste en aplicar un retardo a la conexión.

Temporizador a bobina energizada (ON DELAY)

Temporizador a bobina des energizada (OFF DELAY)

Temporizador retenedor a la desconexión, funciona igual que el TOF

pero a diferencia de este, almacena el dato en que se quedó contando

Restaura los valores de los temporizadores (Resetea)

Tabla 4. Comandos temporizadores


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Conteo Positivo

Conteo Negativo

Restaura los valores de los temporizadores (Resetea)

Tabla 5. Contadores

Comandos de contadores

• CU: está contando

• DN ya terminó de contar

• OV indica desbordamiento de memoria

• CD: Contando hacia abajo

• UN: desbordamiento

1.1.4 Ventajas Del Plc en el proyecto Menor tiempo empleado en la elaboración de galletas tipo pastiseta debido a que:

• No es necesario dibujar el esquema de contactos.

• No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general

la capacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo

suficientemente grande.

• La lista de materiales queda sensiblemente reducida, y al elaborar el

presupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que

supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de

entrega.

• Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir

aparatos.

• Mínimo espacio de ocupación.

• Menor coste de mano de obra de la instalación.

• Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del

sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden

indicar y detectar averías.

• Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.

• Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar

reducido el tiempo de cableado.

• Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el autómata sigue

siendo útil para otra máquina o sistema de producción.


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Desventajas

• Como inconvenientes podríamos hablar, en primer lugar, de que hace

falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en

tal sentido, pero hoy en día ese inconveniente está solucionado porque

las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento.

• El costo inicial

El PLC es usado en la actualidad en una amplia gama de aplicaciones de control, muchas de las cuales no eran económicamente posibles hace algunos años. Esto debido a:

• El costo efectivo por punto de entrada/salida ha disminuido con la caída

del precio de los microprocesadores y los componentes relacionados.

• La capacidad de los controladores para resolver tareas complejas de

computación y comunicación ha hecho posible el uso de PLC en

aplicaciones donde antes era necesario dedicar un computador.

Características

• Es la parte de control

• Funciona a base de electricidad

• Los elementos de mando son pulsadores interruptores y sensores

• Las tarjetas de salida tienen como función llevar datos a dispositivos

actuadores como pueden ser válvulas, lámparas y bobinas de contactores

• Tiene un procesador el cual realiza operaciones lógicas

• El medio de comunicación es el software RS232 Serial

• El PLC realiza internamente un ciclo de operación el modo “RUN”

comienza a correr el programa diseñado.

• Hace la función de escaneo de entradas las cuales tienen datos que están

en los elementos de mando.

• El escaneo de salida resetea los temporizadores y queda listo una vez más

para un nuevo ciclo.


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1.1.5 Sensores

Sensores: clasificación y características generales. •Sensores de proximidad. •Otros sensores: •de temperatura. •de nivel. •Clasificación de accionamientos

Sensor: Dispositivo que detecta una determinada acción externa, temperatura, presión, etc., y la trasmite adecuadamente.

Figura 11. Sensores industriales Transductor: Dispositivo que transforma el efecto de una causa física, como la presión,la temperatura, la dilatación, la humedad, etc., en otro tipo de señal, normalmente eléctrica.


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Tabla 6. Tipos de sensores

Campo de medida: Rango de valores de la magnitud de entrada comprendido entre el máximo y el mínimo detectables por un sensor, con una tolerancia de error aceptable Resolución: Mínima diferencia entre dos valores próximos que el sensor es capaz de distinguir.

Sensibilidad: Variación de la salida producida por una variación de entrada. Pendiente de la curva de calibración. Cuanto mayor, mejor. Linealidad: Cercanía de la curva característica a una recta especificada. Linealidad equivale a sensibilidad cte.

Saturación: No linealidad producida por disminución de sensibilidad típicamente al principio o al final del rango. Histéresis: Diferencia entre valores de salida correspondientes a la misma entrada, según la trayectoria seguida por el sensor.

Exactitud: diferencia entre la salida real y el valor teórico de dicha salida (valor verdadero). Se suele dar en valor absoluto o relativo.


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Precisión: capacidad de obtener la misma salida cuando se realizan varias lecturas de la misma entrada y en las mismas condiciones. Respetabilidad. Estima la desviación de las medidas.

La mayor parte de los sensores tienen un comportamiento dinámico asimilable a un sistema de primer o segundo orden. Velocidad de respuesta: capacidad para que la señal de salida siga sin retraso las variaciones de la señal de entrada. Respuesta frecuencial: Relación entre la sensibilidad y la frecuencia cuando la entrada es una excitación senoidal. Representación mediante un gráfico de Bode. Estabilidad: Desviación de salida del sensor al variar ciertos parámetros exteriores distintos del que se pretende medir.

Detectores de proximidad Sensores de posición todo/nada que informan de la existencia o no de un objeto ante el detector. El más elemental es el interruptor final de carrera por contacto mecánico. Sin contacto destacamos los siguientes: Detectores inductivos Estos aparatos se utilizan principalmente en aplicaciones industriales. Detectan cualquier objeto metálico sin necesidad de contacto: control de presencia o de ausencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de contaje. El rango de distancias está entre 1mm y 30mm.

Detectores inductivos Composición y funcionamiento Un detector de proximidad inductivo consta de un oscilador, cuyos bobinados forman la cara sensible, y de una etapa de salida. El oscilador crea un campo electromagnético alterno delante de la cara sensible. La frecuencia del campo varía entre 100 y 600 kHz según el modelo. Cuando un objeto conductor penetra en este campo, soporta corrientes inducidas circulares que se desarrollan a su alrededor (efecto piel). Estas corrientes constituyen una sobrecarga para el sistema oscilador y provocan una reducción de la amplitud de las oscilaciones a medida que se acerca el objeto, hasta bloquearlas por completo. La detección del objeto es efectiva


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cuando la reducción de la amplitud de las oscilaciones es suficiente para provocar el cambio de estado de la salida del detector.

Figura 12. Sensor inductivo

Detectores capacitivos Los detectores capacitivos son adecuados para detectar objetos o productos no metálicos de cualquier tipo (papel, vidrio, plástico, líquido, etc.). Su principio de funcionamiento y características son análogas a las de los detectores inductivos. En este caso, el elemento sensible es el condensador del circuito oscilante. Cuando se sitúa en este campo un material conductor o aislante de permisividad superior a 1, se modifica la capacidad de conexión y se bloquean las oscilaciones. Estos detectores disponen de un potenciómetro de regulación de sensibilidad.

Figura 13. Sensores capacitivos

Permisividad: Propiedad de un dieléctrico para debilitar las fuerzas electrostáticas, por referencia a estas mismas fuerzas cuando se ejercen en el vacío.


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Detectores ópticos Detectores fotoeléctricos Un detector fotoeléctrico detecta un objeto por medio de un haz luminoso. Sus dos componentes básicos son un emisor y un receptor de luz. La detección es efectiva cuando el objeto penetra en el haz de luz y modifica suficientemente la cantidad de luz que llega al receptor para provocar el cambio de estado de la salida.

Sensores de temperatura Podemos distinguir los siguientes grandes grupos de sensores térmicos: Termostatos todo-nada: interruptores que conmutan a un cierto valor de temperatura. Los más simples están basados en la diferencia de dilatación de 2 metales, y los más sofisticados se suelen construir a base de un sensor de tipo analógico y uno o varios comparadores. Termopares: sensores de tipo analógico basados en el efecto Seebeck, que consiste en la aparición de una tensión eléctrica entre dos piezas de diferentes metales unidas por un extremo, cuando éste se calienta (unión caliente) y se mantienen los otros dos extremos a una misma temperatura inferior (unión fría). La fem generada depende de la diferencia de temperaturas entre la unión fría y la unión caliente

Termorresistencias: sensores de tipo analógico basados en el cambio de la resistencia eléctrica de algunos metales o semiconductores con la temperatura. Pirómetros de radiación: sensores de tipo analógico utilizables en general para muy altas temperaturas, que están basados en la radiación térmica emitida por los cuerpos calientes.

Sensores de nivel Se utilizan para conocer el estado de llenado de depósitos de líquidos o sólidos en forma de polvo o granulados. Sensores todo-nada: para líquidos conductores es frecuente emplear flotadores con un contacto entre dos electrodos sumergidos. Para sólidos o líquidos no conductores suelen emplearse métodos fotoeléctricos o detectores de proximidad capacitivos. Sensores por presión: la diferencia de presiones entre el fondo y la superficie es directamente proporcional al nivel y al peso específico del líquido.


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Sensores ultrasónicos: se basan en la medición del tiempo total de ida y vuelta de un impulso de presión (ultrasonido) que es reflejado por la superficie del material y recogido por un receptor colocado al lado del emisor. Este tiempo es proporcional a la distancia y a la densidad del medio

Figura 14. Sensores

CAPÍTULO 2

“NEUMÁTICA Y

ACTUADORES”

En el capítulo 2 se menciona la importancia de la neumática y los actuadores, tipos de

instrumentos neumáticos, sus características y funcionamiento de elementos que

intervienen en un sistema neumático, ejemplos de aplicaciones industriales,

características de pistones, la parte neumática es fundamental para el desarrollo de la

automatización del vaciado de pastisetas en charolas.


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2.1 La importancia de la neumática en los procesos automatizados

La neumática es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el

control de máquinas y otros elementos sometidos a movimiento. La generación,

almacenaje y utilización del aire comprimido resultan relativamente baratos y

además ofrece un índice de peligrosidad bajo en relación a otras energías como

la electricidad y los combustibles gaseosos o líquidos. Ofrece una alternativa

altamente segura en lugares de riesgo de explosión por deflagración, donde

otras energías suponen un riesgo importante por la producción de calor, chispas,

etc.

Por estas ventajas las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas

en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, aéreo, terrestre y

marítimo.

La automatización tiene como fin aumentar la competitividad de la industria por lo que requiere la utilización de nuevas tecnologías; por esta razón, cada vez es más necesario que toda persona relacionada con la producción industrial tenga conocimiento de aquéllas.

La extensión de la automatización de forma sencilla en cuanto a mecanismo, y además a bajo coste, se ha logrado utilizando técnicas relacionadas con la neumática, la cual se basa en la utilización del aire comprimido, y es empleada en la mayor parte de las máquinas modernas.

La automatización industrial, a través de componentes neumáticos, es una de las soluciones más sencillas, rentables y con mayor futuro de aplicación en la industria.

El aire comprimido es la mayor fuente de potencia en la industria con múltiples ventajas. Es segura, económica, fácil de transmitir, y adaptable. Su aplicación es muy amplia para un gran número de industrias. Algunas aplicaciones son practicante imposible con otros medios energéticos.


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Figura 15. Generación del aire comprimido

Dentro del campo de la producción industrial, la neumática tiene una aplicación creciente en las más variadas funciones, No sólo entra a formar parte en la construcción de máquinas, sino que va desde el uso doméstico hasta la utilización en la técnica de investigación nuclear, pasando por la producción industrial.

En la actualidad, la necesidad de automatizar la producción no afecta únicamente a las grandes empresas, sino también a la pequeña industria. Incluso la industria artesana se ve obligada a desarrollar métodos de producción racionales que excluyan el trabajo manual y no dependan de la habilidad humana. La fuerza muscular y la habilidad manual deben sustituirse por la fuerza y precisión mecánica.

La fuerza neumática puede realizar muchas funciones mejor y más rápidamente, de forma más regular y sobre todo durante más tiempo sin sufrir los efectos de la fatiga.

El costo del aire comprimido es relativamente económico frente a las ventajas y la productividad que representa. Por ejemplo el costo del aire comprimido mas el- valor de los equipos en su vida útil en el caso de un taladro neumático representa cerca del 10% al 25% del- costo total, el resto corresponde a salarios y administración. Aunque la dotación de sistemas de aire comprimido requiere de inversión de capital, esta se paga ampliamente con el incremento de la productividad.

Comparando el trabajo humano con el de un elemento neumático, se comprueba la inferioridad del primero en lo referente a capacidad de trabajo. Si a esto, añadimos que los costes de trabajo están en la proporción aproximada 1 : 50 (neumática: humana) quedan justificados los continuos esfuerzos de la industria por reemplazar total o parcialmente al hombre por la máquina en lo que actividades manuales se refiere.


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Relación entre los costes de trabajo obtenidos por diferentes formas de energía. Eléctrica Hidráulica Neumática Humana 1 4 10 500

No obstante, sustituir actividades manuales por dispositivos mecánicos y neumáticos, sólo es un paso dentro del proceso de automatización de la producción industrial. Este paso está encaminado, al igual que otros muchos, a obtener el máximo provecho .con un costo mínimo.

La utilización de la máquina adecuada en cada caso será la forma de evitar que la adquisición de costosos equipos encarezcan el producto de forma desproporcionada, pudiéndose dar el caso de que una máquina especial construida con elementos de serie y que se adapte exactamente a las necesidades del proceso de fabricación, resulte más económica que una máquina estándar.

Otro factor importante es el problema de la escasez de personal para según que tipo de trabajos. Visto a largo plazo, se advierte una tendencia regresiva en el número de empleados de las industrias que realizan trabajos muy repetitivos, lo cual no solamente es debido a la creciente automatización, sino a que en un futuro próximo no se encontrará personal para según qué tipo de trabajos.

La energía neumática no es utilizable en todos los casos de automatización, las posibilidades técnicas de la neumática están sometidas a ciertas limitaciones en lo que se refiere a fuerza, espacio, tiempo y velocidad en el proceso de la información. Esta tecnología tiene su ventaja más importante en la flexibilidad y variedad de aplicaciones en casi todas las ramas de la producción industrial.

El rendimiento máximo de la automatización de un proceso de trabajo está condicionado por el material, la forma de la pieza a trabajar, la serie, la capacidad, el nivel de automatización y las condiciones mecánicas de la máquina y este sólo podría determinarse definitivamente, en cada caso particular, con todos los datos ya especificados.

Causará asombro el hecho de que la neumática se haya podido expandir en tan corto tiempo y con .tanta rapidez Esto se debe. entre otras cosas. a que en la solución de algunos problemas de automatización no puede disponerse de otro medio que sea más simple y más económico.

¿Cuáles son las propiedades del aire comprimido que han contribuido a su popularidad?

Abundante: Está disponible para su compresión prácticamente en todo el mundo, en cantidades ilimitadas.


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Transportable: El aire comprimido puede ser fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes distancias. No es necesario disponer tuberías de retorno.

Almacenable: No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio El aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse de éstos. Además, se puede transportar en recipientes (botellas).

Temperatura: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura; garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas extremas.

Antideflagrante: No existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes. que son caras.

Limpio: El aire comprimido es limpio y. en caso de faltas de estanqueidad en tuberías o : elementos. no produce ningún ensuciamiento. Esto es muy importante, por ejemplo, en las industrias alimenticias. De la madera. Textiles y del cuero. Constitución de los elementos: La concepción de los elementos de trabajo es simple y. por tanto, de precio económico.

Veloz: Es un medio de trabajo muy rápido y por eso permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de cilindros neumáticos puede regularse sin escalones.

A prueba de sobrecargas: Las herramientas y elementos de trabajo neumáticos pueden utilizarse hasta su parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas. Para delimitar el campo de utilización de la neumática es preciso conocer también las propiedades adversas.

Preparación: El aire comprimido debe ser preparado. antes de su utilización. Es preciso eliminar impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes).

Compresible: Como todos los gases el aire no tiene una forma determinada, toma la forma del recipiente que los contiene o la de su ambiente, permite ser comprimido (compresión) o y tiene la tendencia a dilatarse (expansión). Con aire comprimido no es posible obtener para los émbolos velocidades: uniformes y constantes.

Volumen Variable: El volumen del aire varía en función de la temperatura dilatándose al ser calentado y contrayéndose al ser enfriado.

Fuerza: El aire comprimido es económico sólo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presión de servicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar), el límite.


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también en función de la carrera y la velocidad, es de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 kp).

Ruido: El escape de aire produce ruido. No obstante. este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias al desarrollo de materiales in sonorizantes.

Criterios de aplicación

La compresibilidad del aire es una característica que presenta ventajas o inconvenientes según el tipo de aplicación. La elección de la neumática depende de muchos factores, pero fundamentalmente del factor rentabilidad. La utilización óptima del aire comprimido se con- seguirá aprovechando las propiedades físicas que posee.

Estas mismas propiedades son las que conducen a los limites de utilización dé los sistemas neumáticos y que son principalmente debidos a la ya citada compresibilidad del aire. Existe otro límite económico, principalmente cuando la aplicación exige fuerzas muy grandes o un notable consumo continuo de aire comprimido. En la práctica es indispensable comparar la energía neumática con otras fuentes de energía.

Para ello debe tenerse en cuenta, el conjunto completo del mando, desde la entrada de seña- les hasta los elementos de trabajo. Los elementos individuales pueden facilitar bastante la elección de una determinada técnica, pero es absolutamente necesario elegir el tipo de energía que mejor cumpla con las exigencias del conjunto. A menudo se comprueba que el elevado coste del aire comprimido no tiene importancia comparado con el rendimiento de! equipo.

2.1.2 Características físicas y de funcionamiento de los elementos que

intervienen en un proceso de control neumático

Compresor: Aparato que sirve para comprimir un fluido, generalmente aire, a

una presión dada. Existen dos categorías, las máquinas volumétricas (aumento

de presión por reducción de volumen), y los turbocompresores (el aire

arrastrado por una rueda móvil adquiere cierta velocidad, que se traduce en un

aumento de presión en la rueda y en el difusor de salida).

El compresor de pistón o de émbolo es el más antiguo y extendido, se emplea exclusivamente para presiones elevadas.

En la primera carrera del émbolo, el aire es aspirado a una presión p1 y el volumen aspirado varía de 0 a V1.

Al retroceder el émbolo, este aire es comprimido pasando de la presión p1 a la presión p2, y su volumen varía de V1 a V2.


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En la segunda parte o fase de la carrera el aire es expelido a presión p2.

Debido al trabajo de compresión, que desprende gran cantidad de calor, debe refrigerarse.

Para presiones muy elevadas, se procede en varias fases, realizándose en cada una un coeficiente de compresión del orden de 6 a 7.

El compresor a émbolos libres del sistema Pescara comprende un motor diesel de dos tiempos, con dos émbolos opuestos, cada uno de los cuales está unido rígidamente a un pistón compresor. Por una de sus caras, este último impele el aire comprimido útil. El volumen de aire comprimido que queda en el cilindro, al final de la carrera forma un colchón neumático y provoca el retroceso.

Por su otra cara, el pistón compresor, durante la carrera motriz, aspira aire atmosférico que, en el retroceso, y merced al empuje del colchón neumático citado, impele hacia el motor; es el aire de barrido y el aire comburente del motor.

Figura 16. Compresor


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Funcionamiento De Un Circuito Válvula – Cilindro

Una válvula de tres orificios es un interruptor empleado para controlar el flujo de

aire. El tipo que se ve en la figura tiene el componente denominado conjunto

rotor, que se mueve dentro de la válvula cuando se pulsa o se suelta el botón. Su

función es dirigir el flujo de aire por la válvula. Cuando se pulsa el botón, se deja

pasar el aire comprimido del suministro de la tubería 1 a la tubería 2 (que está

conectada al cilindro).

Un cilindro de accionamiento único usa aire comprimido para producir

movimiento y fuerza. Tiene un pistón que puede deslizarse "hacia arriba" y

"hacia abajo". Un muelle hace subir al pistón dentro del cilindro. Sin embargo,

cuando la válvula se acciona, como se muestra en el dibujo, el aire comprimido

entra en el cilindro y le obliga a bajar su émbolo. El aire del otro lado sale por el

orificio de escape.

Figura 17. Cilindro de accionamiento Válvula De Tres Vías Y Dos Posiciones (3/2)

Mira la mitad inferior del símbolo, y no tengas en cuenta la mitad superior.


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Observa que el símbolo muestra la vía 1 bloqueada, pero las vías 2 y 3 están

conectadas, como en la válvula real.

Ahora no tengas en cuenta la mitad inferior del símbolo e imagina que cuando se

pulsa el botón, la parte superior del símbolo se desliza por la mitad inferior,

como se ve en el dibujo.

Esto indica que los orificios de la válvula real están conectados cuando se pulsa el

botón.

La mitad inferior del símbolo indica las conexiones dentro de la válvula cuando

no se pulsa el botón, y la superior cuando se pulsa

Figura 18. Válvula 3/2

Control Dual

A veces es necesario ser capaz de accionar una máquina desde más de una

posición. El circuito de este dibujo funciona de esta forma. El cilindro de

accionamiento único se puede activar pulsando el botón A o el B. El circuito, no

obstante, tiene que contener una válvula de doble efecto.


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Figura 19. Control dual

Válvula de doble efecto y conector en T

La válvula de doble efecto tiene tres orificios, y contiene un pequeño pistón de

caucho que se mueve libremente dentro de la válvula.

Si el aire entra por un orificio, el pistón es empujado a la posición contraria y el

aire no podrá salir por allí. Si la válvula de doble efecto del circuito anterior se

sustituyera por un conector tipo T, el circuito no funcionaría. Ni la válvula A ni la

B podrían utilizarse para activar el cilindro.

Figura 20. Válvula de doble efecto y conector en T


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Fuerzas En Un Cilindro De Accionamiento Doble

La fuerza producida por un cilindro de accionamiento doble en el sentido que

consideramos positivo, no es igual a la fuerza que produce en el sentido

negativo. Esto puede explicarse mirando el pistón del cilindro y recordando que:

F = p . S

Observar que las superficies de las caras "frontal" y "posterior" del pistón no son

iguales. La biela del pistón reduce el área de la cara "posterior". Así que aunque

la presión del aire en ambos lados del pistón sea la misma, la fuerza producida

será menor para un pistón en sentido negativo.

Figura 21 cilindro de accionamiento doble

Válvula de 5 vías y dos posiciones

No tengas en cuenta la mitad superior del símbolo durante un momento. La

mitad inferior indica las conexiones dentro de la válvula cuando la palanca está

en una posición determinada.

Ahora no tomar en cuenta la mitad inferior del símbolo, e imagina que cuando se

mueve la palanca a la otra posición, la mitad superior del símbolo se desliza

sobre la mitad inferior. Esto indica las conexiones que hay ahora dentro de la

válvula.


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Observar que aparece un símbolo de "palanca" en ambos extremos del símbolo

de la válvula de cinco orificios o vías. Esto es algo confuso: solamente hay, por

supuesto, una palanca en la válvula real.


Válvula 5/2 Accionada Por Neumática

Uno de los peligros asociados con el equipo neumático son las presiones tan

altas que a veces se usan. Por ejemplo, el aire a presión elevada que sale por una

tubería sin fijar, hace que la tubería "dé latigazos" violentamente. Esto puede

provocar daños. En la industria, para mantener a los empleados alejados del

peligro, se utiliza el sistema representado en el esquema. El cilindro puede

funcionar a muy alta presión y los controles de las válvulas pueden ser a presión

baja.

Si el aire entra a la válvula 5/2 por la izquierda, las conexiones dentro de la

válvula serán como están representadas en la parte izquierda. Si el aire entra a la

válvula 5/2 por la derecha, las conexiones dentro de la válvula serán como están

representadas en la parte derecha.


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Figura 23. Válvula 5/2 accionada por neumática Funcionamiento De Un Circuito Con Válvula 5/2

Además de los dos cilindros de doble efecto se usan en este esquema una válvula

5/2 y un regulador de caudal o de flujo. La válvula 5/2 es accionada por una

palanca.

Cuando el conjunto rotor está en la posición indicada en el diagrama 1, el aire

comprimido pasa por la válvula entre los orificios 1 y 2, y el aire hace que los

pistones "salgan". El aire aprisionado debajo de los pistones sale por las tuberías

y por la válvula saliendo a la atmósfera por el orificio 5.

Cuando la palanca se desplaza a la otra posición, el conjunto rotor sube, como se

ve en el diagrama 2.

Ahora, sigue el flujo del aire del diagrama, y verás que los pistones "entran". El

aire aprisionado encima de los pistones sale.


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Figura 24. Circuito con válvula 5/2 Regulador De Caudal O De Flujo

Las válvulas estranguladoras con retención, conocidas como válvulas reguladoras

de velocidad, son híbridas. Desde el punto de vista de la estrangulación son

válvulas de flujo y como tales se las emplea en neumática. La función de

retención les hace ser al mismo tiempo una válvula de bloqueo.

El regulador de flujo se alimenta con aire del suministro. Dicho regulador emite

un flujo de aire controlado en una conexión en T. Una tubería de esta conexión

se conecta a la válvula accionada por diafragma y la otra se deja abierta para que

salga aire a la atmósfera.

Cuando la tubería de toma de aire es bloqueada por la rueda de un vehículo, la

presión aumenta en la tubería y la válvula accionada por diafragma se activa, y el

aire comprimido entra en el pistón.


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Figura 25. Regulador de caudal de flujo Válvula Antirretorno

Son aquellas que impiden el paso del aire en un sentido y lo dejan libre en el

contrario. Tan pronto como la presión de entrada en el sentido de paso aplica

una fuerza superior a la del resorte incorporado, abre el elemento de cierre del

asiento de la válvula.

Figura 26. Válvula antirretorno

Válvula De Simultaneidad

Se utiliza para los equipos de enclavamiento y para los equipos de control. Tiene

dos entradas P1 y P2 y una salida A. La señal de salida sólo está presente si lo

están las dos señales de entrada.

En el caso de una diferencia en el tiempo de las señales de entrada, pasa a la

salida la de presión más baja.


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Siempre hay una entrada bloqueada

Figura 27. Válvula de simultaneidad

2.1.3 Ejemplos de dispositivos comerciales

El suministro de aire comprimido para instalaciones neumáticas comprende los apartados siguientes: Producción de aire comprimido mediante compresores. Acondicionamiento del aire comprimido para las instalaciones neumáticas. Conducción del aire comprimido hasta los puntos de utilización. Las características técnicas a valorar en los compresores son: el caudal suministrado en Nl/min (para compresores pequeños) o en Nm3/min y por la relación de compresión, siendo esta última la presión alcanzada en bar,kp/ cm2. Los compresores se dividen, según el tipo de ejecución, en: Compresores de émbolo. Compresores rotativos. Compresores centrífugos Compresores de émbolos El compresor más frecuentemente utilizado es el de émbolos, pudiendo emplearse como unidad fija o móvil. Principio de funcionamiento y diagrama de presiones de un compresor de émbolos de una etapa. En los compresores de émbolos, la compresión es obtenida en uno o más cilindros, en los cuales los émbolos comprimen el aire. Se dividen en: Compresores de una etapa. Compresores de dos etapas. Compresores de varias etapas. En los compresores de una etapa la presión final requerida es obtenida en sólo un cilindro (en este caso, un cilindro es una etapa). En estos compresores el aire


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es comprimido hasta la presión final de 6 a 8 bar y en casos excepcionales llegan hasta los 10 bar. En compresores con una relación de compresión más alta, el sistema de una etapa no es posible por la excesiva elevación de temperatura. El proceso de compresión se realiza en dos (dos etapas) o más cilindros. El aire comprimido en una etapa es enfriado antes de volverse a comprimirá más presión en la siguiente etapa. Entre los cilindros se intercalan los enfriadores adecuados, llamados por ello enfriadores intermedios. Asimismo, el aire es enfriado a la salida del último cilindro, al que se denomina enfriador final. En líneas generales, los fabricantes de compresores los construyen en las siguientes escalas: a) Compresores de una etapa para presiones hasta 10 bar. b) Compresores de dos etapas para presiones hasta 50 bar. c) Compresores de tres y cuatro etapas para presiones hasta 250 bar. Las ejecuciones más adecuadas para la neumática son las de una y dos etapas. Con preferencia se utiliza el de dos etapas en cuanto la presión final exceda de los 6 a 8 bar, porque se proporciona una potencia equivalente con gastos de accionamiento más bajos. Los compresores de émbolos pueden ser accionados por un motor eléctrico o un motor de combustión interna. Compresores rotativos Los compresores rotativos ocupan un lugar intermedio entre los compresores centrífugos y los compresores de émbolo. Los compresores rotativos suministran presiones más bajas que los de émbolo, pero las presiones de servicio son más altas que las de los compresores centrífugos. Asimismo, el volumen de aire que suministran por unidad de tiempo es más grande que en los compresores de émbolo, pero más pequeño que en los compresores centrífugos.

Los compresores rotativos pueden ser de paletas o de tornillos. Los compresores

de paletas están constituidos por un rotor en el cual van colocadas las paletas, de

eje excéntrico con el estator. Durante la rotación, las cámaras entre las paletas

(que se aplican contra las paredes del estator por la fuerza centrífuga) y el

cuerpo del rotor modifican su volumen, se produce la aspiración, y mientras

reducen el volumen, se produce el suministro de presión. En los compresores de

tomillo, dos rotores paralelos, macho y hembra, de forma helicoidal, giran en un

cuerpo y comprimen el aire en sus lóbulos de manera continua.


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Las ventajas más notables de este tipo son su marcha silenciosa y un suministro de aire más continuo. Los compresores rotativos de una etapa suministran presiones hasta los 4 bar. Con dos etapas pueden alcanzar de 4 a 8 bar. Los caudales suministrados pueden llegar hasta 100 Nm3/min. según el tamaño. Los compresores rotativos también pueden ser accionados directamente por un motor eléctrico o un motor de combustión interna. Compresores centrífugos En los compresores centrífugos la compresión del aire se produce utilizando un rápido rodete giratorio. La presión es ejercida al forzar a las partículas del aire existentes en el rodete a alejarse del centro como resultado de la acción centrífuga El rodete comunica una velocidad elevada y una presión a las partículas del aire. La presión generada por estos compresores no es muy alta; son necesarios varios rodetes para obtener presión de 6 bar. En contraste con esta limitación, los compresores centrífugos pueden suministrar grandes volúmenes de aire. Otra ventaja sobre los compresores de émbolo es que los compresores centrífugos son accionados directamente por una máquina rápida como un motor eléctrico o una turbina de gas, mientras que en aquéllos siempre debe usarse alguna transmisión reductora. Elección de un compresor La adecuada elección de un compresor para una instalación dada va estrechamente ligada a los consumidores, y es frecuente tener que hacer varios tanteos antes de encontrar la combinación idónea. Los parámetros fundamentales a considerar son: el caudal aspirado y la presión deseada a la salida. Para aplicaciones de automatización se requieren caudales moderados a presiones medias; los compresores más indicados son, por lo general, los de émbolos. La presión que necesita la instalación deberá ser superior (a veces en 2 o 3 bar) a la de servicio, ya que de otra forma no se podrá mantener dicha presión. Generalmente, una vez definida la presión queda ya decidido si el compresor debe ser de una o dos etapas. Si hay posibilidad de elección debe tenerse presente que los compreso-res más lentos, y por tanto de más cilindrada para un caudal dado, son más caros pero de mayor duración y rendimiento.


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Otro factor importante a tener en cuenta es el motor que arrastra el compresor y su sistema de control. Para las potencias utilizadas en sistemas de automatización, los motores suelen ser eléctricos. El sistema de control es de dos tipos: por paro y marcha del motor, en unidades pequeñas, o por trabajo en vacío en unidades mayores. En cualquier caso, este control depende de la presión en el depósito. Depósitos La función que cumple un depósito en una instalación de aire comprimido es múltiple: Amortiguar las pulsaciones del caudal de salida de los compresores alternativos. Permitir que los motores de arrastre de los compresores no tengan que trabajar de manera continua, sino intermitente. Hacer frente a las demandas punta del caudal sin que se provoquen caídas de presión en la red. Por lo general, los depósitos son cilíndricos, de chapa de acero, y van provistos de diversos accesorios tales como un manómetro, una válvula de seguridad y una llave de purga para evacuar los condensados, así como un presostato para arranque y paro del motor. Los depósitos para pequeños compresores suelen ir montados debajo mismo del compresor y en sentido horizontal. Para grandes caudales suelen estar separados, montados después del refrigerador en posición vertical. Los factores que influyen más decisivamente en el dimensionado de los depósitos son: El caudal del compresor. Las variaciones de la demanda. El tipo de refrigeración, que determina unos períodos aconsejables de paro o marcha en vacío. Como principio, el caudal del compresor, multiplicado por el factor de utilización aconsejado, debe superar el valor medio de la demanda y la presión debe superar la de utilización. Cilindro de simple efecto de membrana. En estos cilindros una membrana de goma, plástico o metal desempeña las funciones de émbolo. La placa de sujeción asume la función del vástago y está unida a la membrana. La carrera de retroceso se realiza por tensión interna de la membrana. Con cilindros de membrana sólo pueden efectuarse carreras muy cortas.


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Aplicación: Estampar, remachar, y sobre todo sujetar

Figura 28. Cilindro de simple efecto de membrana Cilindro de simple efecto de membrana Entre dos cubetas metálicas está firmemente sujeta una membrana de goma o plástico. El vástago está fijado en el centro de la membrana. La carrera de retroceso se realiza por el resorte recuperador, ayudado por la tensión de la membrana. Sólo existe rozamiento en el cojinete de guía del vástago. Aplicaciones: Tensar, prensar

Figura 29. Cilindro de simple efecto arrollable Cilindro de simple efecto de membrana arrollable. En este cilindro la membrana tiene forma de vaso. Al introducir aire comprimido la membrana se desarrolla en la pared interna del cilindro. Al igual que el anterior el rozamiento es mínimo y la estanqueidad máxima. La carrera es corta, sino el desgaste sería muy rápido, forma de construcción muy sencilla. Cilindro de doble efecto Al decir doble efecto se quiere significar que tanto el movimiento de salida como el de entrada son debidos al aire comprimido, es decir, el aire comprimido ejerce


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su acción en las dos cámaras del cilindro, de esta forma puede realizar trabajo en los dos sentidos del movimiento.

Figura 30. Cilindro de doble efecto El campo de aplicación de los cilindros de doble efecto es mucho más extenso que el de los cilindros de simple efecto; incluso si no es necesario ejercer una fuerza en los dos sentidos, el cilindro de doble efecto es preferible al cilindro de simple efecto con muelle de retomo incorporado. El cilindro de doble efecto se construye siempre en forma de cilindro de émbolo y posee dos tomas para el aire comprimido situadas a ambos lados del émbolo. Al aplicar aire a presión en la cámara posterior y comunicar la cámara anterior con la atmósfera a través de una válvula, el cilindro realiza la carrera de avance La carrera de retroceso se efectúa introduciendo aire a presión en la cámara anterior y comunicando la cámara posterior con la atmósfera, igualmente a través de una válvula para la evacuación del aire contenido en esa cámara de cilindro. Para una presión determinada en el circuito, el movimiento de retroceso en un cilindro de doble efecto desarrolla menos fuerza que el movimiento de avance, ya que la superficie del émbolo se ve ahora reducida por la sección transversal del vástago. Normalmente, en la práctica no se requieren fuerzas iguales en los dos movimientos opuestos. Los cilindros de doble efecto pueden ser: Sin amortiguación. Con amortiguación. Los cilindros de doble efecto presentan las siguientes ventajas sobre los cilindros de simple efecto:


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Posibilidad de realizar trabajo en los dos sentidos. No se pierde fuerza para comprimir el muelle. No se aprovecha toda la longitud del cuerpo del cilindro como carrera útil. Por el contrario, tienen el inconveniente de que consumen doble cantidad de aire comprimido que un cilindro de doble efecto. Cilindro de doble efecto, con amortiguación interna doble Cuando se mueven grandes masas con cilindros de doble efecto es preciso utilizar estos tipos. El cilindro se compone, adicionalmente, de tapa de cilindro con válvulas de retención (anti-retorno), estrangulación regulable, y émbolo de amortiguación. Antes de alcanzar la posición final, el émbolo de amortiguación interrumpe la salida directa del aire hacia el exterior. Se constituye una almohada-neumática, debida a la sobrepresión, en el espacio remanente del cilindro: la energía cinética se convierte en presión, debido a que el aire solo puede salir a través de una pequeña sección. En la inversión del aire penetra libremente a través de la válvula de retención y el émbolo sale de nuevo con toda fuerza y velocidad.

Figura 31. Cilindro de doble efecto con amortiguación interna doble Cilindro de doble efecto, apropiado para la palpación sin contacto. En el embolo del cilindro se encuentra un imán permanente a través de cuyo campo magnético son accionados interruptores de aproximación. En el cilindro pueden fijarse, según la carrera, uno o varios interruptores de aproximación sobre una barra de sugestión. Con los interruptores pueden preguntarse sin contacto las posiciones finales o posiciones intermedias del cilindro


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Figura 32. Palpación sin contacto Cilindro de doble efecto, con doble vástago Este tipo constructivo puede soportar mayores fuerzas transversales y momentos de flexión que el cilindro de doble efecto normal, debido a que el vástago esta doblemente poyado. Ambas superficies del embolo son iguales y con ella las fuerzas resultantes. Cuando el espacio es reducido pueden fijarse las levas de accionamiento para los órganos de mando y señal en el extremo del vástago libre.

Figura 33. Cilindro de doble efecto con doble vástago Características Técnicas para los Cilindros Fuerza del cilindro La transmisión de potencia mediante aire comprimido se basa en el principio de Pascal: Toda presión ejercida sobre un fluido se transmite íntegramente en todas direcciones. Por tanto, la fuerza ejercida por un émbolo es igual al producto de la presión por la superficie. En los cilindros de simple efecto debe reducirse la fuerza del muelle recuperador, y en los cilindros de doble efecto debe deducirse en la carrera de retroceso el


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área del vástago del área total del émbolo. Para el rozamiento o bien para el momento de arranque se descuenta de un 3 a un 10% de la fuerza calculada. Consumo de aire Otra característica importante es la cantidad de aire a presión necesario para el funcionamiento de un cilindro. La energía del aire comprimido que alimenta los cilindros se consume transformándose en trabajo y, una vez utilizado, se expulsa a la atmósfera por el escape durante la carrera de retroceso. Se entiende por consumo teórico de aire de un cilindro, al volumen de aire consumido en cada ciclo de trabajo. Un ciclo de trabajo se refiere al desplazamiento del émbolo desde su posición inicial hasta el final de su carrera de trabajo, más el retomo a su posición inicial. Velocidad del émbolo La velocidad media del émbolo en los cilindros estándar está comprendida entre 0,1 y 1,5 m/s. En los cilindros especiales la velocidad puede ser mayor. Nunca deben utilizarse los cilindros sin amortiguación para trabajar a grandes velocidades o bajo condiciones de choque. La velocidad del émbolo es función de la presión de trabajo, de la fuerza antagonista, de las secciones de las tuberías y también del diámetro nominal de la válvula de mando. Además, la velocidad del émbolo puede ser afectada por válvulas estranguladoras o por válvulas de escape rápido. La obtención de una velocidad uniforme a lo largo de toda la carrera es un problema muy complejo, ya que no debemos olvidar que estamos tratando con un fluido compresible. Carrera del cilindro En comparación con los cilindros de simple efecto con muelle de retomo, la carrera de los de doble efecto está considerablemente menos limitada. Las principales razones para la limitación de las carreras son: a)La disponibilidad comercial de los materiales para la fabricación de piezas largas. b)La proporción entre la longitud del vastago y su diámetro. Como consecuencia de la carrera escogida, si la longitud del vastago es excesivamente larga en proporción a su diámetro, existe el riesgo de que en compresión se produzca el pandeo.


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2.1.4 Tipos De Válvulas Según su función las válvulas se subdividen en 5 grupos: Válvulas de vías o distribuidoras. Válvulas del bloqueo. Válvulas de presión. Válvulas de caudal Válvulas de cierre. Válvulas de Distribución Las válvulas de control de dirección, más conocidas en la práctica como válvulas distribuidoras, son las que gobiernan el arranque, paro y sentido de circulación del aire comprimido. La misión que se encomienda a los distribuidores dentro de un circuito de automatización es la de mantener o cambiar, según unas órdenes o señales recibidas, las conexiones entre los conductos a ellos conectados, para obtener unas señales de salida de acuerdo con el programa establecido. Simultáneamente, los distribuidores actúan como transductores o como amplificadores, ya que controlan una potencia neumática con otra menor, también neumática (amplificación), o de otra naturaleza: eléctrica o mecánica (transducción y amplificación). De acuerdo con su uso, los distribuidores pueden dividirse en los siguientes grupos: a) Distribuidores de potencia o principales. Su función es la de suministrar aire directamente a los actuadores neumáticos y permitir igualmente el escape.

b) Distribuidores fin de carrera. Estos distribuidores abren o cierran pasos al aire

cuya función no será la de ir directamente al actuador, sino que se utilizan

solamente para el accionamiento de otros mecanismos de control, tales como

los distribuidores de potencia.

c) Distribuidores auxiliares. Son distribuidores utilizados en los circuitos y que, en

combinación con válvulas fin de carrera y de potencia, se utilizan para dirigir

convenientemente las señales de presión del aire.

Respecto a la localización de válvulas o distribuidores en máquinas o mecanismos, deben tenerse en cuenta los puntos siguientes: - Los distribuidores principales deben montarse lo más próximos posible a los cilindros.


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- La situación de las válvulas fin de carrera o manuales viene fijada por el punto y la manera en que han de ser controlados. - La colocación de los distribuidores auxiliares es independiente, teniendo cuidado, sin embargo, de evitar las longitudes innecesarias de tubería. Se ha de destacar que en general, salvo aplicaciones muy particulares, los distribuidores neumáticos no trabajan en forma proporcional sino que lo hacen en forma todo o nada, lo que significa que permiten el paso de aire o lo impiden. Concepto de Vías y Posiciones Se entiende por número de vías el número máximo de conductos que pueden interconectarse a través del distribuidor. El número de posiciones es el de conexiones diferentes que pueden obtenerse de manera estable entre las vías del distribuidor. Las válvulas de vías se designan en los catálogos de los fabricantes por el número de las vías controladas y de las posiciones de maniobra estables. Así, una válvula 3/2 vías quiere decir que posee tres vías y dos posiciones de maniobra. Hay que observar que la primera cifra es siempre indicativa del número de vías, indicando la segunda el número de posiciones. Para evitar errores durante el montaje y además para identificarlos, se indican con letras mayúsculas o números. Según DIN 24300, se indica así: P = Alimentación de aire comprimido. AftC = Salidas de trabajo. R,S,T = Escape de aire. X,Y,Z = Conexiones de mando. Según normas CETOP, es: 1 = Alimentación de aire comprimido. 2 y 4 = Salidas de trabajo. 3 y 5 = Escape de aire. 12 y 14 = Conexiones de mando. De acuerdo con estos conceptos podemos proceder a una primera clasificación de los distribuidores. Se indican cuáles son los principales tipos, sus aplicaciones más características y los símbolos respectivos.


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Figura 34. Símbolos y posiciones de válvulas

Válvulas distribuidoras de 2/2 vías Tienen un orificio para la entrada de aire y otro para la utilización. Evidentemente sólo admiten dos posiciones: vías cerradas o vías abiertas. Si está en reposo, la válvula sin accionar y las vías están cerradas, se denomina válvula normalmente cerrada, en caso contrario normalmente abierta. En circuitos neumáticos la aplicación de estas válvulas es el cierre o aislamiento entre zonas de circuito.

Para controlar un cilindro de simple efecto se necesitarían dos válvulas de dos

vías. Para hacer salir el cilindro, una de las válvulas debe conectar la fuente de

presión al cilindro, mientras que la otra debe cerrar la comunicación con la

atmósfera. Para que el cilindro regrese a su posición inicial, la válvula, que

anteriormente alimentaba el cilindro, debe cerrar la alimentación mientras la

otra abre el escape a la atmósfera.

Es interesante comprobar que si pulsamos de forma intermitente la válvula de escape del aire a la atmósfera, se obtienen posiciones intermedias en la carrera del cilindro. Con ello podemos obtener un sistema de elevación de carga para garajes

Válvulas distribuidoras de 3/2 vías En lugar de emplear dos válvulas de dos vías para mandar un cilindro de simple efecto, se usa normalmente una válvula de tres vías y dos posiciones. Una válvula de tres vías consta de un orificio de entrada, otro de salida y un tercer orificio para la descarga del aire. El accionamiento de la válvula comunica la entrada con la salida, quedando el escape cerrado. Al retomar la válvula a su posición inicial, se cierra la entrada de aire y se comunica la salida con el escape. Por lo general, las válvulas de tres vías son de dos posiciones—3/2 vías— aunque también pueden ser de tres—3/3 vías— quedando en su posición central o de reposo todas las vías cerradas.


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Normalmente, se emplean para el mando de cilindros de simple efecto, finales

de carrera neumáticos, como válvulas de puesta en marcha y paro de la

instalación o válvulas piloto para el accionamiento de válvulas de tamaño mayor.

En casos excepcionales se pueden utilizar las válvulas de tres vías para el mando

de un cilindro de doble efecto; para ello se utilizan dos válvulas. Una de ellas

alimenta a una de las cámaras del cilindro con aire a presión, simultáneamente la

otra comunica la cámara contraria al escape.

Válvulas distribuidoras de 5/2 vías Para gobernar un cilindro de doble efecto harían falta dos distribuidores de tres vías ya que, además de comunicar con la fuente de presión y cerrar el escape de una de las entradas del cilindro, hay que nacer simultáneamente la operación inversa por la otra entrada. En vez de ello, en la práctica se utiliza un distribuidor de cinco vías y dos posiciones. La válvula de cinco vías consta de un orificio para la entrada, dos salidas para utilización y los dos escapes correspondientes. Todas las válvulas de cinco vías son de émbolo deslizante. Cada desplazamiento de éste comunica la entrada con una u otra salida, quedando la otra salida conectada al exterior mediante el escape correspondiente. Se utiliza para el control de cilindros de doble efecto o para accionamiento de válvulas piloto de mayor tamaño. Aparte de los distribuidores 5/2, existen dos versiones de 5/3 vías: una con ambas salidas a escape en posición central, que deja el cilindro libre y puede


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usarse para hacer la descarga previa, y otra con todas las vías cerradas para dejar el cilindro inmovilizado o bloqueado en posición central. Para las mismas funciones que los distribuidores de cinco vías se fabrican distribuidores de cuatro vías. La diferencia fundamental es que los dos orificios de escape se reducen a uno solo.

Figura 36 válvula 5/2

Válvulas de Cierre Las principales formas de cierre que pueden adoptar las válvulas de cierre para realizar su función son tres: cierre por asiento, cierre por émbolo deslizante o corredera y cierre rotativo. Válvulas de asiento El principio de las válvulas de asiento asegura un funcionamiento sin coincidencia con el escape, es decir, durante el proceso de conmutación el escape de aire se cierra antes de que pueda pasar el aire que entra. En las válvulas de asiento el paso es abierto o cerrado mediante placas, bolas o conos. La estanqueidad del asiento de la válvula se realiza casi siempre con juntas elásticas. El tiempo de respuesta de las válvulas de asiento es muy corto, pues con una pequeña elevación del cierre queda libre toda la sección de la válvula. Las válvulas de asiento son poco sensibles a la suciedad, tienen pocas piezas sometidas al desgaste y poseen una buena estanqueidad. Se construyen con asiento de bola y con asiento plano.


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Figura 37. Válvula de asiento

Las válvulas de asiento de bola son muy económicas debido a su construcción, pero como no siempre está garantizada la estanqueidad quedan relegadas para funciones secundarias. Este tipo de válvulas se fabrica como válvulas de 2/2 vías o también como de 3/2 vías.

Válvula de émbolo deslizante El elemento móvil, un émbolo, se desliza perpendicularmente al eje del orificio que debe cerrar. Este tipo de cierre se adopta en la mayoría de distribuidores neumáticos. Se les llama también válvulas de corredera. En este tipo de válvulas se hace muy difícil la estanqueidad de la corredera. El procedimiento de cierre empleado para impedir el paso del aire en sentido diferente al deseado puede ser: Por juntas en el émbolo o corredera. Por juntas en el cuerpo. Por contacto metal-metal. Estas válvulas de émbolo deslizante son los más empleados por la sencillez de su concepción y fabricación. Son de fácil mantenimiento y es de destacar la versatilidad que les confiere la posibilidad de adaptación de diversos sistemas de accionamiento. Las válvulas de corredera prestan funciones generales, destacando entre ellas el mando de cilindros que requieren 5 vías, para lo que se disponen versiones de 5/2 y 5/3. Las fuerzas de accionamiento son pequeñas, incluso a presiones elevadas. Dentro de las válvulas de corredera se suelen incluir las válvulas de cursor plano axial. En estas válvulas se tienen las ventajas de las válvulas de émbolo y de asiento. Poseen un émbolo para la inversión de la válvula, pero los orificios de conexión son controlados por un cursor plano. Este cursor es presionado por el


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aire comprimido y de modo adicional por un muelle sobre la superficie de apoyo, de esta forma se compensa automáticamente el desgaste en el cursor.

Figura 38. Válvula de embolo deslizante

Tamaños normalizados y longitudes de cilindros neumáticos

Tabla 7. Longitudes de cilindros neumáticos


2.1.5 El control electro neumático

Dispositivos de control electro neumáticos (parte potencia y parte control)

Sobre la base de los elementos de neumática básica, se desenvuelve neumático, donde, como su nombre lo indica, se introducen elementos eléctricos y electrónicos en la cadena de mando, según el siguiente esquema:

En la electroneumática los actuadores siguen siendo neumáticos, los mismos que en la neumática básica, pero las válvulas de gobierno mandadas neumáticamente son sustituidas por electroválvulas activadas con electroimanes en lugar de pilotadaselectroneumáticos que transforman una señal eléctrica en una actuación neumática.


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El control electro neumático


Sobre la base de los elementos de neumática básica, se desenvuelve , donde, como su nombre lo indica, se introducen elementos

eléctricos y electrónicos en la cadena de mando, según el siguiente esquema:

Figura 39. Dispositivos de control

En la electroneumática los actuadores siguen siendo neumáticos, los mismos que en la neumática básica, pero las válvulas de gobierno mandadas neumáticamente son sustituidas por electroválvulas activadas con electroimanes en lugar de pilotadas con aire comprimido. Las electroválvulas son convertidores electroneumáticos que transforman una señal eléctrica en una actuación



Sobre la base de los elementos de neumática básica, se desenvuelve el electro , donde, como su nombre lo indica, se introducen elementos

eléctricos y electrónicos en la cadena de mando, según el siguiente esquema:

En la electroneumática los actuadores siguen siendo neumáticos, los mismos que en la neumática básica, pero las válvulas de gobierno mandadas neumáticamente son sustituidas por electroválvulas activadas con electroimanes

con aire comprimido. Las electroválvulas son convertidores electroneumáticos que transforman una señal eléctrica en una actuación


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Por otra parte los sensores, fines de carrera y captadores de información son elementos eléctricos, con lo que la regulación y la automatización son, por tanto, eléctricas o electrónicas. Las ventajas de la electroneumática sobre la neumática pura son obvias y se concretan en la capacidad que tienen la electricidad y la electrónica para emitir, combinar, transportar y secuenciar señales, que las hacen extraordinariamente idóneas para cumplir tales fines. Se suele decir que la neumática es la fuerza y la electricidad los nervios del sistema. Teniendo en cuenta lo anterior se puede definir la electroneumática como la tecnología que trata sobre la producción y transmisión de movimientos y esfuerzos mediante el aire comprimido y su control por medios eléctricos y electrónicos. La electroneumática es un paso intermedio entre la neumática básica y los autómatas programables que se estudian más adelante, donde éstos por sí solos controlan el sistema con las ventajas singulares que conllevan. No es estrictamente necesario saber electricidad y electrónica para entender la electroneumática, pues basta tomar los elementos eléctricos como cajas negras, de los que se conoce que con unos determinados estímulos proporciona unas respuestas concretas, es decir que ciertas entradas producen tales salidas. Sin embargo saber electricidad y electrónica es extraordinariamente útil pues la electroneumática es una simbiosis donde se mezcla la neumática y la automática, con cierta preponderancia de ésta sobre aquella. En la electroneumática la energía eléctrica (energía de mando y de trabajo) es introducida, procesada y cursada por elementos muy determinados. Por razones de simplicidad y vistosidad estos elementos figuran en los esquemas como símbolos que facilitan el diseño, la instalación y el mantenimiento. Pero no es suficiente sólo la comprensión de los símbolos existentes en los esquemas de los circuitos electroneumáticos y el funcionamiento de los elementos que en él figuran para garantizar el correcto dimensionado de mandos y la rápida localización de errores o anomalías cuando aparecen, sino que el especialista en mandos debe conocer también las cuestiones y elementos más importantes y usuales de la electricidad y la electrónica. Un sistema electroneumático consta de un circuito neumático simple y en paralelo circuitos Eléctricos, en ocasiones bastante complejos, donde tiene una gran importancia la forma de representación de cada elemento. El circuito eléctrico está formado por: • Elementos eléctricos para la entrada de señales • Elementos eléctricos o electrónicos para el procesamiento de señales


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Entradas de señal Estos elementos tienen el cometido de introducir las señales eléctricas procedentes de diferentes puntos con distintos tipos y tiempos de accionamiento. Cuando el control de tales elementos sucede por la unión de contactos eléctricos, se habla de mando por contacto, en caso contrario de mando sin contacto o electrónico. En cuanto a la función se distingue entre los de contacto de cierre, de apertura y de conmutación. El contacto de cierre tiene el cometido de cerrar un circuito, el de apertura ha de abrirlo y el de conmutación abre y cierra dos circuitos respectivamente. En la figura 1 se indican sus respectivos símbolos de representación. Obsérvese la numeración de los contactos.

Figura 40. Simbología de entradas de señal

El contacto de conmutación es un ensamblaje constructivo de contacto de cierre y de apertura. Ambos contactos tienen un elemento móvil de conexión. Este elemento de conexión, en posición de reposo tiene contacto siempre sólo con una conexión. El accionamiento de estos elementos puede tener lugar manual o mecánicamente o bien por mando a distancia, con energía de mando eléctrica o neumática. La introducción de la señal puede hacerse con pulsador o con interruptor. El pulsador realiza una determinada conexión solamente mientras existe el accionamiento del mismo. Al soltarlo vuelve a ocupar la posición inicial. Sustituye a las válvulas neumáticas con reposición por muelle o monoestables. El interruptor también realiza una determinada conexión, pero para mantener dicha posición no hace falta un accionamiento continuo por que incorpora un enclavamiento mecánico que lo mantiene en esa posición. Sólo por un nuevo


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accionamiento regresa a la posición inicial. Se corresponde con las válvulas neumáticas biestables.

Figura 41. Esquema de pulsadores na y nc U}n pulsador con contacto de cierre y otro con contacto de apertura, lo que en neumática se denominaba normalmente abierto y normalmente cerrado respectivamente. Al accionar el pulsador, actúa el elemento móvil de conexión en contra de la fuerza del muelle, uniendo los contactos (contacto de cierre) o separándolos (contacto de apertura). Haciendo esto el circuito queda cerrado o interrumpido. Al soltar el pulsador se vuelve a la posición inicial gracias al muelle. Los pulsadores o interruptores son necesarios en todos aquellos casos donde han de comenzar ciclos de trabajo o deban alcanzarse determinados desarrollos funcionales por la introducción de señales o donde haga falta un accionamiento continuo por razones de seguridad. En la realización de un circuito juega un papel importante la elección de estos elementos, ya sea como contacto de cierre o de apertura o contacto de cierre y apertura juntos. Las industrias eléctricas ofrecen los más diversos pulsadores, interruptores y conmutadores. Un único elemento puede estar equipado también con varios contactos, por ejemplo 2 contactos de cierre y 2 de apertura. A menudo los pulsadores vienen equipados con una lámpara de señal. La parte frontal de los interruptores debe reflejar la posición del contacto, es usual hacerlo como sigue:

Figura 42. Símbolos de conexión

Con las palabras CON, DES / SUBIR, BAJAR. Este símbolo puede encontrarse al lado o sobre los botones. Si la interrupción se realiza con botones:


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Figura 43. Botones con simbología

La diferencia en los símbolos entre un pulsador y un interruptor consiste en que en el interruptor la línea de trazos que acciona el contacto aparece quebrada como en el caso de los enclavamientos vistos en los símbolos neumáticos.

Figura 44. Interruptor basculante

Sensores, Relevador, Válvula Sensores disponibles

De contacto: • Botón pulsador • Botón con enclavamiento • Palanca/pedal • Rodillo con interruptor

De proximidad: • Inductivos • Capacitivos • Magnéticos • Ópticos • Ultra sónico

Figura 45. Simbología de contacto y proximidad


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Figura 46. Conexión de interruptores El relevador (Rele y contactos) : Los relés son elementos que conectan y mandan con un coste energético relativamente bajo; se aplican preferentemente al procesamiento de señales. El relé se puede contemplar común interruptor accionado electromagnéticamente, para determinadas potencias de ruptura. En la práctica existen múltiples y diferentes tipos de relés, sin embargo el principio de funcionamiento es idéntico en todos los casos. Aplicando tensión a la bobina (entre A1 y A2), circula corriente eléctrica por el enrollamiento (5) y se crea un campo magnético, por lo que la armadura (3) es atraída al núcleo (7) de la bobina. Dicha armadura, a su vez, está unida mecánicamente a los contactos (1, 2, 4), que se abren o cierran. Esta posición de conexión durará, mientras esté aplicada la tensión, una vez eliminada se desplaza la armadura a la posición inicial, debido a la fuerza del resorte (6).


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Figura 47. Corte de un relé

En la práctica se utilizan símbolos para los relés, para facilitar mediante una representación sencilla la lectura de esquemas de circuitos.

Figura 48. Simbología para los relés El relé se denomina K1, siendo sus conexiones A1 y A2 .El relé esquematizado tiene 4 contactos de cierre, la figura 6-18 lo muestra claramente. Con relación a la numeración de los contactos que arrastra el relé la primera cifra es una numeración continua de los contactos. La segunda cifra, en el presente ejemplo, siempre 3 4, indica que se trata de un contacto de cierre En la figura 6-19 se trata de un relé también con 4 contactos, pero esta vez de apertura.

Figura 49. numeración de relés


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También aquí se efectúa la numeración continua de la primera cifra, la segunda 1 y 2 indica que se trata de contactos de apertura. Cuando hacen falta contactos distintos, se emplean relés con contactos de apertura, de cierre o de conmutación en un mismo elemento. La designación numérica es una gran ayuda en la práctica ya que facilita considerablemente la conexión de relés

Figura 50. Conexión de relés

Figura 51. Usos básicos del relevador La válvula electro-neumática (Física): La señal de control es de tipo eléctrica (SOLENOIDE) y activa un pequeño vástago que abre una pequeña válvula liberando un poco de presión hacia una cámara, la cual produce el cambio de estado de la válvula neumática.


61

Las válvulas distribuidoras que se han visto anteriormente (apartado 4.2) maniobradas mecánicamente o neumáticamente se sustituyen en la electroneumática por electroválvulas. La diferencia que existe entre las válvulas distribuidoras que pudiéramos llamar convencionales, y las electroválvulas se limita exclusivamente a su forma de maniobra. Los tipos de válvulas distribuidoras, de asiento y de corredera, así como sus detalles constructivos internos y sus características son totalmente análogos en los dos casos. Las electroválvulas reúnen las ventajas de la electricidad y de la neumática y pueden ser consideradas convertidores electroneumáticos. Constan de una válvula neumática como medio de generar una señal de salida, y de un accionamiento eléctrico denominado solenoide. La aplicación de una corriente al solenoide genera una fuerza electromagnética que mueve la armadura conectada a la leva de la válvula. Las electroválvulas pueden ser monoestables o biestables. Las primeras tienen una sola bobina también llamada solenoide, y se reposicionan automáticamente mediante muelle en el momento en que se deja de actuar eléctricamente sobre el solenoide. Las electroválvulas biestables disponen dos bobinas, una a cada lado; cuando se deja de actuar sobre una de ellas la válvula queda en la misma posición, siendo necesaria la actuación sobre la bobina contraria para que la válvula se invierta. Las bobinas pueden maniobrarse mediante corriente alterna o mediante corriente continua, siendo esto lo más frecuente. A continuación se explican algunas de las electroválvulas más utilizadas.

Figura 52. Accionamiento de válvula monoestable (Símbolo): La señal de control es de tipo eléctrica (SOLENOIDE) y activa un pequeño vástago que abre una pequeña válvula liberando un poco de presión hacia una cámara, la cual produce el cambio de estado de la válvula neumática.


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Figura 53. Simbología de válvulas Electroválvula De 3/2 Vías Monoestable, Normalmente Cerrada Esta válvula de asiento, normalmente cerrada (NC) es actuada directamente por un solenoide y devuelta a su posición de reposo por un muelle. En esta válvula, la armadura del solenoide y la leva de la válvula forman una sola pieza que se denomina cabezal. La abertura del cabezal está conectado a escapes. Cuando una corriente eléctrica (señal) se aplica a la bobina, se genera una fuerza electromotriz (FEM) que levanta la leva del asiento de la válvula cerrando el escape. El aire comprimido fluye desde 1 hacia 2 ya que 3 se halla cerrado por la parte superior de la leva. La leva está forzada contra el asiento de escape.

Figura 54. Electroválvula 3/2

Las aplicaciones típicas para este tipo de válvulas incluyen el control directo de pequeños cilindros de simple efecto, el pilotaje indirecto de otras válvulas mayores y la interrupción y descarga de líneas de aire en sistemas de control.


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Electroválvula De 3/2 Vías Monoestable, Normalmente Abierta Esta válvula es idéntica a la normalmente cerrada excepto que se ha conectado de forma diferente para que esté abierta en reposo. En esta disposición, la alimentación 1 está conectada al cabezal. Al aplicar una señal eléctrica se levanta la leva, cerrando el asiento superior y con ello la alimentación. Al mismo tiempo, el asiento inferior libera el aire de la salida 2 hacia el escape 3. Muchas válvulas puede utilizarse indistintamente como NC y NA. Esta configuración (NA) es útil cuando se precisa una señal neumática sin que exista señal eléctrica, o cuando un cilindro de simple efecto debe tener el vástago extendido en su posición inicial. Electroválvula De 3/2 Vías, Pilotada La diferencia entre esta válvula y la de control directo es la adición de un servopilotaje interno. La válvula piloto puede considerarse como un amplificador, ya que la fuerza que genera el solenoide es amplificada por la válvula piloto, proporcionando una mayor fuerza de actuación. En estado de reposo, la alimentación en 1 actúa sobre el disco de asiento forzándolo contra la junta y bloqueando el paso hacia 2. La vía 2 se halla descargada a la atmósfera a través del escape 3. La aplicación de una señal eléctrica levanta la leva del pilotaje abriendo la válvula auxiliar y el paso del aire 1 a través del conducto piloto hacia el émbolo de accionamiento de la válvula principal, desplazando la corredera que hace que fluya aire desde 1 hacia 2. Al mismo tiempo se cierra el escape 3 por la junta superior. Cuando la bobina queda sin tensión, el aire del pilotaje se descarga a través de la armadura del solenoide. La presión 1 se bloquea y se conecta 2 con 3.

Figura 55. Válvula 3/2 servopilotada


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Electroválvula De 5/2 Vías, Pilotada La válvula de 5/2 vías realiza una función parecida a la de 4/2 vías. La diferencia es que tiene dos escapes independientes, mientras que la 4/2 tiene un único escape. En posición inicial, el muelle fuerza a la corredera de tal manera que conecta 1 con 2 y 4 con 5, mientras que 3 queda aislado (figura 6-28). Al activar el solenoide se abre la válvula auxiliar pasando aire al lado izquierdo de la corredera, desplazándose ésta, resultando que: • El aire escapa de 2 hacia 3 • El escape 5 se bloquea El aire fluye ahora de 1 hacia 4

Figura 56. Válvula 5/2 monoestable

Dado el corto recorrido de actuación, las bajas fuerzas de fricción y el accionamiento por pilotaje, esta ejecución puede utilizar un solenoide pequeño, lo cual le proporciona un tiempo de respuesta breve.


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Válvula De 5/2 Vías, Biestable Las válvulas mencionadas anteriormente utilizan un muelle para devolver la válvula a su estado inicial, es decir, el solenoide acciona la válvula en un sentido y el muelle lo hace en sentido opuesto. Por descontado, esto significa que al quedar sin tensión la bobina, la válvula regresa a su posición inicial. Con válvulas de doble solenoide, el muelle se sustituye por otro solenoide. Suponiendo que la última señal aplicada fuera a la bobina derecha, el aire fluye de 1 hacia 2 mientras que 4 se descarga por 5. Al quitar la señal de dicha bobina la válvula permanece estable y no se producen cambios. Al aplicar una señal en la bobina izquierda, la válvula invierte y el aire fluye de 1 a 4 y 2 se descarga por 3

Figura 57. Válvula 5/2 biestable A diferencia de la válvula con retorno por muelle, ésta permanece en posición estable incluso en caso de fallo de tensión, esto significa que la válvula es


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biestable, es decir, tiene un comportamiento memorizante. En circuitos electroneumáticos, esta característica tiene varias ventajas, entre ellas que basta un pulso de 10 ... 25 ms para disparar la válvula. La potencia eléctrica puede reducirse al mínimo. En circuitos con secuencias complejas, pueden mantenerse las posiciones de las válvulas y cilindros sin necesidad de recurrir a complicados enclavamientos del circuito.

Pistón

En sentido general, el pistón o émbolo es el órgano que, en el mecanismo cinemática que transforma un movimiento rectilíneo en uno giratorio, tiene la función de deslizarse alternativamente dentro de su guía (cilindro). El mecanismo, denominado de biela-manivela, está compuesto por pistón, biela y manivela, y encuentra su aplicación natural tanto en máquinas motrices (motores de combustión interna, motores de vapor) como en máquinas operadoras o de trabajo (bombas hidráulicas alternativas, compresores, etc.). Su movimiento no es armónico simple, pero se diferencia muy poco.

En todas las aplicaciones en que se emplea, el pistón recibe (o transmite) fuerzas en forma de presión de (a) un líquido o de (a) un gas.

La forma del pistón

En el pistón pueden distinguirse 4 partes principales: la cabeza, que recibe el calor Y el impulso de los gases de combustión; la zona de los aros, que por medio de los segmentos asegura la retención de los gases y del aceite de lubricación y al mismo tiempo disipa una parte del calor recibido; los alojamientos del bulón mediante el cual se une el pistón a la biela, y la falda, cuya función consiste en guiar el pistón en su movimiento dentro del cilindro y ceder el resto del calor al fluido de refrigeración (aire o agua).

El pistón está definido por las siguientes dimensiones fundamentales: D =diámetro; L = longitud total; B = cota de compresión; D = diámetro del bulón.

La cota de compresión tiene cierta importancia, puesto que suministra la posición del plano de la cabeza en el punto muerto superior y, consiguientemente, el volumen útil de la cámara de combustión. En otros términos, influye sobre la relación de compresión que se deduce del cociente entre la suma de la cilindrada y el volumen de la cámara de combustión dividido por este último.

En la zona portasegmentos, los alojamientos de los segmentos se obtienen mediante torneado. En tiempos no muy lejanos podían contarse hasta 5 alojamientos; en la actualidad, dada la eficiencia de los segmentos, éstos se han reducido a 3 para los pistones de motores de turismo comunes y a 4 para los de motores Diesel.


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El primer alojamiento, comenzando por arriba, aloja un segmento de retención; el segundo (o el segundo y el tercero) puede incluir un segmento rascador con rebaje, o bien, un segmento de retención y otro con rebaje; el último alojamiento lleva un segmento clásico recogedor de aceite, con ranuras, que tiene la función de recuperar una parte del aceite de lubricación lanzado contra las paredes del cilindro.

No todo el aceite es retenido por el segmento correspondiente en su carrera de bajada; una parte permanece y sirve para mejorar las condiciones de rozamiento de los demás segmentos. La función del primer segmento es bloquear la parte residual de aceite que sube hasta él.

Un hecho bastante curioso, pero que tiene razón de ser, es que la última aleta, es decir, la porción comprendida entre los 2 segmentos finales, tiene 1 mm menos de diámetro, aproximadamente, que las demás; esto tiene como finalidad crear un espacio regulador, donde se forma un anillo líquido que retarda la marcha del aceite hacia arriba y produce una zona de retención más.

El área de los alojamientos del bulón, zona de unión del pistón con la cabeza de la biela mediante el bulón, es muy delicada, dadas las fuerzas que actúan en ella. Un acoplamiento realizado defectuosamente implica consecuencias catastróficas (rotura de los apoyos, gripado y avería total del cilindro). Para tener una idea de ello piénsese que el agujero del bulón se mecaniza con herramientas de diamante, con una rugosidad superficial hasta de 0,5 µ y con tolerancias de mecanización de 4-7µ. Análogamente, el bulón (de acero bonificado), con superficie exterior cementada, se rectifica con tolerancias de 5-7µ. Generalmente, se usan 3 acoplamientos: bulón fijo a la biela y flotante sobre los apoyos; bulón sujeto al pistón y libre sobre la biela, y bulón libre en los apoyos y en la biela (flotante).

En el caso de bulones libres en los apoyos, éstos no pueden deslizarse y salir de sus alojamientos, puesto que se lo impiden unas arandelas del tipo Seeger de sección rectangular.

Las aleaciones de aluminio empleadas normalmente para la construcción de pistones pueden clasificarse en 3 categorías: aluminio-cobre, aluminio-cobre-níquel (o hierro) y aluminio-silicio. Las aleaciones más empleadas son las últimas, puesto que ofrecen óptima resistencia mecánica y coeficiente de dilatación bajo, junto con elevado coeficiente de conductibilidad térmica. Además de éstas, existen aleaciones de aluminio al cobre, al silicio y al magnesio adecuadas para pistones estampados en prensa, de resistencia mecánica elevada. Estas aleaciones sirven, sobre todo, para construir pistones para motores de competición y de aviación.

La gama de los tipos de pistones, diferentes por su forma, sus funciones y dimensiones, es muy amplia.


68

Figura 58. Equipo complementario aplicado a la electroneumatica.


69

2.1.6 Actuadores

Actuadores

Figura 59. Elementos que formas un proceso automatizado

Actuadores Genéricamente se conoce con el nombre de actuadores a los elementos finales que permiten modificar las variables a controlar en una instalación automatizada. Se trata de elementos que ejercen de interfaces de potencia, convirtiendo magnitudes físicas, normalmente de carácter eléctrico en otro tipo de magnitud que permite actuar sobre el medio o proceso a controlar. Al mismo tiempo aíslan la parte de control del sistema de las cargas que gobiernan el proceso. Entre los accionamientos más habituales se encuentran los destinados a producir movimiento (motores y cilindros), los destinados al trasiego de fluidos (bombas) y los de tipo térmico (hornos, intercambiadores, etc.)

En muchas ocasiones es posible distinguir en la configuración física del actuador dos componentes claramente diferenciados.


70

Figura 60. Configuración del actuador

Accionador: Que se encarga de aportar la “energía” (lumínica, calorífica,) necesaria al sistema, para modificar los valores de la magnitud física a controlar. Una bomba, un radiador, un motor, etc. son ejemplos claros de accionadores. Preaccionador: Que permite de manera intermedia, la amplificación y/o conversión de la señal de control proporcionada por el controlador para el gobierno de la instalación: relé de maniobra o contactor, electroválvula, etc.

Tipos de accionamientos: •Accionamientos eléctricos •Accionamientos hidráulicos •Accionamientos neumáticos •Accionamientos térmicos Dentro de cada una de estas tecnologías encontramos accionamientos de dos tipos: •Accionamientos todo-nada •Accionamientos de tipo continuo

(Pre)Accionamientos eléctricos


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•Relés y contactores. Dispositivos electromagnéticos que conectan o desconectan un circuito eléctrico de potencia al excitar un electroimán o bobina de mando. Los relés están previstos para accionar pequeñas potencias (del orden de 1kW) •Servomotores. Pequeñas máquinas especialmente diseñadas para el control de posicionamiento

(Pre)Accionamientos hidráulicos y neumáticos •Válvulas distribuidoras. Dispositivos que permiten establecer o cortar la conexión hidráulica o neumática entre dos o más vías. Ya estudiadas. •Servoválvulas. Válvulas proporcionales capaces de regular la presión o el caudal siguiendo una cierta magnitud de consigna de tipo eléctrico. •Cilindros. Permiten obtener un movimiento aplicando una presión hidráulica o neumática a uno u otro lado del émbolo. Ya estudiados.

Figura 61. Cilindros Actuadores

Sus diámetros internos varían de 4mm/3/8 pulgadas a 350 mm/14 pulgadas y

pueden suministrarse en diversas longitudes.

Son capaces de reaccionar con rapidez ante los cambios experimentados del

suministro de aire.


72

Cilindros principales

Cilindro de simple efecto

Son los que vuelven a su posición de partida por el efecto de la fuerza externa.

Cilindros de doble efecto

Impulsados por aire comprimido, recorren ambas carreras de extensión y de

retracción.

Cilindros sin vástago

Son del tipo de doble efecto y son ideales para instalaciones compactas o en

aquellas otras en las que el espacio es limitado.

Pistón

Puede estar fabricado en aluminio, latón, acero o acero inoxidable.

Vástago

Están fabricados en acero o acero inoxidable dependiendo su aplicación, se

montan pulidas o cromadas para reducir la fricción.

El diámetro se determina en el diseño y se basa en el empuje que se vaya a

encontrar, la longitud de carrera.

Culatas

En el final del cuerpo del cilindro se montan las culatas de final, la culata por la

que pasa el vástago se llama culata de final delantero, asiento o de final de

vástago.

La que está en el final trasero del cuerpo del cilindro se llama culata de final

trasero o culata.

Fijación de los cilindros

Los cilindros deben estar fijados de una forma segura para así garantizar la

máxima eficacia con una libertad de movimientos.

El cilindro dispone de varias fijaciones delanteras, traseras y laterales.

Los vástagos pueden atornillarse directamente a los mecanismos o utilizar

horquillas de vástago.

Los cilindros sin vástago pueden utilizarse ahorrando un 50% de espacio con

respecto a los cilindros de doble efecto.


73

El carro se encuentra acoplado al pistón, pero por separado por medio de un

fleje de acero inoxidable.

Al moverse el carro, la junta superior limpia y reajusta el fleje. Esto impide que

penetren contaminantes en el área de estanqueidad del cilindro.

Figura 62. Vista interna de un cilindro neumático

Fuelles neumáticos

Se utilizan en aquellas aplicaciones que necesitan actuadores de simple efecto

con carreras cortas y de gran potencia.

Están fabricados de goma sintética reforzada.

La construcción lleva piezas metálicas no reciprocas que facilitan una potencia

prácticamente carente de fricción. Las versiones con espirales simples, dobles y

triples facilitan combinaciones de carrera variables.


74

Figura 63. Fuelle neumático

Figura 64. Enlace mecánico para carreras cortas


75

Figura 65. Vibraciones internas y amortiguación

Actuadores rotatorios

Motores neumáticos y actuadores rotatorios son muy útiles en las áreas en las

que exista riesgo de incendio, explosión o inundación.

La presión neumática positiva mantiene el polvo y la humedad alejados del

mecanismo. El aire también garantiza que no se producirá sobrecalentamiento al

funcionar a altas velocidades.

Figura 66. Actuador rotatorio


76

Figura 67. Motores unidireccionales giran solamente en una dirección

Figura 68. Los motores bidireccionales giran en sentido horario y antihorario

CAPÍTULO 3

“DESARROLLO DEL

SISTEMA”

En el capítulo 3 se hace el desarrollo de la automatización del vaciado de pastisetas en

charolas y como es que se implementará en la pequeña empresa familiar dedicada a la

producción de pastisetas, realizando circuitos neumáticos para ver el comportamiento

que tendrá el pistón sobre el recipiente que contiene la mezcla de la galleta, la localización

y ubicación del proyecto así como la descripción y el funcionamiento que deberá tener el

vaciado automático de pastisetas, la selección del PLC y las características de los

elementos que integran el proceso.


77

3.1 Localización Del Proyecto

La localización geográfica del proyecto está situada en la zona metropolitana de

la ciudad de México en avenida prolongación parque de los pájaros #25 Colonia

Benito Juárez en el municipio de Tlalnepantla México. Es una decisión de tipo

estratégico. Esta decisión depende de ciertos factores que pueden favorecer la

actividad económica presente y futura del proyecto.

Figura 69. Localización del proyecto

Figura 70. Zona metropolitana de la ciudad de México


78

Figura 71. Municipio de Tlalnepantla El giro del proyecto es industrial ya que se basa en la producción de galletas tipo pastiseta mediante un proceso automático de vaciado en charolas.

3.1.2 Ubicación Del Proyecto

Al elegir la ubicación concreta del local se tiene en cuenta la superficie, su

distribución en planta, su coste y forma de adquisición (alquiler o compra), la

reglamentación que puede afectarle, así como posibilidades de una futura

ampliación.

La ubicación del negocio es idónea ya que se tiene proximidad al mercado y a los

clientes, las distancias a las áreas de influencia tales como zonas comerciales, la

densidad de población, dotación de servicios e industrial de la zona, cuenta con

suministro de agua, luz y teléfono, así como de la infraestructura necesaria para

el tipo de empresa que se va a implementar.


79

Cuenta con posibilidades de acceso a las materias primas y compradores,

cercanía de los proveedores ya que facilita y reduce los gastos derivados del

transporte.

Se tendrá en cuenta la tasa de desempleo, disponibilidad de mano de obra

cualificada, así como de las posibilidades de subcontratación.

Se tendrá en cuenta las ayudas económicas y fiscales, las subvenciones así como

incentivos de la Administración para la creación de empresas en el municipio.

Figura 72. Croquis de la ubicación del proyecto

La utilización de la máquina adecuada cuyo proceso es de dosificar galletas tipo pastiseta en charolas automáticamente, Se evitará que la adquisición de costosos equipos encarezcan el producto de forma desproporcionada, pudiéndose dar el caso de que una máquina especial construida con elementos de serie y que se adapte exactamente a las necesidades del proceso de fabricación, resulte más económica que una máquina estándar.


80

Figura 73. Diagrama de proceso


81

Solo el proceso de vaciado será automatizado ya que para obtener la mezcla para la pastiseta es necesario contar con una mezcladora, para nuestro caso la pequeña empresa utiliza una batidora modelo laminado esmaltado especial para batidos y amasados en pequeñas cantidades marca Ruvamex. Con una capacidad de 10 litros en una presentación con gancho y paleta de aluminio, globo de acero inoxidable y cazo estañado, tiene un motor de ¾ hp monofásico y tres velocidades

Figura 74. Batidora utilizada en el proceso Ya que se tiene el amasado correcto el panadero introducirá la mezcla de la galleta en el molde de la máquina que dosificará la masa llenando así las charolas de pastisetas. Esto es cuando un pistón neumático bajará poco a poco llenando las charolas que pasaran sobre una banda transportadora y serán detenidas por un sensor capacitivo que al detectar la charola la detendrá dejándola debajo del recipiente para que sea llenada de pastisetas, este proceso se repetirá cuantas veces sea requerido. La otra etapa del proceso es el horneado, ya que se tienen las charolas llenas de pastisetas serán introducidas al horno. El horno con el que cuenta la pequeña empresa es un horno dos puertas con capacidad de 6 charolas marca Ruvamex en acabado de aluminio esmaltado, tiene un termómetro una válvula de control de calor y aislamiento de fibra de


82

vidrio sus medidas son 1.50 metros de altura, 1.80 metros de largo y 1 metro de fondo.

Figura 75. Horno utilizado en el proceso de la empresa Se pretende extender la empresa con procesos en línea mayores para así llegar a ser más competitiva y crecer en el ramo de la industria panificadora.

3.1.3 Elaboración De La Galleta Tipo Pastiseta Manualmente

Ingredientes

• 1/5 kilo de margarina especial para galletas

• 600 gramos de harina

• 150 gramos de azúcar glass

Se tienen varias maneras de hacer el amasado de los ingredientes, en este caso

se presentan solo dos procedimientos más comunes para hacer la galleta tipo

pastiseta manualmente.


83

Procedimiento 1

1. Batir la mantequilla y el azúcar glass poco a poco hasta que se blanquee y acreme.

2. Agregar la harina poco a poco e incorporar con movimientos envolventes (no batir) hasta que estén bien integrados todos los ingredientes.

3. Poner la mezcla en una duya y hacer estrellas o flores (según el pico que tenga la duya) colocarlas en una charola previamente engrasada y enharinada.

4. Precalentar el horno a 180º C y hornear de 12 a 15 min.

Procedimiento 2

• En un bol se pone la harina, el azúcar y la mantequilla • Con las manos bien limpias se mezcla todo muy bien hasta obtener una

masa homogénea y consistente. Al principio no parece que tenga que cuajar debido a la gran cantidad de harina, pero tras trabajar la masa durante un rato va adquiriendo forma y consistencia

• Una vez que la masa está lista se divide en partes iguales y se les da la forma deseada procurando que cada galleta tenga un grosor aproximado de medio centímetro

• A continuación se coloca cada galleta cuidadosamente en una bandeja previamente enharinada

• Se pone la bandeja en el horno y se hornea durante 15 minutos a una temperatura de 180 grados

• En el momento que las galletas empiezan a quedar tostadas se retiran del horno y se dejan enfriar. Una vez enfriadas se pueden sacar de la bandeja y ya están listas para probarlas

• Estas galletas se pueden modificar añadiendo una cucharadita de cacao, frutos secos o canela en la mezcla de la masa dándole un sabor único y característico

3.1.4 Descripción del proceso automatizado del vaciado de pastiseta

La automatización del proceso del vaciado de galletas en charolas es un proyecto

el cual ayudará al panadero a reducir el tiempo en llenar las charolas de galletas,

así aumentar la producción y las ganancias.

Mediante el PLC (Controlador Lógico Programable) y la neumática se llevará a

cabo la automatización para el proceso, donde se pretende utilizar un cilindro

neumático, que al ser activado va a descender haciendo presión dentro del

recipiente donde estará la masa previamente elaborada para galleta tipo


84

pastiseta, para así ir dosificando la masa de tal manera que al bajar el cilindro

saldrán las galletas en la parte de abajo del recipiente cuya forma será de la duya

y obtener el llenado de la charola en poco tiempo, el recipiente que contiene la

masa tendrá la forma de la estrella que caracteriza la pastiseta para recibir

nuevamente la carga total de galletas, esta actividad será cíclica y eficaz para

optimizar el proceso.

3.1.5 Selección del PLC para controlar el proceso del vaciado de pastisetas en

charolas

Se define un proceso automatizado en donde no hay intervención del operario

dando lugar a las acciones adecuadas para cumplir la función para la que ha sido

diseñado,

Los elementos que componen un sistema automatizado son

Actuadores

Proceso

Sensores

Controladores

Se utilizará un PLC para controlar en este caso el llenado de charolas con galletas tipo pastiseta.

Imagen 76. PLC Micrologix 1000


85

Este control se realiza sobre la base de una lógica definida; Esta lógica se define a través de un programa La selección del PLC Se escogió utilizar

Figura 77. Marca del PLC a utilizar

Las soluciones de control ponen el estándar - del regulador original programable lógico

(PLC) inventado en los años 1970 a la tecnología incorporada en el regulador de

automatización escalable, multidisciplinado y permitido por información programable

(la PAC). Los reguladores certificados por seguridad apoyan a su SIL 2 Y SIL 3

necesidades de aplicación. Ofrecen múltiples tipos de regulador y tamaños para

encajar a necesidades específicas.

Micro & Nano Control Systems

El micro y nano PLCs proporcionan soluciones económicas con necesidades de control

básicas de sus máquinas simples en los límites del reemplazo de relevo al engranaje de

distribución de control simple y la lógica. El embalaje compacto, la entrada - salida

integrada y la comunicación, y la facilidad de empleo hacen estos reguladores una

opción ideal para usos como la automatización de transportador, sistemas de

seguridad, y la iluminación de aparcamiento.

MicroLogix SistemasPara una solución de regulador probada, pequeña programable

lógica, se contempla el MicroLogix ™ la familia. El MicroLogix 1000 ofrece capacidades

de control en un paquete económico, compacto. El MicroLogix 1200 proporciona

rasgos y opciones para manejar la gama extensa de usos. MicroLogix extensible 1500

regulador ayuda a alcanzar el control de alto nivel en una variedad de usos.


86

El MicroLogix 1100 y 1400 reguladores aumentan la cobertura de aplicación con

comunicaciones de red realzadas en un precio económico.

Figura 78. Modelos de PLC Micrologix

Características

· Cinco niveles de control disponible, proporcionando una amplia variedad de

rasgos para satisfacer la mayor parte de usos

· Ofrece la funcionalidad similar como SLCS tradicional y PLCS, sólo en un factor

de forma más pequeño, embalado

· Compatible con nuestro PanelView ™ terminales Componentes gráficos

· Comparte RSLOGIX común ™ 500 software de programa y el software de

programa RSLOGIX Micro, el suministro un juego de instrucción que es común al

MicroLogix ™ y SLC ™ 500 familias de regulador

Seleccionamos el producto

MicroLogix 1000

El boletín 1761 MicroLogix ™ 1000 Reguladores es el más compacto de la familia

MicroLogix. Este regulador encaja una amplia variedad de usos hasta 32 puntos

de entrada - salida, usando una fracción del espacio de un regulador de tamaño

lleno. Esto contiene la entrada - salida integrada análoga, proporcionando el

funcionamiento compacto y rentable análogo.


87

• Disponible en versiones de entrada - salida digitales de 10 puntos, de 16

puntos o de 32 puntos

• Versiones análogas disponibles con 20 puntos de entrada - salida

digitales, 4 entradas análogas (dos voltaje y dos corriente) y 1 salida

análoga (configurable para voltaje o para corriente)

• Proporciona un factor de forma compacto, por huellas tan pequeño

como 120 mm x 80 mm x 40 mm (4.72 en. x 3.15 en. x 1.57 en.) Offers

fast tratamiento con tiempo de rendimiento típico de 1.5 ms para un

programa de 500 instrucciones

• Programa preconfigurado de 1 KILOBYTE y memoria de datos para aliviar

configuración

• Incluye la memoria empotrada EEPROM; ninguna necesidad de respaldo

de batería o módulo de memoria separado

• Proporciona la mensajería entre iguales (hasta 32 reguladores sobre una

red de DH-485) por un interfaz de comunicación 1761-net-aic

• Se comunica vía DeviceNet ™ y EtherNet/IP ™ por 1761-net-dni e

interfaces de comunicación 1761-net-eni

• Incluye un contador empotrado de alta velocidad (sólo sobre reguladores

con 24V entradas de corriente continua)

• Le deja personalizar el tiempo de respuesta de entrada y el

rechazamiento ruidoso que usa filtros de entrada de corriente continua

ajustables

• Apoya la conectividad simple por el canal de comunicación RS-232 a un

ordenador personal para el programa cargan, el descargado y la

supervisión Software

Se usan estos paquetes de software del Software de Rockwell ® para configurar

el MicroLogix ™ reguladores programables:

· RSLogix ™ 500 software de programa

· RSLogix software de programa Micro

Usos

Usos típicos para el MicroLogix ™ reguladores programables incluyen:

· Manejo Material


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· Embalaje de Usos

· Maquinaria General Industrial

· Impresión

· Alimento y Bebida

· Farmacéutico

· Aguas negras De agua / SCADA

· Agarran/Frenan el control

· Control de Posición - Pico-y-lugar / Transportador

Es por ello que se decidió la selección de este PLC para el control del proceso del

vaciado de galletas en charolas, este PLC nos ayudará en un futuro también para

controlar más procesos extender la automatización de la pequeña empresa

familiar.


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Figura 79. . Cilindro de doble efecto con válvula 5/3

Accionamientos mecánicos por etiquetas de válvulas 3/2, los que accionan una válvula 5/3 para control de posiciones intermedias además de velocidad del cilindro.

1. La compresora se enciende

2. Una válvula 2/2 con accionamiento de Esfuerzo con Palanca deja pasar el

aire, ya que esta únicamente permite el paso del aire en una dirección o

no permite el paso (ON/OFF)

3. Una unidad limpiadora o filtro, libra de impurezas al aire y le quita la

humedad para evitar posibles daños a las válvulas.

4. El accionamiento de válvula 3/2 acciona la válvula 5/3 para posiciones

intermedias

5. En ésta válvula siempre hay salida de aire, cuando entra aire de un lado,

sale del otro y viceversa, es así como funciona el control del cilindro.

Únicamente se ponen válvulas estranguladoras bidireccionales a las

salidas para regular el avance y retroceso.


90

Figura 80. Sistema inactivo

Figura 81. Sistema activo

El pistón neumático deciende y mantiene la posición en la que se queda


91

Figura 82. Pistón neumatico deciende una distancia mayor y mantiene la

posición en la que se queda

Figura 83. Pistón neumático deciende una distancia mayor y mantiene su

posición


92

El piston neumatico hace 10 movimientos hasta que llega al final de carrera, esto quiere decir que en el recipiente de la máquina se a terminado la mezcla para la pastiseta y por lo tanto esta vacia y requiere ser llenado nuevamente.

Figura 84. Fin de carrera del pistón neumático

Cuanto el pistón llega a su final de carrera regresa rapidamente a su estado de inicio.


93

Figura 85. Pistón neumatico regresa a su estado de inicio Funcionalmente, un PLC examina el estado de una interface de entrada y en respuesta controla algo a través de una interface de salida. A la combinación de datos entre entrada y salida se llama lógica. Las combinaciones lógicas componen un programa de control.


94

Elementos que componen el circuito

Figura 86 Conexión eléctrica del PLC

Figura 87. Diagrama de fuerza de motor y conexión con el PLC


95

Figura 88. Unidad de mantenimiento

Figura 89. Válvula 3/2 vías servopilotada NC


96

Figura 90. Válvula 3/2 vías servopilotada NC

Figura 91. Regulador unidireccional


97

Figura 92. Válvula 5/3 vías

Figura 93. Cilindro de doble efecto


98

Figura 94. Circuito donde el pistón baja de forma gradual y se detiene hasta su

final de carrera y regresa rápidamente a su posición inicial

Figura 95. En el circuito de la imagen 94 se utiliza una válvula de deceleración

normalmente abierta


99

Figura 96. Circuito con dos válvulas de deceleración

En este circuito se utilizan dos válvulas de deceleración normalmente abierta, en

este circuito el cilindro desciende automáticamente hasta llegar a final de

carrera, se cierra la válvula 3/2 y se abre la válvula distribuidora 3/2 para que el

pistón regrese a su posición de inicio rápidamente.


100

Figura 97. Válvulas 3/n vías

Programación en el PLC para el control de la banda transportadora

Figura 98. Programa a utilizar para el control de la banda transportadora


101

¿Por qué de la selección del PLC para la automatización del proceso del llenado

de charolas?

El PLC se encarga de activar los actuadores en este caso los cilindros neumáticos para el vaciado de galletas, quitar la charola llena e introducir una nueva charola para la continuación del proceso. Entradas PLC

Descripción Dirección

Botón de arranque I: 1. 0/0

Botón de paro I: 1. 0/1

Botón de emergencia I: 1. 0/2

Sensor capacitivo I: 1. 0/3

Sensor óptico de barrera I: 1. 0/4

Sensor inicio de carrera I: 1. 0/5

Sensor de final de carrera I: 1. 0/6

Tabla 8. Entradas del PLC

Salidas PLC

Descripción Dirección

Motor O: 2. 0/0

Avance de pistón O: 2. 0/1

Retroceso de pistón O: 2. 0/2

Tabla 9. Salidas del PLC

3.1.6 Utilización de LogixPro pro para la simulación del programa del proceso LogixPro permite practicar y desarrollar sus habilidades de programación RSLogix donde y cuando quieras. Se sustituye el PLC, editor de escalera de mano, y todos los componentes eléctricos que tienen hasta ahora, ha sido necesario para aprender RSLogix. Esto no obstante, sustituir a los instructores, los textos, tutoriales o manuales de documentación, etc PLC que son tan esenciales en el aprendizaje acerca de los PLCs y RSLogix. Piense en LogixPro como un procesador de textos que le permite practicar las habilidades literarias después de que están familiarizados con el significado de las palabras y la forma en que están escritas.


102

Figura 99. logixPro 2

LogixPro es en realidad tres grandes programas en uno. En primer lugar LogixPro

contiene un editor de RSLogix de aspecto similar que le permite crear y editar

programas de lógica de escalera con muchas de las instrucciones de

programación misma base utilizada por RSLogix500 Allen Bradley. El aspecto y

funcionamiento de la escalera de mano editor para que imita Allen Bradley que

muchos tendrán una segunda mirada para asegurarse de que el editor que está

utilizando.

En segundo lugar, LogixPro contiene un software emulador de PLC que simplemente llamamos "El PLC". El PLC tiene gran parte de la misma funcionalidad que un real de Allen Bradley PLC.Usted puede descargar sus programas de lógica de escalera a como lo haría con un PLC real. El lugar del PLC en el modo "run", y explora el I / O y ejecuta el programa tal y como se puede esperar de la cosa real. No se puede tomar un destornillador a él, pero que no por casualidad se puede romper o bien, y que nunca tenga que reemplazarlo de baterías. En tercer lugar, LogixPro contiene el paquete ProSimII simulaciones. Esta es una colección de simulaciones de software de los equipos del mundo real que se representan gráficamente en la pantalla de su ordenador. Seleccione la opción "Simulador de Silo", con su cinta transportadora, detectores de proximidad y de solenoide de la estación de control de llenado, y ahora tiene un proceso del mundo real que se puede tratar de controlar. Para ello, por supuesto, primero debe escribir un adecuado programa de lógica de escalera, y luego descargarlo en el PLC, y por último lugar, el PLC en el modo "RUN". Si hizo todo correctamente, a continuación, los cuadros se ejecutará a lo largo de la cinta transportadora se llena a medida que pasan a través de la estación de servicio. Si no lo hizo todo correctamente, entonces usted puede terminar con una planta completa de productos. LogixPro es en realidad muy superior a muchas estaciones de diseño personalizado de entrenamiento que emplean los autómatas PLC real y utilizar el


103

paquete completo de software RSLogix. Estas estaciones dedicadas habitualmente emplean un puñado de interruptores y luces para representar el proceso de imaginar en el mundo real, y son incapaces de responder de manera sincrónica. Si se enciende una luz que supuestamente representa a una cinta transportadora, nada se mueve realmente. A continuación, debe manualmente indican que el objeto se transmite en la posición de accionar la palanca de un interruptor. Con LogixPro Sin embargo, el equipo gráfico simula el movimiento completo y el funcionamiento de los equipos de proceso al igual que sucedería con el equipo real. La naturaleza sincrónica e interactiva de los procesos industriales reales se conserva, y presenta al estudiante una experiencia de programación mucho más realista y desafiante.

• Si se tiene un PLC con salidas a bobina, se tiene que poner un diodo en la

bobina

• Tiene una memoria EPROM que no borra los datos y una memoria RAM

que realiza acciones momentáneas.

• Maneja bits, byte el cual tiene 8 bits y bloques de 2 byte ( 16 bits)

denominada Word.

• Para poder iniciar la programación en un plc

• Se utiliza RsLink

• RsLogixEmulate 500

• Se observa la red eternet y se configura el driver para esto primero se da

click en stop y después delete.. Para poder configurar un controlador y se

encuentra el procesador a utilizar el cual es Micrologix 1000

El PLC tiene 4 indicadores de operación:

• Modo POWER: Indica que está prendido el PLC

• Modo RUN: Corre el programa que tiene (si se quiere cargar un nuevo

programa, se debe de salir del modo RUN)

Pasos para configurar RSLogix 500:

11. Abrir RSLogix 500

12. Abrir Nuevo Archivo MicroLogix 1000

13. Menú Comunicaciones

14. Opción “Comunicación Sistema”

15. Seleccionar PLC, en este caso: Allen Bradley MicroLogix 1000

16. Aplicar proyecto

17. Opción “Cargar”

18. Opción “Guardar”

19. En la opción “Marcha Remota”

20. Seleccionar “Ejecutar”


104

3.1.7 Elementos que intervienen en el proceso Características de la charola a utilizar en el proceso La propuesta de automatización del vaciado de galletas tipo pastiseta en charolas pretende agilizar el proceso del llenado de la charola. Características de la charola: Medidas de 45 x 65 cm, son de material de lámina negra o estañada, acero inoxidable, aluminio y acero galvanizado.

Figura 100. Charola de lámina

Figura 101. Charola Rectangular Para Hornear

Marca: Ideal

Características:

•Charolas en Lámina negra, Aluminio

•Pedido mínimo: A partir de 10 charolas.

•Dimensiones: 0.45 x 0.65 mts.

•Medida de diámetro: 0.38 mts(para P36).

Modelo Material

P-03 Lámina negra

P-32 Aluminio

P-36 Aluminio


105

Cada charola originalmente se llena con 70 pastisetas, estas se van colocando

pieza por pieza, en un tiempo considerable, de ahí la necesidad de automatizar el

proceso del vaciado de galletas ya que un panadero con experiencia realiza

varios movimientos para llenar la charola de galletas y al ser automatizado la

charola se llena con 70 galletas en un solo movimiento. Siendo un cilindro

neumático el que al ser accionado comienza a bajar haciendo presión y llena la

charola completamente, ahorrando trabajo al panadero.

Cilindro a utilizar para la automatización del proceso Cilindros de doble efecto El cilindro de doble efecto es accionado en ambos sentidos por aire a presión. El cilindro de doble efecto puede ejecutar trabajos en ambos sentidos de movimiento. En los cilindros de vástago simple, la fuerza ejercida sobre el émbolo es algo mayor en el movimiento de avance que en el de retroceso.

Figura 102. Partes del cilindro de doble efecto

Longitud de carrera

La longitud de carrera en cilindros neumáticos no debe exceder de 2000 mm. Con émbolos de gran tamaño y carrera larga, el sistema neumático no resulta económico por el elevado consumo de aire.

Cuando la carrera es muy larga, el esfuerzo mecánico del vástago y de los cojinetes de guía es demasiado grande. Para evitar el riesgo de pandeo, si las carreras son grandes deben adoptarse vástagos de diámetro superior a lo normal. Además, al prolongar la carrera la distancia entre cojinetes aumenta y, con ello, mejora la guía del vástago.


106

La velocidad media del émbolo, en cilindros estándar, está comprendida entre 0,1 y 1,5 m/s. Con cilindros especiales (cilindros de impacto) se alcanzan velocidades de hasta 10 m/s.

La velocidad del émbolo puede regularse con válvulas especiales. Las válvulas de estrangulación, antirretorno y de estrangulación, y las de escape rápido proporcionan velocidades mayores o menores

Finales de carrera Cuando un vástago de un cilindro o bien una determinada pieza movida por él alcanzan una determinada posición, normalmente su fin de carrera, anterior o posterior, activan frecuentemente un elemento, denominado final de carrera que a su vez actuará sobre otro elemento. Estos finales de carrera pueden activarse por contacto mediante una actuación mecánica o bien sin contacto con otros medios. En la elección de tales elementos introductores de señales es preciso atender especialmente la solicitación mecánica, la seguridad de contacto y la exactitud del punto de conmutación. En su ejecución normal estos interruptores de fin de carrera son conmutadores. En ejecución especial son posibles otras combinaciones de conexión. Los finales de carrera se distinguen también según la introducción de contactos: Contacto lento o contacto rápido. En el contacto lento, la velocidad de apertura o cierre de los contactos es idéntica a la del accionamiento del pulsador (apropiado para bajas velocidades de acceso). En el contacto rápido no tiene importancia la velocidad de acceso, ya que en un punto muy determinado, el conmutado tiene lugar bruscamente. Para el montaje y el accionamiento de los finales de carrera hay que fijarse en las indicaciones del fabricante.

Figura 103. Ejemplo de Sistemas básicos


107

Figura 104. Sistema básico

Selección del pistón neumático

Figura 105. Características del pistón a utilizar


108

Figura 106. Datos del pistón neumático FESTO

Figura 107. Accesorios para la instalación del pistón


109

Figura 108. Diseño de la máquina del vaciado automático de galletas

Figura 109. El vaciado Funcionará como una prensa sobre la mezcla de la

pastiseta


110

Figura 110 . Partes que componen el diseño de la máquina

Figura 111. Diseño de charola

Vista superficial

Para el buen control de la detección de la charola en la banda transportadora se

colocará un pedazo de material de teflón que irá debajo de la charola esto es

para que sean detectadas por el sensor capacitivo


111

Figura 112. Material teflón que será detectado por el sensor capacitivo

Fue seleccionado debido a que soporta altas temperaturas, capaz de no

derretirse dentro del horno a 180 grados centígrados.

Selección de sensores a utilizar en el proceso

La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado,

basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores

capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la

capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar,

su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector. Los

detectores capacitivos están construidos en base a un oscilador RC. Debido a la

influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se

incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. El punto exacto de ésta

función puede regularse mediante un potenciómetro, el cual controla la

realimentación del oscilador. La distancia de actuación en determinados

materiales, pueden por ello, regularse mediante el potenciómetro. La señal de

salida del oscilador alimenta otro amplificador, el cual a su vez, pasa la señal a la

etapa de salida. Cuando un objeto conductor se acerca a la cara activa del

detector, el objeto actúa como un condensador. El cambio de la capacitancia es

significativo durante una larga distancia. Si se aproxima un objeto no conductor,

(>1) solamente se produce un cambio pequeño en la constante dieléctrica, y el

incremento en su capacitancia es muy pequeño comparado con los materiales

conductores.


112

Figura 113. Sensor capacitivo que detectará la charola

Figura 114. Reacción ante un cambio de capacitancia


113

Figura 115.Sensor capacitivo detectando material (charola)

El final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de

límite") o limit swicht, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos

situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta

transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado

de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente

abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que

cumplan al ser accionados.

Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo

donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su

uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan

un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir,

aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores,

montacargas, robots, etc.


114

Figura 116.Final de carrera

El receptor de rayos infrarrojos suele ser un fototransistor o un fotodiodo. El circuito de salida utiliza la señal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida que el sistema pueda entender. la señal enviada por el emisor puede ser codificada para distinguirla de otra y así identificar varios sensores a la vez esto es muy utilizado en la robotica en casos en que se necesita tener mas de un

emisor infrarrojo y solo se quiera tener un receptor.

Los sensores infrarrojos pueden ser:

Figura 117. Sensor infrarrojo

Sensor infrarrojo de barrera: Las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un área de detección donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz. Debido a que el modo de operación de esta clase de sensores se basa en la interrupción del haz de luz, la detección no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos sensores operan de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz emitida siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.


115

Figura 118. Funcionamiento del sensor infrarrojo


116

3.1.8 Desarrollo del proceso de vaciado de pastisetas y la ventaja al hacerlo

automático.

En el proceso de elaboración de pastisetas el panadero debe tener la materia

prima.

Figura 119. Harina, margarina y azúcar glas

Figura 120. Batido de ingredientes


117

Figura 121. Mezcla a punto pomada

Figura 122. Manga y duya


118

Figura 123. Mezcla dentro de la manga

El panadero llena con mezcla de pastiseta una manga con la que hará la forma de

las pastisetas.

Figura 124. Manga lista para ser utilizada

En el diseño de nuestra máquina la ventaja que encontramos es que el panadero

ahora llenará el molde de la máquina con mezcla para pastiseta, este molde será

de acero inoxidable y al momento de que el pistón baje no quedará mezcla

alrededor de los tubos que forman el recipiente.


119

Figura 125. Innovación al utilizar tubos de acero inoxidable

La Mezcla será colocada en los tubos que forma en recipiente de la máquina

para evitar que la mezcla quede pegada y se desperdicie.

La forma de la base del recipiente que contendrá la mezcla será similar al diseño

de una gradilla.

Figura 126. Diseño de recipiente será Tipo gradilla


120

Figura 127. Esquema de funcionamiento

En la imagen 127 se muestra el diseño esquemático de la base del recipiente que

contendrá la mezcla de la pastiseta, al panadero le será más fácil llenar los 70

tubos de acero inoxidable que estarán en la base, esta base no se va a mover

para vaciar las pastisetas, si no que sólo el panadero retirará la base completa

cuando se haya terminado la mezcla para así colocar otra base igual previamente

llenada de mezcla para pastiseta. Será como quitar y meter un cajón en un

mueble, supongamos que el cajón es el la base del recipiente que contiene la

mezcla y el pistón neumático descenderá de manera paulatina compactando la

mezcla para que esta pueda ser dosificada en las charolas. si el recipiente ya no

tiene mezcla para pastiseta el pistón neumático se detendrá totalmente

regresando a su posición inicial permitiendo que el panadero quite la base del

recipiente que está vacío, (esto será como quitar un cajón de un mueble) e

introduzca un nuevo recipiente que estará lleno de mezcla para así iniciar

nuevamente el proceso de vaciado de pastisetas en charola.

Se pretende tener cinco bases de recipientes que serian como cinco cajones de

un mueble, para que sean llenados de mezcla para pastiseta, y cuando se

termine la mezcla de un recipiente la máquina se detendrá y el panadero podrá

meter el siguiente recipiente a la máquina para continuar con el proceso de

vaciado de pastisetas.

Aproximadamente cada recipiente tendrá la capacidad para llenar alrededor de

10 charolas que son 700 pastisetas.


121

El tiempo en el que estará trabajando el pistón neumático dosificando las

pastisetas, el panadero tendrá tiempo suficiente para llenar los otros recipientes

con mezcla para pastiseta.

Un panadero normalmente llena una charola en 2 minutos lo que equivale a 70

movimientos ejerciendo presión en la manga para que salga la mezcla para cada

pastiseta.

Así que para llenar 10 charolas que equivalen a 700 pastisetas

Figura 128. Vaciado de pastisetas pieza por pieza


122

Figura 129. El vaciado manualmente es tardado

Figura 130. Charola llena de pastisetas

El tiempo aproximado de llenado de charolas es de 20 minutos manualmente,

con el proceso automatizado de vaciado de pastisetas llenar 10 charolas será

aproximadamente de un minuto lo que garantiza mayor productividad y menos

trabajo para el panadero.

CAPÍTULO 4

“ANÁLISIS

SOCIOECONÓMICO”

En el capítulo 4 se analiza la parte económica del proyecto para determinar la cantidad de

la inversión, la producción que se puede alcanzar con el proceso automático de vaciado de

pastisetas en charolas y las ganancias, se hace la comparativa del proceso manualmente y

automáticamente y se analiza el crecimiento que puede tener la pequeña empresa

familiar invirtiendo en este proyecto para su crecimiento en el mercado.


123

4.1 Análisis del beneficio del proyecto

Los beneficios que se obtienen de la automatización del proceso de vaciado de

pastisetas en charolas muy significativo ya que reduce el tiempo de llenado de

charolas y con ello se produce más y se obtienen mayores ganancias.

La predicción de los ingresos por venta para el panadero se basa en

Pronóstico de demandas (estudio de mercado).

Determinación de una estructura de precios conveniente con base en un estudio

volumen-costo-utilidad.

El mercado

La existencia de un mercado para las pastisetas no es algo estático, un mercado

es algo volátil, dinámico cuya misma existencia y magnitud dependen de las

acciones de una o más empresas.

El estudio de mercado

Trata de precisar las demandas potenciales del producto en este caso son las

pastisetas ya que el sistema automatizado solo es creado para la pequeña

empresa familiar y por el momento no se comercializará la innovación del

proceso automático de vaciado de pastisetas en charolas.

En qué forma las demandas serían afectadas por diversas políticas, precios,

descuentos y promociones.

Los canales de distribución adecuados y los costos de distribución asociados.

Investigación acerca de los clientes

En cuanto a los clientes se trata de establecer su número dentro del mercado

potencial, ubicación y volúmenes de consumo, dividiéndolos por tipos según las

características de su demanda. Es necesario tener en cuenta el tamaño de los

pedidos, consumos anuales y variaciones estacionales por cada tipo de cliente.


124

Figura 131. Consumo de pastisetas

Población a la que se dirige

El proyecto de la automatización del vaciado de pastisetas en charolas va dirigido

inicialmente a la pequeña panadería familiar para disminuir el tiempo de vaciado

de pastisetas, incrementar la producción y generar mayores ganancias.

Se pretende vender la máquina con el proceso automático introduciéndolo al

mercado de la industria panificadora y participar en las exposiciones como la

ExpoPan que se realiza cada año para así llegar a colocar una empresa líder en el

ramo de las pastisetas.


125

Identificar competencia

La competencia es muy amplia ya que la empresa líder en producción de

pastisetas es la empresa Suandy, otras panaderías caseras producen pastisetas

manualmente, así que la pequeña empresa familiar para la cual está diseñado

este proyecto tendrá ventaja en cuanto a tiempos de producción gracias a la

automatización del vaciado de pastisetas en charolas.

Figura 132. Aceptación de la automatización en el mercado


126

4.1.2 Análisis económico de la inversión del proyecto

Recursos materiales

Recursos financieros

PLC micrologix 1000 catalogo 1761-

L16AWA

$5,093.17

Compresor $1,500

Válvula distribuidora 2/2 vías $3,309.88

2 Válvulas de deceleración NA $2,848.43

1 válvula de 3/2 vías pilotadas NA $2,252.39

1 válvula distribuidora de 3/2 vías NC $3,309.88

1 válvula 5/3 vías $3,309.88

1 cilindro de doble efecto $3,095.05

2 válvulas de final de carrera para el

pistón

$1,200

.1 sensor óptico de barrera $1,610.69

1 sensor capacitivo $1,323.12

5 recipientes de molde $4,000

Placa compactadora de la mezcla $700

50 charolas para pan $3,750

Banda transportadora $6,000

Base de la máquina $1,800

Gastos indirectos $20,000

Sueldos 2 personas (6 meses)

Honorarios (25%)

TOTAL INVERSIÓN

$23,520

$22,155.60

$110,778.50

Tabla 10. Inversión del proyecto


127

Estudio de mercado

"Proceso de planificar, recopilar, analizar y comunicar datos relevantes acerca del tamaño, poder de compra de los consumidores, disponibilidad de los distribuidores y perfiles del consumidor, con la finalidad de ayudar a los responsables de marketing a tomar decisiones y a controlar las acciones de marketing en una situación de mercado específica"

Beneficio del producto

Normalmente en la pequeña panadería familiar se producen las pastisetas de

forma manual, con la automatización del proceso de vaciado de galletas en

charolas se obtienen varios beneficios.

1 charola contiene 70 pastisetas, un paquete de 10 pastisetas tiene un costo de

$10. La máquina contiene 5 recipientes cada recipiente tendrá mezcla para 10

charolas.

Así que al llenar una charola tendremos 70 pastisetas que son $70, la producción

la podemos definir en relación con la demanda del mercado, el panadero que se

beneficia de la automatización va a decidir cuánto producir y cuanto quiere

ganar ya que el proceso automático resulta ser costeable, se debe tener bien en

claro cuánto es lo que se puede producir y que realmente se logre vender para

evitar sobre producción y que esto genere pérdidas.

Análisis de producción y ganancias con el proceso de vaciado de pastisetas

manualmente

Número de charolas Cantidad de

pastisetas

Tiempo Ganancia

10 700 25 minutos $700

20 1,400 50 minutos $1,400

30 2,100 75 minutos $2,100

40 2,800 100 minutos $2,800

50 3,500 125 minutos $3,500

Tabla 11. Producción-ganancias vaciado de pastisetas manualmente

El panadero al hacer pastisetas manualmente se tarda un tiempo considerable,

hay que tomar en cuenta que el panadero tiene que tomar un descanso ya que

no puede hacer pastisetas sin parar y al hacer el vaciado de pastisetas


128

automático disminuye tiempos y facilita el trabajo para el panadero, generando

mayor capacidad de producción.

Aproximadamente el tiempo del horneado de 50 charolas es de 2 horas con 5

minutos y el tiempo total aproximado de inicio a fin de todo el proceso desde la

mezcla de la materia prima, vaciado y obtención de la pastiseta terminada

manualmente es de 6 horas.

Análisis de producción y ganancias con el proceso de vaciado de pastisetas

automático.

Número de charolas Cantidad de

pastisetas

Tiempo Ganancia

10 700 2 minutos $700

20 1,400 4 minutos $1,400

30 2,100 6 minutos $2,100

40 2,800 8 minutos $2,800

50 3,500 10 minutos $3,500

Tabla 12. Producción-ganancia vaciado de pastisetas automáticamente

Aproximadamente el tiempo del horneado de 50 charolas es de 2 horas con 5

minutos y el tiempo total aproximado de inicio a fin de todo el proceso desde la

mezcla de la materia prima, vaciado y obtención de la pastiseta terminada es de

3 horas.

Número de

charolas

Cantidad de

pastisetas

Tiempo

manualmente

Tiempo

Automáticamente

10 700 25 minutos 2 minutos

20 1,400 50 minutos 4 minutos




Tabla 13. Comparativa vaciado de pastisetas manualmente y automáticamente

La pequeña panadería familiar con ayuda del proceso automatizado de vaciado

de pastisetas en charolas podrá producir por pedido y por lotes generando

mayor ganancia y la satisfacción de los clientes, esto significa que el proyecto de

la automatización del vaciado de pastisetas es rentable, viable y factible.


129

Supongamos que la pequeña panadería familiar tiene una producción diaria de

50 charolas que equivalen a 3500 pastisetas, se obtiene una ganancia de $3500

por los 6 días a la semana se obtienen ganancias aproximadamente;

Días laborales Ganancia

Lunes $3,500

Martes $3,500

Miércoles $3,500

Jueves $3,500

Viernes $3,500

Sábado $3,500

6 días laborales a la semana

$21,000

Tabla 14. Ganancias a la semana sin considerar inversión de materia prima

Este proyecto pretende generar empleos ya que se necesita la cooperación de la

mano de obra ya que es vital en toda industria, no podemos automatizar todo si

no que hay que equilibrar la automatización con la mano de obra para así

generar crecimiento económico para nuestro país.

Para la inversión de las pastisetas se toma en cuenta la materia prima;

Con 500 gramos de margarina, 600 gramos de harina y 150 gramos de azúcar

glas alcanza para 2 charolas y media que equivale a 175 pastisetas.

Realizando el cálculo por ingredientes obtenemos;

500 g de margarina equivalen a 175 pastisetas, así que para 700 pastisetas (10

charolas) necesitamos 2 kg de margarina.

600 g de harina equivalen a 175 pastisetas, así que para 700 pastisetas (10

charolas) necesitamos 3 kg de harina.

150 g de harina equivalen a 175 pastisetas, así que para 700 pastisetas (10

charolas) necesitamos 1 kg de azúcar glas.

Para producir 50 charolas equivalentes a 3500 pastisetas se necesitan 10 kg de

margarina, 15 kg de harina y 5 kg de azúcar glas.


130

Precio materia prima

Cantidad requerida

Inversión

Margarina $70 kg $10 kg (10 charolas) $700

Harina $8 kg $15 kg (10 charolas) $120

Azúcar glas $20 kg $5 kg (10 charolas) $100

Tabla 15. Costo de la materia prima

Inversión

Ganancia

$940 (10 charolas=3500 pastisetas) $2,560

Tabla 16. Ganancia al día por producción de 3500 pastisetas

La ganancia obtenida es de una producción de 10 charolas que equivalen a 3500

pastisetas, las pastisetas se venden en paquetes de 10 pastisetas con un costo de

$10.

Esta producción y ganancia se realiza con la ayuda de la automatización del

vaciado de pastisetas en charolas ya que reduce considerablemente el tiempo de

elaboración y esto aumenta la producción y el crecimiento en la pequeña

empresa familiar.

Días laborales Ganancia

Lunes $2,560

Martes $2,560

Miércoles $2,560

Jueves $2,560

Viernes $2,560

Sábado $2,560

6 días laborales a la semana

$15,360

Tabla 17. Ganancias netas

A la semana la pequeña empresa familiar obtiene ganancias de $15,360 por una

producción de 50 charolas equivalentes a 3500 pastisetas en un tiempo al día de 3 horas

diarias, es un tiempo muy bueno ya que mejora la producción y esto conlleva a generar

mayores ingresos.


131

Conclusión

El desarrollo de este proyecto fue enfocado a reducir tiempos de elaboración de

galletas tipo pastisetas en una pequeña empresa familiar dedicada a la

producción de pastisetas, utilizando un controlador lógico programable y la

neumática para eficientar el proceso de vaciado.

En este proyecto se muestra que la panificación y la dedicación a la puesta en

servicio son tareas críticas.

La necesidad del control de procesos de productos debe considerarse en su

etapa inicial. Las ventajas de la automatización del control de procesos estarán

relacionadas inversamente con la amplitud de la lista de productos en venta.

La tecnología y la ingeniería ha cambiado la faz de la fabricación de galletas

pastisetas desde las empresas ruidosas muy atareadas con mucha mano de obra

en los que eran esenciales el trabajo en equipo y de destreza en la fabricación, a

los centros más tranquilos, limpios y mucho más eficaces.

Mostrando las ventajas que se tiene con la automatización del proceso de

vaciado de pastisetas en charolas, analizando los tiempos de elaboración que son

más rápidos, se aumenta la producción y con ello se generan mayores ganancias.

Se pretende implementarlo físicamente a futuro ya que la información obtenida

indica que es un proyecto innovador, viable y factible.


132

Referencias bibliográficas

Dispositivos neumáticos, W. deppert/ k. stoll, Marcombo Boixaeu editores

Tecnología de la industria galletera

Ciencia y tecnología de la panificación

Balcells J., Romeral, J.L.; ‘Autómatas programables’; editorial. Marcombo

Neumatica A. Serrano Nicolás quinta edición pag 106 a 119

Automatización Neumática y electroneumatica, Salvador Millan, Alfaomega

Aplicaciones de la neumática W. Deppert / K, Stoll. Alfaomega

Análisis económico de sistemas en la ingeniería. Ing . Carlos Uriegas Torres,

LIMUSA

http://www.institutodelagalleta.com/energiaSaludable.php?cl=2

http://www.antirrobo.net/sensores/sensores-capacitivos.html

http://ab.rockwellautomation.com/Programmable-Controllers/MicroLogix-1000

http://www.festo.com/cms/es-mx_mx/9678.htm

http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/120ssa14.html

http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/147ssa16.html

http://proton.ucting.udg.mx/materias/automatizacion/i.pdf

http://www.compite.org.mx/otros/IMPORTANCIAPYMES.pdf


133

Anexos

INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Pirámide Nutricional------------------------------------------------------------------X

Figura 2. Señal análoga y digital----------------------------------------------------------------2

Figura 3. Bit menos significativo y más significativo---------------------------------------4

Figura 4. Display de 4 dígitos--------------------------------------------------------------------5

Figura 5. Contactos NO y NC---------------------------------------------------------------------5

Figura 6. circuito paralelo OR--------------------------------------------------------------------6

Figura 7. circuito arranque y paro de un motor--------------------------------------------6

Figura 8. Diagrama esquemático de un PLC-------------------------------------------------8

Figura 9. Tag del PLC-----------------------------------------------------------------------------11

Figura 10. circuito de arranque de un motor----------------------------------------------13

Figura 11. Sensores industriales-------------------------------------------------------------- 17

Figura 12. Sensor inductivo--------------------------------------------------------------------20

Figura 13. Sensores capacitivos---------------------------------------------------------------20

Figura 14. Algunos Sensores-------------------------------------------------------------------22

Figura 15. Generación del aire comprimido------------------------------------------------24

Figura 16. Compresor----------------------------------------------------------------------------28

Figura 17. Cilindro de accionamiento--------------------------------------------------------29

Figura 18. Válvula 3/2---------------------------------------------------------------------------30

Figura 19. Control dual--------------------------------------------------------------------------31

Figura 20. Válvula de doble efecto y conector en T--------------------------------------31

Figura 21 cilindro de accionamiento doble-------------------------------------------------32

Figura 22. Válvula 5/2---------------------------------------------------------------------------33

Figura 23. Válvula 5/2 accionada por neumática-----------------------------------------34

Figura 24. Circuito con válvula 5/2-----------------------------------------------------------35

Figura 25. Regulador de caudal de flujo-----------------------------------------------------36

Figura 26. Válvula antirretorno----------------------------------------------------------------36

Figura 27. Válvula de simultaneidad---------------------------------------------------------37

Figura 28. Cilindro de simple efecto de membrana--------------------------------------41

Figura 29. Cilindro de simple efecto arrollable--------------------------------------------41

Figura 30. Cilindro de doble efecto-----------------------------------------------------------42

Figura 31. Cilindro de doble efecto con amortiguación interna doble--------------43

Figura 32. Palpación sin contacto-------------------------------------------------------------44

Figura 33. Cilindro de doble efecto con doble vástago----------------------------------44

Figura 34. Símbolos y posiciones de válvulas----------------------------------------------48

Figura 35. Válvula 3/2---------------------------------------------------------------------------49

Figura 36 válvula 5/2-----------------------------------------------------------------------------50

Figura.37 Válvula de asiento-------------------------------------------------------------------51

Figura 38. Válvula de embolo deslizante----------------------------------------------------52

Figura 39. Dispositivos de control------------------------------------------------------------53

Figura 40. Simbología de entradas de señal------------------------------------------------55

Figura 41. Esquema de pulsadores na y nc-------------------------------------------------56

Figura 42. Símbolos de conexión-------------------------------------------------------------56


134

Figura 43. Botones con simbología-----------------------------------------------------------57

Figura 44. Interruptor basculante------------------------------------------------------------57

Figura 45. Simbología de contacto y proximidad-----------------------------------------57

Figura 46. Conexión de interruptores-------------------------------------------------------58

Figura 47. Corte de un relé---------------------------------------------------------------------59

Figura 48. Simbología para los relés---------------------------------------------------------59

Figura 49. Numeración de relés---------------------------------------------------------------59

Figura 50. Conexión de relés ------------------------------------------------------------------60

Figura 51. Usos básicos del relevador -------------------------------------------------------60

Figura 52. Accionamiento de válvula monoestable ------------------------------------- 61

Figura 53. Simbología de válvulas------------------------------------------------------------62

Figura 54. Electroválvula 3/2------------------------------------------------------------- -----62

Figura 55. Válvula 3/2 servopilotada---------------------------------------------------------63

Figura 56. Válvula 5/2 monoestable---------------------------------------------------------64

Figura 57. Válvula 5/2 biestable---------------------------------------------------------------65

Figura 58. Equipo complementario aplicado a la electroneumatica-----------------68

Figura 59. Elementos que formas un proceso automatizado--------------------------69

Figura 60. Configuración del actuador------------------------------------------------------ 70

Figura 61. Cilindros Actuadores-------------------------------------------------------------- 71

Figura 62. Vista interna de un cilindro neumático--------------------------------------- 73

Figura 63. Fuelle neumático------------------------------------------------------------------ -74

Figura 64. Enlace mecánico para carreras cortas--------------------------------------- -74

Figura 65. Vibraciones internas y amortiguación--------------------------------------- -75

Figura 66. Actuador rotatorio------------------------------------------------------- -------- -75

Figura 67. Motores unidireccionales giran solamente en una dirección------------76

Figura 68. Los motores bidireccionales giran en sentido horario y antihorario- -76

Figura 69. Localización del proyecto---------------------------------------------------------77

Figura 70. Zona metropolitana de la ciudad de México---------------------------------77

Figura 71. Municipio de Tlalnepantla--------------------------------------------------------78

Figura 72. Croquis de la ubicación del proyecto--------------------------------------- 79

Figura 73. Diagrama de proceso--------------------------------------------------------------80

Figura 74. Batidora utilizada en el proceso-------------------------------------------------81

Figura 75. Horno utilizado en el proceso de la empresa--------------------------------82

Figura 76. PLC Micrologix 1000---------------------------------------------------------------84

Figura 77. Marca del PLC a utilizar------------- ---------------------------------------------85

Figura 78. Modelos de PLC Micrologix------------------------------------------------------86

Figura 79. . Cilindro de doble efecto con válvula 5/3------------------------------------89

Figura 80. Sistema inactivo---------------------------------------------------------------------90

Figura 81. Sistema activo-----------------------------------------------------------------------90

Figura 82. Pistón neumatico deciende------------------------------------------------------91

Figura 83. Pistón neumático deciende mantiene su posición-------------------------91

Figura 84. Fin de carrera del pistón neumático-------------------------------------------92

Figura 85. Pistón neumatico regresa a su estado de inicio-----------------------------93

Figura 86 Conexión eléctrica del PLC--------------------------------------------------------94


135

Figura 87. Diagrama de fuerza de motor y conexión con el PLC----------------------94

Figura 88. Filtro de aire comprimido---------------------------------------------------------95

Figura 89. Válvula 3/2 vías servopilotada NC----------------------------------------------95

Figura 90. Válvula 3/2 vías servopilotada NC----------------------------------------------96

Figura 91. Regulador unidireccional---------------------------------------------------------96

Figura 92. Válvula 5/3 vías---------------------------------------------------------------------97

Figura 93. Cilindro de doble efecto----------------------------------------------------------97

Figura 94. Circuito donde el pistón regresa rápidamente a su posición inicial----98

Figura 95. válvula de deceleración normalmente abierta------------------------------98

Figura 96. Circuito con dos válvulas de deceleración------------------------------------99

Figura 97. Válvulas 3/n vías-------------------------------------------------------------------100

Figura 98. Programa a utilizar para el control del llenado de las charolas--------100

Figura 99. logixPro 2--------------------------------------------------------------------------101

Figura 100. Charola de lámina--------------------------------------------------------------104

Figura 101. Charola Rectangular Para Hornear-----------------------------------------104

Figura 102. Partes del cilindro de doble efecto-----------------------------------------105

Figura 103. Ejemplo de Sistemas básicos-------------------------------------------------106

Figura 104. Sistema básico------------------------------------------------------------------107

Figura 105. Características del pistón a utilizar-----------------------------------------107

Figura 106. Datos del pistón neumático FESTO-----------------------------------------108

Figura 107. Accesorios para la instalación del pistón----------------------------------108

Figura 108. Diseño de la máquina del vaciado automático de galletas------------109

Figura 109. El vaciado Funcionará como una prensa sobre la mezcla -------------109

Figura 110 . Partes que componen el diseño--------------------------------------------110

Figura 111. Diseño de charola, Vista superficial-----------------------------------------110

Figura 112. Material teflón que será detectado por el sensor capacitivo---------111

Figura 113. Sensor capacitivo que detectará la charola-------------------------------112

Figura 114. Reacción ante un cambio de capacitancia---------------------------------112

Figura 115.Sensor capacitivo detectando material (charola) ------------------------113

Figura 116.Final de carrera-------------------------------------------------------------------114

Figura 117. Sensor infrarrojo-----------------------------------------------------------------114

Figura 118. Funcionamiento del sensor infrarrojo--------------------------------------115

Figura 119. Harina, margarina y azúcar glas----------------------------------------------116

Figura 120. Batido de ingredientes---------------------------------------------------------116

Figura 121. Mezcla a punto pomada-------------------------------------------------------117

Figura 122. Manga y duya--------------------------------------------------------------------117

Figura 123. Mezcla dentro de la manga---------------------------------------------------118

Figura 124. Manga lista para ser utilizada------------------------------------------------118

Figura 125. Innovación al utilizar tubos de acero inoxidable-------------------------119

Figura 126. Diseño de recipiente será Tipo gradilla------------------------------------119


136

Figura 127. Esquema de funcionamiento-------------------------------------------------120

Figura 128. Vaciado de pastisetas pieza por pieza--------------------------------------121

Figura 129. El vaciado manualmente es tardado----------------------------------------122

Figura 130. Charola llena de pastisetas----------------------------------------------------122

Figura 131. Consumo de pastisetas---------------------------------------------------------124

Figura 132. Aceptación de la automatización en el mercado------------------------125


137

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Niveles TTL (transistor-transistor logic) -----------------------------------------4

Tabla 2. Sistema BCD----------------------------------------------------------------------------4

Tabla 3. Imágenes y comandos de Bit-------------------------------------------------------14

Tabla 4. Comandos temporizadores---------------------------------------------------------14

Tabla 5. Contadores------------------------------------------------------------------------------15

Tabla 6. Tipos de sensores----------------------------------------------------------------------18

Tabla 7. Longitudes de cilindros neumáticos----------------------------------------------52

Tabla 8. Entradas del PLC---------------------------------------------------------------------101

Tabla 9. Salidas del PLC------------------------------------------------------------------------101

Tabla 10. Inversión del proyecto------------------------------------------------------------126

Tabla 11. Producción-ganancias vaciado de pastisetas manualmente------------127

Tabla 12. Producción-ganancia vaciado de pastisetas automáticamente--------128

Tabla 13. Comparativa vaciado de pastisetas manual y automático--------------128

Tabla 14. Ganancias a la semana sin considerar inversión de materia prima---129

Tabla 15. Costo de la materia prima------------------------------------------------------130

Tabla 16. Ganancia al día por producción de 3500 pastisetas----------------------130

Tabla 17. Ganancias netas--------------------------------------------------------------------130

DESARROLLO EMPRESARIAL EN LA INGENIERÍA

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