Tarea 1: "El ABC del ERP por 07226"

En primer lugar, ERP significa: “Enterprise Resource Planning”,

que en castellano es: Plan de recursos de la empresa. Sin

embargo, lo que dicen las siglas, no tienen nada que ver con lo

que el ERP hace en realidad. Su objetivo, es integrar todos los

departamentos y funciones en un único sistema informático, que

pueda serle útil al resto de divisiones de la empresa.

Es en concreto, un software al servicio de los trabajadores, tanto

a nivel de financiero, como recursos humanos o almacén. El ERP

consigue combinar todos estos departamentos en un solo

software integrado que arranca de una única base de datos

común a toda la empresa, de modo que todas las secciones

pueden intercambiar información y comunicarse mucho mas

fácilmente. Es una herramienta altamente útil, pues frases como

“llame al almacén” se quedan obsoletas al poder seguir, el

departamento, al cual un cliente ha llamado preguntando por su

pedido, el susodicho sin necesidad de andar buscándolo por

varias secciones distintas, y ser redireccionado cada vez. Es

decir, es información al alcance de la mano.

El ERP acaba con los antiguos programas utilizados en los

departamentos de finanzas, recursos humanos, faricación, y

almacén, y los reemplaza por un software unificado dividido en

módulos que se aproximan vagamente a los softwares utilizados

antes en cada sección. La ventaja de esta partición en módulos,

es que no hace falta comprar el paquete de ERP entero, la

empresa puede comprar las “piezas” que estime necesarias. Al

fin y al cabo, lo que éste hace, es tomar un encargo, y aportar

una hoja de ruta para automatizar los pasos necesarios para

realizarlo. Cuando un empleado del servicio de atención al cliente

introduce un pedido en el sistema ERP, éste, le devuelve toda la

información necesaria para completarlo. Se puede saber a cada

instante, cómo de avanzado está el encargo.

En realidad, con la instalación del ERP se producen cambios

drásticos en la empresa. La división de atención al cliente deja de

dedicarse a simplemente a teclear el nombre de un cliente en un

ordenador, sino que el programa, los transforma en gente de

negocios. En consecuencia, la responsabilidad y comunicación

se ponen a prueba, como nunca se habían puesto antes.

A las personas no les gusta cambiar, y el ERP les hace cambiar

la forma en la que desempeñan su rol. Si el ERP es utilizado para

mejorar los métodos de trabajo de la plantilla, entonces, se le

podrá sacar partido, de lo contrario, el programa no será más que

un mero impedimento para que los trabajadores desarrollen sus

funciones. Es difícil adaptarse al ERP y se tarda tiempo en

hacerlo. Un tiempo corto de adaptación son seis meses, y

estamos hablando de empresas pequeñas. Para lograr

implementar el ERP de forma correcta, habrá que hacer que los

empleados cambien sus métodos de trabajo, al igual que el

negocio en sí. Este tipo de cambio no es agradable, a no ser que

la empresa en cuestión marche extremadamente bien, en cuyo

caso, ni siquiera debería plantearse la posibilidad de instalar el

ERP. Normalmente se tardan de uno a tres años en asimilar el

software.

Dentro de esto, hay cinco grandes razones por las cuales, las

compañías utilizan los ERPs:

1. Integra la información financiera: El ERP crea una única

“verdad” accesible por todo el mundo, por lo tanto, es

incuestionable.

2. Integra la información relativa a los pedidos: Teniendo esta

información en un único sistema, las empresas pueden seguir la

pista a sus encargos con mayor facilidad.

3. Estandariza y acelera los procesos de fabricación: Los ERPs

vienen con métodos estándar para automatizar algunos de los

estadios del proceso de fabricación. Estandarizando estos

procesos y usando un único sistema informático integrado,

podemos ahorrar tiempo e incrementar la productividad.

4. Reduce inventario: Puede ayudar a los usuarios a planificar

mejor las entregas a los clientes, reduciendo el inventariado en

los almacenes y la capacidad de los muelles de carga. Para

realmente mejorar el flujo de la cadena de abastecimiento, se

necesita un software especifico, pero el ERP también ayuda.

5. Estandariza la información de recursos humanos: La mayoría

de los sistemas ERP fueron diseñados para ser usados por

empresas que fabricaran bienes discretos, es decir, cantidades

numerables de producto. Por tanto, empresas cuya cantidad de

bien fuera medido en volumen o caudal, han tenido problemas

con estos ERPs, y han necesitado modificaciones posteriores

para ajustarlas a sus necesidades.

La gran razón por la cual, las compañías huyen de esas

inversiones multimillonarias en ERP es que descubren que el

software no cubre uno de sus procesos de negocio importantes.

Pueden cambiarlo para acomodarse al software, lo que implicará

profundos cambios en la forma de hacer negocio, que

normalmente proporcionan ventaja competitiva y sacudirá los

cimientos de los cometidos y responsabilidades de muchos

empleados, o bien, modificar el programa, para que se ajuste al

modus operandi de la empresa. Esto último podría tener

consecuencias desastrosas porque habrá que empezar de nuevo

con las actualizaciones y personalizaciones o modificaciones,

empezando de cero.

En lo relativo al coste de utilización e implementación, hay que

decir que es necesario invertir mucho dinero y tiempo hasta que

los beneficios del ERP empiecen a manifestarse por sí solos.

Es caro, la media del coste de usuario (TCO) está en 15 millones

de dólares, sin importar el tipo de compañía. Para que nos

hagamos una idea, el coste de usuario para un empleado modelo

es más de 53.000 dólares.

El ERP se concentra en optimizar la forma en la que se hacen las

cosas internamente en la empresa. En un estudio, se ha

comprobado que a las compañías normalmente tardan unos 31

meses en obtener beneficio, pero la mediana de ahorro anual

gracias al programa fue de 1,6 millones de dólares.

El dinero invertido en el ERP se fuga por distintos sitios:

1. El entrenamiento, es el coste más subestimado. Es caro,

porque el personal necesita aprender un conjunto de procesos

completamente nuevos. Para hacer esto correctamente,

necesitan tener plena consciencia de cómo trabajan los demás

empleados. Será la inversión más fuerte a realizar.

2. La integración y pruebas de funcionamiento del sistema,

también son importantes. A la hora de comprar actualizaciones,

será mejor conseguir las que están preintegradas, y las pruebas

deben realizarse desde una perspectiva orientada al proceso de

fabricación.

3. Las actualizaciones son la punta del iceberg de los costes de

integración del ERP. Si se decide modificar el software para

conseguir que haga lo que el usuario quiera, se pone en peligro

todo el sistema. Las personalizaciones pueden afectar a todos y

cada uno de los módulos del ERP porque están estrechamente

vinculados.

4. Hay que trasladar los datos de los sistemas antiguos a los

servidores o clientes que las configuraciones de los ERPs

requieren, y además limpiarlos, es decir, adecuarlos al software.

5. A menudo, los datos del ERP hay que combinarlos con otros

de sistemas externos para poder analizarlos. 6. Sería

recomendable que los usuarios de ERP hicieran pruebas de

manejo y planificación para evitar que las facturas por consultas

respecto al programa ascendieran a montantes muy elevados.

7. El software es muy complejo y el negocio cambia demasiado

como para confiárselo a cualquiera. El problema es que la

empresa debe estar preparada para reemplazar a los mas

brillantes cuando la adaptación al ERP haya terminado, pues

otras compañías los querrán fichar.

8. Los implementadores son muy valiosos, saben más que nadie

en la empresa. Éstas no pueden permitirse llevarlos de vuelta a

sus áreas de negocio porque hay mucho que hacer después de

la instalación del ERP, por tanto, habrá que contratar a sustitutos

para los puestos vacantes.

9. La mayoría de los sistemas no dan beneficio hasta que no

hayan estado funcionando por un tiempo, y puedan concentrarse

en la mejora de los procesos afectados por el ERP.

10. Después de la instalación del programa, todo es diferente.

Los ERPs fracasan muy a menudo, ya que las personas se

resisten a cambiar sus métodos de trabajo, y rehusarán utilizar el

sistema o pedirán a los integradores que lo modifiquen a su

antojo. Muy pocas empresas pueden evitar el personalizar su

ERP. Cada negocio es único y necesita cosas distintas, algo que

los que desarrollan el software no pueden tener en cuenta. Un

error que se comete frecuentemente es pensar que cambiar la

forma de trabajar de los empleados es más fácil que personalizar

el software.

Las compañías organizan su proyectos de ERP de tres formas

distintas:

Big Bang: La implementación más ambiciosa y complicada de las

tres. Necesita que la empresa se movilice y cambie al mismo

tiempo. Hacer que todo el mundo coopere y acepte un nuevo

software a la vez requiere un gran esfuerzo. En la mayoría de los

casos, el ERP no es capaz de ofrecer la funcionalidad ni la

comodidad, por la familiaridad, de un programa antiguo.

Estrategia de franquicia: Adecuado para empresas de cualquier

tamaño que tienen grandes diferencias entre departamentos. Las

implementaciones empiezan con una demostración o programa

piloto en una división particularmente receptiva, para que si algo

va mal, no se interrumpa el funcionamiento normal de la

compañía. Una vez que el departamento consigue que todo

funcione adecuadamente se exporta al resto de secciones. Es un

proceso largo.

Mate: El ERP se concentra en unos pocos procesos clave. Está

destinado a compañías pequeñas. El objetivo es conseguir que el

sistema funcione rápidamente. A mucha gente le gusta este

método porque no fuerza a los empleados a cambiar sus hábitos

de trabajo, y sigue siendo mejor que un programa antiguo.

En cuanto al comercio por Internet, resaltar que el ERP es algo

complejo y no esta pensado para el consumo público. Asume que

las únicas personas que lo manejen serán los empleados de la

empresa, que están altamente cualificados para su utilización.

El comercio electrónico implica que los integradores deben

construir dos nuevos canales de acceso al sistema: Uno para

clientes, y otro para proveedores.

Los desarrolladores de ERP trabajan muy duro para lograr

construir los vínculos entre su software y la red. Uno de los

aspectos mas difíciles de la integración del ERP e internet, es

que nunca paran. Las aplicaciones del ERP son grandes y

complicadas, y necesitan mantenimiento, por ello, para hacer que

las nuevas aplicaciones sigan funcionando en la red, y a la vez

poder realizar el mantenimiento, se han desarrollado nuevos

vínculos.

Tarea 2: "Cilindros y Válvulas en FluidSIM por 07226"

Ejercicio 1: Cilindro de simple efecto con válvula de 3/2 vías (07226)

En primer lugar, un cilindro de simple efecto es un mecanismo

sencillo que utiliza aire a presión para desplazar el émbolo

contenido en su interior, el cual tiene un muelle adherido, que lo

hace volver a su posición inicial, cuando no hay aire presurizado

dentro.

La válvula de 3/2 vías es un dispositivo mediante el cual,

podemos regular la entrada y salida del aire del cilindro. La vía 1

permite la entrada de aire a una presión de 6 bares cuando está

abierta, y la vía 2 enlaza directamente con el cilindro. Ésta es

tanto de entrada como de salida. Cuando se establece la onexión

con la vía 1, que proviene de una fuente de aire comprimido, la

vía 2 canaliza el gas hasta el cilindro, y provoca el

desplazamiento del émbolo. Una vez cerrada esta conexión se

abre otra con la vía 3 que expulsa el aire a la atmósfera, una vez

que el émbolo ha vuelto a su posición inicial, debido a la acción

del muelle interno.

 

Encima de estas líneas: a la izquierda, el mecanismo

inicialmente, a la derecha, el dispositivo operativo.

Para manipular esta válvula, el operario dispone de un pulsador,

que cuando es accionado, conecta las vías 1 y 2, y provoca el

desplazamiento del émbolo. Una vez terminada la operación, el

operario deja de pulsar, y el émbolo vuelve a su situación de

reposo, conectando las vías 2 y 3. El trabajador sólo tiene que

dejar de presionar el botón para que vuelva a su posición inicial

porque hemos instalado un muelle de retorno en la válvula.

 

A la izquierda, cilindro de simple efecto. A la derecha, válvula de

3/2 vías, cuya numeración en las distintas vías coincide con las

de la simulación.

Ejercicio 2: Cilindro de doble efecto con válvula de 4/2 vías (07226)

A diferencia del cilindro de simple efecto, el de doble, en vez de

utilizar la fuerza de un muelle para retornar el émbolo a su

posición inicial, utiliza una segunda vía de aire: En reposo, la vía

1 carece de presión, pero por la vía 2 está entrando aire a 6

bares para mantener el dispositivo en las condiciones requeridas.

Cuando abrimos la vía 1, automáticamente se cierra la 2: El aire

allí presente escapa a la atmósfera mientras que al otro lado del

émbolo el aire comprimido entrante hace que éste se desplace a

la posición de operación.

Para poder trabajar con un mecanismo de esta índole,

necesitaremos una válvula como la de 4/2 vías, donde siempre

hay aire presurizado circulando a través de ella.

 

Arriba a la izquierda, situación en reposo. Arriba a la derecha,

cilindro en operación.

Como ya comentábamos antes, las vías 1 y 2 de la válvula están

conectadas inicialmente para que siempre haya una presion

superior a la atmosférica en el lado derecho del émbolo, mientras

que las vías 4 y 3 están conectadas con el ambiente. Cuando el

operario emplea el pulsador, se rompe el contacto entre las vías

1 y 2, la 1 pasa a enlazar con la 4, por donde empieza a entrar

aire a presión , y la 2 con la 3, por donde empieza a escapar el

aire a presión ambiente. Se produce entonces una fuerza en el

lado izquierdo del émbolo, sin oposición al otro lado, lo cual

llevará a que éste se deplace hacia su posición operativa.

Como en el ejercicio anterior, como se ha instalado un muelle de

retorno, una vez que el empleado deje de oprimir el pulsador,

todo el conjunto volverá a su posicíon de reposo.

 

A la izquierda, un cilindro de doble efecto, y a la derecha, una

válvula de 4/2 vías.

Ejercicio 3: Cilindro de doble efecto con válvula de 5/2 vías (07226)

Esta vez, hemos puesto una válvulas de 5/2 vías, y dos de 3/2

vías. Seguimos utilizando el cilindro de doble efecto detallado en

el ejercicio anterior. Una de las válvulas es accionada mediante

un esfuerzo neumático y las otras dos manualmente. ¿Por qué lo

hacemos así? Porque de esta forma podríamos accionar el

cilindro desde un lugar alejado: La primera válvula tiene sus vías

1 y 2 conectadas, al igual que la segunda (las 3/2) cuando están

en reposo, una está ubicada en la izquierda (la que mueve el

pistón a su lugar de trabajo) y la otra a la derecha (la que

devuelve el cilindro a su configuración inicial). Éstas entonces,

envían sus esfuerzos neumáticos a la 5/2 que enlaza con el

cilindro. En reposo, entra aire comprimido por la vía 1 hasta la 2,

manteniendo el vástago en la posición inicial, a la izquierda.

 

Arriba a la izquierda, situación inicial. Arriba a la derecha,

posición operativa.

Para moverlo, accionamos el pulsador de la primera válvula de

3/2, que vuelve a su posición de reposo gracias al muelle de

autorretorno, y envía energía neumática a la 5/2 que entonces

desconecta sus vías 1 y 2, para enlazar la 1 y la 4, de modo que

entra presión al otro lado del émbolo, mientras que el aire

restante en el otro extremo escapa a la atmósfera. El cilindro se

mantendrá en esa posición hasta que el operario no oprima el

pulsador situado en la segunda válvula de 3/2.

Una vez que se desee trasladar el vástago hasta su posición

nominal, se pulsa el botón, y el aire presurizado transmitido a

través de la segunda válvula, se abre camino hasta la 5/2, la cual

responde cortando el suministro entre las vías 1 y 4, y abriéndolo

con las vías 1 y 2, retornando el pistón a su lugar de reposo,

gracias los 6 bares de presión en el lado derecho, y al aire que

escapa a la atmósfera en el otro extremo.

 

Encima, una válvula de 5/2 vías estándar. Al lado, una 5/2 con

accionamiento neumático. Destacar, que si examinamos la foto

de la izquierda detenidamente, podemos ver la misma simbología

impresa en la válvula que en las simulaciones de FluidSIM, así

como la numeración de las distintas vías.

Finalmente, he aquí el archivo con las tres simulaciones en

FluidSIM.

Media:flusim07226ii.rar

Tarea 3: "Automatismos por 07226"

Ejercicio 1: Enclavamiento del pulsador en cilindro semiautomático (07226)

En primer lugar, nuestro dispositivo consta de un cilindro de doble

efecto, accionado mediante una válvula de 5/2 vías operada

neumáticamente gracias a un sensor (válvula de 3/2 con

accionamiento mecánico de seguidor) y un mando con pulsador y

muelle de autorretorno, que gobierna el proceso. Además hemos

añadido una válvula estranguladora tanto en los dos conductos

que van hasta el cilindro, para controlar la velocidad y la fuerza

con la que opera éste, en la ida se traslada con velocidad

reducida para realizar un taladro, y retorna más rápidamente para

devolver la broca a su posición inicial.

Situación inicial: Cilindro semiautomático:

Ahora bien, nuestro problema radica en el accionamiento. Si el

operario se queda pulsando, es decir, con el pulsador enclavado,

ya que el ciclo no se completa. Una vez suelto, todo vuelve a la

normalidad.

Enclavamiento del pulsador:

Como solución hemos añadido dos válvulas 3/2 abiertas

accionadas con energía neumática y una de simultaneidad.

Utilizamos las 3/2 para verificar que no está entrando aire

comprimido, y la válvula de simultaneidad nos permite saber que

hay presión en el cilindro, y que el pulsador está enclavado. Al

actuar ésta, se cierra la válvula 5/2 que alimenta el cilindro, y

cuando el último ha terminado su recorrido, el vástago vuelve a

su posición de reposo al haber cortado el caudal que lo apoya.

Por otro lado, hay que hacer que la primera 3/2 abierta vuelva a

su posición inicial, para que el proceso pueda completarse una

vez que el operario haya dejado de presionar el pulsador. Para

ello, utilizamos otra válvula 3/2 con accionamiento neumático,

abierta. Esta válvula la conectamos a la salida del cilindro de

doble efecto, para que cuando el émbolo esté retrocediendo,

dejará de haber caudal de aire en la otra 3/2, y como el empleado

continúa pulsando, esto hace que la otra válvula reciba la orden

de moverse.

Ejercicio 2: Automatismo con parada de emergencia (07226)

A continuación se muestra en la foto, un sistema automático que

consta de un cilindro de doble efecto, que accionado por una

válvula de 5/2 vías manipulada con energía neumática, es capaz

de realizar un ciclo de indefinidas veces en el tiempo. Gracias a

la acción de dos sensores (válvulas de 3/2 vías con

accionamiento mecánico de rodillos) que detectan cuándo el

vástago está en la posición de reposo o en la de trabajo, actúan

en consecuencia mandando un impulso neumático a la válvula

que opera el cilindro. Nuestro problema llega cuando somos

incapaces de parar el proceso (completamente automático) de

forma instantánea, sino que hay que esperar a que se complete

el ciclo, algo inaceptable en caso de tener algún problema. Es

imprescindible poder detener el proceso de forma rápida, segura

y efectiva.

Sistema automático:

Para ello, empleamos una válvula de 3/2 vías abierta, a la cual

añadimos un accionamiento manual con enclavamiento (una seta

de seguridad) en el tránsito entre la fuente de aire comprimido

que alimenta la válvula de 5/2 y ésta, interrumpiendo al instante

su alimentación al cerrarse la 3/2. Todo el ciclo se parará,

quedando el émbolo del cilindro en una posición cualquiera, y no

como antes, que había que esperar a que todo volviera a su

posición de reposo. La seta se queda pulsada hasta que todo

haya vuelto a la normalidad, reanudando posteriormente el

automatismo sin problemas.

Automatismo con parada de emergencia:

Ejercicio 3: Automatismo con parada de emergencia y posibilidad de semiautomatismo (07226)

Tenemos ahora el mismo sistema que en el ejercicio anterior, con

la parada de emergencia incluida. En este caso lo que deseamos

es tener la posibilidad de tener un proceso completamente

automático o uno semiautomático, pudiendo elegir a voluntad. A

continuación se muestra el mecanismo inicialmente:

Automatismo equipado con parada de emergencia:

Para solucionar esta problemática, utilizamos una válvula

seleccionadora y como mando semiautomático una 3/2

accionada manualmente por medio de un pulsador convencional,

y un muelle de autorretorno. Instalamos la válvula selectora entre

el accionamiento neumático de la 5/2 izquierdo y el mando que

detiene y pone en marcha el proceso automático. Por la otra vía

de entrada de la seleccionadora, conectamos la válvula 3/2

anteriormente mencionada, entrando por la vía 2 y saliendo por la

vía 3 llevamos el conducto hasta la vía que conecta el

accionamiento automático con el primer sensor marcado con el

símbolo A-.

He aquí la respuesta a nuestro problema:

Automatismo equipado con parada de emergencia y posibilidad

de semiautomatismo:

Finalmente, he aquí los resultados de las tres simulaciones en

FluidSIM correspondientes a los ejercicios propuestos:

Media:Tarea207226.rar

Tarea 3: "Secuencias y Control Eléctrico de un Sistema por 07226"

Ejercicio 1: Secuencia A+B+C+A-B-C- (07226)

Deseamos que se complete una secuencia según la cual, tres

cilindros de doble efecto actúen de un modo ordenado. Nos

referimos a la marca A+ cuando el primer cilindro está en

posición de trabajo, y A- cuando se encuentra en reposo, y de la

misma forma los dos restantes, marcados con las letras B y C.

Para cada cilindro mencionado, acoplamos dos sensores, es

decir, dos válvulas 3/2 con accionamiento mecánico de rodillo, y

muelle de autorretorno, y les asignamos las marcas A+ y A-.

Cuando el vástago esté desplazado, el sensor marcado con A+

se activará, y la válvula se abrirá. Lo mismo para el asignado con

A-. Entonces, cada cilindro utiliza una 5/2 con accionamiento

neumático para ser operado, y ya sólo queda conectar todos los

elementos entre sí.

En primer lugar, conectamos el sensor A- con la vía de retorno

del cilindro B, a continuación B- con el retorno del C y por último

C- con el la primera vía de A, para que dé la orden de comenzar

el ciclo, previo paso por una bifurcación donde se encuentran los

accionadores del proceso, uno semiautomático y otro

completamente automático, equipado con un enclavamiento, para

permitir el paso permanente de aire. Hemos utilizado también una

válvula selectora con el objeto de resolver el problema de

elección. Una vez hecho esto. conectamos A+ con la vía de

entrada del cilindro B, y repetimos para B+ con C. Por último,

unimos C+ con el retorno de la válvula que acciona el cilindro A,

para que el vástago vuelva a la posición de reposo.

Entonces, hemos conseguido una secuencia A+B+C+A-B-C-.

Comentar también que utilizamos una regla, para calibrar los

sensores según la carrera del pistón, es decir, A+ cuando el

pistón ha avanzado 100 mm, es decir, completamente extendido,

y A- cuando está recogido, en la posición de reposo (0 mm).

He aquí la solución del problema secuencial:

Ejercicio 2: Secuencia A+A-B+B-C+C- (07226)

En primer lugar, nuestro problema, es realizar una secuencia

A+A-B+B-C+C-, es decir, que tres cilindros, A, B y C, realicen

una carrera y vuelvan a su posición inicial en orden, uno detrás

de otro. Se trata entonces, de un problema de conmutación, y en

realidad tenemos tres: A+A-, B+B- y C+C-. Necesitaremos tres

vías para conectarlos, y un número de válvulas que las operen

igual a tres menos una, es decir, dos válvulas. Dicho esto,

pasamos a identificar las vías: Vía I: C-A+. Vía II: A-B+. Vía III: B-

C+. Entonces, conectamos la vía I con la entrada del sensor C-, y

con la salida 2 de la 5/2 que está encima de la que enlaza con la

fuente de aire comprimido, y además unimos el snsor comentado

y la 5/2 que controla la carrera del cilindro A (A+). La vía 2

discurre por el sensor A- y por la entrada 4 de la válvula citada

anteriormente. Asimismo conectamos el sensor con la válvula

que en esta ocasión opera el cilindro B (B+). Cabe resaltar

además que todas las 5/2, tanto las que controlan la secuencia

como las que operan los cilindros tienen accionamiento y retorno

neumáticos. Para terminar, acoplamos la vía III entre la entrada 4

de la válvula inferior, y la del sensor B- y unimos la salida de éste

con la 5/2 que pilota la salida del vástago del cilindro C (C+).

Nos preocupamos entonces por el retorno de cada cilindro, y

para ello, conectamos la salida de la válvula que controla el

retorno de A con la vía II, y hacemos lo propio, con la del cilindro

B y la vía III, y la del C con la vía I.

Ya sólo queda conectar los sensores A+, B+ y C- y los

accionamientos neumáticos de las válvulas que se encargan de

la secuencia (válvulas de memoria). Entonces, conectamos A+

con la vía I y con el accionamiento de la válvula de memoria

superior, conmutando vías I y II. Después, el sensor B+ con la vía

II y con el accionamiento de la 5/2 inferior, que conmuta las vías

I, II y III, y finalmente, el sensor C+ con la vía III, y con los dos

retornos de las válvulas de secuencia.

Comentar también que hemos empleado reglas para calibrar los

sensores, correspondiendo la marca A+ con la extensión

completa del émbolo (100 mm) y A- para la posición de reposo (0

mm). Lo mismo es aplicable a los dos cilindros restantes.

Esta es la solución al problema secuencial planteado:

Ejercicio 3: Accionamiento de un cilindro neumático mediante un mando eléctrico (07226)

Se trata de solucionar el problema de operación de un cilindro

mediante energía eléctrica y no neumática. Para ello,

disponemos del cilindro de doble efecto clásico, y la válvula 5/2

que lo opera, esta vez, con accionamiento eléctrico, y retorno de

muelle, para ahorrarnos el eléctrico mucho más caro. Empleamos

también una fuente de aire presurizado, y de una regla para

calibrar los relés que describiremos a continuación. Como

siempre, la marca A+ para el cilindro en posición de operación y

A- para el reposo.

En vez de disponer de sensores mecánicos, tenemos sensores

eléctricos, que son los obturadores marcados como contactos de

reed. Empleamos dos como sensores, y otros dos para referirnos

al relé con la marca K1, separando el sistema eléctrico (de alta

potencia) del manejado por el operario (de baja potencia). En

ambos esquemas hemos utilizado fuentes de tensión de 24 y 0 V,

y en el esquema eléctrico se encuentra el solenoide de válvula

que es la parte eléctrica de alta potencia del relé en cuestión.

Una vez hecho esto, dotamos de pulsador la rama 1, para tener

un proceso semiautomático, y en paralelo acoplamos un

interruptor para obtener un ciclo automático (rama 2), y otra vez

en paralelo, la rama que contiene el contacto de reed y el

obturador marcado como el relé (rama 3). Separamos ambos

esquemas por normativa, para preservar la seguridad.

Entonces, al pulsar cualquiera de los dos accionamientos, se

produce corriente por la rama 1 o 2, del circuito de baja, según se

utilice el interruptor o el pulsador, y acto seguido, se produce el

mismo fenómeno en la rama 3 y en el esquema de alta potencia,

cerrándose los obturadores en las dos ocasiones. La válvula se

desplaza,y se acaba la corriente por la rama 1 o 2,

manteniéndose en el resto, desapareciendo eventualmente

cuando el émbolo se desplaza hasta su posición de trabajo

restando energía sólo en el cuadro de alta. Acto seguido, se

abren los obturadores, y no queda corriente en ningún lugar,

quedando la señal que estaba siendo suministrada al

accionamiento eléctrico de la 5/2 apagada, y volviendo al reposo

gracias a la acción del muelle.

Abajo, la respuesta al problema electroneumático planteado:

Por último, aquí se encuentran los resultados de los problemas

pedidos en FluidSIM:

Media:Tarea307226.rar

Tarea 4: "Problemas de Electroneumática por 07226"

Ejercicio 1: Mando eléctrico de cilindro automático (07226)

En el ejercicio propuesto, deseamos construir un sistema de

control para un único cilindro neumático, que incluya:

- Un pulsador de arranque del ciclo automático (on).

- Un pulsador de parada del ciclo automático (parada de trabajo

(off)).

- Una seta de emergencia (parada de emergencia (emer.)).

- Un pulsador de rearme que haga salir al sistema de la situación

de parada de emrgencia (botón blanco).

- Dos luces (LED) que indican al operario la situación actual

(verde: normalidad, rojo: emergencia).

Éste es el mando que los operarios observan y manejan cuando

se encuentran en su puesto de trabajo:

Cuando el operario pulsa el botón verde (on), comienza el ciclo

automático, entonces se barajan dos opciones: si todo funciona

correctamente, llegado el momento, éste pulsará el botón azul, y

el ciclo se detendrá al inicio del mismo,produciéndose la parada

de trabajo. Si algo no transcurre según lo planeado, se oprimirá la

seta de emergencia, quedándose enclavada, y deteniéndose todo

el proceso, sea cual sea la posición del vástago del cilindro. Una

vez que se haya restablecido la normalidad, se desenclava la

seta, y se aprieta el pulsador de rearme (botón blanco), para que

acto seguido se active el arranque del ciclo, ya que tenemos una

parada de emergencia, como cuando apretamos el botón "off".

El ciclo funciona así:

Al oprimir el pulsador verde, llega corriente al relé K3, que lleva

una memoria eléctrica en paralelo. Éste cierra la rama de K1, el

cual acciona el cilindro A, al mover el solenoide de válvula del

mismo, provocando la salida del vástago hasta A+. Una vez que

estamos en A+, se cierra el franqueador correspondiente, que

desactiva la memoria de K1, y hace que el émbolo del cilindro A

vuelva a su posición inicial gracias al retroceso que provoca el

muelle.

Si se pulsa el botón azul (off), se desactiva la memoria eléctrica

de K3, la cual, cierra la rama de K1, y entonces el ciclo se

completará hasta que el vástago del cilindro vuelva a su posición

de reposo (A-), pero no volverá a empezar.

Si por el contrario hay algún problema, y se decide pulsar la seta

de emergencia (botón rojo), habrá corriente por el relé K2, que

además realiza dos actividades: Por un lado, controla la válvula

de 3/2, de control de presión que hará que se cierre, cortando la

alimentación del cilindro, que se quedará clavado sea cual sea su

posición. También es responsable de deshabilitar la memoria de

K3, que hace que se abra el relé que comienza el ciclo,de tal

modo que cuando se desenclava esta seta, el operario tendrá

que activar el rearme (pulsador blanco) para que el sistema

vuelva a su posición inicial, entonces estaremos en la situación

de parada de trabajo, y habrá que arrancar de nuevo el sistema,

volviendo a oprimir el botón verde (on).

Encima de estas líneas, consola de mando. Debajo, esquema del

montaje necesario.

Ejercicio 2: Secuencia A+A-B+B-C+C- con accionamiento eléctrico (07226)

Este segundo ejercicio propuesto es una réplica del detallado la

semana pasada, solucionado con dos válvulas de accionamiento

neumático, colocadas en cascada, denominadas válvulas de

memoria. En este caso, resolvemos el problema secuencial de

doble conmutación con dos conmutadores, que permiten separar

mediante relés diferentes líneas eléctricas independientes. Aquí

lo que se hace es introducir los conmutadores K4 y K5, que dan

lugar a tres líneas eléctricas.

Entonces el sistema funciona así:

Sin utilizar un interruptor que no ha sido incluido porque sólo para

o activa un ciclo indefinidamente repetido, y estando el vástago

del cilindro C recogido (posición C-), la corriente fluye por la rama

de K1. Este relé actúa sobre la válvula 5/2 que gobierna la

extensión del émbolo del cilindro A, la cual, provoca, hasta que el

sensor registra A+. Una vez que el cilindro está en la posición

comentada, se activa el relé conmutador K5 que lleva una

memoria eléctrica incorporada, y que hace pasar la corriente de

la primera a la segunda línea eléctrica. De esta forma, se

desactiva K1, y el vástago del cilindro A vuelve a A-. Una vez que

ocurre esto, pasa la corriente por la línea de K2, y el émbolo del

cilindro B se desplaza hasta B+. Llegados a este punto, se activa

K4 y nos desplazamos a la tercera línea del sistema. Ésta

desactiva K2 y entonces el cilindro en cuestión vuelve a la

situación de reposo. Una vez llegado a B-, y con el relé K4 activo,

se da tensión al K3, que entonces controla la válvula del cilindro

C, y que hace que su vástago se mueva hasta su posición

operativa. Cuando el cilindro se encuentra en C+, se corta la

memoria de K4 y la de K5, retornando a la primera línea eléctrica,

haciendo que el émbolo del cilindro C vuelva a C- debido a que el

relé K3 no tiene suministro eléctrico, y entonces el proceso se

reanuda, y así indefinidamente.

Debajo de estas líneas, la solución al problema propuesto:

Ejercicio 3: Dobladora de placas (07226)

Queremos que nuestra dobladora de placas tenga varias

características:

En primer lugar, el cilindro de doblado, el que lleva el útil que

conforma la plancha, ha de tener un avance rápido y un retroceso

lento, de ahí que introduzcamos la válvula estranguladora. Éste

empieza a retroceder cuando ha llegado al final, o la presión es

excesiva, y para esta condición hemos introducido un presóstato,

con una presión de conmutación de 6,5 bar y además el sensor

de proximidad se alimenta con baja presión y necesita un

amplificador. El nuevo ciclo empieza cuando una nueva plancha

es detectada, con el cilindro extractor en su posición de reposo, y

oprimiéndose el pulsador de un ciclo.

Debajo, detallamos el montaje de la dobladora:

Finalmente, como vale una imagen más que mil palabras, he aquí

los resultados de los problemas correspondientes en FluidSIM:

Media:tarea407226.rar

Tarea 5: "Elevador para Pulmón de Barras con Mando Eléctrico y Dobladora

de Placas con Mando Electrónico por 07226"

Ejercicio 1: Doblador para pulmón de barras (07226)

El mecanismo consiste en lo siguiente: Una cinta de alimentación

que transporta barras cilíndricas colocadas transversalmente,

hasta un elevador accionado neumáticamente, que las va

elevando de una en una. Esta acción se produce gracias a la

existencia de un sensor S4, que detecta la presencia de la barra

sobre el elevador en cuestión. Acto seguido, la barra es

impulsada a través de un conducto que permite su tránsito, y con

resortes de retención para que ésta no se caiga. A la altura de

estos resortes, ubicamos el sensor S3, que detecta cuándo la

barra está dentro del conducto para que el elevador baje a por

otra. Las barras entonces son trasladadas a un almacén, donde

hay otros dos sensores, S1 y S2, encargándose el primero de

avisar cuando el almacén esté lleno, viniendo entonces un brazo

robot que se llevará el cargamento, y el segundo informa de que

éste se está llenando.

Debajo de estas líneas, la solución al problema planteado:

Por tanto, el sistema funciona de la siguiente manera:

El sensor S4 estará cerrado inicialmente, y marcará la posición

de reposo del elevador. Entonces, debe cumplirse la condición de

que el almacén esté vacío para que se dé la orden de llenado, lo

cual se traduce en lógica a que los sensores de la última rama

del diagrama de baja potencia, S1 y S2, den señal cero, de modo

que para comenzar el proceso de llenado, S4 debe dar señal

uno, y S1 y S2, la nula.

Además hay que conseguir detener la elevación en el momento

adecuado, para lo cual hacemos que el sensor S2 dé señal uno

también, al igual que S1.

Cabe resaltar, que el problema principal que este ejercicio

presenta es la solución a los transitorios que se producen en los

detectores S1 y S2 en el instante del llenado, además, no

queremos que comience el proceso de elevación si sólo tenemos

señal positiva en un único sensor, S1 o S2.

Como respuesta a este problema, empleamos un temporizador

en serie, que calibramos en 1 segundo, para asegurarnos de si lo

que realmente tenemos es un llenado del almacén verdadero, o

un transitorio. ¿Cómo funciona? Si se activa el temporizador

durante más de un segundo, éste saltará, y estaremos dando fe

de que se trata de un llenado y no de un transitorio. Por el

contrario, si no se produce este fenómeno, seguiremos adelante

con el proceso de llenado.

Para rematar, añadimos un válvula estranguladora, para que la

velocidad del cilindro neumático no sea excesiva, y así

reduciremos los daños debidos a fricción, fatiga, histéresis de los

materiales, calentamiento excesivo, etc.

Ejercicio 2: Dobladora de placas con mando electrónico (07226)

Queremos que nuestra dobladora de placas tenga varias

características:

En primer lugar, el cilindro de doblado, el que lleva el útil que

conforma la plancha, ha de tener un avance rápido y un retroceso

lento, de ahí que introduzcamos la válvula estranguladora. Éste

empieza a retroceder cuando ha llegado al final, o la presión es

excesiva, y para esta condición hemos introducido un presóstato,

con una presión de conmutación de 6,5 bar y además el sensor

de proximidad se alimenta con baja presión y necesita un

amplificador. El nuevo ciclo empieza cuando una nueva plancha

es detectada, con el cilindro extractor en su posición de reposo, y

oprimiéndose el pulsador de un ciclo. Como añadido, hemos

desarrollado un mando electónico gracias a la inclusión de un

módulo digital programable que más adelante detallaremos, ya

que el funcionamiento neumático y eléctrico es idéntico al

expuesto la semana pasada en el ejercicio 3 de la tarea 4.

Debajo, la solución al enunciado propuesto:

Debajo de esta imagen, cómo ha sido programado del módulo

digital:

Como ya se ha comentado más arriba, el esquema neumático y

de potencia es el mismo, que en el caso del mando eléctrico. La

gran y obvia diferencia, es la inclusión del módulo digital, que

hará las veces de mando, es decir, el encargado de realizar la

función de control, que no es más que una "caja" que alberga un

circuito de puertas lógicas en su interior(AND(multiplicación),

OR(suma), SR(memoria: S:set, R:reset), NOT(negación)), que

llevan implícitamente las funciones lógicas básicas.

El módulo en cuestión está formado por nueve tomas a cada

lado, ocho entradas(inputs) enumeradas de 10 a 17 y ocho

salidas (quits o outputs) que van del Q0 al Q7, ya que hay que

reservar dos tomas de conexión de 0 y 24V respectivamente para

alimentación. El procedimiento de conexión consiste en conectar

las tomas de las entradas y las salidas con las puertas lógicas tal

y como se detalla en la foto situada encima de estas líneas.

Para llegar a esta solución hemos seguido las equivalencias

siguientes:

A partir del diagrama de potencia eléctrica hemos traducido a

lógica formal:

- Lo que en el mundo eléctrico estaba conectado en serie, en el

electrónico se une por una puerta AND.

- Todo aquello que se encuentre conectado en paralelo, se

sustituye en electrónica por una puerta OR.

-Toda señal que esté representada por un contacto normalmente

cerrado, se traduce en una puerta NOT.

- La acción realizada por el conmutador, será sustituida por un

módulo RS(Set-Reset).

Por último he aquí los resultados de las simulaciones realizadas

en FluidSIM:

Media:Tarea507226.rar

Transferring (Trabajo en Grupo (26))

Transferring

Éste es nuestro enunciado:

Arriba, enunciado propuesto.

- Funcionamiento:

Se trata de un mecanismo de "transferring", que como su propio

nombre indica, consiste en trasladar una pieza de un lado a otro,

variando su posición.

En primer lugar, desde la cinta transportadora situada en la

izquierda, bajan unas pinzas que entonces agarran la pieza, cuyo

fin es formar parte de un radiador. Posteriormente, se rota ésta

90º, y se traslada hasta la otra cinta, gracias a la corredera

situada encima de la primera cinta. Se suelta el componente y se

vuelve a la situación inicial, para transferir una nueva. Ni que

decir tiene que las comentadas cintas no funcionarán

continuamente, serán controladas eléctricamente con el fin de

ahorrar energía, y por tanto dinero, de tal forma que los tiempos

de latencia sean lo menos costosos posibles.

- Esquema Secuencial:

Debajo de estas líneas, esquema secuencial de la instalación.

1: Baja el dispositivo que alberga las pinzas hasta el nivel de la

cinta transportadora, procedente de la línea de producción.

2: Las pinzas sujetan la pieza.

3: El montaje que las contiene gira 90º.

4: Se desplaza todo el conjunto a través de la corredera situada

encima de la línea de producción hasta la segunda cinta

transportadora.

5: Las pinzas liberan la pieza.

6: El dispositivo que las contiene sube hasta su posición inicial.

7: Se repite el ciclo.

- Componentes para realizar la instalación:

1) Soporte para el conjunto.

2) Actuador semi-rotatorio (DSRL).

3) Pinzas de doble efecto (HGW).

4) Deslizadera elevadora (cilindro guiado (DFM)).

5) Unidad móvil (actuador lineal sin vástago (DGPL)).

6) Pieza a transferir.

7) Cinta transportadora.

8) Detector de proximidad (SM).

9) Válvula neumática monopilotada.

10) Válvula de control antirretorno (GR).

11) Accesorios de montaje (recubrimiento de goma para

pinzas, ...).

Nota: Los números del 1 al 7 hacen referencia a las marcas

correspondientes del enunciado expuesto más arriba. El resto,

son componentes también necesarios para realizar la instalación.

- Predimensionamiento de Piezas:

A continuación, damos las dimensiones de los componentes que

no podemos seleccionar en el catálogo de FESTO, a través de la

tabla siguiente, con las ilustraciones correspondientes.

Debajo de estas líneas, pieza del radiador a transferir. Arriba,

tabla de dimensiones.

Debajo, soporte del conjunto.

- Preselección de piezas del catálogo de FESTO:

A continuación se muestran las tablas con los componentes

comerciales elegidos en el catálogo del fabricante alemán:

Debajo de estas líneas tablas de piezas:

- Planteamiento para simulación de modelo en FluidSIM:

Como primera aproximación para realizar la simulación del

modelo en FluidSIM, hemos tomado las siguientes decisiones:

En primer lugar, hemos utilizado el actuador lineal sin vástago

como no podría ser de otra forma, para simular el desplazamiento

horizontal (marca 5), que tanto en el enunciado como en el

catálogo hemos utilizado. Esta pieza viene pilotada por una

válvula de 5/2 vías, con accionamiento eléctrico, y también

sensores de posición, con una regla de diseño.

Para las pinzas de doble efecto (marca 3), hemos utilizado un

cilindro de doble efecto, al no existir pinzas en el programa, con

válvula estranguladora de tal forma que al cerrarse éstas, se

cierren lentamente con el fin de no deformar la pieza, al ser de

pequeño espesor. Además incluyen sensores de posición, así

como una válvula 5/2 operada eléctricamente.

En cuanto a la deslizadera elevadora (marca 4), hemos utilizado

los mismos componentes, también con válvulas estranguladoras

antirretorno, para que el desplazamiento sea suave, y así se

eviten desgastes innecesarios debidos a rozamientos, picaduras,

golpes, calentamiento,...

Por último, el actuador semi-rotatorio (marca 2) ha sido simulado

por un actuador giratorio con lectores de posición, de ahí que

hayamos incluido una regla de diseño. En este caso, gira 180º,

pero en la realidad se compran unos topes de tal forma que el

giro quede restringido a 90º. Incluye lectoresde posición.

Debajo, el enunciado propuesto con el planteamiento inicial en

FluidSIM:

Tarea 6: "Funcionamiento de un contador eléctrico por 07226"

Arriba, Contador.

- Funcionamiento:

Un contador eléctrico se caracteriza por ser el elemento de una

solución a un problema electro-neumático, capaz de contabilizar,

como su propio nombre indica, el número de veces que ha tenido

lugar un fenómeno para el cual este dispositivo ha sido diseñado,

y entonces dar una señal, con lo cual, otra cosa ocurre. Este

número es introducido previamente, comprendiendo las cifras

desde 0 a 9999.

 

Arriba, a la izquierda, imagen comercial de un contador eléctrico.

Encima de estas líneas, a la derecha, representación en

FluidSIM.

Dicho esto, el contador eléctrico es un relé que se activa en el

sistema de potencia con una condición sine qua non, que no es

más, que la corriente fluya a través de éste un número

determinado de veces. Este dispositivo tiene dos entradas y dos

salidas:

. Por la primera entrada A1, entra la corriente que hace que el

contador, programado con el número deseado previamente,

descienda en una unidad.

. La segunda entrada R1 será la encargada de poner el contador

a cero (reset), si en cualquier momento del proceso, tiene

tensión.

. Las salidas A2 y R2 tienen el cometido de cerrar el circuito y son

independientes en su funcionamiento.

A continuación, tenemos un ejemplo de aplicación:

Debajo, el modelo a simular:

Con un contador programado a 5 repeticiones, oprimimos el

pulsador situado en la rama 1, y que entra por A1 (entrada del

contador eléctrico), que podría ser cualquier mecanismo que se

moviera al detectar una pieza, una posición, etc. Como podemos

comprobar, cada vez que pulsamos el botón en la simulación, la

cifra encuadrada en la representación del contador eléctrico, baja

proporcionalmente, en cuanto hay tensión en la rama 1 (línea

marcada en rojo en la foto (figura I)).

Figura I:

Una vez que por éste ha pasado la corriente eléctrica un número

de veces igual al que habíamos programado anteriormente, se da

tensión a la rama 5, provocando que la bombilla se encienda, y

consecuentemente avise de que el contador ha llegado a cero, y

activándose el relé en el sistema de potencia, dando la orden de

que ocurra algo dentro del proceso en el momento requerido, es

decir, cuando un fenómeno se ha repetido n veces en el tiempo,

en nuestro caso, cinco (figura II).

Figura II:

Una vez hecho esto, sólo queda reiniciar el contador eléctrico,

entonces apretamos el pulsador situado en la rama 3, y que entra

por R1 (entrada del contador) (figura III), y éste volverá a la

cuenta inicial, retornando a la condición nominal de n

perturbaciones a descontar, para dar salida a la señal transmitida

por el relé (figura IV).

Debajo, a la izquierda, figura III. Debajo, a la derecha, figura IV.

 

- Problema:

Una vez dicho esto, solucionamos el siguiente enunciado:

"Bifurcación de la producción"

- Solución:

Como nuestro objetivo es que al final del día, el 70% de la

producción acabe en el puesto A y el 30% restante en el B, habrá

que utilizar un sistema de conteo para cumplir este requisito. Lo

haremos, contando en grupos de diez piezas, siete a un puesto, y

tres al otro, y así sucesivamente. Para ello empleamos dos

contadores: Uno programado con la cifra 7, el correspondiente al

puesto A, y otro programado a 3, el correspondiente al puesto B.

Como el mecanismo que alimenta ambos puestos es una cinta

transportadora, se utiliza un cilindro neumático de doble efecto

con un apéndice plano que hace que la línea de producción se

desvíe a uno de los dos destinos. El susodicho vendrá operado

por una válvula de 5/2 vías con accionamiento eléctrico,

accionado a su vez por una electroválvula que se incluye en el

diagrama de potencia. En resumen: se ha programado el primer

contador para siete piezas, y el segundo para tres. A las ramas

que comprenden los contadores se han añadido tres contactores

y dos pulsadores, uno por contador, para saber cuándo hay una

pieza en posición, es decir, cuándo una ha llegado a su destino.

Debajo, el modelo de simulación en FluidSim, con todos los

elementos comentados más arriba:

En funcionamiento, inicialmente, la cinta transportadora alimenta

el puesto A, con el vástago del cilindro recogido. Las piezas van

entrando, y la cifra que contiene el contador va descendiendo

hasta llegar a cero , a medida que se oprime el pulsador P1

(figura 1).

Figura 1:

Entonces, se activa el relé K1, ya que éste ha dado la señal al

relé que activa el solenoide que opera la electroválvula

encargada del cilindro (figura 2).

Figura 2:

El vástago se desplaza su carrera, y el apéndice situado en su

extremo obtura la entrada al puesto A, y permite la entrada al B

(figura 3). Cabe recordar que el relé K1 aún no ha sido reiniciado

(reseteado).

Figura 3:

La rama del contador que está a cero queda "muerta", y entonces

hay tensión en la rama del contador correspondiente al puesto B

(figura 4).

Figura 4:

Se repite el proceso, y la cifra del dispositivo desciende, gracias a

apretar el pulsador P2, hasta que llega a cero. De esta forma, se

activa el relé K2, cerrando el contacto correspondiente (figura 5).

Se reinicia el contador de K1, así como K2, desapareciendo la

tensión del sistema de potencia, gracias al reseteo del primero, lo

cual provoca el retorno del émbolo del cilindro, volviendo a

permitir el paso de piezas por A, e impidiéndolo por B, retornando

de esta forma, a la situación inicial (figura 1).

Figura 5:

- Conclusión:

He aquí los resultados de las simulaciones correspondientes en

FluidSIM:

Media:Tarea807226.rar

Tarea 7: "Control de un cilindro en tres posiciones por 07226"

- Funcionamiento:

En primer lugar, tenemos una válvula de cinco entradas/salidas y

tres posiciones, donde la central, que es la de equilibrio, tiene

todas sus vías obturadas, el aire comprimido no circula. Ésta a su

vez, gobierna el funcionamiento de un actuador lineal neumático

sin vástago, gracias a permitir o no el paso de aire presurizado

procedente de la fuente.

Debajo, válvula de 5/3 vías con accionamiento eléctrico y muelle

de autorretorno:

Como ya se había comentado antes, la posición inicial, o de

equilibrio de la válvula citada, mantiene todas las vías cerradas.

Para variar esta situación, se dispone de accionamientos

eléctricos a ambos lados, con muelles de autorretorno ubicados

en los mismos. Estos muelles permiten que la susodicha vuelva a

su situación inicial una vez que no hay tensión en los órganos

eléctricos.

Debajo de estas líneas modelo a simular de un actuador lineal sin

vástago gobernado por una válvula de tres posiciones:

El funcionamiento es el siguiente:

Partiendo de la posición central, es decir, la de equilibrio, se

oprime el pulsador de la rama 1, se cierra el circuito, y aparece

tensión en ésta, con lo cual, se activa el solenoide de válvula V1

encargado del accionamiento que lleva su misma marca,

desplazando la válvula hacia la derecha. De esta forma, se

permite el paso de aire por la vía 1 que continúa por la 4, y

genera presión a la izquierda del actuador lineal, el cual, se

desplaza consecuentemente a la derecha, al estar evacuándose

el aire al otro lado. Esto es debido a que la vía 2 así lo permite,

escapando éste a la atmósfera por la 3 (figura I).

Figura I:'

Cuando soltamos el pulsador, se abre el circuito y la rama 1

queda sin tensión. Desaparece así la influencia del solenoide V1

sobre la válvula, y el muelle instalado en la parte derecha de la

misma cumple su cometido y la devuelve a su posición de

equilibrio donde ni entra ni escapa aire. De esta manera, el

actuador queda inmovilizado, sea cual sea su situación (figura II).

Figura II:

Por último, cuando se desea que la carrera del actuador sea la

contraria, es decir, un desplazamiento a la izquierda, se oprime el

pulsador de la rama 2. Así, circula corriente por ésta, que activa

el solenoide de válvula correspondiente que gobierna el

accionamiento eléctrico V2. La válvula se desplaza entonces a la

izquierda, y se permite que el aire situado a la izquierda del

actuador escape por la vía 4, y finalmente a la atmósfera por la 5.

Al mismo tiempo, la parte derecha se llena del citado gas, y al no

haber oposición al otro lado, el actuador hace una carrera a la

inversa, el aire entra por la vía 1 procedente de la fuente, y entra

al actuador por la 2 (figura III).

Figura III:

Como ya ocurría cuando dejábamos de apretar el pulsador de la

rama 1, el muelle de autorretorno situado a la izquierda de la

válvula, la impulsa a la derecha cuando deja de haber tensión en

la rama 2, devolviéndola a la posición de equilibrio central (figura

II).

Destacar también que se han incluido dos válvulas antirrestorno

estranguladoras reguladas al 30% para que los desplazamientos

del actuador sean más suaves y lentos, de forma que el

funcionamiento se pueda ver de forma más clara durante la

simulación en FluidSIM correspondiente.

- Problema:

Se trata de realizar el control de un cilindro en tres posiciones A,

B (posición intermedia), C, con la siguiente secuencia: A, B, A, C

de forma cíclica.

- Solución:

Aquí tenemos la solución al problema planteado:

Debajo, solución:

Para la solución al problema secuencial, hemos empleado un

cilindro de doble efecto, al cual le hemos añadido una regla de

diseño para poder aludir a las distintas posiciones del vástago. La

posición marcada como A, se refiere a la situación inicial, en la

cual el émbolo está completamente recogido, sin haber iniciado

su carrera (inicio de carrera (0 cm)). La posición B alude a la

posición intermedia, cuando el pistón se encuentra a medio

camino entre el inicio y el final (media carrera (50 cm)). Por

último, la C corresponde al final de carrera, cuando el vástago se

encuentra completamente extendido (final de carrera (100 cm)).

Además, se han añadido dos válvulas estranguladoras

antirretorno reguladas al 60% para hacer que el desplazamiento

del pistón sea suficientemente lento y suave para poder observar

su funcionamiento con claridad. La válvula que opera el

susodicho es la 5/3 comentada anteriormente con

accionamientos eléctricos a ambos lados, V1 y V2, y muelles de

autorretorno de la misma naturaleza.

En cuanto al esquema de potencia, tenemos dos solenoides de

válvula marcados como los accionamientos eléctricos citados

antes, con dos obturadores K1 y K2.

El diagrama de control, como cabría esperar de un problema

secuencial, es complejo. Tenemos varias ramas, en las que

existen dos relés protagonistas K1 y K2, que gobiernan los

obturadores del diagrama de potencia. K2 es un relé

temporizador cuya misión será asegurarse de que el vástago está

el tiempo suficiente en la posición B. Éstos relacionan ambos

esquemas de potencia y control, por lo que así seremos capaces

de realizar la secuencia establecida. Para que no haya problemas

con volver a la posición inicial, luego a C y por último volver de

nuevo a A, utilizaremos dos ramas de alimentación distintas para

los relés ya citados, cada una con una condición y una memoria

eléctrica en paralelo distintas. Para conmutar ambas ramas y

poner fin al problema, usaremos un relé K3 con memoria en

paralelo y otro relé K4 tambíen con memoria eléctrica que se

encargará de hacer funcionar al primero. Éste, por tanto, marcará

los momentos en los que debe producirse la conmutación de las

ramas de alimentación.

De manera que el funcionamiento es el siguiente:

En la posición inicial, el vástago se encuentra recogido, al inicio

de su carrera, de modo que el contacto de reed con la misma

marca está cerrado, y la corriente circula por la rama 3. Así, se

activan la memoria eléctrica en paralelo y el relé K1, que da la

orden de cerrar el contacto K1 en el esquema de potencia,

causando que el solenoide de válvula V1 desplace la válvula

encargada de operar el cilindro a la derecha, al haber tensión

entre sus terminales, y que el émbolo inicie su carrera hasta

llegar a la posición B (figura 1).

Figura 1:

Una vez en la posición B, se cierra el contacto marcado como tal,

haciendo que se active el relé K2, encargado de hacer que el

pistón se quede en esa posición durante un segundo. Acto

seguido tenemos corriente en la memoria eléctrica en paralelo, y

la tensión que hay en K2, hace que dé la orden al solenoide

correspondiente de activar el accionamiento eléctrico que hace

que la válvula 5/3 obligue a que el émbolo vuelva a su posición

inicial A, al haber una presión mayor a su derecha (figura 2).

Figura 2:

Cuando el vástago se encuentra al inicio de su carrera de nuevo,

se cierra el inductivo marcado como B en la rama que alberga el

relé K4, provocando éste, al haber tensión entre sus terminales,

que se cierre el contacto correspondiente de la rama del relé K3.

Al cerrarse el reed de A de nuevo, pasa la corriente por el relé

K3, causando la conmutación de ramas en la alimentación de los

relés K1 y K2, y cambiando las condiciones bajo las cuales se

activaban. Así, otra vez se enciende el relé K1 que hace que el

pistón del cilindro de doble efecto realice la carrera completa

(figura 3).

Figura 3:

Por último, una vez que el émbolo ha llegado a su destino (marca

C), se cierra el contacto de reed marcado con la letra citada,

activándose el relé K2, que da la orden al solenoide

correspondiente de empujar la válvula a la izquierda para que el

pistón se desplace de vuelta a su situación inicial de reposo

(figura 4).

Figura 4: