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Informe 4 de Laboratorio de ElectrofludosGranda Danilo, Leon Danilo, Onofa Noem

Departamento de Elctrica y Electrnica, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE

ResumenThis paper presents the design and implementationof an electropneumatic circuit, detailing the materials usedand knowledge funciomaniento applying logic and pneumaticcontacts, in addition to its electric and pneumatic diagram thatallows correct operation is explained.

I. INTRODUCCIN

En la actualidad el sector industrial busca mejorar susherramientas para realizar trabajos de una manera ms

sencilla y rpida, por lo que la neumtica es muy til para estospropsitos. Los sistemas neumticos tienen una amplia varie-dad de aplicaciones que se pueden controlar con electrnicapor medio de la activacin de electrovlvulas las mismas queproporcionan presin a los actuadores como son los cilindrosde doble efecto neumticos. Mediante lgica de contactosse busca disear un circuito electroneumtico que permitala activacin de un cilindro y que cumpla con su respectivodiagrama de fase mostrado.

A. Objetivo General

Disear e implementar un circuito electroneumtico me-diante lgica de contactos que permita controlar un actuadorneumtico.

B. Objetivos Especficos

Realizar un diagrama neumtico para la activacin de uncilindro de doble efecto.Optimizar el diseo mecnico haciendo uso de los com-ponentes elctricos para la activacin y desactivacion delactuador.Activar un cilindro de doble efecto neumtico de acuerdoal diagrama de fase propuesto.

II. MARCOTERICO

A. Neumtica

Es una tcnica que emplea aire comprimido como modo detrasmisin de energa para hacer funcionar un mecanismo [1].

B. Ventajas de la neumtica

El aire es de fcil captacin.Los circuitos neumticos pueden trabajar a grandes ve-locidades.Los cambios de temperatura no afectan en forma signi-ficativa el funcionamiento.

C. Electroneumtica

Es la aplicacin en donde se combina dos importantesramas de la automatizacin como son la neumtica y laelectricidad o la electrnica. La Electroneumtica es una delas tcnicas de automatizacin que en la actualidad tienegran importancia en procesos industriales. La evolucin deesta tcnica inicia con la neumtica, la misma que es unadisciplina antigua en produccin industrial. Con el avancede las tcnicas de electricidad y la electrnica se produjola fusin de mtodos y dando as el inicio de los sistemaselectroneumticos en la industria, los cuales resultan mscompactos y ptimos a diferencia de los sistemas puramente

neumticos [2].Entre los dispositivos que forman un sistema electroneumticotenemos los siguientes:

Contactos elctricos NA y NCPulsadores e interruptoresElectrovlvulasSensoresActuadoresFuente de energa neumtica y elctricaRels etc.

III. MATERIALES

Los materiales usados para la implementacinelectroneumtica se describen a continuacin.

Alimentacin elctrica 24 V

Al ser un sistema electroneumtico requiere una alimenta-cin elctrica la cual se muestra en la figura 1, esta fuentede alimentacin proporciona 24 V y tiene un interruptor deentrada e indicacin mediante LED.

Figura 1. Fuente de alimentacin elctrica 24 V [3].

Unidad de alimentacin neumtico

En la figura 2 se muestra la alimentacin del sistema lamisma que consta de un compresor, un motor, un depsito, unfiltro y un regulador de presin.

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Figura 2. Unidad de mantenimiento[1].

Pulsador

Es un elemento de mando que permite poner en marchao parar circuitos elctricos, pueden ser normalmente abiertosNA y normalmente cerrados NC.

Figura 3. Pulsador [3].

Cilindro de doble efecto

Es un actuador que poseen dos vas una de entrada y otrade desfogue para tener un completo control de la entrada ysalida de aire [4].

Figura 4. Cilindro de doble efecto[4].

Banco de rels

Son rels con bobina de 24V y contactos conmutables.

Figura 5. Banco de rels[3] .

Rel temporizador

Permite realizar una temporizacin a partir del instante deconexin de su bobina.

Figura 6. Rel temporizador al cierre[3] .

Electrovlvula 4/2

Electrovlvula 4 / 2 monoseleniode retorno mediante resor-te.

Figura 7. Electrovlvula monoselenoide retorno por resorte[1].

Fin de carrera

Son sensores de contacto que muestran una seal elctricaante la presencia de un movimiento mecnico.

Figura 8. Fin de carrera[4].

Mangueras

Son conductos que llevan aire a los elementos del sistemaneumtico desde el compresor.

Figura 9. Mangueras neumticas[4].

Cables banana - banana

Cables con terminales de tipo banana que permiten conectarla parte electrnica de los equipos, como el banco de rels,fuente de alimentacin elctrica, pulsador etc.

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Figura 10. Cables banana - banana[4].

IV. PROCEDIMIENTO

El requerimiento del sistema consiste en que una vez presio-nado el pulsador se active un rel temporizador el mismo queal cumplirse un tiempo t accione la electrovlvula neumticaque permite la activacin de un cilindro de doble efecto, como

se muestra en el diagrama de fase de la figura 10.

Figura 11. Diagrama de fase.

V. DIAGRAMAS

A. Diagrama neumtico realizado en Autocad

Figura 12. Diagrama neumtico.

B. Diagrama elctrico realizado en Autocad

Figura 13. Diagrama de contactos.

VI. SIMULACIN

A continuacin se describe la simulacin del sistema rea-lizada en Automation Studio. En la figura 14 se muestrael circuito electroneumtico cuando an no se presiona elpulsador P1.

Figura 14. Simulacin del sistema sin presionar el pulsador

P1.

En la figura 15 se muestra al pulsador P1 accionado lo quepermite el enclavamiento del contacto K1, y de esa maneraactivar el temporizador T1.

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Figura 15. Pulsador P1 accionado.

Una vez transcurrido el tiempo establecido en el tempori-zador T1 se activa y permite la activacin de la electrovlvulaEV0, como se muestra en la figura 16 el cilindro es accionado.

Figura 16. Activacin de la electrovlvula EV0.

El sensor fin de carrera SW1, da una seal elctrica queactiva K2 lo que permite desenclavar el circuito para una nuevapulsacin de P1. En la figura 18 se muestra como el vstagode C01 retorna a su posicin inicial.

Figura 17. Activacin del sensor fin de carrera SW1.

Figura 18. Vstago del actuador C01 en posicin inicial

nuevamente.

Figura 19. Bill of materials BOM .

VII. CONCLUSIONES

El sistema electroneumtico diseado e implementadopermite el acconamiento del cilindro de doble efecto,mediante lgica de contactos se puede controlar el fun-cionamineto del sistema con un pulso.El diagrama neumtico es reducido consta de la unidadde mantenimiento, la electrovlvula y el actuador ya quela parte electrica se ocupa del control del sistema.

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Mediante la parte elctrica se puede realizar un procesosimplificando la parte mecnica, cuando se requiera efec-tuar cambios es ms sencillo realizarlo elctricamente.El sistema electroneumtico implementado cumple con eldiagrama de fase que se estableci para el funcionamien-to, con un pulso se activa un temporizador, el mismo queal cumplir el tiempo establecido permite la activacin deuna electrovlvula que controla el actuador.

V III. RECOMENDACIONES

Tener conocimientos previos sobre el funcinamiento dedispositivos de mando, rels temporizadores para la rea-lizacin del diagrama de contactos.Verificar que las mangueras y los cables esten bienconectados antes de encender el sistema.

IX. REFERENCIAS

1. Rodriguez. J. (2010, Febrero). Introduccina la Neumtica [online]. Disponible enhttp://es.slideshare.net/julianbaloncesto/que-es-la-

neumatica2. Cadavi. V. (2012, Marzo). Fundamentacin neu-

mtica - electroneumtica [online]. Disponible enhttp://riuma.uma.es/xmlui/bitstream/handle.pdf

3. SCM International Training (2015). M-dulos de control [online]. Disponible enhttp://www.smctraining.com/webpage/indexpage/220

4. M. Pany, S. Scharf . (2005, Abril). Electroneumticanivel bsico [online]. Disponible en http://www.festo-didactic.com/ov3/media.pdf

X. ANEXOS

Hoja de laboratorio

Figura 20. Hoja de laboratorio.

Figura 21. Diagrama neumtico en Autocad Electrical.

Figura 22. Diagrama de contactos en Autocad Electrical.