Clase 6.1 ( 6/3/2012 )

APUNTES PARTE III

Tras presentar la célula flexible SMC, nombramos la cinta transportadora y las ocho estaciones de trabajo que la forman:

1. Alimentación de la base

2. Montaje rodamiento

3. Prensa hidráulica

4. Inserción del eje

5. Colocación de la tapa

6. Montaje de tornillos

7. Robot atornillador

8. Almacén conjuntos terminados

Dentro de cada estación de trabajo nos encontramos con una parte frontal, donde se sitáun entre otros los mandos o el interruptor magnetotérmico, y un parte superior, donde encontramos los actuadores, las electroválvulas y el proceso.

A modo de ejemplo, se presenta la estación 1 (Alimentación de la base) con un listado de elementos y operaciones:

Elementos:
· Actuadores (6 cilindros neumáticos controlados por electroválvulas) · Sensores (Detectores magnéticos)

· Pulsadores de marcha, paro y rearme

· Selector ciclo, seccionador, seta emergencia
· PLC con 13 entradas y 10 salidas

Operaciones:

1·) Sacar la base del amacén (Cílindro A)2·) Verificar posición correcta (cilindro V)

3·) Trasladar base al manipulador (cilindro T)

4·) Rechazar base incorrecta (cilindro R)

5·) Insertar base en palet (cilindros MH y MV)

En la presentación aparece por primera vez el lenguaje de Grafcet, que es un diagrama funcional que describe la evolución de un proceso a automatizar con las diferentes secuencias que ha de realizar el autómata programable.

Una vez presentada la célula flexible, se inicia la parte destinada a los automatismos eléctricos con la diferencianción entre los circuitos de potencia y de mando:

Circuito de potencia

Conexión controlada entre red y receptores de potencia

Interruptores, seccionadores, contactores, fusibles

Circuito de mando

Elementos de protección

Conexión entre controladores, circuitos, sensores y actuadores

Contactos, componentes, equipos de medida
Pasando a continuación a los elementos de control que nos encontramos en los automatismos eléctricos:

RELES

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.

Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico.

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés. Tipologías de relés:

1) Relés electromecánicos

• Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo los más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).

• Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes

• Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

• Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

2) Relé de estado sólido

Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un opto acoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirían en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

3) Relé de corriente alterna

Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

4) Relé de laminas

Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.

Ventajas de su utilización:

La gran ventaja de los relés electromagnéticos es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. En el caso presentado podemos ver un grupo de relés en bases interface que son controlado por módulos digitales programables que permiten crear funciones de temporización y contador como si de un mini PLC (Circuito Lógico Programable) se tratase.