Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos · automatismos eléctricos, explicando la...

Automatismos Eléctricos,Neumáticos e Hidráulicos

GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR

Florencio Jesús Cembranos Nistal

Guía didáctica: Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos

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1. Presentación de la guía

La guía del profesor del módulo Automatismos Eléctricos, Neumáticos eHidráulicos ha sido elaborado teniendo en cuenta las capacidades terminales que debenconseguir los alumnos a la finalización del mismo. El conjunto de actividades, de tipoprocedimental, ha de lograr que el alumno sea capaz de intervenir sobre automatismosde distintas tecnologías. Por todo ello, se destaca el carácter práctico de este desarrollo.

El contenido organizador, a partir del cual deben montarse y desarrollarse lasestrategias y metodologías didácticas de este módulo profesional, es: Analizar,configurar y montar circuitos de automatismos en las diferentes tecnologías: eléctrica,neumática e hidráulica.

Las habilidades y contenidos que el alumno debe conseguir tienen como ejevertebrador este contenido fundamentalmente procedimental, por lo que se requiereestructurar su aprendizaje secuenciando los contenidos procedimentales e intercalandooportunamente los conceptos para que los alumnos adquieran el conjunto de conceptosy destrezas indicados en las capacidades terminales del Módulo.

En esta guía se recoge el Real Decreto del 22 de diciembre de 1995, número2045/1995 publicado en el BOE el 13 de febrero de 1996 donde se establece el títulode Técnico en Instalación y Mantenimiento Electromecánico de Maquinaria yConducción de Líneas y las correspondientes enseñanzas mínimas.

La guía está dividida en 10 apartados, éstos son:

• Introducción al módulo.• Capacidades terminales y criterios de evaluación.• Orientaciones metodológicas.• Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos.• Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno.• Distribución temporal de las unidades de trabajo.• Elementos curriculares o unidades de trabajo.• Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas.• Material didáctico (material y equipos didácticos).• Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo.

Se desarrollan a continuación cada uno de estos puntos.


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2. Introducción al módulo

El módulo de Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos parte del perfildel ciclo formativo de Técnico en Instalación y Mantenimiento Electromecánico deMaquinaria y Conducción de Líneas de la familia de Mantenimiento y Servicios a laProducción.

Este ciclo está dividido en 12 módulos profesionales necesarios para obtener latitulación de Técnico en Instalación y Mantenimiento Electromecánico de Maquinariay Conducción de Líneas. La duración establecida para este ciclo es de 2.000 horas,incluidas 380 horas de formación en centros de trabajo (FCT), divididas en 2 cursosacadémicos con cinco trimestres en el centro educativo y un sexto trimestre en el centrode trabajo.

El módulo de Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos, de caráctertransversal, tiene una duración de 225 horas en el primer curso con una frecuencia de 7horas semanales.

3. Capacidades terminales y criterios de evaluación

En este apartado se describe la secuenciación de las capacidades terminales y suscorrespondientes criterios de evaluación, recogidas del Real Decreto del títulopublicado en el BOE antes citado son:

Capacidades terminales Criterios de evaluación

Interpretar planos y especificacionestécnicas relativas a los circuitos deautomatismos de tecnologíaeléctrica (cableados y de control porprograma), neumática,electroneumática, hidráulica yelectrohidráulica, identificando suselementos.

• Identificar la simbología y elementos representados en elplano.

• Distinguir las diferentes vistas, cortes, detalles, etc., de loselementos de los distintos circuitos expresados en los planosy/o especificaciones del fabricante.

• A partir de un esquema representado en un plano, de unainstalación de automatismos, que integre distintastecnologías y las especificaciones técnicas de los elementosque lo forman:− Describir el funcionamiento de cada sistema y su relación

con el conjunto en el esquema representado.− Interpretar las especificaciones técnicas para la

determinación de los elementos.− Relacionar los símbolos que aparecen en los planos con

los elementos reales del sistema.


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− Identificar las partes internas y externas de cadaelemento mediante el empleo de vistas, cortes, detalles,etc., que aparece en los planos y en las especificacionestécnicas del fabricante.

Analizar automatismos eléctricoscableados y de control porprograma, identificando las distintasáreas de aplicación de los mismos ydescribiendo la tipología ycaracterísticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstrucción.

• Diferenciar las características propias de los automatismoscableados de los programados.

• Clasificar por su función y tipología los distintos elementosutilizados en la realización de automatismos eléctricos.

• Enumerar las distintas áreas de aplicación de losautomatismos eléctricos, explicando la evolución de éstosdesde los sistemas cableados a los programados.

• En un caso práctico de análisis de un equipo de controlcableado y partiendo de la documentación técnica delmismo:− Explicar la secuencia de mando del equipo de control.− Interpretar los esquemas eléctricos, discriminando el

equipo/circuito de mando del circuito de fuerza eidentificando los distintos elementos que los componen.

− Identificar la variación en los parámetros característicosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo, explicando la relación entre losefectos detectados y las causas que los producen.

− Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola enlos apartados necesarios para una adecuadadocumentación de las mismas (descripción del procesoseguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados,cálculos, medidas, etc.).

Realizar pequeños programas paraautómatas programables, dedicadosal control de automatismos sencillos,utilizando el lenguaje de codificacióny los equipos de programaciónadecuados.

• En un caso práctico de realización de un sencillo controlautomático programado de una máquina o procesosecuencial, a partir de las especificaciones funcionales y unequipo específico de control automático (autómataprogramable):− Elaborar con precisión y claridad el diagrama de

secuencia del control automático, determinando conprecisión el número de entradas, salidas y elementos deprograma que se van a utilizar.

− Codificar en el lenguaje apropiado el programa de controlque cumpla las especificaciones prescritas.

− Depurar el programa, realizando las pruebas funcionalesprecisas, optimizando los recursos utilizados y la fiabilidaddel mismo.

− Documentar adecuadamente el programa desarrollado,realizando los diagramas de secuencia oportunos(diagramas de flujo, GRAFCET, etc.) y los listados de losprogramas en el lenguaje utilizado (contactos, lista deinstrucciones, etc.) con los comentarios correspondientes.


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Analizar los circuitos neumáticos yelectroneumáticos, identificando lasdistintas áreas de aplicación de losmismos y describiendo la tipología ycaracterísticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstrucción.

• Diferenciar las características propias de los automatismosneumáticos y electroneumáticos.

• Clasificar por su función y tipología los distintos elementosutilizados en la realización de automatismos neumáticos yelectroneumáticos.

• Enumerar las distintas áreas de aplicación de losautomatismos neumáticos y electroneumáticos.

• En un caso práctico de análisis de un automatismoelectroneumático y partiendo de la documentación técnicadel mismo:− Explicar la secuencia de funcionamiento.− Interpretar los esquemas neumáticos y electroneumáticos,

discriminando el equipo/circuito de mando del circuito defuerza, identificando los distintos elementos que loscomponen.

− Identificar la variación en los parámetros característicosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo y explicando la relación entre losefectos detectados y las causas que los producen.

− Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y de los resultados obtenidos,estructurándola en los apartados necesarios para unaadecuada documentación de las mismas (descripción delproceso seguido, medios utilizados, esquemas y planosutilizados, cálculos, medidas, etc.).

Analizar los circuitos hidráulico yelectrohidráulico identificando lasdistintas áreas de aplicación de losmismos y describiendo la tipología ycaracterísticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstrucción.

• Diferenciar las características propias de los automatismoshidráulicos y electrohidráulicos.

• Clasificar por su función y tipología los distintos elementosutilizados en la realización de automatismos hidráulicos yelectrohidráulicos.

• Enumerar las distintas áreas de aplicación de losautomatismos hidráulicos y electrohidráulicos.

• En un caso práctico de análisis de un automatismo,hidráulico o electrohidráulico y partiendo de ladocumentación técnica del mismo:− Explicar la secuencia de funcionamiento.− Interpretar los esquemas hidráulicos o electrohidráulicos,

discriminando el equipo/circuito de mando del circuito de fuerza,identificando los distintos elementos que los componen.

− Identificar la variación en los parámetros característicosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo y explicando la relación entre losefectos detectados y las causas que los producen.

− Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y de los resultados obtenidos,estructurándola en los apartados necesarios para unaadecuada documentación de las mismas (descripción delproceso seguido, medios utilizados, esquemas y planosutilizados, cálculos, medidas, etc.).


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Configurar físicamente sencillosautomatismos cableados y/oprogramados para controlautomático (eléctrico, neumáticoelectroneumático, hidráulico yelectrohidráulico), elaborando ladocumentación técnica necesariapara su construcción, con losmedios adecuados y utilizando larepresentación simbólicanormalizada.

• En un supuesto práctico de configuración de un equipo decontrol automático, en el que se integren las distintastecnologías, para una pequeña máquina o procesosecuencial, y partiendo de las especificaciones funcionales ylímites de coste:− Interpretar las especificaciones funcionales del

automatismo.− Realizar al menos una configuración cableada y/o

programada cercana a la relación coste-calidadestablecida.

− Seleccionar a partir de catálogos técnico-comerciales losequipos y materiales que cumplan las especificacionestécnicas y económicas establecidas.

− Realizar los cálculos necesarios para la configuración delequipo.

− Documentar el proceso que se va a seguir en el montaje ypruebas del equipo, con los medios y en el formatoadecuado:- Descripción funcional del automatismo.- Esquemas.- Listado de programas.- Pruebas y ajustes.- Lista de materiales.

Realizar, a partir de ladocumentación técnica precisa, lasoperaciones simuladas de montaje,conexionado y pruebas funcionalesde automatismos (eléctrico,neumático, electroneumático,hidráulico y electrohidráulico),utilizando los medios precisos yaplicando los procedimientosadecuados.

• En simulaciones de montaje sobre panel de automatismo,conexionado y puesta a punto de un control automático deuna máquina y a partir de la documentación técnicanecesaria (esquemas, lista de materiales, etc.):− Distribuir los distintos elementos en el panel realizando los

croquis necesarios para optimizar la disposición de loselementos y simular con la posición de los mismos susituación en la máquina.

− Efectuar el interconexionado físico de los elementos,asegurando una buena sujeción mecánica y una correctaconexión eléctrica.

− Ejecutar las pruebas funcionales en vacío de acuerdo conla documentación técnica, realizando ajustes ymodificaciones para una adecuada funcionalidad delmismo y recogiendo los resultados en el documentocorrespondiente.

− Actuar en todo momento respetando las normas deseguridad personal y de los medios y materiales utilizados.


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4. Orientaciones metodológicas

En consonancia con los principios metodológicos generales que se derivan de laLOGSE, hemos de tener en cuenta que en la Formación Profesional Específica ha deaplicarse un aprendizaje significativo, para lo cual es necesario emplear un modeloconstructivista.

Así, atendiendo a lo expuesto en la LOGSE Artículo 34, punto 3, la metodologíaque a continuación se reflejará pretende promover la integración de contenidoscientíficos, tecnológicos y organizativos, que favorezcan en el alumno la capacidadpara aprender por sí mismo y para trabajar de forma autónoma y en grupo.

Dado el carácter formativo terminal del módulo y, teniendo en cuenta que elobjetivo es la certificación de profesionalidad así como la inserción laboral del alumno,se han establecido los principios metodológicos desde el punto de vista práctico, sinperder como punto de mira el entorno socio-cultural, laboral y productivo.

Los principios metodológicos son:

1. Los contenidos estarán dirigidos de forma que se potencie el "Saber Hacer".2. Secuenciar el proceso de aprendizaje de forma que las capacidades sean adquiridas

de forma adecuada.3. Informar de los contenidos, capacidades terminales, criterios de evaluación,

unidades de competencia, unidades de trabajo y actividades en el módulo.4. Presentar los contenidos teóricos y prácticos de cada unidad didáctica.5. Indicar los criterios de evaluación a seguir en cada unidad didáctica.6. Realizar una evaluación inicial.7. Comenzar las unidades didácticas con una introducción motivadora, poniendo de

manifiesto la utilidad de la misma en el mundo profesional.8. Presentar la documentación técnica necesaria para el desarrollo de las unidades de

trabajo.9. Realizar trabajos o actividades individuales o en grupo.

10. Llevar a cabo visitas técnicas y/o culturales.11. Proporcionar la solución de supuestos prácticos como modelo de las actividades

que hay que realizar.12. Realizar actividades alternativas para afianzar el contenido de las unidades

didácticas y unidades de trabajo.13. Poner en común el resultado de las actividades.14. Dar a conocer el entorno socio-cultural y laboral.15. Fomentar estrategias que provoquen un aprendizaje y una comprensión

significativa del resto de los contenidos educativos: Hechos, Conceptos,Principios, Terminología, etc.


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16. Utilizar el binomio teoría y práctica de forma permanente durante todo el procesode Aprendizaje.

17. Comprobar y evaluar los conceptos, procedimientos y actitudes durante eldesarrollo de las actividades.

5. Índice secuencial de las unidades de trabajo:organización de los contenidos

El análisis de las capacidades terminales, criterios de evaluación y contenidos delcurrículo de este Módulo, junto con el contenido organizador elegido lleva a proponeruna metodología en el proceso de enseñanza aprendizaje que se desarrolle alrededor deentrenadores que simulen situaciones reales de trabajo y que implique el manejo debibliografía y documentación técnica.

Una propuesta importante, para el desarrollo de las actividades que lo requieran, esel trabajo en equipo y la puesta en común de resultados, criterios, dudas, etc. Con estetipo de actividades se intenta que los alumnos aprendan a dialogar, tengan la capacidadde discernir ante una serie de opiniones e informaciones, de interpretar sus contenidos,sacar las conclusiones oportunas, etc.

El Módulo se estructura en las siguientes Unidades Didácticas de contenidos, quedan cobertura a las capacidades terminales:

• UNIDAD DIDÁCTICA 1: Fundamentos de automatización.

• UNIDAD DIDÁCTICA 2: Mando y control de sistemas eléctricos.

• UNIDAD DIDÁCTICA 3: Autómatas programables.

• UNIDAD DIDÁCTICA 4: Sistemas neumáticos.

• UNIDAD DIDÁCTICA 5: Sistemas hidráulicos.

• UNIDAD DIDÁCTICA 6: Aplicación eléctrica, neumática e hidráulica.


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• UNIDAD DIDÁCTICA 1: Pretende formar en la estructura básica y fundamental delos conceptos sobre automatización. El alumno empieza a situarse y a introducirseen la terminología, los principios básicos de funcionamiento, etc., de un sistemaautomatizado. Desde este punto de vista, el profesor debe abordar las UTs con elbreve tiempo asignado para que se desarrollen en el aula las enumeraciones deconceptos y conocimientos de manera muy superficial y global. En estas UTs no setrata de que el alumno analice, sino de que identifique y relacione conceptos.

• UNIDAD DIDÁCTICA 2: Eminentemente experimental. Se pretende que losalumnos analicen y monten adecuadamente los dispositivos: detectores, sensores,reguladores y actuadores que configuran un automatismo eléctrico para el controlde un sistema. Se instruye para realizar las medidas eléctricas fundamentales y seconectan las máquinas eléctricas más empleadas en circuitos de automatización.

• UNIDAD DIDÁCTICA 3. Se afronta la evolución y estructura de los autómatasprogramables y la programación básica de los mismos. Para fijar los conceptos deprogramación, en primer lugar, se desarrollan a nivel de simulación para, poste-

FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACIÓN

Fundamentos de automatizaciónComponentes de un sistema de control

DISEÑO DE CIRCUITOS

C. CombinacionalesC. Secuenciales

SIS. ELÉCTRICOS

Mando un control

SIS. HIDRÁULICOS

Componentes circuitos

SIS. NEUMÁTICOS

Componentes circuitos

AUTÓMATASPROGRAMABLES

Prog. LinealProg. Estructura

CADSIMULACIÓN

Circ. eléctricosCirc. neumáticosCirc. hidráulicos


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riormente, pasar a la utilización de maquetas y dispositivos industriales reales,circuitos en los que participe el autómata como controlador.

• UNIDAD DIDÁCTICA 4: Se asocian componentes que funcionan con energíaneumática. Basándose en este funcionamiento se montan, diagnostican y localizanaverías en circuitos electroneumáticos integrándose con elementos de tecnologíaeléctrica e incorporando en su control el autómata programable. Para su montaje seutilizan entrenadores y se examinan situaciones que guarden una dependencia conla realidad profesional.

• UNIDAD DIDÁCTICA 5: Esta Unidad Didáctica es similar a la 4 pero aplicado ala hidráulica.

• UNIDAD DIDÁCTICA 6: En esta Unidad Didáctica el alumno deberá realizarautomatismos utilizando la técnica de automatización más apropiada o utilizandovarios tipos de automatización de las utilizadas. Así podrá tener parte eléctrica,neumática e hidráulica. El mando del automatismo deberá residir en un autómataprogramable. Además, el alumno deberá realizar planos de la instalación realizadosa mano o por métodos informáticos. El plano deberá incluir la simbología correcta ylos convencionalismos y normas de representación.

6. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno

Cada una de las unidades didácticas o capítulos del libro está compuesta por lossiguientes apartados:

• Introducción• Contenidos• Objetivos.• Desarrollo de los Contenidos.• Problemas propuestos y actividades.

7. Distribución temporal de las unidades de trabajo

Las Unidades Didácticas enunciadas hacen referencia a los siguientes capítulos dellibro:


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• UNIDAD DIDÁCTICA 1: Capítulos 1, 2 y 3• UNIDAD DIDÁCTICA 2: Capítulos 4, 5 y 6• UNIDAD DIDÁCTICA 3: Capítulos 9, 10, 12 y 17• UNIDAD DIDÁCTICA 4: Capítulos 13 y 14• UNIDAD DIDÁCTICA 5: Capítulos 15 y 16• UNIDAD DIDÁCTICA 6: Actividades de los Capítulos 14 o 16.

Los Capítulos 7, 8 y 11 no están directamente definidos en ninguna UnidadDidáctica aunque su estudio puede ser necesario para abordar los capítulos 10 y 12.

Los Anexos I, II y III están directamente enlazados con la Unidad Didáctica 3.

La distribución del tiempo asignado a cada capítulo son:

Capítulo 1.- Principios de automatización. 5 horas

Capítulo 2.- El sistema binario. Álgebra de Boole 5 horas

Capítulo 3.- La tabla de la verdad 10 horas

Capítulo 4. Dispositivos de mando automáticos 15 horas

Capítulo 5.- Procedimientos para el arranque de motores 10 horas

Capítulo 6.- Elementos de protección y medida 10 horas

Capítulo 9.- Autómatas programables 10 horas

Capítulo 10.- Programación de esquemas cableados 15 horas

Capítulo 12.- Sistemas secuenciales 25 horas

Capítulo 13.- Elementos de neumática 10 horas

Capítulo 14.- Mando neumático 30 horas

Capítulo 15.- Hidráulica aplicada 10 horas

Capítulo 16.- Circuitos hidráulicos 30 horas

Capítulo 17.- Programación con Simatic S7 15 horas

Actividades de los Capítulos 14 o 16 25 horas


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8. Elementos curriculares o unidades de trabajo

Los elementos curriculares que definen cada una de las unidades de trabajo ocapítulos del libro son:

Capítulo 1.- Principios de automatización.

Procedimientos (contenidos organizadores)

• Diferencias de los procesos automatizados• Los principales tipos de sistemas automáticos.• Las partes componentes de un sistema de control.• El tipo de controlador de un proceso.• Reconocimiento de los sensores de un sistema de control y determinación de la

función que realizan.

Actividades de enseñanza-aprendizaje

• Análisis, en equipos de trabajo, de los tipos de procesos automatizados en el entornodel alumno indicando sus similitudes y diferencias. Análisis y debate sobre lasmejoras e inconvenientes que la automatización produce en la producción, en lacalidad del trabajo, en la seguridad e higiene, en los puestos de trabajo, etc.

• Realización de un listado de sistemas controlados con dispositivos todo o nada yproporcionales, indicando las diferencias y similitudes que existen entre estos tiposde controladores.

Conocimientos (contenidos soporte)

1.1.- Concepto de automatización1.2.- Técnicas de automatización

1.2.1.- Automatización mecánica1.2.2.- Automatización neumática1.2.2.- Automatización hidráulica1.2.2.- Automatización eléctrica1.2.2.- Automatización electrónica

1.3.- Tipos de controles de un proceso1.3.1.- Control en lazo abierto


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1.3.2.- Control en lazo cerrado1.4.- Tipos de procesos industriales

1.4.1.- Procesos continuos1.4.2.- Procesos discretos1.4.3.- Procesos discontinuos o por lotes

1.5.- Controladores secuenciales1.5.1.- Asíncronos1.5.2.- Síncronos

Criterios de evaluación

• Partiendo de un supuesto práctico describir:• Los principales tipos de sistemas automáticos.• Las partes componentes de un sistema de control.• Las características de los procesos continuo, discontinuo y discreto. Las caracte-

rísticas básicas, utilizando diagramas de bloques, de los sistemas de control en lazoabierto y realimentados.

• Las características de los controladores todo o nada y sus diferencias y similitudescon respecto a los proporcionales.

Capítulo 2.- El sistema binario. Álgebra de Boole


• Estudiar el sistema binario y las principales puertas lógicas.• Conocer el álgebra de Boole como base para la realización de automatismos.

Actividades de enseñanza - aprendizaje

• Convertir números en sistema binario al sistema decimal.• Escribir números decimales en notación decimal.• Representar y clasificar, con la ayuda de documentación, las principales puertas

lógicas comerciales; representando sus principales características.


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2.1.- Funcionamiento digital (binario) de un sistema.2.1.1.- El sistema binario.2.1.2.- Sistemas lógicos.

2.2.- Puerta -OR-2.3.- Puerta -AND-2.4.- Puerta -NOT-2.5.- El álgebra de Boole.2.6.- Operaciones en el álgebra de Boole.2.7.- Teoremas importantes del álgebra de Boole.2.8.- Funciones del álgebra de Boole.


• Definir las principales puertas lógicas.• Formular las principales leyes del álgebra de Boole.• Simplificar algunas funciones utilizando los postulados del álgebra de Boole.

Capítulo 3.- La tabla de la verdad


• Definir la tabla de la verdad y simplificar la tabla de la verdad por unos y/o por ceros.• Describir los métodos de simplificación de las funciones de la tabla de verdad. En

particular el método de Karnaugh.• Exponer otras funciones importantes de la lógica digital: Puertas NAND, NOR y

OR-EXCLUSIVA.• Explicar los métodos de realización de las funciones lógicas con puertas lógicas y

con contactos.


• Realizar ejemplos de funciones utilizando la tabla de la verdad y realizando lasimplificación de la función por los métodos del álgebra de Boole y por Karnaugh.


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• Elaborar los esquemas de las funciones utilizando las puertas lógicas y los esquemasde contactos.


3.1.- Tabla de la verdad de una función lógica.3.2.- Realización de funciones lógicas.

3.2.1.- Realización con puertas lógicas.3.2.2.- Realización con esquemas de contactos.3.2.3.- Otras funciones importantes.

3.3.- Definición de sistemas combinacionales.3.4.- Síntesis de sistemas combinacionales. Tabla de Karnaugh.


• A partir de un problema lógico: plantear la tabla de la verdad, realizar lasimplificación por el método de Karnaugh, implementar la función con puertaslógicas y con esquemas de contactos.

• Identificar la simbología utilizada, la representación de la función y los componentesfísicos necesarios para la realización práctica del problema.

Capítulo 4.- Dispositivos de mando automáticos


• Identificación de los tipos de detectores (mecánicos, de posición, células, etc.) ytransductores de variables físicas (posición, temperatura, etc.).

• Montaje de pequeños circuitos de control con sensores.• Identificación de las especificaciones técnicas, simbología, características físicas,

etc., de sensores y transductores con catálogos y documentación técnica.• Medida de magnitudes eléctricas (polímetro, osciloscopio).• Interpretación de esquemas básicos de componentes de automatismos con simbología

normalizada.


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• Realización de esquemas de bloques completos sobre sistemas de control (sensores,controlador y actuadores).

• Análisis de diferentes tipos de sensores y obtención de sus principalesespecificaciones técnicas, esquemas, constitución interna, etc., utilizando manualestécnicos.

• Identificación de los sensores y partes del circuito acondicionador de la señal enesquemas y planos de circuitos de control y descripción de los mecanismos defuncionamiento de los sensores discretos y dispositivos mecánicos de actuaciónrelacionando sus partes componentes, simbología, etc.

• Realización de montajes de pequeñas aplicaciones utilizando sensores ytransductores.

• Análisis de los componentes de los circuitos de automatización y de sus elementosauxiliares: relé temporizado, bloques de contactos etc., e identificación de sus partesprincipales, modos de conexión y operación.


4.1.- Sistemas cableados. Realización de esquemas básicos4.2.- Encendido de una lámpara mediante relé4.3.- Realización de automatismos básicos4.4.- Automatismos con temporizadores

4.4.1.- Otros tipos de temporizadores


• A partir de un esquema representado en un plano, identificar:• Los distintos elementos detectores utilizados en la realización de automatismos

eléctricos de control.• Las funciones de cada uno de los bloques componentes de un sistema de control a

partir de un esquema de bloques facilitado.• La simbología y elementos representados en un plano de circuitos automatizados, el

componente físico, sus terminales, conexiones, etc.• El ámbito de aplicación de los transductores y los sensores discretos.• Obtener las características y datos técnicos sobre transductores y sensores utilizando

bibliografía y manuales técnicos y valorando la correcta interpretación de lasespecificaciones técnicas de cada componente.


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• Diseño de un pequeño circuito que integre una célula fotoeléctrica (o sensor discreto)para el control valorando el funcionamiento correcto, la utilización de simbologíanormalizada en el esquema, el acabado del cableado, etc.

Capítulo 5.- Procedimientos para el arranque de motores.


• Identificación de los componentes utilizados en las instalaciones de automatizacióneléctrica y de su simbología.

• Elección de las protecciones en máquinas eléctricas y del tipo de arranque demotores de acuerdo a las variables indicadas por la placa de características.

• Regulación de velocidad y frenado en las máquinas eléctricas.• Dibujo, a mano alzada, de circuitos de control de máquinas eléctricas.• Conexión de circuitos de automatismos para el control de máquinas con dispositivos

eléctricos.


• Elaboración de cuadros resumen con los diferentes tipos de arranque, sus caracte-rísticas y aplicaciones preferentes.

• Realización del conexionado en paneles de los diferentes circuitos de arrancadoresidentificando sus características, similitudes y diferencias.

• Realización del conexionado de circuitos controladores de la velocidad y el frenado de unmotor analizando el diagrama de bloques del variador de frecuencia. Elaboración de dibujosde circuitos de automatización eléctrica utilizando simbología normalizada.

• Sustitución del cableado del circuito de control por autómatas programables en loscircuitos realizados de arranque, frenado, etc., de máquinas eléctricas.


5.1.- Arranque de un motor5.1.1.- Corriente de arranque

5.2.- Procedimientos de arranque para motores asíncronos trifásicos5.2.1.- Conexión estrella-triángulo5.2.2.- Arranque mediante autotransformador5.2.3.- Acción sobre el circuito del rotor5.2.4.- Arranque por métodos electrónicos


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5.3.- Puesta en marcha de motores síncronos5.3.1.- Arranque como motor asíncrono5.3.2.- Motor asíncrono sincronizado5.3.3.- Arranque mediante motor de arrastre

5.4.- Inversión de sentido de giro de los motores asíncronos


• A partir de una simulación en el panel realizar:• La simbología, partes componentes, vistas, cortes, detalles, características y utili-

dades de los diversos dispositivos instalados en los automatismos eléctricos.• Las variables que aparecen en la placa de características de los diversos tipos de motores.• La utilización de los datos de la placa de características para determinar el tipo de

arranque, frenado y operaciones que se realicen sobre la máquina.• En una aplicación práctica de conexión de circuitos de automatismos, valorar:• La correcta elección de los componentes utilizados de acuerdo a las especificaciones

técnicas y su clasificación según la función que realizan y tipología.• Su correcta conexión secuenciada de mando del equipo de control.• El funcionamiento de acuerdo a las especificaciones requeridas.• La identificación de las variables de los parámetros característicos explicando y

comprobando los efectos que producen cuando se modifican.• La descripción del funcionamiento de cada sistema y su relación con el conjunto del

circuito.

Capítulo 6.- Elementos de protección y medida.


• Analizar los diferentes tipos de relés de protección.• Diferenciar entre relés de intensidad y tensión.• Conocer las características constructivas y el funcionamiento de los relés.• Exponer las normas de protección del “Reglamento electrotécnico de baja tensión”.


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• Análisis de las partes que forman un relé de protección: entrada, convertidor, medida,salida, accionador.

• Distinguir los distintos tipos de relés (electromagnéticos, inducción, térmicos, etc.) ysu aplicación.

• Aplicar el relé correspondiente en los montajes con automatismos y arranques demotores.

• Realizar un cuadro resumen con los contenidos del “Reglamento electrotécnico debaja tensión” sobre relés de protección y puesta a tierra.


6.1.- Diagrama de bloques de los relés de protección.6.1.1.- Características de los relés.6.1.2.- Criterios para detectar una anomalía en una instalación.

6.3.- Características eléctricas de construcción de los relés de protección.6.3.1.- Relés de inducción.6.3.2.- Relés electromagnéticos.6.3.3.- Relés electrónicos.6.3.4.- Relés electrodinámicos.6.3.5.- Relés térmicos.

6.4.- Relés de protección, según la magnitud eléctrica que vigilan.6.4.1.- Relé diferencial.6.4.2.- Relé diferencial para máquinas rotativas y estáticas.6.4.3.- Interruptores diferenciales.

6.5.- Relé de tensión.6.5.1.- Relés de máxima tensión.6.5.2.- Relés de mínima tensión.6.5.3.- Relés de máxima y mínima tensión.

6.6.- Relés de intensidad.6.6.1.- Relés de sobreintensidad con transformadores de intensidad.6.6.2.- Relés térmicos.6.6.3.- Relés térmicos diferenciales.6.6.4.- Relés de máxima intensidad electromagnética.6.6.5.- Relés de impedancia.6.6.6.- Relés de frecuencia.6.6.7.- Relés de potencia.

6.7.- Puesta a tierra de las máquinas.6.7.1.- Protección contra contactos.


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6.8.- Normas del “Reglamento electrotécnico de baja tensión” para la puesta a tierra.6.8.1.- Tomas de tierra.6.8.2.- Líneas principales de tierra.6.8.3.- Conductores de protección.6.8.4.- Protección de las instalaciones.


• Identificar cada tipo de relé por su utilización y conexionado, así como su aplicaciónmás importante.

• Realizar la conexión correcta de cada tipo de relé de protección.• Valorar la importancia de la normativa en relación a los relés de protección y puestas

a tierra.

Capítulo 9.- Autómatas programables


• Seguimiento de las diferentes etapas del proceso de ejecución de un programa en undispositivo de control de lógica programada.

• Identificación de las equivalencias entre esquemas de contactos, esquemas de puertaslógicas y programación en lista de instrucciones (nemónicos).


• Realización de diagramas de bloques sobre un sistema automatizado con sensores yactuadores tomando al PLC como elemento controlador.

• Elaboración de programas de circuitos combinacionales en nemónicos, esquemas decontactos y diagramas de puertas lógicas utilizando consola de programación y PC ycomprobando el correcto funcionamiento de los mismos con el simulador deentradas.

• Realización de tablas con los códigos de errores y avisos de averías de los PLC's deque se disponga y posibles causas de los mismos.


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9.1.- Definición de autómata programable.9.1.1. -• Para qué se utiliza?9.1.2.- Aspecto de un autómata.9.1.3.- La base: el sistema digital.

9.2.- Sistemas programados. Diferencias básicas.9.2.1.- Representación de entradas y salidas.9.2.2.- Programación de contactos de apertura y cierre.9.2.3.- Instrucciones básicas Step 5.9.2.4.- Realización de programas a partir de funciones de Boole.


• En un supuesto práctico de automatización mediante PLC describir:• Los criterios para la elección de lógica cableada o programada en la realización de un

automatismo y sus características propias.• Las partes componentes de un dispositivo lógico programable y elementos

periféricos.• Diagramas de flujo que indiquen las etapas que sigue una instrucción desde que se

escribe en la consola hasta que se ejecuta por el microprocesador.

Capítulo 10.- Programación de esquemas cableados


• Programación de circuitos combinacionales en lista de instrucciones (AWL), enesquema de contactos (KOP) y en diagrama de puertas lógicas (FUP) con ayuda deconsola de programación y del PC.

• Interpretación de los mensajes de error, diagnosis de errores y averías eidentificación del estado de las variables mediante visualización de datos en lapantalla de los dispositivos.


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• Obtención de listados de programas en nemónico, en esquemas de contactos y endiagrama de puertas lógicas utilizando impresoras o soportes magnéticos (discos,memorias eprom).

• Realización de ejercicios de equivalencia entre programas de un mismo autómatapara la obtención de listados nemónicos a partir de esquema de contactos o depuertas equivalentes y viceversa.

• Realización de ejercicios de equivalencia entre programaciones de diversosautómatas.


10.1. Introducción.10.2. Realización de automatismos básicos.10.3. Programación de temporizadores.


• En supuestos prácticos sobre automatismos combinacionales:• Realizar programaciones de los esquemas en listado nemónico, esquema de contactos

y diagrama de puertas lógicas utilizando distintos tipos de PLC's y programando conconsola y PC y valorando la correcta estructuración, la sencillez y claridad de diseñoy el correcto funcionamiento.

• Interpretar el programa de control relacionando los diferentes subprogramas con lasetapas de funcionamiento del automatismo.

Capítulo 11.- Síntesis de sistemas secuenciales con autómatas.


• Programación de circuitos secuenciales realimentados e implementación conbiestables.

• Programación de circuitos utilizando dispositivos de control secuencial(temporizadores, contadores, registros, instrucciones de programación aritmética,comparadores, saltos, etc.).


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• Visualización en pantalla del estado de los dispositivos programados y de losmensajes de error y averías.

• Obtención de los listados y esquemas programados mediante impresora y/o soportesmagnéticos (disquetes, memorias eprom etc.).


• Elaboración, con ayuda de la consola y de PC, de programas de circuitossecuenciales y grafcet y comprobación del funcionamiento de los mismos con elsimulador de entradas.

• Realización de la conexión de entradas-salidas reales para el control por medio delPLC de circuitos de automatización.

• Realización de maquetas de circuitos simulados colocando los dispositivos sensoresy actuadores y realizando su conexión.


11.1.- Modelos de síntesis con autómatas programables.11.1.1.- Modelo de autómata de Moore.11.1.2.- Modelo de autómata de Mealy.

11.2.- Método de programación GRAFCET.11.2.1.- Principios básicos.11.2.2.- Etapas.11.2.3.- Condiciones de transición.11.2.4.- Reglas de evolución del GRAFCET.

11.3.- Ecuaciones lógicas.11.4.- Otras posibilidades de GRAFCET.

11.4.1.- Elección condicional entre varias secuencias.11.4.2.- Secuencias simultáneas.11.4.3.- Salto condicional a otra etapa.

11.5.- Acciones asociadas a las etapas.11.6.- Realización del programa.

11.6.1.- Condiciones iniciales.11.6.2.- GRAFCET.11.6.3.- Asignación de variables al autómata.11.6.4.- Listado del programa del autómata.11.6.5.- Movimiento de vaivén de un móvil.

11.7.- Método visual de programación.11.8.- Programación de contadores.


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• Realizar el diseño completo de programación de circuitos secuenciales a partir de latabla de estados, valorando:

• La correcta simplificación y la implementación con biestables.• La programación mediante consola y PC.• La obtención del listado mediante impresora y en soporte magnético.• En una serie de planos o circuitos programados: analizar la función de los bloques

temporizador, contador, registros y funciones aritméticas identificando sus variables,simbología y la relación entre los dispositivos físicos reales y los programados.

• En un supuesto práctico sobre automatización de una máquina, valorar:• La correcta obtención del esquema.• La correcta explicación de la secuencia de mando del equipo de control.• La identificación de variaciones en los parámetros característicos del circuito

suponiendo y/o realizando modificaciones en los elementos del mismo y explicandola relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.

• La programación correctamente estructurada en lenguaje AWL y/o grafcet.• El funcionamiento de acuerdo a las especificaciones.• La impresión de esquemas y listados con impresora.

Capítulo 12.- Elementos de neumática.


• Identificación de las etapas y componentes que forman un circuito neumático.• Conexión entre las distintas etapas que forman un circuito neumático.• Interpretación de planos y especificaciones técnicas sobre componentes y circuitos

neumáticos.• Selección de los componentes de circuitos neumáticos de acuerdo a las especifica-

ciones técnicas utilizando catálogos técnicos y comerciales


• Comprobación del funcionamiento y características específicas de cada componenteneumático y electroneumático a través de elementos montados que forman circuitoselementales.


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• Comparación de las características principales obtenidas en el funcionamiento deldispositivo con las especificaciones técnicas de catálogos de fabricantes de com-ponentes neumáticos.

• Realización del croquis detallando las secciones y cortes de los componentes queconfiguran los circuitos neumáticos.

• Realización del dibujo de diagramas de bloques y esquemas de circuitos neumáticos(tratamiento del aire, mando y potencia en el montaje de circuitos).

• Realización del montaje de circuitos básicos de la actividad anterior experimentandovariaciones de funcionamiento.


12.1.- El aire comprimido. Principios fundamentales.12.2.- Producción del aire comprimido.

12.2.1.- Compresores volumétricos.12.2.2.- Turbocompresores.12.2.3.- Accionamiento del compresor.

12.3.- Distribución del aire comprimido.12.3.1.- Acumulador.12.3.2.- Separador.12.3.3.- Red de aire.12.3.4.- Preparación del aire.

12.4.- Componentes neumáticos.12.5.- Cilindros neumáticos.

12.5.1.- Cilindros de simple efecto.12.5.2.- Cilindros de doble efecto.12.5.3.- Cilindros de doble efecto con amortiguador.12.5.4.- Unidad oleoneumática.

12.6.- Válvulas.12.6.1.- Válvulas distribuidoras.12.6.2.- Representación de las válvulas distribuidoras.

12.7.- Estudio funcional de las válvulas distribuidoras.12.7.1.- Válvula 2/2.12.7.2.- Válvula 3/2.12.7.3.- Válvula 4/2.12.7.4.- Válvula 5/2.12.7.5.- Válvula 4/3.12.7.6.- Empleo de las válvulas distribuidoras.12.7.7.- Válvulas antirretorno.12.7.8.- Selectores de circuito.


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12.7.9.- Válvulas de escape rápido.12.7.10.- Válvulas de simultaneidad.12.7.11.- Reguladores de caudal.12.7.12.- Temporizadores.12.7.13.- Accesorios.


• En un supuesto práctico neumático:• Identificar los componentes que configuran los circuitos neumáticos y electroneu-

máticos sobre planos y esquemas simbólicos describiendo sus partes componentes,funcionamiento, función del componente en el conjunto, etc.

• En los croquis de componentes de un circuito neumático valorar el detalle de lasvistas y secciones necesarias para su identificación.

• Justificar que las características especificadas en los catálogos de los componentesneumáticos que forman un circuito montado concuerdan con las obtenidas en elanálisis funcional del circuito: velocidad del cilindro, caudal de paso, presiónaplicada, secuencia establecida.

• Relacionar los símbolos de carácter neumático que aparecen en los planos desistemas automáticos con los componentes reales describiendo la función que realizael conjunto.

Capítulo 13.- Mando neumático.


• Configuración de circuitos electroneumáticos con cilindros de simple y doble efecto.• Selección de los componentes de los circuitos electro• neumáticos en catálogos técnico

comerciales.• Conexión de los elementos de circuitos electroneumáticos a partir de esquemas.• Comprobación de los parámetros y especificaciones en un circuito electroneumático.• Actuación sobre los componentes de un circuito electroneumático que alteran los

parámetros de funcionamiento estableciendo la relación causa-efecto.• Interpretación de planos en circuitos electroneumáticos y de las especificaciones

técnicas en los catálogos.


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• Elaboración de esquemas (según normas DIN e ISO) que respondan a condiciones defuncionamiento de circuitos y comprobación del funcionamiento de circuitosutilizando el software adecuado para la simulación.

• Comprobación del funcionamiento de los elementos que intervienen en el funciona-miento de un circuito electroneumático.

• Realización del montaje y conexionado de los elementos que conforman circuitoselectro-neumáticos sobre panel: de ensayo y comprobación del funcionamientocontrastando los resultados obtenidos con las características; enunciadas y con lasespecificaciones sobre componentes de los catálogos técnicos y elaborandodiagramas espacio-fase y espacio-tiempo en los circuitos electro-neumáticos.

• La resolución, conexión y verificación de circuitos deben responder a las siguientesconfiguraciones:

• Mando de cilindros de simple efecto (circuito de mando manual, circuito condetectores que limitan su recorrido, circuito con regulación de velocidad).

• Mando de cilindros de doble efecto (circuito con mando manual, circuito condetectores limitadores de su recorrido, circuito con válvulas de seguridad y selectorasde circuito, circuito con regulación de velocidad, circuito dependiente de los cambiosde presión y circuito temporizado).

• Circuitos con condiciones particulares (con paro de emergencia, con opción desistema semiautomático y automático).


13.1. Tipos de mandos neumáticos.13.2. Instalaciones neumáticas.

13.2.1. Mando directo de un cilindro de simple efecto mediante pulsador.13.2.2. Mando directo de un cilindro de doble efecto mediante pulsador.13.2.3. Mando de un cilindro de simple efecto desde dos puntos distintos.13.2.4. Mando condicional de un cilindro de simple efecto.13.2.5. Control de la velocidad en los cilindros de simple efecto.13.2.6. Control de la velocidad en los cilindros de doble efecto.13.2.7. Aumento de la velocidad en los cilindros de doble efecto.13.2.8. Mando indirecto de un cilindro de simple efecto.13.2.9. Mando indirecto de un cilindro de doble efecto.13.2.10. Mando condicional de un cilindro de doble efecto.13.2.11. Mando de un cilindro de doble efecto con retroceso automático.13.2.12. Mando automático de un cilindro de doble efecto.13.2.13. Señales intermedias durante el avance del cilindro.


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13.2.14. Mando de un cilindro de doble efecto con anulador de señal.13.2.15. Señales intermedias durante el avance del cilindro.

13.3. Electroneumática.13.3.1 Electroválvulas.13.3.2. Mando electroneumático.

13.4. Ejemplos realizados con autómatas.


• En un supuesto práctico describir:• Las diferencias, características propias y aplicaciones de los automatismos neumá-

ticos y electroneumáticos.• Áreas de aplicación de automatismos electro-neumáticos.• El proceso para la obtención del circuito: secuencia, diagramas, cálculos de los

parámetros de velocidad, presión, fuerza que transmite, etc.• En un caso práctico de montaje de circuitos electro-neumáticos:• Seleccionar en catálogos técnico-comerciales de elementos que cumplan condiciones

y especificaciones técnicas establecidas.• Aumentar el proceso que hay que seguir en el montaje y pruebas del circuito

realizándolo en el formato adecuado.• Representar el esquema del circuito.• Comprobar el funcionamiento del circuito a nivel de simulación y de montaje sobre

panel de ensayo.• Obtener datos de su funcionamiento y elaborar una memoria final.

Capítulo 14.- Hidráulica aplicada


• Identificación de las etapas principales y de los componentes que configuran loscircuitos hidráulicos.

• Cálculo para la valoración de los parámetros fundamentales que intervienen en uncircuito hidráulico.

• Elección de componentes para circuitos hidráulicos y especificación de suscaracterísticas y designación utilizando catálogos de fabricantes de componenteshidráulicos.

• Montaje de circuitos hidráulicos.


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• Identificación de la simbología normalizada de los componentes de circuitoshidráulicos.


• Realización de la conexión de circuitos hidráulicos siguiendo los esquemaspropuestos y comprobando el caudal que envía la bomba hidráulica al circuito y lapresión absorbida.

• Actuación sobre las válvulas que influyen en el funcionamiento del circuitocomprobando las variaciones en los parámetros principales: caída de presión, caudal,presión y potencias.

• Realización del cálculo de factores principales que intervienen en los circuitoshidráulicos utilizando los diagramas y tablas que aparecen en los catálogos de fa-bricantes de componentes presiones, pérdidas de presión, velocidad del flujo,velocidad del actuador, presión a la salida de la bomba hidráulica, potenciaabsorbida, etc.

• Comparación de los parámetros principales especificados en el enunciado, en loscálculos realizados y en los datos obtenidos de catálogo.


14.1.- Principios físicos fundamentales.14.2.- Magnitudes físicas.

14.2.1.- Unidad de presión.14.2.2.- Transmisión de fuerza.14.2.3.- Ley de circulación.14.2.4.- Energía hidráulica.14.2.5.- Rozamiento y circulación.

14.3.- Fluidos hidráulicos y sus principales características.14.3.1.- Viscosidad.14.3.2.- Índice de viscosidad.

14.4.- Bombas hidráulicas. Sus tipos.14.4.1.- Bombas de caudal fijo.14.4.2.- Bombas de caudal variable.14.4.3.- Bombas de engranajes.14.4.4.- Bomba de paletas.14.4.5.- Bombas de pistones.14.4.6.- Características de las bombas y su rendimiento.

14.5.- Instalaciones hidráulicas.


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14.5.1.- Estructuración en bloques de una instalación hidráulica.14.5.2.- Depósito de aceite.14.5.3.- Filtro.14.5.4.- Manómetro.14.5.5.- Válvulas de cierre y limitadoras de presión.14.5.6.- Tuberías y conducciones.

14.6.- Válvulas.14.6.1.- Válvulas distribuidoras 2/2.14.6.2.- Válvulas distribuidoras 3/2.14.6.3.- Válvulas distribuidoras 4/2.14.6.4.- Válvulas distribuidoras 5/2.14.6.5.- Válvulas distribuidoras 4/3.14.6.6.- Válvulas de caudal.14.6.7.- Válvulas reguladoras de presión.

14.7.- Elementos hidráulicos de trabajo.14.7.1.- Cilindros.14.7.2.- Motores hidráulicos.


• Identificar en un sistema hidráulico:• Las diferencias, características propias y aplicaciones de circuitos hidráulicos y

electroneumáticos.• Las etapas principales que lo configuran y campos de aplicación.• Funcionamiento e intervención en un circuito hidráulico.• Los componentes que lo forman.• En un caso práctico de circuito hidráulico montado sobre panel:• Explicar su funcionamiento.• Calcular la presión de funcionamiento mediante el empleo de catálogos de

fabricantes.• Identificar y designar en el esquema del circuito los componentes que lo forman

utilizando para ello el análisis del funcionamiento de un circuito básico.• Hacer un croquis de las válvulas que intervienen en el circuito montado empleando

las vistas y secciones necesarias.• Aplicar las normas de seguridad en la conexión y funcionamiento del circuito

hidráulico.


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Capítulo 15.- Circuitos hidráulicos.


• Interpretación de planos en circuitos hidráulicos y de las especificaciones técnicas enlos catálogos.

• Montaje de circuitos hidráulicos, medidas de seguridad adoptadas para asegurar elmontaje y funcionamiento correcto del circuito.

• Comprobación de los parámetros resultantes en el circuito con sus especificaciones ycon los catálogos de fabricantes de componentes.

• Actuación sobre los componentes de un circuito hidráulico que altera los parámetrosde funcionamiento estableciendo la relación causa-efecto.


• Simulación de circuitos hidráulicos mediante software, partiendo de enunciadossimples, en los que intervenga un cilindro.

• Realización del cálculo y comprobación de los parámetros especificados en elenunciado de los circuitos propuestos.

• Realización del montaje y comprobación del funcionamiento de circuitos hidráulicossobre panel de ensayo.

• Obtención y contraste entre los valores de los parámetros calculados y especificadosen los enunciados de los circuitos mediante el análisis funcional.

• Aplicación de las normas de seguridad en el montaje y funcionamiento de circuitoshidráulicos.


15.1.- Gobierno de un cilindro de simple efecto15.2.- Mando de un cilindro de doble efecto15.3.- Mando de un cilindro de doble efecto mediante válvula 4/315.4.- Regulación de velocidad de avance de un cilindro 15.5.- Regulación del caudal de entrada15.6.- Regulación del caudal de salida15.7.- Regulación de presión15.8.- Circuito de avance rápido15.9.- Electrohidráulica15.10.- Aplicación del autómata programable a la electrohidráulica


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• En enunciados sobre automatización con tecnología hidráulica:• Obtener el esquema correcto de montaje.• Simular el circuito partiendo del esquema simbólico.• Montar el circuito a partir del esquema.• Comprobar, analizando el funcionamiento del circuito: sobre panel, los parámetros

calculados y consultados en catálogos: caudal, presión, fuerza que debe transmitir,pérdidas de presión y caudal, rendimiento y potencias.

• Realizar mediciones de los parámetros calculados utilizando técnicas adecuadas yeligiendo correctamente los aparatos de medida así como sus rangos y escalas demedición.

• Elaborar una tabla con los resultados experimentales y aquellos que provienen delcálculo y aplicación de catálogos de firmas comerciales interpretando las diferenciasexistentes.

• Comprobar las modificaciones realizadas sobre los componentes: regulador decaudal y variador de presión y los efectos causados en el funcionamiento del circuito.

9. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas

Estas actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas son un modelo delas que se pueden plantear o proponer durante el desarrollo de cada capítulo, no sólo alfinal del mismo. De todas formas es el profesor quien decidirá en cada momento, enfunción del tipo de alumnado, el modelo de las actividades que más convengan.

Capítulo 1

• Realizar un estudio de los automatismos más comunes que nos rodean. Puede servirla lista del problema anterior:• Clasificar los procesos según el problema anterior• Diferenciarlos según el tipo de automatización: eléctrica, neumática, etc.• Realizar diagramas de bloque de los automatismos explicando qué tipo de

automatización lleva cada uno.

Soluciones:• Ascensor: Continuo, asíncrono, automatización eléctrica-electrónica.• Semáforos: Continuo, síncrono, automatización electrónica.


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• Puerta automática: Continuo, síncrono, automatización electrohidráulica o electro-neumática.

En muchos casos la solución del tipo de automatismo depende de la aplicaciónconcreta en que estemos pensando. Por ejemplo, si pensamos en una puerta automáticade un comercio será, en la mayoría de los casos, electroneumática; sin embargo, unapuerta automática de una cochera podría ser totalmente eléctrica o electrohidráulica.

Capítulo 2

• Buscar información sobre las puertas lógicas comerciales y realizar una tabla conlas más importantes: referencias y estructura interna, según la estructura de lasiguiente tabla:

La finalidad de esta actividad es que el alumno se familiarice con los circuitosintegrados comerciales, por lo que puede relacionar catálogos de distintos fabricantes ode distintas tecnologías: TTL y CMOS.

Capítulo 3

• En una planta química existen cuatro tanques que contienen líquidos que estánsiendo calentados. Se usan sensores de nivel de líquido para detectar cuándo en lostanques A y B el nivel sube por encima de un nivel máximo prefijado, sensores detemperatura en los tanques C y D que detectan cuándo la temperatura en esostanques cae por debajo de un límite. Supóngase que las salidas de los sensores denivel líquido A y B están bajas cuando el nivel es satisfactorio y altas cuando llegan


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Haciendo cuatro grupos de cuatro unos queda:F = BD + AD + BC + AC

al nivel máximo. Las salidas de los sensores C y D son bajas cuando la temperaturaes satisfactoria y altas en caso contrario.

Diseñar un circuito lógico que detecte cuándo el nivel en el tanque A o en el B esalto y al mismo tiempo la temperatura en cualquiera de los tanques C o D es alta.

En ambas actividades, realizar los montajes:

• Usando las reglas del álgebra de Boole utilizando el mínimo número de puertasdistintas.

• Relación de puertas lógicas y circuitos integrados utilizados.• Esquema teórico y práctico.

Solución: Es importante hacer notar que se trata sólo de un ejemplo, no de un casoposible.

Capítulo 4

• El circuito de la figura representa el problema propuesto en el capítulo en que sepide el esquema de un automatismo de encendido secuencial de tres lámparas deforma que al encenderse la siguiente se apague la anterior y que, además, elfuncionamiento sea cíclico.

A B C D F0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 10 1 1 0 10 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 1 11 0 1 0 11 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1

ABCD

00 01 11 10

00 0 0 0 001 0 1 1 111 0 1 1 110 0 1 1 1


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Capítulo 5

• Utilizando el “Reglamento electrotécnico de baja tensión” o el reglamento dealguna compañía suministradora de energía, recopílense por escrito en una memoriaaquellos artículos que limitan los valores de la corriente absorbida en el arranque delos motores y las prescripciones referentes a los procedimientos de arranque engeneral.

• Realícese una memoria-inventario de todo los motores de que disponemos en elaula-taller y el procedimiento de arranque más adecuado para cada uno.

Capítulo 6

• Realícese un cuadro resumen, sobre los tipos de relés de protección en el queaparezcan: el resumen de funcionamiento, tres aplicaciones prácticas de cada uno ysus características técnicas.

• Utilizando el “Reglamento electrotécnico para baja tensión”, recopílense todosaquellos artículos que tratan sobre protecciones.

Capítulo 7

Implementar con circuitos combinacionales y puertas lógicas el siguiente ejemplo:Una planta embotelladora de vino completamente automatizada dispone, para controlarel número de botellas que forma cada pedido, un programador variable de entre 0 y 99botellas. El operario dispone de ocho conmutadores con los cuales indica en BCD elnúmero de botellas que forman el pedido. Asimismo, se dispone de un display en elque aparece dicho número.


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Un sistema contador unido a un sensor realiza la cuenta de las botellas y envía a uncomparador, mediante un bus de ocho bits, el número BCD de botellas que han salidode la máquina.

Diseñar el sistema que detecte que el número de botellas que han salido es igual alnúmero programado por el operario; asimismo, se diseñará el sistema de visualizacióncon displays de cátodo común.

Capítulo 9

• En el aula taller realiza el cableado de los automatismos de mando cableado queaparecen en este capítulo. Debes utilizar:• Pulsadores: normalmente abiertos y normalmente cerrados.


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• Relés o contactores: debes comprobar qué contactos están normalmente abiertos(en reposo) y cuáles están normalmente cerrados.

• Siguiendo las pautas de simplificación de funciones por Karnaugh y laprogramación STEP 5 vamos a realizar un ejercicio para la realización de undisplay de 7 segmentos, como los dígitos de las calculadoras y relojes.

Queremos que aparezcan los números 0 a 9 en el display en función del códigobinario de las entradas del autómata, según la tabla siguiente:

A B C D N.º0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 50 1 1 0 60 1 1 1 71 0 0 0 81 0 0 1 91 0 1 0 X1 0 1 1 X1 1 0 0 X1 1 0 1 X1 1 1 0 X1 1 1 1 X

Las variables A, B, C y D serán las entradas al autómata, por ejemplo, E32.0 E32.1,E32.2 y E32.3 respectivamente. Las salidas serán los segmentos del display, que losnombraremos con las letras que aparecen en la figura 9.3. Iremos comprobando quésegmento debe iluminarse para que aparezca cada dígito y completaremos la tablasiguiente:


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N.º A B C D S T U V X Y Z0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 02 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 13 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 14 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 15 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 16 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 17 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 08 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 19 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1X 1 0 1 0X 1 0 1 1X 1 1 0 0X 1 1 0 1X 1 1 1 0X 1 1 1 1

Simplifica por Karnaugh y obtén el programa STEP 5.

Capítulo 10

• En el aula-taller, vamos a realizar un automatismo de una inversión de giro de unmotor de inducción trifásico. Para conseguir la inversión de giro en un motor deeste tipo basta con invertir dos de las fases que le llegan al motor.

El automatismo se debe realizar utilizando un autómata programable, que seprogramará con un programa de relés incompatibles. Es preferible utilizar el pro-grama de los relés incompatibles pasando por paro, con la finalidad de poder pararun tiempo y, a continuación, invertirle el giro.

Como esquema de fuerza seguiremos el esquema de la figura 6.


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En este esquema tenemos, por una parte, la conexión del motor a la red trifásica. Enel centro de la figura aparece el cableado de las entradas del autómata, que será de 24Vcc. El rectángulo representa la entrada del autómata correspondiente. La figura de laderecha será la conexión de las salidas del autómata. En este caso se ha utilizado elmodelo de SIMATIC AG-90, para otros modelos se deben consultar los manuales deconexión del autómata.

Como complemento a esta actividad modificar el programa para que el motor giredurante un tiempo en un sentido, se detenga durante otro tiempo y gire en el sentidocontrario, permaneciendo así hasta que se actúe sobre el pulsador de parada.

Como programa de mando podemos utilizar el que aparece en la figura 10.3 dellibro.

En el capítulo 17 aparece esta misma actividad pero para el modelo de autómata S7.El programa en formato AWL, en este caso, sería:

LDN I0.0 LDN I0.0LD I0.1 LD I0.2O Q0.0 O Q0.1ALD ALDAN Q0.1 AN Q0.0= Q0.0 = Q0.1

Figura 6.


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Capítulo 11

Sabiendo que el juego de la Loto tiene números del 1 al 49, diseñar un sistema quenos genere estos números de forma aleatoria para jugar a dicho juego. Utilizar para eldesarrollo circuitos del tipo 74192.

Capítulo 12

Una escalera mecánica se coloca en el estado de disponibilidad para el servicio através del pulsador de puesta en servicio. El arranque en ésta sólo debe iniciarse en elcaso de que sea interrumpida la célula fotoeléctrica, lo que supone que una persona haentrado en la escalera. Después de cada interrupción de la célula fotoeléctrica, debepermanecer conectada la escalera mecánica durante 40 segundos.

La desconexión de ésta puede suceder como consecuencia de:• Que esté accionado el pulsador "desconexión".• Por aviso del termostato de sobrecarga.• Por accionamiento del pulsador de emergencia.• El estado de disponibilidad para la marcha se visualiza a través de una lámpara

"servicio disponible" (figura 8).

Figura 7.


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Figura 9.

En la figura 9 podemos ver el diagrama de estados de este problema y, acontinuación, el programa para STEP5 en formato AWL.

Figura 8.


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Estado: 1UN A32.0 Servicio disponibleUN A32.1 Relé célula fotoeléctricaUN A32.2 Motor escaleraUN A32.3 Señal de alarma= M 0.1

Transición del Estado: 1 Al Estado: 2U M 0.1U E32.0 InicioS M 0.2

Estado: 2U M 0.2S A32.0S A32.1

Transición del Estado: 2 Al Estado: 3U M 0.2U E32.1 Se interrumpe la célulafotoeléctricaR M 0.2S M 0.3

Transición del Estado: 2 Al Estado: 5U M 0.2U(O E32.2 EmergenciaO E32.3 Parada)R M 0.2R A32.0R A32.1S M 0.5

Estado: 3U M 0.3

S A32.0S A32.1S A32.2 Se pone en marcha la escalera

Transición del Estado: 3 Al Estado: 4U M 0.3UNE32.1 Se deja de interrumpir la CFR M 0.3S M 0.4

Transición del Estado: 3 Al Estado: 5U M 0.3U(O E32.2O E32.3)R M 0.3R A32.0R A32.1R A32.2S M 0.5

Estado: 4U M 0.4S A32.0S A32.1S A32.2LK T 400 .1 Tiempo de funcionamientoSE T 1

Transición del Estado: 4 Al Estado: 3U M 0.4U E32.1 Nueva interrupción de la CFR M 0.4S M 0.3

Transición del Estado: 4 Al Estado: 2


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U M 0.4U T 1 Fin tiempoR M 0.4R A32.2S M 0.2

Transición del Estado: 4 Al Estado: 5U M 0.4U(O E32.2O E32.3)R M 0.4R A32.0

R A32.1S M 0.5

Estado: 5U M 0.5= A32.3 Señal de alarma

Transición del Estado: 5 Al Estado: 1U M 0.5UNE32.2 Fin de paradaUNE32.3 Fin de emergenciaR M 0.5BE

• En el aula taller de automatismos vamos a desarrollar un pequeño proyecto deautomatización de un cruce de semáforos. Se automatizará un cruce de semáforoscomo el de la figura 10 (se pueden plantear otros cruces distintos).

La secuencia de funcionamiento puede ser la siguiente:

La calle principal comenzará en verde (semáforos 1 y 2), el semáforo 2 pasará aámbar y a continuación a rojo, inmediatamente pasará el semáforo 3 a verde. Elsemáforo 1 pasará un tiempo después a naranja y a rojo y el semáforo 4 a verde. Acontinuación de un tiempo, pasará el 3 y 4 a naranja y a rojo y el 1 y 2 a verde, conlo que el proceso se repite.

En la figura 11 aparece un diagrama Visual, que nos puede servir para realizar elprograma. El autómata ideal para realizar esta actividad es el modelo AG-95.

Identificación de salidas:

SEMÁFORO 1 SEMÁFORO 3 SEMÁFORO 2 SEMÁFORO 4Rojo A 32.0 Rojo A 32.3 Rojo A 32.6 Rojo A 33.1Ámbar A 32.1 Ámbar A 32.4 Ámbar A 32.7 Ámbar A 33.2Verde A 32.2 Verde A 32.5 Verde A 33.0 Verde A 33.3


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Figura 11.

Figura 10.


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Listado del programa STEP 5 en formato AWL:

Estado: 1UN A32.0UN A32.1UN A32.2UN A32.3UN A32.4UN A32.5UN A32.6UN A32.7UN A33.0UN A33.1UN A33.2UN A33.3= M 0.1

Transición del Estado: 1 Al Estado: 2U M 0.1U E32.0S M 0.2

Estado: 2U M 0.2= A32.2= A33.0S A32.3

S A33.1LK T 150 .1SE T 1

Transición del Estado: 2 Al Estado: 3U M 0.2U T 1R M 0.2S M 0.3

Estado: 3U M 0.3= A32.1= A32.7LK T 20 .1SE T 2

Transición del Estado: 3 Al Estado: 4U M 0.3U T 2R M 0.3R A32.3R A33.1S M 0.4

Figura 12. Maqueta del cruce de semáforos.


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Estado: 4U M 0.4S A32.6S A32.0= A32.5= A33.3LK T 150 .1SE T 3

Transición del Estado: 4 Al Estado: 5U M 0.4U T 3R M 0.4S M 0.5

Estado: 5 U M 0.5= A32.4= A33.2LK T 20 .1SE T 4

Transición del Estado: 5 Al Estado: 1U M 0.5U T 4R M 0.5R A32.6R A32.0BE

Capítulo 13

• Realiza una clasificación de los elementos neumáticos del aula taller de neumática,dibujando sus símbolos y realizando un pequeño inventario.

• Realiza un esquema de la instalación de aire comprimido, enumerando suselementos: Acumulador, separador, red de aire (filtro, regulador de presión yengrasador).

Capítulo 14

Se trata de realizar el esquema de la instalación neumática necesaria.

• Elevador clasificador para paquetes.

Para la realización del programa tenemos:

• Cinco finales de carrera (A0, Al, B0, B1).• Dos detectores de posición (C0, Cl).• Tres cilindros: dos de simple efecto (B y C) y uno de doble efecto (A).• Una báscula encargada de la clasificación de los paquetes.• Cuatro cintas transportadoras.• Dos luces indicadoras, que nos informarán sobre qué tipo de paquete estamos

trabajando.


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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

El proceso se inicia con el transporte de uno de los paquetes a la báscula; una vezclasificado el paquete en la báscula, se encenderá una luz indicadora del tipo depaquete (luz 1 será paquete grande y luz 2 será paquete pequeño). A continuación elpaquete es transportado por la cinta 1 hasta el plano elevador. El cilindro C eleva lospaquetes. Acto seguido los paquetes son clasificados; los paquetes pequeños soncolocados en la cinta 2 por el cilindro A, y los paquetes grandes son colocados en lacinta 3 por el cilindro B. El cilindro elevador C se recupera sólo cuando los cilindros Ay B llegan a la posición final. Diremos que el problema se puede resolver de dosmaneras diferentes, en modo digital y en modo analógico; ambos modos aparecenresueltos en el esquema de contactos. En la figura 13 se ilustra el proceso aautomatizar.

Capítulo 15

• La actividad que hay que realizar va a ser similar a la realizada en el tema 11, perocon los elementos hidráulicos.

• Realiza una clasificación de los elementos hidráulicos del aula taller, dibujando sussímbolos y realizando un pequeño inventario.

• Realiza un esquema de la instalación hidráulica, enumerando sus elementos:Depósito de aceite, filtro, manómetro, válvulas de cierre y limitadoras de presión,tuberías y conducciones.

Figura 13.


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Capítulo 16

• Gobierno de seis cilindros hidráulicos: A, B , C, D, E y F.

Como actividad vamos a realizar el gobierno de seis cilindros hidráulicos de dobleefecto y sus correspondientes finales de carrera.

El proceso a seguir es el siguiente:

Contacto de inicio; retroceso del cilindro A; avance del cilindro B; avance delcilindro C; retroceso del cilindro C; retroceso del cilindro B; avance del cilindro A;avance del cilindro D; retroceso del cilindro D; avance del cilindro E; retroceso delcilindro E; avance del cilindro D; retroceso del cilindro D; avance del cilindro E;retroceso del cilindro E; avance del cilindro D; retroceso del cilindro D; retroceso delcilindro C; avance del cilindro F; retroceso del cilindro F y fin del proceso, hasta que sevuelva a dar una nueva orden de marcha.

Los cilindros utilizados son de doble efecto con electroválvulas 3/2 .

10. Material didáctico (material y equipos didácticos)

Para impartir las clases de este módulo partimos del libro de Automatismoseléctricos, Neumáticos e Hidráulicos, como base para poder realizar el proceso deaprendizaje. Además, debemos utilizar el siguiente material:

• Equipo básico del MEC para el desarrollo del módulo.• Catálogos de fabricantes relacionados con el módulo.• Transparencias que expliquen algunos capítulos del libro o los propios católogos.• Vídeos y diapositivas desarrolladas por el profesor, alumnos o adquiridas en

empresas.

11. Material pedagógico de apoyo para al impartición del módulo

Procedimientos para el arranque de motores (Transparencias):

• Corriente de arranque

Energía en el arranque: energía para mantener la velocidad + energía para acelerarlas masas.


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Límites de la relación corriente máxima/corriente nominalMotores de 0,75 a 1,5 Kw Imáx/Inom < 4,5

Motores de 1,55 a 5 Kw Imáx/Inom < 3Motores de 5 a 15 Kw Imáx/Inom < 2

Motores de más de 15 Kw Imáx/Inom < 1,5

Disminuir la velocidad significa disminuir el par de arranque:

• Procedimientos de arranque para motores asíncronos trifásicosConexión estrella-triángulo

Esquema de fuerza y mando del arranque estrella-triángulo.


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Arranque en estrella:• • 3 veces menos de tensión que en triángulo.• • 3 veces menor de corriente en estrella.• • 3 . • 3 = 3 veces menos de corriente absorbida.• Disminuye el par de arranque un 30% o 40%.

Arranque mediante autotransformador• Mediante autotransformador se reduce la tensión de arranque y la intensidad.• Con 50% de reducción de tensión se reduce la intensidad un 25%.• El par disminuye con el cuadrado de la tensión del motor.

Acción sobre el circuito del rotor• Rotor bobinado.• Se coloca una resistencia en cada fase del rotor.

Circuito de mando y fuerza de arranque medianteautotransformador


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N =

Arranque por medios electrónicos

Motores asíncronos velocidad fija:• f: Frecuencia de la red (50 Hz)• p: Pares de polos (2 o 3)

Mediante métodos electrónicos se puede variar la frecuencia que llega al motor:

60 . fp

Tipo de señales generadas por elarrancador

Esquema de bloques de un arrancador electrónico


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Inversión de giro y esquema de mando.

Inversión de giro en los motores asíncronos

• Depende del flujo principal creado por el inductor.• Basta con invertir una fase para invertir el sentido del flujo.

Arrancador comercial Siemens


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Elementos de protección y medida (transparencias):

Diagrama de bloques de los relés de protección:

• Bloque de entrada. Dispositivo por el cual se detectan las señales perturbadoras.

• Bloque de transformación, en el que las señales defectuosas se convierten enmedibles.

• Bloque de medida. Es el órgano encargado de medir los errores y poner enfuncionamiento el dispositivo de protección.

• Bloque de salida. Tiene por misión amplificar la señal de medida y atacar elórgano de accionamiento a la desconexión.

• Fuente de alimentación. En muchos de los relés de protección, su fuente dealimentación va incorporada al mismo relé y sirve para suministrarle la tensión detrabajo.

Criterios para detectar una anomalía en una instalación

Los criterios que al técnico o al usuario pueden llevarles a detectar un defectopueden ser:


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• Aumento de la corriente de consumo. Aumento brusco de la intensidad decorriente.

• Disminución de tensión.

• Aumento de tensión.

• Disminución de la impedancia aparente.

• Comparación de la intensidad de entrada y salida en un circuito.

• Inversión inadecuada del sentido de rotación de una máquina.

• Masas inadecuadas en las carcasas de las máquinas.

• Descargas atmosféricas, etc.

Características eléctricas de construcción de los relés de protección

• Relés de inducción.


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• Relés electromagnéticos.

•

• Relés electrónicos.• Relés electrodinámicos. • Relés térmicos.


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Relés de protección, según la magnitud eléctrica que vigilan

• Relé diferencial.

A DisparadorM Mecánica del dispositivo de protecciónE Electrónica para la desconexión con co-

rrientes de defecto continuas alisadasT Dispositivo de pruebaa Devanada secundarioW1 Transformador diferencial para la detección

de corrientes de defecto senoidalesW2 Transformador diferencial para la detección

de corrientes de defecto continuas alisadas


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• Relé de tensión.- Relés de máxima tensión.- Relés de mínima tensión.- Relés de máxima y mínima tensión.

• Relé de intensidad.- Relés de sobreintensidad con transformadores de intensidad.- Relés térmicos.- Relés térmicos diferenciales.- Relés electromagnéticos.

• Relé de impedancia.- Relés de máxima impedancia o de cortocircuito.- Relés de mínima impedancia o de sobrecarga.

• Relé de frecuencia.

• Relé de potencia.

Puesta a tierra de las máquinas

• Los transformadores de intensidad y tensión.• Las carcasas de todas las máquinas herramientas, transformadores, generadores,

aparatos y dispositivos eléctricos.• Los transformadores de baja tensión conectan a tierra el centro de estrella.• Los pasamuros, armazones, postes, bridas de aisladores, etc.

Protección contra contactos

• Contacto directo:- Aislar las partes en tensión- Hacer inaccesibles por alejamientos: líneas aéreas, cajas de aislamiento de

plástico, etc.

• Contacto indirecto:- El doble aislamiento.- La protección por separación de circuito.- La protección de puesta a neutro.- Poder trabajar con tensiones inferiores al límite de seguridad.


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Tomas de tierra

Las tomas de tierra estarán constituidas por los siguientes elementos:

• Electrodo. Es una masa metálica, permanentemente en buen contacto con el terreno,para facilitar el paso a éste de las corrientes de defecto que puedan presentarse o lacarga eléctrica que tenga o pueda tener.

• Línea de enlace con tierra. Está formada por los conductores que unen el electrodoo conjunto de electrodos con el punto de puesta a tierra.

• Punto de puesta a tierra. Es un punto situado fuera del suelo que sirve de uniónentre la línea de enlace con tierra y la línea principal de tierra.


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Elementos de neumática (transparencias):

TIPOS DE COMPRESORES


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ESQUEMA DE UNA INSTALACIÓN NEUMÁTICA

FOTOGRAFÍA Y ESQUEMA DE UNA UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTODEL AIRE

FOTOGRAFÍA Y SÍMBOLOS DE CILINDROS


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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS

ELECTROVÁLVULA

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