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Automatismos Elctricos,Neumticos e Hidrulicos

GUA DIDCTICA DEL PROFESOR

Florencio Jess Cembranos Nistal

Gua didctica: Automatismos Elctricos, Neumticos e Hidrulicos

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1. Presentacin de la gua

La gua del profesor del mdulo Automatismos Elctricos, Neumticos eHidrulicos ha sido elaborado teniendo en cuenta las capacidades terminales que debenconseguir los alumnos a la finalizacin del mismo. El conjunto de actividades, de tipoprocedimental, ha de lograr que el alumno sea capaz de intervenir sobre automatismosde distintas tecnologas. Por todo ello, se destaca el carcter prctico de este desarrollo.

El contenido organizador, a partir del cual deben montarse y desarrollarse lasestrategias y metodologas didcticas de este mdulo profesional, es: Analizar,configurar y montar circuitos de automatismos en las diferentes tecnologas: elctrica,neumtica e hidrulica.

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 Mdulo.

En esta gua se recoge el Real Decreto del 22 de diciembre de 1995, nmero2045/1995 publicado en el BOE el 13 de febrero de 1996 donde se establece el ttulode Tcnico en Instalacin y Mantenimiento Electromecnico de Maquinaria yConduccin de Lneas y las correspondientes enseanzas mnimas.

La gua est dividida en 10 apartados, stos son:

Introduccin al mdulo. Capacidades terminales y criterios de evaluacin. Orientaciones metodolgicas. ndice secuencial de las unidades de trabajo: organizacin de los contenidos. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno. Distribucin temporal de las unidades de trabajo. Elementos curriculares o unidades de trabajo. Actividades, cuestiones, problemas y prcticas propuestas. Material didctico (material y equipos didcticos). Material pedaggico de apoyo para la imparticin del mdulo.

Se desarrollan a continuacin cada uno de estos puntos.


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2. Introduccin al mdulo

El mdulo de Automatismos Elctricos, Neumticos e Hidrulicos parte del perfildel ciclo formativo de Tcnico en Instalacin y Mantenimiento Electromecnico deMaquinaria y Conduccin de Lneas de la familia de Mantenimiento y Servicios a laProduccin.

Este ciclo est dividido en 12 mdulos profesionales necesarios para obtener latitulacin de Tcnico en Instalacin y Mantenimiento Electromecnico de Maquinariay Conduccin de Lneas. La duracin establecida para este ciclo es de 2.000 horas,incluidas 380 horas de formacin en centros de trabajo (FCT), divididas en 2 cursosacadmicos con cinco trimestres en el centro educativo y un sexto trimestre en el centrode trabajo.

El mdulo de Automatismos Elctricos, Neumticos e Hidrulicos, de carctertransversal, tiene una duracin de 225 horas en el primer curso con una frecuencia de 7horas semanales.

3. Capacidades terminales y criterios de evaluacin

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

Capacidades terminales Criterios de evaluacin

Interpretar planos y especificacionestcnicas relativas a los circuitos deautomatismos de tecnologaelctrica (cableados y de control porprograma), neumtica,electroneumtica, hidrulica yelectrohidrulica, identificando suselementos.

Identificar la simbologa 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 unainstalacin de automatismos, que integre distintastecnologas y las especificaciones tcnicas de los elementosque lo forman: Describir el funcionamiento de cada sistema y su relacin

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

determinacin de los elementos. Relacionar los smbolos 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 especificacionestcnicas del fabricante.

Analizar automatismos elctricoscableados y de control porprograma, identificando las distintasreas de aplicacin de los mismos ydescribiendo la tipologa ycaractersticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstruccin.

Diferenciar las caractersticas propias de los automatismoscableados de los programados.

Clasificar por su funcin y tipologa los distintos elementosutilizados en la realizacin de automatismos elctricos.

Enumerar las distintas reas de aplicacin de losautomatismos elctricos, explicando la evolucin de stosdesde los sistemas cableados a los programados.

En un caso prctico de anlisis de un equipo de controlcableado y partiendo de la documentacin tcnica delmismo: Explicar la secuencia de mando del equipo de control. Interpretar los esquemas elctricos, discriminando el

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

Identificar la variacin en los parmetros caractersticosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo, explicando la relacin entre losefectos detectados y las causas que los producen.

Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y resultados obtenidos, estructurndola enlos apartados necesarios para una adecuadadocumentacin de las mismas (descripcin del procesoseguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados,clculos, medidas, etc.).

Realizar pequeos programas paraautmatas programables, dedicadosal control de automatismos sencillos,utilizando el lenguaje de codificaciny los equipos de programacinadecuados.

En un caso prctico de realizacin de un sencillo controlautomtico programado de una mquina o procesosecuencial, a partir de las especificaciones funcionales y unequipo especfico de control automtico (autmataprogramable): Elaborar con precisin y claridad el diagrama de

secuencia del control automtico, determinando conprecisin el nmero 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 neumticos yelectroneumticos, identificando lasdistintas reas de aplicacin de losmismos y describiendo la tipologa ycaractersticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstruccin.

Diferenciar las caractersticas propias de los automatismosneumticos y electroneumticos.

Clasificar por su funcin y tipologa los distintos elementosutilizados en la realizacin de automatismos neumticos yelectroneumticos.

Enumerar las distintas reas de aplicacin de losautomatismos neumticos y electroneumticos.

En un caso prctico de anlisis de un automatismoelectroneumtico y partiendo de la documentacin tcnicadel mismo: Explicar la secuencia de funcionamiento. Interpretar los esquemas neumticos y electroneumticos,

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

Identificar la variacin en los parmetros caractersticosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo y explicando la relacin entre losefectos detectados y las causas que los producen.

Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y de los resultados obtenidos,estructurndola en los apartados necesarios para unaadecuada documentacin de las mismas (descripcin delproceso seguido, medios utilizados, esquemas y planosutilizados, clculos, medidas, etc.).

Analizar los circuitos hidrulico yelectrohidrulico identificando lasdistintas reas de aplicacin de losmismos y describiendo la tipologa ycaractersticas de los equipos ymateriales utilizados en suconstruccin.

Diferenciar las caractersticas propias de los automatismoshidrulicos y electrohidrulicos.

Clasificar por su funcin y tipologa los distintos elementosutilizados en la realizacin de automatismos hidrulicos yelectrohidrulicos.

Enumerar las distintas reas de aplicacin de losautomatismos hidrulicos y electrohidrulicos.

En un caso prctico de anlisis de un automatismo,hidrulico o electrohidrulico y partiendo de ladocumentacin tcnica del mismo: Explicar la secuencia de funcionamiento. Interpretar los esquemas hidrulicos o electrohidrulicos,

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

Identificar la variacin en los parmetros caractersticosdel circuito suponiendo y/o realizando modificaciones enelementos del mismo y explicando la relacin entre losefectos detectados y las causas que los producen.

Elaborar un informe-memoria de las actividadesdesarrolladas y de los resultados obtenidos,estructurndola en los apartados necesarios para unaadecuada documentacin de las mismas (descripcin delproceso seguido, medios utilizados, esquemas y planosutilizados, clculos, medidas, etc.).


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Configurar fsicamente sencillosautomatismos cableados y/oprogramados para controlautomtico (elctrico, neumticoelectroneumtico, hidrulico yelectrohidrulico), elaborando ladocumentacin tcnica necesariapara su construccin, con losmedios adecuados y utilizando larepresentacin simblicanormalizada.

En un supuesto prctico de configuracin de un equipo decontrol automtico, en el que se integren las distintastecnologas, para una pequea mquina o procesosecuencial, y partiendo de las especificaciones funcionales ylmites de coste: Interpretar las especificaciones funcionales del

automatismo. Realizar al menos una configuracin cableada y/o

programada cercana a la relacin coste-calidadestablecida.

Seleccionar a partir de catlogos tcnico-comerciales losequipos y materiales que cumplan las especificacionestcnicas y econmicas establecidas.

Realizar los clculos necesarios para la configuracin delequipo.

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

Realizar, a partir de ladocumentacin tcnica precisa, lasoperaciones simuladas de montaje,conexionado y pruebas funcionalesde automatismos (elctrico,neumtico, electroneumtico,hidrulico y electrohidrulico),utilizando los medios precisos yaplicando los procedimientosadecuados.

En simulaciones de montaje sobre panel de automatismo,conexionado y puesta a punto de un control automtico deuna mquina y a partir de la documentacin tcnicanecesaria (esquemas, lista de materiales, etc.): Distribuir los distintos elementos en el panel realizando los

croquis necesarios para optimizar la disposicin de loselementos y simular con la posicin de los mismos susituacin en la mquina.

Efectuar el interconexionado fsico de los elementos,asegurando una buena sujecin mecnica y una correctaconexin elctrica.

Ejecutar las pruebas funcionales en vaco de acuerdo conla documentacin tcnica, 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 metodolgicas

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

As, atendiendo a lo expuesto en la LOGSE Artculo 34, punto 3, la metodologaque a continuacin se reflejar pretende promover la integracin de contenidoscientficos, tecnolgicos y organizativos, que favorezcan en el alumno la capacidadpara aprender por s mismo y para trabajar de forma autnoma y en grupo.

Dado el carcter formativo terminal del mdulo y, teniendo en cuenta que elobjetivo es la certificacin de profesionalidad as como la insercin laboral del alumno,se han establecido los principios metodolgicos desde el punto de vista prctico, sinperder como punto de mira el entorno socio-cultural, laboral y productivo.

Los principios metodolgicos son:

1. Los contenidos estarn 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 evaluacin,

unidades de competencia, unidades de trabajo y actividades en el mdulo.4. Presentar los contenidos tericos y prcticos de cada unidad didctica.5. Indicar los criterios de evaluacin a seguir en cada unidad didctica.6. Realizar una evaluacin inicial.7. Comenzar las unidades didcticas con una introduccin motivadora, poniendo de

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

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

10. Llevar a cabo visitas tcnicas y/o culturales.11. Proporcionar la solucin de supuestos prcticos como modelo de las actividades

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

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

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


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16. Utilizar el binomio teora y prctica de forma permanente durante todo el procesode Aprendizaje.

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

5. ndice secuencial de las unidades de trabajo:organizacin de los contenidos

El anlisis de las capacidades terminales, criterios de evaluacin y contenidos delcurrculo de este Mdulo, junto con el contenido organizador elegido lleva a proponeruna metodologa en el proceso de enseanza aprendizaje que se desarrolle alrededor deentrenadores que simulen situaciones reales de trabajo y que implique el manejo debibliografa y documentacin tcnica.

Una propuesta importante, para el desarrollo de las actividades que lo requieran, esel trabajo en equipo y la puesta en comn 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 Mdulo se estructura en las siguientes Unidades Didcticas de contenidos, quedan cobertura a las capacidades terminales:

UNIDAD DIDCTICA 1: Fundamentos de automatizacin.

UNIDAD DIDCTICA 2: Mando y control de sistemas elctricos.

UNIDAD DIDCTICA 3: Autmatas programables.

UNIDAD DIDCTICA 4: Sistemas neumticos.

UNIDAD DIDCTICA 5: Sistemas hidrulicos.

UNIDAD DIDCTICA 6: Aplicacin elctrica, neumtica e hidrulica.


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UNIDAD DIDCTICA 1: Pretende formar en la estructura bsica y fundamental delos conceptos sobre automatizacin. El alumno empieza a situarse y a introducirseen la terminologa, los principios bsicos 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 DIDCTICA 2: Eminentemente experimental. Se pretende que losalumnos analicen y monten adecuadamente los dispositivos: detectores, sensores,reguladores y actuadores que configuran un automatismo elctrico para el controlde un sistema. Se instruye para realizar las medidas elctricas fundamentales y seconectan las mquinas elctricas ms empleadas en circuitos de automatizacin.

UNIDAD DIDCTICA 3. Se afronta la evolucin y estructura de los autmatasprogramables y la programacin bsica de los mismos. Para fijar los conceptos deprogramacin, en primer lugar, se desarrollan a nivel de simulacin para, poste-

FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACIN

Fundamentos de automatizacinComponentes de un sistema de control

DISEO DE CIRCUITOS

C. CombinacionalesC. Secuenciales

SIS. ELCTRICOS

Mando un control

SIS. HIDRULICOS

Componentes circuitos

SIS. NEUMTICOS

Componentes circuitos

AUTMATASPROGRAMABLES

Prog. LinealProg. Estructura

CADSIMULACIN

Circ. elctricosCirc. neumticosCirc. hidrulicos


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

UNIDAD DIDCTICA 4: Se asocian componentes que funcionan con energaneumtica. Basndose en este funcionamiento se montan, diagnostican y localizanaveras en circuitos electroneumticos integrndose con elementos de tecnologaelctrica e incorporando en su control el autmata programable. Para su montaje seutilizan entrenadores y se examinan situaciones que guarden una dependencia conla realidad profesional.

UNIDAD DIDCTICA 5: Esta Unidad Didctica es similar a la 4 pero aplicado ala hidrulica.

UNIDAD DIDCTICA 6: En esta Unidad Didctica el alumno deber realizarautomatismos utilizando la tcnica de automatizacin ms apropiada o utilizandovarios tipos de automatizacin de las utilizadas. As podr tener parte elctrica,neumtica e hidrulica. El mando del automatismo deber residir en un autmataprogramable. Adems, el alumno deber realizar planos de la instalacin realizadosa mano o por mtodos informticos. El plano deber incluir la simbologa correcta ylos convencionalismos y normas de representacin.

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

Cada una de las unidades didcticas o captulos del libro est compuesta por lossiguientes apartados:

Introduccin Contenidos Objetivos. Desarrollo de los Contenidos. Problemas propuestos y actividades.

7. Distribucin temporal de las unidades de trabajo

Las Unidades Didcticas enunciadas hacen referencia a los siguientes captulos dellibro:


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

Los Captulos 7, 8 y 11 no estn directamente definidos en ninguna UnidadDidctica aunque su estudio puede ser necesario para abordar los captulos 10 y 12.

Los Anexos I, II y III estn directamente enlazados con la Unidad Didctica 3.

La distribucin del tiempo asignado a cada captulo son:

Captulo 1.- Principios de automatizacin. 5 horas

Captulo 2.- El sistema binario. lgebra de Boole 5 horas

Captulo 3.- La tabla de la verdad 10 horas

Captulo 4. Dispositivos de mando automticos 15 horas

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

Captulo 6.- Elementos de proteccin y medida 10 horas

Captulo 9.- Autmatas programables 10 horas

Captulo 10.- Programacin de esquemas cableados 15 horas

Captulo 12.- Sistemas secuenciales 25 horas

Captulo 13.- Elementos de neumtica 10 horas

Captulo 14.- Mando neumtico 30 horas

Captulo 15.- Hidrulica aplicada 10 horas

Captulo 16.- Circuitos hidrulicos 30 horas

Captulo 17.- Programacin con Simatic S7 15 horas

Actividades de los Captulos 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 ocaptulos del libro son:

Captulo 1.- Principios de automatizacin.

Procedimientos (contenidos organizadores)

Diferencias de los procesos automatizados Los principales tipos de sistemas automticos. 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 determinacin de la

funcin que realizan.

Actividades de enseanza-aprendizaje

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

Realizacin 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 automatizacin1.2.- Tcnicas de automatizacin

1.2.1.- Automatizacin mecnica1.2.2.- Automatizacin neumtica1.2.2.- Automatizacin hidrulica1.2.2.- Automatizacin elctrica1.2.2.- Automatizacin electrnica

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.- Asncronos1.5.2.- Sncronos

Criterios de evaluacin

Partiendo de un supuesto prctico describir: Los principales tipos de sistemas automticos. Las partes componentes de un sistema de control. Las caractersticas de los procesos continuo, discontinuo y discreto. Las caracte-

rsticas bsicas, utilizando diagramas de bloques, de los sistemas de control en lazoabierto y realimentados.

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

Captulo 2.- El sistema binario. lgebra de Boole


Estudiar el sistema binario y las principales puertas lgicas. Conocer el lgebra de Boole como base para la realizacin de automatismos.

Actividades de enseanza - aprendizaje

Convertir nmeros en sistema binario al sistema decimal. Escribir nmeros decimales en notacin decimal. Representar y clasificar, con la ayuda de documentacin, las principales puertas

lgicas comerciales; representando sus principales caractersticas.


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

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


Definir las principales puertas lgicas. Formular las principales leyes del lgebra de Boole. Simplificar algunas funciones utilizando los postulados del lgebra de Boole.

Captulo 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 mtodos de simplificacin de las funciones de la tabla de verdad. En

particular el mtodo de Karnaugh. Exponer otras funciones importantes de la lgica digital: Puertas NAND, NOR y

OR-EXCLUSIVA. Explicar los mtodos de realizacin de las funciones lgicas con puertas lgicas y

con contactos.


Realizar ejemplos de funciones utilizando la tabla de la verdad y realizando lasimplificacin de la funcin por los mtodos del lgebra de Boole y por Karnaugh.


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


3.1.- Tabla de la verdad de una funcin lgica.3.2.- Realizacin de funciones lgicas.

3.2.1.- Realizacin con puertas lgicas.3.2.2.- Realizacin con esquemas de contactos.3.2.3.- Otras funciones importantes.

3.3.- Definicin de sistemas combinacionales.3.4.- Sntesis de sistemas combinacionales. Tabla de Karnaugh.


A partir de un problema lgico: plantear la tabla de la verdad, realizar lasimplificacin por el mtodo de Karnaugh, implementar la funcin con puertaslgicas y con esquemas de contactos.

Identificar la simbologa utilizada, la representacin de la funcin y los componentesfsicos necesarios para la realizacin prctica del problema.

Captulo 4.- Dispositivos de mando automticos


Identificacin de los tipos de detectores (mecnicos, de posicin, clulas, etc.) ytransductores de variables fsicas (posicin, temperatura, etc.).

Montaje de pequeos circuitos de control con sensores. Identificacin de las especificaciones tcnicas, simbologa, caractersticas fsicas,

etc., de sensores y transductores con catlogos y documentacin tcnica. Medida de magnitudes elctricas (polmetro, osciloscopio). Interpretacin de esquemas bsicos de componentes de automatismos con simbologa

normalizada.


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

Anlisis de diferentes tipos de sensores y obtencin de sus principalesespecificaciones tcnicas, esquemas, constitucin interna, etc., utilizando manualestcnicos.

Identificacin de los sensores y partes del circuito acondicionador de la seal enesquemas y planos de circuitos de control y descripcin de los mecanismos defuncionamiento de los sensores discretos y dispositivos mecnicos de actuacinrelacionando sus partes componentes, simbologa, etc.

Realizacin de montajes de pequeas aplicaciones utilizando sensores ytransductores.

Anlisis de los componentes de los circuitos de automatizacin y de sus elementosauxiliares: rel temporizado, bloques de contactos etc., e identificacin de sus partesprincipales, modos de conexin y operacin.


4.1.- Sistemas cableados. Realizacin de esquemas bsicos4.2.- Encendido de una lmpara mediante rel4.3.- Realizacin de automatismos bsicos4.4.- 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 realizacin de automatismos

elctricos 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 simbologa y elementos representados en un plano de circuitos automatizados, el

componente fsico, sus terminales, conexiones, etc. El mbito de aplicacin de los transductores y los sensores discretos. Obtener las caractersticas y datos tcnicos sobre transductores y sensores utilizando

bibliografa y manuales tcnicos y valorando la correcta interpretacin de lasespecificaciones tcnicas de cada componente.


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Diseo de un pequeo circuito que integre una clula fotoelctrica (o sensor discreto)para el control valorando el funcionamiento correcto, la utilizacin de simbologanormalizada en el esquema, el acabado del cableado, etc.

Captulo 5.- Procedimientos para el arranque de motores.


Identificacin de los componentes utilizados en las instalaciones de automatizacinelctrica y de su simbologa.

Eleccin de las protecciones en mquinas elctricas y del tipo de arranque demotores de acuerdo a las variables indicadas por la placa de caractersticas.

Regulacin de velocidad y frenado en las mquinas elctricas. Dibujo, a mano alzada, de circuitos de control de mquinas elctricas. Conexin de circuitos de automatismos para el control de mquinas con dispositivos

elctricos.


Elaboracin de cuadros resumen con los diferentes tipos de arranque, sus caracte-rsticas y aplicaciones preferentes.

Realizacin del conexionado en paneles de los diferentes circuitos de arrancadoresidentificando sus caractersticas, similitudes y diferencias.

Realizacin del conexionado de circuitos controladores de la velocidad y el frenado de unmotor analizando el diagrama de bloques del variador de frecuencia. Elaboracin de dibujosde circuitos de automatizacin elctrica utilizando simbologa normalizada.

Sustitucin del cableado del circuito de control por autmatas programables en loscircuitos realizados de arranque, frenado, etc., de mquinas elctricas.


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

5.2.- Procedimientos de arranque para motores asncronos trifsicos5.2.1.- Conexin estrella-tringulo5.2.2.- Arranque mediante autotransformador5.2.3.- Accin sobre el circuito del rotor5.2.4.- Arranque por mtodos electrnicos


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5.3.- Puesta en marcha de motores sncronos5.3.1.- Arranque como motor asncrono5.3.2.- Motor asncrono sincronizado5.3.3.- Arranque mediante motor de arrastre

5.4.- Inversin de sentido de giro de los motores asncronos


A partir de una simulacin en el panel realizar: La simbologa, partes componentes, vistas, cortes, detalles, caractersticas y utili-

dades de los diversos dispositivos instalados en los automatismos elctricos. Las variables que aparecen en la placa de caractersticas de los diversos tipos de motores. La utilizacin de los datos de la placa de caractersticas para determinar el tipo de

arranque, frenado y operaciones que se realicen sobre la mquina. En una aplicacin prctica de conexin de circuitos de automatismos, valorar: La correcta eleccin de los componentes utilizados de acuerdo a las especificaciones

tcnicas y su clasificacin segn la funcin que realizan y tipologa. Su correcta conexin secuenciada de mando del equipo de control. El funcionamiento de acuerdo a las especificaciones requeridas. La identificacin de las variables de los parmetros caractersticos explicando y

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

circuito.

Captulo 6.- Elementos de proteccin y medida.


Analizar los diferentes tipos de rels de proteccin. Diferenciar entre rels de intensidad y tensin. Conocer las caractersticas constructivas y el funcionamiento de los rels. Exponer las normas de proteccin del Reglamento electrotcnico de baja tensin.


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Anlisis de las partes que forman un rel de proteccin: entrada, convertidor, medida,salida, accionador.

Distinguir los distintos tipos de rels (electromagnticos, induccin, trmicos, etc.) ysu aplicacin.

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

Realizar un cuadro resumen con los contenidos del Reglamento electrotcnico debaja tensin sobre rels de proteccin y puesta a tierra.


6.1.- Diagrama de bloques de los rels de proteccin.6.1.1.- Caractersticas de los rels.6.1.2.- Criterios para detectar una anomala en una instalacin.

6.3.- Caractersticas elctricas de construccin de los rels de proteccin.6.3.1.- Rels de induccin.6.3.2.- Rels electromagnticos.6.3.3.- Rels electrnicos.6.3.4.- Rels electrodinmicos.6.3.5.- Rels trmicos.

6.4.- Rels de proteccin, segn la magnitud elctrica que vigilan.6.4.1.- Rel diferencial.6.4.2.- Rel diferencial para mquinas rotativas y estticas.6.4.3.- Interruptores diferenciales.

6.5.- Rel de tensin.6.5.1.- Rels de mxima tensin.6.5.2.- Rels de mnima tensin.6.5.3.- Rels de mxima y mnima tensin.

6.6.- Rels de intensidad.6.6.1.- Rels de sobreintensidad con transformadores de intensidad.6.6.2.- Rels trmicos.6.6.3.- Rels trmicos diferenciales.6.6.4.- Rels de mxima intensidad electromagntica.6.6.5.- Rels de impedancia.6.6.6.- Rels de frecuencia.6.6.7.- Rels de potencia.

6.7.- Puesta a tierra de las mquinas.6.7.1.- Proteccin contra contactos.


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6.8.- Normas del Reglamento electrotcnico de baja tensin para la puesta a tierra.6.8.1.- Tomas de tierra.6.8.2.- Lneas principales de tierra.6.8.3.- Conductores de proteccin.6.8.4.- Proteccin de las instalaciones.


Identificar cada tipo de rel por su utilizacin y conexionado, as como su aplicacinms importante.

Realizar la conexin correcta de cada tipo de rel de proteccin. Valorar la importancia de la normativa en relacin a los rels de proteccin y puestas

a tierra.

Captulo 9.- Autmatas programables


Seguimiento de las diferentes etapas del proceso de ejecucin de un programa en undispositivo de control de lgica programada.

Identificacin de las equivalencias entre esquemas de contactos, esquemas de puertaslgicas y programacin en lista de instrucciones (nemnicos).


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

Elaboracin de programas de circuitos combinacionales en nemnicos, esquemas decontactos y diagramas de puertas lgicas utilizando consola de programacin y PC ycomprobando el correcto funcionamiento de los mismos con el simulador deentradas.

Realizacin de tablas con los cdigos de errores y avisos de averas de los PLC's deque se disponga y posibles causas de los mismos.


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9.1.- Definicin de autmata programable.9.1.1. - Para qu se utiliza?9.1.2.- Aspecto de un autmata.9.1.3.- La base: el sistema digital.

9.2.- Sistemas programados. Diferencias bsicas.9.2.1.- Representacin de entradas y salidas.9.2.2.- Programacin de contactos de apertura y cierre.9.2.3.- Instrucciones bsicas Step 5.9.2.4.- Realizacin de programas a partir de funciones de Boole.


En un supuesto prctico de automatizacin mediante PLC describir: Los criterios para la eleccin de lgica cableada o programada en la realizacin de un

automatismo y sus caractersticas propias. Las partes componentes de un dispositivo lgico programable y elementos

perifricos. Diagramas de flujo que indiquen las etapas que sigue una instruccin desde que se

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

Captulo 10.- Programacin de esquemas cableados


Programacin de circuitos combinacionales en lista de instrucciones (AWL), enesquema de contactos (KOP) y en diagrama de puertas lgicas (FUP) con ayuda deconsola de programacin y del PC.

Interpretacin de los mensajes de error, diagnosis de errores y averas eidentificacin del estado de las variables mediante visualizacin de datos en lapantalla de los dispositivos.


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Obtencin de listados de programas en nemnico, en esquemas de contactos y endiagrama de puertas lgicas utilizando impresoras o soportes magnticos (discos,memorias eprom).

Realizacin de ejercicios de equivalencia entre programas de un mismo autmatapara la obtencin de listados nemnicos a partir de esquema de contactos o depuertas equivalentes y viceversa.

Realizacin de ejercicios de equivalencia entre programaciones de diversosautmatas.


10.1. Introduccin.10.2. Realizacin de automatismos bsicos.10.3. Programacin de temporizadores.


En supuestos prcticos sobre automatismos combinacionales: Realizar programaciones de los esquemas en listado nemnico, esquema de contactos

y diagrama de puertas lgicas utilizando distintos tipos de PLC's y programando conconsola y PC y valorando la correcta estructuracin, la sencillez y claridad de diseoy el correcto funcionamiento.

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

Captulo 11.- Sntesis de sistemas secuenciales con autmatas.


Programacin de circuitos secuenciales realimentados e implementacin conbiestables.

Programacin de circuitos utilizando dispositivos de control secuencial(temporizadores, contadores, registros, instrucciones de programacin aritmtica,comparadores, saltos, etc.).


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Visualizacin en pantalla del estado de los dispositivos programados y de losmensajes de error y averas.

Obtencin de los listados y esquemas programados mediante impresora y/o soportesmagnticos (disquetes, memorias eprom etc.).


Elaboracin, con ayuda de la consola y de PC, de programas de circuitossecuenciales y grafcet y comprobacin del funcionamiento de los mismos con elsimulador de entradas.

Realizacin de la conexin de entradas-salidas reales para el control por medio delPLC de circuitos de automatizacin.

Realizacin de maquetas de circuitos simulados colocando los dispositivos sensoresy actuadores y realizando su conexin.


11.1.- Modelos de sntesis con autmatas programables.11.1.1.- Modelo de autmata de Moore.11.1.2.- Modelo de autmata de Mealy.

11.2.- Mtodo de programacin GRAFCET.11.2.1.- Principios bsicos.11.2.2.- Etapas.11.2.3.- Condiciones de transicin.11.2.4.- Reglas de evolucin del GRAFCET.

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

11.4.1.- Eleccin condicional entre varias secuencias.11.4.2.- Secuencias simultneas.11.4.3.- Salto condicional a otra etapa.

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

11.6.1.- Condiciones iniciales.11.6.2.- GRAFCET.11.6.3.- Asignacin de variables al autmata.11.6.4.- Listado del programa del autmata.11.6.5.- Movimiento de vaivn de un mvil.

11.7.- Mtodo visual de programacin.11.8.- Programacin de contadores.


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Realizar el diseo completo de programacin de circuitos secuenciales a partir de latabla de estados, valorando:

La correcta simplificacin y la implementacin con biestables. La programacin mediante consola y PC. La obtencin del listado mediante impresora y en soporte magntico. En una serie de planos o circuitos programados: analizar la funcin de los bloques

temporizador, contador, registros y funciones aritmticas identificando sus variables,simbologa y la relacin entre los dispositivos fsicos reales y los programados.

En un supuesto prctico sobre automatizacin de una mquina, valorar: La correcta obtencin del esquema. La correcta explicacin de la secuencia de mando del equipo de control. La identificacin de variaciones en los parmetros caractersticos del circuito

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

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

Captulo 12.- Elementos de neumtica.


Identificacin de las etapas y componentes que forman un circuito neumtico. Conexin entre las distintas etapas que forman un circuito neumtico. Interpretacin de planos y especificaciones tcnicas sobre componentes y circuitos

neumticos. Seleccin de los componentes de circuitos neumticos de acuerdo a las especifica-

ciones tcnicas utilizando catlogos tcnicos y comerciales


Comprobacin del funcionamiento y caractersticas especficas de cada componenteneumtico y electroneumtico a travs de elementos montados que forman circuitoselementales.


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Comparacin de las caractersticas principales obtenidas en el funcionamiento deldispositivo con las especificaciones tcnicas de catlogos de fabricantes de com-ponentes neumticos.

Realizacin del croquis detallando las secciones y cortes de los componentes queconfiguran los circuitos neumticos.

Realizacin del dibujo de diagramas de bloques y esquemas de circuitos neumticos(tratamiento del aire, mando y potencia en el montaje de circuitos).

Realizacin del montaje de circuitos bsicos de la actividad anterior experimentandovariaciones de funcionamiento.


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

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

12.3.- Distribucin del aire comprimido.12.3.1.- Acumulador.12.3.2.- Separador.12.3.3.- Red de aire.12.3.4.- Preparacin del aire.

12.4.- Componentes neumticos.12.5.- Cilindros neumticos.

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 oleoneumtica.

12.6.- Vlvulas.12.6.1.- Vlvulas distribuidoras.12.6.2.- Representacin de las vlvulas distribuidoras.

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


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12.7.9.- Vlvulas de escape rpido.12.7.10.- Vlvulas de simultaneidad.12.7.11.- Reguladores de caudal.12.7.12.- Temporizadores.12.7.13.- Accesorios.


En un supuesto prctico neumtico: Identificar los componentes que configuran los circuitos neumticos y electroneu-

mticos sobre planos y esquemas simblicos describiendo sus partes componentes,funcionamiento, funcin del componente en el conjunto, etc.

En los croquis de componentes de un circuito neumtico valorar el detalle de lasvistas y secciones necesarias para su identificacin.

Justificar que las caractersticas especificadas en los catlogos de los componentesneumticos que forman un circuito montado concuerdan con las obtenidas en elanlisis funcional del circuito: velocidad del cilindro, caudal de paso, presinaplicada, secuencia establecida.

Relacionar los smbolos de carcter neumtico que aparecen en los planos desistemas automticos con los componentes reales describiendo la funcin que realizael conjunto.

Captulo 13.- Mando neumtico.


Configuracin de circuitos electroneumticos con cilindros de simple y doble efecto. Seleccin de los componentes de los circuitos electro neumticos en catlogos tcnico

comerciales. Conexin de los elementos de circuitos electroneumticos a partir de esquemas. Comprobacin de los parmetros y especificaciones en un circuito electroneumtico. Actuacin sobre los componentes de un circuito electroneumtico que alteran los

parmetros de funcionamiento estableciendo la relacin causa-efecto. Interpretacin de planos en circuitos electroneumticos y de las especificaciones

tcnicas en los catlogos.


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Elaboracin de esquemas (segn normas DIN e ISO) que respondan a condiciones defuncionamiento de circuitos y comprobacin del funcionamiento de circuitosutilizando el software adecuado para la simulacin.

Comprobacin del funcionamiento de los elementos que intervienen en el funciona-miento de un circuito electroneumtico.

Realizacin del montaje y conexionado de los elementos que conforman circuitoselectro-neumticos sobre panel: de ensayo y comprobacin del funcionamientocontrastando los resultados obtenidos con las caractersticas; enunciadas y con lasespecificaciones sobre componentes de los catlogos tcnicos y elaborandodiagramas espacio-fase y espacio-tiempo en los circuitos electro-neumticos.

La resolucin, conexin y verificacin 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 regulacin de velocidad).

Mando de cilindros de doble efecto (circuito con mando manual, circuito condetectores limitadores de su recorrido, circuito con vlvulas de seguridad y selectorasde circuito, circuito con regulacin de velocidad, circuito dependiente de los cambiosde presin y circuito temporizado).

Circuitos con condiciones particulares (con paro de emergencia, con opcin desistema semiautomtico y automtico).


13.1. Tipos de mandos neumticos.13.2. Instalaciones neumticas.

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 automtico.13.2.12. Mando automtico de un cilindro de doble efecto.13.2.13. Seales intermedias durante el avance del cilindro.


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

13.3. Electroneumtica.13.3.1 Electrovlvulas.13.3.2. Mando electroneumtico.

13.4. Ejemplos realizados con autmatas.


En un supuesto prctico describir: Las diferencias, caractersticas propias y aplicaciones de los automatismos neum-

ticos y electroneumticos. reas de aplicacin de automatismos electro-neumticos. El proceso para la obtencin del circuito: secuencia, diagramas, clculos de los

parmetros de velocidad, presin, fuerza que transmite, etc. En un caso prctico de montaje de circuitos electro-neumticos: Seleccionar en catlogos tcnico-comerciales de elementos que cumplan condiciones

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

realizndolo en el formato adecuado. Representar el esquema del circuito. Comprobar el funcionamiento del circuito a nivel de simulacin y de montaje sobre

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

Captulo 14.- Hidrulica aplicada


Identificacin de las etapas principales y de los componentes que configuran loscircuitos hidrulicos.

Clculo para la valoracin de los parmetros fundamentales que intervienen en uncircuito hidrulico.

Eleccin de componentes para circuitos hidrulicos y especificacin de suscaractersticas y designacin utilizando catlogos de fabricantes de componenteshidrulicos.

Montaje de circuitos hidrulicos.


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Identificacin de la simbologa normalizada de los componentes de circuitoshidrulicos.


Realizacin de la conexin de circuitos hidrulicos siguiendo los esquemaspropuestos y comprobando el caudal que enva la bomba hidrulica al circuito y lapresin absorbida.

Actuacin sobre las vlvulas que influyen en el funcionamiento del circuitocomprobando las variaciones en los parmetros principales: cada de presin, caudal,presin y potencias.

Realizacin del clculo de factores principales que intervienen en los circuitoshidrulicos utilizando los diagramas y tablas que aparecen en los catlogos de fa-bricantes de componentes presiones, prdidas de presin, velocidad del flujo,velocidad del actuador, presin a la salida de la bomba hidrulica, potenciaabsorbida, etc.

Comparacin de los parmetros principales especificados en el enunciado, en losclculos realizados y en los datos obtenidos de catlogo.


14.1.- Principios fsicos fundamentales.14.2.- Magnitudes fsicas.

14.2.1.- Unidad de presin.14.2.2.- Transmisin de fuerza.14.2.3.- Ley de circulacin.14.2.4.- Energa hidrulica.14.2.5.- Rozamiento y circulacin.

14.3.- Fluidos hidrulicos y sus principales caractersticas.14.3.1.- Viscosidad.14.3.2.- ndice de viscosidad.

14.4.- Bombas hidrulicas. 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.- Caractersticas de las bombas y su rendimiento.

14.5.- Instalaciones hidrulicas.


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14.5.1.- Estructuracin en bloques de una instalacin hidrulica.14.5.2.- Depsito de aceite.14.5.3.- Filtro.14.5.4.- Manmetro.14.5.5.- Vlvulas de cierre y limitadoras de presin.14.5.6.- Tuberas y conducciones.

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

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


Identificar en un sistema hidrulico: Las diferencias, caractersticas propias y aplicaciones de circuitos hidrulicos y

electroneumticos. Las etapas principales que lo configuran y campos de aplicacin. Funcionamiento e intervencin en un circuito hidrulico. Los componentes que lo forman. En un caso prctico de circuito hidrulico montado sobre panel: Explicar su funcionamiento. Calcular la presin de funcionamiento mediante el empleo de catlogos de

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

utilizando para ello el anlisis del funcionamiento de un circuito bsico. Hacer un croquis de las vlvulas que intervienen en el circuito montado empleando

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

hidrulico.


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Captulo 15.- Circuitos hidrulicos.


Interpretacin de planos en circuitos hidrulicos y de las especificaciones tcnicas enlos catlogos.

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

Comprobacin de los parmetros resultantes en el circuito con sus especificaciones ycon los catlogos de fabricantes de componentes.

Actuacin sobre los componentes de un circuito hidrulico que altera los parmetrosde funcionamiento estableciendo la relacin causa-efecto.


Simulacin de circuitos hidrulicos mediante software, partiendo de enunciadossimples, en los que intervenga un cilindro.

Realizacin del clculo y comprobacin de los parmetros especificados en elenunciado de los circuitos propuestos.

Realizacin del montaje y comprobacin del funcionamiento de circuitos hidrulicossobre panel de ensayo.

Obtencin y contraste entre los valores de los parmetros calculados y especificadosen los enunciados de los circuitos mediante el anlisis funcional.

Aplicacin de las normas de seguridad en el montaje y funcionamiento de circuitoshidrulicos.


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 vlvula 4/315.4.- Regulacin de velocidad de avance de un cilindro 15.5.- Regulacin del caudal de entrada15.6.- Regulacin del caudal de salida15.7.- Regulacin de presin15.8.- Circuito de avance rpido15.9.- Electrohidrulica15.10.- Aplicacin del autmata programable a la electrohidrulica


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En enunciados sobre automatizacin con tecnologa hidrulica: Obtener el esquema correcto de montaje. Simular el circuito partiendo del esquema simblico. Montar el circuito a partir del esquema. Comprobar, analizando el funcionamiento del circuito: sobre panel, los parmetros

calculados y consultados en catlogos: caudal, presin, fuerza que debe transmitir,prdidas de presin y caudal, rendimiento y potencias.

Realizar mediciones de los parmetros calculados utilizando tcnicas adecuadas yeligiendo correctamente los aparatos de medida as como sus rangos y escalas demedicin.

Elaborar una tabla con los resultados experimentales y aquellos que provienen delclculo y aplicacin de catlogos de firmas comerciales interpretando las diferenciasexistentes.

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

9. Actividades, cuestiones, problemas y prcticas propuestas

Estas actividades, cuestiones, problemas y prcticas propuestas son un modelo delas que se pueden plantear o proponer durante el desarrollo de cada captulo, no slo alfinal del mismo. De todas formas es el profesor quien decidir en cada momento, enfuncin del tipo de alumnado, el modelo de las actividades que ms convengan.

Captulo 1

Realizar un estudio de los automatismos ms comunes que nos rodean. Puede servirla lista del problema anterior: Clasificar los procesos segn el problema anterior Diferenciarlos segn el tipo de automatizacin: elctrica, neumtica, etc. Realizar diagramas de bloque de los automatismos explicando qu tipo de

automatizacin lleva cada uno.

Soluciones: Ascensor: Continuo, asncrono, automatizacin elctrica-electrnica. Semforos: Continuo, sncrono, automatizacin electrnica.


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Puerta automtica: Continuo, sncrono, automatizacin electrohidrulica o electro-neumtica.

En muchos casos la solucin del tipo de automatismo depende de la aplicacinconcreta en que estemos pensando. Por ejemplo, si pensamos en una puerta automticade un comercio ser, en la mayora de los casos, electroneumtica; sin embargo, unapuerta automtica de una cochera podra ser totalmente elctrica o electrohidrulica.

Captulo 2

Buscar informacin sobre las puertas lgicas comerciales y realizar una tabla conlas ms importantes: referencias y estructura interna, segn 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 catlogos de distintos fabricantes ode distintas tecnologas: TTL y CMOS.

Captulo 3

En una planta qumica existen cuatro tanques que contienen lquidos que estnsiendo calentados. Se usan sensores de nivel de lquido para detectar cundo en lostanques A y B el nivel sube por encima de un nivel mximo prefijado, sensores detemperatura en los tanques C y D que detectan cundo la temperatura en esostanques cae por debajo de un lmite. Supngase que las salidas de los sensores denivel lquido A y B estn 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 mximo. Las salidas de los sensores C y D son bajas cuando la temperaturaes satisfactoria y altas en caso contrario.

Disear un circuito lgico que detecte cundo 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 lgebra de Boole utilizando el mnimo nmero de puertasdistintas.

Relacin de puertas lgicas y circuitos integrados utilizados. Esquema terico y prctico.

Solucin: Es importante hacer notar que se trata slo de un ejemplo, no de un casoposible.

Captulo 4

El circuito de la figura representa el problema propuesto en el captulo en que sepide el esquema de un automatismo de encendido secuencial de tres lmparas deforma que al encenderse la siguiente se apague la anterior y que, adems, elfuncionamiento sea cclico.

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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Captulo 5

Utilizando el Reglamento electrotcnico de baja tensin o el reglamento dealguna compaa suministradora de energa, recoplense por escrito en una memoriaaquellos artculos que limitan los valores de la corriente absorbida en el arranque delos motores y las prescripciones referentes a los procedimientos de arranque engeneral.

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

Captulo 6

Realcese un cuadro resumen, sobre los tipos de rels de proteccin en el queaparezcan: el resumen de funcionamiento, tres aplicaciones prcticas de cada uno ysus caractersticas tcnicas.

Utilizando el Reglamento electrotcnico para baja tensin, recoplense todosaquellos artculos que tratan sobre protecciones.

Captulo 7

Implementar con circuitos combinacionales y puertas lgicas el siguiente ejemplo:Una planta embotelladora de vino completamente automatizada dispone, para controlarel nmero 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 elnmero de botellas que forman el pedido. Asimismo, se dispone de un display en elque aparece dicho nmero.


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

Disear el sistema que detecte que el nmero de botellas que han salido es igual alnmero programado por el operario; asimismo, se disear el sistema de visualizacincon displays de ctodo comn.

Captulo 9

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


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Rels o contactores: debes comprobar qu contactos estn normalmente abiertos(en reposo) y cules estn normalmente cerrados.

Siguiendo las pautas de simplificacin de funciones por Karnaugh y laprogramacin STEP 5 vamos a realizar un ejercicio para la realizacin de undisplay de 7 segmentos, como los dgitos de las calculadoras y relojes.

Queremos que aparezcan los nmeros 0 a 9 en el display en funcin del cdigobinario de las entradas del autmata, segn la tabla siguiente:

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


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N. 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 obtn el programa STEP 5.

Captulo 10

En el aula-taller, vamos a realizar un automatismo de una inversin de giro de unmotor de induccin trifsico. Para conseguir la inversin 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 autmata programable, que seprogramar con un programa de rels incompatibles. Es preferible utilizar el pro-grama de los rels incompatibles pasando por paro, con la finalidad de poder pararun tiempo y, a continuacin, 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 conexin del motor a la red trifsica. Enel centro de la figura aparece el cableado de las entradas del autmata, que ser de 24Vcc. El rectngulo representa la entrada del autmata correspondiente. La figura de laderecha ser la conexin de las salidas del autmata. En este caso se ha utilizado elmodelo de SIMATIC AG-90, para otros modelos se deben consultar los manuales deconexin del autmata.

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 as hasta que se acte sobre el pulsador de parada.

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

En el captulo 17 aparece esta misma actividad pero para el modelo de autmata S7.El programa en formato AWL, en este caso, sera:

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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Captulo 11

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

Captulo 12

Una escalera mecnica se coloca en el estado de disponibilidad para el servicio atravs del pulsador de puesta en servicio. El arranque en sta slo debe iniciarse en elcaso de que sea interrumpida la clula fotoelctrica, lo que supone que una persona haentrado en la escalera. Despus de cada interrupcin de la clula fotoelctrica, debepermanecer conectada la escalera mecnica durante 40 segundos.

La desconexin de sta puede suceder como consecuencia de: Que est accionado el pulsador "desconexin". Por aviso del termostato de sobrecarga. Por accionamiento del pulsador de emergencia. El estado de disponibilidad para la marcha se visualiza a travs de una lmpara

"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, acontinuacin, el programa para STEP5 en formato AWL.

Figura 8.


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Estado: 1UN A32.0 Servicio disponibleUN A32.1 Rel clula fotoelctricaUN A32.2 Motor escaleraUN A32.3 Seal de alarma= M 0.1

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

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

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

Transicin 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

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

Transicin 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

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

Transicin 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

Transicin 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 Seal de alarma

Transicin 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 pequeo proyecto deautomatizacin de un cruce de semforos. Se automatizar un cruce de semforoscomo el de la figura 10 (se pueden plantear otros cruces distintos).

La secuencia de funcionamiento puede ser la siguiente:

La calle principal comenzar en verde (semforos 1 y 2), el semforo 2 pasar ambar y a continuacin a rojo, inmediatamente pasar el semforo 3 a verde. Elsemforo 1 pasar un tiempo despus a naranja y a rojo y el semforo 4 a verde. Acontinuacin de un tiempo, pasar 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 autmata ideal para realizar esta actividad es el modelo AG-95.

Identificacin de salidas:

SEMFORO 1 SEMFORO 3 SEMFORO 2 SEMFORO 4Rojo A 32.0 Rojo A 32.3 Rojo A 32.6 Rojo A 33.1mbar A 32.1 mbar A 32.4 mbar A 32.7 mbar 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

Transicin 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

Transicin 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

Transicin 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 semforos.


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

Transicin 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

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

Captulo 13

Realiza una clasificacin de los elementos neumticos del aula taller de neumtica,dibujando sus smbolos y realizando un pequeo inventario.

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

Captulo 14

Se trata de realizar el esquema de la instalacin neumtica necesaria.

Elevador clasificador para paquetes.

Para la realizacin del programa tenemos:

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

trabajando.


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DESCRIPCIN DEL PROCESO

El proceso se inicia con el transporte de uno de los paquetes a la bscula; una vezclasificado el paquete en la bscula, se encender una luz indicadora del tipo depaquete (luz 1 ser paquete grande y luz 2 ser paquete pequeo). A continuacin elpaquete es transportado por la cinta 1 hasta el plano elevador. El cilindro C eleva lospaquetes. Acto seguido los paquetes son clasificados; los paquetes pequeos 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 slo cuando los cilindros Ay B llegan a la posicin final. Diremos que el problema se puede resolver de dosmaneras diferentes, en modo digital y en modo analgico; ambos modos aparecenresueltos en el esquema de contactos. En la figura 13 se ilustra el proceso aautomatizar.

Captulo 15

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

Realiza una clasificacin de los elementos hidrulicos del aula taller, dibujando sussmbolos y realizando un pequeo inventario.

Realiza un esquema de la instalacin hidrulica, enumerando sus elementos:Depsito de aceite, filtro, manmetro, vlvulas de cierre y limitadoras de presin,tuberas y conducciones.

Figura 13.


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Captulo 16

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

Como actividad vamos a realizar el gobierno de seis cilindros hidrulicos 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 electrovlvulas 3/2 .

10. Material didctico (material y equipos didcticos)

Para impartir las clases de este mdulo partimos del libro de Automatismoselctricos, Neumticos e Hidrulicos, como base para poder realizar el proceso deaprendizaje. Adems, debemos utilizar el siguiente material:

Equipo bsico del MEC para el desarrollo del mdulo. Catlogos de fabricantes relacionados con el mdulo. Transparencias que expliquen algunos captulos del libro o los propios catlogos. Vdeos y diapositivas desarrolladas por el profesor, alumnos o adquiridas en

empresas.

11. Material pedaggico de apoyo para al imparticin del mdulo

Procedimientos para el arranque de motores (Transparencias):

Corriente de arranque

Energa en el arranque: energa para mantener la velocidad + energa para acelerarlas masas.


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Lmites de la relacin corriente mxima/corriente nominalMotores de 0,75 a 1,5 Kw Imx/Inom < 4,5

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

Motores de ms de 15 Kw Imx/Inom < 1,5

Disminuir la velocidad significa disminuir el par de arranque:

Procedimientos de arranque para motores asncronos trifsicosConexin estrella-tringulo

Esquema de fuerza y mando del arranque estrella-tringulo.


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Arranque en estrella: 3 veces menos de tensin que en tringulo. 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 tensin de arranque y la intensidad. Con 50% de reduccin de tensin se reduce la intensidad un 25%. El par disminuye con el cuadrado de la tensin del motor.

Accin 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 electrnicos

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

Mediante mtodos electrnicos se puede variar la frecuencia que llega al motor:

60 . fp

Tipo de seales generadas por elarrancador

Esquema de bloques de un arrancador electrnico


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Inversin de giro y esquema de mando.

Inversin de giro en los motores asncronos

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 proteccin y medida (transparencias):

Diagrama de bloques de los rels de proteccin:

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

Bloque de transformacin, en el que las seales defectuosas se convierten enmedibles.

Bloque de medida. Es el rgano encargado de medir los errores y poner enfuncionamiento el dispositivo de proteccin.

Bloque de salida. Tiene por misin amplificar la seal de medida y atacar elrgano de accionamiento a la desconexin.

Fuente de alimentacin. En muchos de los rels de proteccin, su fuente dealimentacin va incorporada al mismo rel y sirve para suministrarle la tensin detrabajo.

Criterios para detectar una anomala en una instalacin

Los criterios que al tcnico 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.

Disminucin de tensin.

Aumento de tensin.

Disminucin de la impedancia aparente.

Comparacin de la intensidad de entrada y salida en un circuito.

Inversin inadecuada del sentido de rotacin de una mquina.

Masas inadecuadas en las carcasas de las mquinas.

Descargas atmosfricas, etc.

Caractersticas elctricas de construccin de los rels de proteccin

Rels de induccin.


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Rels electromagnticos.

Rels electrnicos. Rels electrodinmicos. Rels trmicos.


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Rels de proteccin, segn la magnitud elctrica que vigilan

Rel diferencial.

A DisparadorM Mecnica del dispositivo de proteccinE Electrnica para la desconexin con co-

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

de corrientes de defecto senoidalesW2 Transformador diferencial para la deteccin

de corrientes de defecto continuas alisadas


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Rel de tensin.- Rels de mxima tensin.- Rels de mnima tensin.- Rels de mxima y mnima tensin.

Rel de intensidad.- Rels de sobreintensidad con transformadores de intensidad.- Rels trmicos.- Rels trmicos diferenciales.- Rels electromagnticos.

Rel de impedancia.- Rels de mxima impedancia o de cortocircuito.- Rels de mnima impedancia o de sobrecarga.

Rel de frecuencia.

Rel de potencia.

Puesta a tierra de las mquinas

Los transformadores de intensidad y tensin. Las carcasas de todas las mquinas herramientas, transformadores, generadores,

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

Proteccin contra contactos

Contacto directo:- Aislar las partes en tensin- Hacer inaccesibles por alejamientos: lneas areas, cajas de aislamiento de

plstico, etc.

Contacto indirecto:- El doble aislamiento.- La proteccin por separacin de circuito.- La proteccin de puesta a neutro.- Poder trabajar con tensiones inferiores al lmite de seguridad.


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Tomas de tierra

Las tomas de tierra estarn constituidas por los siguientes elementos:

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

Lnea de enlace con tierra. Est 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 uninentre la lnea de enlace con tierra y la lnea principal de tierra.


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Elementos de neumtica (transparencias):

TIPOS DE COMPRESORES


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ESQUEMA DE UNA INSTALACIN NEUMTICA

FOTOGRAFA Y ESQUEMA DE UNA UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTODEL AIRE

FOTOGRAFA Y SMBOLOS DE CILINDROS


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VLVULAS DISTRIBUIDORAS

ELECTROVLVULA

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