Problemas de automatizacion relacionados con Electroneumatica
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7/23/2019 Problemas de automatizacion relacionados con Electroneumatica
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Automatizacin. Daz Ordez, Pejendino Jojoa.
Resumen En este informe se busca disear, simular ydar solucin a los roblemas de automatizacin relacionadoscon la electroneum!tica, se mostrara y e"licara los diseosrealizados ara los untos rouestos. Esto se realizara conayuda del material obtenido en clase y con ayuda de unsoft#are $%esto %luid &im', esta es una (erramienta muy )til*ue facilita las simulaciones, en el cual se obser+ara eles*uema neum!tico y el elctrico.
ndice de Trminos electro neum!tica, automatizacin,control, sensores, +!l+ulas, cilindros.
I.INTRODUCCIN
n la electroneum!tica los actuadores si-uen siendoneum!ticos, los mismos *ue en la neum!tica b!sica, ero
las +!l+ulas de -obierno mandadas neum!ticamente sonsustituidas or electro+!l+ulas acti+adas con electroimanesen lu-ar de ilotadas con aire comrimido.
E
as electro+!l+ulas son con+ertidores electroneum!ticos *uetransforman una seal elctrica en una actuacin neum!tica.Por otra arte los sensores, fines de carrera y catadores deinformacin son elementos elctricos, con lo *ue lare-ulacin y la automatizacin son, or tanto, elctricas oelectrnicas.
as +entajas de la electroneum!tica sobre la neum!tica urason ob+ias y se concretan en la caacidad *ue tienen laelectricidad y la electrnica ara emitir, combinar, transortary secuenciar seales, *ue las (acen e"traordinariamenteidneas ara cumlir tales fines. &e suele decir *ue laneum!tica es la fuerza y la electricidad los ner+ios delsistema.
/eniendo en cuenta lo anterior se uede definir laelectroneum!tica como la tecnolo-a *ue trata sobre la
roduccin y transmisin de mo+imientos y esfuerzosmediante el aire comrimido y su control or medioselctricos y electrnicos.
0
II. ACTIVIDADES
a) Actividad 1:
En la taladradora cuyo es*uema aarece en Figura 1, lasiezas se insertan manualmente. El cilindro de sujecin A,a+anza cuando se resiona el ulsador de arran*ue. 1na +ezsujeta la ieza, se le (ace un taladrado or medio de la unidadde a+ance 2 y la broca debe retroceder de nue+o. Al mismotiemo la +iruta debe ser solada or un c(orro de aire 3. A
continuacin el cilindro de sujecin libera la ieza.
Figura 1. Es*uema /aladradora acti+idad 4.
b) Actividad 2&e retende automatizar una ma*uina taladradora ararealizar 5 a-ujeros en iezas rectan-ulares *ue se insertanmanualmente $Figura 2.'. a unidad de a+ance 3 se mue+e+erticalmente $eje 6' mediante un cilindro neum!tico dedoble efecto. os cilindros de osicionado A y 2 deslazan lamesa en las direcciones 7 e 8 de forma *ue uedandeterminarse consecuti+amente las osiciones de los a-ujeros4, 9, :, 5 $Figura 2.'. El ciclo ara realizar los cuatroa-ujeros de una ieza emieza una +ez se (a resionado el
ulsador de uesta en marc(a ;.
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Daz Ordez, &andra 7imena, Pejendino Jojoa,
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Figura 2. Es*uema /aladradora acti+idad 9.
c) Actividad 3
&e retende automatizar una m!*uina ara rectificarinteriores cilndricos or medio de elementoselectroneum!ticos como se indica en Figura 3.
Figura 3. Es*uema A3/?@?DADE&
a. Desarrollo Actividad 1
Para la automatizacin electroneumatica de la taladradora seutilizaron los concetos de diseo neum!tico, en donde seimlemento de una memoria. Este diseo se realizo de lasi-uiente maneraC
4' Determinar la secuencia de los cilindrosC A, 2, 2F,AF,el cilindro 3 $c(orro de aire' no se incluyo en esta secuencia.
9' &e realizo los dia-ramas de fase y se determino lasseales incomatibles, con el objeto de corre-irlas.
Figura . Es*uema dia-rama de fase.
9a
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:' &e efectu un dia-rama de funcionamiento or etaas.
Figura!. Es*uema funcionamiento.
Para mejorar su funcionamiento se recurri al uso dememorias ara eliminar las seales incomatibles.
Figura ". Es*uema funcionamiento mejorado
5' &e (ace un an!lisis l-ico or medio de los dia-ramasde Garnau-(, con el fin de simlificar ecuaciones.
Figura #. Es*uema ;aa Garnau-(t.
De los dia-ramas de Harnau-(t se obtu+ieron las si-uientesecuacionesC
A I 7AF I 7 bK2 I 7a42F I 77 I b47F I aK
Donde L7M reresenta la memoria.
a insercin de la memoria en el diseo se realiza de lasi-uiente maneraC
+
KMX+
KX-
KMX-
K2 KX+ K1 KX-
K1 K2
1 2 3 4
2 4
Figura $. Es*uema ?mlementacin ;emoria
En la Figura$. &e uede obser+ar *ue al acti+ar G4 one enfuncionamiento una de las bobinas y al acti+ar G9 se encla+ala otra bobina, es decir no ueden estar al mismo tiemoencla+adas las 9 bobinas, or tanto odemos afirmar *ue esta
asando de 7 a 7, indicando *ue esta es la memoria *ueelimina la seal incomatible.
Para la arte neum!tica se tomo dos cilindros A y 2, 9+!l+ulas B9 y una :B9, el cilindro A en la osicin AK a+anza(asta A4, en ese instante se acti+a 2K, lle-a (asta la osicin27 donde se acti+a el c(orro de aire, a+anza (asta 24 tomaun determinado tiemo taladrando, re-resa nue+amente a27, se desacti+a el c(orro de aire, el taladro lle-a a su
osicin inicial 2K, lo mismo sucede con el cilindro a re-resaa AK. El dia-rama neum!tico es el si-uiente. Figura %C
4 2
5
1
3
KMX- KA-
4 2
5
1
3
KB+ KMX+
A0 A1
B0
B1
BX
40% 4
0%
ilindro de ilindro B
2
1 3
KC+ KC-
ilindro
Actividad 1
65%
Sujecion A
Taladro
horro De Aire
Figura %. Dia-rama neum!tico acti+idad 4.
:a
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El funcionamiento del dia-rama de control es el si-uienteC
En el dia-rama de control se tiene un interrutor ara laalimentacin de todo el sistema, si no esta encla+ado elcircuito no funciona. /iene un interrutor de encendido conel cual inicia la secuencia, rimero ener-iza una bobina araarrancar el cilindro A de sujecin, al lle-ar a la osicin A4acti+a un final de carrera * ener-iza la bobina del taladro *ue
lle-a (asta la osicin 27, este es un final de carrera *ueacti+a el c(orro de aire, este sir+e ara aminorar elcalentamiento y *uitar residuos *ue salen del roceso deltaladro. Este a+anza (asta 24 en el cual se acti+a untemorizador, durante este tiemo el taladro si-ue trabajando,al finalizar el tiemo el taladro retrocede (asta la ocin 27,donde desacti+a el c(orro de aire y el taladro +uel+e a su
osicin inicial, lo mismo *ue el cilindro de sujecin.
De i-ual forma el control elctrico est! ro+isto de un arode emer-encia, en caso de *ue se roduzca al-)n dao secolo*uen todos sus elementos en sus osiciones inciales.
A0
KM1
ENCENDIDO
B1
K4 5
KM7
KM7
KM7
PARO DE
K1
K1
K4
KX+
K1
KX+
K1
KX-
K4
KX-
KMX-
KMX+
KX+
B0
KA-
KX-
A1
KB+
BX
KC+
KX+
BX
KC-
EMERGENCIA
ALIMENTACION
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
73 6
13
10 1013 11
12
15
14
16
Figura %. Dia-rama de control acti+idad 4.
b. Desarrollo Actividad 2
Para realizar la automatizacin de esta taladradora, debemostener en cuenta *ue tiene *ue erforar una ieza en cuatro
untos esecficos $4, 9, :, 5', y adem!s estos untos se fijancon la acti+acin y desacti+acin de dos cilindrosneum!ticos, uno mue+e la ieza en el eje 7 y el otro en el eje8. Para a solucin de este roblema se lanteo el diseo de lasi-uiente maneraC
4' &e determino la secuencia de los cilindros, seobtu+oC 3,3F,AF,3,3F,2F,3,3F,A,3,3F,2,este es un solo ciclo.
9' &e uede obser+ar *ue este automatismo se uederealizar or mtodo intuiti+o.
:' Para la simulacin del taladro se utilizo un cilindrodoble efecto, ara las cilindros *ue mue+en las
iezas se utilizo cilindros de simle efecto.
5' &e tu+o en cuenta el uso de +!l+ulasestran-uladoras tanto en entrada como en la salidade las +!l+ulas ara reducir la resin del aire sobrelos cilindros, esto con el fin de lo-rar recisin ye"actitud al momento de taladrar.
Para realizar el dia-rama neum!tico, como se dijo
anteriormente se uso un cilindro doble efecto y dos cilindrosde simle efecto, se uede obser+ar $Figura 1&' *ue loscilindros A y 2, inician en las osiciones A4 y 24, esto es orla confi-uracin de la secuencia.
65%
2
1 3
Y3
40%
2
1 3
Y2
40%
A0
A1
B0 B1
80%
80%
i l i n d r o B E j e
i l i n d r o A E j e !
4 2
5
1
3
Y1
i l i n d r o E j e "
C0C1
T A L A D R O
ACTI#IDAD $
Figura 1&. Dia-rama neum!tico acti+idad 9.
El dia-rama osee tres cilndros, osicionados en 7 , 8 y 6,
este ultimo es el taladro.
/iene un ulsador de encendido, al acti+arse ener-iza todo elcircuito, se analiza la secuencia lo-ica del circuito, cuando la
ieza este ubicada enel sitio correcto.
Para el desarrollo de la lo-ica de control se utilizo treselectro+al+ulas las cuales se acti+an con finales de carrera yencla+ando y desencla+ando reles.
De forma muy -eneral lo *ue realiza el dia-rama de controleslo si-uienteN al acti+ar el ulsador de encendido se encla+an
los reles H4 y H9 (aciendofuncionar la electro+al+ula 84, allle-ar el cilindro a la osicion 34 se encla+a los reles 4 yG:, y +uel+e a 3K, elte sensor acti+a la electro+al+ula 89, elcilindro +a de A4 a la ocicion AK, se acti+a nue+amente 84,el cilindro 3 sale y se contrae$taladra'en el istante de lle-ar a3K se encla+a 8: * coloca al cilindroen la osicion 2K, sereite la secuencia de 3, a(ora se acti+a 89 y +uel+ea su
osicon inicial, se acti+a otra +ez 84 y finalmentese acti+a8:+ol+iendo al cilindro al unto de inicio.
Por lo tanto ara el metodo utilizado $metodo intuiti+o' sefue asi-nando aso a aso los rocesos or medio de reles
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os reles son muy imortantes ya *ue facilitan lassecuencias de los estados de los cilindros or mediode sus memorias, acti+acin y desacti+acin de+!l+ulas. &u adecuado uso ermite un buenfuncionamiento en el diseo electroneumatico.
V. REFERENCIAS
[1] ;/ODO& DE D?&EO E> >E1;/?3A 4M. @EQA, 3aicedo.3(ristian. 9KKR.9: P!-.
VI. AUTORES
'andra (imena Da* +rd,-e*Roberto arlos /e0endino o0oa456R'4DAD D6 AR47+
Sa