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Introduccin
El control de motores elctricos con el paso del tiempo se ha transformado
en algo de vital importancia en las industrias para todos los procesos que se
incluyen los motores o equipos de produccin, los elementos han evolucionado,estn dejando de ser anlogos a dar paso a los digitales. En los ltimos aos y
gracias a la evolucin tcnica en los materiales de construccin y al desarrollo de
la electricidad en cualquier mbito de la vida moderna, se ha optado por el diseo
de pequeos autmatas programables con caractersticas bien diferenciadas de
los clsicos autmatas industriales.
!os pequeos autmatas programables son "!#s diseados para un uso
sencillo sobre instalaciones de pequeo calibre. El propsito de estos "!#s es
ampliar el abanico de consumidores de este tipo de controladores mediante$
% Adaptacin de la funcionalidad a tareas cotidianas fuera de la industria$
&omando como base un "!# de aplicacin industrial, estos pequeos autmatas
reducen las prestaciones adaptando las posibilidades del autmata a pequeas
instalaciones. 'ediante esta adaptacin se conservan nicamente las
prestaciones necesarias para los mbitos de aplicacin previstos y se incluyen
algunas otras pensadas especialmente para estas aplicaciones.
% Facilidad de montaje, uso y mantenimiento del microautmata$ (e
producen relevadores programables compactos que ocupan muy poco espacio,son fciles de instalar y programar y necesitan muy poco mantenimiento. &odas
estas caractersticas acercan los "!#s a usuarios e)ternos al mbito industrial.
% Disminucin de los costes de compra$ *l fabricar microautmatas de
menores prestaciones, ms compactos y de menos potencia, el coste de
fabricacin disminuye. Esto permite a los fabricantes ofrecer al mercado un
producto.
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4.1 Definicin y estructura bsica
El rel o relevador es un dispositivo electromecnico. +unciona como un
interruptor controlado por un circuito elctrico en el que, por medio de una bocina y
un electroimn, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir
o cerrar otros circuitos elctricos independientes. +ue inventado por oseph -enry
en /01.
2ado que el rel es capa3 de controlar un circuito de salida de mayor
potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como unamplificador elctrico.
#omo tal se emplearon en telegrafa, haciendo la funcin de repetidores
que generaban una nueva seal con corriente procedente de pilas locales a partir
de la seal dbil recibida por la lnea. (e les llamaba 4relevadores5.
Fig. 1 Relevador
Fig. 2 Bloques en el esquema general de un relevador
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En general podemos distinguir en el esquema general de un rel los
siguientes bloques$
#ircuito de entrada, control o e)citacin
#ircuito de acoplamiento
#ircuito de salida, carga o maniobra, constituido por$
#ircuito e)citador
2ispositivo conmutador de frecuencia
"rotecciones 67
Seccin de entradas: Este bloque se encarga de adaptar y codificar las
seales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores 8pulsadores,
finales de carrera, sensores, etc.9 para que sean comprensibles para la #":.
&ambin tiene la misin de proteger los circuitos internos del autmata, reali3andouna separacin elctrica entre stos y los captadores.
Unidad central de proceso (CPU):(u misin consiste en, interpretando las
instrucciones del programa de usuario, activar las salidas deseadas en funcin de
los valores de las entradas.
Seccin de salidas: &rabaja de forma inversa a la de entradas, es decir,
decodifica las seales procedentes de la #":, las amplifica y manda con ellas los
dispositivos de salida o actuadores 8lmparas, rels, contactores, arrancadores,electrovlvulas, etc.9. 6;7
Fig. 3 Bloques fsicos de un relevadorprogramable
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!os microautmatas 8o rels programables9 proporcionan la m)ima fle)ibilidad
para controlar aplicaciones con hasta o ;> E=(, ambas ampliables utili3ando hasta un m)imo de 0
mdulos de e)tensin. !as unidades de e)pansin estn disponibles en muchas
configuraciones distintas.
!as unidades de #": se pueden dividir en dos grupos$
&ipo !#2$ con pantalla de display y teclas de programacin y control
&ipo !E2$ versin econmica con tres indicadores !E2 607
El rel programable se compone de una serie de entradas de control digital y
analgico y unas salidas que pueden ser libres de potencial o activas, algunos
modelos tienen la posibilidad de e)pansin agregando mdulos de entradas y
salidas.
Fig. 4 Relevador programableS!"!#S
Fig. $ Se%ali&aci'n de las entradas ( salidas del relevadorprogramable
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!as entradas de control gobiernan las salidas por medio del programa que se
puede desarrollar sin necesidad de "# ni consola de programacin e)terna, toda
la programacin se reali3a desde la propia consola integrada en el mismo equipo.
El lenguaje de programacin suele ser en la mayora de los casos el de
diagrama de rels o bloques de funcin, en todo caso es siempre muy intuitivo yde fcil ejecucin.
Fig. ) !structura e*terior de un relevadorprogramable
Fig. + ,iagrama de escalera del relevador programable -engua/e de programaci'nsoft0are
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En cuanto las funciones disponibles pueden variar considerablemente segn
los modelos, pero todos poseen los elementos bsicos necesarios para la
automati3acin de procesos, estos son, rels internos, rels biestables,
tempori3adores, contadores, comparadores, etc.
!a posibilidad de guardar el programa en una memoria no solo es un elementode seguridad importante, tambin supone una gran ventaja a la hora de reali3ar
nuevas aplicaciones pudiendo volcar directamente dicha memoria en otros
equipos destinados a controlar las mismas funciones, sin necesidad de repetir
toda la programacin.
!os rels programables son unos dispositivos capaces de responder a la
necesidad de modificaciones o ampliaciones de las instalaciones elctricas sinnecesidad de agregar nuevos elementos de control en las mismas ya que
incorporan numerosas funciones que a menudo no todas son utili3adas, aparte de
la posibilidad de agregar mdulos de e)pansin.
Fig. "emoria de un relevadorprogramable
Fig. "'dulos de e*pansi'nrelevador programable 5"R5#
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?ueda por tanto justificada su instalacin en aquellas aplicaciones en las
que se suponen futuras variaciones. "or otra parte las modernas tecnologas de
fabricacin han permitido un abaratamiento de costos considerable en este tipo de
productos, eso unido al hecho que su utili3acin entraa siempre un considerable
ahorro de tiempo en cableado y espacio, hace de los rels programables en
muchos casos la mejor opcin.
Salidas: @eneralmente todos los rels programables suelen presentar el
mismo aspecto que el de la 8+igura A9, en todo caso siempre son modulares conmedidas estandari3adas y anclaje gua 2BC para facilitar su instalacin en
armarios y cuadros de control, el nmero de entradas y salidas as como las
funciones disponibles varan de un modelo a otro pero, en principio todos suelen
tener un mnimo de ocho entradas y cuatro salidas. 6
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"ara que un relevador programable 8microautmata9 sea operativo se
deben aadir otros elementos a los componentes bsicos ya descritos. Estos
elementos son$
:nidad de alimentacin$ *dapta la tensin de red a la de
funcionamiento de los circuitos electrnicos internos delmicroautmata, as como de los dispositivos de entrada.
:nidad de programacin$ (e utili3a para cargar en memoria el
programa de usuario necesario para el funcionamiento de la #":.
-ay diferentes modalidades que van desde consolas de
programacin hasta ordenadores. "erifricos o equipos perifricos$ (on los elementos au)iliares,
fsicamente independientes del autmata, que se unen al mismo para
reali3ar su funcin especfica y que ampla su campo de aplicacin o
facilitan su uso. #omo tales no intervienen directamente ni en la
elaboracin ni en la ejecucin del programa. Bnterfaces$ (on circuitos o dispositivos electrnicos que permiten la
cone)in a la #": de los elementos perifricos descritos.
structura bsica de un rele!ador pro"ra#able1
1 Caractersticas del relevador Programable Marca OMRON
Fig. 12 :nidades de ;
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Fig. 14 :nidades de ;
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4.1 Caracter$sticas principales del rele!ador
!os rels programables se caracteri3an por su tamao compacto y
e)celente relacin costo%beneficio. (iendo sobretodo, equipamientos ideali3ados
para aplicaciones de pequeo y mediano desempeo en tareas de
intertrabamiento, tempori3acin, registro y operaciones matemticas, sustituyen
con ventajas contactores au)iliares, tempori3adores y contadores
electromecnicos, reduciendo el espacio necesario y facilitando significativamente
las actividades de mantenimiento.
!os rels programables entran dentro de la gama de autmatas programables,
los cuales algunos fabricantes estn desarrollados con )ito para aplicacionesvarias. #on un teclado bsico, D u / teclas situado directamente en su frontal, es
posible reali3ar todas las reas de programacin y parametri3acin disponibles de
una forma rpida y sencilla. *dems presentan la posibilidad de ser conectadas,
con el interface adecuado, a un ordenador personal para la edicin, grabacin e
impresin de programas de usuario. 67
Fig. 1) :nidades de e*pansi'n de !=S
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Caracter$sticas
+le)ible, automati3acin a pequea escala con un coste mdico "rogramacin del diagrama de rels
#apacidad m)ima del programa de D lneas con 0 instrucciones y salida
+cil configuracin y reduccin del tiempo de cableado
FEC > E=( ampliable hasta 0< E=( y FEC ;> E=( ampliable hasta
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dichas entradas tambin puede ser a ;= ;< I 2# ;1=;;> I *#, segn modelo
y aplicacin.
En la parte central est la pantalla. !a consola de programacin y la
memoria e)trable, algunos modelos disponen de conector para tarjetas de
e)pansin 8entradas o salidas9 y tambin suele estar alojado en la parte frontal.
!a pantalla muestra el estado del equipo y las lneas de programa. !a
consola de programacin integrada permite el desarrollo y modificacin del
programa sin necesidad de ningn elemento e)terno.
!a memoria e)trable conserva el programa y puede volcarse fcilmente en
caso de prdida del mismo en el propio equipo u otro de las mismas
caractersticas.
Fig. 1+ >ista e*terior de un relevador programable
Fig. 1 ;one*ionado ,; consalidas libres de potencial
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En la parte inferior estn losbornes de salida marcados, ?M
?
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!a memoria de los relevadores programables permite grabar el programa
de usuario y transferirlo simple y velo3mente a otros mdulos base, y su
e)pansin permite configurar la comunicacin mediante el equipo del diseo de
cada microautmata. 67
Caracter$sticas principales del *el+ Pro"ra#able ,elio de -ele#ecaniue
!os pequeos autmatas se disean con el proposito de que sean
accesibles a personas que no estn especialmente preparadas para programarlos.
!a notacin de los esquemas, el lenguajes utili3ado para la programacin y el
interfa3 de usuario deben proporcionar la m)ima facilidad de comprensin.
(e puede considerar que la programacin es uno de los puntos
diferenciales ms importantes cuando se comparan
El rel programable Felio es un pequeo autmata programable que lafirma &elemecanique comerciali3a desde el ao ;>>>.
!a figura 21 muestra el aspecto del rel programable Felio.
Fig. 21 Rel9 programable?elio
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!as funciones bsicas de Felio permiten actuali3ar fecha y hora del reloj
interno, introducir el esquema de mando, borrar el esquema contenido en el rel
programable, visuali3ar y modificar los parmetros de los bloques de funcin,
cambiar el estado del autmata entre 8run=stop9, configurar las opciones bsicas
del rel programable, transferir programas de manera bidireccional, y visuali3acin
de los elementos necesarios para la introduccin de un esquema de mando.
!as opciones bsicas del rel
configuran el uso de una contrasea para la proteccin de la informacin, la
eleccin del idioma, el filtrado de las entradas para aumentar la sensibilidad, la
activacin=desactivacin de los botones F) como pulsadores y la activacin
desactivacin de la ayuda automtica.
En el frontal de Felio se encuentran / teclas de funcin accesibles y de uso
intuitivo, que permiten la gestin de mens, la entrada de valores, la edicin de los
esquemas de contactos necesarios para la programacin y la utili3acin como
simuladores de pulsadores en los esquemas.
!a pantalla frontal de Felio permite gestionar un sencillo sistema de mens
para controlar todas las funciones del autmata adems de incluir una pantalla de
estado donde se muestra el funcionamiento dinmico de las entradas y salidas,
una pantalla de estado dinmico de los parmetros que definen a las funciones
programadas en el esquema de contactos y una pantalla de estado dinmico del
esquemas de contactos programado. Felio dispone de una interfa3 que permite la
Fig. 22 ,ispla( decon@guraciones relevador
programable
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transferencia de programas hacia o desde un "# equipado con el softNare
Felio(oft o una memoria EE"GH' amovible.
/uncionalidades:
D bloques de funcin de te)to
D tempori3adores, todos parametri3ables entre tipos distintos
D contadores descontadores
contador rpido
D comparadores analgicos
/ relojes, con < canales cada uno
;/ rels au)iliares
/ comparadores de contadores
"antalla !#2 con retroalimentacin programable
#ambio automtico de la hora de verano=invierno.
2iversidad de las funciones bobina, con memoria, telerruptor,
contactor
Fig. 23
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Programacin
El rel programable Felio se programa mediante un intuitivo esquema decontactos con una notacin especial del autmata. El esquema de contactos se
introduce a travs de las teclas frontales o bien se transfiere desde una memoria
EE"GH' o desde un "#.
"ara la programacin de Felio basta con trasladar y adaptar el esquema de
contactos que deseamos programar al display del mdulo de control. #ada lnea
de programa se compone un m)imo de tres posiciones a ocupar por contactos y
obligatoriamente de una bobina, cuando son necesarios ms de tres contactos se
pueden usar rels au)iliares para memori3ar el estado.
En el programa del esquema de contactos de Felio se pueden usar los
siguientes elementos como contactos$
Entradas todo o nada &HC.
(alidas todo o nada &HC.
&eclas de navegacin como pulsadores.
Gels au)iliares.
Oloques de funcin.
El esquema de contactos del rel programable permite programar las
siguientes salidas &HC$
Oobina.
Oobina (et%Geset.
Oobina telerruptor.
Felio incluye los siguientes bloques funcionales$
Oloque funcin reloj.
Oloque funcin contador.
Oloque funcin tempori3ador. Oloque funcin analgica.
Gel au)iliar.
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!os parmetros que definen a los rels de funcin se pueden modificar en el
instante de programacin o posteriormente mediante una opcin incluida en el
men de inicio.
Felio no acta directamente sobre la mquina. Esto se debe a que las
mquinas accionadas suelen trabajar con grandes potencias que el relprogramable no es capa3 de soportar en sus contactos.
!a solucin es utili3ar el rel programable para comandar contactores capaces
de actuar directamente sobre los receptores. El rel programable comanda un
esquema de potencia mediante la e)citacin y dese)citacin de las bobinas de los
contactores que reali3an las funciones de interruptores de mando de la mquina
accionada en la potencia.
"ara la e)citacin de las bobinas de los contactores se toma la tensin que el
rel programable suministra en los bornes de las salidas. Estas salidas reciben
tensin cuando las bobinas ? programadas estn activadas. El mando delesquema de potencia se programa en el rel mediante el esquema de maniobra
que introducimos.
Esto quiere decir que cada bobina ? que programamos en el esquema de
maniobra del mdulo lgico, se corresponde con la bobina de un contactor. En la
figura 24 se observa la representacin de la bobina de un contactor con sus
contactos asociados en un esquema de maniobra y de un contactor en un
esquema de potencia.
Felio dispone de un nmero variable de bobinas a programar dependiendo del
nmero de bornes de salida de que disponga el mdulo sobre el que se trabaja.
Fig. 24 Smbolos asociados al contactor
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#ada par de bornes que compone una salida est marcado de acuerdo a la bobina
que le proporciona tensin.
*dems, cada borne est individualmente marcado con ;. El borne de la
salida que deseemos conectar estar ocupado por la lnea en una alimentacin
con alterna, o por el positivo si la alimentacin es de continua. *l borne ; seconectar uno de los terminales de la bobina del contactor comandado, mientras
que el otro se conectar al neutro si trabajamos en alterna o a la masa si lo
hacemos en continua.
0li#entacin
"ara el funcionamiento del rel programable es necesario la cone)in del
mdulo a una fuente de alimentacin que proporcione la tensin necesaria para elfuncionamiento de los circuitos interiores.
!a gama disponible de rels programables Felio permite la alimentacin con
dos tipos de tensinP ;< I corriente continua y >>=; I corriente alterna.
"ara alimentar un rel programable Felio que indica que funciona con ;< I
2# deberemos disponer de una lnea de corriente continua con una tensin entre
,; y 0> I y capa3 de suministrar la intensidad nominal de entrada del rel
programable que es de DA m*. !a figura 25 muestra el esquema de la cone)in de
un mdulo Felio de ;< I 2#.
Fig. 2$ ;one*i'n de un m'dulo ?elio a 24 > ,;.
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:na ve3 se dispone de la lnea adecuada, se deber conectar el borne
marcado con L visible en el frontal al hilo correspondiente al positivo de la lnea
8rojo9 mientras que el terminal marcado con Q se conectar al hilo correspondiente
a la masa 8negro9. En los mdulos alimentados con este tipo de tensin, los
contactos de entrada se conectan entre el positivo de la lnea de ;< I 2# y el
borne correspondiente a la entrada.
!as entradas todo o nada del autmata trabajan a una corriente nominal de0 m* y una tensin nominal de ;< I 2#. !os bornes de las bobinas de salida se
pueden alimentar con ;=;1 I 2# o con ;=; I *#, dependiendo de las
necesidades de las bobinas de los contactores que comandarn. El borne de la
bobina se conectar en alterna a la lnea de alimentacin o en continua al positivo.
El borne ; se conectar a la entrada de la bobina del contactor
comandado. En corriente continua, las salidas del autmata aceptan una tensin
entre 1 y 1> I. #on una tensin nominal en la salida de ;< I 2#, la intensidad
puede oscilar entre >,D y 0 *. En corriente alterna, las salidas del autmata
aceptan una tensin entre ;< y ;1> I. #on una tensin nominal en la salida de
;0> I *#, la intensidad puede oscilar entre >, y 1 *.
:n rel programable Felio que indica que funciona con >>=; I *# se
deber alimentar de una lnea de corriente continua con una tensin entre /1 y
;D< I. !a lnea debe ser capa3 de suministrar una intensidad nominal m)ima de
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entrada al rel programable de >=; I *#.
(i las caractersticas de la lnea se adaptan a las necesidades del rel
programable, se podr dar alimentacin al mdulo. El borne marcado con ! visible
en el frontal se conectar al hilo correspondiente a la lnea de alimentacin 8negro
o marrn9 mientras que el borne marcado con C se conectar al hilo
correspondiente al neutro 8a3ul9. En los mdulos alimentados con este tipo de
tensin, los contactos de entrada se conectan entre la lnea de alimentacin 8!9 y
el borne correspondiente a la entrada. !as entradas todo o nada del autmata
trabajan a una corriente nominal de m* y una tensin nominal entre >> y ;
I *#. !os bornes de las bobinas de salida se pueden alimentar con 1=1> I 2# o
con ; I *#, dependiendo de las necesidades de las bobinas de loscontactores que comandarn. El borne de la bobina se conectar en alterna a la
lnea de alimentacin o en continua al positivo. El borne ; se conectar a la
entrada de la bobina del contactor comandado. 6;7
iblio"raf$a
Fig. 2) ;one*i'n de un m'dulo ?elio a 166=246 > 8;.
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. #ontroles Elctricos2isponible en$ http$==controleselectricos0;.blogspot.m)=8#onsultado el < de 'ayo del ;>19
;. 'aniobras de mquinas elctricas mediante el rel programable Felio "2+2isponible en$http$==deeea.urv.cat=2EEE*=lguasch=Ravier!ope3S;>"+#.pdf8#onsultado el 1 de 'ayo del ;>19
0. @ua rpida, Gel programable "2+
2isponible en$
http$==NNN.etitudela.com=profesores=ip3=iav=doNnloads=3enguiarapida.pdf8#onsultado el de 'ayo del ;>19
19
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