miércoles, 6 de junio de 2012
miércoles, 16 de mayo de 2012
Diálogo hombre-máquina
DEFINICION
El diálogo hombre-máquina es la función que hace posible que el operador reciba información sobre el estado de una máquina y le envíe órdenes y consignas.
Durante mucho tiempo, los únicos interfaces que permitían este vínculo entre el hombre y la máquina eran los pulsadores y los pilotos.
El desarrollo de los autómatas programables ha impulsado la aparición de nuevos interfaces que amplían las posibilidades del diálogo. Se basan en el intercambio de mensajes numéricos y alfanuméricos y en la representación de las máquinas e instalaciones en pantallas animadas.
Proporcionan una ayuda inestimable a la hora de gestionar la explotación y ofrecen amplias posibilidades para el seguimiento de la producción y el control de calidad.
Función de diálogo hombre-máquina
En la función de diálogo hombre-máquina, el operador desempeña un papel importante. En base a los datos de los que dispone, debe realizar acciones que condicionan el buen funcionamiento de las máquinas y las instalaciones sin comprometer la seguridad ni la de diseño de los interfaces y de la función de diálogo garantice al operador la posibilidad de actuar con seguridad en todo momento.
Datos del diálogo hombre-máquina
El diálogo hombre-máquina activa la circulación de dos flujos de datos que circulan en los siguientes sentidos:
- Máquina O Hombre
- Hombre O Máquina
Ambos flujos son independientes y están ligados al mismo tiempo:
Independientes
Ya que pueden presentar distintos niveles de información. El diseñador del automatismo define estos niveles en base a las necesidades del proceso y a los deseos del usuario: por ejemplo, señales “Todo o Nada” del operador hacia la máquina, mensajes alfanuméricos o sinópticos animados de la máquina hacia el operador
Ligados
Ya que la intervención del operador sobre un interfaz de control se traduce, a nivel del automatismo, por una acción bien definida y por la emisión de una información que depende de la buena ejecución de la acción. La intervención del operador puede ser voluntaria (parada de producción modificación de datos...) o consecutiva a un mensaje emitido por la máquina (alarma, fin de ciclo...).
Papel del operador
El diálogo operador agrupa todas las funciones que necesita el operador para controlar y vigilar el funcionamiento de una máquina o instalación.
Dependiendo de las necesidades y de la complejidad del proceso, el operador puede realizar
Tareas que corresponden al desarrollo normal del proceso
Ordenar la puesta en marcha o la parada, ambas fases pueden constar de procedimientos de arranque o de parada realizados por el automatismo o por el operador, en modo manual o semiautomático, realizar los controles y los ajustes necesarios para el desarrollo normal del proceso y vigilar su evolución,
Tareas derivadas de los sucesos imprevistos
Descubrir una situación anormal y tomar las medidas correctivas para impedir que la situación llegue a agravar las perturbaciones (por ejemplo, en caso de prealarma de sobrecarga de un motor, restablecer las condiciones normales de carga antes de la activación del relé de protección),
Hacer frente a un fallo del sistema, deteniendo la producción o instaurando un modo de funcionamiento degradado que permita mantener la producción mediante la sustitución total o parcial de los mandos automáticos por mandos manuales,
Garantizar la seguridad de las personas y del material mediante el uso de los dispositivos de seguridad en caso de necesidad.
El examen de estas tareas muestra la importancia del papel del operador. En base a los datos de los que dispone, puede verse ante la necesidad de tomar decisiones y de llevar a cabo acciones que se salen de la actuación en condiciones normales y que influyen directamente en la seguridad y la disponibilidad de las instalaciones. Por consiguiente, el sistema de diálogo no debe ser un simple medio para el intercambio de información entre el hombre y la máquina.
Su diseño debe facilitar la tarea del operador y permitirle actuar con total seguridad en todo tipo de circunstancias.
Calidad de diseño del diálogo
Es posible medir la calidad de diseño del diálogo operador por la facilidad con la que el usuario puede percibir y comprender los sucesos y la eficacia con la que puede reaccionar ante ellos.
Percibir
Generalmente, todo cambio en las condiciones de funcionamiento de una máquina se traduce por la modificación o la aparición de un dato en un piloto, un visualizador o una pantalla. Ante todo, es preciso que el operador perciba el suceso en cualquier condición ambiental (luz ambiente...). Pueden utilizarse distintos medios para llamar su atención: parpadeo de la información, cambio de color, señal sonora, protección contra reflejos, etc.
Comprender
Para evitar cualquier riesgo de acciones contraproducentes para la seguridad, la información que percibe el operador debe ser suficientemente legible y precisa, de manera que sea posible comprenderla y utilizarla inmediatamente.
- La ergonomía de lectura de los componentes desempeña un papel tan importante como el del diseño de la función:para los pilotos luminosos: respeto del color indicado por la norma, cadencias de parpadeo lento y rápido claramente diferenciadas.
- para un visualizador: textos precisos en el idioma del usuario, distancia de legibilidad apropiada
- para una pantalla: uso de símbolos normalizados, zoom que muestre detalladamente la zona a la que hace referencia el mensaje
Reaccionar
Según el contenido del mensaje transmitido por la máquina, el operador puede verse obligado a intervenir rápidamente accionando los pulsadores o utilizando el teclado. Esta acción se facilita mediante:
- un referenciado claro que permita identificar fácilmente los pulsadores y las teclas, por ejemplo mediante el uso de símbolos normalizados para marcar los pulsadores,
- una ergonomía cuidada con pulsadores de gran superficie, teclas de efecto táctil
Adquisición de datos
Definición
La adquisición de datos integra
el conjunto de los componentes que proporcionan información sobre el estado de
un producto, una máquina o una instalación.
Dichos componentes pueden
detectar un estado, controlar un umbral, seguir la posición de un móvil o
identificar un objeto y sus características.
En base a su tecnología, los
interruptores de posición electromecánicos, los detectores de proximidad
inductiva y los detectores fotoeléctricos detectan los estados, controlan la presencia,
la ausencia o el paso de un objeto, su color o tamaño, un estado de riesgo.
Los interruptores de flotador,
los presostatos y los vacuostatos indican las variaciones de nivel o de
presión. Estos aparatos proporcionan información “Todo o Nada” cuando se
alcanzan umbrales previamente fijados.
Los codificadores incrementales y
absolutos permiten realizar el seguimiento continuo de la posición lineal o
angular de un móvil.
Los lectores/descodificadores de
códigos de barras hacen posible la identificación óptica.
Interruptores de posición electromecánicos
Los interruptores de posición
electromecánicos se reparten en dos grandes familias:
interruptores de control cuyo
papel, en el ámbito de los equipos de automatismo, consiste en detectar la los
equipos de automatismo, consiste en detectar la unidad de tratamiento de datos,
interruptores de potencia
insertados en las fases de alimentación de los accionadores. Generalmente, su función
se limita a la seguridad.
Composición de los interruptores de posición
Los interruptores de posición
constan de los tres elementos básicos siguientes: un contacto eléctrico, un
cuerpo y una cabeza de mando con su dispositivo de ataque.
La mayoría de estos aparatos se
componen a partir de distintos modelos de cuerpos dotados de un contacto
eléctrico, de cabezas de mando y de dispositivos de ataque. Esta modularidad
facilita en gran medida el mantenimiento gracias a la posibilidad de cambiar
cualquier elemento con comodidad.
Contacto eléctrico
Es el denominador común de la
mayoría de los aparatos. Existen versiones 1 NO/NC, 2 NO/NC simultáneos y 2
NO-NC decalados de ruptura brusca y NO+NC decalados de ruptura lenta.
Cuerpo
Existen varias opciones:
normalizado CENELEC o de dimensiones reducidas, fijo o enchufable, metálico o termoplástico,
una o varias entradas de cable.
Cabezas de control,
dispositivos de ataque
Pueden asociarse numerosos
modelos al cuerpo que contiene el elemento de contacto:
Cabezas de movimiento rectilíneo
pulsador de bola o con rodillo en
extremo, lateral con rodillo vertical u horizontal
palanca con rodillo de acción
horizontal o vertical.
Cabezas de movimiento angular
palanca con rodillo de
termoplástico o acero, longitud fija o ajustable sobre 360° de 5 en 5° o cada
45° por giro de la palanca, acción en uno o ambos sentidos,
varilla rígida de acero o
poliamida, acción en uno o ambos sentidos
resorte o varilla de resorte,
acción en uno o ambos sentidos,
lira de una o dos pistas, con
rodillos termoplásticos, de posición mantenida
multidireccional, de varilla
flexible con resorte o varilla rígida con resorte.
Interruptores de posición para aplicaciones comunes
Existen varios tipos de
interruptores, cuyas formas y características se adaptan a la naturaleza de las
aplicaciones y a su ambiente. A continuación se describen varios ejemplos representativos.
Cuerpo metálico
Existe un primer tipo de
interruptor, entrada por prensaestopa incorporado, con cuerpo metálico fijo o enchufable.
Generalmente, se utiliza en los conjuntos mecánicos de tratamiento o
transformación de materiales, donde su robustez y precisión son muy apreciadas.
Cuerpo plástico
Este tipo de interruptor también
es conforme con la norma CENELEC EN 50041 (entreejes de fijación de 30 3 60
mm). Su cuerpo plástico, dotado de una entrada roscada para prensaestopa CM12,
le confiere un doble aislamiento. Es adecuado para los equipos de la industria
agroalimentaria y química. Por otra parte, los dispositivos de mando de palanca
con rodillo de gran diámetro permiten su uso en instalaciones de mantenimiento,
transporte.
Aparatos para aplicaciones específicas
Aparatos para
manutención-elevación
Estos aparatos de cuerpo metálico
disponen de dispositivos de ataque de diseño robusto que les permite ser
accionados por todo tipo de móviles. Se utilizan principalmente en aplicaciones
de elevación y manutención. Los dispositivos de ataque, de movimiento angular,
son de vuelta a cero (sólo varilla, varilla o palanca con rodillo), o de
posición mantenida (varilla en cruz o en T).
Estos modelos disponen de dos
contactos NO/NC de ruptura brusca o de dos contactos NO + NC de ruptura lenta.
En ambos casos, los contactos son de maniobra de apertura positiva. Pueden
accionarse de tres maneras distintas: dos contactos en cada sentido, dos
contactos en un solo sentido, un contacto en cada sentido.
Interruptores para control de
cinta
Se utilizan en el control de desvío
de cintas transportadoras. Su palanca con rodillo controla un primer contacto
NO/NC de ruptura brusca para una inclinación de 10° (señalización del defecto)
y un segundo contacto NO/NC de 18° (parada de la cinta). Existen dos versiones
disponibles: caja de aleación de aluminio para entornos normales y caja de
poliéster pre impregnado para ambientes corrosivos.
Interruptores de potencia
Llamados igualmente interruptores
de sobrerrecorrido, se insertan en las fases de alimentación de los
accionadores para garantizar una última función de seguridad (por ejemplo, en
máquinas de manutención). Bipolares, tripolares o tetrapolares, pueden cortar,
según los modelos, hasta 260 A de corriente térmica (1.000 A en modo de
funcionamiento especial).
Tratamiento de datos
Definicion
Constituye el corazón de un
equipo de automatismo. Recoge la información procedente de los captadores, de
los interfaces de diálogo y de las posibles unidades de tratamiento
adicionales, y la utiliza para pilotar y controlar el desarrollo del proceso.
El tratamiento de datos se basa en dos técnicas:
- La lógica cableada,
- La lógica programable
Lógica cableada
La lógica cableada es una técnica
de realización de equipos de automatismo en la que el tratamiento de datos se
efectúa por medio de contactores auxiliares o relés de automatismo. Estos
aparatos también cumplen otras funciones, entre las que cabe mencionar:
la selección de los circuitos
la desmultiplicación de los
contactos auxiliares de los contactores, interruptores de posición
de interface para amplificar
señales de control demasiado débiles para suministrar energía a los aparatos de
elevado consumo
Contactores auxiliares
Los contactores auxiliares son
aparatos derivados directamente de los contactores de potencia, a los que deben
su tecnología. La diferencia reside principalmente en la sustitución de los
polos por contactos auxiliares con una corriente térmica convencional de 10 A.
Esta identidad de diseño y presentación con los contactores de potencia (por ejemplo,
los contactores de la serie D y los contactores auxiliares de la serie D de
Telemecanique) permite la creación de
conjuntos de equipos homogéneos, de fácil instalación y uso.
Relés temporizados electrónicos
Estos aparatos compactos constan
de:
un oscilador que proporciona
impulsos,
un contador programable en forma
de circuito integrado,
una salida estática o de relé.
Es posible ajustar el contador
mediante un potenciómetro situado en la parte frontal del aparato y graduado en
unidades de tiempo. Cuenta los impulsos que siguen al cierre (o la apertura) de
un contacto de control. Al alcanzar el número de impulsos, es decir, una vez
transcurrida la temporización, genera una señal de control hacia la salida.
Aparatos de salida estática
Existen dos versiones
disponibles, Trabajo y Reposo, con distintas gamas de temporización. Estos
relés se conectan directamente en serie con la carga cuya puesta en tensión o retirada
se retrasa.
Diseño de los contactos auxiliares
Una de las funciones de los
contactos auxiliares que se utilizan en los equipos de automatismo electrónico
es la conmutación de las entradas de los autómatas programables.
En este tipo de aplicación, las
condiciones eléctricas se caracterizan por:
generalmente, una tensión de 24
VCC y corrientes comprendidas entre 5 y 15 mA
la posible presencia de un mando
de conmutación estático conectado en serie al circuito una carga de tipo
resistivo.
Los riesgos de contactos
defectuosos crecen cuanto menores son la tensión y la corriente de empleo. La
noción de fiabilidad adquiere una importancia especial desde el momento en que
se trata de asociar contactos auxiliares y autómatas programables.
Definición de un autómata programable
Un autómata programable es una
máquina electrónica especializada en el pilotaje y el control en tiempo real de
procesos industriales y terciarios. Ejecuta una serie de instrucciones
introducidas en su memoria en forma de programa y, por tanto, se asemeja a las
máquinas de tratamiento de la información. No obstante, existen tres características
fundamentales que lo diferencian claramente de las herramientas informáticas
como los ordenadores que se utilizan en las empresas y el sector terciario:
pueden conectarse directamente a
los captadores y preaccionadores mediante sus puertos de entrada/salida para
equipos industriales
su diseño permite que funcionen
en ambientes industriales duros (temperatura, vibraciones, micro cortes de la
tensión de alimentación, parásitos, etc.)
por último, la programación se
basa en lenguajes específicamente desarrollados para el tratamiento de funciones
de automatismo, de modo que ni su instalación ni su uso requieren conocimientos
de informática
Estructura básica
La estructura básica de un
autómata programable se fundamenta en tres elementos funcionales principales: procesador,
memoria y entradas/salidas “Todo o Nada”.
El enlace eléctrico de estos
elementos se realiza por medio de un bus. Un bloque de alimentación proporciona
las tensiones necesarias para el funcionamiento del conjunto.
Procesador
El cometido principal del
procesador, o unidad central (UC), consiste en tratar las instrucciones que
constituyen el programa de funcionamiento de la aplicación. Además de esta
tarea, la UC desempeña las siguientes funciones:
gestión de entradas/salidas
control y diagnóstico del
autómata
Memoria de usuario
Permite almacenar las
instrucciones que conforman el programa de funcionamiento del automatismo y los
datos
Bus
El bus consiste en un conjunto de
conductores que enlazan entre sí los distintos elementos del autómata. En el
caso de los autómatas modulares, se emplea un circuito impreso situado en el fondo del rack que consta de
conectores a los que se enchufan los distintos módulos: procesador, ampliación
de memoria, interfaces y acopladores.
Alimentación
Genera las tensiones internas que
se distribuyen a los módulos del autómata a partir de una red de 110 o 220 V en
corriente alterna o de una fuente de 24 o 48 V en corriente continua
miércoles, 9 de mayo de 2012
CONTROL DE POTENCIA
FUNCIONES Y CONSTITUCIONES DE LOS ARRANCADORES
Los arrancadores reunen elementos necasarios para controlar y proteger los motores electricos.de la eleccion de estos dependen el rendimineto de toda la instalacion:nivel de protecion,funcionamiento con velocidad constante o variable,etc.
El arrancador garantiza las siguientes funciones:
- seccionamineto
- proteccion contra los cortocircuitos y sobrecargas
- conmutacion
El Seccionamiento
Para manipular las instalaciones olas maquinas y sus respectivos equipos electricos con toda segurida , es necesario disponer de medios que permitan aislar electricamente los circuitos de potencia y de control de la red de alimentacion general .
La Protección
Todos los receptores pueden sufrir accidentes:
De origen eléctrico:
Sobretensión, caída
de tensión, desequilibrio o ausencia de fases que provocan un aumento de la
corriente absorbida.
cortocircuitos cuya intensidad puede superar el poder de corte
del contactor.
De origen mecánico:
Calado del rotor, sobrecarga momentánea o prolongada que
provocan un aumento de la corriente que absorbe el motor, haciendo que los
bobinados se calienten peligrosamente.
Con el fin de que dichos accidentes no dañen los componentes
ni perturben la red de alimentación, todos los arrancadores deben incluir
obligatoriamente:
Protección contra los cortocircuitos
para detectar y cortar lo antes posible las corrientes
anómalas superiores a 10 In
Protección contra las sobrecargas
para detectar los aumentos de corriente hasta 10 In y cortar
el arranque antes de que el recalentamiento del motor y de los conductores dañe
los aislantes.
La conmutación
La conmutación consiste en establecer, cortar y, en el caso de
la variación de velocidad, ajustar el valor de la corriente absorbida por un
motor.
Según las necesidades, esta función puede realizarse con
aparatos:
Electromecánicos:
- contactores
- contactores
- disyuntores
Electrónicos:
- relés
- contactores estáticos
- arrancadores ralentizadores progresivos
- variadoreS
- reguladores de velocidad.
El interruptor
El interruptor es un
aparato mecánico de conexión capaz de establecer, tolerar e interrumpir
corrientes en un circuito en condiciones normales, incluidas las condiciones especificadas
de sobrecarga durante el servicio, y tolerar durante un tiempo determinado
corrientes dentro de un circuito en las condiciones anómalas especificadas,
como en caso de un cortocircuito
El mecanismo vinculado al dispositivo de mando manual garantiza
la apertura y el cierre brusco de los contactos, independientemente de la
velocidad de accionamiento del operario. Por lo tanto, el interruptor está
diseñado para ser manejado con carga con total seguridad. Sus características se
basan en las categorías de empleo normativas utilizadas para clasificar los
circuitos cuya alimentación resulta más o menos difícil de establecer o
interrumpir en función del tipo de receptores utilizados.
miércoles, 4 de abril de 2012
Electromecanica Basica
ITES "CARLOS CISNEROS"
Autor:Edwin Paguay
Semestre: 2 do
Paralelo: "A"
Especialidad: Electromecanica
INTRODUCCION
La electromecanica es la combinacion de la cinecia y los electromagnetismos.
La electromecánica combina las ciencias del
electromagnetismo de la ingeniería eléctrica y la ciencia de la
mecánica. .
Los dispositivos electromecánicos son aquellos que combinan partes eléctricas y mecánicas para conformar su mecanismo. Ejemplos de estos dispositivos son los motores eléctricos y los dispositivos mecánicos movidos por estos, así como las ya obsoletas calculadoras mecánicas y máquinas de sumar; los relés; las válvulas a solenoide; y las diversas clases de interruptores y llaves de selección eléctricas.
Los dispositivos electromecánicos son aquellos que combinan partes eléctricas y mecánicas para conformar su mecanismo. Ejemplos de estos dispositivos son los motores eléctricos y los dispositivos mecánicos movidos por estos, así como las ya obsoletas calculadoras mecánicas y máquinas de sumar; los relés; las válvulas a solenoide; y las diversas clases de interruptores y llaves de selección eléctricas.
En la electromecanica podemos aprender los siguiente:
Instalación de motores, equipos y maquinas eléctricas; líneas
eléctricas en edificaciones; transformadores, sistemas eléctricos auxiliares de
las plantas eléctricas entre y otros.
Operación y
mantenimiento de centrales generadoras de energía eléctrica, redes y
subestaciones, maquinarias eléctricas, y otros
MOTORES ELECTRICOS
Motor Electrico
Un motor eléctrico es una maquina electrica que transforma tansforma energia en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas
Utilización:
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales,
comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles
se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas
de ambos.
Se clasifican en
- Motores de inducción de jaula de ardilla clase a
- Motores de induccion de jaula de ardilla clase c
- Motores de inducción de jaula de ardilla clase d
- Motores de inducción de jaula de ardilla de clase f
- Clasificación de los motores de inducción de jaula de ardilla de acuerdo con el enfriamiento y el ambiente de trabajo.
- Selección de velocidades nominales de motores de induccion
- Efecto de la variación de voltaje sobre la velocidad de un motor
- Motor síncrono de inducción
Las partes de un motor
- Carcasa
- Estator
- Tapas
- Rotor
- Flecha
- Rotor bobinado
- Ventilador
- Eje
- Armason
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