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DISEO DE SECUENCIAS

J.J. Galds

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No hay preguntas tontas...Solo hay tontos que no preguntan.ANONIMO.

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IDEA

Buscar una receta de diseo para resolver secuencias,sin tener que pensar demasiado y sin tener queverificar detalladamente el esquema diseado alconcluir el mismo.

Se analizarn 2 tcnicas nuevas: PASO A PASO yCASCADA. No son las nicas herramientas ni las mas generales:

MAPAS DE KARNAUGH, GRAFCET, MAQUINAS DEESTADO, Redes de PETRI, LOGICA BINODAL, etc.

S, son dos de las tcnicas mas utilizadas en la prcticapor su efectividad y sencillez a la hora de realizar ladepuracin, puesta en marcha y seguimiento de fallas.

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TECNICAS INTUITIVAS

Se complican con seales permanentes.

Se pueden evitar metiendo enclavamientos debloqueo (por incompatibilidad), para evitarduplicidad de ordenes, pero requiere demucha atencin y concentracinespecialmente en secuencias grandes.

Utiliza un rel por cada salida. Adems dealgn que otro rel auxiliar.

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SECUENCIAS DE INVERSION EXACTA

Son aquellas secuencias que al dividirlas por lamitad, presentan las letras (los actuadores) en elmismo orden en ambas partes.

Ejemplos: A + |B + |A |B|A + |B + |AB |

Se da una inversin exacta ya que en la primeraparte se mueven primero A y luego B y lo mismosucede en la segunda. En el segundo ejemplo semantiene la inversin exacta ya que el actuador Bno se mueve antes que A (lo hacensimultneamente).

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SECUENCIAS DE INVERSION NOEXACTA

La secuencia: A + B + B A

No es de inversin exacta. En al primera parte semueve A y luego B, mientras que en la segunda

parte de se mueve B primero. Las secuencias que no son de inversin exacta

presentan problemas de simultaneidad deseales.

Si a un distribuidor biestable le llegan dosseales simultneas, la ltima orden no surtirefecto hasta que no desaparezca la primera.

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SOLUCION A SIMULTANEIDAD DESEALES (electroneumtica)

Temporizar.

Usar memorias.

Tcnica paso a paso. Tcnica cascada.

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PASO A PASO: RECETA.

DIVIDIR EL PROBLEMA EN PEQUEASETAPAS (PASOS O FASES)SUCESIVAS DE

FORMA QUE SE DEBA EJECUTAR UNA ETAPAANTES DE PASAR A LA OTRA.

CADA ETAPA PUEDE SER UN MOVIMIENTO, UNAACCIN, UNA SEALIZACIN ETC

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PASO A PASO. ESTRUCTURA

Hay una parte de control y una parteoperativa

CONTROL: control de pasos, solo atiende alproceso en si. Ignora las acciones a tomar.

PARTE OPERATIVA: el resto.

Control de inicio y paradas.

Control de salidas

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PASO A PASO: RECETA.

CONTROL DEPASOS

En esta etapa no se presta atencin a las salidas. Solo se definen bien los pasosy las condiciones de transicin de un paso a otro. Se asigna un rel comoINDICADOR DE PASO. Estos rels NO ACTUAN DIRECTAMENTE SOBRE LASALIDA.

CONTROL DEINICIO Y PARADA

En esta etapa del automatismo se debe configurar la secuencia de marcha y deparada, las paradas de emergencia y las alarmas, el reset y la vuelta a servicio,etc.

CONTROL DESALIDAS

Recin aqu se asocian los estados a las salidas. Si una salida se activa en variospasos, se conectan en paralelo los contactos de los rels de cada paso paraactivarla.

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PASO A PASO: RECETA.

CONTROL DE

PASOS

Asignar un rel INDICADOR por paso.

Un rel se energiza si el anterior est activo yse dieron las seales de transicin al paso encuestin. Los indicadores de paso llevan NA

en serie con la bobina del rele de paso. El rel permanece activo. Un NA del rel en

paralelo con el grupo de contactos anterior.

Cada rel prepara para el paso siguiente sin

apagar el anterior (un NA del rel de paso nen serie con la bobina del paso n+1).

El ltimo rel desactiva al primero. Un NCdel ltimo rel en serie con la bobina delprimero.

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PASO A PASO: RECETA.

CONTROL DE

INICIO Y PARADA

Aqu se debe disear elsistema de parada, que debeser del tipo prioridad al

apagado ya que cada reltiene su retencin, o unasecuencia definida de

parada segn la normativaIEC de seguridad enmquinas.

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PASO A PASO: RECETA.

CONTROL DE

SALIDAS

Si en un paso una salida debe activarse,se conecta un contacto NA en serie conla electrovlvula o bobina de contactor

de potencia correspondiente a esasalida.

Si en otro paso debe desactivarse esasalida, se conecta un NC de dicho paso

en serie con esta bobina. Si una salida se activa en varios pasos,

se realizan paralelos de contactos NA decada paso donde esta est activa.

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PASO A PASO.

Cada rel da la orden correspondiente y prepara para habilitar alsiguiente. No se apaga el rel anterior.

Para que se habilite un rel debe estar activo el rel del pasoanterior (con prioridad a la parada ya que al finalizar la secuencia selo debe deshabilitar)

Los rels se activan en el orden dado por la secuencia. Permanecenactivos hasta el fin de la misma. Los rels no activan las bobinasdirectamente salvo en aplicaciones muy simples!!!!

El ltimo rel desactiva al primero y este al siguiente y assucesivamente hasta terminar de desenergizar a todos los rels enel mismo orden que se activaron (FIFO).

En la posicin inicial todos los rels estn desenergizados. Usando esta tcnica FIFO, no hay problemas con las demoras de los

contactos. Tampoco hay problemas de seales permanentes.

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SEC 4: A+B+B-A- CON MONOESTABLESUSANDO METODO PASO A PASO

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SEC 4: A+B+B-A- CON MONOESTABLESUSANDO METODO PASO A PASO

Se asigna un rel por paso

(son 4 pasos: A+, B+, B-, A-)

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A+B+B-A- CON MONOESTABLES PORPASO A PASO

Un rel se energiza si el anterior est activoy se dieron las seales de transicin al pasoen cuestin. Los indicadores de paso llevanNA en serie con la bobina del rel de paso.

El inicio se define con un pulsadorde marcha. En este ejercicio no serequiere de parada ni parada deemergencia.

El rel permanece activo. Un NA del rel enparalelo con el grupo de contactos anterior

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Cada paso habilita al siguiente:

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Un rel se energiza si el anterior est activoy se dieron las seales de transicin al pasoen cuestin. Los indicadores de paso llevan

NA en serie con la bobina del rel de paso.

El rel permanece activo. Un NA del rel enparalelo con el grupo de contactos anterior

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Si en un paso una salida debe activarse, seconecta un contacto NA en serie con laelectrovlvula o bobina de contactor depotencia correspondiente a esa salida.

Si en otro paso debe desactivarse esa salida, seconecta un NC de dicho paso en serie con estabobina.

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Idem biestables

Solo cambia seccin control de salidas, ya que el proceso es elmismo, el control de pasos es el mismo:

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OTRA VARIANTE PASO A PASO

NO APLICABLE CON RELES (si con PLC o consecuencias de contactores)

Cada paso que se activa desactiva al anterior

Cada paso que se activa habilita al siguiente (quese activa si est activo el anterior y se dan las

condiciones de transicin correspondientes).

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A+B+B-A-

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PASO A PASO. RESUMEN.

Utiliza un rel por cada fase del problema.

Es muy ordenado, se activan los pasos de auno, si surge un problema con detectar en quepaso sucede se identifica la falla revisandotodos los contactos de ese paso y la bobinadel rel correspondiente.

Evita duplicidad de rdenes de mando(seales permanentes)

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PASO A PASO

IMPORTANTE:

EMPEZAR A PENSAREN PROCESOS NO

EN CIRCUITOS

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BIFURCACION EN SECUENCIASEl paso 4 es el que permite la

conmutacin entre los dos

caminos posibles. Se activa

luego de cumplido el 3, si se

activan las condiciones T1 e I1.

Si los procesos no deben

ocurrir simultneamente,

segn el estado de M4 se activa

el paso 5 o el 6. Si M4 est en

cero se activa el paso 5. Si M4

est en 1 se activa el paso 7.

Si ambos procesos pueden

ejecutarse simultneamente, los

pasos 5 y 7 se activan con M4 y (si

las hubiera) las condiciones detransicin.

El desvo se realiza siempre en la

parte de control de pasos. Cada

rama tiene sus propios recordadores,y condiciones de transicin

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CASCADA (pasos mnimos)

ES UTIL CUANDO SE FORMAN DOS GRUPOS (SI HAYMAS ES LO MISMO QUE PASO A PASO)?????

En esos casos se utilizan menos rels, pero es mascomplicado el seguimiento de fallas.

La idea es agrupar pasos y colocar un rel por cadagrupo.

En cada grupo no debe haber seales de bloqueo.

Se cambia de grupo para anular la seal de bloqueo. PERMITE ANULAR SEALES PERMANENTES EN

FORMA MINIMA. (es mas seguro p.a.p.: )

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CASCADA: RECETA.

CONTROL DE

GRUPOS

Dividir el proceso en fases (como en el mtodo pasoa paso).

A su vezAGRUPAR las fases del proceso de forma talque cada grupo abarque la mayor cantidad posiblede salidas y que contenga una sola vez una salida(NO PUEDE HABER MOVIMIENTOS OPUESTOS en una

misma salida en un grupo, visto de otra forma nodeben repetirse letras). Se debe formar la menorcantidad de grupos posibles.

Agregar tantas lneas de tensin como grupos haya.

Designar un rel de memoria por grupo.

El grupo se activa si se activaron las condiciones detransicin y si se activ el grupo anterior. El primergrupo se activa con las condiciones de inicio y con el

fin del ltimo grupo .El grupo se desactiva cuando se activa el siguiente

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CASCADA: RECETA.

CONTROL DE

INICIO Y PARADA

Aqu se debe disear el

sistema de parada, o unasecuencia definida de paradasegn la normativa IEC deseguridad en mquinas.

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CASCADA: RECETA.

CONTROL DE

SALIDAS

Cada grupo alimenta una lnea con un contactoasociado a su memoria correspondiente. De esalnea se alimenta a cada fase segn la siguienteregla:

Si es la primera fase del grupo (el primermovimiento) la salida se activa con el indicadorde grupo.

Las siguientes fases de esa lnea se activan conel contacto del grupo y la condicin de

transicin correspondiente al movimiento ofase anterior

Si una salida aparece en varios grupos, se debeactivar con los contactos de esos grupos enparalelo.

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CASCADA c/ 2 GRUPOS

SEC 4 , A+B+B-A- POR CASCADAB- se produce estando activo a1, quea su vez se usa para B+, lo cualconduce a una contradiccin obloqueo.

Hay que anular esa seal despus deB+.Por eso se separan los movimientosen dos grupos de forma que no hayarepeticin de movimientos en ungrupo. A+B+ y se anula el primer

grupo. B-A- se debe anular elsegundo (ya que lo siguiente es A+.

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CASCADA c/ 2 GRUPOS SEC 4 , A+B+B-A- POR CASCADA Control de grupos:

El primer grupo se activa con las condicionesde inicio y con el fin del ltimo grupo.

El grupo se desactiva cuando se activa elsiguiente.

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SEC 5: A+B+B-A- POR CASCADA Control de grupos esquema:

El primer grupo se activa con las condicionesde inicio (PM) y con el fin del ltimo grupo(a0).

El grupo se desactiva cuando se activa elsiguiente. (cond. transicin: b1)

SEC 5 A+B+B A POR CASCADA

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SEC 5: A+B+B-A- POR CASCADAEsquema de mando completo:

Cada grupoalimenta unalnea con uncontacto

asociado a su

memoria

correspondiente.

De esa lnea sealimenta a cadafase

Si es la primerafase del grupo (elprimer

movimiento) lasalida se activacon el indicadorde grupo

Las siguientesfases de esalnea se activancon el contactodel grupo y lacondicin detransicincorrespondiente

al movimiento ofase anterior M1 cambia la alimentacin al grupo I el II segn si est o no activo.

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INCONVENIENTES: Quedan energizadas Y4 e Y2!!!!!!:

Usar la condicin de fin de grupo II (a0) en la

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Usar la condicin de fin de grupo II, (a0) en laalimentacin de la lnea II:

OJO!!! Es NC.

Se complica si loslmites de loscilindros no cuentancon mas de 1contacto

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CASCADA. RESUMEN.

Utiliza un rel por grupo (agrupa fases, por loque requiere menos rels que paso a paso omtodos intuitivos)

Elimina seales permanentes ya que antesque aparezcan, se acciona el cambio de grupo.

Es recomendable para disear WLC (control

por lgica cableada) por que minimiza elnmero de rels.

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CASCADA 3 GRUPOS

A+|B+|A-B-|C+|C-|

Son 3 grupos:

1. A+|B+|

2. A-B-|C+|3. C-|

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CASCADA 3 GRUPOS

A+|B+|A-B-|C+|C-|

CASCADA 3 GRUPOS

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CASCADA 3 GRUPOS

A+|B+|A-B-|C+|C-|

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CASCADA 3 GRUPOS

A+|B+|A-B-|C+|C-|

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EJERCICIOS

1. Disear la secuencia A+A-A+A-A+A-, por pasoa paso y por cascada. Comparar ambassoluciones.

2. Desarrollar las siguientes secuencias:

a) A+| B +| B -| B + A+| B - | B+| B- A- |

b) A+ B+ | B- A- C+ | C-|

c) A+ | B+ | B- | A- | C+ | C-|

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EJERCICIOS3. En una cinta transportadora se debe tomar la medida de unas

cajas. Un detector se activa si la caja es grande y no lo hace si eschica. Despus de la medicin las cajas pasan por una mesaelevadora. Esta se activa con un pulsador manual de marcha. Elcilindro A es el elevador. Un cilindro B debe empujar las cajas

chicas a una segunda cinta. El cilindro C empuja a las grandes aotra cinta. El cilindro A no debe bajar hasta que el B o el C hayanterminado de empujar a la caja.

a) Hacer un esquema del automatismo y un listado de sensores.

b) Dibuje el esquema de mando neumtico utilizando vlvulasmonoestables.

c) Disee el circuito de mando utilizando la tcnica paso a paso.

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SOLUCION ejercicio 3

S1

a0

a1

S2

b0 b1

c1 c0

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SOLUCION ejercicio 3

La condicin de bifurcacin es:

a) Si se activa solo S2, es una caja chica (A+, B+, B-,A-)

b) Si se activa S1 y S2 es una caja grande (A+, C+, C-,A-)

Las condiciones de transicin son :

a) PM y a0 para iniciob) Los limites de los cilindros para el resto.

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SOLUCION ejercicio 3

1. Pensar en el

proceso y

dividir en

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SOLUCION ejercicio 3

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SOLUCION ejercicio 3

2. MARCAR

CONDICIONES

DE

TRANSICION SO O j i i 3

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SOLUCION ejercicio 3

S2 y no S1(chica)

S2 (hay caja en elevador)

S1 y S2(grande)

b1 c1

b0c0

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SOLUCION ejercicio 3

3. USAR PASO A

PASO:

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SOLUCION ejercicio 3

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SOLUCION ejercicio 3

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BIBLIOGRAFIA

J.J. Galds: Introduccin a los PLC: Relslgicos programables

J.J. Galds: Automatismos elctricos.

FESTO: electroneumtica.

Pelez: Neumtica industrial.