Automatismos industriales

(Contenidos conceptuales y procedimentales)

Instalaciones Elctricas y Automticas

Ral Solbes Monz

Ral Solbes i Monz

Derechos de edicin:

Nau Llibres

Periodista Bada 10.

Tel.: 96 360 33 36

Fax: 96 332 55 82

46010 Valncia

E-mail: nau@naullibres.com

web: www.naullibres.com

Diseo de portada e interiores:

Artes Digitales Nau Llibres, Pablo Navarro Roncal Y Juan Lucas Frau Garcs

Imprime:

Ulzama

ISBN13: 978-84-7642-920-4

Depsito Legal: V - 1938 - 2014

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorizacin por escrito de los titulares del Copyright, bajo las sanciones establecidas por las leyes, la reproduccin total o parcial de esta obra por cual-quier medio o procedimiento, comprendidas la reprografa y el tratamiento informtico.

AgradecimientosPor supuesto, este libro no sera posible sin las enseanzas de mis profesores, mis compaeros de trabajo, los comer-

ciales y los tcnicos de las empresas relacionadas con los automatismos industriales, as como mis antiguos clientes y por supuesto todo mi alumnado, el cual ao tras ao, aporta propuestas de mejora. Por tanto, a todos ellos, mis ms sinceros agradecimientos.

Tambin quiero agradecer a mi dos sobrinas Mriam y Andrea, a la primera por su adaptacin de formatos cuando este libro era todava un proyecto y a la segunda por su diseo de portada y sus valiosas orientaciones de marketing. Muchas gracias a ambas por vuestra paciencia.

Por ltimo y no menos importante, no puedo dejar de agradecer la paciencia de mi familia y amigos, pero fundamen-talmente de mi maravillosa mujer.

Muchas gracias Mara, muchas gracias por tu comprensin y ayuda, este libro es ms tuyo que mo, y no hubiera podido salir a la luz sin tu apoyo incondicional.

DedicatoriaEste libro est dedicado a mi compaera incondicional, pero tambin al alumnado que ha pasado y pasar por mis

manos, a los que les pido las ms sinceras disculpas por todos los errores que he cometido y que seguro continuar cometiendo.

De todo corazn espero que con este libro obtengas las competencias profesionales necesarias por poder desarrollar tu trabajo en el mbito de los automatismos industriales.

Tanto si crees que puedes como si crees que no puedes, ests en lo cierto

Henry Ford (1863 - 1947)

ndice

Prlogo ..................................................................................... 9

UT01.Introduccin a los automatismos

y a la prevencin de riesgos

Introduccin. Caso prctico ............................................ 111.1. Introduccin a los automatismos .......................... 131.2. Herramientas a utilizar ............................................. 141.3. Riesgos asociados a los automatismos................. 151.4. Medidas y equipos de prevencin ......................... 18Autoevaluacin UT1. Enunciados .................................. 22Referencias .......................................................................... 23

UT02.Materiales, herramientas, operaciones y dibujo

aplicado al mecanizado

Introduccin. Caso prctico ............................................ 252.1. Materiales ms utilizados en la industria ............. 272.2. Herramientas y operaciones de mecanizado ...... 292.3. Interpretacin de planos de mecanizado ............ 342.4. Herramientas de dibujo CAD .................................. 37Autoevaluacin UT2. Enunciados .................................. 39Referencias .......................................................................... 40

UT03.Mecanizado

de los cuadros elctricos

Introduccin. Caso prctico ............................................ 413.1. Caractersticas constructivas ................................... 433.2. Proteccin de cuadros elctricos ........................... 453.3. Accesorios auxiliares de los cuadros elctricos .. 463.4. Simbologa normalizada .......................................... 473.5. Dimensiones del cuadro y distribucin de

aparatos ..................................................................... 483.6. Suministro de cuadros elctricos ........................... 50Autoevaluacin UT3. Enunciados .................................. 51Referencias .......................................................................... 52

UT04.Estructura y aparellaje de los automatismos cableados

Introduccin. Caso prctico ............................................ 534.1. Estructura de una instalacin industrial ............... 554.2. Tecnologas aplicables .............................................. 564.3. Elementos de proteccin industriales .................. 574.4. Sensores industriales ................................................ 624.5. Elementos de control y actuadores industriales 674.6. Receptores industriales ............................................ 72Autoevaluacin UT4. Enunciados .................................. 74Referencias .......................................................................... 76

UT05.Conexiones a mquinas elctricas

Introduccin. Caso prctico ............................................ 775.1. Introduccin a las mquinas elctricas ................ 795.2. Motores elctricos ..................................................... 805.3. Motores de corriente continua ............................... 815.4. Motores sncronos de corriente alterna ............... 845.5. Motores asncronos de corriente alterna ............. 855.6. Maniobra y arranque de motores elctricos ....... 865.7. Proteccin de los motores elctricos .................... 92Autoevaluacin UT5. Enunciados .................................. 95Referencias .......................................................................... 97

UT06.Esquemas y montajes cableados estndar

Introduccin. Caso prctico ............................................ 996.1. Tipo de esquemas .................................................... 1016.2. Maniobras bsicas ................................................... 1026.3. Funcin y disposicin de los distintos

componentes ......................................................... 1056.4. Identificacin de componentes ........................... 1066.5. Realizacin de pruebas funcionales .................... 110Autoevaluacin UT6. Enunciados ................................ 111Referencias ........................................................................ 112

6 Ral Solbes Monz

UT07.Documentacin y software CAD electrotcnico

Introduccin. Caso prctico .......................................... 1137.1. Necesidad de documentar las instalaciones

(REBT-ITC04) ............................................................ 1157.3. Software de simulacin .......................................... 117Autoevaluacin UT7. Enunciados ................................ 119Referencias ........................................................................ 120

UT08.Instalaciones automticas con lgica cableada

Introduccin. Caso prctico .......................................... 1218.1. Introduccin al GRAFCET ....................................... 1238.2. Elementos del GRAFCET ......................................... 1248.3. Estructuras del GRAFCET ........................................ 1258.4. Reglas de evolucin del GRAFCET ....................... 1268.5. Proceso de resolucin de problemas

secuenciales ............................................................ 1278.6. Herramientas de representacin ......................... 1288.7. Localizacin y resolucin de averas en

sistemas cableados ............................................... 1298.8. Mantenimiento correctivo y preventivo ............ 1308.9. Gestin de stocks ..................................................... 132Autoevaluacin UT8. Enunciados ................................ 134Referencias ........................................................................ 135

UT09.Conocimientos bsicos

de los autmatas programables

Introduccin. Caso prctico .......................................... 1379.1. Introduccin .............................................................. 1399.2. Principio de funcionamiento ................................ 1409.3. Clasificacin............................................................... 1409.4. Componentes y estructuras .................................. 1429.5. Caractersticas tcnicas .......................................... 1439.6. Seleccin y dimensionado ..................................... 1449.7. Instalacin y conexin ............................................ 144Autoevaluacin UT9. Enunciados ................................ 147Referencias ........................................................................ 148

UT10.Instalaciones automticas con lgica programada

Introduccin. Caso prctico .......................................... 14910.1. El mapa de memoria ............................................. 15110.2. Lenguajes de programacin ............................... 15210.3. Funciones bsicas de programacin ................ 15510.4. Programacin con GRAFCET ............................... 15910.5. Software especfico de PLC ................................. 16210.6. Localizacin y resolucin de averas en

sistemas programados ......................................... 174Autoevaluacin UT10. Enunciados ............................. 177Referencias ........................................................................ 178

UT11.Regulacin de velocidades de los motores

Introduccin. Caso prctico .......................................... 17911.1. Introduccin y conceptos fsicos ....................... 18111.2. Arrancadores electrnicos ................................... 18311.3. Variadores de velocidad. ...................................... 18411.4. Servomotores ......................................................... 187Autoevaluacin UT11. Enunciados ............................. 188Referencias ........................................................................ 189

Automatismos Industriales 7

UT02. ProcedimientosMateriales, herramientas, operaciones y dibujo

aplicado al mecanizado

Actividades ........................................................................ 192Prctica ............................................................................... 198

UT03. ProcedimientosMecanizado de cuadros elctricos

Prctica ............................................................................... 202Trabajo................................................................................ 204Anexo I - Medidas y representacin de los

dispositivos ............................................................. 205Anexo II - Ejemplo de un dimensionado .................... 206

UT04. ProcedimientosEstructura y aparellaje de los automatismos cableados

Trabajo................................................................................ 210Anexo I Webs relacionadas ........................................ 212

UT05. ProcedimientosConexiones a mquinas elctricas

Actividad ............................................................................ 214

UT06. ProcedimientosEsquemas y montajes cableados estndar

Actividades ........................................................................ 218Prcticas ............................................................................. 221

UT07. ProcedimientosDocumentacin y software CAD electrotcnico

Prcticas ............................................................................. 230

UT08. ProcedimientosInstalaciones automticas con lgica cableada

Actividades. ....................................................................... 232Prctica ............................................................................... 238Trabajo................................................................................ 239

UT09. ProcedimientosConocimientos bsicos de los autmatas programables

Actividad ............................................................................ 242

UT10. ProcedimientosInstalaciones automticas con lgica programada

Actividades ........................................................................ 244Prctica ............................................................................... 250Trabajo................................................................................ 250

UT11. ProcedimientosRegulacin de velocidad de los motores

Prcticas ............................................................................. 252

Autoevaluacin