curso control industrial

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CorporaciónEcuador Curso de >Control Industrial

X [Ω] Reactancia

R [Ω] Resistencia10 Ω

R

ϕ

XL Reactancia Inductiva

R [Ω] Resistencia

Eje imaginario

Z Impedancia

Ángulo de desfaseEn la industria ф tiene que ser lo más pequeño posible

Z’’ϕ

Z’

R

XC Reactancia Capacitiva

Eje imaginario

Z’ > Z’’

XL Reactancia Inductiva

ResistenciaReactanciaReactancia inductiva (bobina) trenzado incrementa la impedancia total de líneaAl incrementar la corriente entonces se incrementa el diámetro del cable

Kaplan → aprovecha caudalTurbinas Pelton → aprovecha energía potencial

Francis → Es una mezcla de las anteriores

ResistenciaImpedancia Inductiva

ReactanciaCapacitiva

Motores → factor de potencia → reactancia inductiva

Plano de impedancia

Con corriente continua

Con corriente alterna (motores, transformadores)

Potencia (W)

ϕVAR Potencia reactiva inductiva

Eje imaginario

KVA → Voltaamperios (esto en transformadores) Impedancia

Cos ϕ → factor de potenciaFP = 0,8Para bajar o corregir el factor de potencia se usa banco de capacitores → produce reactancia capacitiva siempre negativa.

Grafica en Potencias

En motores malos el fp = 0,7. En motores eficientes fp = 0.85 se consume menos VAR.Si la fábrica produce un bajo factor de potencia, la empresa eléctrica multa. Por ejemplo las bobinas producen un bajo factor de potencia.El autotransformador para su arranque se usa un variador de frecuencia. La desventaja de usar los variadores es la presencia de armónicos.Resistencia en serie: Corriente igual, voltaje diferente. Se suman variaciones de voltaje.Resistencia en paralelo: Voltaje igual, Corriente diferente. Se suman variaciones de corriente.La resistencia equivalente para ver la corriente en todo el circuito.

Conexiones estrella en motores y transformadoresConexión triangulo → ventaja no necesitamos un neutro, solo tres cables (tres fases)En transformadores tenemos conexión triangulo - triangulo.

La conexión triangulo – estrella aparece neutro; sino, no hay 110 V.Se hace conexión estrella – triangulo → evitar alta corriente.

Inductor o bobinaEn corriente continua (cc)

→ Corto→ Intensisdad de corriente (I) al infinito

→ ca en función del tiempo

ca → produce reactancia inductiva y esta produce impedancia que limita la I

X L=ωLL → se da Henrios

Xc (condensador)Rectificadores con diodos o filtros

Condensador tenemos rectificador de media onda

Con rectificador de oda completa se aumenta condensador para que ca sea más continua

Filtros a condensadores porque reduce el ruido

Impedancia

Si existe desbalance entre 3 líneas poseemos calentamiento motor.

ContactorBaja impedancia → Incremento de Intensidad de corrienteIncrementa impedancia → decrementa Intensidad de corriente

Selecciona en función de:I que circula en contactosPor duración → ciclo de duración (abre y cierra contacto)Por alimentación si es cc o ca

Relés de protecciónTérmicosElectromagnéticos, etc. → se abren en picos de I elevadosTermomagnéticos → con motores prende y apaga, también usa tiristores (relés de estado sólido)

Nota.- cambio de fases provoca el cambio de giro de un motor

Asíncrono → rotor no gira a frecuencia a velocidad rotacional que gira el campo magnético

Hecho en automation studio 3.0.5

L1

L2

L3

24V

0V

Diagrama de Potencia Eléctrico

Diagrama de Control Eléctrico

Diagrama de Control PLC

10 Amp. 10 Amp.10 Amp.

M1

KM1 KM1 KM1

RTS1

L1

Rojo

P1

KM1

INICIO

INICIO MOTOR

MOTOR

MOTOR

P2

APAGADO

APAGADO

And

0*0=00*1=01*0=01*1=1

Or

0+0=00+1=11+0=11+1=1

En circuitos de control usamos contactos auxiliares

Enclavamiento o memoria

Circuitos de control se pone fusibles también

Es a 220 Vca

Nota.- No conectar focos en serie a contactor

Uso de lógica and

Uso lógica or

Arranque triangulo-estrella (∆Y) de motor jaula de ardillaReduce la I de arranque

Diagrama de potencia

Se activa KM1 y seguido KM2, luego KM3 se cierra e instantáneamente KM2 se abre, sino da cortocircuito.

Diagrama de control

Diagrama hecho en automation studio 3.0.5

24V

0V

Diagrama de control eléctricopara conexión estrella-triangulo

P1

KM1

KM1

P2

KM1 KM2

KM2 RTC1

RTC1

KM1 RTC1

KM3

KM3

KM1

24V

0V

I:1/0 I:1/1

O:2/0 O:2/1 O:2/2

TONEN

DN

Tem porizador a la conexión

Tem porizadorBase de tiempoAjustado aAcum .

T4:01.07 0

Diagrama de control eléctrico

Diagrama de control ladder en PLC

P3

KM1

P4

KM2 KM3

P3_START P4_TURNOFF

KM1 KM2 KM3

P3_STARTI:1/0

KM1O:2/0

KM1O:2/0

P4_TURNOFFI:1/1

KM1O:2/0

KM2O:2/1

KM2O:2/1

KM1O:2/0

RTC1

AUX1O:2/3

AUX1O:2/3

RTC1T4:0.DN

AUX1O:2/3

KM3O:2/2

KM3O:2/2

KM1O:2/0

Activar cilindro neumático de doble efecto

24V

0V

Diagrama Hidraúlico Diagrama Eléctrico

S1 S2

P1

S1 S2

P2

Inversión giro de motor

L1

L2

L3

24V

0V


Diagrama de Control Eléctrico

Diagrama de Control PLC


M1

KM1 KM1 KM1

RTS1

L1

Rojo

P1

KM1

INICIO

INICIO MOTOR

MOTOR

MOTOR

P2

APAGADO

APAGADO

P3

GIRO

MOTORG

KM2 KM2 KM2

KM2

GIRO MOTORG

MOTORGAPAGADO

MOTORG

MOTOR

→ Cuando motor no tiene esas salidas es motor de arranque directo

Válvula 4/3 se puede parar recorrido de pistónVer caudal y presión

Se maneja entre 50 psi y 100 psi en neumáticaSe maneja entre 3000 psi y 5000 psi en hidráulica

Racores o acoples de mangueras y cañerías

L1

L2

L3


24V

0V


0

Diagrama hidraúlico


KM1 KM1 KM1

RTS1

M1

P1

KM1

KM1

P2

M1

S1 S2

P3

P4

S1

P5

S2

Sistema Hidráulico mayor presión → La fuerza está en función de la presión

Sistema Neumático mayor velocidad →La velocidad en función del caudal

Para transformar movimiento circular de motor eléctrico en lineal

También hay motores eléctricos lineales

Tenemos 3000 psi

F=PA

F=3000lb

pulg28 pulg2

F=24000 lb

p= N

m2=Pa

p=¿1atm → Compresor, bombas

v (Q )

v=et

Q=Vt=m

3

s= m3

min= galmin

V=100 pulg3

1gal=231 pulg3

V=100 pulg3

1gal

231 pulg3=2.31 gal

Q=5 galmin

t=VQ

=2.31 gal

5galmin

=0.46min 60 smin

=27.6 s

Servo pilotada → con la misma presión se activaF1 + F2Solenoide + Presión

Se usa más tipo 4

En esta se necesita más válvulas de alivio

Esta se usa más porque está circulando el fluido, otras pueden dañar el motorPara movimiento lento se usa las válvulas proporcionales

L1

N

M1

KM3 KM3

10 Amp.10 Amp.

RTS1

Cuando es motor monofásico su arranque es directo

Ejercicio

L1

N

L1

N

0

M1

KM0 KM0

P1

KM0

KM0

P2

M1

S1 S2DPM1 DPM2

10 Amp. 10 Amp.

RTS1

P4

S1 S2KM2

KM2KM1P3

KM1

KM1

DPM2DPM1

KM2

DPM1DPM1

DPM2

Entre L1 y L2 hay 220 VcaEntre L1 y N hay 110 VcaEntre 24 V y 0V hay 24 Vcc

Nota.- En circuitos eléctricos de control para enclavar solenoides necesitamos relés

L1

N

P4

S1 S2KM2

KM2KM1P3

KM1

KM1 KM2

P4P3

Programa para simular puertas del TROLE en el cual el motor no se prende si están abiertas las tres puertas y cualquiera de ellas.Diagrama de potencia y diagrama eléctrico de controlL1

N

L1

N

OPEN 1 OPEN 2START

STOP

OPEN 3CLOSE 1 CLOSE 2 CLOSE 3

M1

KM0 KM0

10 Amp. 10 Amp.

RTS1

P1

KM0

KM0

P2

P4

S1 S2KM2

KM2KM1P3

KM1

KM1

DPM1 DPM2

KM2

DPM2DPM2

DPM1

P6

S3 S4KM4

KM4KM3P5

KM3

KM3

DPM3 DPM4

KM4

DPM4DPM4

DPM3

DPM5 DPM5

DPM3

DPM1

P8

S5 S6KM6

KM6KM5P7

KM5

KM5

DPM5 DPM6

KM6

DPM6DPM6

Diagrama neumático

0

M1

S1 S2

Verde

DPM3 DPM4 DPM5 DPM6DPM1 DPM2 S3 S4 S5 S6

Esto último se hace con SCR → tiristorUtiliza factor RMS (voltaje)

L1

L2

L3


L1

N

0

Diagrama de control EléctricoDiagrama neumático


M1

KM0 KM0 KM0

RTS1

P4

S1 S2KM2

KM2

P3

KM2

P3

M1

S1 S2

Verde

DPM1 DPM2

P0

KM0

KM0

DPM1

P1

P0 ∧ DPM1 = KM0

L1

N

L1

N

0

M1

KM0 KM0

P1

KM0

KM0

P2

M1

10 Amp. 10 Amp.

RTS1

P4

S1 S2KM2

KM2KM1P3

KM1

KM1 KM2

S1 S2

DPM1 DPM2

P3P4

DPM2 DPM1

Diagrama eléctrico de arranque de motor de cc

24V

0V


P1

KM1

KM1 KM1

TC1

TC1

KM2

KM2 KM2

TC2

TC2

KM3

KM3

P2 KM1TC1 TC2

24V

0V


Diagrama ladder

START STOP

TONEN

DN

Temporizador a la conexión

TemporizadorBase de tiempoAjustado aAcum.

T4:01.03 0

TONEN

DN

Temporizador a la conexión

TemporizadorBase de tiempoAjustado aAcum.

T4:11.03 0

P1

KM1 KM2 KM3

P2

P1_START P2_STOP

KM1 KM2 KM3

P1_START KM1

KM1

KM1 TC1

TC1T4:0.DN

KM2

P2_STOP

KM2 TC1T4:0.DN

KM2 TC2

TC2T4:1.DN

KM3

KM1

KM3 TC2T4:1.DN

Notación algebraica

M=( A+B ) (C∗D+E )A

B

C D

E

M

M=( A∗B ) (S1+KM 1 )S1

KM1

MA B

Notación lógica

M=( A+B ) (C∗D+E )M=( A∨B )∧(C∧D∨E )

Digital

A

B

C

D

E

M

En este estilo se programa en scheneider

Ejemplo de arranque directo

L1N

Diagrama de potencia

24V

0V


RTS1

M1

10 Amp.10 Amp.

KM0 KM0

START

STOP

F1

F2

KM0

KM0

24V

0V


Diagrama de control ladder para PLC

START STOPF1 F2

KM0

PROTECCIóN F1 PROTECCIóN F2 START_1 STOP_1

KM0

START_1

KM0

KM0PROTECCIóN F1 PROTECCIóN F2 STOP_1

Diagrama de puertas lógicas

KM0

PROTECCIóN F1

PROTECCIóN F2

START_1

STOP_1

24V

0V

Diagrama de control eléctrico24V

0V


Diagrama de control ladder para PLC

Diagrama de puertas lógicas

KM0

KM0

Y1

KM1

KM1

Y2

S1

S2

KM0

KM0

S1

KM0

S1_PARA Y 1 S2_PARA Y 2

KM0

S1_PARA Y 1

KM0

KM0

S2

S2_PARA Y 2

S1_PARA Y 1

S3

KM1

KM1

S2

S3_PARA Y 3

S3

Y 1

KM0

S3_PARA Y 3

KM1

KM1S2_PARA Y 2

S2_PARA Y 2

S3_PARA Y 3

S2_PARA Y 2

KM0

Y 1

KM1

Y 2

KM1

KM1

Y 2

KM1

KM0 Y 1

KM1 Y 2

S3_PARA Y 3

KM0 y KM1 es relé interno de PLC, es virtual

Dependiendo de la I que consume la electroválvula se puede conectar directamente

Logo de Siemens

Compuertas lógicas

Plc funciona con 110 V pero protegido con un varistor110 V nominal127 V real → 20% = 25 V más, osea 150 Vca el varistor

Logo Softcomfort, para programar

L1

N

P1

KM1

KM1

L1

N

P2

KM1

KM1

P1

P3

L1

N

KM1

P1 P2 KM1

KM2

(S1 + S2 + KM1)

L1

N

Relé TermicoF1Contacto auxiliar

10 A

1.5 In

15 A

24V

0V

F1

ON

OFF

M1

RT1

10 Amp.10 Amp.

MK0 MK0

RT1

S1

MK0

MK0

S2

En software Logo son interruptores, se queda enclavado en la simulaciónContactor trifásico


M1

KM1 KM1 KM1

RTS1

Aquí se conecta a los contactos principales

En el caso de control, esto es, en los relés térmicos va en KM0 en los contactos auxiliares.

24V

0V

S1

MK0

MK0S1

24V

0V

ON

MK0

MK0

OFF

S1 S2 S3

S1

S2

S3

0 0

A B

24V

0V

CTU

4 0

DPM1 DPM2 DPM3 DPM4

Y 2

KM1

KM1

OFF

KM1

Y 1

DPM2

Y 1

KM2

KM2

DPM1

ONDPM2

Y 2

DPM4 DPM4

0 0

A B

24V

0V

CTU

4 0

P T P T

DPM1 DPM2 DPM3 DPM4

KM1

KM1

OFF

Y 1

DPM2

Y 1

KM2

KM2

DPM1

ONDPM2

Y 2

DPM4

Y 2

I1 = OnI2 = OffI3 = DPM1I4 = DPM2I5 = DPM4

Q1 = Y1Q2 = KM1Q3 = Y2

0 0

A B

P T P T

DPM1 DPM2 DPM3 DPM4Y 1 Y 2 Y 3 Y 4

0V

CTU

4 0

24V

KM1

KM1

Y 1

DPM2

DPM1

ONDPM2

DPM4

Y 3

OFF

DPM2

KM2

KM2

DPM1

Y 2

DPM4

KM4

KM4

Y 4

DPM3

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