Sensores en el segmento de

izaje

Noviembre 2013

Schneider Electric 2 - Sensors – 2013

Máquina de Izaje: Definición estándar

●Mecanismo para levantar y bajar material con un movimiento

ciclico mientras se mantiene el material suspendido libremente.

●Las máquinas de izaje son capaces de recoger cargas de un lugar y

depositarlas en otro cualquiera dentro de un área limitada.

●La máquina de izaje on puede transportar personas.

●En contraste, ascensores son máquinas que solo pueden mover sus cargas en un camino vertical fijo, sin importar si la máquina se puede mover.

●Las máquinas de izaje, se consideran un sub-segmento de manejo de material.

Schneider Electric 3 - Sensors – 2013

Segmentación, Qué es?

En Izaje, Schneider Electric considera 3 áreas principales:

● Industry

● Building

● Logistic

Industry : 2 sub-segmentos

● Grúas estándar

● Grúas especiales

Building : 2 sub-segments

● Grúas de construcción

● Grúas móviles

Logistic : 1 sub-segment

● Grúas pórtico

Segmentación

Schneider Electric 5 - Sensors – 2013

Grúa estándar Pot

Prod

Acc

-

-

-

Schneider Electric 6 - Sensors – 2013

Detectando, posiciones de

arriba, abajo, bajar velocidad y

parada en el movimiento de

izaje.

Detectando un “sobre-recorrido”

en el movimiento vertical

Switch miniatura incorporado en

la grúa.

Detectando las posiciones de

baja velocidad y parada de los

movimientos horizontales.

Límites de operación

normal por finales de

carrera tipo cruz.

Detectando “sobre-recorrido”

del movimiento de translación

para indicar paros inmediatos.

Grúa estándar

Schneider Electric 7 - Sensors – 2013

Grúas especiales

● Grúas diseñadas para procesos especificos y para

aplicaciones trabajo pesado de procesos industriales:

Acerias

Industria de

reciclaje y más ….

Papeleras

Puertos

Pot

Prod

Acc

-

-

-

Schneider Electric 8 - Sensors – 2013

Translado

Translado

● Detection example for

overhead travelling crane

o

Hois

ting

Tra

nsla

tio

n

Anticolisión

XU +

reflector

Sobre velocidad

Fin de

recorrido

Grúas especiales Selector XRBxx

Izaje

Solución alternativa

Over up

Schneider Electric 9 - Sensors – 2013

Grúa Torre

Auto-montantes

Pot

Prod

Acc

-

-

-

Schneider Electric 10 - Sensors – 2013

Grúa Torre Control del tambor de izaje : Limit switch (XRB)

Control del tambor del carro : Limit switch (XRB)

Control de rotación: Limit switch (XRB, XR2)

Control Anti-colisión : Photo-electric (XUX)

Control de translación : Limit Switches (XCKMR, XCR)

Control de sobre-velocidad : Encoders (XCC), inductivos (XS)

Control de sobre-torque : Limit switches (XCKM)

Control de sobre carga : Limit switch (XCKM)

Schneider Electric 11 - Sensors – 2013

Grúa movil

Fuera de objetivo

Pot

Prod

Acc

-

-

-

Schneider Electric 12 - Sensors – 2013

Grúas portico

Grúa giratoria

(Jib crane) Grúa pórtico

sobre riel

Grúa pórtico de

muelle

(Portainer®)

Grúa portico de llantas

(Transtainer®)

Grúa movil

Pot

Prod

Acc

-

-

-

Schneider Electric 13 - Sensors – 2013

Restricciones de elevación

●Restricciones del ambiente :

Uso en exteriores

Niebla salina, lluvia, polvo, variaciones de temperatura, sol (UV)

Uso en interiores

●Restricciones de aplicaciones :

Riesgo de choques (cajas metálicas)

Comportamiento del operador …

Longitudes de cables

Ambiente eléctrico

Contactor de potencia, EMC, valvulas neumoticas/hidraulicas

Schneider Electric 14 - Sensors – 2013

Sensores para izaje….

●Los finales de carrera son los sensores más usados:

Para detectar la posición de la máquina de izaje.

Para detectar automáticamente el nivel

Para controlar el sistema de anti-colisión

●Los sensores foto-eléctricos también son usados:

Para controlar el sistema anti-colisión

Para detectar áreas restringidas

●Control de seguridad para detectar la apertura de puertas

eléctricas.

●Encoders para controlar el posicionamiento de la grúa.

●Sensores inductivos para detectar función “anti-crab”

Puentes - Grúa

Schneider Electric 16 - Sensors – 2013

Movimientos principales:

Schneider Electric 17 - Sensors – 2013

Puente grúa

Detectando posiciones de

“velocidad baja” y parada

superior e inferior del

movimiento de izaje.

Detectando “sobre-recorrido”

superior del movimiento de

izaje

Detectando la posición de

“velocidad baja” y parada del

carro y el movimiento de

translación.

Detectando el “sobre-

recorrido” del movimiento de

translación para indicar una

parada inmediata.

Schneider Electric 18 - Sensors – 2013

Puente - Grúa Detectando posiciones alta / baja de velocidad baja y parada en el

movimiento de izaje.

● (Límtes de operación normal)

●Limit switches tipo tornillo XRBxx para operación normal (hasta 6 contactos y una salida análoga opcional para potenciómetro)

●o XR2xx para operaciones intensas (hasta 27 contactos)

Detectando sobrecarrera superior en el movimiento de levantamiento

● Limit switch miniatura incorporado en el tambor .

●Limit switch: XCMDxx

Detectando las posiciones de frenado y parado para los movimientos de translación y de trolley.

● Limites de zona de operación normal.

● Limit switches tipo cruz: XCRxx, XCKMRxx

Detectando sobre recorrido en el recorrido de translación para desplegar parada inmediata

● Power Limit switch Power el cual corta directamente la almientación del motor en caso de sobre-recorrido: XF9xxx

D1

D2

D3

D4

Schneider Electric 19 - Sensors – 2013

Recorrido

Recorrido

●Oferta de sensores

o

Hois

ting

Tra

nsla

tio

n

Anticolisión

XUX9xx +

refector

Sobre-velocidad

Fin de

recorrido

Puente grúa Selector XRBxx

Hois

ting

Alternative solution

Over up

Schneider Electric 20 - Sensors – 2013

Limitación de movimiento horizontal

●Función del limit switch: Metodo de 2 áreas

Reversa

Limite lento Adelante

Límite lento

Tiempo

Velocidad

LSP (Lower

Speed)

Distancia de parada

Distancia de parado Distancia de parado

•Después del la indicación de

parada del limit switch, la

distancia de parada calculada

por la velocidad de motor y el

ciclo del PLC.

Schneider Electric 21 - Sensors – 2013

Función del Limit switch: ejemplo

Límite

Velocidad

lenta

Límite de

parada

Tiempo

Velocidad LSP (Lower

Speed)

Limit switch cruz principio

de funcionamiento

Schneider Electric 22 - Sensors – 2013

Función Anti-crab

●Cuando ocurre Skewing

Schneider Electric 23 - Sensors – 2013

Función Anti-crab

●Cuando ocurre Drifting

Schneider Electric 24 - Sensors – 2013

Función Anti-crab

●Objetivo: prevenir que la grúa Skewing & Drifting

Schneider Electric 25 - Sensors – 2013

Función Anti-crab ●Funcionamiento

general

Sensores inductivos se requieren para detectar la posición de la

grúa

Schneider Electric 26 - Sensors – 2013

Función Anti-crab ●Funcionamiento

general

2 Sensores inductivos se requieren para detectar cuando el puente

skewing o drifting

Corrección de movimiento por 2 variadores de velocidad.

Schneider Electric 27 - Sensors – 2013

Función Anti-crab: Requerimientos de

Hardware Requerimientos eléctricos

• Un controlador lógico para el

manejo de la función

• 2 motores and 2 VSD: un juego

por cada lado

• Estación de control para el

operador con controles manuales

• 2 sensores inductivos análogos

para detectar skewing y/o drifting

Función

Anti-crab

CONTROLADOR

TRANSLATION

RIGHT

TRANSLATION

LEFT

Grúa pórtico

Schneider Electric 29 - Sensors – 2013

Grúa pórtico

Control tambor de izaje : Selector switches (XR2)

Control de sobre-recorrido para elevación: Limit switch (XF9)

Control de sobre-recorrido del carro : Limit switch (XCR, XCKMR)

Control de recorrido y sobre-recorrido para el puente :

Limit switch (XCR, XCKMR)

Control de translación : Limit switch (XCR, XCKMR)

Control de bloqueo : Limit switch (XCKM)

Anti-colisión : Photo-electric (XUX)

3 movimientos

Schneider Electric 30 - Sensors – 2013

Grúa pórtico granel

Control del tambor de izaje : Selector switches (XR2)

Control sobre-recorrido elevación : Limit switch (XF9)

Controlde sobre-velocidad : Encoders (XCC)

Sobre-carga : Limit switch (XCKM) Control de sobre-recorrido : Limit switch (XCR, XCKMR)

Recorrido & sobre-recorrido:

Limit switch (XCR, XCKMR)

Anti-colisión :

Fotoeléctrico (XUX)

Ultrasónico (XX)

3 o 4 movimientos

Schneider Electric 31 - Sensors – 2013

Grúa pórtico contenedor

Control tambor de izaje : Selector switches (XR2)

Sobre-recorrido de elevación : Limit switch (XF9)

Control de recorrido: Inductivo (XS) o selector switches (XR2)

Control Sobre-recorrido (seguridad) : Limit switch (XCR, XCKMR)

Control de bloqueo : Limit switch (XCKM)

Control de translación : Limit switch (XCR, XCKMR)

Anti-colisión : Fotoeléctrico (XUX)

4 movimientos Control de bloqueo : Limit switch (XCKM) Control de recorrido : Inductive prox. (XS) Control de sobre-recorrido (seguridad) :

Schneider Electric 32 - Sensors – 2013

Grúa pórtico articulada

Control tambor de izaje : Selector switches (XR2) Cuerda floja : Limit switch (XCKM) Control velocidad y sincro : Encoders (XCC) Control de pluma: Limit switch (XCKM)

Control bloqueo: Limit switch (XCKM)

Control translación: Limit switch (XCR, XCKMR)

Anti-colisión : Photo-electric (XUX)

4 o 5 movimientos

Control bloqueo de giro : Limit switch (XCKM) & Inductivo Prox. (XS)

Grúa torre

Schneider Electric 34 - Sensors – 2013

Principales movimientos: Grúa torre

Schneider Electric 35 - Sensors – 2013

Principales movimientos: Grúa torre

Schneider Electric 36 - Sensors – 2013

Principales movimientos:

Grúa torre

Schneider Electric 37 - Sensors – 2013

Grúa torre Control tambor izaje: Limit switch (XRB)

Control de carro: Limit switch (XRB)

Control rotación: Limit switch (XRB, XR2)

Control anti-colisión: Photo-electric (XUX)

Control translación: Limit Switches (XCKMR, XCR)

Control de sobre-velocidad : Encoders (XCC), inductive (XS)

Control de sobre-torque: Limit switches (XCKM)

Control de sobre-carga : Limit switch (XCKM)

Schneider Electric 38 - Sensors – 2013

Limitación de movimiento horizontal

● Para evitar que el carro choque con los bordes del riel.

● Con la función del limit switch:

Comando de

operador

Traveling motor

sensor

Final del riel

detectado

sensor

Schneider Electric 39 - Sensors – 2013

Limitación movimiento horizontal

●Función de Limit switch

Reversa

Limite

parada

Reverse

Limite

velocidad

lenta

Adelante

límite

velocidad

lenta

Adelante

Limite

parada

Tiempo

Velocidad

LSP (Lower

Speed)

Distancia

parada

Qué sensor en máquinas de

izaje

Schneider Electric 41 - Sensors – 2013

Soluciones de detección para grúas

●Limit switches :

Para detectar automáticamente el nivel

Para detectar las posiciones de la máquina de izaje

Para controlar el sistema anti-colisión

●Sensores fotoeléctricos :

Para controlar el sistema anti-colisión

●Control de seguridad :

Para detectar el acceso a tableros o componentes eléctricos.

●Encoders :

Para controlar el posicionamiento de la grúa.

Sensores de aplicación

En segmento de Izaje

Schneider Electric 43 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

●Rango XCKMR

Schneider Electric 44 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

● Limit switches tipo tornillo, trabajo medio

XRBA, 4 o 6 contactos.

Schneider Electric 45 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

● Limit switches tipo tornillo, trabajo pesado

XR2AA, 3 a 28 cts XR2A, 3 a 28 cts, 10A

XR2B, 3 a 27 cts, 20A

Schneider Electric 46 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

●Use un limit switch tipo tornillo, para posicionamiento (aplicación

diferencial)

Schneider Electric 47 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

●Usar un Limit switch para el sobre recorrido de tipo “Corriente total” XF9

Característica : Rúptura directa de la alimentación de la grúa, si la carga

accidentalmente se sale de los límites de operación.

XF9-F, hasta 265 A XF9-D, hasta 80A

Schneider Electric 48 - Sensors – 2013

Final de carrera de aplicación Izaje

●Acercamiento en el limit swtich de “corriente total” XF9

XF9-D, hasta 80A

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