unidad 4-sistemas de monitoreo

UNIDAD 4Sistemas monitores

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Objetivos

El estudiante podrá identificar los componentes y explicar laoperación de los siguientes sistemas monitores:

Sistema Monitor Electrónico (EMS)Sistema Monitor Computarizado (CMS)Sistema Monitor CaterpillarSistema de Visualización de Información Vital (VIDS)Sistema de Administración de Información Vital (VIMS)

Materiales de referencia

El módulo del manual de servicio del sistema monitor apropiado delsistema monitor de la máquina tratado en clase.

Herramientas

4C8195 Herramienta de servicio de control 9U7330 Multímetro digitalAyuda de capacitación eléctrica modelo 18002 con submontajesJuego de cables de mediciónEquipo de soldadura o pistola de calor

Lección 1: Sistemas monitores antiguos

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Introducción

En las máquinas Caterpillar se usan diferentes tipos de sistemasmonitores con niveles de tecnología y complejidad variables. Elsistema monitor básico consiste en un emisor y un medidor. Lossistemas más complejos constan de una red de diferentes tipos desensores conectados a un sistema monitor, que maneja y comparte lainformación sobre una red de datos y puede de guardar los datos dela máquina.

Aunque en las máquinas Caterpillar se usa una variedad de sistemasmonitores, algunas de las tecnologías de operación básica son lasmismas. Cada sistema monitor requiere una señal desde eldispositivo de entrada para poder determinar la condición de lamáquina específica.

Por ejemplo, se puede usar un emisor de temperatura de un sistemahidráulico de la máquina para enviar la información de la temperaturahidráulica del implemento al sistema monitor que se está usando.Dependiendo del sistema monitor, la información de la temperaturapuede usarse de diferentes modos.

Objetivos

El estudiante podrá explicar la operación básica de los sistemasmonitores electrónicos (EMS) y de los sistemas monitorescomputarizados (CMS).

Materiales de referencia

El módulo del manual de servicio del sistema monitor apropiado dela máquina vista en clase.

Herramientas

9U7330 Multímetro digitalAyuda de capacitación eléctrica modelo 18002 con submontajesJuego de cable de mediciónEquipo de soldadura o pistola de calor

Las máquinas Caterpillar de modelos antiguos tienen sensores ymedidores individuales para cada tipo de verificación realizada. Lafigura 4.1.1 muestra un ejemplo de un circuito medidor de temperatura.El cable de señal del medidor tiene un potencial de voltaje cuando semide entre el terminal de señal y la tierra de la máquina. El emisorresistivo de temperatura cambia la resistencia con la variación detemperatura. Un aumento de la temperatura resulta en una disminuciónde la resistencia. Típicamente, un aumento de la corriente a través delcable de señal hará que el medidor se mueva a la derecha. Si el cable deseñal tiene un corto a tierra, el medidor se moverá completamente a laderecha. Si el cable de señal tiene resistencia muy alta, el medidorpermanecerá todo el tiempo a la izquierda. Un modo fácil de revisar siun medidor es funcional consiste en conectar a tierra el cable de señalpara asegurarse de que la aguja del medidor se mueve toda la gama a laderecha.

Cuando se reemplaza un medidor, debe asegurarse de que la gamaprogramada del medidor de reemplazo es la misma que la del medidororiginal. El medidor puede aun mostrar una diferencia leve respecto dela posición de la aguja original pero, con el uso, se puede determinar lagama de operación normal.

El emisor resistivo se debe revisar para asegurarse de que los valores deresistencia sean correctos para las temperaturas especificadas. Lasespecificaciones correctas pueden encontrarse, generalmente, en eldiagrama eléctrico de la máquina; si no, puede usarse como referencia elManual de Especificaciones.

Los medidores de temperatura y de presión trabajan según el mismoprincipio, en el cual un aumento de la corriente en el cable de señal atierra hará que la aguja del medidor se mueva a la derecha.

Unidad 4 4-1-2 Sistemas Electrónicos de la MáquinaLección 1

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Fig. 4.1.1 Medidor y emisor de temperatura

Sistema Monitor Electrónico

La figura 4.1.2 muestra el Sistema Monitor Electrónico Caterpillar(EMS). El EMS fue el primer sistema monitor electrónico usado en lasmáquinas Caterpillar. El ECM es un sistema monitor básico en el que seusan entradas de interruptores, junto con programación electrónica, pararealizar las funciones de medición y verificación. Si se abre un contactode entrada del interruptor o un cable, el control determina esta entradacomo una falla.

El EMS consta de un tablero monitor electrónico (flecha) con diezlámparas indicadoras para los diferentes parámetros verificados. Lasentradas de los interruptores se especifican en ingeniería, para que seactiven en niveles específicos. Por ejemplo, un interruptor detemperatura del refrigerante puede abrirse a 225 0F. Si la programacióninterna determina que el indicador debe activarse, el panel EMS detectael interruptor abierto y muestra una advertencia. El EMS también tieneuna entrada de “terminal R" del alternador, usada para determinar si elmotor está en funcionamiento.

La programación electrónica del EMS es de lógica de primer nivel enlos sistemas monitores usados por Caterpillar. El programa dentro delcontrol puede determinar fallas de más de una entrada simple. El controlusa la lógica para determinar si las condiciones de la máquina son talesque sea necesaria una advertencia. Si está conectado el freno deestacionamiento y la máquina está en posición neutral, puede destellarun indicador único para advertir al operador que el freno deestacionamiento está conectado. Si la máquina hizo el cambio a primeravelocidad en avance mientras los frenos de estacionamiento estánconectados, el control puede reforzar el nivel de advertencia haciendoque destelle una lámpara adicional y enviando una señal de alarma. Laprogramación del control por parte de ingeniería determina lacombinación de los parámetros que originan diferentes niveles deadvertencia.

Fig. 4.1.2 Tablero EMS


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��Fig. 4.1.3 Operación de advertencias del sistema monitor

Fig. 4.1.4 Lámpara de acción

Durante una advertencia de Nivel 3, en el EMS destellarán el indicadory la lámpara de acción y, además, sonará una alarma en la cabina deloperador. La alarma, generalmente, se encuentra detrás del tablero o enalguna parte fuera de la vista del operador. Una advertencia de Nivel 3indica que el operador necesita tomar alguna acción, debido a que algode atención inmediata está sucediendo en el sistema de la máquina, porejemplo, se está conectando el freno de estacionamiento mientras lamáquina está en la primera velocidad de avance.

El EMS Caterpillar tiene tres niveles de advertencia: Nivel 1, Nivel 2 yNivel 3. Estos tres niveles son los mismos en todos los sistemasmonitores que veremos en esta lección. Una advertencia de Nivel 1 tieneel propósito de advertir al operador de una condición existente de la cualdebe estar informado, como frenos de estacionamiento conectados.Durante una advertencia de Nivel 1 destellará el indicador en el tableroEMS. Durante una advertencia de Nivel 2, además de destellar elindicador en el tablero, lo hará también la “lámpara de acción”, mostradapor la flecha en la figura 4.1.4.


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Fig. 4.1.5 Visualizadores CMS

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Fig. 4.1.6 Visualizadores EMS y CMS

El CMS tiene 12 indicadores de alerta para señalar el estadoconectado/desconectado de los contactos del interruptor. Además, latecnología electrónica provee algunas características adicionales. En elcontrol CMS-LCD, la visualización consta de cinco barras gráficaslineales, una barra gráfica curvada, una lectura digital para los cambiosde velocidad y sentido de marcha, una lectura digital para las rpm omillas/h (km/h) y un indicador de códigos de servicio. El control CMS-VFD también tiene 12 indicadores de alerta, además de los seismedidores electrónicos circulares. Un medidor grande, situado en elcentro, se usa como velocímetro o tacómetro, y directamente debajo delmedidor central hay un indicador de tres dígitos de velocidad y sentidode marcha.

Sistema Monitor Computarizado

El sistema monitor de la siguiente generación es el Sistema MonitorComputarizado (CMS). El CMS tiene dos versiones. Ambas funcionande forma similar, pero la interfaz de visualización es diferente. Unaversión tiene una Pantalla de Cristal Líquido (LCD) y, la otra, tiene unaPantalla Fluorescente de Vacío (VFD). El CMS-LCD se dejó de fabricar,pero aún hay máquinas en operación con este sistema.


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Fig. 4.1.7 Componentes eléctricos CMS

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Fig. 4.1.8 Entradas tipo interruptor

En el CMS se usan interruptores para proveer señales de entrada alcontrol. Los interruptores son dispositivos de dos estados. Cuando loscontactos del interruptor están cerrados, la entrada está conectada atierra en el bastidor y, cuando los contactos están abiertos, la entradaestá libre. Durante la operación normal del CMS, los contactos de losinterruptores están cerrados y el control reconoce esta entrada a tierracomo una condición normal de la máquina.

El CMS está instalado en algunos modelos diferentes de máquinas y notodos los componentes eléctricos están presentes en cada máquina.Mediante el mazo de cables de la máquina y del software CMS, elcontrol reconoce qué componentes eléctricos están presentes. Esnecesario consultar el Manual de Servicio y los diagramas eléctricosapropiados para determinar la ubicación de los componentes en lamáquina específica. Los cuatro tipos de componentes estudiados en estasección son los interruptores de entrada, los sensores de entrada, loscomponentes electrónicos relacionados y los controles LCD/VFD.



En ambas versiones de control, el lado derecho del tablero contieneindicadores de alerta conectados a diferentes interruptores de entrada.Los indicadores de alerta informan al operador si ocurre una condiciónanormal (contactos abiertos). En la versión LCD, el tablero tieneposiciones para 12 entradas de interruptor, mientras que el tablero decontrol del VFD tiene entradas para 11.

En los indicadores de alerta se usan algunos tipos de interruptores paraproveer información de los sistemas de la máquina. La siguiente es unalista típica de los diferentes tipos de interruptores de entrada usados en elCMS:

1. De presión (aceite del motor, frenos de estacionamiento, frenossecundarios y derivación de filtro)

2. De temperatura (aceite de los frenos)

3. De flujo (aceite, refrigerante y dirección)

4. De nivel de fluidos (aceite)

5. Mecánicos (recorrido del pistón del cilindro maestro de losfrenos y la posición en neutral de la transmisión)

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Fig. 4.1.9 Entradas tipo sensor

En las dos versiones del Sistema Monitor Computarizado también seusan entradas suministradas por sensores para verificar los sistemas de lamáquina que cambian constantemente. Un ejemplo de un sistema de lamáquina en que se usa un sensor para suministrar información deentrada es un circuito de temperatura. En esta sección veremos lossiguientes tipos de sensores de entrada: Sensor de voltaje, sensor defrecuencia, sensor de Modulación de Duración de Impulso y fotosensor.

Entrada de voltaje

El control CMS detecta el voltaje del sistema en el disyuntor del circuitodel alternador. Esta señal de entrada analógica le indica al control elestado del sistema eléctrico de la máquina.

Entrada de frecuencia

El control CMS recibe una señal de corriente alterna de los sensoresubicados en la máquina. Dos de las señales CA son generadas pordetectores magnéticos, los cuales están muy próximos al engranaje delvolante del motor y al engranaje de salida de la transmisión. Estos dosdetectores producen una señal CA cuando cada diente del engranaje pasapor el detector. El control mide la frecuencia (Hz) de la señal y conviertela frecuencia en lectura de velocidad, ya sea en rpm o en millas/h(km/h). La señal del contacto 12 es también una entrada de frecuencia decorriente alterna, pero es generada por la velocidad del alternador, y sedetecta en el “terminal R" del alternador. El control mide esta entrada defrecuencia y ayuda a determinar el estado del sistema de carga eléctrica.


Entrada de modulación de duración de impulsos

El control CMS recibe señales de entrada de los sensores de Modulaciónde Duración de Impulsos (PWM). Estos tipos de sensores producen unaseñal digital, y el control CMS mide el "ciclo de trabajo" de la señal deentrada (porcentaje de tiempo de inicio contra porcentaje de tiempo determinación). Estos tipos de sensores difieren de los otros, ya querequieren una entrada de voltaje (V+) para operar. Los sensores PWM seusan en aplicaciones en las que deben medirse continuamente loscambios de estado. Los sistemas típicos en que se usa este tipo dedispositivos son las temperaturas, los niveles de fluido y las presiones.Por ejemplo, a medida que aumenta la temperatura, cambia la señal delciclo de trabajo. El control mide este cambio y envía una salida almedidor o a la gráfica de barras.

Entrada de fotosensor

El fotosensor mide la luz ambiente y, automáticamente, ajusta el brillodel área de visualización del tablero. Este sensor está montadointernamente en el control y no tiene conexiones eléctricas externas.


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Fig. 4.1.10 Componentes relacionados

En el sistema monitor computarizado se usan otros sistemas de lamáquina para proveer información de entrada. El alternador, las bateríasy el Enlace de Datos CAT son algunas de esas entradas externas. Cadasistema se verá en forma separada.

Lámpara y alarma de acción

La lámpara y la alarma de acción son salidas del CMS (en ambasversiones). La lámpara y la alarma no son físicamente partes del controlCMS. La lámpara está en la cabina de la máquina, en el área visible deloperador. La alarma, generalmente, está detrás del tablero, fuera del áreavisible, pero es audible en la cabina. La lámpara destella cuando hay unaadvertencia de Categorías 2 ó 3, y la alarma suena cuando se presentauna condición de advertencia de Categoría 3 y el motor está enfuncionamiento. Los niveles de advertencia del CMS son los mismosque del EMS vistos anteriormente.

Alternador/Baterías

El CMS usa el alternador para ayudar a determinar el estado de lossistemas de carga eléctricos. El alternador provee dos entradas CMS. Elterminal B+ del alternador, junto con las baterías de la máquina, proveenal control información analógica acerca del sistema. La salida del“Terminal R" del alternador le indica al control la velocidad (frecuencia)con que está funcionando el alternador.


Conectores

En el CMS se usan conectores de servicio y de programación paraproveer información al control la manera de entrar en las diferentesmodalidades de operación. Los propósitos de los conectores son lossiguientes:

1. Conector de códigos de mazo de cables - le indica al controlCMS en qué máquina está instalado el control.

2. Conector de unidades - le indica al control del CMS quéunidades debe usar (EE.UU. o métricas).

3. Conector de servicio - permite entrar en las diferentesmodalidades de operación.

4. Conector de Enlace de Datos CAT - permite compartir datos conotros sistemas de la máquina (entrada/salida de los controleselectrónicos).

Enlaces de datos CAT

El control CMS tiene dos contactos que son entradas y salidasbidireccionales. Estos contactos hacen que el control compartainformación con otros sistemas de la máquina sobre el enlace de datosCAT. Un ejemplo es el control del motor electrónico.


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Fig. 4.1.11 Controles CMS

Como se dijo antes, en las máquinas Caterpillar se encuentraninstaladas dos versiones del control CMS. Una versión tiene unaPantalla de Cristal Líquido (LCD) y, la otra, tiene una PantallaFluorescente de Vacío (VFD). La versión LCD del control se instalóinicialmente en los Cargadores de Ruedas de la Serie “F”. Desde suintroducción al mercado, el control LCD ha tenido actualizaciones.Los controles siguen siendo intercambiables, pero las mejoras delsoftware han resultado en cambios del número de pieza del control.En la siguiente sección, sólo se presentarán los cambios másrecientes.

La segunda versión que estudiaremos es el control VFD. Se verán porseparado el control, sus modalidades de operación y sus capacidadesde diagnóstico.


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GEARMPHkm/hRPM

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Fig. 4.1.12 Pantalla de cristal líquido (LCD)

Fig. 4.1.13 Gráficas de barras LCD

La sección de gráficas de barras está al lado izquierdo del tablero decontrol. Esta sección la conforman cinco gráficas de barras verticalescontroladas por sensores PWM. Directamente arriba de cada gráficade barras hay un indicador de alerta que destella cuando hay unacondición anormal en la máquina.

El primer tipo de control que veremos es la versión LCD. Como seindicó antes, el CMS verifica continuamente los sistemas de lamáquina. El control le indica al operador el estado de los sistemas. Enesta sección se estudiarán los tipos de indicadores visuales y lasmodalidades de operación relacionadas con el control LCD. Parafacilitar la presentación, veremos el control en tres secciones, así:gráficas de barras, pantalla digital e indicadores de alerta.


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510 15 20 25 30 35 40 45

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GEARMPHkm/hRPM

Fig. 4.1.14 Lecturas digitales LCD

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Fig. 4.1.15 Indicadores de alerta LCD

La sección de los indicadores de alerta tiene posiciones para 12entradas de interruptores. El tipo y la cantidad de indicadores varíande acuerdo con el modelo de la máquina. Interruptores de dosposiciones (conectar/desconectar) suministran las entradas de losindicadores de alerta.

La sección central contiene una gráfica de barras con segmentoscurvados, que señala la velocidad. Un detector magnético suministrala entrada a esta gráfica. También se muestra información digital enesta sección, una lectura de cuatro dígitos para las rpm - millas/h(km/h), una lectura digital para las posiciones de cambios develocidad y sentido de marcha, y un indicador de CÓDIGO DESERVICIO, que indica si hay información de diagnóstico guardada enla memoria de control.


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Fig. 4.1.16 Modalidades de operación CMS-LCD

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Fig. 4.1.17 Operación normal CMS-LCD

El control CMS-LCD está activo siempre que el interruptor de llave decontacto esté en posición CONECTADA. Cada vez que el interruptor dellave de contacto está en posición CONECTADA, el control hace undiagnóstico, que revisa la condición de operación interna del control. Esimportante que el operador/técnico de servicio observe lo siguiente:

• El indicador de alerta del lado derecho de abajo del tablero destellauna vez para comenzar el autodiagnóstico (si el indicador quedadestellando permanentemente, el control ha fallado elautodiagnóstico).

• Las gráficas de barras y los indicadores de alerta asociados (al ladoizquierdo del tablero) se iluminan, en el orden de los segmentos delas gráficas de barras, y destellan los indicadores.

• Los indicadores de alerta (con símbolos pictográficos) al ladoderecho del tablero destellan.

El Sistema Monitor Computarizado opera en tres modalidades: Normal,confidencial y de diagnóstico.


• En la lectura de cuatro dígitos de la parte central del tablero semuestra un código de máquina de dos dígitos (ejemplo: 04, 05, 06);luego, un código de software de tres dígitos y, después, retorna a lalectura "8.8.8.8." El indicador de CÓDIGO DE SERVICIO y elindicador de unidades se activan mientras se muestra la lectura"8.8.8.8.". La lectura de los cuatro dígitos, entonces, vuelve a "0". Lalámpara de acción se ENCIENDE y la alarma de acción suena unavez.

El proceso de autodiagnóstico se completa en aproximadamente seissegundos. Si todos los circuitos se verifican satisfactoriamente, el controlentrará en la modalidad seleccionada.

En la modalidad NORMAL, el control verifica continuamente los sistemasde la máquina. Las funciones típicas medidas en la máquina son laspresiones, las temperaturas y los voltajes. En el lado izquierdo del tablero,los segmentos de las gráficas de barras verticales muestran las funcionesque cambian continuamente. Los sensores instalados en los diferentessistemas envían señales al control, y el control muestra la información aloperador. Las ventajas de mostrar la información mediante los indicadoresde gráficas de barras son que permiten al operador observar las condicionesque cambian continuamente, como el nivel de combustible o la temperaturade refrigerante.

En el centro del tablero, el área de visualización digital informa al operadorla velocidad de la máquina (gráfica de segmentos en forma de semicírculo)y las rpm del motor.

El lado derecho del tablero contiene los indicadores de alerta. Losindicadores de alerta reciben información de los interruptores (excepto delvoltaje del sistema). Durante la operación normal, todas estas entradas deinterruptores están a tierra, lo cual hace que los indicadores de alerta esténdesactivados.


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Fig. 4.1.18 Modalidad confidencial CMS-LCD

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Fig. 4.1.19 Modalidad de diagnóstico CMS-LCD

El control CMS-LCD tiene la capacidad de diagnóstico, lo que constituyeuna ayuda en la localización y solución de problemas. Éste revisa loscircuitos de salida/entrada representados por códigos de servicio para fallaspresentes e intermitentes. El control diagnostica fallas de códigos deservicio y, además, muestra el estado de las entradas del interruptor.

Fallas de los códigos de servicio

Los códigos de servicio representan fallas eléctricas detectadas por elcontrol CMS-LCD. El control está programado para detectar 20 tipos defallas y muestra un código de servicio para cada falla.

Una segunda modalidad de operación es la confidencial. La funciónconfidencial es una herramienta de mantenimiento y administración de lamáquina. El control CMS-LCD guarda internamente el valor extremoregistrado de la gráfica de barras y el valor extremo registrado de la lecturade cuatro dígitos. Estos valores se actualizan cada vez que se registra unvalor mayor. Adicionalmente, destellará un indicador de alerta si haocurrido una advertencia de Categorías 1, 2 ó 3.


Localización y solución de problemas de fallas diagnosticadas

Como se señaló antes, cuando el control está en la modalidad deoperación NORMAL y se detecta una falla, el indicador de CÓDIGODE SERVICIO se ACTIVARÁ en el tablero. Será necesario que eltécnico de servicio ponga el control en la modalidad de DIAGNÓSTICOantes de identificar la falla diagnosticada. Use el procedimiento paraENTRAR en la modalidad de diagnóstico. Si tiene éxito, aparecerá en lalectura digital un código de servicio. El código tendrá un prefijo de “1-”seguido por dos dígitos (ejemplo, 1-10). Si no hay fallas presentescuando se entra en la modalidad de diagnóstico en el control, semostrará la lectura “0-00”.

La tabla de localización y solución de problemas detalla losprocedimientos específicos para identificar, diagnosticar y reparar lasfallas CMS-LCD. Los códigos de servicio se combinaron para facilitarel procedimiento de localización y solución de problemas.

• Códigos de servicio 1-10, 1-11 y 1-12: fallas de la lámpara deacción

• Códigos de servicio 3-20, 3-21 y 3-22: fallas de la alarma deacción

• Códigos de servicio 1-30, 1-32, 1-34, 1-36, 1-38 y 1-40: fallas devoltaje bajo del sensor

• Códigos de servicio 1-31, 1-33, 1-35, 1-37, 1-39 y 1-41: fallas devoltaje alto del sensor

• Códigos de servicio 1-98: fallas de códigos de mazo de cables

• Códigos de servicio 1-99: fallas de voltaje alto del sistema

Antes de proceder con las tablas de localización y solución deproblemas, consulte la sección Pruebas y Ajustes del Manual de Serviciocorrespondiente para una descripción detallada del equipo de pruebasnecesario.

Después de identificar la falla detectada, ponga el código de servicio enla posición FIJA antes de intentar corregir la falla. Una vez corregida lafalla, borre (vea BORRADO) el código de servicio de la memoria delcontrol y vuelva a la modalidad NORMAL del control.


Circuito de lámpara deacción

Circuito de alarma deacción

Señales del sensor

Código de mazo decables

Voltaje del sistema

- (3) abierto, corto a +batería y corto a tierra

- (3) abierto, corto a +batería y corto a tierra

- (12) señales de voltaje bajo y de voltaje alto

- (1) código incorrecto

- (1) + batería (alto)

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Fig. 4.1.20 Pantalla fluorescente de vacío (VFD)

La última versión del control del Sistema Monitor Computarizado secaracteriza por tener una pantalla fluorescente de vacío. Esta seccióntratará acerca de los tipos de indicadores visuales relacionados con elcontrol CMS-VFD y las diferentes modalidades de operación. Parafacilitar la presentación, el control CMS-VFD también se verá en tressecciones así: Medidores circulares, área de lectura digital eindicadores de alerta.


Estado de las entradas de interruptor

En la modalidad de diagnóstico del control, podemos realizar losprocedimientos de localización y solución de problemas de las fallasde los indicadores de alerta. Cada uno de los 12 indicadores de alertava a un contacto de entrada específico de interruptor del CMS. Con elcontrol en la modalidad de DIAGNÓSTICO, los indicadores de alertaestarán DESACTIVADOS si el contacto de entrada está A TIERRA,y, ACTIVADOS, si el contacto a tierra está ABIERTO.

Fig. 4.1.21 Medidores circulares VFD

El lado izquierdo del control tiene capacidad para seis medidorescirculares fluorescentes de vacío. Cada medidor consta de 13segmentos. Nueve segmentos azules-verdes de cada medidor sehallan en su centro, e indican los valores de la gama normal demedición. Los cuatro segmentos rojos restantes en cada medidorcircular se usan como indicación de alerta.

Aunque los medidores circulares VFD reciben entradas de losmismos tipos de sensores usados en el control LCD, es diferente lamanera de mostrar la información. Además de los 13 segmentos de laregión central, un patrón circular iluminado (barra demarcadora delmedidor) muestra la forma y la ubicación del medidor.

La manera como un medidor típico VFD muestra la información aloperador puede describirse mejor con el siguiente ejemplo. Si elmedidor muestra la temperatura del aceite hidráulico, se usan losnueve segmentos azules-verdes de la región central y los dossiguientes segmentos rojos. A medida que la temperatura aumenta, elnúmero de segmentos azules-verdes también lo hace. Si latemperatura aumenta aún más, el primer segmento rojo se enciende ydestellan todos los segmentos azules-verdes. Si la temperaturacontinúa aumentando, el siguiente segmento rojo se enciende. Eldestello del medidor es la indicación de alerta para el operador.


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Fig. 4.1.22 Lecturas digitales VFD

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Fig. 4.1.23 Indicadores de alerta VFD

Al lado derecho del tablero están las posiciones de los 12 indicadoresde alerta. Los indicadores de alerta funcionan del mismo modo queen el control LCD.

La sección central del tablero de control VFD tiene un medidorcircular grande, similar a los vistos anteriormente. El medidor se usapara mostrar la información del velocímetro o tacómetro. Si elmedidor grande muestra la información del velocímetro, lainformación del tacómetro se mostrará en el visualizador de cuatrodígitos. Esta característica hace que el operador observe la velocidady las rpm del motor en movimiento. Las dos funciones sonreversibles.

En la sección central también se muestra el indicador de cambio develocidad actual. Los dos dígitos de la izquierda muestran el sentidode marcha y, el de la derecha, muestra el cambio de dirección. Otrainformación mostrada en la sección central incluye el indicador deluces de alta, los indicadores de luces de giro a la derecha y giro a laizquierda, el indicador del retardador, el indicador de CÓDIGO DESERVICIO, el indicador de unidades y la información del diagnósticodigital.


MODALIDAD 0 - NORMAL

MODALIDAD 1 - DE SERVICIO

MODALIDAD 3 - DE REFERENCIA

MODALIDAD 2 - DE ESTADO

MODALIDAD 4 - DE LECTURA NUMÉRICA

Fig. 4.1.24 Modalidades de operación CMS-VFD

El Sistema Monitor Computarizado (VFD) tiene cinco modalidadesde operación:

• Modalidad 0 - Normal

• Modalidad 1 - De servicio

• Modalidad 2 - De estado

• Modalidad 3 - Confidencial

• Modalidad 4 - De lectura numérica

Cada vez que el interruptor de llave de contacto esté en la posiciónCONECTADA, el control CMS realiza una función deautodiagnóstico y, luego, entra en la modalidad NORMAL,modalidad 0. Para entrar en las otras modalidades de operación,conecte la herramienta de servicio del control 4C8195 (o posterior) yconmute el interruptor de modalidad.


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Fig. 4.1.25 Modalidad 0, Normal, del CMS-VFD

El control CMS-VFD está activo siempre que el interruptor de llavede contacto esté en la posición CONECTADA. Cuando el interruptorde llave de contacto está en la posición CONECTADA, el controlhace el autodiagnóstico para revisar la operación interna. Esimportante que el operador/técnico de servicio observe la siguientesecuencia durante el autodiagnóstico:

• Todos los medidores activos destellarán de izquierda a derecha yluego, a la inversa durante los siete segundos del período deautodiagnóstico.

• Destellarán los indicadores de alerta del lado derecho del tablero(con símbolos pictográficos).

• La lectura de cuatro dígitos de la sección central mostraráprimero un número de dos dígitos relativo al modelo de lamáquina, seguido por el número de versión del software de dosdígitos. Luego, los cuatro dígitos se iluminarán y mostrarán"8.8.8.8.", con lo cual se realiza una revisión de todos lossegmentos de la pantalla.

• El indicador de cambio de velocidad y sentido de marcha, eneste caso, muestra la lectura "18R".

• La lámpara de acción se encenderá y sonará brevemente laalarma de acción durante el autodiagnóstico.

El proceso de autodiagnóstico se realiza en aproximadamente sietesegundos. Si todos los circuitos se verifican satisfactoriamente, elcontrol entrará en la modalidad NORMAL.

En la modalidad NORMAL, el control VFD funciona de la mismamanera que el control LCD visto antes. Se verificarán las funcionesimportantes de la máquina, y la información se mostrará en el tablero.Si se detecta una falla, se encenderá el indicador de CÓDIGO DESERVICIO y será necesario que el técnico de servicio ingrese en lamodalidad de servicio.


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Fig. 4.1.26 Modalidades de desplazamiento CMS-VFD

Para ver en forma continua (desplazarse) las modalidades diferentesde la modalidad NORMAL o modalidad 0, conmute el interruptor demodalidad en la herramienta de servicio del control. El conector deservicio del control VFD es el mismo usado en el control LCD. En lafigura de arriba, la lectura de tres dígitos mostrará "- n -" ("n"representa las modalidades 0 a 4). Cuando se libera el interruptor demodalidad, el control entrará en la modalidad que corresponde alnúmero mostrado en la pantalla.


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Fig. 4.1.27 Modalidad de servicio 1 CMS-VFD (no se detectan fallas)

En el control CMS-VFD se usa la modalidad de servicio para ayudaren la localización y solución de problemas de las fallas detectadas enel sistema. El control detecta y diagnostica las fallas en los siguientescircuitos CMS:

• Circuito de lámpara de acción

• Circuito de alarma de acción

• Señales de entrada del sensor

• Verificación de códigos de mazo de cables

Durante la operación NORMAL, si el control detecta una condiciónfuera de especificación (fallas) en algunos de los circuitos de la listaanterior, el indicador de CÓDIGO DE SERVICIO se ACTIVARÁindicando que hay una falla registrada en la memoria del control. Lafalla permanecerá en la memoria aun si se DESCONECTA el sistema.

La figura 4.1.27 muestra el control después de haber entrado en lamodalidad de SERVICIO. Cuando se pone el control en la modalidadde servicio y no hay fallas presentes, el tablero en la parte superiorizquierda muestra la lectura digital. Note que el indicador deCÓDIGO DE SERVICIO está DESACTIVADO para indicar que nohay fallas presentes.


La figura 4.1.28 muestra tres de los seis identificadores dediagnóstico. La siguiente es una información breve de los tipos deinformación mostrada:

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Fig. 4.1.28 Modalidad de servicio 1 CMS-VFD (identificadores de diagnóstico)

Identificador del módulo: Es una lectura de dosdígitos, que identifica qué módulo electrónicodiagnosticó la falla (transmisión, motor, etc.). Elcódigo ("26") indica que el CMS detectó la falla.El control tiene la capacidad de mostrar fallas deotros sistemas, usando el Enlace de Datos CAT.

Identificador de componente: Es una lectura de tresdígitos en el área de lectura digital directamentedebajo de la lectura FMI, que indica quécomponente está defectuoso. La información típicamostrada incluye la de los sensores del sistema,Enlaces de Datos CAT, voltaje del sistema,componentes de alarma, etc. Para una listacompleta de los códigos CID, consulte la Tabla deFallas Detectadas por el CMS en el Manual deServicio correspondiente.

Identificador de modalidad de falla: Es una lecturade uno o dos dígitos en el área de lectura digital decambio de velocidad/sentido de marcha, que indicaqué tipo de falla ocurrió. La información típicamostrada incluye voltaje muy alto o muy bajo,corriente muy alta o muy baja, frecuencia muy altao muy baja, etc. Para una lista completa de loscódigos FMI, consulte la Tabla de FallasDetectadas por el CMS en el Manual de Serviciocorrespondiente.


MID

CID

FMI

La figura 4.1.29 muestra los otros tres identificadores de diagnóstico.

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Fig. 4.1.29 Modalidad de servicio CMS-VFD (identificadores de diagnóstico)

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Fig. 4.1.30 Modalidad de servicio CMS-VFD (falla detectada)

La figura 4.1.30 muestra una falla típica, detectada con el control en lamodalidad de servicio. La siguiente es una descripción breve de la falladetectada:

• Indicador de CÓDIGO DE SERVICIO "ACTIVADO" - La falla mostrada está presente actualmente.

• "26" - el módulo que detectó la falla fue el CMS.

• "177"- el componente que está fallando es el sistema eléctrico.

Indica el estado de falla mostrada. Si el indicador deCÓDIGO DE SERVICIO está ACTIVADO, la falla estápresente. Si el indicador de CÓDIGO DE SERVICIOestá DESACTIVADO, la falla no está presente(intermitente) y se guardó en la memoria.

En las modalidades de servicio o de estado, se visualizauno o dos dígitos, correspondientes al contacto delconector CMS para cualquier falla detectada que hatenido un cambio de estado (presente o no presente).

Muestra uno o dos dígitos, correspondientes al contactodel conector CMS de la falla mostrada.


CÓDIGO DESERVICIO

Cambio deestado

Identificador decontacto

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Fig. 4.1.31 Modalidad 2 o de estado del CMS-VFD

La figura 4.1.31 muestra el control cuando el CMS está en lamodalidad de ESTADO. La sección central del control usa los dosdígitos normalmente utilizados para visualizar la escala completa delvelocímetro o del tacómetro. También, las posiciones de losindicadores de alerta del lado derecho del control muestran el estadode las entradas de interruptor (abierto o a tierra).

La modalidad de ESTADO ayuda en la localización y solución deproblemas de las entradas de interruptor. Una característica le permiteal técnico de servicio la localización y solución de problemas delsistema. La alarma de acción suena cada vez que cambia el estadodel contacto (de abierto a tierra o de tierra a abierto).

En la figura, las posiciones del indicador de alerta están en filasnumeradas, comenzando arriba a la izquierda. La sección de laderecha del control tiene cuatro filas con tres indicadores cada una.

NOTA: Cuando el CMS está en la modalidad de ESTADO, nohay relación entre los indicadores de alerta y los símbolospictográficos. También, los indicadores de alerta tienen unsignificado diferente en la modalidad de ESTADO que en lamodalidad NORMAL.

• "0F"- tipo de falla. Voltaje muy alto.

• "16"- falla en el contacto del conector CMS.

• "7" - el estado de la falla ha cambiado siete veces.


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Fig. 4.1.32 Indicadores de alerta CMS-VFD (modalidad de estado con interruptor de borrado abierto o a tierra)

Los indicadores de alerta proporcionan información del estado de lasentradas de los interruptores. No todas las entradas de los interruptorespueden mostrarse al mismo tiempo. Las entradas particulares diagnosticadasdependen del estado del interruptor de borrar en la Herramienta de Serviciodel Control.

El control CMS diagnostica lo siguiente:

• Entrada de interruptor- contacto abierto - Indicador de alerta destellando

• Entrada de interruptor-contacto a tierra - Indicador de alerta apagado

• Cambio de estado del contacto de entrada - Suena la alarma de acción

La figura 4.1.32 muestra los 12 indicadores de alerta y la información dediagnóstico que presenta cada uno. Cada una de las 12 cajas rojas yamarillas representa el estado del contacto borrar. Con el contacto borrarABIERTO, el indicador muestra la información de entrada de interruptor(rojo) y el contacto relacionado con cada entrada (lado izquierdo de la caja).

Las cajas amarillas representan la información mostrada cuando el contactoborrar está a tierra. Los circuitos diagnosticados se identifican en las cajasamarillas con sus contactos de entrada relacionados (lado derecho de lacaja). El control CMS-VFD no diagnostica entradas de interruptor sin usar.


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MPH

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24

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Fig. 4.1.33 Modalidad 3 o confidencial del CMS-VFD

La función confidencial del control CMS-VFD opera de la mismamanera que la del control CMS-LCD vista antes. Mientras se esté enla modalidad confidencial, todos los medidores y las lecturasmostrarán sus lecturas extremas (niveles) registrados desde la últimavez que la modalidad confidencial fue borrada. La informaciónmostrada en la modalidad confidencial se registra mientras el controlesté operando en la modalidad NORMAL. Para evitar registros(almacenamiento) de información transiente, el control no comienzael registro de datos sino hasta un minuto después de que el motor estéen funcionamiento. Además, destellará un indicador de alerta si haocurrido una advertencia de Categorías 1, 2 ó 3.

La información confidencial se borra de la memoria CMS poniendo atierra el contacto borrar (conector de servicio) mientras el control estáen la modalidad confidencial.

La figura 4.1.33 muestra la información confidencial visualizada en elcontrol:


• Sobrevelocidad delmotor

• Alta temperatura de latransmisión

• Baja presión de airede los frenos

• Categorías 1, 2 y 3

- Todos los segmentos del tacómetroiluminados.

- El medidor de la transmisión (arriba a laderecha) en condición de advertencia alta.

- El medidor de la presión de aire de losfrenos (abajo a la izquierda) en condiciónde nivel bajo.

- Indicador de alerta intermitente o medidorintermitente.

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Fig. 4.1.34 Modalidad 4 o de lectura numérica del CMS-VFD

La modalidad de lectura numérica ayuda en el diagnóstico de lascondiciones de los sistemas que reciben entradas de los sensores. Lasentradas de los sensores se usan en los diferentes medidores y lecturasdigitales de velocidad. En la modalidad de lectura numérica se usan dosmétodos para identificar los sistemas: (1) el de tabla y (2) el devisualización.

En el método de tabla, la pantalla muestra el identificador del sistema en lalectura digital que se usa para mostrar el cambio de velocidad y de sentidode marcha. Esta figura muestra el número "2" como identificador desistema. Directamente debajo del identificador de sistema, en la lecturadigital, se muestra el valor del estado del sistema. La figura muestra comovalor medido el número "98". Usando la Tabla de Identificación del Sistemade Lectura Numérica del Manual de Servicio, se presenta la siguienteinformación:


Identificador del sistema: "2"

Símbolo pictográfico del medidor"2"

Valor identificador: "98"

- Identifica el sistema como elnúmero del medidor dos en elcontrol (medidor del centro en lafila de arriba)

- Temperatura del refrigerante delmotor

- El valor de la temperatura delrefrigerante es 98 0C (use la tablapara determinar las unidades)

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Fig. 4.1.35 Fallas detectadas en la localización y solución de problemas CMS-VFD

Una falla detectada es una condición que el CMS-VFD señala como fuerade especificación. Cuando el control esté en la modalidad de SERVICIO, seregistra la falla, y la información de diagnóstico se guarda en la memoria, lacual queda disponible para el técnico de servicio. Esta sección se refieresolamente a aquellas fallas que ocurren en el Sistema MonitorComputarizado. Cuando el control esté en la modalidad de SERVICIO, elcódigo identificador del módulo (MID) debe ser "26" antes de poder usar lainformación detallada de esta sección. Con el control en la modalidad deSERVICIO, el indicador de CÓDIGO DE SERVICIO puede o no estarACTIVADO. Si el indicador está ACTIVADO, la falla está presente; si elindicador está DESACTIVADO, la falla no está presente pero se registrópreviamente (falla intermitente).

Durante la localización y solución de problemas, si se determina que elcontrol está fallando y requiere un reemplazo, puede necesitarse unprocedimiento de inicialización. Consulte el Manual de Servicio del CMSapropiado para los procedimientos detallados de inicialización del control.

Con el método de visualización no hay necesidad de consultar la tabla delManual de Servicio. La misma información digital se muestra en el tablero,pero, además de la visualización digital, otros identificadores estánpresentes:

• Destellan las barras del contorno del medidor correspondiente alidentificador del sistema mostrado en la lectura de valor.

• Las unidades de la velocidad del motor o la velocidad dedesplazamiento se mostrarán a la derecha de la lectura digital (millas/ho km/h).

Todos los identificadores de sistema, de 0 a 9, se mostrarán uno tras otro enla pantalla. Al poner a tierra el contacto de servicio, se detiene lavisualización en un identificador de sistema específico. Cuando en unamáquina particular no está en uso la condición correspondiente (medidor ovelocidad), se mostrará el identificador del sistema correspondiente, pero elvalor de medición será "0".


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Fig. 4.1.36 Modalidad de estado CMS-VFD (No se detectan fallas en localización ysolución de problemas)

Como se vio antes, el control del CMS no detecta fallas de entrada deinterruptor. Sin embargo, la modalidad de ESTADO (modalidad 2)ayuda en la localización y solución de problemas de las fallas de lasentradas de interruptor. En la modalidad de ESTADO, cualquiercambio de estado de la entrada de interruptor (abierto o a tierra) haceque suene la alarma de acción. Dos tipos de fallas no detectadas severán en esta sección: (1) las de los indicadores de alerta y (2) las delos indicadores de luces.

Las fallas de los indicadores de alerta reflejan el estado abierto o atierra de la entrada. Un indicador que destella indica un circuitoabierto, mientras que un indicador desactivado señala un circuito atierra (lo mismo que en la modalidad normal).

Las fallas de los indicadores de luces ocurren cuando las luces dealta, de giro a la derecha o de giro a la izquierda quedanACTIVADAS. Este tipo de falla lo causa, generalmente, un circuitoabierto. Una segunda falla de los indicadores de luces ocurre cuandonunca se activan. Esta falla se causa, generalmente, por una falla enel sistema eléctrico de la máquina.


Fig. 4.1.37 Categorías de advertencia

El CMS realiza el seguimiento de los sistemas designados de la máquina, ynotifica al operador los problemas inmediatos o intermitentes presentados.Las categorías de advertencia del CMS son las mismas del Sistema MonitorElectrónico (EMS). Las entradas y la operación interna de los controlesdifieren, pero las salidas de los sistemas son iguales.

El operador recibe las siguientes advertencias:


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Advertencia de Categoría 1



- El indicador de alerta destella. No serequiere acción inmediata por parte deloperador.

- El indicador de alerta y la lámpara deacción destellan. Se debe cambiar laoperación de la máquina o realizarmantenimiento.

- El indicador de alerta y la lámpara deacción destellan, y suena la alarma deacción. El operador, por seguridad, debehacer una parada inmediata del motor.

Como se vio antes, el CMS recibe entradas de los interruptores y de lossensores, analiza la información y alerta al operador de las fallas inmediataso intermitentes. Los símbolos pictográficos de los indicadores identifican elsistema verificado.

• Freno de estacionamiento conectado* (transmisiónen neutral)

• Sistema eléctrico* (voltaje o frecuencia alto o bajodel alternador, menor que 90 Hz)

• Revisión del motor (da información dediagnóstico)

• Presión de filtro de combustible (restricción defiltro de combustible)

• Nivel de combustible (nivel bajo)

• Flujo de aceite de la dirección secundaria (pérdidade flujo)

• Temperatura de aceite de los frenos

• Temperatura refrigerante

• Temperatura de aceite hidráulico

• Presión del filtro de aceite del tren de fuerza*

• Temperatura de aceite del tren de fuerza

• Temperatura de aceite del retardador

• Presión de aire de los frenos

• Presión de aceite de los frenos

• Freno de estacionamiento conectado* (la máquinano está en neutral)

• Presión de los frenos secundarios

• Sistema eléctrico (problemas eléctricos serios)

• Flujo de refrigerante

• Presión de aceite del motor

• Nivel de aceite hidráulico

• Presión del filtro de aceite del tren de fuerza(restricción del filtro)

• Flujo o presión de la dirección primaria


Categoría 1

Categoría 2

Categoría 3

Ejemplos de la mayoría de los problemas comunes de los sistemas de lamáquina y las advertencias relacionadas son:

* Identifica los problemas de la máquina que producen categorías deadvertencia múltiple. Un ejemplo de esto es el indicador de frenos deestacionamiento conectados. Si la palanca de control de la transmisiónde la máquina está en la posición NEUTRAL, y el freno deestacionamiento CONECTADO, se presentará una indicación deadvertencia de Categoría 1. Si la palanca de control de la transmisiónno está en neutral (EN VELOCIDAD) y el freno de estacionamientoestá CONECTADO, habrá una advertencia de Categoría 3.

NOTA: La información suministrada arriba es general. Parainformación específica, consulte el Manual de Operación yMantenimiento de la máquina correspondiente.


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4.1.

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Objetivo: Esta práctica se diseñó para reforzar lo visto sobre la operación y localización y solución deproblemas de los medidores básicos.

Herramientas

- Modelo de Equipo de Capacitación del Sistema Eléctrico 18002 con submontajes- Multímetro digital 9U7330 o equivalente- Juego de cables del medidor- Fuente de calor - pistola de calentamiento, soldador u otro (optativo)

Indicaciones: Arme el circuito mostrado en la figura de arriba y realice las siguientes tareas:

Paso No. 1: Conecte el equipo de capacitación a un receptáculo de 115 V CA.

Paso No. 2: Conecte el circuito a una fuente de alimentación de +24 voltios.

Paso No. 3: Ajuste el potenciómetro hasta que la aguja del medidor esté en un valor mínimo y realicelas siguientes mediciones.

- ¿Cuál es la caída de voltaje en el potenciómetro del cable de señal (TP1) a tierra (TP2)?_____

- Desconecte el cable de señal del potenciómetro. ¿Cuál es la resistencia desde (TP1) atierra (TP2)? _____

Paso No. 4: Vuelva a conectar el cable de señal y ajuste el potenciómetro hasta que la aguja delmedidor esté aproximadamente en la mitad entre el valor mínimo y el máximo, y realicelas siguientes mediciones.



Unidad 4 - 1 - Sistemas Electrónicos de la MáquinaCopia del Estudiante: Práctica de Taller 4.1.1

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Ejercicios de práctica de taller

Paso No. 5: Vuelva a conectar el cable de señal y ajuste el potenciómetro hasta que la aguja delmedidor esté en el valor máximo, y realice las siguientes mediciones.



Paso No. 6: Desconecte el cable de señal del potenciómetro, conecte el cable de señal del medidordirectamente a tierra y ocasione un cortocircuito. ¿Qué sucede con la aguja del medidor?¿por qué?

Responda las siguientes preguntas

1. Si la resistencia del potenciómetro aumenta, ¿la lectura de la temperatura aumenta o disminuye?

2. Si el cable de señal del emisor de temperatura está dañado y hay un circuito abierto entre el emisor y el medidor, ¿el medidor de temperatura será mínimo o máximo?

3. Si el aislamiento del cable de señal está dañado y se crea un corto a tierra del bastidor de la máquina entre el emisor y el medidor de temperatura, ¿el medidor de temperatura mostrará el valor mínimo o el máximo?

4. Se ha estado operando una máquina 657E por algunos meses en condiciones de humedad alta. El operador informa que el motor del tractor está funcionando mucho más frío que cuando inició el trabajo. Una revisión de la temperatura del motor indica una temperatura correcta de operación. Usted sospecha de un problema del cable de señal entre el emisor de la temperatura del refrigerantedel motor y el medidor de temperatura del refrigerante del motor. Indique dos posibles problemas en el cable de señal que puedan resultar en una condición como la que el operador está informando.

Unidad 4 - 2 - Sistemas Electrónicos de la MáquinaCopia del Estudiante: Práctica de Taller 4.1.1

unidad 4-sistemas de monitoreo

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