Métodos utilizados en el desarrollo de circuitos

Transcripción

1 Métodos utilizados en el desarrollo de circuitos Índice Método de cascada...pág.2 Método de grafcet..pág.4 Método de paso a paso pág.5 Introducción El método de cascada se basa en crear un dispositivo de mando que tenga tantas salidas como fases a desarrollar en la secuencia, el método de grafcet es un diagrama funcional que describe los procesos a automatizar, teniendo en cuenta las acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones y el método paso a paso este método presenta una mayor rapidez de mando ya que las válvulas se conectan en paralelo, alimentándose directamente de la red. Página 1

2 MÉTODO DE CASCADA Se basa en crear un dispositivo de mando que tenga tantas salidas como fases a desarrollar en la secuencia, entendiendo como fase un grupo de letras de la secuencia en las que no se repita ninguna. Para cada uno de ellos utilizaremos válvulas de memoria 4/2 o 5/2. Así con una válvula obtenemos un dispositivo de 2 salidas. Si en la vía de presión conectamos otra válvula, obtendremos un dispositivo de 3 salidas. Añadiendo válvulas iremos incrementando el número de salidas sucesivamente. Sin embargo, para más de cuatro salidas no es aconsejable este método ya que el dispositivo de mando resulta muy lento al disponer de una única toma de presión. En la imagen podemos ver cómo utilizando válvulas 4/2 (izquierda) ó 5/2 (derecha) creamos un dispositivo de mando con dos líneas de salida. Dispositivo de mando de 3 salidas formado por 3 válvulas de memoria 5/2. La línea de la válvula que sigue en la serie debe invertir la válvula anterior. Añadiendo válvulas podemos incrementar las salidas, no siendo aconsejable más de 4. Página 2

3 Es un sistema sencillo para la resolución de circuitos neumáticos secuenciales, en los cuales, se repitan estados neumáticos. El método consta de una serie de pasos que deben seguirse sistemáticamente: Definir la secuencia. Lógicamente, conforme al funcionamiento que se desea del sistema. Si se quiere un avance del cilindro A, un avance del cilindro B y un retroceso simultáneo de ambos, la secuencia quedaría de la siguiente forma: A+ B+ (A- B-) Determinar los grupos. Teniendo en cuenta que en un mismo grupo no puede repetirse la misma letra y que si en el último grupo hay una o más letras que no están en el primer grupo, pasarían a éste, delante de la primera letra de la secuencia. Colocar tantas líneas de presión como grupos hay en la secuencia y tantas válvulas distribuidoras de línea, como grupos menos uno. Ejemplo Mando neumático de tres cilindros de doble efecto. Cilindro A (Finales de carrera S1 y S2) Cilindro B (Finales de carrera S3 y S4) Cilindro C (Finales de carrera S5 y S6) - Secuencia de funcionamiento: A + A - B + B - C + C - - Grupos Neumáticos: A + / A - B + / B - C + / C - G1: (C-) A+. El movimiento C- pasa al primer grupo. G2: A- B+ G3: B- C+ - Condiciones de funcionamiento: A + = G1. S5. Marcha G2 = G1. S2 A - = G2 B + = G2. S1 G3 = G2. S4 B - = G3 C + = G3. S3 G1 = G3. S6 C - = G1 Página 3

4 Método GRAFCET El GRAFCET es un diagrama funcional que describe los procesos a automatizar, teniendo en cuenta las acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones. Este método de representación es aceptado en Europa y homologado por varios países, entre ellos Francia por la norma NFC y en Alemania por DIN. REGLAS DEL GRAFCET. Un GRAFCET está compuesto de: ETAPA: define un estado en el que se encuentra el automatismo. Las etapas de inicio se marcan con un doble cuadrado. ACCIÓN ASOCIADA: define la acción que va a realizar la etapa, por ejemplo conectar un contacto, desconectar una bobina, etc. TRANSICIÓN: es la condición o condiciones que, conjuntamente con la etapa anterior, hacen evolucionar el GRAFCET de una etapa a la siguiente, por ejemplo un pulsador, un detector, un temporizador, etc. EJEMPLO: Como ejemplo práctico vamos a realizar un sencillo arranque Estrella Triángulo de un motor trifásico asíncrono. El ciclo de funcionamiento se inicia con el pulsador de marcha SM que activa los contactores de estrella y línea, para que pasado un tiempo (T0) se desconecte el estrella y entre el triángulo. Además tendrá un relé térmico (FR) que parará la maniobra en caso de avería y activará una luz de emergencia, y un pulsador de paro (SP). En el diagrama debemos valorar todas las posibilidades de evolución del automatismo, en cada etapa las posibles transiciones que se pueden cumplir y como deben actuar. Debemos realizar el diagrama de tal manera que de una etapa pase a otra, considerando que cuando paremos la maniobra, este estado también es una etapa que no conectará nada (en nuestro caso). Página 4

5 El GRAFCET asociado será el siguiente. MÉTODO PASO A PASO Este método presenta una mayor rapidez de mando ya que las válvulas se conectan en paralelo, alimentándose directamente de la red. Sin embargo, frente al método de cascada presenta el inconveniente que, para el mismo número de salidas, el método paso a paso necesita una válvula de memoria más, una por cada línea de salida que necesitemos. Además, no puede utilizarse cuando el número de salidas sea dos (ya que cada salida debe borrar la anterior, no podría activarse). Para la realización del dispositivo de mando por este método, usaremos válvulas de memoria 3/2 biestables, alimentadas directamente de la red y conectadas en paralelo. Usaremos tantas como salidas deba tener el sistema(al menos 3). Todas estas válvulas estarán en posición cerrado, excepto la que da presión a la última salida, que estará en abierto, y cada válvula deberá borrarla válvula de la línea anterior Página 5

6 En la imagen podemos ver el dispositivo de mando para un sistema con 4 salidas: Para ganar rapidez en el mando y garantizar la seguridad, conviene que los elementos que cambian la presión del grupo, se alimenten directamente de la red y que las válvulas de control se monten en simultaneidad (usando válvulas Y) con la salida anterior, como se ve en la figura siguiente: RESOLUCIÓN POR ESTE MÉTODO Se trata de diseñar el circuito de mando de modo que cada fase de la secuencia disponga de su propia salida. La mayor ventaja es que se puede modificar la secuencia sin tener que modificar el mando. El inconveniente es que precisaremos más válvulas de memoria, una por cada movimiento de la secuencia. Los pasos a seguir: 1. Escribir correctamente la secuencia y dividirla en tantos grupos como fases tenga. 2. A cada grupo le corresponde una salida del dispositivo de mando, formado por una válvula 3/2 de memoria. Habrá tantas salidas como grupos en que se haya dividido la secuencia. Página 6

7 3. En la posición inicial, todas las salidas del dispositivo de mando estarán anuladas, excepto la última, que se deberá estar activa. 4. La activación de cada salida se realizará tomando la alimentación de los finales de carrera de la salida anterior. Es aconsejable utilizar una válvula de simultaneidad (Y) alimentada por un lado de la línea anterior y por el otro del final de carrera que activa la secuencia. 5. La desactivación de una memoria (salida) se realiza con la salida siguiente. 6. Los cilindros y distribuidores que los gobiernan se alimentarán directamente de la red, nunca de las salidas de los dispositivos de mando. 7. Los finales de carrera conviene que se alimenten directamente de la red y serán las entradas del dispositivo de mando. 8. Cada orden se toma directamente del grupo (salida) al que pertenece. El final de carrera que certifica el final de una fase de la secuencia se utilizará para cambiar la presión a la salida siguiente. 9. El último final de carrera se montará en simultaneidad con las condiciones de mando, para garantizar que una nueva secuencia no comienza sin haber finalizado la anterior. Secuencia: A + B + B A Tendremos tantos grupos como movimiento realiza la secuencia (4) necesitaremos por tanto cuatro válvulas de memoria en el dispositivo de mando. A + Pulsamos PM y el cilindro A avanza. Se desactiva A0 y se activa A1. B + Al activarse A1 sale el cilindro B. Se desactiva B0 y se activa B1. B - A - La activación de B1 da la orden para que B se retraiga. Se desactiva B1 y se activará B0. B0 dará la orden para que el cilindro A se retraiga. Se desactiva A1 y se activa A0. Página 7

8 La secuencia resuelta por este método: Conclusiones Estos métodos son los mas comunes en la automatización por la función que tiene cada uno, pero también cada uno tiene su función, pero el mas utilizado el método de la cascada ya que cuando hay mas de dos válvulas en cascada surgen pedidas de presión. Referencias Automatización de procesos industriales Emilio García Moreno-alfa omega ELECTRONEUMATICA.pdf Página 8