Representación grá ca de las instalaciones automatizadas. Simbología

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1 Representación grá ca de las instalaciones automatizadas. Simbología 20 de enero de 2013

2 Índice 1. Introducción 3 2. Normalización y simbología Símbolos Identi cación de aparatos y dispositivos Marcado de bornes Esquemas de un automatismo eléctrico Esquemas de mando Esquema de potencia Elementos y aparatos de un sistema automático El contactor Los relés Relés térmicos Relés magnetotérmicos (interruptores magnetotérmicos) Relés temporizados Relés de mando Relés de medida Relés diferenciales (interruptores diferenciales) Fusibles Pilotos de señalización Pulsadores Finales de carrera Interruptores de control de nivel Termostatos Presostatos Detectores Detectores capacitivos Detectores inductivos Detectores fotoeléctricos Aparatos de funciones múltiples Seccionadores Interruptores Simbología normalizada Designación de corrientes Designación de conductores Contactos Órganos de mando o medida Mandos mecánicos Mandos eléctricos Otros tipos de mando Materiales o elementos diversos Señalización Bornes y conexiones Máquinas eléctricas giratorias

3 6. Designación de aparatos y sus componentes 48 2

4 1. Introducción A partir de 1920 con la explotación de nuevos recursos y con la generalización del uso del petróleo y la electricidad, se origina un importante desarrollo que más tarde desembocará en la automatización de las factorías. Aunque los precedentes de la automatización son anteriores, este concepto se introduce en la industria del automóvil y, de manera muy notable, en la industria textil a comienzos de la década de los años 50 del siglo pasado. En un principio, la automatización se limita a ciertas operaciones sencillas que consiguen realizarse sin intervención humana. Con el continuo desarrollo de la aparamenta eléctrica y la aparición del contactor y los relés, se llega a que la automatización esté presente en todo el proceso industrial. Todo esto repercute en un ahorro de tiempo, mano de obra y en una producción más uniforme. Se consigue mejorar la productividad y aumentar la calidad. También se incrementa la seguridad de los trabajadores, encargando a las máquinas automatizadas hacer las tareas peligrosas y repetitivas. El gran desarrollo de los aparatos eléctricos o electrónicos para automatismos (contactores, relés, pulsadores, PLC s, etc.) hace necesario que la normalización internacional, cada vez adoptada por más países, y la automatización se estandaricen, a la vez que sea más fácil el diseño de procesos automatizados y el intercambio de tecnología. 2. Normalización y simbología Una norma es el resultado de hacer que un determinado producto, instalación o proceso siga los mismos criterios constructivos de composición, dimensión, etc. Con el establecimiento y cumplimiento de las normas se pretende dar uniformidad a los productos. Quiere esto decir que una instalación hecha en diferentes puntos geográ cos seguirá los mismos criterios dentro de su ámbito de aplicación. Así, puede decirse que un producto está normalizado en un país cuando las fases de producción, las medidas, la composición y la representación son las mismas en cualquier parte del país que se fabrique (ambito nacional). Las ventajas que se obtienen de la normalización son las siguientes: Simpli cación del proceso productivo. Reducción del tipo de productos fabricados. Mejoras en el diseño. Aumento de la calidad. Posibilidad de automatización del proceso productivo. Por su ámbito de aplicación las normas pueden ser nacionales, internacionales, de sectores productivos, de empresas, etc. 3

5 En concreto, en España la norma que aplicamos es la norma UNE 1, y está regida por la asociación AENOR 2. Antes de implantar una norma existe un proceso que comprende una serie de fases que se enumeran a continuación: 1. Estudio de la necesidad de implantación. 2. Proyecto de norma 3. Estudio de la propuesta. 4. Conclusiones nales y publicación en el BOE. Las normas se publican en formato A4 y en su portada guran el título, comité técnico, número y año de aprobación. En la Figura 1 se indica cómo se etiquetan las normas UNE. Figura 1: Etiquetado de una norma UNE. Dentro de las normas nacionales cada país tiene su propia normativa, así, en España existe la norma UNE, en Francia AFNOR, en Italia UNI, en Inglaterra la BS, etc. A nivel internacional se utiliza la CEI 3 y en Europa la EN 4. En cuanto a la simbología para automatismos, todos los países de la Unión Europea están utilizando cada vez con mayor asiduidad la norma EN, dado que las principales empresas productoras de aparatos eléctricos venden sus productos a todos los países de la UE. A partir de ahora, la simbología que se va a utilizar en estos apuntes para diseñar símbolos compuestos y esquemas estará regida por la normativa UNE, y será complementada con la CEI y EN, ya que son coincidentes en muchos aspectos Símbolos Para la representación de esquemas se utilizan los símbolos de la norma CEI (literales), (ver tablas al nal de la unidad). Como los símbolos de todos los aparatos 1 Las siglas obedecen a Una Norma Española. 2 Asociación Española para la NORmalización. 3 Comisión Electroténica Internacional. 4 Norma Europea. 4

6 no están incluidos, se pueden dibujar como combinación de éstos. Cuando sea necesario utilizar simbología no incluida en la norma, se permite el uso de otros símbolos siempre que se incluya una explicación clara de su signi cado. Todos los aparatos de un esquema pueden ser representados con los símbolos literales publicados por una norma, y muchos de ellos están compuestos por varios de esos símbolos. La Figura 2 indica a modo de esquema cómo se puede representar el símbolo de un elemento complejo a partir del símbolo de elementos simples. Figura 2: Creación de símbolos complejos Identi cación de aparatos y dispositivos Según la norma UNE, los diferenes aparatos y dispositivos se identi can con tres signos: 1 o. Una letra que indica la clase de aparato. 2 o. Un número nos indica el número dentro del esquema. 3 o. Una letra nos indica la función. Así, si por ejemplo, se dispone de un esquema en el que uno de los aparatos está marcado con la línea de código K3M signi ca que: 1 o ) corresponde a un contactor; 2 o ) es el número 3 dentro del esquema; y 3 o ) su función es la principal. En la Figura se indica la forma de identi car un aparato o dispositivo. Figura 3: Identi cación de aparatos eléctricos según norma UNE. 5

7 Aunque sólo es de obligado cumplimiento indicar el número, debido a la complejidad cada vez mayor de los circuitos se deben poner los tres signos de identi - cación. Es importante indicar que la norma CEI, cada vez más extendida, utiliza dos letras de clase y función seguidas y después el número para identi car los aparatos dentro de un esquema Marcado de bornes Según la norma CEI los bornes de los aparatos se marcaran con la siguiente numeración: a) Bobinas de mando electromagnético y señalización (Figura 4 ) Figura 4: Representación simbólica de bobinas de mando electromagnético y señalización. b) Contactores. Contactos principales (Figura 5) Figura 5: Representación simbolica de los contactos principales de los contactores. 6

8 c) Contactores. Contactos auxiliares de mando (Figura 6) Figura 6: Representación simbólica de los contactos auxiliares de mando de un contactor. Para la numeración de los contactos auxiliares se siguen las reglas representadas en la Figura 7: Figura 7: Reglas para la represeación de los contactos auxiliares de un contactor. d) Contactos temporizados (Figura 8) Figura 8: Representacion simbólica de los contactos temporizados. 7

9 e) Relés térmicos (Figura 9) Figura 9: Representación simbólica de los diferentes contactos de un relé térmico. 3. Esquemas de un automatismo eléctrico Los esquemas de un automatismo eléctrico son representaciones simpli cadas de un circuito, independientemente de la clase de esquema siempre se deben perseguir los siguientes objetivos: Expresar de una forma clara el funcionamiento del circuito y de cada uno de sus aparatos. Facilitar la localización de cada aparato y sus dispositivos dentro del circuito, normalización de la simbología y del método de trabajo. Actualmente, para los automatismos eléctricos se utilizan diversas formas de representación o tipos de esquemas. En esta sección se clasi carán obedeciendo a dos criterios: 1. Por el número de elementos que se representan con un mismo símbolo (Figura 10).- Pudiendo ser: a) Esquemas uni lares.- Cuando se representan con un mismo trazo varios conductores o elementos que se repiten. Se utilizan para los circuitos de potencia de sistemas polifásicos en los que se dibuja una fase y se indica sobre el conductor a cuántas fases se extiende según sea bifásico, trifásico, etc. b) Esquemas multi lares.- Cuando se representan todos los conductores y elementos cada uno con su símbolo. Se utilizan en la representación de los circuitos de mando, donde cada elemento realiza funciones diferentes, y para representar circuitos de potencia de automatismos. 2. Por el lugar en que están situados los dispositivos de un mismo aparato.- Dentro del esquema se dan los siguientes tipos de representación: a) Representación conjunta.- Todos los símbolos de dispositivos de un mismo aparato están representados próximos entre sí, apreciándose la función de cada uno de ellos en su conjunto. Esta representación está en desuso por la complejidad a que se llega en circuitos de grandes dimensiones (Figura 11). 8

10 Figura 10: Representación uni lar (izda.) y multi lar (dcha.) de un mismo automatismo eléctrico trifásico. Figura 11: Representación conjunta de un automatismo eléctrico. 9

11 b) Representación semidesarrollada.- Los símbolos de dispositivos de un mismo aparato están separados, aunque situados de manera que las uniones mecánicas se de nen con claridad 5 (Figura 12). Figura 12: Representación semidesarrollada de un automatismo eléctrico. c) Representación desarrollada.- Los símbolos de dispositivos de un mismo aparato están separados y las uniones mecánicas entre ellos no se dibujan. En este tipo de representación deben estar identi cados todos los dispositivos y aparatos para que quede clara la actuación y la secuencia de cada uno de ellos (Figura 13). Figura 13: Representación desarrollada de un automatismo eléctrico. 5 En los esquemas de automatismos, siempre que aparece representada una línea a trazos, indica que dos elementos de un mismo esquema están unidos mecánicamente y actúan a la vez. Por lo tanto, dicha representación no debe ser interpretada nunca como una conexión eléctrica. 10

12 3.1. Esquemas de mando El esquema de mando es una representación de la lógica del automatismo, deben estar representados los siguientes elementos: Bobinas de los elementos de mando y protección (contactores, relés, etc.). Elementos de diálogo hombre máquina (pulsadores, nales de carrera, etc.). Dispositivos de señalización (pilotos, alarmas, etc.). Contactos auxiliares de los aparatos. Todos los elementos deben estar identi cados por la clase de aparato, número y función. El dibujo del esquema de mando se realiza sobre formato UNE A4 con trazo más no que el circuito de potencia, según norma UNE: 0.5 mm. Si el circuito es sencillo se pueden dibujar en la misma hoja el esquema de potencia, a la izquierda, y el de mando a la derecha, cuando esto no sea posible se dibuja primero el de potencia y después el de mando. Si fuese necesario utilizar más hojas se numerará el orden sobre el total. Así: 1/5, 2/5, 3/5... indica que el total de hojas es de 5 y la primera cifra el orden que ocupa. La Figura 14 muestra el esquema de mando de un automatismo electrico. Figura 14: Esquema de mando de un automatismo eléctrico. Para la localización de elementos dentro del esquema el método más utilizado es el de cuadrícula, que consiste en numerar la parte superior de las hojas (abscisas) 1, 2, 3, etc., y en la parte izquierda (ordenadas) con letras A, B, C, etc., según 11

13 sea necesario. El dibujo queda dividido en cuadrículas de manera que todos los aparatos pueden ser localizados con las coordenadas que ocupan en el dibujo. Las cuadrículas no tienen porque ser iguales, ajustándose a las necesidades del esquema. Si la complejidad del esquema lo requiere podrían utilizarse anexos. En los circuitos de mando lo más habitual es dibujar debajo de cada aparato sus contactos y un número que indica dónde están localizados en el esquema (método de referencias cruzadas). Otra manera de representar las referencias es en forma de tabla, indicando el tipo de contacto abierto o cerrado y un número debajo que nos indica dónde se encuentra en el esquema Esquema de potencia El esquema de potencia es una representación del circuito de alimentación de los accionadores (motores, líneas, etc.). En este esquema guran los contactos principales de los siguientes elementos: Dispositivos de protección (disyuntores, fusibles, relés, etc.). Dispositivos de conexión-desconexión (contactores, interruptores, etc.). Actuadores (motores, instalaciones, etc.). Todos los elementos estarán identi cados con la letra de clase de aparato, número y función. El dibujo del esquema de potencia se realiza sobre formato UNE A4 con trazos más gruesos que el circuito de mando, según norma UNE: 0.7 mm para el circuito de potencia y 0.5 mm. para el circuito de mando. La Figura 15 muestra el esquema de potencia correspondiente a un automatismo eléctrico. Figura 15: Esquema de potencia de un automatismo eléctrico. En automatismos sencillos el circuito de potencia se coloca a la izquierda del circuito de mando correspondiente. En caso de automatismos más complejos primero se elabora el esquema de potencia y después el esquema de mando, 12

14 y para ellos se utilizarán las hojas necesarias numerando el orden sobre el total. Así: 1/10, 2/10, 3/10, etc., indica que el total de hojas es 10, y la primera cifra corresponde a la numeración dentro del total. Para la localización de todos los elementos dentro del esquema se utilizará el método de las referencias cruzadas, explicado en la subsección anterior. 4. Elementos y aparatos de un sistema automático La aparamenta (aparatos eléctricos) que interviene en un sistema automático se puede clasi car según la función que realiza y la fase en la que interviene. Básicamente en un automatismo eléctrico pueden darse los siguientes grupos: a) Captadores.- Recogen información del estado actual del sistema (variables de entrada). Están formados por interruptores de posición, nales de carrera, y detectores (inductivos, capacitivos, fotoeléctricos, termostatos etc.). b) Tratamiento de datos.- Según sea el automatismo de ciclo combinatorio o de ciclo secuencial y la importancia del sistema, estará compuesto por relés de automatismos, contactores auxiliares, células lógicas, o autómatas programables. c) Mando y control.- Los circuitos de mando son activados por los datos disponibles en la unidad de tratamiento. Esta unidad la componen las bobinas de relés y contactores, arrancadores, distribuidores etc. d) Diálogo hombre-máquina.- Permite al operario el arranque y parada de un ciclo y controlar el estado en el que se encuentra el sistema. Este grupo lo forman los pulsadores, conmutadores, elementos de señalización, teclados etc. La Figura 16 muestra la disposición de esta aparamenta dentro del sistema automático. Figura 16: Disposición de la aparamenta que conforma un automatismo eléctrico El contactor El contactor es un aparato de conexión/desconexión, con una única posición de reposo y mando a distancia. El contactor vuelve a la posición desconectado cuando deja de actuar sobre él la fuerza que lo mantenía conectado. Interviene en el circuito 13

15 de potencia a través de sus contactos principales y en el de mando a través de sus contactos auxiliares. Por su forma de accionamiento pueden clasi carse en: Electromagnéticos.- Accionados por un electroimán. Electromecánicos.- Accionados por medios mecánicos. Neumáticos.- Accionados por la presión del aire. Hidráulicos.- Accionados por la presión de un líquido. La simbología y referenciado de los contactos y bobina de un contactor de tipo electromagnético se indican en la Figura 16 Figura 17: Simbología y referenciado de un contactor electromagnético. Existe un contactor especial llamado telerruptor o relé de remanencia, cuya con guración es similar a la de un contactor convencional, la diferencia radica en su funcionamiento. En el telerruptor cada vez que se aplica tensión a su bobina, los contactos cambian de estado, si estaban abiertos se cierran y si estaban cerrados se abren. Por lo tanto, con un telerruptor se puede gestionar una carga de potencia, con un solo pulsador para la puesta en marcha y la parada. Su símbolo es (Figura 18): Figura 18: Representación simbólica del telerruptor. 14

16 4.2. Los relés Un relé (relevador) es un dispositivo que aprovecha el cambio de alguna de las características de funcionamiento de otros dispositivos, para actuar en el circuito o en otros circuitos eléctricos. De acuerdo con su función dentro del circuito los podemos clasi car en: Relés de protección.- Su misión es proteger un circuito contra condiciones anormales de funcionamiento (sobrecargas, sobretensiones, etc.). Relés de mando.- Son utilizados en la lógica del circuito de mando. Relés de medida.- También llamados relés de regulación, su funcionamiento se debe a alguna modi cación de las características del circuito (de mínima y máxima corriente, subtensión o sobretensión, medida de resistencia de un líquido, etc.). Dentro del conjunto de relés son destacables los siguientes: Relés térmicos Són relés de protección de sobrecarga. El principio básico de funcionamiento de un relé térmico consiste en una lámina bimetálica constituida por dos metales de diferente coe ciente de dilatación térmica. Cuando aumenta la temperatura debido a una sobrecarga, la lámina bimetálica (al tener diferente coe ciente de dilatación ambos metales) se curva en un sentido, al llegar a un punto determinado acciona un mecanismo, abriendo un contacto unido al mecanismo de disparo y desconectando el circuito. El calentamiento de la lámina bimetálica puede ser directo cuando por la bilámina circula toda la corriente del circuito o indirecto cuando la corriente pasa por un dispositivo de caldeo que recubre la lámina. La Figura 19 muestra la representación simbólica de un relé térmico. Figura 19: Representacion simbólica de un relé térmico Relés magnetotérmicos (interruptores magnetotérmicos) También son relés de protección de sobrecarga. Están indicados para proteger contra sobrecargas por desconexión térmica retardada y contra sobrecargas muy elevadas y cortocircuitos por desconexión con disparo instantáneo. El funcionamiento es el siguiente: el arrollamiento primario es recorrido por la corriente a controlar y el secundario está conectado al bimetal, la intensidad que circula por el primario crea un campo de forma que parte de él tiende a atraer 15

17 la paleta hacia el núcleo y parte induce en el secundario secundario una corriente que calienta el bimetal. La representación simbólica de este tipo de relé es la que se muestra en la Figura 20: Figura 20: Representación simbólica de un relé magnetotérmico Relés temporizados En todo sistema automatizado son frecuentes las partes en las que hay que incluir retardos a una o varias acciones. Existe un gran número de sistemas de temporización según los principios físicos en los que se basen. Así es el caso de temporizaciones magnéticas, electrónicas, térmicas, neumáticas, etc. Cuando los tiempos de temporización no son demasiado grandes (arrancadores para motores), se utilizan los juegos de contactos temporizados de forma neumática que se acoplan directamente sobre el contactor. La Figura 21 muestra la representación simbólica de estos tres tipos de relés. Figura 21: Representación simbólica de los contactos de un relé temporizado. Por resumir, puede disntinguirse tres tipos fundamentales de temporización: a) Retardo a la conexión.- Los contactos pasan de la posición abierto a cerrado un tiempo después de la conexión de su órgano de mando. b) Retardo a la desconexión.- Cuando los contactos pasan de cerrado a abierto transcurrido un tiempo de retardo. c) Retardo a la conexión-desconexión.- Es una combinación de los dos tipos anteriores. La Figura 22 muestra el fundamento de estos tres tipos de temporización. 16

18 Figura 22: Representación grá ca de los tres tipos de retardo de los relés térmicos Relés de mando El principio de funcionamiento de un relé de mando es idéntico al de un contactor desde el punto de vista de tipo de corriente, de alimentación, circuito magnético, etc. La principal diferencia que existe es el tamaño o dimensionado ya que este relé realiza su función en el circuito de mando y, por lo tanto, las intensidades que circulan por sus contactos son menores. En el mercado existe una gran variedad de contactores auxiliares, su elección está en función del número de contactos necesarios, condiciones de empleo, adaptabilidad, tamaño, etc Relés de medida Un relé de medida es un aparato destinado a controlar las características de funcionamiento de los receptores. Los más utilizados son los relés de medida de intensidad y los relés de medida de tensión. Relé de medida de intensidad El relé de medida de intensidad se utiliza cuando se desea controlar la carga de receptores e instalaciones. Existen de máxima o de mínima intensidad. El disparo de relé de máxima se produce por una sobreintensidad en máquinas con carga variable en caso de sobrecargas. El disparo del relé de mínima se produce por una disminución de la intensidad, este es el caso de arrancadores automáticos por eliminación de resistencias, el relé controla el arranque progresivo con eliminación de resistencias rotóricas. En ambos casos el contacto auxiliar cerrado del relé forma parte del circuito de mando, y es el que al abrirse en el disparo provoca la apertura del contactor, dejando fuera de servicio la máquina o instalación. La Figura 23 muestra la representación simbólica y referenciado de bornas de este tipo de relé. Relé de medida de tensión El relé de medida de tensión se utiliza en aquellos circuitos en los que interesa que la tensión de alimentación de receptores sea la 17

19 Figura 23: Representación simbólica de un relé de medida de intensidad. misma para la que han sido fabricados (tensión de alimentación de motores, tensión de salida de generadores). La bobina del relé está alimentada con la tensión A1 A2, y el disparo se produce cuando cambia bruscamente el valor de las tensiones a controlar B1, B2, B3 (Figura 24). Figura 24: Representacion simbólica de un relé de medida de tensión Relés diferenciales (interruptores diferenciales) Un relé diferencial es un aparato destinado a la protección de personas contra los contactos directos e indirectos. Esta protección consiste en hacer pasar los conductores de alimentación por el interior de un transformador de núcleo toroidal. La suma vectorial de las corrientes que circulan por los conductores activos de un circuito en funcionamiento sin defecto es cero. Cuando aparece un defecto esta suma no es cero y se induce una tensión en el secundario, constituido por un arrollamiento situado en el núcleo, que actúa sobre el mecanismo de disparo, desconectando el circuito cuando la corriente derivada a tierra es superior al umbral de funcionamiento del dispositivo diferencial. El valor de la tensión al que puede verse sometida una persona al tocar una masa con defecto y otro punto a potencial diferente se le llama tensión de contacto, y origina una corriente de defecto que puede cerrarse a través del cuerpo humano en función de la resistencia del mismo y la resistencia de paso a tierra. El relé diferencial debe asegurar la apertura del circuito cuando la intensidad derivada a tierra alcanza un valor superior a la sensibilidad del aparato (no dispara con una intensidad de defecto menor de la mitad de su sensibilidad). 18

20 La Figura 25 representa esquemáticamente el relé diferencial. Figura 25: Representación esquemática del relé diferencial Fusibles Son dispositivos de protección de sobreintensidad, que abren el circuito cuando la intensidad que lo atraviesa pasa del valor permitido, como consecuencia de una sobrecarga o un cortocircuito. Generalmente están formados por un cartucho en cuyo interior está el elemento fusible (hilo metálico calibrado) rodeado de algún material que actúa como medio de extinción; el cartucho se aloja en un soporte llamado portafusible que actúa como protector. La fusión del hilo metálico se debe al calor producido en el mismo por efecto de la corriente (efecto Joule), de modo que cuando ésta sobrepasa un cierto valor provoca la destrucción del hilo por fusión y el corte de la corriente. En ocasiones, los fusibles forman parte o están asociados con otros elementos de mando y protección como seccionadores interruptores etc. El poder de ruptura de los fusibles viene expresado por el valor e caz de la corriente de cortocircuito que se hubiera alcanzado de no existir el fusible. En el mercado existe gran variedad de fusibles de acuerdo con los elementos a proteger. En cuanto al poder de corte existen tres tipos: a) Extrarrápidos. b) Rápidos. c) De fusión lenta. La Figura 26 muestra la representación simbólica de los fusibles para los circuitos eléctricos Pilotos de señalización Los pilotos de señalización forman parte del diálogo hombre-máquina. Estos elementos de automatización se utilizan en el circuito de mando para indicar el estado actual del sistema (parada, marcha, sentido de giro, etc.). Generalmente, los pilotos de señalización están constituidos por una lámpara o diodo emisor de luz (LED) montados en una envolvente adecuada a las condiciones de trabajo. En el mercado se puede encontrar una gran variedad de pilotos según las necesidades 19

21 Figura 26: Representación simbólica de los fusibles. de utilización, como son: tensión, colores normalizados, consumo, iluminación, etc. La Figura 27 muestra la representación simbólica y referenciado de bornes para este tipo de elementos. Figura 27: Simbología eléctrica para los pilotos de señalización Pulsadores Los pulsadores son elementos mecánicos de cierre y apertura de circuitos eléctricos. Un pulsador se activa actuando sobre él, pero volverá a su posición de reposo automáticamente cuando se elimine la acción que lo ha activado. Esto se debe a la energía de reposición acumulada que posee el pulsador que, generalmente, es liberada por un muelle. Al igual que los pilotos de señalización, los pulsadores son elementos que intervienen en el diálogo hombre-máquina. En el mercado se suministran de forma individual o en cajas con varios elementos. Las cajas, por su forma de instalación, pueden ser jas o móviles. Por su constitución interna los pulsadores se suministran con varios juegos de contacto de cierre y apertura. En la Figura 28 se puede observa su simbología de representación y referenciado de bornes. Figura 28: Simbología y referenciado de bornes de distinto tipo de pulsdadores. 20

22 4.6. Finales de carrera Los nales de carrera (interruptores de posición) son un tipo especial de pulsadores ya que son accionados por elementos mecánicos, y son utilizados en el circuito de mando de los sistemas de automatización, normalmente para controlar la variable posición en máquinas-herramientas. Desde el punto de vista del circuito eléctrico están compuestos por un juego de contactos NA (normalmente abierto) y NC (normalmente cerrado) de forma que cuando son accionados cambian las condiciones del circuito. En la elección de un nal de carrera se deben tener en cuenta: Número de contactos necesarios. Condiciones de trabajo (seco, húmedo, materiales en suspensión, etc.). Esfuerzos mecánicos a los que será sometido. Número de maniobras por unidad de tiempo. Los fabricantes suministran gran variedad de aparatos en los que dan información sobre las características y condiciones de trabajo de acuerdo con la normativa europea EN. La representación de este tipo de elementos de automatización se indica en la Figura 29. Figura 29: Representación simbólica de los nales de carrera Interruptores de control de nivel Los interruptores de nivel tienen cierta similitud con los nales de carrera ya que también controlan la posición de una máquina, en este caso un equipo de nivel de líquidos. Su utilización más frecuente es el control de electrobombas, provocando la puesta en marcha o parada según la posición en que se encuentre el otador situado en el interior del depósito. Este arranque o parada se realiza por medio de un juego de contactos que forman parte del circuito de mando. El referenciado de bornes de estos elementos de automatización se representa en la Figura Termostatos Los termostatos son dispositivos destinados a in uir en el circuito de mando de un automatismo eléctrico cuando se alcanzan unos determinados valores de temperatura. Los termostatos actúan cambiando el estado de unos contactos gracias a la acción de un dispositivo captador. La reprepresentación simbólica y referenciado de sus contactos son idénticos a los de los interruptores de control nivel. 21

23 Figura 30: Referenciado de bornes de los interruptores de control de nivel Presostatos Los presostatos son aparatos destinados a controlar equipos hidráulicos o neumáticos según la presión en estos equipos alcance ciertos valores. El dispositivo de presión actúa sobre un juego de contactos que cambiará las condiciones del circuito. En la elección de este tipo de dispositivos hay tener en cuenta aspectos como el lugar de trabajo, entorno, margen de presión a controlar, tipo de uido, etc. La representación simbólica y referenciado de los contactos de los presostatos son las mismas que las de los termostatos Detectores Los detectores son dispositivos auxiliares que, en muchos sistemas, sustituyen a los nales de carrera, principalmente porque son estáticos y no sufren ningún tipo de desgaste mecánico. En el mercado existen diferentes tipos de detectores que, por resumir, pueden ser clasi cados según criterio su principio de funcionamiento en: Inductivos. Capacitivos. Fotoeléctricos. A continuación se explican con algo de detalle cada uno de ellos Detectores capacitivos Están basados en un circuito oscilante formado por un condensador y una resistencia. Cuando cualquier objeto, metálico o no, se acerca al condensador, se produce una variación en la capacidad de este que provoca el accionamiento del circuito de disparo Detectores inductivos Están basados en un circuito oscilante formado por una bobina y un condensador. En este caso solamente la proximidad de objetos metálicos producen las oscilaciones necesarias para el accionamiento del circuito de disparo.detectores fotoeléctricos. 22

24 Detectores fotoeléctricos Este tipo de detectores basan su funcionamiento en la interrupción de una barrera luminosa generada por un emisor de luz, visible o infrarroja. Cuando el elemento receptor deja de recibir la radiación luminosa es activado el circuito de disparo. Aunque el principio de funcionamiento es el mismo, existen tres variantes de detectores fotoeléctricos: a) Los detectores de barrera.- Tienen el emisor y el receptor del haz luminoso separados que se activa cuando se interrumpe el haz al intercalarse un objeto. b) Los detectores re ex.- En los que el emisor y el receptor están montados juntos en el mismo soporte y el retorno se hace mediante un re ector. c) Los detectores de proximidad.- Donde el emisor y el receptor están montados juntos en el mismo soporte. El haz es re ejado hacia el receptor por cualquier objeto que se encuentre próximo a él Aparatos de funciones múltiples El grupo de aparatos de funciones múltiples está formado por combinaciones de aparatos trabajando conjuntamente en la alimentación de motores. La más frecuente es la asociación de disyuntor, contactor y relé térmico, también llamada guardamotor, en la que se reúnen en un mismo equipo la protección contra cortocircuitos produciéndose el corte omnipolar. La protección contra sobrecargas y contra falta de fase queda asegurada por medio del relé térmico. En este tipo de asociaciones hay que tener especial cuidado en la elección de las características del contactor (poder de corte, poder de cierre, número de maniobras etc.). La Figura 31 muestra el esquema de un dispositivo guardamotor de funciones múltiples. Figura 31: Simbología y referencia de bornes de un dispositivo de funciones múltiples Seccionadores Los seccionadores, tanto en alta como en baja tensión, son aparatos destinados a dejar fuera de servicio parte de una línea o instalación (Figura 32). Aseguran 23

25 en posición de abierto una separación de contactos que cumple las normas de seguridad. Los seccionadores pueden soportar las condiciones normales del circuito, pero sólo pueden conectar y desconectar un circuito en vacío (sin carga). Figura 32: Simbología y referenciado de bornes de un seccionador Interruptores Los interruptores son dispositivos de conexión-desconexión de mando mecánico que pueden abrir y cerrar un circuito en condiciones normales de carga. Existen combinaciones de los interruptores con otros aparatos, por ejemplo, los interruptoresseccionadores tienen igual poder de corte que los interruptores y las mismas condiciones de apertura de contactos que los seccionadores. Los interruptores fusibles, reúnen en un mismo aparato el poder de corte en condiciones normales de carga de los interruptores y la protección de la instalación contra cortocircuitos de los fusibles. En la Figura 33 se muestra la simbología de un interruptor y un interruptor seccionador. Figura 33: Simbología de un interruptor y un interruptor-seccionador. 24

26 5. Simbología normalizada A continuación se va exponer un resumen de los símbolos correspondientes a los elementos y dispositivos que conforman los sistemas automáticos Designación de corrientes 25

27 5.2. Designación de conductores 26

28 5.3. Contactos 27

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31 30

32 5.4. Órganos de mando o medida 31

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35 5.5. Mandos mecánicos 34

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38 5.6. Mandos eléctricos 37

39 5.7. Otros tipos de mando 38

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43 5.8. Materiales o elementos diversos 42

44 5.9. Señalización 43

45 5.10. Bornes y conexiones 44

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47 5.11. Máquinas eléctricas giratorias 46

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49 6. Designación de aparatos y sus componentes 48