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Características de
detectores de proximidad En los dos diagramas se representa la
presión de mando en función de la separación. La figura 1 muestra
la precisión de la detección axial con una presión de
alimentación de p = 15 kPa (0, 15 bar). La figura 2 muestra la
precisión de la detección radial también con una presión de
alimentación de p = 15 kPa (0,15 bar).
Figura 141:
Características de detectores de proximidad
Tobera de
aspiración por depresión
Esta tobera se
emplea junto con la ventosa como elemento de transporte. Con ella se
pueden transportar las más diversas piezas.
Su funcionamiento se basa en el principio de Venturi (depresión).
La presión de
alimentación se aplica a la entrada P. Por el estrechamiento de la
sección, la velocidad del aire hacia R aumenta y en el empalme A, o
sea, en la ventosa, se produce una depresión (efecto de succión).
Con este efecto se
adhieren piezas y pueden transportarse. La superficie debe estar muy
limpia, al objeto de alcanzar un buen efecto de succión.
Cabezal de
aspiración por depresión
El funcionamiento
de este cabezal también se basa en el mismo principio (Venturi).
Se diferencia del
elemento anterior en un depósito incorporado adicionalmente. Este
depósito se llena de aire durante el proceso de succión. Al quitar
la presión de la entrada, el aire de este depósito sale a través
de una válvula de escape rápido, por encima de la ventosa,
produciendo un golpe de presión y separando la pieza adherida a la
ventosa.
 
Estos dos elementos
tienen las ventajas siguientes: - Gran depresión - Favorable
consumo de aire - Poco ruido
8.3 Detector por obturación de fuga
Una corriente
continua de aire pasa por el empalme de alimentación P hasta la
salida del detector (presiones de 10 a 800 kPa/0,1 a 8 bar). El
estrangulador incorporado limita el caudal de flujo de aire.
Al cerrar la fuga
de aire, aparece una señal en la salida A. Estando completamente
cerrada dicha fuga, la presión de la señal sube hasta alcanzar el
valor de la presión de alimentación P. Generalmente no se necesita
amplificarla.
Al objeto de que no
se produzca una gran pérdida de aire, el detector por obturación
de fuga se puede alimentar de aire únicamente cuando se debe dar
una señal. Incorporando adicionalmente una válvula de
estrangulación en el conducto de aire P, se puede ajustar
exactamente la sensibilidad del detector.
Aplicación:
Emisor de señal en
función del recorrido, como final de carrera o tope fijo. Es muy
apropiado para utilizarlo como final de carrera y en el control de
posiciones.
Detector por
obturación de fuga con mando de taqué
Este detector, en
comparación con la ejecución normal, tiene adicionalmente un
taqué móvil con un elemento estanqueizador.
Cuando se acciona
el taqué, no pasa aire de P hacia A. El aire comprimido escapa a la
atmósfera, hasta que la tobera está completamente cerrada. No se
forma una presión en A hasta que la tobera no está completamente
cerrada.
Este taqué y el
elemento de junta reducen considerablemente el consumo de aire.
Cilindro de
conmutación sin contacto
En muchas máquinas
e Instalaciones el colocar señalizadores (finales de carrera)
representa un problema. A menudo falta espacio, el tamaño de los
elementos es demasiado pequeño o los finales de carrera no deben
tener contacto con suciedad, agua refrigerante, aceite, etc.
Estas dificultades
pueden superarse en gran parte mediante interruptores neumáticos o
eléctricos de proximidad.
Interruptor
neumático de proximidad
Este elemento
correspondo en su funcionamiento a una barrera neumática. En un
cuerpo está dispuesta una lengüeta de mando. Esta lengüeta
interrumpe el paso de la corriente de aire de P hacia A. Al
acercarse el émbolo con el imán permanente, la lengüeta es
atraída hacia abajo y abre el paso de la corriente de P hacía A.
La señal en A es
una señal de baja presión y, por eso, todavía tiene que ser
amplificada. Al retirar el émbolo con el imán permanente, la
lengüeta regresa a su posición inicial. El paso de P hacia A se
cierra de nuevo.
Interruptor
eléctrico de aproximación
Un contacto Reed
está cableado y empotrado en una caja fundida a presión y en un
zócalo de poliamida .Dicho contacto se compone de dos lengüetas,
que se encuentran encerradas en un tubito de vidrio lleno de gas
protector.
Cuando el émbolo
con el imán permanente se acerca a las lengüetas de contacto,
éstas son atraídas y se tocan repentinamente. Este contacto
proporciona una señal eléctrica. Al retirar el émbolo, las
lengüetas se desmagnetizan y vuelven a su posición final.
La velocidad de
sobrepaso de ambos interruptores de aproximación depende de los
elementos postconectados
Los
PLC’s y la neumática
Introducción
La
carrera de la automatización a pegado fuerte en cuanto a
maquinaria industrial se refiere, actualmente una persona, ni un
grupo de ellas, son capaces de realizar ciertas tareas aún
cuando pongan el mayor empeño en sus actividades, es por
ello que surgen sistemas automáticos que permiten que esas
labores sean realizadas a distancia y sin la intervención
de alguien en el proceso. Los PLC’s (Programmable Logic
Controller) son dispositivos electrónicos que permiten
controlar varios dispositivos a distancia con la simple inserción
de datos a su estructura, en tal configuración que realizarán
sus acciones en un tiempo e intervalo de tiempo establecido, con
determinadas características, con cierta preponderancia,
etc. Pero no sólo se puede realizar una tarea, también
se puede inferir en la recopilación de datos e información
para saber cómo se está llevando a cabo un proceso,
esto se realiza con dispositivos sensitivos que se colocan en el
lugar donde se dan las acciones.
Los
PLC’s pueden ser utilizados en combinación con infinidad
de dispositivos, entre ellos los neumáticos, permitiendo
una total libertad en la elección de las formas en cómo
se realizará un proceso. Todo depende de las características
de seguridad, rapidez y eficiencia que se quiera obtener, por ejemplo,
en una planta de ensamblaje lo requerido es obtener productos en
el menor tiempo posible con una calidad aceptable, mientras que
un sistema de monitoreo lo más importante es preservar la
seguridad con análisis detenidos y constantes; con lo anterior
se puede observar que hay diferentes tipos de PLC’s, acordes a las
necesidades y uso que se les dará.
Cuando se utilizan
dispositivos electrónicos de mando con aquellos basados en
principios neumáticos se obtienen algunas ventajas, como:
- Automatización:
Las actividades se realizan sin la intervención del humano,
mas de aquella que significa indicar qué es lo que se desea.
- Economía:
Los equipos neumáticos y los PLC’s utilizan muy poca energía
en conjunto, a comparación de la que pudiera ser utilizada
en instalaciones electromagnéticas, eléctricas, mecánicas,
etc. Es decir, el propósito de la combinación PLC’s
– neumática no es ser aplicada en tareas pesadas, sino en
aquellas que requieran de fineza y exactitud en el trabajo.
Por otro lado,
no se necesitará demasiada mano de obra en un área
de trabajo, ni de funciones como la supervisión, el accionamiento
de controles, etc., conllevando a una economía de movimientos
y de dineros.
- Seguridad:
Los arreglos se pueden utilizar en ambientes extremosos, inflamables,
tóxicos, etc., porque intervienen corrientes eléctricas
pequeñas y, además, están construidos acordes
a las condiciones existentes. Cuando se maneja aire, en este tipo
de casos, no se infiere en presiones demasiados elevadas, sino aquellas
que permiten movilizar partes metálicas pequeñas,
lo que conduce al manejo y aplicación de fuerzas, en su mayoría,
casi despreciables.
Los PLC’s funcionan
en base a registros y situaciones, por lo que cada actividad se
realizará sustentada en un justificación y una necesidad,
es decir, el PLC actuará en el momento preciso con acciones
acordes a la situación, a esto se le conoce como ejecución
de tareas en tiempo real.
PLC’s utilizados
con dispositivos neumáticos
Además
de tener las características básicas para todos los
PLC’s, los utilizados en neumática tienen también
(controlador CIM 2000):
- La posibilidad
para procesar datos digitales y manipular entradas (sensaciones)
y salidas (acciones) simultáneamente.
- Gran cantidad
de memoria para la inserción de información referente
a cómo será y debe ser el proceso en ciertas condiciones.
- Puede ser
programado con una computadora de uso específico, como con
una de uso general.
¿Cómo
se pone en marcha? y ¿Cómo está compuesto el
arreglo de un PLC?
Los PLC’s vienen
montados en tarjetas sólidas con una gran cantidad de componentes
que permiten su función conjunta con una computadora, es
decir, la tarjeta va insertada y forma parte de la estructura de
una computadora.
Programación
Lo primero que
se debe saber es el origen del componente para así conocer
quién lo elaboró y cuál es la forma de insertar
datos e información. Cada marca tiene su propia forma y código
para comunicarse con el PLC, esto presenta un inconveniente por
no compartir un mismo lenguaje de programación. Los más
nuevos vienen más estandarizados y manejan una inserción
de datos en escalera.
Es necesario
programar y conocer electrónicamente el componente porque
se manejan arreglos demasiado complejos en su interior, esto infiere
en que sean sutiles a cambiar constantemente en la forma en cómo
funcionan con la simple variación de una característica.
Con la inserción
de datos se marcan márgenes, posibilidades, tiempos de acción,
medidas a tomar, etc. Todo queda guardado en la memoria del dispositivo,
esta puede ser volátil ó permanente, si es volátil
se tendrá que reprogramar constantemente, mientras que en
el modo permanente sólo se hará tal acción
cuando se necesite.
Sensores
Los dispositivos
de sensación (sensores) van montados a las entradas del arreglo,
los más comunes pueden indicar variaciones en:
- Temperatura
- Presión
- Humedad
- Velocidad
- Contacto
- Movimiento
Estos se comunican
con la tarjeta con variaciones de un voltaje generado en la propia
estructura del sensor, pero también lo pueden hacer con variaciones
en su resistencia eléctrica. Estos cambios son detectados
por el PLC y se procesan para saber si están acordes a los
límites preestablecidos en la programación.
Actuadores
Los dispositivos
de salida (actuadores) son los que hacen el trabajo pesado, con
ellos se hacen funciones como:
- Movimientos
- Transmisión de fuerza
- Posicionamiento
Lo anterior
significa poder activar un equipo a distancia con la transmisión
de una señal de mando interpretada por el actuador.
Los actuadores
neumáticos son las válvulas, pistones, controles,
etc., los cuales se acomodan y se configuran hasta llegar a un planteamiento
inicial. Las válvulas son movidas por solenoides de desplazamiento
longitudinal, mientras que los controles son accionados con relevadores.
Esquema de la
función de un PLC
A continuación
se describe el funcionamiento básico de cualquier arreglo:
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