INSTIT UTO TE CNO LÓ G ICO SUPERIO R
VIDA N UEVA
CARRERA:
TECNO LO G ÍA EN ELECTRO MECÁNICA
TEMA DEL PRO YECTO DE TIT ULAC IÓ N:
IM PLEM ENTACIÓN DE UN A ESTACION E LECTRO NEUM Á TICA DE
CLASIFICACIÓN POR M ATERIAL CON BANDA TRANSPORTAD ORA UTILIZA NDO LOGO V8
AUTO R:
TOAQUIZA TIM BILA DIEGO AL ONSO
TUTO R:
ING. RUIZ GUANGA JE CARLOS RODRIGO
CESIÓ N DE DERECH O S DE AUTO R
Y o, TOA QU IZA TIM BILA D IEGO A LONSO, portador/a de la cedula de ciudadanía 1725398463,
facultado/a de la carrera TECN O LO G ÍA EN ELECTRO M ECÁ N ICA , autor/a de esta obra certifico y
proveo al Instituto Tecnológico Superior V ida N ueva, usar plenamente el contenido plasmado en este
escrito con el tema “IMPLEMENTACIÓN DE UNA ESTACION ELECTRO NEUMÁTICA DE
CLA SIFICA CIÓ N P O R M A TERIA L CO N BAN D A TRA NSPO RTAD O RA U TILIZA ND O LO GO
V 8”, con el objeto de aportar y prom over la lectura e investigación, autorizando la publicación de mi
trabajo de titulación en la colección digital del repositorio institucional bajo la licencia de Cre ative
Commons: A tribución-N oComercial-SinD erivadas.
En la ciudad de Quito, al m es de Enero de 2018.
_________________________________
TO A Q U IZA TIM BILA D IEGO A LON SO
CERTIFIC ACIÓ N
En m i calidad de T utor del Proyecto: Im plem entación de una estac ión electro neum ática de
clasificación por m ateria l con banda transportadora utilizando Logo V8 , pre sentado por el
estudiante T oaquiza T im bila Diego A lonso, para optar por el título de Tecnólogo en
Electrom ecánica, certifico que dicho proyecto ha sido revisa do en todas sus partes y
considero que reúne los requisitos y m éritos sufic ientes para ser som etido a la presentación
pública y evaluación por parte del tribunal que se designe.
---
APRO BACIÓ N DEL TRIBUNAL EXAM INA DO R
Los m iem bros del tribunal exam inador aprue ban el inform e del Proyecto de Aplicación
Práctica, con el tem a: Im plem entación de una Estación E le ctro Neum ática de Clasificación
por M aterial con Banda Transportadora Utilizando L OGO V 8
Del Sr. estudiante: Toaquiza Tim bila Diego Alonso
De la Carrera, Tecnología en Electrom ecánica.
Para constancia firm an:
… … … …… … …… … … … … …… … …… … .
DECLARAC IÓ N DE AUTENTICID AD
Yo, Toaquiza Tim bila Diego Alonso, estudia nte del Instituto Tecnológico Superior Vida
Nueva, declaro que he realizado este trabajo de titulación tom ando en consideración c itas
bibliográficas que se nom bran en este texto.
El Instituto Tecnológico Superior Vida N ueva pue de utilizar este trabajo de titulación com o
una ayuda bibliográfica.
---
Toaquiza Tim bila D iego A lonso
AG RADECIM IENTO
M e com place de sobre manera a través de este trabajo exteriorizar m i sincero agradecim iento
al Instituto Tecnológico Superior Vida Nueva y en él a los distinguidos docentes quie nes con
su profesionalism o y ética pue sta de m anifiesto en las aulas; enrum ban a cada uno de los que
acudim os a ellas, con sus conoc im ientos que nos servirán para ser útiles a la socie dad.
A m i Tutor el Ingeniero Carlos R uiz, quien con su e xperiencia c om o docente ha sido la guía
idónea, durante el proceso que ha llevado el realizar este proyecto; m e ha brinda do el tiem po
necesario, com o la inform ación para que este anhe lo lle gue a ser felizm ente culm inado.
DEDICATO RIA
Este trabajo de grado e stá de dicado a D ios, por darm e la vida a través de m is queridos pa dres
quienes con m ucho cariño, am or y e jem plo han hecho de m í, una persona c on valores para
poder desenvolverm e com o: hijo y profesional.
A m is padres y herm anos que ha n estado a m i lado dándom e cariño, confia nza y apoyo
incondicional para seguir ade lante y c um plir otra etapa en m i vida, fueron quienes en los
m om entos m ás difíc iles m e dieron su apoyo, am or y com presión para poderlos superar.
.
ÍNDICE GENERAL
OBJETIVOS ... 4
1. DESARROLLO O CUERPO PRINCIPAL ... 5
4.2 .M arco Teórico – Conceptual ... 5
4.1.1. Control Industrial ... 5
4.1.1.1. Sistemas de Control. ... 5
4.1.1.1.1. Control Autom átic o. ... 5
4.1.1.1.2. Características princ ipales. ... 5
4.1.2. Sensores... 5
4.1.2.1. Clasificac ión de sensores... 6
4.1.2.2. Sensores Sharp... 6
4.1.2.3. Sensores Resistivos ... 6
4.1.2.4. Sensores Capacitivos ... 6
4.1.2.5. Sensores Inductivos... 7
4.1.3. Automatizac ión ... 7
4.1.3.1. Parte de M ando ... 8
4.1.3.2. M icro controladores. ... 8
4.1.3.3. Controlador lógico progr amable ... 8
4.1.3.4. Parte O perativa... 10
4.1.4. Actuadores... 10
4.1.4.1. Actuadores Neumáticos ... 10
4.1.4.2. Clase s de Actuadores Neumáticos Lineales ... 10
4.1.4.3. Actuadores Neumáticos de G iro ... 11
4.1.4.4. Actuadores Lineales ... 11
4.1.4.4.1. Características de un buen actuador lineal ... 12
4.1.4.4.2. Desventajas de la automatización ... 12
4.1.5. Parte Eléctrica ... 13
4.1.5.2. Tipos de Corriente Eléctrica ... 13
4.1.5.2.1. Corriente continua ... 13
4.1.5.2.2. Corriente alte rna ... 13
4.1.5.3. Intensidad ... 13
4.1.5.4. Resistencia ... 13
4.1.5.5. Voltaje ... 13
4.1.6. M otores... 14
4.1.6.1. M otores Eléctricos ... 14
4.1.6.2. Tipos de motores eléctricos ... 14
4.1.6.2.1. Motores de corriente continua ... 15
4.1.6.2.2.Características ... 15
4.1.6.2.3. Motores de corriente alterna. ... 15
4.1.7. Parte Neumática. ... 15
4.1.7.1. Ventajas de la neumática ... 16
4.1.7.2. Desventajas de la neumática ... 16
4.1.7.3. Aire comprimido ... 16
4.1.7.4. Compresores ... 16
4.1.7.5. Válvu las neumáticas. ... 17
4.1.7.6. Válvu las solenoides. ... 17
4.1.8.1. Banda transportadora ... 18
4.2. Procedimiento – M etodología ... 20
4.2.1. Diseño. ... 20
4.2.1.1. Esquematización ... 20
4.2.2. Construcción ... 22
4.2.3. Implementación ... 28
2. CONCLUSIONES ... 30
3. RECOM ENDACIONES ... 31
ÍNDICE DE FIG URAS
FIGURA N° 1 Sensor capacitivo ... 6
FIGURA N° 2 Sensor inductivo ... 7
FIGURA N° 3 Controlador Program able ... 8
FIGURA N° 4 Partes de un PLC ... 9
FIGURA N° 5 Cilindro sim ple efecto ... 11
FIGURA N° 6 Cilindro doble efecto... 11
FIGURA N° 7 Conductor electrico ... 13
FIGURA N° 8 Partes de un m otor electrico ... 14
FIGURA N° 9 Elem entos neum aticos ... 16
FIGURA N° 10 Válvulas neum aticas ... 17
FIGURA N° 11 Solenoide ... 18
FIGURA N° 12 Banda transportadora ... 19
FIGURA N° 13 Circuito neum atico en reposo ... 21
FIGURA N° 14 Circuito neum atico en trabajo ... 22
FIGURA N° 15 Base de m òdulo ... 23
FIGURA N° 16 Base de cilindros neum aticos ... 23
FIGURA N° 17 Anclaje de electrovalvula ... 24
FIGURA N° 18 Base de banda transportadora ... 24
FIGURA N° 20 Anclaje de base de botonera ... 25
FIGURA N° 21 Canaletas para el cableado ... 26
FIGURA N° 22 Cilindro y banda transpotadora ... 26
FIGURA N° 23 Anclaje de Logo V8 ... 27
FIGURA N° 24 Cableado... 27
FIGURA N° 25 M òdulo im plem entado los elem entos ... 28
FIGURA N° 26 Botonera y Logo V 8 ... 29
FIGURA N° 27 Program acion del Logo parte 1... 33
FIGURA N° 28 Program acion del Logo parte 2 ... 33
FIGURA N° 29 Program acion del Logo parte 3... 34
FIGURA N° 30 Program acion del Logo parte 4... 34
FIGURA N° 31 Program acion del Logo parte 5... 35
FIGURA N° 32 Program acion del Logo parte 6... 35
FIGURA N° 33 Herram ientas utilizadas ... 36
FIGURA N° 34 Conexión de alim entacion del Logo V8 ... 36
FIGURA N° 35 Conexión de electroválvula ... 37
FIGURA N° 36 Conexión de aire a los cilindros... 37
ÍNDICE DE ANEXO S
Anexo 1. Program ación del Logo V8 ... 35
Anexo 2. Herram ientas utilizada s ... 38
Anexo 3. Conexión de alim entación de l Logo V8 ... 38
Anexo 4. Alim entación de electroválvulas m ediante aire com prim ido ... 39
Anexo 5. Alim entación de cilindros m e dia nte aire com prim ido ... 39
INTRO DUCC IO N
El proyecto tiene com o finalidad im plem entar una estación electro neum ática para facilitar la
clasificación de m ateriales, este proceso fue diseña do para ayudar a prevenir e nferm edades
profesionales provocada por realizar esfuerzos físicos, m ediante el alcance de estos obje tivos
las em presas que im planten este m ódulo se verán benefic iadas en su parte económ ica.
Las em presas utilizan un sinfín de m ateriales de distinto tipo de com posición física, estos
m ateriales com únm ente son calificados por su tam año y por su tipo de m aterial este proce so
lo realizan los trabajadores m ediante un esfuerzo físico, al realizar esta función los
trabajadores le s puede causar un sobre esfuerzo físico, esto llevaría a que la producción se
vea afectada, ya que no podría salir el producto final en el tiem po requerido.
El m ódulo reducirá esfuerzos físicos innecesarios, aum entara la eficiencia en cuanto a
producción, así se verán beneficiados tanto la e m presa com o sus trabajadores ya que al
increm entar la econom ía de la em presa podrán obtener m ejores rem uneracione s sus
trabajadores.
La inversión que se realiza en un m ódulo de este tipo, al em pezar con su c onstrucción es un
costo que una em presa puede afrontar, ya que una em presa siem pre piensa en el futuro y
sabrán que al pasar del tiem po todo el dinero invertido fácilm ente se recupera gracias a la
actividad que realiza el proceso im plem entado.
El m ódulo construido será ubicado en las instalaciones del In stituto Tecnológic o V ida Nueva
facilitando las prácticas de autom atización de la carrera de Electrom ecánica m ejorando el
desem peño de los estudia ntes en un área sum am ente im portante com o es la autom atización,
ANTECEDENTES
La autom atización industria l es el uso de elem entos com putarizados y electrom ecánicos para
controlar m áquina s o procesos industriale s, abarca un ám bito m uchísim o m ayor al de control,
ya que consta de instrum entación industria l com o son sensores, transistores de cam po,
sistem as de control y supervisión, aplicación de software en tiem po real para control y
m onitoreo.
La autom atización surge con la necesida d de rem plazar esfuerzos físicos hum anos y
anim ales, com o levantar un peso con un sistem a de poleas o palancas, estos esfuerzos fueron
sustituidos por energías renovables tale s com o; el viento, aire y flujo de agua.
Estos procesos eran controlados por m ecanism os de relojería o dispositivos sim ilares
utilizando fuentes artificia les de poder com o resortes, flujo de agua y va por, para realizar
acciones repetitiva s.
El prim er proceso industrial controlado por dispositivos inform áticos fueron los te lares
textiles, este proceso industrial fue c ontrolado por tarjetas perforadas ; posteriorm ente la
inform ática se basó en esta tarjeta perforada para realizar el procesam iento de datos con la
m ism a lógica. En la a utom atización industrial esta s tarjetas perforadas fueron rem plazadas
por los controladores lógic os program able s.
El desarrollo de los PLCs fue dirigido origina lm ente por los requerim ie ntos de los fabricantes
de autom óvile s. Estos cam biaban consta ntem ente los sistem as de control en sus líneas de
producción debido a esto necesitaban un m odo m ás económ ico para realizarlo, ya qu e en el
pasado, esto requería un extenso re -alam brado de bancos de relevadores (procedim iento m uy
costoso). Así a fina les de los años 60, la industria necesitaba un sistem a de control m ás
económ ico, robusto, flexible y fácilm ente m odificable. En 1968 apare cieron los prim eros
autóm atas program ables (APIs o PLCs). Con la com pañía am ericana Bedford A ssoc iates
sugirió un Controlador M odular D igital (M O DICON) para su utilización e n una com pañía de
autom oción y M ODICON 084 fue el prim er PLC con una aplicación ind ustrial. Los nuevos
controladores debían ser fácilm ente program ables por inge nieros de pla nta o personal de
m antenim iento, su tiem po de vida debía ser largo.
M ientras m ás ha transcurrido el tiem po, la tecnología sigue avanzando y se desarrollan
m ecánica, electricidad, sistem as neum áticos e hidráulic os; ayudando a m ejorar la
RESUM EN
En la actualida d la clasificación de los m ateriales es utilizada en m uchos procesos de
industrias tanto naciona les com o internaciona les, esta actividad es de m ucha im portancia
dentro de un sistem a industrial, la cua l puede ser aplicada por ejem plo para separar las frutas
de acuerdo a su calidad, tam año, tipo y color , otro tipo de proce sos e n los cua les puede ser
aplicado es la clasificación de bote llas de acuerdo a la conte xtura y e l tam año cuando se de see
realizar reciclaje, sin em bargo, si se requiere que esta activida d sea a utónom a se deben ubicar
equipos especializados que cum plan a caba lidad las funcione s destinadas, es por esto que el
presente proyecto busca de sarrollar un sistem a de cla sificación de m ateriale s considerando la
constituc ión de los m ism os, el cerebro princ ipal estará conform ado por un L OGO V8 , en las
entradas de este se ubicarán sensores c apacitivos e induc tivos, inic ialm ente un se nsor
detectará la presenc ia del obje to al inicio de la banda transportadora e ncendiendo un m otor de
corriente continua con la fina lida d de que se inicie el transporte del m aterial a las distintas
bandejas de clasificación, en el cam ino que recorre el objeto se ubicarán dos sensores m ás , los
cuales determ inarán la constitución del m ism o y el tipo de m ateria l del cual se encuentra
conform ado, esta s se ñales son procesada s y de form a inm ediata se envían señales por las
distintas sa lida s del L OGO para activar las e lectroválvulas, estas a su vez se encargarán de
contralar la sa lida o e l retorno del vástago del cilindro ne um ático para que el objeto caiga por
las bandeja s de clasificación; es im portante tom ar en cuenta que el operario podrá inic iar o
detener el proceso e n el m om ento que así lo desee, por m edio del botón de inicio o paro
ubicados en el sistema.
PALABRAS CLAVE:
3. O BJETIVO S
3.1. O bjetivo G eneral
Im plem entar una estación electro neum ática de clasificación por m aterial con banda
transportadora utilizando logo V 8, en el Instituto Tecnológico Superior V ida Nueva.
3.2. O bjetivos específicos
Diseñar los planos estructurales, eléctric os y neum áticos en el que se im plem entará en la
estación electro neum ática determ ina ndo la ubicación de los elem entos a utilizar.
Construir la estruc tura para la instalación de los elem entos eléctricos y neum áticos
tom ando en cuenta los planos diseña dos.
Desarrollar la program ación del M ódu lo Lógico CPU LOG O V8 para el funcionam ie nto
de la estación electro ne um ática.
Com probar el correcto funcionam iento de la estación electro neum ática con los distintos
4. DESARRO LLO O CUERPO PRINCIP AL
4.2 .M arco Teórico – Conceptual
4.1.1. Control Industrial.
Es la m anipulación indirecta de las m agnitudes de un sistem a denom inado PLANTA
m ediante otro sistem a llam ado CONTROL ADOR o SISTEM A DE CONTROL.
4.1.1.1. Sistem as de Control.
Un sistem a de control es el encargado de controlar dirigir a otro sis tem a o así m ism o y
pueden ser de lazo abierto o bien de lazo cerrado.
4.1.1.1.1. Control Autom átic o.
El control autom ático de procesos se ha increm entado, debido a que las grandes
industrias necesitan procesos m ás c om plejos y que requieran m enos personal para poder
operarlos.
El concepto de control por realim entación no es nuevo, el prim er lazo de c ontrol
realim entación fue usa do en 1774 por Jam es W a tt para el control de la veloc idad de una
m áquina de vapor.
El control autom ático puede ser un P LC, un m icroprocesador o un controlador de
proceso. E l algoritm o de control que se utiliza es un cálc ulo m atem ático que se realiza
internam ente para que pueda originar el control.
4.1.1.1.2. Características princ ipales.
Tienen entrada s digitale s y analógicas. Tienen salidas digitales y analógicas. Posee fuente de alim entación.
Posee interfaz con el usuario.
Según Areny, R.(2004), un sensor es un dispositivo que, a partir de la energía del m edio
donde se m ide, da una señal de salida transducible que es func ión de la variable m edia.
4.1.2.1. Clasificación de sensores.
Según el aporte de energía: m odulares y generadore s. Según la señal de salida: analógicas y digitales.
Según el principio físico: resistivos, capacitivos, induc tivo, term oeléctrico.
Según la m agnitud de m edida: Tem peratura, presión y aceleración.
4.1.2.2. Sensores Sharp.
Los sensores Sharp son sensores para m edir dista ncias por infrarrojo m ediante una salida
analógica que indican la distancia m edida.
Características
Volta je de funcionam ie nto: 4,5 V a 5,5V.
Dista ncia de rango de m edición de 10cm a 80cm . El tipo de salida es de tensión analógica.
Tiem po de respuesta de 38 a 10 m s.
4.1.2.3. Sensores Resistivos.
Sensores de tipo m odular de tipo resistivo varían su resistenc ia en función a la variable a
m edir, son sensores que se basan en la variación de resistencia eléctrica del sistem a.
4.1.2.4. Sensores Capacitivos.
Son se nsores de tipo e léctrico, reaccionan ante m etale s y no m etales. Los se nsores son
básicam ente interruptores electrónicos que tra bajan sin contacto, los m ateriales c om o
vidrio, aceites y m etales aum entan la capacidad de l sensor cuando se encuentran dentro
Figura número 1: Sensor Capacitivo
4.1.2.5. Sensores Inductiv os.
Son sensores de proxim ida d inductivos incorporan una bobina electrom agnética la
cual realiza la función de detectar la presenc ia de un obje to m etálic o conduc tor, estos
sensores no cum plen su función ante la presencia de objetos no m etálicos.
Figura número 2: Sensor inductivo
Partes de un sistem a autom atizado
Parte de M ando Parte Operativa
4.1.3.1. Parte de M ando.
La parte de m ando por lo general e s la tecnología utilizada para program a r el m ódulo o
proceso que se autom atiza, esta tecnología es el centro del sistem a. Esta tecnología
program able debe ser capaz de com unicarse con todos los constituyentes del sistem a
autom atizado.
4.1.3.2. Micro controladores.
Un m icro controlador es un orde nador pequeño que básicam ente tiene un procesa dor que
consta de soporte(reloj y rest), m em oria y puertos de entrada y sa lida todo e sto dentro de
un pequeño cuerpo llam ado chip que se lo puede program ar con total flexibilidad y m uy
fácilm ente.
4.1.3.3. Controlador lógico program able.
El controlador lógico program able, conoc ido com únm ente por sus siglas en inglés PLC
(Program m able Logic Controller), es una com putadora, utilizada en la autom atización
industrial, para autom atizar procesos electrom ecánicos, com o el control de la m aquinaria
de procesos industria les de arm ado de autos. La definición m ás precisa de estos
dispositivos es la dada por la NEM A (Asociación Naciona l de Fabricante s E léctricos)
que dice que un PLC es:
Segun Sanchez, A. (2013), “Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable
para guardar instrucciones sobre la im plem entación de determ inadas funciones, com o
operaciones lógicas, secue ncias de accione s, especificaciones tem porales, c onta dores y
cálculos para el control m ediante m ódulos de E /S analóg icos o digita les sobre diferente s
tipos de máquinas y de procesos”
El cam po de la aplicación de los PLC son m uy variados podem os encontrarlos en
autom atización, aeroespacial, construcción, industrial, etc. El PLC está diseñado para
m últiples se ñales de entrada s y salidas, en un PLC los resultados de salida deben ser
Figura número 3: Controlador Programable
Partes de un PLC.
Figura núm ero 4: Partes de un PLC
Ventajas de un PLC:
Puede m anipular varias m áquinas.
Desventa jas de un PLC:
Personal calificado, esto requerirá que un técnico de donde se vaya a insta lar sea
capacitado.
El costo inic ial es elevado.
4.1.3.4. Parte Ope rativa.
La parte operativa es la que actúa directam ente sobre la m áquina, son todos los
elem entos que com ponen la m áquina, com o son los accionadores y captadores.
4.1.3.5. Ventajas de la Autom atización
M ejora la productividad de la em presa.
M ejora condiciones de trabajo de los em pleados.
Aum ento la calidad del producto term inado de la em presa. Increm enta la econom ía de la em presa.
Sim plifica el m odo de uso haciendo que el operario no necesite grandes
conocim ientos.
4.1.4. Actuadores.
Los actuadore s son dispositivo que transform an energía ya sea hidráulica, m ecánica o
eléctrica m ediante eso proporcionar fuerza para m over o actuar a un dispositivo
m ecánico. Los actuadores hidráulicos ge neralm ente se utiliza cuando se necesita m ayor
fuerza, m ientras que los actuadores ne um áticos se utiliza para posicionam ie ntos.
4.1.4.1. Actuadores Neum áticos.
Los ac tuadores neum áticos realizan su func ión en form a lineal o rota tiva. El m ovim ie nto
lineal lo realizan los cilindros de em bolo, el m ovim ie nto de rotación contin ua se
encuentra en m otores neum áticos.
4.1.4.2. Clases de Actuadores Neum áticos L ineales.
Actuadores de sim ple efecto.
4.1.4.3. Actuadores Neum áticos de Giro.
Actuadores de giro lim itado.
Actuadores de giro ilim ita do o m otore s.
4.1.4.4. Actuadores L ineales.
En los actuadores linea les el m ovim iento se obtiene de los cilindros de em bolo, estos
cilindros pueden ser de sim ple efecto o de doble efecto.
Cilindros sim ple efecto, tiene una sola entrada de aire para realizar una carrera de
trabajo en un solo sentido.
Figura número 5: Cilindro simple efecto.
Cilindro doble efecto tiene dos e ntradas de aire, se los denom ina de doble efecto porque
realizan su carrera de avance com o de retroceso m ediante el a ire com prim ido que existe
Figura número 6: Cilindro doble efecto.
4.1.4.4.1. Características de un buen actuador lineal:
La insta lación de be ser la m ás sencilla posible. Tener una vida útil larga.
Que se utilice con o sin lubricación.
Debe resistir la tem peratura, esfuerzos de com presión y tracción. Tenga la posibilidad de detener su carrea.
4.1.4.4.2. Desventajas de la automatización:
El costo inic ial de la inversión.
4.1.5. Parte Eléctrica.
4.1.5.1. Corriente Eléctrica.
Es un c onjunto de cargas eléctricas, es decir es el flujo de electrones que se m ueven e n el
seno de un m aterial c onductor, para que se produzca el m ovim ie nto es vita l que entre los
dos extrem os de l conductor exista una diferencia de potencia l eléctrico.
4.1.5.2. Tipos de Corriente Eléctrica.
4.1.5.2.1.Corriente Continua
En este tipo de corriente los electrone s se está n desplazando siem pre en un solo se ntido,
del punto de m ayor pote ncial al de m enor pote ncial.
4.1.5.2.2.Corriente Alte rna
En este tipo de corriente los electrones cam bian m uchas veces de sentido en intervalos
de tiem po, es la que com ún m ete se utiliza ya que es m uy fácil de produc irla y
transportarla.
4.1.5.3. Intensidad.
La intensidad es la cantidad de carga eléctrica o electricidad que circula por un
conductor.
Se representa mediante la letra “A”.
4.1.5.4. Resistencia.
La resistencia es la capacida d que tiene un conduc tor para im pedir e l paso de la corriente
eléctrica.
Se representa mediante la letra “R”.
4.1.5.5. Voltaje.
El voltaje o tensión tiene su significado com o la m agnitud física que, dentro de un
Figura número 7: Conductor eléctrico.
4.1.6. M otores.
4.1.6.1. M otores Eléctricos.
La función del m otor eléctrico es la de transform ar la energía eléctrica ya sea continua o
alterna en energía m ecánica apta para m over los accionam ientos de distintas m áquinas.
Los m otores tanto de corriente alterna com o de corriente continua funcionan bajo un
m ism o princ ipio, el cual dice que si por un conductor circula corriente eléctrica se
encuentra dentro de la acción de un cam po m agnético este se desplaza
perpendicularm ente a las líneas de l cam po m agn ético.
4.1.6.2. Tipos de m otore s eléctric os:
4.1.6.2.1. Motores de corriente continua.
Los m otores de corriente continua com o los dem ás m otores eléctricos transform an la
energía eléctrica e n energía m ecánica, la diferencia que e stos m otores necesitan una
fuente de alim entación diferente a la que sum inistra la em presa eléctrica, por ello utilizan
equipos rectificadores de potencia con los cua les la corriente alterna es convertida en
continua.
4.1.6.2.2. Características
Am plio rango de veloc idades, ajustables de m odo continúo.
Características de torque-veloc idad variable. Rápida aceleración y desaceleración.
Cam bio de giro.
4.1.6.2.3. Motores de corriente alterna.
Los m otores de corriente alterna son los que com ún m ente se utiliza en la industri a da da
la ventaja que funciona n con la corriente que sum inistra la em presa eléctrica, no
necesitan de rectificadores y debido a estas condiciones los costos bajan.
4.1.7. Parte Neumática.
La neum ática es la que se encarga del e studio de generación y transform aci ón de
m ovim ientos utilizando el aire com prim ido com o fuente de energía. E n la actualidad
esta fuente se utiliza en la autom atización de distintos cam pos en la industria c om o en
procesos de ensam blado em paque tado de productos entre otros.
4.1.7.1. Ventajas de la neum ática:
Reducción de costos de m ano de obra.
El aire no contam ina al m edio am biente.
4.1.7.2. Desventajas de la Neum átic a:
Genera un ruido excesivo al escapar aire de los elem entos neum áticos.
La preparación del aire com prim ido hace que su costo sea elevado.
Figura núm ero 9: Elem entos neum áticos.
4.1.7.1. Aire com prim ido.
Es el aire c om pactado por m edios m ecánicos, confinado en un recipiente a altas
presiones, se alm acena grande s cantidade s en recipie ntes m uy peque ños, c uando m ás se
com prim e m ás alta es tu presión.
Para producir aire com prim ido se utilizan los com presos.
4.1.7.2. Com presores.
Son m áquinas de stinadas a aum entar la presión del aire que obtienen de la atm osfera.
Según M oro, M . (2016), El com presor es el elem ento del circuito ne um ático encargado
de la transform ación de la energía m ecánica e n energía neum ática o, en otras palabras, el
4.1.7.3. Válvulas neum áticas.
Son elem entos que regulan la pue sta en m archa, la presión del aire o el caudal del fluido
procedente del depósito de l aire, según la función se dividen en:
Válvulas de vías o distribuidoras Válvulas de bloqueo
Válvulas de presión
Válvulas de caudal o de cierre
Figura núm ero 10: Válvulas neum áticas.
4.1.7.4. Válvulas solenoides.
Son de accionam ie nto directo, servo acciona das o con m ovim iento vertical asistido,
existe una varieda d de válvula s de distinta s tensiones y corrientes, las válvulas m ás
Válvulas 3/2 estas posibilitan la carga y descarga del sistem a.
Válvulas 4/2 son utilizadas norm alm ente para cilindros de doble efecto pero con
un solo escape.
Válvulas 5/2 se utilizan para cilindros de doble efecto tienen la ventaja que
perm iten regular la veloc idad de avance y retroceso en form a independiente.
Figura núm ero 11: solenoide.
4.1.8. Parte mecánica.
4.1.8.1. Banda tran sportadora.
Es una e structura de gom a o tejido dise ñado en form a de correa en anillo con una unión
de em palm e m etálico utilizada para el transporte de m ateriales. Una ba nda transportadora
es un sistem a de transporte que se m ue ve entre dos rodillos e sta ba nda es arrastrada por
Figura número 12: banda transportadora
Las bandas trasporta doras son utilizada s para transportar m aterial a gran escala y en
4.2. Procedimiento – M etod ología
4.2.1. D iseño.
El m ódulo neum ática de clasificación por m aterial con banda transportadora utilizando
logo v8, está diseñado de form a que se pueda n realiz ar prácticas, la base se encuentra
diseñada en alum inio así com o los soportes de los cilindros y banda transportadora.
El m ódulo se encuentra constituido por las partes, eléctricas, neum áticas y m ecánicas que
interactúan entre sí para poder realizar el pro ceso deseado, a continuación se da una
breve explicación de cóm o se encuentran im plem entadas la s partes antes m encionadas. .
En la parte eléc trica se tiene la alim entación del circuito, la botonera func iona a 110V y
el controlador lógico program able (PLC) funciona a 24V así com o los distintos
elem entos que necesitan de un voltaje para cum plir su func ión, del L ogo se realizan
distintas conexiones com o son a las e lectroválvulas, sensores y m otor de la banda
transportadora.
La parte neum ática es la que se encuentra accionada m ediante e l aire com prim ido aquí
se tienen elem entos com o son: electrová lvulas que perm iten e l paso del a ire para el
accionam iento de los cilindros, el a ire es dirigido hacia los cilindros según den señale s
los sensores.
En la parte m ecánica se enc uentra la banda transportadora, la cual inicia su
funcionam ie nto una vez que el m aterial sea censado por el prim er sensor, ya sea este
m etálico o de plástico, una vez realizado el pa so del m ateria l por los distintos se nsores
entran en funcionam ien to las com puertas m ecánicas la s cuales son acciona das m ediante
los cilindros.
4.2.1.1. Esquem atización.
M ediante el controlador lógico program able (PLC) se controla el proceso del m ódulo,
com o se puede observar en el diagram a neum ático el solenoide no está recibi e ndo
ninguna señal por lo tanto la válvula ne um ática no cam bia de posición y no perm ite el
Figura número 13: Circuito neumático en reposo.
En el circuito neum ático que se encue ntra a contin uación e l solenoide recibe una seña l
esto hace que la válvula cam bie de posic ión y perm ita el paso del aire, inic iando la
carrera del vástago, una vez concluida su carrera el sensor Sharp envía una señal a l logo
para que de senergice la solenoide de la válv ula y así el vástago regre se a su posic ión
Figura número 14: Circuito neumático en trabajo.
4.2.2. Construcción.
El m ódulo está construido en bases de alum inio así c om o los soporte s de los distintos
elem entos para facilitar el pe so al m om ento de ser trasladado, a continuación se detalla
los elem entos con que está constituido el m ódulo.
La base de la estación electro neum ático e stá diseñada en a lum inio con m edidas de 59cm
de largo de ancho por 33.5cm de ancho, su diseño perm ite el fácil m ontaje de los
Figura número 15: Base del módulo.
El anc laje de soportes para cilindros se realiza uno a l la do del otro y de frente a la banda
transportadora para poder realizar el proceso posteriorm ente c on facilid a d, se lo ha
diseñado en a lum inio y tiene la m ism a form a estruc tural que la base para facilitar e l
anclaje de los soporte s de los cilindros.
Figura número 16: Base de cilindros neumáticos.
El m onta je de la base de los sensores se realiza en el m ism o ti po de estructura que la de
Figura número 17: Soportes de sensores.
El anclaje de la banda transportadora es uno de los aspectos m ás im portantes a tom ar en
cuenta, ya que en ba se a ella girará todo nuestro m ódulo, está anc lada en un extrem o de
la base con espacios en su parte posterior para el a nclaje de los soporte s de cilindros y
sensores.
Figura número 18: Base de banda transporta dora.
En el anclaje de la electroválvula se busca un lugar estra tégico m edia nte el cual se pueda
Figura número 19: Anclaje de electroválvulas.
El anclaje de base de botonera perm ite la alim entación eléctrica, está ubicada a un
costado de l Logo de form a que perm ita facilitar el cableado.
Figura número 20: Anclaje de base de botonera.
Las canaletas están ubicadas alrede dor del Logo para perm itir el fácil cableado de los
Figura número 21: Canaletas para el cableado.
El anclaje de los cilindros está ubicado de tal form a que tenga espacio suficie nte para que
el vástago realice su carrera y cum pla su función.
Figura número 22: Cilindros y banda trasportad ora.
Anclaje del Logo V8 junto a las canaletas y la botonera de form a que se pueda realizar
Figura número 23: Anclaje del Logo V8.
Cableado desde el Logo V8 por las canaletas que se dirigen hac ia los elem entos que
conform an el m ódulo.
4.2.3. Implementación.
La estación electro neum ática de c lasificación por m ateria l con banda transportadora
utilizando L ogo V8, e stá diseña do para fines práctic os, de l Instituto Tecnológic o V ida
Nueva, com o se observa en el gráfico está constituido por: botonera, Logo V8,
electroválvulas, cilindros, sensore s, banda tra nsportadora y com puerta s m etálica, los
elem entos realizan func ione s distinta s pero a l im plem entarlos en un solo m ódulo la
función que ellos realizan se transform a en un proceso de clasificación de m aterial.
Figura núm ero 25: M ódulo im plem entado los elem entos.
A continuación se detalla com o se im plem entaron los distintos elem entos para realizar la
función de seada.
La alim entación eléctrica de la estac ión elec tro neum ática ingresa directam ente a la
botonera, la cua l es encargada de enviar la energía al Logo V8. La botonera c onsta de un
pulsa dor de paro de em ergencia el cual detiene el proceso e n cualquier punto que se
encuentre, tam bién consta de un pulsa dor que da inicio al proceso el cual está controlado
por el Logo, si no se da el pulso no realizará ninguna función, por últim o se tiene una luz
indica dora la cual hace referencia que nuestro proceso está funcionando
Figura núm ero 26: Botonera y Logo V8.
El proceso es controlado por el L ogo V8, de ahí salen las cone xiones para los se nsores
capacitivos, inductivos, sensores Sharp y los solenoides de las válvulas.
La estación em pieza su trabajo al m om ento que el m aterial pasa por el se nsor inductivo si
este sensor entra en funcionam iento detecta el elem ento envía una señal al logo para que
active la solenoide de la vá lvula núm ero uno perm itiendo el paso del aire al cilindro
núm ero uno, así iniciando la carrera del vástago y m ov iendo el m aterial hacia un
deposito, si el sensor induc tivo no capta ninguna señal el m aterial pa sara hasta e l
siguiente sensor que es un sensor capacitivo el cual detectara el m aterial y enviara la
señal al logo para que active la solenoide de la válvula núm ero 2 perm itiendo el paso de l
aire e iniciando la carrera del vástago de l segundo cilindro haciendo que el m aterial sea
m ovido hacia el deposito correspondiente. En cualquiera de los dos casos se tiene un
sensor Sharp que de tecta que e l vástago ha ya ter m inado su carrera y envía una señal a l
logo e l cual es el encargado de desenergizar la solenoide y a sí perm itir que el vá stago
5. CO NCLUSIO NES
La im plem entación de este proyecto práctico es de gran im portancia para el Insti tuto
Tecnológico Superior V ida Nueva, en especia l para el alum nado de la carrera de
Tecnología e n E lectrom ecánica, ya que el m ódulo se queda en los laboratorios de l
establecim ie nto.
El anclaje de los elem entos que intervienen el m ódulo se debe realizar de una form a
correcta para así poder unirlos ta nto m ecánica, eléctrica y neum áticam ente y así poder
hacer que realicen el proceso para el cual fue diseñado.
La estructura está diseñada de ta l form a que todos los elem entos que se van anclar en
ella esté n sujetos de form a m uy segura y puedan realizar sus funciones de form a
adecuada.
El M ódulo Lógico V8 está program ado de tal form a que todos los elem entos
interactúan entre si para poder realizar el proceso para el cual fue diseñado el m ódulo.
Una vez concluida co n las conexiones, m ontaje de todos los elem entos y
program ación se realizó pruebas de func ionam ie nto c om probando e l correcto
funcionam ie nto de la estac ión electro neum ático.
Con este proyecto, los docentes que dan clase s relaciona das con la autom atización
industrial podrán im partirlas relacionando la practica con lo teórico. Se podrá alcanzar
m ás objetivos com o: ver el com portam iento de cada elem ento al m om ento de que este
realiza su trabajo, asociar al alum no de cóm o se realizan los trabajos en el ám bito l aboral
6. RECO M ENDACIO NES
Se recom ienda previo a im partir cualquier clase práctica, estudiar el funcionam iento
de cada uno de los elem entos que intervie nen en el proceso que realiza el m ódulo para
así facilitar su uso adecuado.
Aunque el diseño del proyec to se ha desarrollado en form a de aprendizaje, si se desea
m odificarlo se deberá tom ar en c uenta las conexione s así com o la program ación que
tiene el Logo V8.
Para que el proyec to funcione de m ejor m anera es recom endable realizar un
m antenim iento preventivo, es dec ir reajuste de los term inales de todos los elem entos que
intervienen el proceso, revisar que las bases de los elem entos se encuentren en perfecto
estado, caso contrario realizar su ajuste necesario.
Al realizar la transferencia de la program ación realizada en la com putadora se deberá
tom ar en cuenta que el Logo v8 de be estar en m odo adm inistrador para poder realizar
cam bios y así transferir una nueva program ación.
El Logo func iona con un s olo program a a la vez, se recom ienda realizar todas la s
7. FUENTES
7.1. BIBLIO G RAFIA.
Barbado, J.A. (2013).Autom atism o Industrial.M exico:Alfaom ega.
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Eredia, A. (2013). ctinmx. Obte nido de ctinm x: http://w ww.ctinm x.com /que-es-un-plc /
8. ANEXO S
Anexo 1
Figura número 29: Programación Logo V8 Parte 3
Figura número 31: Programación del Logo V8 parte 5
Anexo 2
Figura número 33: Herramientas utilizadas.
Anexo 3
Anexo 4
Anexo 5
Anexo 6
