Aprender Comando y Control Electricidad Industrial
Cuando nos referimos a "Control y Comando Industrial" definimos la manera de usar la electricidad para energizar y hacer funcionar muchos equipos Monófasicos o Trifásicos, Comando Industrial se encuentra en todas las Instalaciones Industriales y es el primer paso de la Automatización
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Simulación de un Partir/Parar con enclavamiento
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Para comenzar debemos reconocer los siguientes conceptos:
- Contactor: Es un dispositivo Electro-Mecanico que es activado a traves de un control de accionamiento, es uno de los dispositivos de electricidad mas importantes en la Automatizacíón y Control y Comando, en el Contactor encontramos Conexiones de Control y Fuerza
- Cableado de Control: Son las conexiones eléctricas que influyen en el "accionamiento" del Contactor, a traves de un Control se comandará para que la fuerza energice
- Cableado de Fuerza: Son las conexiones eléctricas que energizan los equipos de fuerza como Motores, Bombas u otros, no se considera como "Control", ya que la fuerza dependerá de la forma de accionamiento del "Control"
- Contacto Normalmente Abierto (NO - NA): Es un contacto de control que se encuentra en estado "normal" como "abierto", es decir su condición normal significa que por ese contacto abierto NO pasa energia, cuando la bobina a la que esta asociado se activa, el Contacto pasa de abierto a cerrado pasando energia, los NO-NA principalmente sirven para activar equipos o luces pilotos, etc
- Contacto Normalmente Cerrado (NC): Es un contacto de control que se encuentra en estado "normal" como "cerrado", es decir su condición normal significa que por ese contacto cerrado SI pasa energia, cuando la bobina a la que esta asociado se activa, el Contacto pasa de cerrado a abierto, dejando de pasar energia
- Enclavamiento Eléctrico: Es un tipo de "retención eléctrica" que se aplica en los sistemas de control y significa que mientras esté "enclavado" existirá circulación de Voltaje en la Linea, sin retención significa que se energizará pero se desenergizará al instante
Conocimientos Requeridos
ElectricidadIngles Básico
SUMARIO GENERAL
PASO 1: Diferencia Fuerza y Control
PASO 2: Materiales de Control y Comando
PASO 3: Conexionados de Control Encendido
PASO 4: Control Señalización
PASO 5: Control Fallas
PASO 6: PREGUNTAS Y RESPUESTAS
PASO 1: Diferencia Fuerza y Control
PASO 2: Materiales de Control y Comando
PASO 3: Conexionados de Control Encendido
PASO 4: Control Señalización
PASO 5: Control Fallas
PASO 6: PREGUNTAS Y RESPUESTAS
PASO 1 : DIFERENCIA FUERZA Y CONTROL
Debemos tener claro ambas formas de cablear para entender Comando Industrial
Circuito de Fuerza:
- Es siempre lo mas fácil de cablear en un sistema eléctrico
- Para este ejemplo la Fuerza corresponde a los cableados que energizarán directamente la carga
- La Fuerza es la que soportará toda la Potencia (KW), por esa razón en una instalación de alta Potencia se pueden ver cables de mucha sección y cables muy delgados, uno es la Fuerza y el otro el Control
- El Contactor es el principal dispositivo donde encontramos Fuerza y Control, por lejos uno de los elementos mas imporantes en la Electromecanica
Circuito de Control:
- Se podria decir que es una de las formas mas complejas de conexiones eléctricas
- Es indispensable entender claramente lo que se está conectando en Control, no puede haber error
- El Control va a asociado siempre con elementos como Botoneras, Paradas de Emergencia, Limites de Carrera, Switch, Contactores, Reles, entre otros
- En Resumen, lo que hace el Control es que "acciona la Bobina del contactor A1+A2 y forman 220VAC" la bobina del Contactor se enclava y la Fuerza Energiza la Salida, energizando obviamente la carga
- El enclavamiento siempre dependerá de las conexiones de Control y como esta energize la bobina del Contactor
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Simulación de un Partir/Parar con enclavamiento en 13-14
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Y QUE PASARIA SI NO ENCLAVARAMOS EL "NO 13-14" con la Botonera?
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Simulación de un Partir sin enclavamiento
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Si no tuvieramos el Enclavamiento no quedaria "retenido" nuestro Control
PASO 2: Principales Dispositivos
Destacamos los principales componentes a considerar en Control Industrial
Es importante conocer los elementos que usaremos, muy facil de aprender
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ELEMENTOS DE CONTROL Y FUERZA
- Contactores: Dispositivo de Fuerza y Control que habilita o corta el flujo del Voltaje/Corriente si su "bobina" se encuentra o NO energizada, es el elemento electromecanico mas usado en la Automatización, la bobina se puede accionar en todos los Voltajes, 12-24-110-220-380 en VAC y VDC
- Relé Electromecanico: Dispositivo Electromecanico de Control y "similar al Contactor", el Relé funciona principalmente para bajas cargas, control por sus Contactos NO y NC, o para accionar Valvulas 12-24V (se usan para que el accionamiento no sea directamente desde los Instrumentos o Equipos)
- Telerruptor: Dispositivo Electromecanico de Control y fuerza principalmente para cargas Monofasicas, tambien posee una "bobina" que al activar habilita el paso del Voltaje, la diferencia que se Enclava y Desenclava solamente con un pulso
- Temporizador: Dispositivos que en función del tiempo (s) realiza la activación o desactivación de la señal, en Control Industrial un Temporizador influye en el Control que actua sobre la " activación de la bobina" de un Contactor o Relé
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ELEMENTOS DE CONTROL Y ACCIONAMIMENTO
- Botonera Partir: Elemento de Control que posee 1 NO (normalmente abierto/open) para el color Verde Partir ; y 1 NC (normalmente cerraado/closed) para el color Rojo Parar
- Pulsadores: Pueden ser Rojo o Verde u otro color, son elementos que cierran circuito (1NO - Verde) o abren el circuito (1NC - Rojo), es igual que tener una Botonera Partir/Parar pero separadas
- Parada de Emergencia: Elemento de Control que al igual que todos los otros elementos vistos, al accionar abre o cierra un contacto, mayormente las Paradas de Emergencia usan 1NC que al momento de accionar el "Circuito Abre" no dejando pasar Flujo de Voltaje
- Selector/Switch: Tambien es un elemento de control, pero a diferencia de un Pulsador, el Switch NO necesita enclavamiento para retener, ya que mecanicamente esta diseñado de esta forma, al girar queda retenido el paso de Flujo
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PROTECCION DE MOTORES
- Relé Térmico: Debe ser uno de los elementos de protección de motores mas utilizado y sencillo de usar, ya veremos mas ejemplos de como conectarlo en un sistema de Control
- Relé de Asimetria: Dispositivo de Protección que sirve para "Sobrevoltajes" ; "Caidas de Tensión" ; "Mala regulación en la red" ; es muy utilizada tambien pero para un mejor funcionamiento debe tener una misión clara de que lo es que se requiere proteger
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SEÑALIZACION
- Luces Pilotos: Son elementos de señalización luminnica que indica que una parte de la instalación tiene presencia de energia, sirve para identificar las Fases de la Red, asi como encendido de motores, fallas, etc, son usadas en 12-24-110 y 220V
PASO 3: CONEXIONADOS DE CONTROL
Vamos a ver ejemplos de funcionamiento con Control Industrials
BOTONERA PARTIR-PARAR CON PARADA DE EMERGENCIA
Partir (1NO) y Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para 1 Contactor (K1)
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En detalle esta conexión debiese verse asi
ENCENDIDO 2 MOTORES MISMO TIEMPO CON BOTONERAS Y PARADA EMERGENCIA
Partir (1NO) y Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para 2 Contactores (K1-K2)
En detalle esta conexión debiese verse asi
ENCENDIDO 2 MOTORES CON BOTONERAS INDEPENDIENTES Y PARADA EMERGENCIA
2 Partir (1NO) y 2 Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para encendido independiente de 2 Motores
PASO 4: CONTROL SEÑALIZACION
Vemos los siguientes ejemplos de Señalización en Control Industrial
ENCENDIDO PARTIR / PARAR CON ENCLAVAMIENTO Y LUZ PILOTO PARA "ENCENDIDO" Y "DETENIDO"
1 Partir (1NO) y 1 Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para encendido independiente de 1 Motor y señalización "Encendido o Apagadp"
En detalle esta conexión debiese verse asi
ENCENDIDO 2 MOTORES CON BOTONERAS INDEPENDIENTES Y PARADA EMERGENCIA
2 Partir (1NO) y 2 Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para encendido independiente de 2 Motores con luz piloto encendido
PASO 5: CONTROL FALLAS
Las Fallas y su Señalización ayudan a una mejor Mantención
ENCENDIDO 1 MOTOR CON BOTONERA, PARADA EMERGENCIA Y FALLA RELE TERMICO
1 Partir (1NO) y 1 Parar (1NC) con una Parada de Emergencia (1NC) sin enclavamiento (tipo pulsador) para encendido 1 Motores con luz piloto encendido y FALLA TERMICO
MUY IMPORTANTE CONSIDERAR
- Los Relés Térmico se adquieren mayormente por Rangos de Corriente, por Ejemplo entre 1A-3A
- El Relé Térmico es el ultimo elemento vital en proteger el Motor, por esa razón es muy importante que la selección de la Corriente (A) del Relé Termico corresponda a los Valores mas cercanos al Consumo del Motor y maximo considerar un 20% de Tolerancia
- En caso de Falla (Sobrecorriente) Los Relés Térmico tienen contactos NC (95-96) que abrirá el Circuito; y un Contacto Abierto NO (97-98) que cerrará para energizar una Luz Piloto que indica que el Relé a Operado para protección del Motor
- Cuando el Relé Térmico opera, se debe "RESETEAR" desde el mismo Relé Termico, el 95-96 volverá a cerrarse y la Luz Piloto Amarilla del 97-98 se apagará
Y como se conecta un Sistema Trifásico?
CONEXION DE 2 MOTORES CON ENCENDIDO Y FALLAS INDEPENDIENTES
TOMAR NOTA:
- Para cargas trifásicas siempre el Interruptor de Fuerza debe ser Trifásico
- La Parada de Emergencia operará sobre los 2 motores para este esquema
- La corriente 10A de los disyuntores, solo es referencial
- Con estos conocimientos ya podemos ir a Control y Comando Avanzando para que dentro de muy poco comencemos a Programar PLC!
VAMOS A REPASAR TODO LO APRENDIDO PARA ESTAR MUCHO MAS CLARO!
Diferenciamos lo que es "Fuerza" y "Control" en Electricidad Industrial
Reconocemos nuevos elementos como Contactores, Reles Térmicos, Botoneras, Señalización, etc
Practicamente todos los esquemas dependen de las conexiones en los Contactos Normalmente Abierto (NO) o Normalmente Cerrado (NC)
Se debe energizar la "Bobina" (A1+A2) en Contactores para que la Fuerza pase y energize la carga
Cuando el Relé Termico opera por Sobrecorriente en un Motor, el Control para detener el motor debe hacerse a traves de sus Contactos NC 95-96 y para Señalización NO 97-98 que energizará una luz piloto de "falla", luego el Relé Termico debe "Resetearse" para que sus contactos vuelvan al estado original y se pueda volver a operar
Si algo no te quedó muy claro podrias leer nuevamente, aprender Control es mas "divertido" que "dificil"
Diferenciamos lo que es "Fuerza" y "Control" en Electricidad Industrial
Reconocemos nuevos elementos como Contactores, Reles Térmicos, Botoneras, Señalización, etc
Practicamente todos los esquemas dependen de las conexiones en los Contactos Normalmente Abierto (NO) o Normalmente Cerrado (NC)
Se debe energizar la "Bobina" (A1+A2) en Contactores para que la Fuerza pase y energize la carga
Cuando el Relé Termico opera por Sobrecorriente en un Motor, el Control para detener el motor debe hacerse a traves de sus Contactos NC 95-96 y para Señalización NO 97-98 que energizará una luz piloto de "falla", luego el Relé Termico debe "Resetearse" para que sus contactos vuelvan al estado original y se pueda volver a operar
Si algo no te quedó muy claro podrias leer nuevamente, aprender Control es mas "divertido" que "dificil"
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PREGUNTAS Y RESPUESTAS
AQUI EL LISTADO DE TUS RESPUESTAS:
- Por donde empiezo para entender Control y Electricidad Industrial?
Primero necesitas saber Electricidad, esto significa entender como funciona cuando derivas, instalas tableros, interruptores 9/15, etc. Teniendo la base de como la electricidad se transmite, te invitamos a ver el PASO 1 AQUÍ y verás la forma entretenida de como la electricidad tambien se usa para diseñar lógicas que finalmente accionan otros equipos - Porque un Selector o Conmutador no posee enclavamiento con los contactos abiertos NO del Contactor?
Porque el Selector viene mecanicamente diseñado para "quedar retenido", al momento de que nosotros lo giramos los contactos que son abiertos se cierran, por ejemplo en un Selector 1-0-2 (3 posiciones), queda retenido (enclavado) para las 3 posiciones, en un Selector se encuentra mayormente Contactos Abiertos NO (3 -4) - Porque al accionar mi Botonera Verde funciona pero No queda retenido mi Contactor?
Una Botonera o tambien Pulsador, Al Pulsar Cierra o Abre Contactos dejando pasar Energia, en este caso una Botonera Partir de Contacto Abierto (NO) al pulsar cierra y pasará Voltaje que energizará con 220V la Bobina del Contactor, dejando pasar la Fuerza, Porque NO se retiene? Porque no esta Cableado con los Contactos Abiertos NO del Contactor, revisar Cableado en PASO 1 AQUÍ - Cuales Son los materiales que debo considerar para un Control Eléctrico Simple?
Cuando nos referimos a simple, diseñamos un Partir/Parar con Parada de Emergencia y Señalización cuando accione la Carga
- Contactor Tripolar Bobina 220V (F+N) 1NO (contacto minimo requerido)
- Botonera Partir / Parar 1NO + 1NC
- Parada de Emergencia sin retención 1NC
- Interruptor Monofásico o Trifásico
- Luz Piloto Verde 220V (funcionando)
- Cable de Control Fase y Control Neutro 18AWG
- Cable de Fuerza dependiendo de la Potencia (KW) de la Carga
- Amarras Plasticas
- Calugas Adhesivas
- Espiral Portacables
- Riel Din
- Canaleta Ranurada Portacables
- Tablero Eléctrico (si fuera proyecto nuevo)
- Todo proyecto es diferente, en este caso se aporta con materiales que no esta demás tomar en cuenta, cabe recordar que en Electricidad Industrial ya comenzamos a trabajar en Sistemas Trifásicos, Tableros Eléctricos, etc
- Conecté mi Relé Termico para las 3 fases y no funcionó, porqué NO operó?
El Control del Relé Térmico debe hacerse a traves de sus contactos NC(95-96) que abrirá el circuito que energiza la Bobina del Contactor y NO(97-98) que será la Luz Piloto testigo indicando que el Relé Termico a operado, El Relé no operará si solo se conecta la Fuerza