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CONTROLES INDUSTRIALES

Símbolos y Diagramas Eléctricos

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Existen diferentes maneras de describir un sistema eléctrico y/o electrónico bien sea de fuerza o control en un dibujo, las formas mas utilizadas son: El Diagrama Unifilar. El Diagrama de Bloques. El Diagrama Esquemático. El Diagrama o Arquitectura de Control.

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos El Diagrama Unifilar, es un diagrama que da una información básica necesaria, respecto a la secuencia de un circuito, mediante líneas sencillas y símbolos eléctricos, sin proporcionar información detalladas. Pararrayos

Seccionador

Fusibles

Transformador Trifasicos

Seccionador

OCB

Carga a Distribuir

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos El Diagrama de Bloques, es un diagrama que indica las diferentes funciones y la relación existentes entre los diferentes grupos de componentes o etapas de operación que componen un circuito eléctrico.

MEZCLADOR

1er, AMPLIFICADOR

2do, AMPLIFICADOR

DETECTOR

SALIDA DE AUDIO

OSCILADOR

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos

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El Diagrama esquemático es la manera simplificada de dibujar un circuito eléctrico y/o electrónico, en el que muestra, por medio de símbolos gráficos, las conexiones entre las partes y elementos que componen el circuito, sus Funciones, valores y magnitudes eléctricas. Cada elemento utilizado en este tipo de esquema, también debe especificarse lo siguiente: El N° de Hoja en el diagrama dibujado. El N° de Fila en la Hoja dibujada. El N° de Columna en la Hoja dibujada. Listados de: Bornes. Cables. Instrumentos. Accionamientos o Actuadores. Componentes y Accesorios I/O Simbólicos

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos Figura 1: Ejemplo de Diagrama Unifilar de alimentación de 220V AC AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos

T2 R Germanio

T1

D1

C

C

E

C3 0,022 mf

E

C2 0,022mf

L1

C1 250 - 500 pf

R1 220 K

R2 4,7 K

R3 220 K

C4 0,001 mf

S1 9V

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Bornes • Este listado será en forma de columnas. La columna central será la de los bornes correspondientes a la bornera del listado en la forma consecutiva como se encuentran en el tablero. • A un lado se encuentran las conexiones que vienen del campo. Debe estar la columna donde se identifica el instrumento, accionamiento, o señal general de procedencia, y las columnas de los puntos de conexión en esos instrumentos, la identificación del cable múltiple que los une, y el numero o color del cable conectado. • Al otro lado de la columna de bornes deben estar las conexiones internas de ese tablero. Deben estar las columnas que identifican el accesorio al cual se conecta ese borne, el numero que identifica el cable, el punto de conexión, y una columna con el numero del diagrama donde aparece este borne. AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Bornes

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Cables • Es el conjunto de listas de todos los cables usados en el sistema de control. • Hay 2 grupos de listados de cables: cables internos a cada tablero, y cables múltiples de interconexión entre tableros o tablero y campo. • Para cada tablero hay un listado de cables internos, con la identificación de ese cable, de donde y hasta donde se conecta, el tipo de cable usado y su color. • Los listados de cables entre tableros o a campo llevan el numero de identificación del cable múltiple, desde y hasta que tablero y bornera a la que se conecta. Si se conecta en el campo solo se identifica el instrumento o accionamiento correspondiente.

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Cables

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Instrumentos • Es el listado en orden alfanumérico de todos los instrumentos, accionamientos y señales generales del sistema de control. • Este listado debe tener dos tipos de información: 1- Características del proceso donde está ubicado el instrumento. 2- Especificaciones técnicas y de procura del instrumento, válvulas y motores. • Las características del proceso son, rango, punto de operación, condiciones del fluido a medir y de ambiente. Las especificaciones técnicas son marca, modelo materiales, conexión al proceso, suplidor, costo, y orden de compra. AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Instrumentos

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de I/O

• Cuando el accesorio a que esta conectado el borne es una bornera electrónica también debe estar la columna con la dirección de entrada o salida del PLC.

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de I/O

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de I/O

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Simbolos

• En la columna Simbólico esta el símbolo (nombre), que identifica el instrumento, accionamiento o señal general, seguido por 2 caracteres que identifican el tipo de la señal. Los caracteres más usados son los siguientes: RE RA QE QL HE HA

Señal de retorno encendido o abierto. Señal de retorno apagado o cerrado. Señal de activación de un accionamiento. Señal de activación de una luz piloto. Señal de entrada de pulsador de encendido activado. Señal de entrada de pulsador de apagado activado

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Símbolos y Diagramas Eléctricos, Listado de Simbolos

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos La arquitectura de control, se refiere al diagrama que contiene los de PLC’s usados en el sistema, el sistema supervisorio, sus identificaciones, los equipos periféricos y unidades de extensión usadas, y los distintos buses de transmisión usados para señales de campo, hacia el sistema supervisorio, y hacia un nivel superior.

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Símbolos y Diagramas Eléctricos Plant, Mill Management Systems

MES Plant Stations

Ethernet Data Server (Redundant )

High Alarm Low Alarm Comm. Err.

Workstation

ControlNet / EtherNet IP system back bone ControlLogix

ControlLogix (Redundant)

ControlLogix

PLC-5

DH +

Foundatio n Fieldbus H1

DeviceNet ControlNet as RIO

FlexEX I/O 1305/1336+ Remote I/O Drive AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

Smart MCC’ s FlexLogix

Photo Switch

1305/1336+ Drive 5

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Elementos de Control Los Elementos de control, se refiere a todos aquellos dispositivos que con su funcionamiento determinan el proceso de un sistema de control, donde se pueden agrupar en: ELEMENTOS DE MANDO. Son aquellos dispositivos que actúan accionados por el operador, como Pulsadores, Selectores ,etc. ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO. Son aquellos dispositivos accionados por factores externos como corriente, voltaje, tiempo, temperatura, presión, frecuencia, luminosidad, etc. ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN. Son aquellos dispositivos cuya función es llamar la atención sobre el correcto o no funcionamiento de un proceso y a la vez facilitar su control y mantenimiento, entre estos elemento conseguimos: Lámparas, Alarmas, registradores, etc. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN. Son aquellos dispositivos cuya finalidad es proteger un sistema eléctrico o equipo definido. AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Elementos de Control DIM

NEMA

DESCRIPCION

DIM

NEMA

PULSADORES O BOTONES

CONTACTOS

LAMPARAS

MOTOR

3 ~ M

INTERRUPTOR

RESISTENCIAS

FUSIBLES

SENSORES DE PROXIMIDAD

SOBRECARGA

BOBINAS

TRANSFORMADORES

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

DESCRIPCION

A

V

TRANSMISORES DE CORRIENTE O VOLTAJE

SENSORES FOTOELECTRICOS

SIRENAS O CORNETAS

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Elementos de Control SIMBOLO

DESCRIPCION

SIMBOLO

DESCRIPCION

DIODO k

a

k

a

k

a

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

DIODO ZENER

a b

s

COMPUERTA OR

TIRISTOR (SCR)

a b

s

COMPUERTA AND

TRIAC

a b

LED

a b

s

COMPUERTA NAND

TRANSISTOR BIPOLAR

a

s

COMPUERTA OR EXCLUCIVO

g MT1

MT2

s

COMPUERTA NOR

g

c

e

c

e

b b g

s

b g

d

s

c E

INVERSOR

TRANSISTOR UNIJUNTURA (UJT)

OCTOACOPLADOR

d c

E

B1 B2

TRANSISTOR MOSFET

B1 B2 CONDENSADORES

FOTOTRANSISTOR

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Elementos de Control SIMBOLO

DESCRIPCION

SIMBOLO

REGULADOR DE PRESION

I

DESCRIPCION CONVERTIDOR INTERFASE I/P

P

FILTRO DE AIRE 1

2

3

3

1

POSICIONADOR

I MANOMETRO

P

SOLENOIDE

2

P VALVULAS SOLENOIDES

1 CILINDRO

RESTRICCION

PLACA ORIFICIO

VALVULAS DE CONTROL

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Filosofía de Control Para realizar un diseño o la interpretación de un sistema electrónico y/o eléctrico bien sea de control o fuerza, se debe tener muy en claro el correcto funcionamiento de los diferentes elementos o dispositivos que lo pueden conformar. Un sistema puede abarcar desde: la fuente de alimentación, los elementos de control, distribución e interrupción, elementos detectores y transmisores del proceso que puedan actuar como retroalimentación del comportamiento del mismo, hasta los elementos finales o actuadores (Válvulas y/o Motores). Por lo tanto, para el diseño lógico o la interpretación lógica de un sistema dependerá exclusivamente del correcto conocimiento del funcionamiento de los elementos que lo componen. AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Filosofía de Control, Lazos de control • En un sistema de control de lazo abierto, la salida ni se mide ni se retro-alimenta para compararla con la entrada de referencia. • En un sistema de lazo cerrado, el sistema implica siempre el uso de la acción de control retro-alimentado para reducir el error del sistema, de esta manera compara la salida con la entrada de referencia.

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

Entrada de referencia

Señal actuante CONTROLADOR

R (s)

Señal correjida

Variable a controlar PROCESO CONTROLADO

G (s)

Variable a controlar

E (s)

H (s)

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CONTROLES INDUSTRIALES Filosofía de Control, Diagrama de Bloques Un sistema de control puede constar de cierta cantidad de componentes. Para mostrar las funciones que realiza cada componente se acostumbra usar representaciones esquemáticas denominadas Diagrama en Bloques. Este tipo de diagramas emplea tres símbolos:

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Filosofía de Control, Diagrama y Algebra de Bloques

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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CONTROLES INDUSTRIALES Filosofía de Control, Diagrama y Algebra de Bloques

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Filosofía de Control

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Filosofía de Control

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Filosofía de Control

INICIO INICIO

PULSADOR S1 CERRADO

S1 NO

SI

PULSADOR S1 CERRADO

NO

SI

CONTACTO R1 CERRADO

S1 NO

R1

SI

ENERGIZAR R1 R1

ENERGIZAR R1

R1

FIN FIN

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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3– Filosofia de Control INICIO

PULSADOR S1 CERRADO

CONTACTO R1 CERRADO

NO

SI

S1 NO

R1

SI

PULSADOR S2 CERRADO

NO R1

SI ENERGIZAR R1

FIN

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Neumática

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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Neumática de Control

AUTOR: Ing. Jorge H. Dávila M. MSc.

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