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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN FRANCISCO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELAS PROFESIONALES DE INGENIERÍAS

Manual de uso CADEsimu

Presentado por el docente: Oscar Alfredo Castillo

AREQUIPA – PERU

2018

Manual de uso de CADe_SIMU Cade_Simu es un software de diseño y simulación de circuitos eléctricos y automáticos con carácter exclusivamente educacional. Se puede simular circuitos con Lógica Cableada Versión 1, Lógica Programada y Electroneumática Versión 3. Se recomienda realizar primero el circuito de fuerza y luego el circuito de mando. Es responsabilidad de cada uno el utilizarlo con un propósito diferente lo mencionado, en especial al profesional (por ejemplo, proyectos laborales etc.). Este software está en continuo desarrollo y puede tener carencias y/o fallos de diseño y/o simulación. Cabe decir que el diseño e implementación de circuitos debe cumplir con la normativa vigente de cada país, especialmente el relativo a seguridad, técnico y legal. Para cualquier duda, consulta, sugerencia u obtener el programa por su cauce formal, visite la web http://canalplc.blogspot.com.es o póngase en contacto con su autor con el email [email protected]. Conceptos Generales de Uso A continuación, se describen unas características de uso del software: 1. En principio la última versión de programa puede abrir y simular archivos de versiones anteriores, aunque la compatibilidad 100% es abrir el archivo con la versión de programa con el cual se ha diseñado. 2. Los elementos que tienen el mismo nombre se activan al unísono, pues se consideran partes de una misma paramenta. Por ejemplo, añadimos una bobina y tras esta añadimos un contacto auxiliar NA y otro NC. En pantalla veremos 3 elementos diferentes. Si les ponemos el mismo nombre, cuando se active la bobina actúan los contactos auxiliares. 3. Cuando se insertan elementos es obligatorio cambiar el nombre que tienen por defecto para una correcta simulación. 4. En modo “Simulación”, para accionar los elementos hacemos click izquierdo encima del elemento concreto. Hay elementos que al soltar el click retornan a su posición de reposo (por ejemplo, pulsador, detectores etc.). Para mantener su accionamiento activo hacemos click izquierdo encima y sin soltar arrastramos puntero de ratón un poco, y veremos que queda accionado el elemento. Hay 2 elementos (conmutador I-IIIII y conmutador I-0-II) que para que gire en un sentido u otro hacemos click encima del elemento con botón izquierdo o derecho. 5. Se pueden usar varias ventanas para la creación de un mismo circuito. Para simular todas a la vez seleccionamos “simular todos los documentos” y después en “Simulación”. El uso de esta característica puede ser: a. Separar circuitos de fuerza, maniobra, señalización y/o seguridad. b. El circuito es bastante extenso. c. Separación de procesos concretos de un mismo circuito. d. Creación de “bloques estándar de función” de trabajo, y luego asociamos o enlazamos cualquier circuito en la otra ventana. Se enlazan de dos maneras diferentes: 1) En la librería “cables y conexiones” tenemos los elementos llamados “conexión de salida” y “conexión de entrada”, y 2) Con contactos auxiliares. En una ventana tenemos la paramenta principal (por ejemplo, bobina) y en la otra ventana contactos auxiliares de esta bobina. CADe_SIMU es un programa de CAD electrotécnico que permite insertar los distintos símbolos organizados en librerías y trazar un esquema eléctrico de una forma fácil y rápida para posteriormente realizar la simulación. El programa en modo simulación visualiza el estado de cada componente eléctrico cuando esta activado al igual que resalta los conductores eléctricos sometidos al paso de una corriente eléctrica. Para realizar una simulación se tendrán que seguir los siguientes pasos: Realizar el esquema insertando los componentes eléctricos.

Los distintos componentes siempre se tendrán que conectar a través del distinto cableado, no se pueden conectar los distintos componentes de forma directa sin el cableado.

Colores del cableado.

En un circuito eléctrico se tiene que partir siempre de una alimentación pudiendo ser de corriente continua o corriente alterna. La librería de alimentaciones permite seleccionar una gran variedad de símbolos de alimentación.

Durante la simulación se realiza una comprobación de la existencia tanto de cortocircuitos y de conexiones a masa. Si se produce uno de estos errores la simulación se para y se nos advierte con el correspondiente mensaje.

En un esquema los distintos símbolos de un mismo componente tienen que tener el mismo nombre y no se puede repetir con símbolos de otros componentes.

Librerías V3.0 (a paramenta eléctrica en general)

Alimentaciones.

Fusibles, seccionadores.

Automáticos, disyuntores.

Contactores, interruptores.

Motores.

Potencia.

Contactos.

Accionamientos.

Detectores

Bobinas, señalizaciones.

Relés electrónicos.

Lógica.

Ladder.

Grafcet.

Entrada/Salida

Electroneumática.

Cables y conexiones.

CADe_SIMU 3.0. Actuadores neumáticos CADe_SIMU 3.0 incorpora varias novedades, destacándose el agregado de nuevos componentes que podemos incluir en nuestros circuitos. En resumen, los cambios en esta nueva versión son los siguientes: • Agregado de librería de componentes electroneumáticos • Incorporación del módulo LOGO 0BA8 y PLC S7-1200 • Agregado de librería de relés electrónicos • Incorporación de un actuador lineal a la librería de motores • Modificaciones en la librería de Lógica y Ladder • Versiones en español, inglés e italiano Componente electroneumáticos Entre todas las novedades, nos centraremos ahora en los nuevos componentes electroneumáticos, que pueden hallarse como es habitual en CADe_SIMU en una barra de componentes con el siguiente aspecto:

1. Actuador simple efecto 2. Actuador doble efecto 3. Actuador sin vástago 4. Actuador sin vástago magnético 5. Actuador giro 6. Pinza simple efecto 7. Pinza doble efecto 8. Ventosa 9. Motor neumático 10. Motor neumático reversible Veamos más en detalle ahora el funcionamiento de cada uno de estos actuadores Actuador simple efecto Se trata de un cilindro que produce un movimiento lineal. Se denomina de simple efecto porque el aire produce el movimiento en un sentido, pero cuando se libera la presión el cilindro vuelve a su situación de reposo gracias a la acción de un resorte. El actuador de CADe_SIMU incluye algunos elementos adicionales que funcionan en conjunto con el cilindro, con parámetros que se pueden ajustar desde la ventana “Editar” del actuador cuando se hace doble click sobre su imagen. Algunos de estos elementos son opcionales y se pueden agregar u omitir desde esta misma ventana.

Las válvulas reguladoras de caudal permiten regular la velocidad del movimiento del cilindro (contracción y expansión). Es posible incluirlas o eliminarlas de manera individual. Si se incluyen se puede especificar el porcentaje de caudal que permiten circular (un porcentaje bajo indica un movimiento lento y un porcentaje alto un movimiento rápido). Los finales de carrera sirven para detectar si el cilindro ha alcanzado una de tres posiciones (contraído, mitad de camino o expandido). Son opcionales y pueden utilizarse los necesarios. Los captadores magnéticos ofrecen un método alternativo para determinar la posición del cilindro censando la ubicación del pistón en el interior del cilindro. Al igual que los finales de carrera pueden habilitarse de manera individual para que agreguemos los que sean necesarios. Finalmente, la electroválvula es la que permite controlar el movimiento del cilindro desde el circuito eléctrico. Aquí podemos elegir entre tres tipos de electroválvulas: 3 vías/2 posiciones monoestable, 3 vías/3 posiciones con centro bloqueado y 3 vías/2 posiciones biestable. En los siguientes ejemplos veremos el control de un cilindro simple efecto con una electroválvula 3/2 monoestable que es energizada a través de un pulsador. Observen que el pulsador -S controla una bobina de electroválvula identificada como -EV1 y que la función “Expandir” de la electroválvula del cilindro tiene el mismo nombre. Actuador doble efecto Este actuador también produce un movimiento lineal, con la diferencia de que es producido por la acción del aire en los dos sentidos. En CADe_SIMU este cilindro incluye los mismos elementos accesorios que en el caso anterior, sólo que hay más opciones para elegir la electroválvula que mueve el cilindro: 4/2 monoestable, 5/2 monoestable, 5/3 con centro bloqueado, 5/3 salidas a escape, 5/3 salidas a presión, 4/2 biestable y 5/2 biestable. A continuación, un ejemplo de un cilindro de doble efecto con una válvula 4/2 biestable que es controlada a través de un interruptor de dos posiciones. Además, he agregado dos finales de carrera que señalizan la posición del pistón a través de dos pilotos. Actuador sin vástago Es un cilindro en donde el movimiento no se traduce en el desplazamiento de un pistón sino en el desplazamiento de un carro a lo largo del recorrido.

En CADe_SIMU tienen las mismas características que un cilindro de doble efecto, así que no abundaré en detalles. El siguiente es el mismo ejemplo anterior en donde he cambiado el tipo de actuador. Actuador sin vástago magnético Difiere del anterior en que la fuerza de arrastre se traslada al carro a través de imanes permanentes, evitando así las juntas y uniones del cilindro sin vástago convencional que generalmente son causas de pérdidas de aire al exterior. No hay diferencias eléctricas o en las opciones de configuración. Actuador de giro Consiste en un cilindro de doble efecto en el que el movimiento lineal del vástago es transformado en un movimiento giratorio. En el caso de CADe_SIMU el ángulo de giro cubre 180 grados. Las opciones de configuración son las mismas que en los cilindros de doble efecto. Pinza simple efecto Las pinzas neumáticas se emplean generalmente para la manipulación de objetos. En este caso se trata de una pinza de apertura paralela, donde el movimiento lineal del vástago se traduce en el desplazamiento de las pinzas. Al ser de simple efecto, el esfuerzo se realiza cuando ingresa el aire a la pinza, volviendo luego a su posición original por medios mecánicos. En la configuración de esta pinza podemos ajustar el caudal que regula la velocidad de apertura y cierre, la inclusión o no de captadores magnéticos y finales de carrera para detectar las posiciones de apertura y cierre y el tipo de electroválvula de control, entre 3 vías/dos posiciones monoestable, 3 vías/3 posiciones con centro bloqueado y 3 vías/ 2 posiciones biestable. Pinza doble efecto Es similar a la anterior, pero el movimiento de la pinza se logra gracias al funcionamiento de un cilindro de doble efecto, es decir, que el aire hace el esfuerzo tanto para abrir la pinza como para cerrarla. Ventosa La ventosa es otro dispositivo de manipulación de objetos que hace uso de la presión negativa del aire para lograr la adherencia. La configuración de este componente es sencilla e incluye la presencia de un vacuestato para indicar el nivel correcto de vacío y el tipo de electroválvula, entre 3/2 monoestable y 3/2 biestable. Motor neumático El motor neumático, a diferencia de otros actuadores como los cilindros, transforma la energía del aire comprimido en un movimiento de rotación. Este componente tiene un solo sentido de giro y entre las opciones se puede configurar la velocidad de giro (regulando el caudal) y el tipo de electroválvula de control, Motor neumático reversible Funciona según el mismo principio que el anterior, pero se puede controlar el sentido de giro. En CADe_SIMU se puede configurar la velocidad de giro en los dos sentidos y el tipo de electroválvula, entre 5/3 vías bloqueadas, 5/3 salidas a escape y 5/3 salidas a presión. Como siempre, espero que el artículo les sea de utilidad. Cualquier duda o sugerencia, pueden dejarla como un comentario.

Ejercicios prácticos de controles eléctricos con CADEsimu. Los siguientes circuitos de automatización de arranque de motores en lógica cableada; realizarlos utilizando el PLC Logo 8 y simulado en el software CadeSimu 3.0, con lenguaje Ladder.

BIBLIOGRAFÍA Sistemas Automáticos de Control por: Richard C. Dorf. Ingeniería de Control Moderna por: katsuhiko Ogata. Sistemas de Control por: G. H. Hostetter, C. J. Savant y Raymond T. Stefani. Análisis de Sistemas Dinámicos y Control Automático por: R. Canales Ruiz y R. Barrera rivera Control Automático de Procesos Teoría y Práctica por: Carlos A. Smit y Armando B. Corripio. Automatización por: J- Pedro Romera, J. Antonio Lorite y Sebastián Montoro. Circuitos Automáticos por: Vicente Lladonosa. Controladores Lógicos programables por: Elmer Ramírez Quiros. Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos por: Florencio Jesús Cembranos Nistal. LINKCOGRAFÍA https://www.youtube.com/watch?v=inj8H-F0ous https://www.youtube.com/watch?v=_7oDXpPDQ78 https://www.youtube.com/watch?v=bXJLo7UNf8Q https://www.youtube.com/watch?v=7biZvPTq4Lw https://www.youtube.com/watch?v=azYQVuhBM8k https://www.youtube.com/watch?v=92zjeJizEJg https://www.youtube.com/watch?v=cP3U3x5OC_g https://www.youtube.com/watch?v=FG1i-TbvxfU https://www.youtube.com/watch?v=ueQ8C_tfFxg https://www.youtube.com/watch?v=VD5W_wgjytM https://www.youtube.com/watch?v=XSBPhTG8kcU http://m4-fim.blogspot.pe/2011/09/guias-de-laboratorio-de-ingenieria-de.html http://bionanouni.wikidot.com/teaching-mt221c-d-2013ii https://www.youtube.com/watch?v=Lt7NzTyoNLc

Realizar los siguientes mandos de lógica programable con LOGO!8 en CADEsimu3

Semáforo