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AUTOMATISMOS
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Trabajo obligatorio
Propuesta
Automatización Puente De Lavado
INTRODUCCIÓN
El objetivo es automatizar un puente de lavado para vehículos por lo que a continuación se
expondrán los elementos necesarios y los esquemas de mando y potencia para el
funcionamiento del mismo.
En este documento se describe el funcionamiento del proceso y el funcionamiento de los
circuitos utilizados en la automatización.
DESCRIPCIÓN DEL AUTOMATISMO
Funcionamiento del puento de lavado
Cuando el vehículo se sitúa en la posición deseada se activa el final de carrera FC1. Una vez
esta el vehículo en la posición adecuada se pone en funcionamiento el puente de lavado
mediante el pulsador de marcha S1.
Activados S1 y FC1 se pone en marcha el motor M1 que acciona el tope que fija el vehículo, el
cual deja de funcionar una vez que el final de carrera FC2 detecta que el tope esta fijando el coche
Activado el FC2 se ponen en marcha los rodillos, tanto el superior (motor M3) como los
laterales (motor M4) haciendo que giren hacia la derecha, y se comienza a desplazar la
plataforma (motor M2). Estos permanecen en funcionamiento hasta que la plataforma llega al
final determinado por el final de carrera FC4.
Activado FC4 se detienen los motores M2, M3 y M4 y a su vez se activa un contacto
temporizado con 5 segundos el cual una vez pasado el tiempo indicado volverá a poner en
funcionamiento los motores M2, M3 y M4, pero, en esta ocasión, haciéndolos girar en sentido
contrario y permanecerán en funcionamiento hasta que la plataformallegue a su situación
inicial determinado por el final de carrera FC5.
Activado FC5 se detendrán los motores M2, M3 y M4 y se activara un contacto temporizado
con 5 segundos, el cual una vez pasado este tiempo activara el motor M1 que actúa sobre el
tope para soltar el vehículo, el cual se detendrá cuando el tope llegue a su posición inicial
determinada por el final de carrera FC3.
El tiempo desde que se activa el tope y a su vez se desactiva el final de carrera FC3, hasta que
se empieza a mover la plataforma soltando a su vez el final de carrera FC5 es inferior a 5
segundos. Ya que si este tiempo fuera superior habría que modificar el esquema de mando
para que el motor del tope no accionara este para volver a su posición inicial.
Desde que se activa el tope hasta que el tope vuelve a su posición de reposo se ilumina una luz
indicando que el puente de lavado esta en funcionamiento.
El Puente de lava do puréed DeGeneres en calqued memento mediate el pulsate de
emergencia S0.
Descripción del circuito de potencia
En la instalación disponemos de 4 motores trifásicos, conectados cada uno de ellos
directamente a la red eléctrica, que controlan los distintos movimientos del puente de lavado:
M1: Motor que acciona el tope
M2: Motor que desplaza la plataforma
M3: Motor que mueve el rodillo superior
M4: Motor que mueve los rodillos laterales
Estos motores estan controlados, cada uno de ellos, por dos contactores que activan o
desactivan el motorsegún sea necesario, los cuales a su vez estan controlados por el circuito
de mando. Uno de los contactores hace girar el motor a izquierdas y el otro lo hace girar a
derechas, invirtiendo dos de sus fases.
K1: Contactor que hace girar el motor M1 a izquierdas.
K2: Contactor que hace girar el motor M1 a derechas.
K3: Contactor que hace girar el motor M2 a izquierdas.
K4: Contactor que hace girar el motor M2 a derechas.
K5: Contactor que hace girar el motor M3 a izquierdas.
K6: Contactor que hace girar el motor M3 a derechas.
K7: Contactor que hace girar el motor M4 a izquierdas.
K8: Contactor que hace girar el motor M4 a derechas.
Cada una de las líneas eléctricas que alimentan los motores están protegidas mediante fusibles
y un relé térmico, este último en caso de actuar actuaría sobre el circuito de mando.
F1: Fusibles protección motor M1
F2: Relé térmico motor M1
F3: Fusibles protección motor M2
F4: Relé térmico motor M2
F5: Fusibles protección motor M3
F6: Relé térmico motor M3
F7: Fusibles protección motor M4
F8: Relé térmico motor M4
Descripción del circuito de mando
El circuito de mando esta alimentado en monofasica con una de las fases de la red eléctrica
trifásica. Este circuito dispone en su inicio de un fusible para la protección del mismo.
En el circutio de mando disponemos de los siguientes elementos:
Pulsadores
S0: Pulsador de parada de emergencia
S1: Pulsador de puesta en marcha
Contactos auxiliares
K1: Contactosauxiliares del contactor K1
K2: Contactos auxiliares del contactor K2
K3: Contactos auxiliares del contactor K3
K4: Contactos auxiliares del contactor K4
K5: Contactos auxiliares del contactor K5
K6: Contactos auxiliares del contactor K6
K7: Contactos auxiliares del contactor K7
K8: Contactos auxiliares del contactor K8
K9: Contactor temporizado
K10: Contactor temporizado
K11: Contactor temporizado
Finales de carrera
FC1: Presencia coche
FC2: Tope accionado
FC3: Tope en reposo
FC4: Final de recorrido plataforma
FC5: Inicio recorrido plataforma
Lamparas de señalización
H: Lampara de señalización roja indicando el funcionamiento del puente de lavado.
El pulsador de parada S0 esta situada al principio del circuito cortando la alimentación de todo
el circuito si se actua sobre este pulsador.
Los relés termicos actuan sobre la derivación correspondiente al motor que protegen,
abriendo cualquier circuito de mando que alimente al propio motor.
Contactor 1
Una vez activado el final de carrera FC1 (NA) y el pulsador de marcha S1 (NA) se alimenta la
bobina del contactor K1, que pone en funcionamiento el motor M1 (motor que acciona el
tope) a izquierdas. La bobina del contactor queda realimentada mediante un contacto auxiliar
normalmente abierto del contactor K1.
La bobina del contactor K1 queda alimentada hasta que se actua sobre el final de carrera FC2,
el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con la bobina de K1 que abre elcircuito que
alimenta la bobina.
A su vez por seguridad existe un contacto normalmente cerrado del contactor 2 en serie con la
bobina del contactor 1. Este impide que los contactores K1 y K2 esten cerrados
simultaneamente.
Contactores 4, 6 y 8
Una vez se activa el final de carrera FC2 se alimentan las bobinas de los contactores K4, K6 y
K8, que ponen en funcionamiento los motores M2, M3 y M4, respectivamente, a derechas. Las
bobinas de los contactores quedan realimentadas mediante los contactos auxiliares
normalmente abiertos de los contactores K4, K6 y K8 respectivamente.
Como el final de carrera FC2 esta activado desde que se inicia el proceso hasta que termina se
ha colocado en serie al mismo en estas ramas un contacto temporizado K11 a la conexión
normalmente cerrado que abre dichas ramas una vez pasados 2 segundos desde la activación
de FC2.
Las bobinas de los contactores K4, K6 y K8 quedan alimentadas hasta que se actua sobre el
final de carrera FC4, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con cada una de
las ramas que alimentan las bobinas de K4, K6 y K8 abriendo los circuitos que alimentan dichas
bobinas.
A su vez por seguridad existe en cada rama un contacto normalmente cerrado asociado al
contactor que invierte el sentido de giro de cada uno de los motores en serie con la bobina,
para impedir que los contactores K3 y K4, K5 y K6, y K7 y K8 esten cerrados simultaneamente.
Contactores 3, 5 y 7
Disponemos de un contactortemporizado a la conexión K9, cuya bobina recibe corriente una
vez accionado el final de carrera FC4.
Este contacto temporizado dispone de tres contactos auxiliares que una vez pasados 5
segundos alimenta las bobina de los contactor K3, K5 y K7, que ponen en funcionamiento los
motores M2, M3 y M4, respectivamente, a izquierdas. Las bobinas de los contactores quedan
realimentadas mediante los contactos auxiliares normalmente abiertos de los contactores K3,
K5 y K7 respectivamente.
Las bobinas de los contactores K3, K5 y K7 quedan alimentadas hasta que se actua sobre el
final de carrera FC5, el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con cada una de
las ramas que alimentan las bobinas de K3, K5 y K7 abriendo los circuitos que alimentan dichas
bobinas.
A su vez por seguridad existe en cada rama un contacto normalmente cerrado asociado al
contactor que invierte el sentido de giro de cada uno de los motores en serie con la bobina,
para impedir que los contactores K3 y K4, K5 y K6, y K7 y K8 esten cerrados simultaneamente.
Contactor 2
Una vez accionado el final de carrera FC5, y mientras no este activo FC3, se alimenta la bobina
del contactor K10, el cual es un contactor temporizado a la conexión. Este cierra el contacto
auxiliar K10, una vez que han pasado 5 segundos desde la conexión de la bobina, alimentando
la bobina del contactor K2, que pone en funcionamiento el motor M1 (motor que acciona el
tope) a derechas. La bobina delcontactor queda realimentada mediante un contacto auxiliar
normalmente abierto del contactor K2.
La bobina del contactor K3 queda alimentada hasta que se actua sobre el final de carrera FC3,
el cual tiene un contacto normalmente cerrado en serie con la bobina de K3 que abre el
circuito que alimenta la bobina.
A su vez por seguridad existe un contacto normalmente cerrado del contactor 1 en serie con la
bobina del contactor 2. Este impide que los contactores K1 y K2 esten cerrados
simultaneamente.
Lámpara de señalización H
La lámpara de señalización queda alimentada en los siguientes casos:
†Cuando la bobina del contactor K1 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto�correspondiente.
†Cuando la bobina del contactor K3 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto�correspondiente.
†Cuando la bobina del contactor K4 reciba corriente, ya que se cerrara el contacto�correspondiente.
†� Cuando el final de carrera FC4 este accionado, ya que se cerrara el contacto
correspondiente.
†Cuando el final de carrera FC5 este accionado y FC3 no lo este, ya que se cerrara el�contacto correspondiente a FC5 y el contacto correspondiente a FC3 permanecerá en
reposo.
DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS
PULSADORES
S0: Pulsador de emergencia
El pulsador de emergencia interrumpe el proceso en cualquier momento, dejando al circuito
de mando sin tensión, ante cualquier imprevisto. Una vez pulsado este se queda bloqueado y
habría que rearmarlo para poder volver aponer en funcionamiento el proceso.
Se ha seleccionado un interruptor de parada Apem A01ESSP3+54B+FM2+YL5+PEA01
S1: Pulsador de marcha
El pulsador de marcha permite cerrar un circuito durante el tiempo que se tenga accionado el
mismo.
Se ha seleccionado un interruptor de puesta en marcha Apem A01MMBSP3+52B+FM2+PEA01
CONTACTORES
Los contactores tienen la función de efectuar las maniobras de apertura y cierre de los
circuitos que alimentan los motores. Estos disponen de una bobina que una vez en tensión
genera un campo mágnetico que hace cambiar la posición de los contactos, y cuando deja de
existir dicha tensión los contactos vuelven a su posición inicial.
Los contactores temporizados son aquellos que modifican el estado de los contactos cuando
ha transcurrido un tiempo predeterminado desde la alimentación de su bobina. Estos volveran
a la posición de reposo cuando no exista tensión en la bobina.
Para seleccionar los contactores se tiene que conocer el tipo de corriente que pasara a traves
de ellos y la corriente que atravesara los mismos, asi como el número de contactos auxiliares
necesarios para el circuito de mando.
Los motores están alimetados con corriente alterna trifásica y se supone que la potencia
nominal de cada uno de ellos es inferior a 5,5 KW. A su vez se conoce que el circuito de mando
se alimenta en monofasica.
En los contactores necesitamos los siguiente contactos auxiliares
NC NA
K1 1 2
K2 1 1
K3 1 2
K4 1 2
K5 1 1
K6 11
K7 1 1
K8 1 1
K9 0 3
K10 0 1
K11 3 0
Tabla 1: Contactos auxiliares
Para simplificar hemos seleccionado un contactor trifásico de Siemens con un acoplamiento de
contactores auxiliares 2NA+2NC para los contactores K1 a K8. Con estos contactos auxiliares se
puede completar el circuito y habrá contactos auxiliares de reserva para posibles
modificaciones.
El contactor seleccionado es el siguiente:
Contactor Siemens 3RT10171AP02
Corriente nominal: 12 A
Potencia nominal: 5,5 kW
Número de contactos: 3
Número de contactos auxiliares: 1
Bloque de contactos auxiliares Siemens 3RH19111FC22
Número de contactos: 2NA + 2NC
Corriente nominal de los contactos: 6A
Para los contactores temporizados a la conexión K9 a K11 se utilizaran contactores
temporizados Siemens 3RP20251AP30.
Número de contactos: 1
Modo de funcionamiento: Retardo a la conexión
Rango de funcionamiento: 0,05s a 100s
Tensión de alimentación: 110 a 240 Vac, 24 Vac/dc
FINALES DE CARRERA
Los finales de carrera o interruptores de posición permiten establecer o interrumpir el
contacto eléctrico por medio de una fuerza externa. Estos actuan cuando son accionados por
un objeto externo que mueve la posición de los contactos.
Para controlar el circuito de mando se deben de disponer de los siguientes finales de carrera:
FC1: Presencia coche
FC2: Tope accionado
FC3: Tope en reposo
FC4: Final de recorrido plataforma
FC5: Inicio recorrido plataforma
Es necesario que los finales decarrera dispongan de los siguientes contactos auxiliares para
completar el circuito de mando.
NC NA
FC1 0 1
FC2 1 4
FC3 3 0
FC4 3 2
FC5 3 2
Tabla 2: Finales de carrera
Para el final de carrera FC1, solo es necesario un contacto normalmente abierto, por lo que se
dispondrá de un final de carrera Osiswitch tipo XCKP, el cual tiene un contacto normalmente
abierto y un contacto normalmente cerrado.
Para el resto de finales de carrera (FC2 a FC5) necesitamos hasta 4 contactos normalmente
abiertos, por lo que se usaran para cada final de carrera dos Osiswitch tipo XCR. Así tendremos
en cada posición 4 contactos normalmente abiertos y 4 contactos normalmente cerrados.
RELÉS TÉRMICOS
El rele térmico es un sistema de protección que protege los elementos de potencia contra
sobrecorrientes. Cuando la corriente es superior a la nominal se deforman los bimetales que
componen el rele abriendo el circuito de mando que alimenta la bobina del contactor
principal.
Para la protección de los motores se ha seleccionado relés térmicos de Telemecanique
LR2K0322
LÁMPARA DE SEÑALIZACION
Las lámparas de señalización se emplean para señalizar el estado del proceso. Se quiere utilizar
una lámpara roja para indicar que el puento de lavado es ta en funcionamiento para lo cual se
ha utilizado una Lampara de señalización Siemens 3SB35016BA20 color rojo
*Nota: la imagen corresponde al modelo con otro color de iluminación
ESQUEMA DE POTENCIA
ESQUEMA DE MANDO
