Módulo 9 Automatización industrial Unidad 1 Introducción a los autómatas programables. Clase 02: Relés programables. Nivel: IV medio Especialidad: Electrónica/ Módulo: 9/ Nivel: IV medio / Clase 02

Aprendizaje esperado de la unidad Monta y conecta relés programables utilizados en el control de procesos básicos, según requerimiento del proyecto. Objetivo de la clase Identifica los Relés programables como dispositivos de automatización de procesos. Automatización industrial

Agenda de la clase 1. Introducción 2. Desarrollo teórico DEFINICIÓN Y ESTRUCTURA BÁSICA ESTRUCTURA BÁSICA CARACTERÍSTICA PRINCIPAL DEL RELE APLICACIONES TIPICAS TIPOS DE RELEVADORES 3. Desarrollo práctico PREGUNTAS DE DESARROLLO. 4. Conclusiones y Cierre

1. Introducción

Introducción El desarrollo de Control Distribuido en la Industria va paralelo al de las Comunicaciones. Cada vez es más necesario disponer de dispositivos inteligentes para realizar el control o la supervisión remota, tanto de procesos de fabricación, como de almacenamiento o distribución. Los sistemas empleados en entornos industriales se encuentran sometidos a una problemática específica que condiciona sus diseños. El desarrollo de los Controladores Lógicos Programables (PLC) dio lugar a la aparición del Control Distribuido. En este tipo de esquema, un PLC o un microprocesador controla una o más variables del sistema realizando un control directo de las mismas.

2. Desarrollo teórico

Definición y estructura básica El relé o relevador, es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea.

Estructura básica En general, podemos distinguir en el esquema general de un relé los siguientes bloques: Circuito de entrada, control o excitación. Circuito de acoplamiento. Circuito de salida, carga o maniobra, constituido por: Circuito excitador. Dispositivo conmutador de frecuencia. Protecciones.

CARACTERÍSTICA PRINCIPAL DEL RELE Los Relés Programables se caracterizan por su tamaño compacto y excelente relación costo- beneficio. Siendo utilizados en idealmente para aplicaciones de pequeño y mediano desempeño en tareas de intertrabamiento, temporización, registro y operaciones matemáticas, sustituyen con ventajas contactores auxiliares, temporizadores y contadores electromecánicos, reduciendo el espacio necesario y facilitando significativamente las actividades de mantenimiento.

CARACTERÍSTICA PRINCIPAL DEL RELE Los relés programables entran dentro de la gama de autómatas programables, los cuales algunos fabricantes están desarrollando con éxito para aplicaciones varias. Con un teclado básico, 6 u 8 teclas situado directamente en su frontal, es posible realizar todas las tareas de programación y parametrización disponibles de una forma rápida y sencilla. Además presentan la posibilidad de ser conectadas, con el interface adecuado, a un ordenador personal para la edición, grabación e impresión de programas de usuario.

APLICACIONES TIPICAS Relé aplicados a:  La industria: Automatismos de máquinas de acabado pequeñas, de confección, de ensamblaje o de embalaje. Automatismos descentralizados en los anexos de las máquinas grandes y medianas en los ámbitos textiles, del plástico, de la transformación de materiales. Automatismos para máquinas agrícolas (irrigación, bombeo, invernadero...).  Sector terciario: Automatismos de barreras, puertas corredizas, controles de acceso. Automatismos de iluminación. Automatismos de compresores y climatización. Por ser compacto y fácil de instalar, supone una solución competitiva frente a otras de lógica cableada o de tarjetas específicas. Su programación es sencilla, debido al carácter general del lenguaje de contactos y los bloques de función FBD (1). Obedece a las exigencias del diseñador de automatismos y cumple las expectativas del electricista. Los relés programables compactos responden a las necesidades de los automatismos simples, hasta 20 entradas/salidas.

APLICACIONES TIPICAS Los relés programables modulares permiten, si fuera necesario, ampliar las entradas/ salidas y la comunicación en la red Modbus, para obtener más rendimiento y flexibilidad, de 10 a 40 entradas/salidas. Sistemas de iluminación Energía Ventilación Transporte Alarma Irrigación refrigeración y acondicionamiento de aire comando de puertas y cancelas control de silos y ascensores, comando de bombas y compresores comando de señaleros y otras aplicaciones

TIPOS DE RELEVADORES Relés electromecánicos Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo los más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA o NC. Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes

TIPOS DE RELEVADORES Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla. Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

Relé de estado sólido Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un opto acoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un TRIAC o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirían en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos. TIPOS DE RELEVADORES

Relé de corriente alterna Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen. TIPOS DE RELEVADORES

Relé de láminas Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol. Relé auto mantenido Un relé con auto-mantenimiento es un relé en donde un contacto auxiliar mantiene el relé energizado, luego de que el contacto de arranque cierra y abre. El contacto de parada tipo NC, desenergiza el relé. En la electrónica digital es equivalente a un Biestable o Flip-Flop.

3. Desarrollo práctico

Para las siguientes preguntas, lea los conceptos vistos en clases y responda en forma clara y correcta 1.- Especifique las características principales del relevador programable: 2.- Indique las operaciones de pequeño y mediano desempeño de un relé programable 3.- De ejemplos de aplicaciones de Relés aplicados a la industria 4.- ¿Qué es la temporización en términos de relevadores? 5.- Cite un ejemplo donde sea prudente el uso de la temporización 6.- De ejemplos de aplicaciones de Relés aplicados al sector terciario. 7,- Indique los distintos tipos de relés. Actividad teórica. Especialidad: Electrónica / Módulo: 9 / Nivel: IV medio / Clase 02

4. Conclusiones y cierre

El análisis del Relé permite, explicar el funcionamiento y las principales características del Relé programable, dando a conocer las opciones de configuración, los esquemas de mando y sus componentes para poder ponerlo en marcha. Especialidad: Electrónica / Módulo: 5 / Nivel: IV medio / Clase 05