INTRODUCCIÓN A LA LÓGICA APLICADA A DIAGRAMASLINEALES

Todos los circuitos eléctricos pueden ser agrupados en 3 secciones básicasl.-Secciones de señal2.-Secciones de decisión3.-Secciones de acción

La sección de señal inicia o para el flujo de corriente a través del dispositivo de control. Lasección de decisión del circuito determina el tipo y secuencia de cómo ocurrirá el trabajo. Lasección de acción puede ser directa o indirecta. Por ejemplo, una sección de acción directaencenderá un motor, mientras que una sección indirecta activara un arrancador para encenderun motor. Dentro de cada circuito eléctrico de sección existen ciertas funciones lógicas. Las6 funciones lógicas mas comunes son END, AND, OR NOT, NfEMORY,NOR, y NAND.Pueden usarse combinaciones de este circuito para desarrollar una decisión complejaautomatizada armando el circuito.

REGLAS BÁSICAS DE LOS DIAGRAMAS LINEALES

Cuando leemos e interpretamos diagramas'lineales, es importante para el eléctrico dominarlas reglas básicas de los diagramas lineales además puede haber muchas maneras de conectarun circuito, la industria eléctrica establecido una simbología universal de cómo losdiagi-amaslineales deben ser armados.

Es importante para los eléctricos dominar el arte de leer, interpretar y aplicar las leyesbásicas de los diagramas lineales. Aplicando estos estándares, el eléctrico ha establecido unapractica común de trabajo para los electricistas.

CARGA POR LÍNEA

La figura 3-1, ilustra la forma apropiada para conectar una luz piloto dentro de un circuitocon un switch de polo simple. En este circuito las líneas de poder son dibujadasverticalmente alIado izquierdo y derecho del dibujo. Las líneas son marcadas como línea 1(Ll) Y línea 2 (L2). El espacio entre 11 y L2 representa el voltaje del circuito de control.Cuando el switch (S1) esta cerrado, este voltaje aparecerá cruzando la luz piloto (pL 1).Desde que el voltaje Ll y L2 sea el voltaje apropiado para la luz piloto, la corriente fluirá através del switch y la luz piloto, entonces resplandecerá la luz piloto.

44

I

Es importante notar que no mas de una carga debe ser puesta en cualquier línea del circuitoentre Ll y L2. La figura 3-2, muestra 2 cargas (una luz piloto y un solenoide)

inapropiadamente en la línea uno. Las 2 cargas en este circuito están conectadas en serie.Cuando el switch (S1) esta cerrado, el voltaje entre L1 YL2 se dividirá hacia los 2 lados, elresultado será que ninguno de los 2 dispositivos recibirá los 120 volts enteros necesarios parala apropiada operación.Cuando mas de una carga debe ser conectada en el diagrama lineal, las cargas deben serconectadas en paralelo, la figura 2-3 muestra la fonna apropiada de conectar 2 cargas, unaluz piloto y un solenoide dentro de un circuito. En este circuito hay solo una carga para cadalínea entre Ll y L2, de cualquier modo hay 2 cargas en el circuito. El voltaje de Ll y L2aparecerá cruzando cada carga para la apropiada operación de la luz piloto del solenoide.Entonces este circuito tiene 2 líneas una para la luz piloto y una para el solenoide.

120V POWER LlNE

120V PILOT LlGHT,-,, PLI

Figure 3-1 Une diagram 01a single-pale switch conlrol-ling a pilat Hght.

120V POWER LINE

SWITCH 120V PILOT LIGHT,-,

120V SOLENOID

SI " , PLI

Figure 3-2 Une diagram 01lwo Ioads (a pllot light andsolenold) Improperlyconnected Inone line01a Unedlagram.

LI PUSHBUTTONSW ITCtl

1

L2

120V PILOT LlGHT,-~

PB I '-'0 PLI

120V SOLENOID

Figure 3-3 Une dlagram 01two loads (a pilat lighl andsolenold) properly connected in two sepa-rate llnes 01a IIned1agram.

CARGASCONECTADASAL2

Cargas en general. En el diagrama lineal todas las cargas tienen un lado conectado a L2. Lacarga es en el dispositivo eléctrico en el diagrama lineal que usa el poder eléctrico de Ll aL2. Los controladores relay, solenoides y luces piloto son ejemplo de cargas que estánconectadas directas o indirectamente a L2. La figura 3-4 muestra la apropiada conexión paracada de estas cargas.

ARRANCADORES MAGNÉTICOS

Las bobinas de arranque están conectadas a L2 directamente por medio de contactos desobrecarga normalmente cerrado. La figura 3-5, muestra la fonna apropiada para conectar unarrancador magnético y sus protecciones de sobrecarga a L2. El contacto de sobrecarga esnormalmente cerrado y abrirá solo si existe una condición de sobrecarga en el motor. Elnumero de contactos de sobrecarga nonnalmente cerrado entre la bobina de arranque y L2dependerá del tipo de arrancador y poder que es usado en el circuito. Abra en cualquiera delos 3 contactos normalmente cerrado mostrados entre el arrancador y L2 para todos losdiagramas lineales. Para evitar confusiones es practico dibujar un conjunto de contactosnormalmente cerrado (mirar la cuarta línea de la figura 3-5) y marcar estos contactos

" Todos los OL'S". Una sobrecargamarcada en esta línea indica que el circuito serácorrecto para cualquier motor o arrancador usado. El eléctrico deberá saber conectar todoslos contactos de sobrecarga nonnalmente cerrado que el diseño del arrancador requiere enserie.

...

47

LI

SWITCH

LI

SW I TCH

SI

CONTROL RE LA YCRI

'-)--~-SOLENOID

PILOT LlGHT

d o.-.... .. PL I

Figure 3-4 Line diagram 01loads (control relay. solenoidand pilot light) connected directly to L2.

SI

figure 3-5 Une dlagram 01a magnetlc motor starter andIts overloads properly connecled lo L2. Note

MAGNETIC STARTER COILSMI OL

M4ALL OlaS

PREFERRED .-/METHOD OF INDICATINGALL OVERLOAD DEV ICES

on line lour the preferred method 01indlcat-1119overloadsin a IInediagram.

L2

L2

J

DISPOSITIVOS DE CONTROL QUE ESTÁN CONECTADAS ENTRELl Y LA BOBINA DE OPERACIÓN

Las bobinas de operación de los contactores y arrancadores son activadas por un dispositivode control que puede ser un pushbutton, switch de limite y switch de presión. Los ejemplosde cada uno de estos dispositivos de control son ilustrados en la figura 3-6. Cada uno incluyeal menos un dispositivo de control.Si un dispositivo de control no es incluido en una línea entonces la bobina de operacióndeberá estar encendida todo el tiempo. Un circuito deberá contener tantos dispositivos decontrol como sea requerido para lograr que la función de la bobina de operación como esespecificada. Estos dispositivos de control deben estar conectados unos con otros en serie oparalelo cuando sean controlados.La figura 3-7, muestra como 2 dispositivos de control (un switch de flujo y un switch detemperatura) están conectados en serie para controlar una bobina y un arrancador. Ambos, elswitch de flujo y el switch de temperatura deben cerrar para permitir el paso de corriente deLI hacia el dispositivo de control.La bobina magnética y las protecciones de sobrecarga encendidas hacia L2. La figura 3-8,muestra como 2 dispositivos de control (un switch. de presión y un switch de pie) estánconectados en paralelo para controlar una bobina en un arrancador magnético. Mientras elswitch de presión o el switch de pie pueden ser cerrados para permitir el paso de corriente deLI al dispositivo de control, la bobina magnética y las protecciones de sobrecarga estánencendidas hacia la línea L2. Despreciando como los dispositivos de control estánconectados en un circuito, estos deberán estar conectados entre LI y la bobina de operación.Los contactos del dispositivo de control deben ser cerrados o normalmente abiertos. Loscontactos usados y la forma en que los dispositivos de control están conectados dentro de uncircuito (en serie o paralelo) determinara la función del circuito.

LI

PUSHBUTTON SWITCH--LO 0pBI

CRI

LlMIT SWITCHOLSI

PRESSURE SWITCH

~Sl

CR2

CR3

Figure 3-6 Une dlagram of control devices properly con-nected between L1 and the Ioad.

LIMAGNETICSTARTER

COILMI

FLOW SWITCH

~TEMPERATURE

SW I TCH

~Figure 3-7 Une diagram 01 two control devices (flow

switch and temperature switch) wired inseries lo control the operation 01a coil in amagnetic motor star1er.

LIMAGNETlCSTARTERCOILMI

PRESSURE SWITCH

~PSIFOOT SWITCH

~Ó-.Figure 3-8 Une dlagram 01 two control devices (pres-

sure switch and /oot switch) wired In parallelso Ihat each .may control the operatlon 01acoil in a magnelic motor starter.

r~( SSU~E: 5wlfCH

~TtM P S'AI'TC+{

FIG. 3-9

L2

L2

L2

L'2.

50

CADA LmEA ESNUMERADA

.

Cada línea en un diagrama lineal debe ser señalada (línea 1, 2, 3, etc.), empezando con lalínea de arriba y leyendo hacia abajo. Una línea puede ser definida como un patrón completode Ll a L2 y contiene una carga. La figura 3-9 muestra el señalamiento de cada línea en undiagrama lineal con 3 líneas separadas. La línea I conecta un pushbutton a un solenoide paracompletar el patrón de Ll a L2. La línea 2 conecta a un switch de presión a un solenoidepara completar el patrón de LI a L2. Siempre que el switch de presión completa el patrón deLI a L2, están marcadas c~mo 2 líneas separadas de cualquier manera controlan la mismacarga. La línea 3 muestra un switch de pie y un switch de temperatura para completar elpatrón a través de la luz piloto. Siempre que los 2 switchs, el switch de pie y el switch detemperatura estén para completar el patrón a la luz piloto, aparecerá en la misma línea 3.Numerar cada línea es importante para entender la función de un circuito. Aplique esta reglapara todos los diagramas lineales. Como los circuitos se convierten mas complicados y seañaden líneas adicionales, la importanciade este sistema de numeración se aclarara.Por esta razón, numeraremos todos los diagramas lineales, sin importar lo simple que sevean.

.

DIAGRAMAS LINEALES. SEÑALES, DECISIÓN Y ACCIÓN

En los parámetros iniciales de esta operación hemos escrito algunas reglas reconocidas lascuales nos ayudaran a simplificar la lectura, el diseño de los circuitos de control en losdiagramas lineales. Podría aparecer que la importancia de esta regla miente en el hecho quetodos los electricistas peden seguirlas para interpretar consistentemente como un dispositivoo serie de dispositivos es controlado.El concepto de control es para lograr el trabajo especificado de alguna manera. En otraspalabras queremos que el circuito responda como lo hemos diseñado, sin ningún cambio osorpresa logrando esta consistencia el eléctrico deberá realizar todos los circuitos de controlcompuestos de 3 secciones básicas como se muestra en la figura 3-10. La señal (s), ladecisión y la acción. Cada parte la señal , la decisión y la acción que serán vistos. Lacompleta comprensión de estos conceptos facilitaran el camino para entender cualquiera delos circuitos de control industriales existentes como los que también son creados por laindustria los cuales son mas mecanizadosy automatizados.

SIGNI\LS Or-:CISIONS J\CTION

Figure 3-10 Al!control clrcuits are composed of 3 baslcsectlons: the signals. the declslon and theaction.

SEÑAL. MANUAL, ME CANICA y AUTOMÁTICA

Una señal empieza o detiene el flujo de corriente cerrando u operando un contacto de undispositivo de control. Si los contactos están cerrados la corriente puede fluir hacia eldispositivo de control. Si los contactos están abiertos, la corriente no puede pasar hacia eldispositivo de control. En estos circuitos se presentan además, los siguientes dispositivos decontrol que sirven como señal del circuito de control como el pushbutton, switchs de limite,switch de flujo, switchs de pie, switchs de temperatura y switchs de presión.Todas las señales dependen de ciertas condiciones que toman lugar. Esta condición puede sermanual, mecánica o automática. Una condición manual es cualquier entrada al circuito poruna persona. Los switchs de pie y los pushbutton son ejemplos de dispositivos de control queresponden a un impulso manual. Una condición mecánica es cualquier impulso dentro delcircuito -poralguna parte mecánica movible. Un switch de limite es un buen ejemplo de undispositivo de control que responde a un impulso mecánico. Cuando un objeto movible,como una caja toca un switch de limite usualmente tiene un actuador de palanca, rodillo,pistón para lograr que un conjunto de contactos abra o cierre sin necesidad de asistencia. Unacondición automática es aquella que responde a los cambios en un sistema. Los switchs deflujo, de temperatura y de presión son ejemplos de un control automático. Cuando un cambioen el flujo o un liquido es creado, un cambio en la temperatura es censado, o la presión varia,estos dispositivos pueden abrirse automáticamente y cerrar un juego de contactos. Recuerdeque la señal no trabaja por si sola, debe iniciarse o parar el flujo de corriente en esa parte delcircuito.

DECISIONES

La parte de decisión del circuito detennina que el trabajo será hecho y en que orden deberáocurrir el trabajo. La parte de decisión del circuito es la parte que añade, sustrae, selecciona yredirecciona las señales del dispositivo de control para conformar y defmir la secuencia,deberá conformarla de una manera lógica. La forma en que los dispositivos de control están

conectados dentro circuito dan al mismo una función lógica. 6 de estas funciones lógicas quese aprenderán son AND, ORoNOT, MEMORY, NOR y NAND. La parte de decisión delcircuito acepta impulsos informales (señales), hace decisiones lógicas basadas en la forma enque el dispositivo de control esta conectado dentro del circuito y provee, la señal de salidaque controla la carga, como una bobina de operación.

ACCIÓN

Mientras una señal es generada y una decisión ha sido creada dentro de un circuito deberáresultar un tipo de acción. En muchos casos la bobina de operación es la responsable deiniciar este tipo de acción. Esta acción es directa cuando dispositivos como motoII;;~),luce:;yelementos calentadores son encendidos como un resultado directo desde la señal y ladecisión. Esta señal es indirecta cuando las bobinas en solenoides, arrancadores magnéticosy relays están energizados. La acción es indirecta debido a la que la bobina energizada por laseñal y la decisión pueden energizar un arrancador magnético que encienda el motor.Sin considerar como toma el lugar esta acción, la carga causa alguna acción (directa oindirecta) en el circui!o y por esta razón es llamada la parte de acción del circuito.

FUNCIONES LÓGICAS

Para entender completamente un circuito eléctrico industrial, el eléctrico debe entender lalógica del circuito. Dispositivos de control como pushbuttons, switches de limite, :;;witlhcsde presión, no tienen inteligencia por si mismo. El eléctrico debe conectar estos díspositivosde control dentro de un circuito de manera tal que el circuito funcione de una dettnnipddaforma. Al conectar dispositivos de control para conformar funciones lógicas, el eléctrico hadado inteligencia a los circuitos. Todos los circuitos de control son simplemente hlfJci(.otSlógicas básicas o una combinación de funciones lógicas. Las funciones lógicas queaprenderás en esta unidad son comunes para las áreas de la industria esto incluycelectricidad, electrónica, hidráulica, neumática, matemática y muchas de las aClividadesrutinarias que haces hoyendía.

FUNCIÓN AND

La primer función lógica que aprenderás es la función AND. Un ejemplo simple de lafunción AND tiene lugar siempre que hechas andar un automóvil que tiene transmisiónautomática. El switch de admisión debe ser girado a la posición inicial y el selector de latransmisión debe estar puesto en parking antes que el arrancador sea energizado. Antes deque la acción en este circuito del automóvil, las señales de control debe ser conformado deuna manera lógica.Un ejemplo de lógica AND usado en la industria es ilustrado en la figura 3-11, este circuitomuestra 2 pushbutton conectados en serie están controlando un solenoide. Antes de que elsolenoide es energizado los.2 pushbutton 1 y 2 deben estar presionados. La función lógicaque hace la decisión en este circuito es de lógica AND. Hay una razón para usar lógica en uncircuito, como también la hay para usarla en el circuito de automóvil. La razón ilustrada enla figura 3-11 puede ser para serio seguro para el operador del circuito. Si el solenoideestuviera operando una prensa de golpe o una cortadora, podemos espaciar los pushbuttonslo suficiente lejos para que el operador pueda usarlos con las 2 manos para lograr laoperación de la maquina, para estar seguro de que no estará cercas de la maquina cuando estaeste activada. La lógica AND puede ser simplificada diciendo la carga que estará soloencendida solo si todos los contactos de señal de control están cerrados como cualquierfunción lógica, las señales pueden ser manuales, mecánicas o automáticas. Cualquierdispositivo de control, un switch de limite, switch de presión, etc, con contactosnormalmente abiertp pueden ser usados desarrollando la lógica AND. Los contactosnormalmente abierto de cada dispositivo de control deben ser conectadas en serie para lalógica AND.

LI L2

-LO

PBI

-1...._.O

SOLENOID

PB2

Figure3-11 Une diagram 01two control devlces (push.buttons) connected in series lor ANO logic.80th P81 and P82 must be actlvaled lorIhe coi! lo be energized.

FUNCIÓN OR

La segunda función lógica que aprenderás es llamada función ORoUn ejemplo sencillo de lalógica OR es una casa que tiene 2 timbres (pushbuttons) controlando una campana de lacasa. La campana (carga) puede ser energizada presionando ambos pushbuttons en frente yatrás (dispositivo de control). Aquí como el circuito del automóvillos,dispositivos de controlestán conectados para resolver de una manera lógica. La lógica de estos circuitos no es lamisma, cada uno tiene un propósito especifico.Un ejemplo de la lógica OR usado en la industria es mostrado en la figura 3-12, en estecircuito un pushbutton y un switch de temperatura están en paralelo. La carga es un elementode calentamiento que es controlado por cualquiera de los 2 dispositivos de control. La lógicade este circuito es la lógica OR debido a que el pushbutton o el switch de temperaturaenergizara la carga. En este circuito el switch de temperatura es un ejemplo de un dispositivode control automático que .automáticamente encenderá el elemento de calentallÚento y loapagara para mantener la temperatura mostrada para la cual el switch de temperatura eshecho. Los pushbuttons de control manual pueden ser usados para probar o encender elelemento de calentamiento cuando el contacto del switch de temperatura esta abierto.La lógica OR puede ser defmida diciendo que la carga estará puesta en marcha si cualquierade los contactos de señal de control esta cerrado. Los dispositivos de control estánconectados en paralelo, en este caso usando contactos normalmente abierto para la lógicaORoEs importante en este punto que tu no empiezas asociando todos los circuitos en seriecon la lógica AND y todos los circuitos en paralelo con la lógica ORo Serie y paralelo serefiere a la relación fisica de cada dispositivo de control a otros dispositivos de controlocomponentes en el circuito. Esta relación en serie y paralelo es sola una parte de lo quedetermina la funcign lógica de cada circuito. Los contactos normalmente abierto ynormalmente cerrado no son siempre un ejemplo perfecto de lógica pura y debemos deconsiderarlo como otras posibilidades como cuando desarrollamos un circuito lógico total.

LÓGICA AND COMBINADA CON LÓGICA OR

La parte de decisión de cualquier circuito puede contener lomas funciones lógicas. Unejemplo de un circuito que contiene ambas funciones lógicas aprendidas hasta el momento esmostrada en la figura 3-13. En este circuito la presión y el flujo deben ser presentadosadicionalmente al pushbutton o al switch de pie siendo puestas para energizar la carga. Estoprovee al circuito con la ventaja de tener ambas, lógica AND y lógica ORoLa maquina es protegida debido a que la presión y el flujo deben existir antes de que seaarrancado y es una alternativa entre ambas usar un pushbutton o un switch para la operaciónfmal.La acción que toma lugar en este circuito es energizar una bobina en un arrancadormagnético. La señal que entra por este -circuitodebe ser automática y en el ultimo de loscasos manual.Como puedes ver del circuito la figura 3-13, cada dispositivo de control responderáa su propia señal de impulso y tiene su propia capacidad de tomar y crear decisiones.Cuando los dispositivos de control múltiple son usados en combinación con otrosdispositivos de control creando sus propias decisiones, una decisión mas compleja puede serhecha a través de las combinaciones de todos los dispositivos de control usados en elcircuito. Todos los circuitos de control industriales consisten en dispositivos de controlcapaces de crear decisiones en concordancia con la señal de impulso recibida. Es importantepara el eléctrico reconocer las funciones lógicas simples y combinaciones de funcioneslógicas para comprender y resolver como los circuitos son aplicados en la industria.

FUNCIÓN NOT_

Las funciones lógicas que haz aprendido hasta ahora fueron para dispositivos de control quetenían contactos normalmente abierto esto significa que cuando no hay señal de impulso aldispositivo de control los contactos están abiertos en el circuito. Si los contactosnormalmente abi~~l\mesen usados en lugar de contactos normalmente abierto~.la funciónlógica cambiara. Por ejemplo, si los contactos normalmente abierto del pushbutton en lafigura 3-14 fueran combinadas a normalmente cerrado, el solenoide y la luz piloto seenergizara sin necesidad de presionar el pushbutton. Presionando el pushbutton en estecircuito desenergizara las cargas. Si las cargas son para mantenerse energizadas entonces nodeberá ver una señal. Esta función lógica es llamada lógica NOT. Lógica NOT significa quehay una salida si la señal de control esta apagada. La lógica NOT puede ser simplificadadiciendo que la salida permanecerá solo si el contacto de la señal de control permanececerrado.Un ejemplo de lógica NOT es la luz de un refrigerador, la luz esta encendida si la señal decontrol esta apagada. La señal de control será la puerta del reftigerador. Cada vez que esteabierta (señal apagada), la carga (la luz) esta encendida. Hay que recordar, la condición quecontrola la señal puede ser cualquiera que este actuando en el dispositivo de control, decualquiera es manual, mecánica o automática. Con la puerta del refrigerador la condición esmecánica.

FUNCIÓN MEMORY

Muchos de los circuitos industriales de hoy requieren sus circuitos de control no solo paracrear una decisión lógica como AND, ORoNOT, pero además de la capacidad de mandar,memorizar, retener para mantener energizada la carga aun después que la señal es removida.Un switch en tu casa que controla una luz de solo una locacion es un ejemplo de un circuitode memoria cuando esta encendido,. permanece encendido hasta que es apagado, ypermanece apagado hasta que es encendido forma una función de memoria debido a que lasalida corresponde a la ultima señal de entrada hasta que una nueva señal de entrada esrecibida para combinarla. En el caso del switch de luz de casa el circuito de memoria fuerealizado por un switch que estará mecánicamente en una posición o otra en los circuitos decontrol industriales, es mas común encontrar switchs de pushbuttons con contactos deretorno que aquellos que permanecen mecánicamente presionados en una posición.Para dar a los circuitos con switchs de manera pushbuttons un set adicional de contactosdebe ser incluidos a este circuito, como en la figura 3-15, note que este circuito de memoriaes simplemente el contacto auxiliar que se discutió en la unidad 2. Cad~z~~ M delarrancador es energizada la bobina M causara a los contactos MI cerrarse y permanecercerrado (MEMORY) hasta que la bobina sea desenergizada, para desenergizar la bobina yhacer al circuito mas fácil de manejar puede ser añadida la lógica NOT a la lógicaMEMORY, como esta en la figura 3-16, para proveer un usual y común START-STOPcircuito de control. Cuando el botón de paro PBl esta activado la corriente de la bobina sedetiene y los contactos MI se abren, regresando el circuito a su condición inicial.

LI~. . r.;~t ..., .;

RESI STlVEHEATING ELEMENT

P81

TEMPERATURESWITCHI ORI

L-i H2

Figure 3-12 Une 01two control devices (pushbullon andtemperature switch) conrlected in parallellor OA logie. Either P81 or the temperatureswitch may be usad lo acüvate the heatlngelemenl.

.'ll

.PRESSURE FLOWSWITCH SWITCH

~ PBI

FOOT SWITCH2

Figure 3-13 Une dlagram 01 combinaUon circuil showingANO Ioglc wilh OR Iogic. 80th pressure andfIowIn addlUon to thepushbuttonor lhe 1001switch wUl energlze the coilln the magneticmolor starter.

LIPUSHBUTTON

SW ITCH-L PILOT LlGHT, -,

2

.. ~ O

IL__:-QNC

PBI .I

_..1Q-PB2

,-, PL ISOLENOID

Figure 3.14 Line diagram 01 how a circuit may be mod-¡fied to produce NOT Iogic. When lhe NC(normally closed) conlacls are subslitutedfor Ihe NO (normally open) contacls. thepilal lighl and solenoid would be energlzedwithout pressing the pushbutton. If the1000s are lo remaln energized. Ihen Iheremust not be a signal. This lagie lunctlon iscalled NOT Iogic.

MAGNETI CSTARTER

COILMI

L2

L2

L2

2MI

Figure 3-16 By addlng lhe NOT Iogic 01stop bulton PB1lO the MEMORY logic 01 conlacls M1, auselul and common startlstop conlrol circuilIs created.

STARTSTOP --1010

9:PB3 PB4

. MI

MAGNETlCSTARTERCOILMI

L2LI

STOP STOPQi...Q---p I O

PB I PB2

2

Figure3-17 Une diagram01a circuitdeslgnedlo pro-vide NORJogic.Pressing any stop pushbut-Ion (PB1, PB2, or PB3) in this circuit willde-energize the 1000 (coil MI. In otherwords, each nol or the olher nol (signal off)wlllde-energlze Ihe load.

FUNCIÓN NOR

El cuarto elemento lógico ha ser visto en esta unidad es la función NOR. La lógica NOR esuna extensión de la lógica NOT en que 2 o mas contactos nonnalmente cerrado en serie sonusados para controlar una carga. La figura 3-17, es un buen ejemplo de la lógica NOR. En lafigura 3-17, hemos provisto seguridad adicional para el operador de este circuito añadiendobotones de paro de emergencia (lógica NOT) al circuito de control presionando cualquierbotón de paro de emergencia en este circuito desenergizara la carga (bobina M). En otras

MAGNETICLI} STARTER

(L2COILSTART MI1

2. L;JFigure3-15 ByaddlngauxiliaryconlaclsM110a circui!.

MEMORYcan be added lo the circuit01pushbullonPB1whenItis released.

MAGNETICLlJ STARTER (L2

START COIL

STOP --1 MI

., O- PB2PBI

"

'.

palabras cada NOT u otro NOT (NOR) desenergizara la carga. Con las líneas de cargacomunes en la industria, la necesidad de parar todas las maquinas que están conectadaspuede ser de mucha importancia, incorporando la lógica NOR cada maquina puede sercontrolada por un operador, pero cada operador o supervisor tendrá la capacidad de apagartodas las maquinas de las líneas de carga para proteger a los operadores o a todo el sistema.Se debe puntualizar que la adición de este paro de emergencia para al equipo existente escomún en la industria y la habilidad para hacer esto de los electricistas. Con el conocimientode la lógica NOR el eléctrico puede fácilmente añadir paros adicionales conectándolos enserie para conformar su función necesaria.

FUNCIÓN NAND

El ultimo elemento lógico que miraremos en esta unidad es la función NAND. La lógicaNAND es también una extensión de la lógica NOT, excepto que 2 o mas contactosnormalmente cerrados están conectados en paralelo para controlar una carga. Un buenejemplo de un circuito NAND es la luz del interior de un automóvil. En un automóvil la luzesta encendida si la señal de control esta apagado. Este circuito es diferente al de la puerta deun refrigerador el cual no debe estar abierto para que la carga este apagado afuera. En otraspalabras cada NOT y cada NOT (señal apagada) desenergizara la carga. La figura 3-18, es unejemplo de la lógica NAND aplicada a un circuito industrial. Con este circuito queremosllenar 2 tanques interconectados con un liquido. Cuando el pushbutton PB3 es presionado labobina se energizara y los contactos auxiliares MI cerraran y permanecerá cerrado(MEMORY) hasta que los 2 tanque estén llenos el circuito hará que los 2 tanques se llenen aun predeterminado n!vel debido a que el switch flotador en el tanque 1 y tanque 2 deberá noabrir hasta que los 2 tanques estén llenos. En otras palabras cada NOT deberá abrir paraparar el proceso de llenado pasado en el impulso de los switchs flotadores. La lógica NORtambién se presenta en este circuito debido a los paros de emergencia en el tanque 1 o en eltanque 2 puede detener el proceso si un operador en cualquiera de los tanques hay unproblema.

...,

..t-

FLOATSWITCHES STOP STOP

START1

MAGNETICSTARTERCOILMI

LZ.. .....

LI

P81 P8Z P83

2 MI

Figure 3-18 Une diagram o, a circu!t designad lo pro.vide NANOlogic Ihrough Ihe use o, lIoalswitches (FL1 and FL2) and NOR logicIhrough (he use o, emergency stops (PB1and PB2). MEMORYis provided in lhe cir.cuit Ihrough Ihe use of auxiliarycontaclsM1. The NANDlogic in Ihis circuitcausesbolh lanks to filllo a predeterminad levelbecause Ihe float switch in Tank 1 (NOT)and Tank 2 (NOT)must be opeo (signaloff)lo stop the fillingprocess. . . .H..

cmCUlTOS DE-CONTROL COMUNES

En el resto de esta unidad describiremos los circuitos de control comúnmente usados en elcomercio y en la industria eléctrica. Cada circuito será descrito a profundidad con respecto ala operación entera del circuito. En cada caso el circuito será descrito de acuerdo con lasreglas de los diagramas lineales. Para reforzar tu conocimiento de las funciones lógicasbásicas aprender como estas funciones básicas y combinación de funciones lógicas sonusadas para realizar toda la inteligencia o función del circuito. Además un eléctrico necesitaconocimiento de cada uno de los elementos lógicos, el o ella debe además entenderrápidamente para que el circuito eléctrico este diseñado para armar y resolver los problemasdel circuito.

Pe,\ PB2

rl/\ GN€"ílCsm (l:r"é-R

(.(:)I~M\ I\I.L

0--*L'S

Lt

STOP

~STDr

o I

S11'Itl.T

1

111

61

2 O MAS ESTACIONES DE PARO Y ARRANQUE USADOS PARACONTROLAR UN ARRANCADOR MAGNÉTICO

Frecuentemente si es necesario arrancar o parar una carga de mas de una ubicación. Loscircuitos de la figura 3-19, nos penniten arrancar o parar el arrancador magnético desde 2lugares. Si paros adicionales fuesen conectados en el circuito deberán estar conectados enserie (lógica NOR) con los paros existentes. Si arranques adicionales fuesen conectadosdentro del circuito, deberán conectarse en paralelo (lógica OR) con los arrancadoresexistentes. El circuito de la figura 3-19, deberá leerse de la siguiente manera, oprimiendocualquiera de los botones de arranque (pB3 o PB4) hará que la bobina M se energice,causando que los contactos auxiliares MI se cierren (MEMORY) y permanezcan cerradoshasta que la bobina M sea desenergizado. La bobina M puede ser desenergizado presionandolos botones de paro PBl y.PB2 mediante una sobrecarga la cual activara las proteccionesténnicas o OL'S, o mediante una perdida de voltaje al circuito. En el caso de una sobrecarga,la sobrecarga deberá ser removida y los dispositivos de sobrecarga del circuito de resetdeberán regresar a su condición inicial.

1 Pe,1

L2LI

2

3

s~ n.:r1

ffl5

AL!..O~~

<>

FIC,. ~. 20

2 ARRANCAD ORES MAGNÉTICOS OPERADOS POR 2ESTACIONES DE APAGADO Y ENCENDIDO CON UN PARO DEEMERGENCIA COMÚN

En casi todos los sistemas eléctricos los dispositivos se pueden encontrar desconectados de lafuente común de poder. Los arrancadores magnéticos no tienen excepción a esta practica.racomo 2 estaciones de paro y arranque son usados para controlar 2 bobinas de un arrancadormagnético separado con un paro de emergencia común protegiendo el sistema entero. sedebe leer de la siguiente manera.l.-Presionando el botón de arranque PB3 causara que la bobina MI se energice y activara loscontactos auxiliares MI.

2.-Presionando el botón de arranque PB1 causara que la bobina M2 se energice y activara loscontactos auxiliares M2. Mientras que el circuito entero es operacional, el botón de paro deemergencia PB 1 puede apagar el circuito entero o los botones de paro individual PB2 o PB4pueden parar o desenergizar los botones en sus respectivos circuitos. Note además que cadacircuito esta protegido para sobrecarga y no afectara al otro cuando uno de los arrancadoresmagnéticos tenga un problema.

ESTACION DE PARO-ARRANQUE USADA PARA CONTROLAR 2 OMAS ARRANCADORES MAGNÉTICOS

Fabrica de acero, plantas de papel, plantas embotelladoras y plantas conservadoras sonejemplos típicos de industrias las cuales requieren operaciones simultaneas de 2 o masmotores. En cada una de estas industrias, encontraras productos o materiales extendidassobre grande territorio las cuales deben arrancar juntas para no separar los productos o elancho de los materiales. La figura 3-21, muestra un circuito donde 2 motores pueden serarrancados casi simultáneamente desde una ubicación. El circuito de la figura 3-21, se deberáleer de la siguiente manera.l.-Oprimiendo el botón de arranque se energizara la bobina MI y activara los 2 juegos decontactos auxiliares MI (nota es perfectamente aceptable tener mas de un juego de contactosauxiliares controlados por una bobina).2.-Cuando los 2 juegos de contactos cierran, el primer juego de contactos MI (línea 2)provee memoria al botón de arranque PB2 y completa el circuito para energizar la bobinaM2 desde que las 2 bobinas se energicen simultáneamente, los motores asociados con estosarrancadores magnéticos también arrancaran casi simultáneamente.3.-0primiendo el botón de paro parara el circuito (línea 1), desenergizando la bobina MI.Cuando la bobina 1 cae o sale los 2 juegos de contactos auxiliares M se activaran, MI abriráy la bobina M2 se desenergizara. Desde que las 2 bobinas se desenergizan casisimultáneamente, los motores asociados con estos arrancadores magnéticos también pararancasi simultáneamente. Note que una sobrecarga en el arrancador magnético M2 afectara solola operación de la bobina M2. Si de cualquier manera una sobrecarga existe en el arrancador

MI el circuito entero se apagara. Todo el circuito se parara debido a que se desenergice MIademás afectara los 2 juegos de contactos auxiliares. Este tipo de protección podrá ser usadaen una maquina como un taladro industrial que podría ser dañado si la bomba del liquidorefrigerante se apaga mientras el taladro estuviera operando. Si el taladro continua sinliquido refrigerante, se calentara y arruinara los filos de la broca.

STOPSTART

1

MAGNETlCSTARTER

COILMI

L2LI

PBI PB2

2MI

3MI

Figure 3-21 Une diagram 01a circuildesigned 50 Ihatone SlartlslOpslalion is used lo conlrollwoor more magnelic starters. (For detalledoperatJon01 Ihis circuit, reter lo lext.)

SWITCHES DE PRESIÓN CO~ UNA LUZ PILOTO PARA INDICARCUANDO UN DISPOSITIVO ESTA ACTIVADO

Las luces indicadoras son manufacturadas en una variedad de colores, formas y tamaños parasatisfacer a la industria automatizada. Por ahora es importante conocer que la iluminación deestos indicadores notifica a un operador que cualquier secuencia de eventos esta tomandolugar. La figura 3-22 y figura 3-23, muestra circuitos en los cuales una luz piloto es usadapara indicar cuando un dispositivo esta activado. El circuito de la figura 3-22, se deberá leerde la siguiente manera.l.-Cuando un switch SI esta cerrado, el switch de presión S2 tiene control automático sobreel circuito.

2.-Cuando el switch de presión S2 cae, el switch de presión S2 se cerrara y activara la bobinaM controlando el arrancador magnético del motor del compresor, encendiendo el compresor.Al mismo tiempo, los contactos MI se cerraran y la luz indicadora PLI se encenderá.El compresor continuara encendido y la luz piloto permanecerá encendida mientras que (~1motoreste funcionando.Cuandola presiónsube lo suficientepara abrirel switch dé' pre;,iÓnS2, la bobina M se desenergizara y el arrancador magnético y el arrancador caera. p;1r¡m,J"f.:imotor del compresor. Es además la luz piloto, estará encendida solo cu:mdo el motor del

compresor este funcionando. Este tipo de circuito puede ser usado en un garaje para permitiral dueño conocer cuando el compresor de aire esta encendido o apagado la figura 3-23, sedebe leer de la siguiente manera.l.-Presionando el botón de arranque PB2 energiza la bobina M, causando a los contactosauxiliares MI cerrarse.

2.-Cerrar los contactos MI no solo provee memoria al botón de arranque PB2, ademásmantiene un patrón eléctrico para la luz piloto. En este circuito mientras la bobina M este

.. energizada la luz piloto estará encendida.Una sobrecarga en el circuito puede tambiéndesenergizar la bobina M, los contactos abiertos MI y apagan la luz piloto. Un circuito comoeste puede ser usado como un indicador positivo que de que un proceso este tomando lugar,además podrá ser puesto en un lugar remoto como en una bomba o en cualquier otro circuito.

LI. --MAGNETlC

STAATERCOIL

MIL2

PRESSURESWITCH

°SI u. .~

2,-,

Figure 3-22 Une diAgram 01 a clrcuil deslgned with apressure switch and pllól Ilghl lO indlcatewhen a d9vice is activated. (For detailedoparation 01thls clrcuit. refer to lext.)

PBI

START1

r-o PB2

~IMI

MAGNETICSTARTER

COILMI

L2LI

STOP

2,-,",-, PLI

Figure 3.23 Une diagram 01 a circuit designad with astall/stop slallon and pilot Ilghl lo indlcatewhen a device Is actívated.(For detailedoperaliol1of this circuitorefer lo text.)

ESTACION DE PARO-ARRANQUE CON LUZ PILOTO PARAINDICAR QUE UN DISPOSITIVO NO ESTA ENCENDIDO

Las luces indicadoras pueden ser usadas para mostrar cuando una operación esta detenidacomo cuando esta encendida. Para usar una luz indicadora para mostrar que una operaciónesta detenida, la lógica NOT debe ser introducida en un circuito. Debemos recordar que lalógica NOT puede ser establecida poniendo un juego de contactos en serie con undispositivo. Desde que los contactos auxiliares pueden estar normalmente abiertos onormalmente cerrado, necesitamos usar solo contactos normalmente cerrado para crear lalógica NOT.La figura 3-24, muestra un .circuito mostrando lógica NOT para indicar cuando un circuitoNO esta operando. La figura 3-24, se debe leer de la siguiente manera.l.-Presionando el botón de arranque PB2 energizara la bobina M, causando que los 2 juegosde contactos auxiliares MI se energicen. .2.-Los contactos normahllente abierto MI (línea 2 ) cierran, dando memoria a PB2, y loscontactos normalmente cerrados MI (línea 3) abiertos, desconectando la luz piloto MI de lalínea de voltaje causando a la luz que se apague. Presionando el botón de paro PB 1desenergiza la bobina M, causando que los 2 juegos de contactos retornen a su posiciónnormal. Los contactos normalmente. abierto MI (línea 2 ) volver a suposición denormalmente abierto y los contactos normalmente cerrado MI (línea 3) retornen a suposición normalmente cerrada, causando la luz piloto ser reconectada a la línea de voltaje yque se encienda en otras palabras, la luz piloto estará encendida solo cuando la bobina delarrancador magnético este apagada.Además que tenemos una luz piloto para este circuito una campana o una sirena pueden sersustituidas a la luz piloto para que la luz piloto sirva como un dispositivo de advertencia. Uncircuito como este podrá ser usado para los procedimientos críticos de monitoreo como unabomba de enfriamiento para la luz piloto, campana o sirena inmediatamente prestaraatención al hecho de que el proceso ha sido parado.

P81

MAGNETICSTARTER

COILMI

L2.LI

2

STOP

3

Figure 3-24 Une diagram 01 a circuit designed wilh aslartlslop slatlon and pilollo Indicala whana device is nol aclivated. (For delailedoperalion 01 Ihis clrcuit, retar lo lext.)

PUSHBUTTONS CONECTADOS PARA UNA SECUENCIA DECONTROL DE DISPOSITIVOS

Cuando trabajamos con maquinas sistemas de traslado, es frecuentemente necesario tener unsistema de traslado que alimenta cajas u otro tipo de materiales a otro sistema de traslado.Desde que el material puede trasladarse en el segundo sistema de traslado se para algún tipode circuito es necesario para prevenir el traslado hacia el segundo sistema. La figura 3-25,muestra un circuito el cual no deja operar al primer sistema de traslado cuando el segundosistema ha arrancado y esta trabajando.El circuito de la figura 3-25, deberá ser leído de la siguiente manera.l.-Presionando el botón de arranque el botón de arranque PB2 energizara a la bobina MI ycausara a los contactos auxiliares cerrarse. Con los contactos auxiliares MI cerrados, PB2tendrá memoria y esta provisto de un patrón eléctrico para permitir a la bobina MIenergizada cuando el botón de arranque PB4 esta presionado.2.-Con el botón de arranque PB4 presionando la bobina M2 se energiza y cierra los contactosM2, dando memoria al botón de arranque PB4 así que los 2 sistemas de traslado están ahoraencendidos.

Note, de cualquier manera del circuito que el sistema de traslado 1 (bobina M2) no puede serencendido sin que el sistema de traslado 2 (bobina 1) es energizado. Note además que siocurre una sobrecarga en el circuito con la bobina M1 si el botón de paro PB1 estapresionado, los 2 sistemas de traslado se apagaran. Note además que si el sistema de trasladose apagaran. Note además que si el sistema de traslado 1 (bobina M2) experimenta una

P82

-MI

, "MI /QPLI

sobrecarga, solo el sistema de traslado 1 se apagara. Siempre que el sistema de traslado 1este alimentado al sistema de traslado 2, un problema en el sistema de traslado no tendráninguna consecuencia seria con el sistema de traslado 2.

EMERGENCYSTOP

START---L

MAGNETICSTARTER

COILMI

L2LI

PBI PB2

ESTIMULAR CON UN SWITCH SELECTOR

El ultimo circuito que describiremos en esta unidad envuelve 2 nuevos conceptosllamados.Estimular y el uso de switchs selectores. Estimular es un termino que descrihe elencendido ftecuente y el paro de un motor por un periodo de tiempo. Estimular es usado paraposicionar materiales moviendo materiales a distancias cortas cada vez que el motor arranca.En la figura 3-26, usaremos un switch selector para dar un circuito de estimulo-arranquecomún en la industria. El switch selector (switch de 2 posiciones) será usado para abrirmanualmente o cerrar una parte del circuito eléctrico. Es ftecuente llamada switch selectO!'debido a que nos permitirá escoger cual es el camino en el que queremos que el L:ÍlCU:tvopere. En este caso, el switch selector determinara si el circuito es de estimulo (1 deoperación, el circuito de la figura 3-26, se debe leer de la siguiente manera.

l.-Con el switch selector en la posición abierta (estimulo), presionando el botón de arranquePB2 energizara la bobina M causando ál arrancador magnético a operar. Soltando el botón dearranque PB2 desenergizara la bobina M, causando al arrancador magnético parar con elswitch selector S1 en la posición cerrada, presionando el botón de arranque PB2 energizandola bobina M cerrando los contactos auxiliares MI (1vf.EMORY)así que el arrancadormagnético opera y se mantiene operando hasta que el botón de paro PBI es presionado.Cuando el botón de paro es presionado, la bobina M se desenergiza y todos los componentesdel circuito regresan a su posición original. En este circuito como en los otros vistosanteriormente, las protecciones de sobrecarga pueden además abrir el circuito y deberán serresetiados después que la sobrecarga es removida del sistema para regresar al circuito a suposición normal. Un circuito de este tipo puede ser encontrado cuando un operador debecontrolar una maquina continuamente para la producción, pero puede detenerla en cualquiermomento para cualquier ajuste o reposicionamiento.

STOPSTART

1

MAGNETICSTARTERCOILMI

L2LI

PBI PB2

JOG~RUN

~U 11SELECTOR' MISWITCH

2

Figure 3-26 Une diagram 01a cfrcuit designed lor jog_ging with a selector switch. (For delailedoperalion 01this circuit, refer lo text).