Download CONTROL INDUSTRIAL 1. La espira de sombra se utiliza en un

CONTROL INDUSTRIAL
1. La espira de sombra se utiliza en un contactor cuya bobina es de corriente continua
para:
Extinguir el arco eléctrico
evitar vibraciones
no se requiere
Porque: Al estar alimentada la bobina por una corriente continua no existe la necesidad de
contrarrestar ningún flujo que tope los ceros en los valles antagonistas mediante la espira de
sombra, el problema que presentan es una gran fuerza de cierre de sus contactos por lo que
seria factible introducir una resistencia externa para así reducir la potencia disipada en el
cierre, disminuyendo el peso y tamaño del contactor.
2. Si en lugar de usar un contactor para comandar un motor trifásico de inducción, se
emplea un switch manual de cuchillas; se justifica o no usar un rele térmico
bimetálico para su protección?
SI
NO
Porque: El relé térmico no actúa por si solo sobre el circuito de fuerza, sino que tiene que
enviar una señal al circuito de control y si se coloca un switch de cuchillas manual y no un
contactor no tendríamos a quien controlar.
3. El soplado magnético en un contactor se utiliza para:
Evitar vibraciones
extinguir el arco eléctrico
retener la pieza móvil del núcleo
Porque: El soplado magnético consiste en aprovechar la movilidad natural del arco eléctrico
mediante la utilización de láminas de hierro en “V”, las cuales refuerzan la tendencia al
desplazamiento y alargamiento del arco a través de un campo magnético en la zona que se
genera el arco.
4. Un contactor tiene una vida útil de 500.000 maniobras para una corriente nominal
de 50A en categoría AC3. Al utilizar el contactor para la misma corriente en categoría
AC1 se tiene:
Mayor vida útil
Menor vida útil
Igual vida útil
Porque: Al manejar una corriente de 50 A en AC3 es factible debido a que esta categoría puede
soportar corrientes transitorias desde 5 a 8 veces la corriente nominal, sin embargo si
utilizamos el mismo en una categoría AC1 este se verá afectado de gran manera ya que no está
diseñado para manejar este tipo de esfuerzos.
5. Explique por qué la corriente de régimen térmico de un contactor es independiente
de la categoría de utilización.
Porque esta no está presente en ningún tipo de maniobra ni de cierre ni de corte, por lo que su
valor no depende de la naturaleza de la corriente ni del tipo de carga.
6. Para las siguientes palabras o frases escriba la idea que mejor se asocie con ella e
indique una aplicación especifica.
EJEMPLO:
Contactor electromagnético: Elemento de maniobra que permite abrir o cerrar un circuito
eléctrico accionado por un electroimán.
Aplicación específica: En circuitos de control de motores eléctricos.
SOPLADO MAGNETICO: Metodo de alargamiento del arco mediante 2 placas en forma de “v”,
a fin de reforzar el campo por donde se extinguirá y alargara el arco eléctrico.
APLICACIÓN: Extinción del arco eléctrico
ENDURANCIA: Numero de ciclos de maniobra en condiciones nominales de operación o en
vacio.
APLICACIÓN: Determinacion de cambio de contactos y partes mecanicas
INTENSIDAD NOMINAL TERMICA: Es la máxima intensidad que un contactor puede soportar
en servicio de 8 horas, sin que el calentamiento de sus diferentes partes sobrepase los limites
pre-escritos por las normas.
APLICACIÓN: Dimensionamiento de protección antes sobrecargas.
ELEMENTO BIMETALICO: Par de placas paralelas capaces de dilatarse y cerrar un contacto para
enviar una señal al circuito de control, forma parte del relé térmico.
APLICACIÓN: Protección ante sobrecargas.
7. Justifique si es posible o no utilizar un contactor especificado para comandar un
motor trifásico de inducción 15HP 220V para comandar un motor monofásico de
igual potencia y voltaje.
No es posible debido a que la corriente que manejaría al comandar el motor monofásico seria
mayor que la que se maneja en el motor trifásico de inducción. P=VI
8. Entre dos contactores que tienen la misma potencia y voltaje nominales uno
marcado con categoría AC1 y otro AC3 el precio será:
Mayor para el AC1
mayor para el AC3
Igual para los dos
Porque: Debido a la ventaja que presenta al manejar de 5 a 8 veces la corriente nominal la
corriente en los arranques.
9. La maniobra que realiza un contactor para desconectar un motor es más exigente cuando
se la hace.
A) Motor calado
B) Motor lanzado
D) ambos casos
Porque: Para la desconexión es más exigente en motor calado ya que en este momento la
corriente es muy alta a la corriente nominal existe un transitorio hasta que sea estable
funcione normalmente.
10. La espira sombra en un contactor se usa:
A) cuando el circuito de fuerza alimentada a un motor de corriente continúa
b) cuando la bobina del contactor es alimentada por corriente alterna
c) cuando el circuito de fuerza alimentada a un motor de corriente Alterna
Porque: la espira sombra se usa en un contactor cuando la bobina del contactor es alimentada
por corriente alterna, debido a que se evita las vibraciones ya que el flujo y la corriente
magnetizante pasa dos veces por cero, y la armadura se abre momentáneamente por los
muelles antagonistas, de tal manera que no sucede en las bobinas de corriente continua
11. Un contactor tiene una vida útil de 500.000 maniobras para corriente nominal de 50 A en
categoría AC-3, al utilizar el contactor para la misma corriente en categoría AC-1 se tiene:
a) mayor vida útil
b) menor vida útil
c) igual vida Útil
Porque: si de utiliza contactor AC-1 disminuye la vida útil ya que la corriente en la categoría
AC-3 tiene un transitorio de 5-8 veces la corriente nominal mientras que AC.1 trabaja a una
corriente I nominal constante.
12. El soplador magnético se emplea en los contactores para:
a) evitar vibraciones
b) amortiguar el golpe de los contactos
c) extinguir el arco eléctrico
Porque: El soplador magnético se emplea en los contactores para extinguir el arco eléctrico,
sirve para alargar el arco eléctrico mediante un campo magnético en la zona que genera el
arco, produciendo una fuerza electromagnética que impulsa el arco hacia la parte exterior de
los contactos.
13. En un caso extremo para la alimentar un motor se podría predecir de la protección de:
a) sobrecargas
b) cortocircuitos
Porque: en caso extremo para la alimentar un motor se podría predecir de la protección contra
sobrecargas ya que solo permite el paso de sobre corrientes en valor nominal luego si
aumentan desconecta antes de que el tiempo admisible sea sobrepasado
14. Para comandar un motor se emplea un interruptor manual de cuchillas, utilizar un relé
térmico para protección de sobrecarga:
a) se justifica
b) No se justifica
c) depende de la potencia
Porque: No se justifica debido que para la protección por interruptor de cuchillas son
indispensables los fusibles ya que el control está dirigido por el usuario.
15. Un contactor tripolar de CA tiene un dato de placa de 20HP, 220V con categorías AC-3. Si
se desea comandar a través de dos polos a un motor monofásico jaula de ardilla de 220 V, la
potencia del motor monofásico podría ser:
a) mayor
b) menor
c) igual
Porque: La potencia va ser menor debido a que son dos polos y la potencia que entrega no
será de 20HP y la corriente no será 8 veces I nominal.
16. Indique tres criterios con los cuales se podría decidir el tipo y nivel de la fuente de
alimentación de un circuito de control.
1. Según la carga la cual será utilizada
2. Según la alimentación de las bobinas de los contactores AC-DC
3. Según qué elementos de operación se utilizaran como pulsadores, marcha paro, térmico etc.
17. La espira de sombra se utiliza en un contactor cuya bobina es de corriente continua para:
a) extinguir el arco eléctrico
b) evitar vibraciones
c) no se requiere
Porque: no se requiere ya que solo cuando se tiene bobinas de AC la espira de sobra evita
vibraciones mientras que en las bobinas DC no sucede.
18. Si en lugar de usar un contactor para comandar un motor trifásico de inducción, se
emplea un switch manual de cuchillas, se justifica o no usar un relé térmico bimetálico para
su protección.
a) Si
b) no
Porque: no debido que el operario tiene el control del switch de cuchillas y se debe tener en
cuenta fusibles y despreciar el relé térmico.
EJERCICIOS DE DISEÑO
1. Graficar la secuencia de funcionamiento de los contactores contUNO, contDOS, y
contTRES del circuito de control dado en la figura, si los pulsantes pulUNO, y pulDOS
se operan en la forma que se ilustra en la gráfica adjunta.
DIAGRAMA DE CONTROL EN LOGO
2. Se desea comandar dos motores trifásicos M1 y M2 que mueven dos bandas
transportadoras de material y se solicita:
a) Diseñar el circuito de fuerza con las protecciones mínimas
b) Diseñar el circuito de control que cumpla las siguientes condiciones
I.
El motor M2, comandado por el pulsador P2, no puede arrancar si no ha
arrancado primero el motor M1 mediante un pulsador P1
II.
Mediantes un pulsador P3 se puede apagar todo el circuito únicamente si
los dos motores se hallan funcionando.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE CONTROL EN LOGO
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS PLC
P1
I1
P2
I2
P3
P
I4
TERMICO MOTOR M2
I5
C
MOTOR
M1
L
I3
TERMICO MOTOR M1
Q1
Q2
MOTOR
M2
TABLA DE DESCRIPCION
P1 (I1)
P2 (I2)
P3 (I3)
MOTOR M1
(Q1)
MOTOR M2
(Q2)
AUX APAGADO (M1)
TERMICO MOTOR1 (I4)
TERMICO MOTOR2 (I5)
Pulsante NA de marcha motor1
Pulsante NA de marcha motor2
Pulsante NA de reseteo a condiciones iniciales
Bobina del contactor del motor1
Bobina del contactor del motor2
Bobina del contactor auxiliar para ayudar con el paro después de
funcionamiento M1Y M2
Relé térmico NA para protección ante sobrecarga de motor1
Relé térmico NA para protección ante sobrecarga de motor2
3. Graficar el funcionamiento de los contactores C1, C2, C3 si los pulsantes P1, P2 y P3
se operan como se indica en el diagrama.
DIAGRAMA DE CONTROL EN LOGO
4. Graficar la secuencia de funcionamiento de la lámpara H1 de la figura, de acuerdo a
la operación de los pulsantes P1, P2 en el diagrama dado.
DIAGRAMA DE CONTROL EN LOGO
DIAGRAMA DE TIEMPOS PARA H1
H1
P2
P1
5. Un determinado proceso industrial requiere el funcionamiento de dos motores M1 y
M2 sujetos a las señales digitales de tres sensores de nivel los cuales dan un uno
lógico cuando el nivel del líquido se halla por encima de la altura a la que esten
colocados.
a. Las condiciones de fucionamiento son:
b. M1 funciona cuando el nivel del líquido se halla por debajo de h1 y se apaga cuando
ha llegado a h3.
c. M2 funciona cuando el nivel del líquido se halla entre h1 y h2 o por sobre h3.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE FUERZA EN CADE SIMU
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE CONTROL
DIAGRAMA EN LOGO
6. En un planta química cuatro tanques grandes contiene diferentes líquidos que están
siendo calentados. Se usan sensores de nivel líquido para detectar cuando el nivel en
los tanques A, B sube por encima de una marca determinada. Sensores de
temperatura en tanques C y D detectan cuando la temperatura en estos tanques cae
por debajo de un límite predertinado. Suponga que las salidas de los sensores de
nivel líquido A y B son cero cuando el nivel es satisfactorio y uno cuando el nivel es
demasiado alto. También las salidas de los sensores de temperatura C y D son cero
cuando la temperatura es satisfactoria y uno cuando la teperatura es demasiado
baja.
Diseñe un circuito de contactos que se activará una luz cuando cuando el nivel en el tanque
A o en el tanque B es demasiado alto al mismo tiempo que la temperatura en cualquiera
de los tanques C o D es demasiado baja.
DIAGRAMAS DE CONTROL
ALARNIVEL
AL
BL
CT
DT
ALARTOTAL
ALARTEMP
Reset
ALARNIVEL
ALARTEMP
ALARTOTAL
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA EN LOGO
7. Realizar el diagrama de control para un sistema de alarmas contra incendios que
necesita realizar el siguiente trabajo, después de detectar el fuego:
a. El fuego se detecta en tres lugares con detectores térmicos (termostatos) que tienen
un contacto de conmutación.
b. Por cada contactor existe una señal luminosa que indica cual de los tes actuó. Esta
luz al recibir la señal de falla se enciende en forma intermitente. Usando un rele de
tiempo adecuado.
c. La acción de cual quiera de los tres detectores acciona una sirena que es común para
todo el sistema.
d. Existe un botón común de RECONOCIMIENTO; que cuando operó un detector, la luz
que indicaba alarma en forma intermitente ( 2 segundos) on / off pasa a un estado
de encendido permanente, mientras que la sirena sigue sonando.
e. Existe otro pulsador de SLENCIAR BOCINA, callará la sirena, después de que actúo
sobre el botón anterior.
f. Si el fuego cesa, la luz de alarma seguirá encendida, hasta cuando no se accione
sobre un pulsador de REESTABLECIMIENTO.
DIAGRAMA DE FUERZA
L1
Q1
F1
N
Q2
F2
Q3
F3
M1
ALARMA
DIAGRAMA DE CONTROL
L1
Q1
I2
Rt
Q2
I3
Rt1
Q3
I4
Rt2
Q2
Q1
M4
M2
M3
M3
M2
Q1
M3
M4
Q2
M5
Q3
Q3
I1
I1
I5
I5
I5
M4
M4
M1
M5
Q5
M1
M3
I6
M3
I7
M5
I1
M2
M2
M5
L2
DIAGRAMA DEL LOGO
I2
Rt
Rt1
Rt2
I3
Q5
I4
Q5
M1
M3
8. Hacer el diagrama de control y de fuerza de un compresor de 30 Hp y una bonba de
lubricación de ½ Hp. El equipo puede funcionar en automático –OFF- manual.
a. En modo automático el compresor funciona 15 segundos después de que se ha
energizado la bomba. Si por sobrecarga de la bomba opera el relé termico, apaga
compesor y bomba y una luz piloto indica “FALLA DE BOMBA”
b. El compresor y bomba se apaga y enciende igual que lo descrito anteriormente, cada
vez que un presostato detecta 150 lb/in2 respectivamente
c. En modo manual el compresor está condicionado al funcionamiento de la bomba, la
cual es independiente de la operación del presostato.
d. El compresor opera al igual que el modo automatico por acción del presostato y
siempre y cuando este funcionando la bomba.
e. Tanto en AUTO y en MAN, si hay sobrecarga en el compresor, éste se apaga junto
con la bomba y una luz piloto sañaliza “FALLA DE COMPRESOR”
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE CONTROL
DIAGRAMA EN LOGO
9. Para el circuito de la figura, dibuje la secuencia de funcionamiento de las variables
C!,C2 y C3 si los pulsantes P1,P2 y P3 operan según el diagrama de secuencia del
grafico
DIAGRAMA DE TIEMPOS
10. Se desea abrir y cerrar una puerta de un galpón industrial movida por un motor
trifásico para lo cual se dispone de un pulsador P1 y dos fines de carrera , Uno FCC
que opera cuando la puerta está cerrada y otro FCA que opera cuando la puerta está
totalmente abierta de la siguiente manera:
 Si la puerta está cerrada y se presiona P1 l puerta se abre totalmente y se la puede
cerrar presionado nuevamente P1
 Si se presiona P1 cuando la puerta está cerrando en medio camino, el control ignora
esta acción y la puerta continúa hasta abrirse o cerrarse totalmente.
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
CIRCUITO LOGO
11. Se desea comandar dos motores trifásico M1 y M2 que mueven dos bandas
trasportadoras de material.
Diseñar: circuito fuerza y de control, entradas salidas.
Condición 1.- el motor M2 comandado por el pulsador P2, no puede arrancar si no ha
arrancado primero el motor M1 mediante P1
Condición 2.- mediante P0 se puede apagar todo el circuito únicamente si los dos motores se
hallan funcionando.
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA EN LOGO
12. Un pozo séptico tiene una altura de 3 metros y se vacía con dos bombas B1 y B2
controladas por dos flotadores: F1 calibrado para operar entre 2. 5 y 0. 5 metros y F2
calibrado para operar entre 2.8 y 0.3 metros. El vaciado debe realizarse en la
siguiente forma:
 Mediante un selector de tres posiciones se escoje modo 1 M1; modo 2 M2 o paro.
 En el modo 1 la bomba B1 funciona comandada por el flotador F1 y la bomba B2
comandada por F2.
 En el modo 2 la bomba B2 funciona comandada por el flotador F1 y la bomba B1
comandada por F2.
 Si existiera sobrecarga en cualquiera de las dos bombas la operación se transfiere a
la que está operativa en cualquiera de los dos modos.
 Con el selector en modo paro no funciona ninguna bomba.
Se pide




Realizar un diagrama simple del tanque en que se ilustre el problema, indicando las
alturas a las que los flotadores ordenan la operación de las bombas.
Diseñar el circuito de fuerza con todas las protecciones.
Realizar el diagrama de conexiones de entradas y salidas para que el circuito sea
comandado por un relé programable LOGO. Se sugiere utilizar los nombres
destacados en negrita para identificar las variables.
Realizar el diagrama de control utilizando el lenguaje ladder.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SAALIDAS
DIAGRAMA EN LOGO