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Fundamentos de Control

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Fundamentos de control

Festo Didactic México Ing. Luis Daniel García Salas


Tuesday, May 18, 2021
Tipos de señales

Festo Didactic México Ing. Luis Daniel García Salas


Tuesday, May 18, 2021
Tipos de señales

Analógicas
o
Continuas

Digitales

Discretas

Binarias

Festo Didactic México Ing. Luis Daniel García Salas


Tuesday, May 18, 2021
Señales de mando

¿Cómo seleccionar el tipo de energía para generar las señales de mando?

 Mecánico

 Neumático

 Hidráulico

 Eléctrico

 Electrónico
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Tuesday, May 18, 2021
Control vs Potencia
¿QUÉ ES CONTROL? ¿QUÉ ES POTENCIA?
Manejo en forma predeterminada de las Es la etapa donde se realiza el trabajo de
señales de salida, en función de las señales de acuerdo con las señales de salida de la
entrada (referencia y retroalimentación). etapa de control

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Tuesday, May 18, 2021
Tipos de control

Lazo Abierto
Manual
Analógico
o Semiautomático
Semiautomático
Digital

Lazo Cerrado Automático

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Tuesday, May 18, 2021
Control en lazo abierto
Regulador Intrumento medidor

Valor teórico

Ajuste

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Tuesday, May 18, 2021
Control en lazo cerrado
Regulador Intrumento medidor

Valor teórico

Valor efectivo
Ajuste
Comparación
.

Valor teórico/Valor efectivo

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Tuesday, May 18, 2021
Simbología de control eléctrico

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Tuesday, May 18, 2021
Simbología eléctrica
Europea: DIN 1219 Americana: ANSI
1
1 2
Contacto normalmente cerrado (NC)
2

3
3 4
Contacto normalmente abierto (NA)
4

2 4 2
Contacto conmutador 1
4
1
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Tuesday, May 18, 2021
Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

12 22 32 42 12 22 32 42
Grupo de contactos
normalmente cerrado (NC)
11 21 31 41 11 21 31 41

14 24 34 44 14 24 34 44
Grupo de contactos
normalmente abierto (NA)
13 23 33 43 13 23 33 43

14 24 32 42 14 24 32 42
Grupo de contactos
abiertos y cerrados
13 23 31 41 13 23 31 41
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Tuesday, May 18, 2021
Accionamiento de contactos eléctricos
Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

Acción momentánea

Manual Con enclavamiento

Pedal

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Tuesday, May 18, 2021
Accionamiento de contactos eléctricos

NA NC

Acción de
Acción momentánea
conmutación
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Tuesday, May 18, 2021
Accionamiento de contactos eléctricos

Acción de retención 3

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Tuesday, May 18, 2021
Accionamiento de contactos eléctricos

Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

Mecánico Con rodillo

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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

 Permite manejar señales de mayor


magnitud que los sensores electrónicos

 Necesariamente deben ser accionados


por el actuador

 Son más susceptibles de falla


mecánica
2 4 1
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Tuesday, May 18, 2021
Elementos de mando

Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

Acción momentánea

Con enclavamiento

Fusible

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Tuesday, May 18, 2021
Elementos de mando

Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

+24 V +24 V
Fuente de alimentación

0V
0V Referencia de la
alimentación

Indicador de audio

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Tuesday, May 18, 2021
Elementos de mando

Europea: DIN 1219 Americana: ANSI

Bobina de control

Indicador luminoso
(Lámpara)

Bobina solenoide

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Tuesday, May 18, 2021
Representación de un diagrama eléctrico con simbología Americana

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Tuesday, May 18, 2021
Representación de un diagrama eléctrico con simbología Europea

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Tuesday, May 18, 2021
Nomenclatura
Europeo Americano

S#  Accionamiento con contacto físico PB-# Push Button


B#  Accionamiento sin contacto físico. CR-# Bobina contacto

K#  Bobina / Contacto LSW-# Limit swicht


Y#  Solenoide SOL-# Solenoide.
T#  Tiempo L-# Lámpara

H#  Lámpara T-# Timer


C#  Contador
Si el dispositivo a utilizar no entra en estas tablas la nomenclatura es
asignada por el diseñador.

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Tuesday, May 18, 2021
Elementos de la cadena de mando Elementos de trabajo

Válvulas de control

Convertidor

Procesador de señal

Convertidor

Generador de señal

Fuente de energía
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Tuesday, May 18, 2021
Elementos de la cadena de mando
Elementos de trabajo
Cilindros
Motores
Ejecución de las ordenes Indicadores ópticos
Elementos de control final
Señales de salida Válvulas distribuidoras con accionamiento
eléctrico

Elementos de procesamiento
Relevadores
Procesamiento de señales Contactores
Controladores Lógicos Programables

Elementos de entrada
Pulsadores
Interruptores de control
Entrada de señales Finales de carrera y sensores de proximidad
Presostado
Interruptores Reed y barreras fotoeléctricas

Elementos de alimentación
Alimentación de energía Fuente de energía neumática
Fuente de energía eléctrica

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
La función identidad: “SI”

Tabla de verdad

Entrada (X) Salida (A)


0 0
1 1

Ecuación característica
A X
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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V +24V

13 13
S1 S1
14 14

L1 L1

0V 0V

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
La función negación: “NO”

Tabla de verdad

Entrada (X) Salida (A)


0 1
1 0

Ecuación característica
A X
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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V +24V

13 13
S1 S1
14 14

L1 L1

0V 0V

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
La función conjunción: “Y” / “AND”

Tabla de verdad

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Ecuación característica
A  X Y
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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas +24V

13
S1
14
13
S2
14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 0 0

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas +24V

13
S1
14
13
S2
14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 1 0

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas +24V

13
S1
14
13
S2
14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


1 0 0

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas +24V

13
S1
14
13
S2
14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


1 1 1

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
La función disyunción: “O” / “OR”

Tabla de verdad

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

Ecuación característica
A  X Y
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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V

13 13
S1 S2
14 14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 0 0

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V

13 13
S1 S2
14 14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


0 1 1

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V

13 13
S1 S2
14 14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


1 0 1

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Tuesday, May 18, 2021
Funciones lógicas
+24V

13 13
S1 S2
14 14

L1
0V

Entrada (X) Entrada (Y) Salida (A)


1 1 1

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Tuesday, May 18, 2021
Las electroválvulas

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Tuesday, May 18, 2021
Las bobinas
Principio de funcionamiento

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Tuesday, May 18, 2021
Las bobinas

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Tuesday, May 18, 2021
El convertidor Eléctrico – Neumático: Electroválvulas

VENTAJAS
-Reducción de costos.

-Rapidez de operación a grandes


distancias.

-Puede ser operada por relés o PLC.

SÍMBOLO

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Tuesday, May 18, 2021
El convertidor Eléctrico – Neumático: Electroválvulas

VENTAJAS
-Reducción de costos.

-Rapidez de operación a grandes


distancias.

-Puede ser operada por relés o PLC.

SÍMBOLO

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Tuesday, May 18, 2021
Electroválvulas con servopilotaje

SÍMBOLO

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Tuesday, May 18, 2021
Electroválvulas con servopilotaje

SÍMBOLO

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Tuesday, May 18, 2021
Las bobinas
Ventajas y desventajas de las bobinas de C.A.

Desventajas:
Ventajas: •Gran esfuerzo mecánico
•Tiempos de operación muy cortos.
•Calentamiento considerable al tener
•Gran fuerza de accionamiento. entrehierros, que aumentan el consumo
de corriente.
•No se requieren rectificadores para su
•Relativamente ruidosas.
alimentación.
•Sensible a sobrecargas, bajas tensiones y
obstrucciones.

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Tuesday, May 18, 2021
Las bobinas
Ventajas y desventajas de las bobinas de C.D.

Ventajas:
Desventajas:
•Fácil operación y conmutación.
• Provoca sobrevoltajes al des-energizarse.
•Fácil de energizar.
• Alto factor de desgaste en los contactos.
•Bajo consumo de potencia.
• Tiempos de conmutación largos.
•Larga vida.

•Silenciosos.

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Tuesday, May 18, 2021
Sistemas aplicados a esquemas de distribución

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Tuesday, May 18, 2021
Mando directo: Expulsor de piezas

Un sistema automatizado desvía


piezas hacia una segunda cinta de
transporte, la expulsión es controlada
por un operador.

Condiciones:

 Avance del actuador mientras se

mantenga presionado el botón.

 Regreso del actuador cuando se


libere el botón.

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Tuesday, May 18, 2021
Sistema Americano Sistema Europeo

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Tuesday, May 18, 2021
Válvulas de impulso o de memoria

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Tuesday, May 18, 2021
Mando directo: Colocador de tubos de ensaye

Un manipulador automatizado, coloca tubos de


ensaye sobre una pallet de transporte.

Condiciones:

 Se deberá controlar el avance


del cilindro A.

 Al pulsar un botón, el cilindro


avanza hasta el final de carrera.

 Al pulsar un segundo botón el


cilindro deberá regresar.

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Tuesday, May 18, 2021
Sistema Americano Sistema Europeo

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Procesador de señales.

Diseñar el circuito electroneumático


para controlar una puerta que separa a
dos salones.

 El accionamiento es por medio de


2 botones con enclavamiento
mecánico (1 en cada salón).

 El actuador es de doble efecto y


la válvula es monoestable.

 Es posible abrir o cerrar la puerta


desde cualquier salón.

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Procesador de señales.

Tabla de verdad

Entrada (S1) Entrada (S2) Salida (X)


0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Multiplicador de contactos

Un dispositivo cortador debe hacerse funcionar desde


tres lugares:

Se inserta una pieza a través de una guía, con lo


que se activan dos de los tres sensores: B1, B2
o B3.
Esto hace avanzar al cilindro 1A1 por medio de
una electroválvula _____________.
El ciclo de cortado sólo debe dispararse si
existen dos de las señales.
Por razones de seguridad, debe evitarse que el
cilindro avance si están activados los tres
sensores.

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Tuesday, May 18, 2021
Tabla de verdad

B1 B2 B3 A1
0
0 0 0
0
0 0 1
0
0 1 0
1
0 1 1
0
1 0 0
1
1 0 1
1
1 1 0
0
1 1 1

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Procesador de señales.

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Multiplicador de contactos

Unidad de distribución

Las piezas que llegan son distribuidas a


cuatro transportadores por medio de una
sección móvil.

La posición requerida deberá ser


seleccionada por 4 botones pulsadores, y
podrá ser seleccionada en cualquier
orden.

El cilindro A y B son de doble efecto y


las válvulas son biestables.

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Tuesday, May 18, 2021
1 2 3 4
Carrera corta Carrera larga
Retraer Retraer

Extender Retraer

Retraer Extender

Extender Extender

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Tuesday, May 18, 2021
Tabla de verdad

B1 B2 B3 B4 Y1 Y2 Y3 Y4

1 0 0 0 0 1 0 1

0 1 0 0 1 0 0 1

0 0 1 0 0 1 1 0

0 0 0 1 1 0 1 0

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Tuesday, May 18, 2021
Ejercicio: Unidad de distribución

Ecuación característica

Y1  ( B1  B2  B3  B4 )  ( B1  B2  B3  B4 )

Y2  ( B1  B2  B3  B4 )  ( B1  B2  B3  B4 )

Y3  ( B1  B2  B3  B4 )  ( B1  B2  B3  B4 )

Y4  ( B1  B2  B3  B4 )  ( B1  B2  B3  B4 )

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador

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Tuesday, May 18, 2021
Cubierta Armadura
Resorte de 12 22
A1 14 24
reposicionamiento

Bobina
A2 11 21

Símbolo
Contactos

Conexiones de
bobina Conexiones de contactos
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Tuesday, May 18, 2021
El relevador 14 24
A1

A2 11 21
Símbolo

A1 A2 4 2
Festo Didactic México
1 Ing. Luis Daniel García Salas
Tuesday, May 18, 2021
22
El relevador 14 24
A1

A2 11 21
Símbolo

A1 A2 4 2
Festo Didactic México
1 Ing. Luis Daniel García Salas
Tuesday, May 18, 2021
22
El relevador 14 24
A1

A2 11 21
Símbolo

A1 A2 4 2
Festo Didactic México
1 Ing. Luis Daniel García Salas
Tuesday, May 18, 2021
12 22
El relevador 14 24
A1

A2 11 21
Símbolo

A1 A2 4 2
Festo Didactic México
1 Ing. Luis Daniel García Salas
Tuesday, May 18, 2021
El relevador

Aplicaciones industriales de los relevadores:

1. Elemento de interfaz.

2. Procesador de señales.

3. Multiplicador de contactos.

4. Elemento de memoria.

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de interfaz

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Tuesday, May 18, 2021
Mando indirecto: Colocador de tubos de ensaye

Un manipulador automatizado, coloca tubos de


ensaye sobre una pallet de transporte.
Condiciones:

 Se deberá controlar el avance


del cilindro A por medio de un
mando indirecto.

 Al pulsar un botón, el cilindro


avanza hasta el final de carrera.

 Al pulsar un segundo botón el


cilindro deberá regresar.

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de interfaz

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Multiplicador de contactos

Accionamiento de lámparas

Diseñar un circuito electromagnético que


encienda tres lámparas como se indica a
continuación:

- Si se presiona un solo botón se encenderá


la lámpara # 1.

- Si se presionan 2 botones (cualquier


combinación) se encenderá la lámpara # 2.

- Si se presionan los tres botones se


encenderá la lámpara # 3.

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Tuesday, May 18, 2021
Tabla de verdad

B1 B2 B3 L1 L2 L3

0 0 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0

0 1 0 1 0 0

0 1 1 0 1 0

1 0 0 1 0 0

1 0 1 0 1 0

1 1 0 0 1 0

1 1 1 0 0 1

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Multiplicador de contactos

Ecuación característica

L1  ( B1  B2  B3 )  ( B1  B2  B3 )  ( B1  B2  B3 )

L2  ( B1  B2  B3 )  ( B1  B2  B3 )  ( B1  B2  B3 )

L3  ( B1  B2  B3 )

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Tuesday, May 18, 2021
Ejercicio: Accionamiento de lámparas

L L L
1 2 3

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Tuesday, May 18, 2021
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Tuesday, May 18, 2021
Ejercicio: Unidad de distribución

Debido al principio de funcionamiento de las válvulas, este ejercicio se puede resumir en:

Ecuación característica

Y1  B4  B2

Y2  B3  B1

Y3  B4  B3

Y4  B2  B1

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Tuesday, May 18, 2021
Ejercicio: Dispositivo cortador

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria
1A
Inserción de casquillos:

Se debe controlar el avance de la máquina de


inserción de casquillos al accionar un botón
pulsador, el pistón deberá llegar al final de su
carrera, posteriormente, el retroceso se hará al
accionar otro botón pulsador.

Condiciones:
-Usar electroválvula monoestable

-Actuador de doble efecto

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria

La memoria eléctrica:

- Ofrece mayor seguridad en cuanto a operación de los circuitos.

- Permite el enclavamiento de señales.

- Es parte fundamental de los sistemas secuenciales.

Hasta este momento sólo hemos logrado que el cilindro avance hasta el final de su
carrera al presionar un botón.

La pregunta sería: ¿Cómo le hago para que regrese al presionar otro botón?

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria

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Tuesday, May 18, 2021
El relevador: Elemento de memoria

Arranque Prioritario Paro Prioritario

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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

1.- Pasador de guía


2.- Leva de apertura positiva
3.- Cuerpo
4.- Muelle
5.- Muelle de acción brusca
6.- Muelle de presión de contacto
7 .- Contacto NA
8.- Contacto interno
9.- Contacto NC

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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

Prensa cortadora
A
Se tiene una máquina de prensado y corte
neumático. Desarrollar el sistema
electromagnético de control tomando en
cuenta las siguientes condiciones:

Condiciones:
- Avance al accionar un pulsador.

- La válvula de mando es monoestable.

- Regreso en forma automática.

- Utilizar mando indirecto.


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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

Alimentador de piezas por gravedad

Al pulsar el botón de marcha


el sistema comenzará a
funcionar de manera continua.

Al pulsar el botón de paro el


alimentador deberá retornar a su
posición de reposo. Usar válvula
biestable y cilindro de doble
efecto.

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Tuesday, May 18, 2021
Interruptor de límite de carrera

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Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

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Tuesday, May 18, 2021
Relevador con retardo: El temporizador

En relés temporizadores, hay que distinguir entre relés con retardo a la conexión y con
retardo a la desconexión (según el estándar DIN EN 606 17-7).

 En los relés con retardo a la conexión, el inducido es activado después de transcurrido


un tiempo, mientras que la desactivación es inmediata. Este relé se conoce también
como relé retardado a la llamada o de respuesta retardada.

 En un relé con retardo a la desconexión, el inducido es activado sin retardo; la


desactivación está sujeta a un tiempo. El retardo de tiempo es ajustable. Este relé se
conoce también como relé de retardo o de desconexión retardada.

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Tuesday, May 18, 2021
Temporizador con Retardo a la conexión (On delay)

Circuito eléctrico de un temporizador

Símbolo

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Tuesday, May 18, 2021
Temporizador con Retardo a la conexión (On delay)

0
Símbolo t

Retardo programado t

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Tuesday, May 18, 2021
Temporizador con Retardo a la conexión (Off delay)

Circuito eléctrico de un temporizador

Símbolo

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Tuesday, May 18, 2021
Temporizador con Retardo a la desconexión (Off delay)

0
Símbolo t

Retardo programado t

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Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

Ensamble de peldaños

Presionar los soportes de la escalera


un determinado tiempo.
- Accionamiento de un pistón de
simple efecto.

- Arranque por botón con


velocidad
regulable.

- Regreso después de 5 segundos


con velocidad regulable

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Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

Festo Didactic México Ing. Luis Daniel García Salas


Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

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Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

Prensa cortadora con mando bimanual

- Una prensa cortadora sólo deberá


funcionar cuando se activen dos botones
pulsadores al mismo tiempo (con máximo
1 segundo de diferencia).

- La prensa retornará a su posición inicial


en cuanto se libere alguno de los
botones.

- Para iniciar un siguiente ciclo es necesario


haber liberado ambos botones.

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Tuesday, May 18, 2021
El temporizador

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Tuesday, May 18, 2021
El convertidor neumático – eléctrico:
El Presostato

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

Es un interruptor activado por presión, el cual puede ajustarse a un determinado valor


de presión.

En cuanto se alcanza el nivel de presión ajustado, se cierra (ó abre) un contacto.

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

Símbolo para un presostato


neumático

-Detecta presión positiva en P1

-Detecta presión negativa en P2

-Detecta diferencia de presiones entre


P1-P2.

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

Símbolo para un presostato


electrónico

-Detecta presión positiva en P1

-Detecta presión negativa en P2

-Detecta diferencia de presiones entre


P1-P2.

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

Dispositivo de sellado

 Controlar la fuerza de sellado de piezas

 Accionamiento con pistón de doble efecto.

 Presionar un botón para arranque.

 Retorno al alcanzar 4 Bar de presión.

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

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Tuesday, May 18, 2021
El presostato
Pegado de piezas

Un botón pulsador debe controlar la salida del vástago del cilindro. Después de que la pieza ha
alcanzado su posición final, los componentes deberán ser prensados durante 20s Después de
este tiempo el cilindro deberá regresar automáticamente.

Condiciones adicionales:

A) El tiempo de pegado deberá comenzar cuando la


presión de pegado tenga en valor de 4 bars

B) Una lámpara deberá encender cuando se alcance la


presión de pegado deseada.

C) También un manómetro indicará la presión de pegado.

B) Usar válvula biestable.


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Tuesday, May 18, 2021
El presostato

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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad

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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad

Introducción

La automatización de complejos sistemas de producción, necesita la utilización de


componentes capaces de adquirir y transmitir información relacionada con el proceso
de producción.

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Tuesday, May 18, 2021
La importancia de la tecnología de los sensores

Los sensores cumplen con estos requerimientos, y por eso se les emplea en:

 La tecnología de medición

 Control en lazo abierto

 Control en lazo cerrado

Los sensores proporcionan información al control en forma de variables individuales del


proceso.

Las variables de estado del proceso son, por ejemplo: Temperatura, presión, fuerza,
longitud, posición angular, nivel, caudal, etc.

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Tuesday, May 18, 2021
¿Qué es un sensor?
 Es un convertidor, que transforma una variable física (por ejemplo: temperatura,
distancia, presión) en otra variable diferente, más fácil de evaluar (generalmente
una señal eléctrica).

 Sin embargo, no necesariamente tiene que generar una señal eléctrica, por
ejemplo, un final de carrera neumático.

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Tuesday, May 18, 2021
Funcionamiento de los sensores

Los sensores pueden funcionar por dos medios:

Con contacto físico:

 Finales de carrera, sensores de fuerza

Sin contacto físico:

 Barreras fotoeléctricas, barreras de aire,


detectores de infrarrojos, sensores ultrasónicos,
sensores magnéticos, etc.

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Tuesday, May 18, 2021
Señales de salida típicas de los sensores

Tipo A:
Sensores con señal de salida por interrupción (señal de salida binaria).

Ejemplos:

Sensores de proximidad

Presostatos

Sensores de nivel

Sensores bimetálicos

NOTA: Por norma, estos sensores pueden conectarse directamente a los PLC’s

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Tuesday, May 18, 2021
Señales de salida típicas de los sensores

Tipo B:

 Sensores con salida por trenes de pulsos


 Sensores incrementales de longitud y rotativos

Generalmente se dispone de interfaces compatibles para PLC’s, siempre y cuando


dispongan de contadores de hardware y software con posibilidad de una mayor
longitud de palabra.

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Tuesday, May 18, 2021
Señales de salida típicas de los sensores

Tipo C:

Componentes de sensores con salida analógica y sin amplificador


integrado, ni conversión electrónica.

Proporcionan una señal de salida analógica muy débil, no apta para una
evaluación inmediata (se requiere amplificar la señal).

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Tuesday, May 18, 2021
Señales de salida típicas de los sensores

Tipo D:

Sensores con salidas analógicas y conversión electrónica integrados, que proporcionan


señales de salida que pueden evaluarse inmediatamente.

0 ... 10 V 0 ... 20 mA
-5 V ... + 5 V -10 ... +10 mA
1 ... 5V 4 ... 20 mA

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Tuesday, May 18, 2021
Señales de salida típicas de los sensores

Tipo E:

Sensores y sistemas de sensores con señal de salida estandarizada, por ejemplo:

 RS 232-C
 RS 422-A
 RS 485 ó
 con interface al bus de campo (PROFIBUS, INTERBUS, ASi, DEVICENET, etc.)

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Tuesday, May 18, 2021
Ventajas de los sensores de proximidad

 Detección precisa y automática de posiciones geométricas

 Detección sin contacto de objetos y procesos

 Características de conmutación rápidas

 Resistencia al desgaste

 Número ilimitado de ciclos de conmutación

 Versiones disponibles para utilización en ambientes peligrosos

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Tuesday, May 18, 2021
Código de colores para los cables de los sensores

Café → Alimentación (+)

Azul → Alimentación (-)

Negro → Contacto normalmente abierto (NA)

Blanco → Contacto normalmente cerrado (NC)

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Tuesday, May 18, 2021
Simbología de los sensores de proximidad

Inductivo
Normalmente
abierto
Capacitivo

Óptico

Normalmente
cerrado Magnético

Ultrasónico
-

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Tuesday, May 18, 2021
Tipos de conmutación en sensores
24v

+ 18 - 30 V

Tipo NPN
Salida
 Pulso de salida bajo.

 Mayor seguridad al hacer


pruebas de funcionalidad.

0V

0v
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Tuesday, May 18, 2021
Tipos de conmutación en sensores
24v

+ 18 - 30 V

Tipo PNP
Salida
 Pulso de salida alto

 Mas fácil de probar su


funcionalidad

0V

0v
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Tuesday, May 18, 2021
Características de los sensores de proximidad

Magnético
Capacitivo

Inductivo Óptico
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Tuesday, May 18, 2021
Sensor magnético de contactos “Reed”

- Detección de posición sin contacto.

- Activación por imán permanente.

- Reaccionan ante los campos magnéticos.


- Las láminas de contacto están hechas de material
ferromagnético (Fe-Ni aleado) y están selladas
dentro de un pequeño tubo de vidrio.

- El tubo se llena con un gas inerte, por ejemplo, Nitrógeno.

Magnético

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor magnético de contactos “Reed”

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor magnético de contactos “Reed”

 Se debe evitar la interferencia de otros


campos magnéticos.

 Si se posiciona a la mitad de la carrera, el


punto de conmutación variará
dependiendo de la dirección de
aproximación.

 La corriente máxima debe limitarse para


evitar que las laminillas de los contactos
se quemen.

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad magnético-inductivo

 Tienen un circuito oscilador LC incorporado, similar al de


los sensores inductivos.

 A diferencia de éstos últimos, la bobina osciladora no es


del tipo con núcleo de media capa, que crea un campo
magnético directamente hacia afuera, sino una bobina con
un núcleo de capa cerrada.

 Es decir, una bobina con núcleo de ferrita blindado.

 Al acercar un imán permanente, el material del núcleo del


oscilador se satura causando con ello una variación en la
corriente del circuito oscilador del sensor. Magnético

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad magnético-inductivo

Campo
Cable de Bobina del circuito magnético de LED
conexión resonante alta frecuencia Indicador

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Sensor de proximidad magnético-inductivo

Campo
Cable de Bobina del circuito magnético de LED
conexión resonante alta frecuencia Indicador

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Sensor de proximidad magnético-inductivo

 Principio de operación del sensor inductivo - pero sólo reacciona a los campos
magnéticos.

 Se debe evitar la interferencia de otros campos magnéticos.

 Dispositivo de estado sólido.

 Alta frecuencia de conmutación 1kHz.

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad inductivo

Registran los movimientos en máquinas de montaje y


mecanizado, robots, transporte, etc. y los convierten en una
señal eléctrica.

 Detectará cualquier material conductor.


 Las distancias marcadas son para el acero dulce.
 El desempeño del sensor puede ser afectado por:
 La temperatura
 Material del objeto
 Las dimensiones del objeto Inductivo

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad inductivo

Campo magnético de alta


frecuencia (de 300 a 800 KHz)

Superficie activa

Bobina del circuito resonante

LED indicador

Cable de conexión

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Sensor de proximidad inductivo

Sensor

Amplitud de
la oscilación

Señal de salida ON
del sensor
OFF

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad capacitivo

 Detección de materiales cuyas constantes dieléctricas sean


mayores que la del aire.

 La distancia de detección depende del material y de su


espesor.

 La sensibilidad se puede ajustar

 Le afectan los ambientes polvosos

Capacitivo

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad capacitivo

Campo Electrostático

Superficie activa

Electrodo activo

Electrodo de tierra

LED indicador

Tornillo de ajuste

Cable de conexión
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Sensor de proximidad capacitivo

Se forma un capacitor frente a la zona activa

Medio
dieléctrico
(aire)

Campo
disperso

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Sensor de proximidad óptico

Ópticos de barrera de luz

Sensores ópticos Ópticos retro-reflectivos

Ópticos réflex

Óptico
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Sensor de proximidad óptico

Óptico de barrera de luz

T R

Transmisor Receptor

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Sensor de proximidad óptico

Óptico de barrera de luz

T R

Transmisor Receptor

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Sensor de proximidad óptico

Óptico de barrera de luz

 Grandes distancias de sensado : hasta 30 metros con algunos dispositivos.

 Detectarán todo pero no materiales muy transparentes-

 Deben de alinearse de manera muy precisa

 Tipo de luz:
 Roja
 Infrarroja

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Sensor de proximidad óptico

Óptico de barrera de luz

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad óptico

Óptico retro-reflectivo

T/R

Transmisor / Receptor Reflector (prismático)

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Sensor de proximidad óptico

Óptico retro-reflectivo

T/R

Transmisor / Receptor Reflector (prismático)

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Sensor de proximidad óptico

Óptico retro-reflectivo

 Refleja el haz luminoso por medio de un


material reflejante.

 Distancia de sensado: 1/2 a 1/3 del tipo de


barrera de luz.

 No adecuado para objetos reflectivos o


transparentes.

 El objeto debe ser más grande que el reflector.

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Sensor de proximidad óptico

Óptico retro-reflectivo

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad óptico

Óptico réflex

T/R

Transmisor / Receptor

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Sensor de proximidad óptico

Óptico réflex

T/R

Transmisor / Receptor

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad óptico

Óptico réflex

 Emplea la superficie del material a detectar


para reflejar el haz luminoso

 La distancia de sensadoes mucho menor que el


retro-reflectivo, la distancia depende del color y
de la naturaleza refractiva de la superficie.

 Objetos más grandes permiten distancias


mayores de sensado.

 No adecuado para ambientes sucios.

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Tuesday, May 18, 2021
Sensor de proximidad óptico

Óptico réflex

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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad

Debe hacerse funcionar un


dispositivo para desbarbar piezas:

Condiciones:
- Accionamiento por actuador
de
doble efecto.
- Presionar un botón o pedal
para iniciar ciclo
- Debe existir pieza a mecanizar
- Regreso en forma automática
con electroválvula biestable.
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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad

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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad
Sujetador para Taladro

Diseñar los circuitos de potencia y de control


electromagnético para que el sujetador funcione
cuando:

• Se pulse un botón para sujetar


• Exista pieza a taladrar
• El taladro esté en posición de reposo
• El avance debe ser lento
• La pieza será liberada solo cuando se pulse
el botón de liberación
• El taladro esté en su posición inicial
• El retorno debe ser rápido
• La electroválvula es monoestable

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Tuesday, May 18, 2021
Sensores de proximidad

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Tuesday, May 18, 2021
Sistemas secuenciales

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Tuesday, May 18, 2021
Sistemas secuenciales

Un proceso secuencial es aquel que se


ejecuta en un orden lógico y cronológico.

Para el diseño de sistemas electroneumáticos


secuenciales existen varios métodos:

 Método básico
 Método de la bandera.
 Método de cascada.
 Método de paso a paso:
 Mínimo.
 Máximo.

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Tuesday, May 18, 2021
Método básico

1) De acuerdo con el problema propuesto, dibujar un croquis de situación.

2) Proponer según la aplicación, el diagrama de potencia neumático y los sensores de


final de carrera a utilizar.

3) Realizar el diagrama de movimientos ó de espacio-fase.

4) Indicar y numerar a los elementos de señal (sensores) en el diagrama anterior.

5) Utilizar la información anterior para el desarrollo del circuito de control


neumático.

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Tuesday, May 18, 2021
Ejercicio

Elevador y distribuidor de paquetes

 Al pulsar el botón de inicio, el paquete


es elevado por el cilindro A (cilindro de
elevación).

 A continuación es empujado a otro


transportador por medio del cilindro B
(cilindro de transferencia).

 El Cilindro A debe retroceder primero,


seguido del cilindro B.

 Los cilindros avanzan y retroceden por


medio de válvulas biestables.

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Tuesday, May 18, 2021
Diagrama de movimientos o de espacio - fase

1 2 3 4 5=1
1             SA1

A
           
0 SA0
1 SB1
           

B
           
0             SB0

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Tuesday, May 18, 2021
Método básico

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Tuesday, May 18, 2021
GRACIAS

Por haber participado en el


seminario EP-211

Nos veremos en el siguiente.

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