UNIVERSIDAD VERACRUZANA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
“CONTROL ELECTROHIDRÁULICO POR MEDIO
DE PLC”
TRABAJO PRÁCTICO TÉCNICO
Que para obtener el título de:
INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA
PRESENTA:
ROSA MARÍA RODRÍGUEZ MÉNDEZ
DIRECTOR:
MTRO. SIMÓN LEAL ORTIZ
XALAPA, VER.
MAYO 2013
1
AGRADECIMIENTOS
A mi madre:
Ángela Rodríguez Méndez
Por brindarme su apoyo incondicional, su amor, sus consejos y confianza
en cada momento. Por enseñarme día a día que todo es posible con
esfuerzo y dedicación, también por inculcarme buenos valores y darme la
oportunidad de concluir mis estudios profesionales.
A mi tía:
Matilde Reyna Rodríguez Méndez
Le agradezco sus consejos y porque siempre me ha escuchado. Por
hacerme regresar al camino correcto cuando me estaba equivocando y
contar con su apoyo en todo momento.
A mi abuelito adoptivo:
Pedro Hernández López
Le doy gracias por apoyarme a lo largo de mi formación académica, a
pesar de no ser miembro de la familia, me ha tratado como una nieta y ha
estado conmigo en todo momento.
A mis amigas y amigos:
Gracias por apoyarme todo el tiempo, por compartir momentos buenos y
malos que he vivido. Pero sobretodo, por brindarme su valiosa amistad ya
que cada uno tiene un lugar muy especial en mi vida y saben que los
quiero como hermanos.
A mis profesores:
Gracias a todos por su gran labor al enseñarme todos los conocimientos
que he adquirido en mi formación académica. En especial le agradezco al
Ing. Simón Leal y la Mtra. Gabriela Valencia por su apoyo y consejos.
2
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 7
CAPITULO 1
PRINCIPIOS DE HIDRAÚLICA
1.1 TÉCNICA DE FLUIDOS ..................................................................................................................... 9
1.1.1 NEUMÁTICA ..................................................................................................................................... 9
1.1.2 HIDRÁULICA .................................................................................................................................. 10
1.1.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA HIDRÁULICA FRENTE A LA NEUMÁTICA ........ 11
1.2 HIDROMECÁNICA ............................................................................................................................ 15
1.2.1 HIDROSTÁTICA ............................................................................................................................. 15
1.2.1.1 EFECTO PRODUCIDO POR UNA PRESIÓN EXTERNA ................................................... 16
1.2.1.2 TRANSMISIÓN DE FUERZA .................................................................................................... 17
1.2.1.3 TRANSMISIÓN DE PRESIÓN .................................................................................................. 19
1.2.2 HIDROCINÉTICA ........................................................................................................................... 19
1.2.2.1 LEY DE FLUJO ........................................................................................................................... 19
1.2.2.2 FRICCIÓN Y PÉRDIDA DE PRESIÓN .................................................................................... 21
1.3 VELOCIDADES DEL FLUIDO EN CIRCUITOS ........................................................................... 22
1.4 TÉCNICA DEL ACEITE COMPRIMIDO ........................................................................................ 24
1.4.1 PUNTOS A DESTACAR EN UN ACEITE HIDRÁULICO ........................................................ 26
1.5 FLUIDOS HIDRÁULICOS RESISTENTES AL FUEGO ............................................................. 29
1.5.1 FLUIDOS SINTÉTICOS ................................................................................................................ 29
1.5.2 DE BASE ACUOSA ....................................................................................................................... 30
1.6 ADITIVOS ........................................................................................................................................... 31
CAPITULO 2
COMPONENTES HIDRAÚLICOS
2.1 DEPÓSITO DE ACEITE ................................................................................................................... 33
2.1.1 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DE LOS DEPÓSITOS ......................................... 34
3
2.2 FILTROS ............................................................................................................................................. 37
2.2.1 FILTROS DE ASPIRACIÓN ......................................................................................................... 38
2.2.2 FILTROS DE PRESIÓN ................................................................................................................ 39
2.2.3 FILTROS DE RETORNO .............................................................................................................. 39
2.2.4 FILTROS DE AIRE Y LLENADO ................................................................................................ 40
2.3 APARATOS DE CONTROL ............................................................................................................ 41
2.4 BOMBAS HIDRÁULICAS ................................................................................................................ 42
2.4.1 BOMBAS DE ENGRANAJE CON DENTADO EXTERIOR .................................................... 43
2.4.2 BOMBA DE ENGRANAJES CON DENTADO INTERIOR ..................................................... 44
2.4.3 BOMBA DE PALETAS DE CAUDAL FIJO ............................................................................... 45
2.4.4 BOMBA DE PALETAS DE CAUDAL VARIABLE ................................................................... 46
2.4.5 BOMBAS DE PISTONES ............................................................................................................. 48
2.4.5.1 BOMBA DE PISTONES RADIALES DE CAUDAL FIJO..................................................... 48
2.4.5.2 BOMBAS DE PISTONES AXIALES DE CAUDAL FIJO ..................................................... 50
2.4.5.3 BOMBAS DE PISTONES AXIALES DE CAUDAL VARIABLE ......................................... 52
2.5 MOTORES HIDRÁULICOS ............................................................................................................. 54
2.5.1 MOTORES DE ENGRANAJE ...................................................................................................... 56
2.5.2 MOTORES DE PALETAS ............................................................................................................ 58
2.5.3 MOTORES DE PISTONES AXIALES ........................................................................................ 59
2.5.4 MOTORES DE PISTONES RADIALES ..................................................................................... 60
2.6 VÁLVULAS ANTIRRETORNO ....................................................................................................... 62
2.7 VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓN ............................................................................... 64
2.7.1 VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESIÓN ............................................................................... 64
2.7.2 VÁLVULA DE DESCARGA EN VACÍO ..................................................................................... 67
2.7.3 VÁLVULAS REDUCTORAS DE PRESIÓN Y DE SECUENCIA ........................................... 68
2.8 VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL ................................................................................ 70
2.9 ELECTROVÁLVULAS ...................................................................................................................... 72
2.10 CILINDROS ...................................................................................................................................... 74
2.10.1TIPOS DE CILINDROS ................................................................................................................ 75
2.10.1.1 CILINDROS DE SIMPLE EFECTO........................................................................................ 75
2.10.1.2 CILINDROS DE DOBLE EFECTO ........................................................................................ 75
4
CAPITULO 3
EL PLC
3.1 AUTOMATIZACIÓN .......................................................................................................................... 80
3.2 DESCRIPCIÓN DEL PLC ................................................................................................................ 81
3.2.1 FEC COMPACTO........................................................................................................................... 82
3.2.2 FEC STANDARD ........................................................................................................................... 83
3.3 ARQUITECTURA INTERNA DEL PLC ......................................................................................... 84
3.3.1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN ..................................................................................................... 85
3.3.2 CPU .................................................................................................................................................. 86
3.3.3 MEMORIAS ..................................................................................................................................... 88
3.3.4 INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA ................................................................................... 89
3.4 SENSORES ........................................................................................................................................ 90
3.4 1 SENSORES DE POSICIÓN ......................................................................................................... 91
3.4.1.1 SENSORES DE PROXIMIDAD ................................................................................................ 91
3.4.1.1.1 SENSORES INDUCTIVOS .................................................................................................... 92
3.4.1.1.2 SENSORES CAPACITIVOS .................................................................................................. 93
3.4.1.1.3 SENSORES ÓPTICOS ........................................................................................................... 94
3.5 OPERANDOS DEL PLC .................................................................................................................. 95
3.5.1 ENTRADAS ..................................................................................................................................... 95
3.5.2 SALIDAS ......................................................................................................................................... 96
3.5.3 BANDERAS .................................................................................................................................... 97
3.5.4 TEMPORIZADORES ..................................................................................................................... 98
3.5.4.1 TEMPORIZADORES DE IMPULSO ........................................................................................ 98
3.5.4.2 TEMPORIZADOR DE RETRAZO A LA CONEXIÓN ........................................................... 99
3.5.4.3 TEMPORIZADOR DE RETRAZO A LA DESCONEXIÓN ................................................. 100
3.5.5 CONTADORES............................................................................................................................. 101
3.5.6 FUNCIONES LÓGICAS .............................................................................................................. 102
3.5.6.1 FUNCIÓN NOT .......................................................................................................................... 102
3.5.6.2 FUNCIÓN OR ............................................................................................................................ 103
3.5.6.3 FUNCIÓN AND .......................................................................................................................... 103
3.5.6.4 FUNCIÓN OR EXCLUSIVA .................................................................................................... 104
5
3.5.7 BOBINAS ...................................................................................................................................... 104
3.5.7.1 SET .............................................................................................................................................. 104
3.5.7.2 RESET ........................................................................................................................................ 105
3.5.7.3 ASIGNACIÓN ............................................................................................................................ 105
3.5.6.4 ASIGNACIÓN NEGADA .......................................................................................................... 106
3.5.7 PROGRAMAS............................................................................................................................... 106
3.6 PROGRAMACIÓN EN DIAGRAMA DE ESCALERA ............................................................... 107
3.6.1 CONCEPTO DE ESCALÓN ....................................................................................................... 107
3.6.2 PROCESO EN LOS ESCALONES ........................................................................................... 108
3.7 PROGRAMACIÓN EN LISTADO DE INSTRUCCIONES ........................................................ 109
3.7.1 ELEMENTOS DE STL ................................................................................................................. 109
3.7.1.1 STEP ........................................................................................................................................... 109
3.7.1.2 FRASE ........................................................................................................................................ 110
3.7.2 COMANDOS UTILIZADOS EN STL ......................................................................................... 112
CAPITULO 4
PROGRAMACIÓN DEL PLC Y APLICACIÓN CON ELECTROHIDRAÚLICA
4.1 PASOS PARA PROGRAMAR EN Win FST .............................................................................. 114
PRACTICA Nº 1 ..................................................................................................................................... 122
PRACTICA Nº 2 ..................................................................................................................................... 126
PRACTICA Nº 3 ..................................................................................................................................... 130
PRACTICA Nº 4 ..................................................................................................................................... 134
CONCLUSIONES ................................................................................................................................... 139
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 140
6
INTRODUCCIÓN
Hace algunos años el control de procesos industriales se hacía de
forma cableada por medio de contactores y relevadores. Esto era un
problema cuando se necesitaba modificar el proceso, ya que implicaba una
gran complejidad en las conexiones y un mayor desembolso económico.
En la actualidad, con la introducción de los controladores lógicos
programables (PLC), se tiene una mejor solución para el control de
circuitos complejos de automatización. Por lo tanto, se puede decir que un
controlador es un dispositivo electrónico que sustituye los circuitos
auxiliares o de mando de los sistemas automáticos convencionales.
Además del PLC se necesitan elementos que llevarán a cabo el
proceso, es decir, los que realizan el trabajo. Éstos pueden ser de dos tipos
hidráulicos o neumáticos, se seleccionarán dependiendo del trabajo que se
realizará. Por ello en el presente documento se tratarán éstos dos temas.
En el capítulo uno se hará referencia a conceptos básicos de
hidráulica así como las diferencias entre ésta y la neumática, además los
principios necesarios para que los elementos de trabajo puedan funcionar
correctamente.
En el capítulo dos se explicará de forma general cada elemento
hidráulico que se emplea en un proceso, como funciona, de que se
compone y los tipos más comunes.
En el capítulo tres se conocerá el PLC desde su estructura interna
hasta las funciones y los métodos para programarlo.
Por último en el capítulo cuatro se realizarán prácticas, en las que se
aplica lo mencionado en los capítulos anteriores, es decir, se
automatizarán los elementos hidráulicos mediante el PLC.
7
CAPÍTULO
1
PRINCIPIOS DE
HIDRÁULICA
8
1.1 TÉCNICA DE FLUIDOS
Varios autores hacen referencia al término oleohidráulico para citar a
la técnica donde se utiliza aceite que coloquialmente se llama hidráulica,
sin embargo este término es demasiado ambiguo.
Siempre se han denominado dos técnicas: hidráulica y neumática, en este
caso se tratará en específico la primera. Pero, recientemente estas
denominaciones fueron corregidas, pasándose a llamar desde entonces
técnica de fluidos.
Debe considerarse que: en las instalaciones en donde se aplique la técnica
de fluidos se utilizan las características propias de transmisión de energía
en forma de presión, es decir, la capacidad de los fluidos de transportar
presión de un punto a otro. Esto no solamente es válido para el sector
hidráulico de la técnica de fluidos, sino también para el sector neumático.
Entre los fluidos se encuentran los líquidos, vapores y gases; el aire
también es un fluido aunque compuesto por una mezcla de gases. Dado
que la técnica de fluidos se basa en las características mecánicas de los
fluidos, si utilizamos líquidos en nuestro sistema la debemos denominar
hidráulica, si utilizamos el aire deberá llamarse neumática; a continuación
se presentarán las definiciones de ambas técnicas.
1.1.1 NEUMÁTICA
Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de
transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar
mecanismos. El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una
fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía
acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases
ideales.
9
Los sistemas neumáticos se complementan con los eléctricos y
electrónicos lo que les permite obtener un alto grado de sofisticación y
flexibilidad.
1.1.2 HIDRÁULICA
La hidráulica es la parte de la física que estudia la mecánica de los
fluidos; su estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que
rigen el movimiento y las técnicas para el mejor aprovechamiento de los
líquidos.
La hidráulica utiliza básicamente los fluidos hidráulicos como medios de
presión para mover los pistones de los cilindros.
Los sistemas hidráulicos se aplican típicamente en dispositivos móviles
tales como: maquinaria de construcción, excavadoras, plataformas
elevadoras, aparatos de elevación y transporte, etc. Mientras en
dispositivos fijos abarcan fabricación y montaje de máquinas de todo tipo,
prensas, ascensores, montacargas, etc.
En determinadas aplicaciones, tales como en movimientos de
aproximación rápido y avance lento, como la automatización de procesos
de producción, se combinan los sistemas neumático, hidráulico y eléctrico
en la forma siguiente:
 Circuito electroneumático: accionamiento eléctrico - actuador neumático.
 Circuito oleoneumático: accionamiento neumático.-.actuador hidráulico.
 Circuito electrohidráulico: accionamiento eléctrico.-.actuador hidráulico.
10
1.1.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA HIDRÁULICA FRENTE A LA
NEUMÁTICA
La hidráulica y la neumática son formas de transmisión de energía
similares. Ambas emplean tuberías para el transporte del fluido: aceite en
el primer caso y aire en el segundo. En los dos casos se eleva el fluido a
una determinada presión para producir un trabajo, aunque las presiones en
hidráulica son bastante más elevadas que en neumática.
Los componentes empleados en una y otra forma de transmisión son
también muy parecidos y sólo diferenciados en la mayor robustez de los
componentes hidráulicos.
Pero no solamente llega hasta ahí la semejanza, sino que en la mayor
parte de los casos, se emplean los mismos símbolos normalizados para
diseñar circuitos.
Cada una de estas formas de transmisión de energía posee su propio
campo de aplicación, aunque de forma alternativa y en algunos casos
puede ser empleada cualquiera de ellas.
Las ventajas más apreciables de la hidráulica frente a la neumática,
pueden ser:
Presiones de trabajo que pueden alcanzar hasta los 600 bars
aproximadamente. Con aire comprimido, y de modo general, no se superan
los 6 o, a lo sumo, 8 bars.
Fuerza casi ilimitada, dependiente sólo del tamaño del actuador.
El aceite es prácticamente incompresible para un buen número de
aplicaciones.
Regulación más precisa y sencilla de la velocidad de los actuadores. En
neumática la regulación del flujo de aire es más complicada ya que cuando
11
es necesaria cierta precisión en los movimientos es necesario acudir a
sistemas hidráulicos auxiliares.
Los equipos hidráulicos son autónomos, o lo que es lo mismo, la energía
se genera en la propia máquina. En neumática se depende siempre de una
red general de distribución de aire comprimido que abastece un solo
compresor general.
Los sistemas hidráulicos son más silenciosos.
El coste de la energía es menor.
Frente a todas estas ventajas y pensando en la posibilidad de
compatibilidad de ambos sistemas en determinados casos, es conveniente
también conocer las desventajas que presentan los sistemas hidráulicos
comparados con los neumáticos. Entre tales inconvenientes se destacan:
Menor facilidad de implantación. La instalación de los equipos neumáticos
es más sencilla, rápida y limpia.
Los componentes neumáticos que conforman el circuito son más
económicos.
Los componentes hidráulicos son de mayor peso y volumen. Aquí es
preciso excluir los elementos de trabajo como los cilindros y los actuadores
de giro, ya que para igualdad de fuerza, son más voluminosos en
neumática.
Los movimientos son más lentos que en neumática.
Menor elasticidad de este medio de transmisión. En determinados
montajes donde sea precisa la característica, el aire comprimido ofrece
ventajas debido a su compresibilidad.
Ciertas pérdidas de fluido por tuberías o elementos de unión carecen de
importancia en neumática.
12
En hidráulica cualquier grado de automatización requiere el uso de
componentes eléctricos. En cambio, la neumática es autosuficiente hasta
ciertos niveles de automatización, ya que no necesita en ocasiones de la
asistencia de energía eléctrica.
En determinados tipos de instalaciones con peligro de incendio o de
explosión, es obligado el uso de la neumática ya que ésta es inflamable.
No ocurre lo mismo con las instalaciones de aceite comprimido que son
más sensibles a estos aparatosos efectos.
13
Neumática
Hidráulica
Efecto de fugas.
Solo pérdida de energía.
Contaminación.
Influencia del ambiente.
A prueba de explosión.
Insensible a la
temperatura.
Riesgo de incendio en
caso de fuga. Sensible a
los cambios de
temperatura.
Almacenaje de energía.
Fácil.
Limitada.
Transmisión de energía.
Hasta 1 000 m. Caudal v= Hasta 1 000 m. Caudal
20-40 m/s. Velocidad de la v= 2 – 6 m/s. velocidad
señal 20 – 40 m/s.
de la señal hasta 1 0000
m/s.
Velocidad de operación.
V = 1.5 m/s.
V = 0.5 m/s.
Coste de alimentación.
Muy alto.
Alto.
Movimiento lineal.
Simple con cilindros.
Fuerzas limitadas.
Velocidad dependiente de
la carga.
Simple con cilindros.
Fuerzas muy grandes.
Buen control de
velocidad.
Movimiento giratorio.
Simple, ineficiente, alta
velocidad.
Simple, par alto, baja
velocidad.
Exactitud de posición.
1/10 mm posible sin
carga.
Puede conseguirse 1mm.
Estabilidad.
Baja, el aire es
compresible.
Alta, ya que el aceite es
casi incompresible,
además el nivel de
presión es más alto que
en el neumático.
Fuerzas.
Protegido contra
sobrecargas. Fuerzas
limitadas por la presión
neumática y el diámetro
del cilindros (F= 30 kN a 6
bars).
Protegido contra
sobrecargas, con
presiones que alcanzan
los 600 bars y pueden
generarse grandes
fuerzas hasta 3 000 kN.
Tabla 1.1 Diferencias entre neumática e hidráulica.
14
1.2 HIDROMECÁNICA
Es la teoría que trata de las propiedades físicas y de la conducta de
los líquidos.
La principal diferencia de los líquidos respecto a los cuerpos sólidos es
que, en los líquidos, sus partículas se pueden mover libremente. Los
líquidos, a diferencia de los gases, son muy poco compresibles,
prácticamente nada. Los gases, por el contrario, son muy compresibles.
Por esto los gases siempre llenan el recipiente que los contiene.
Se aprovechan las leyes de la hidromecánica para la transmisión de
energía siempre en forma de presión. Aunque simplemente se trate de
señales o pulsos, éstas siempre son en forma de presión, y se utilizan,
necesariamente, las leyes de la hidrostática e hidrocinética.
1.2.1 HIDROSTÁTICA
La presión hidrostática es un fenómeno físico que actúa en forma de
presión sobre cada una de las partículas de un fluido; en el líquido
contenido en un recipiente abierto, la presión que sufrirá cada una de las
partículas dependerá de la altura en que se encuentre y del nivel del líquido
que el recipiente contiene.
Se debe observar que en la estática se produce siempre un equilibrio de
fuerzas, lo que también sucede y es válido para la hidrostática. Si medimos
la presión, tanto en la base del recipiente, como en cualquier altura del
mismo, siempre que sea por debajo del nivel del líquido, los distintos
valores de presión medidos en esos puntos no significan ningún cambio en
las condiciones existentes.
Veamos en un ejemplo, el trabajo de la hidráulica respecto a un cilindro
hidráulico.
15
Si el cilindro hidráulico, estando bajo presión, se mantiene en reposo, por
ejemplo: en sistemas de fijación o sujeción, podemos decir que existe
equilibrio de fuerzas, y el efecto se puede denominar hidrostático.
Sin embargo, si la parte móvil o émbolo en el cilindro hidráulico se mueve
como consecuencia de la presión generada por la entrada continua de un
caudal, entonces, no sólo actúa la presión que proviene de la energía
potencial, sino también un efecto dinámico que proviene de la energía
cinética.
En los sistemas, en los cuales predominen las condiciones hidrostáticas, el
trabajo está determinado, especialmente, por la transmisión de presión. En
estas condiciones, las presiones son relativamente elevadas y, en cambio,
las velocidades del flujo debe ser muy bajas, (lo suficiente para compensar
fugas, que deberán ser mínimas), para reducir lo más posible los efectos
de la hidrocinética.
1.2.1.1 EFECTO PRODUCIDO POR UNA PRESIÓN EXTERNA
El principio de la hidrostática es la ley de Pascal: el efecto de una
fuerza sobre un líquido en reposo se reparte por igual en todas direcciones
del líquido, fig. 1.1.
Fig. 1.1 Representación de la ley de Pascal.
La magnitud de la presión en el líquido es igual a la fuerza ejercida en su
superficie efectiva (A). La presión siempre actúa por igual, de forma
perpendicular y en todas las direcciones, sobre las superficies que
16
delimitan el recipiente. Podemos decir, que la presión se reparte
uniformemente por todos los puntos de los lados o paredes del envase que
contiene el líquido.
Presión: es la fuerza (F) que se ejerce, por unidad de área; se representa
por la ecuación:
También cuenta la presión de la fuerza de gravedad, pero debido a las
elevadas presiones relativas con que hoy se trabaja en las instalaciones
hidráulicas modernas, el valor de la presión por efecto de gravedad es
despreciable, y no se tiene en cuenta.
1.2.1.2 TRANSMISIÓN DE FUERZA
Puesto que la presión se reparte uniformemente en todas
direcciones, la forma que tenga el recipiente carece de importancia.
Fig. 1.2 Principio de transmisión de fuerza.
En la fig. 1.2 es un clásico para demostrar la presión hidrostática; se trata
de un simple gato hidráulico, a continuación se analizará.
Cuando la fuerza
presión
actúa sobre la superficie
La presión
se genera en el fluido una
se reparte en todas direcciones del líquido, por
17
lo tanto, también llegará a actuar sobre la superficie
circunstancias, la fuerza que se creará
será de:
Si lo quiere de otra manera:
. En estas
o bien
En un sistema de este tipo, la presión siempre estará relacionada con la
fuerza y la superficie efectiva . Es decir, la presión seguirá aumentando,
si se incrementa la fuerza, hasta que pueda llegar a superar la resistencia
que se opone al movimiento del líquido.
Si mediante la fuerza y en relación con la superficie
fuese posible
alcanzar la presión necesaria para superar la carga que supone
,
entonces, la resistencia que se opone al movimiento del líquido
desaparece y la carga se moverá, en este caso, el de la fig. 1.2 se elevará.
No será necesario, a partir de este momento, incrementar la fuerza
ni
tampoco aumentará más la presión. Se observa entonces que la presión
siempre está relacionada con la carga; a más carga más presión, de forma
directamente proporcional. Esto quiere decir que, si no hay carga, por
mucha fuerza que se aplique no se generará presión alguna.
No hay ventaja sin contrapartida. Para el dispositivo analizado se deberá
tener en cuenta una relación importante, como son las carreras de ambos
pistones o émbolos. La relación se puede expresar con el siguiente
razonamiento: los trayectos recorridos por ambos pistones
y son
inversos a sus respectivas superficies (A), o bien con la siguiente ecuación:
18
1.2.1.3 TRANSMISIÓN DE PRESIÓN
Fig. 1.3 Principio de transmisión de presión.
En la fig. 1.3 podemos observar que mediante una barra rígida, se
han unido dos émbolos de distinta área. Si sobre la superficie
actúa una
presión , en ese pistón obtendremos una fuerza . Esa fuerza obliga al
pistón a desplazarse, éste a su vez, mediante la barra rígida, desplaza al
pistón de área , generando, en la superficie de
la presión .
1.2.2 HIDROCINÉTICA
La hidrocinética estudia las leyes del movimiento de los líquidos, y de
las fuerzas efectivas en cada caso.
Si se desprecian las fuerzas de rozamiento, por ejemplo: entre las
superficies de las piezas metálicas en movimiento, entre los líquidos y las
superficies metálicas que los conducen y entre las capas de moléculas del
propio líquido, entonces sería un flujo libre o ideal.
1.2.2.1 LEY DE FLUJO
A través de un tubo, que a lo largo de su longitud, tiene distintas
secciones transversales, fig. 1.4, fluye con volumen constante un fluido.
Ocurre que la velocidad de flujo del fluido aumentará al pasar por la
sección más estrecha.
19
Fig. 1.4 Tubería con una reducción.
El caudal
es el cociente del volumen del fluido
y del tiempo :
.
El volumen de fluido
que circula por una tubería también es igual al
producto de la superficie por la longitud . En este caso la tubería tiene la
misma área en toda su sección transversal a lo largo de su longitud total:
Si en lugar de , se opera con
El cociente del trayecto
, entonces se obtiene .
y del es la velocidad :
Por lo tanto, el corresponde también al producto entre la superficie de la
sección transversal del tubo y la velocidad del líquido .
Fig. 1.5 Demostración de la variación de caudal en una tubería con distintos diámetros.
El caudal en L/min es igual en todo tubo. Si el tubo tuviera las secciones
transversales distintas, como en la fig. 1.5 y , en dichas secciones se
registrará, una velocidad propia.
.
20
Entonces:
De aquí obtenemos la ecuación de la continuidad:
1.2.2.2 FRICCIÓN Y PÉRDIDA DE PRESIÓN
Para considerar la regularidad de los líquidos fluyendo, se supuso
que las capas de partículas del líquido se pueden desplazar libres de
fricción entre sí y contra las paredes del conducto.
Sin embargo, la energía hidráulica no se puede transmitir libre de pérdidas,
se utilice el procedimiento de transmisión que sea, en este caso tuberías.
Con las paredes del tubo y en el líquido mismo se producen fricciones que
consumen energía. En realidad, la energía pérdida se convierte en otra
forma de energía, el calor.
La pérdida de energía hidráulica, significa pérdida de presión para el
trabajo, de ahí la expresión pérdida de carga.
La pérdida de presión se denomina
. Cuanto mayor sea la viscosidad del
líquido, será mayor el valor de la fricción entre las moléculas del líquido y
con la pared del tubo.
El valor de las pérdidas por fricción depende de:






La longitud de la tubería.
La sección transversal de las tuberías.
La rugosidad de las paredes del tubo.
La cantidad de accesorios.
La velocidad del flujo.
La viscosidad del líquido.
21
1.3 VELOCIDADES DEL FLUIDO EN CIRCUITOS
En la fig. 1.6 se representa un circuito convencional esquemático y
simplificado al máximo. En él pueden apreciarse los cuatro tipos de
tuberías que conforman cualquier circuito: las de aspiración, las de presión,
las de retorno y las que cumplen con doble función de presión y retorno.
Fig. 1.6 Circuito simple hidráulico.
Las tuberías de aspiración (1) son tuberías que discurren desde el interior
del aceite del depósito hasta la entrada de la bomba. El extremo libre de la
tubería debe encontrarse sumergido en el aceite con objeto de evitar la
aspiración del aceite.
El diámetro interior deberá ser generoso para que la velocidad del fluido
sea lenta y no forzar la aspiración de la bomba. Por estas tuberías circula
el aceite a la velocidad más lenta de todo el circuito.
Puede apreciarse que en ellas el sentido del flujo es siempre el mismo ya
que se dirige hacia la bomba. Son tuberías que en general no soportan
presión.
Los conductos de presión (2) son tuberías que van desde la salida de
impulsión de la bomba hasta el correspondiente distribuidor del actuador,
en este caso un cilindro. En estas tuberías la velocidad puede ser la más
rápida y dependerá también de la presión de trabajo del circuito.
22
Al igual que en el caso anterior, el sentido del flujo es siempre el mismo y
se dirige desde la bomba hasta el mencionado distribuidor. Estas tuberías
se encuentran sometidas a la mayor presión que se produce en el circuito.
Las tuberías de retorno (5) son tuberías por las que el aceite retorna desde
el distribuidor mencionado hasta el depósito. En éstas, el fluido circula sin
apenas presión. La velocidad debe ser más lenta que en los conductos de
presión y el sentido del flujo es también constante y se dirige siempre
desde el distribuidor hacia el depósito.
Las tuberías de distribución hacia los actuadores (3) y (4) son tuberías que
cumplen la doble función de tuberías de presión y de retorno, dependiendo
del sentido del movimiento del vástago cuando el accionador es un cilindro,
y del sentido de giro del eje, cuando tal es un motor hidráulico o un
rotatorio.
En el caso de la figura mencionada, donde el vástago del cilindro avanza,
la tubería (3) se comporta como de presión y la (4) como tubería de
retorno. Al invertir el movimiento del vástago, la (4) pasa a ser de presión y
la (3) se convierte en tubería de retorno.
En estas tuberías es necesario buscar un cierto equilibrio en lo que al
dimensionado del diámetro interior se refiere. Se trata de dimensionarlas
como tuberías de presión pero con cierta generosidad para que cumplan
adecuadamente también la función como tuberías de retorno.
Conductos
De presión
De alimentación
De retorno
VELOCIDADES DEL FLUIDO EN TUBERÍAS
Velocidades del fluido en m/s
Presiones de trabajo en bars
De 0 a 25
De 25 a 100
De 100 a 300
De 3.0 a 3.5
De 3.5 a 4.5
De 4.5 a 6.0
De 0.5 a 1.0
De 1.5 a 2.0
Tabla 1.2 Velocidades recomendadas.
23
En la tabla 1.2 se resumen los valores recomendados de las velocidades
de circulación del fluido para cada uno de los casos. Como puede
observarse, en los conductos de presión se han aconsejado velocidades
diferentes para distintas presiones, que oscilan desde 0 a 300 bars.
En efecto, al aumentar la presión del circuito puede aumentarse también la
velocidad de circulación del aceite hasta el valor de 6 m/s, e incluso más en
determinadas aplicaciones. En cambio, en los conductos de alimentación y
retorno, al no existir presión, apenas la velocidad puede mantenerse
constante entre los valores aproximados que se muestran.
1.4 TÉCNICA DEL ACEITE COMPRIMIDO
La hidráulica y la neumática constituyen hoy en día el complemento
ideal de la mecánica tradicional en numerosos procesos industriales
modernos.
Durante años dichos procesos han sido resueltos mediante el empleo de la
mecánica tradicional. A veces, el movimiento rotatorio de un motor eléctrico
convencional se ha transformado en otro más lento, pero con mayor par de
rotación, en un movimiento lineal continuo o discontinuo o en un
movimiento combinado complejo en cualquier dirección.
Los procedimientos mecánicos para estos desplazamientos y giros siguen
empleándose todavía en muchos casos, ya que es insustituible en
determinadas operaciones industriales, pero con la incorporación
relativamente reciente de estas tecnologías se han conseguido simplificar
mucho las máquinas y mecanismos, haciendo más sencillos los
movimientos y permitiendo a la vez obtener de forma más sencilla
cualquier nivel de automatización.
De entre las ventajas que ofrecen los medios de transmisión hidráulicos
frente a soluciones mecánicas, pueden destacarse las siguientes:
24




Movimientos suaves, silenciosos y libres de vibraciones.
Posibilidad de invertir fácilmente el sentido de la marcha.
Regulación sencilla de las velocidades de trabajo.
Control simple de las fuerzas y pares en los cilindros y en los actuadores
de giro.
 Posibilidad de conseguir arranques y paradas progresivas en los
movimientos.
 Fácil protección contra las sobrecargas.
 Autoengrase de todos los componentes.
Pero ya que se han enumerado algunas ventajas es justo también
relacionar algunos de los inconvenientes que se presentan frente a las
transmisiones mecánicas:
 Para generar la presión y el caudal necesario es preciso disponer de una
centralita hidráulica dotada de un motor convencional y de bomba,
además de otros componentes auxiliares.
 Al poseer la transmisión cierta elasticidad pueden presentarse problemas
en algunos mecanismos.
 La compresibilidad, aunque pequeña del aceite, unida a la elasticidad de
las tuberías pueden ocasionar anomalías en el funcionamiento en
algunas aplicaciones.
 Sobre todo en la puesta en marcha de los sistemas que funcionan con
este medio, es preciso una purga previa de las burbujas de aire que
contienen tuberías y aparatos diversos.
 Se originan a veces ciertas pérdidas de fluido por los aparatos y por los
racores de unión de las tuberías.
Mediante esta forma de transmisión de energía, de una forma directa y sin
intervención de mecanismos intermedios, pueden conseguirse movimientos
lineales a través de los cilindros, movimientos rotatorios a través de los
motores o accionados rotativos hidráulicos y movimientos de sujeción a
través de las denominadas pinzas.
25
Según sean de simple o doble efecto puede hacerse que los vástagos de
los cilindros, los ejes de los actuadores rotativos o las garras de amarre de
las pinzas puedan desplazarse en un solo sentido o en los dos.
1.4.1 PUNTOS A DESTACAR EN UN ACEITE HIDRÁULICO
Viscosidad: la viscosidad es una propiedad (que se pone de manifiesto
cuando el líquido esta en movimiento) de las sustancias fluidas
definiéndola como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran
el fluido (aceite) al deslizarse unas sobre otras, siendo esta la cualidad más
importante de un aceite.
La viscosidad es una magnitud física que mide la resistencia interna al fluir
el líquido. Cuanto mayor es la viscosidad de un aceite, significa que mayor
es también la resistencia que ese aceite presenta al fluir.
De la acertada elección de la viscosidad del aceite hidráulico depende:
 El rendimiento de la instalación.
 Las pérdidas de carga, que son proporcionales a la viscosidad.
 La duración de los órganos, que en muchos casos llevan ajustes
estrictos.
Si la viscosidad es demasiado alta, aumenta la fricción; y en caso de que la
viscosidad fuera demasiado baja aumenta las fugas internas, puede
disminuir la eficiencia de la bomba y al existir pérdidas por fugas aumenta
la temperatura.
Compresibilidad: en el caso del aceite mineral, un volumen de 100 litros de
fluido a la temperatura de 20°C y sometido a una presión de 100 bars
experimenta una disminución de volumen de unos 99,3 litros, o sea,
disminuye 0,7 litros.
26
Este fenómeno puede no tenerse en cuenta en instalaciones de poco
volumen y que funcionen a baja presión, pero habrá que tener en mente
cuando existan cilindros de gran capacidad, tuberías de cierta longitud y de
gran diámetro, porque puede dar lugar, a un retraso en las puesta a
presión, que repercute sobre la duración total del ciclo.
Punto de fluidez: el punto de fluidez es la temperatura más baja a la que
puede fluir un líquido. Ésta es una especificación muy valiosa en los casos
en que el sistema hidráulico va a sufrir el riesgo de temperaturas
sumamente altas.
Poder antiespumante: si por cualquier causa o motivo el aire u otro gas se
mezclan con el aceite y se produce espuma el funcionamiento de la
instalación se vuelve muy deficiente y escandalosa. La formación de
espuma depende de la dispersión del aire en el aceite.
Un buen aceite para instalaciones hidráulicas contiene siempre aditivos
que dificultan la absorción de gases y facilitan la separación del aire que
haya penetrado circunstancialmente en el aceite. También un buen
purgado reduce la espuma.
Poder antiemulsivo: es la capacidad que posee el aceite para mantener el
agua separada del mismo. En la mayoría de los sistemas se pueden tolerar
pequeñas cantidades de agua.
De hecho, ciertos compuestos antioxidantes favorecen cierto grado de
emulsión. Si existe mucha agua en el aceite, se fomentará la acumulación
de contaminantes que pueden originar una aceleración en el desgaste.
Resistencia al envejecimiento: la acción del oxígeno del aire, oxidación o
unión química con el oxígeno, reduce gravemente la duración en servicio
de un fluido.
Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la
oxidación, ya que el oxígeno se combina fácilmente, tanto con el carbono
27
como con el hidrógeno, que son los elementos de que están constituido el
aceite.
El envejecimiento queda además favorecido por la presencia en la
instalación de ciertos metales como el plomo, el latón o el cobre, en
partículas de metal que se disuelven y son arrastradas. Tanto la oxidación
como la corrosión contaminan el sistema y favorecen el desgaste.
El envejecimiento, que llega mediante la oxidación y la corrosión, puede
combatirse incorporando aditivos que se depositen en forma de película
sobre las superficies metálicas, para evitar que sean atacadas
químicamente.
Punto de congelación: el punto de congelación debe asociarse a la
viscosidad en frío y corresponde aquella temperatura a la cual un líquido
deja de fluir libremente.
Punto de anilina: es un dato muy importante, ya que tiene un poder
disolvente que hincha o endurece las juntas y las guarniciones interiores de
las tuberías flexibles. El punto de anilina señala la temperatura más baja a
que puede mezclarse el aceite y la anilina a partes iguales, de una forma
homogénea y transparente.
Punto de inflamación: temperatura a la cual surge una llamarada repentina
sobre la superficie del aceite cuando se aproxima allí una flama o se hace
saltar una chispa. No importa que la flama se apague inmediatamente
después. Si se mantuviera, ya no estaríamos ante el punto de inflamación,
si no ante el punto de combustión.
Untuosidad: es la propiedad de los aceites que caracteriza el poder de
cada uno de ellos de adherirse a las superficies metálicas necesitadas de
lubricación.
28
1.5 FLUIDOS HIDRÁULICOS RESISTENTES AL FUEGO
La mayoría de los sistemas hidráulicos actuales consumen fluidos a
base de aceites de petróleo como agente de transmisión. Una de las
principales desventajas del aceite de petróleo es que es combustible y por
ello en ciertas aplicaciones en las que se pueda haber riesgo de incendio
se prefiera renunciar a parte de las ventajas que proporciona el aceite y
usar en su lugar fluidos especiales, poco inflamables.
A esta única ventaja fundamental de los fluidos resistentes al fuego tienen,
en su contra, inconvenientes y desventajas, tanto técnicas como
económicas. Se procura por ello recurrir a su empleo solamente cuando
puede haber riesgo de incendio y éste es bastante grave, por ejemplo en el
forjado a presión, tratamientos térmicos, soldadura hidroeléctrica o a causa
de la cercanía de focos de calor de alta temperatura.
1.5.1 FLUIDOS SINTÉTICOS
La resistencia al fuego de estos fluidos radica en que son productos
químicos sintetizados en laboratorio. Los más usados hasta ahora son los
esteres fosfatados que admiten temperaturas de servicio hasta 150°C
ampliamente superiores a las necesarias, ya que al no contener ni agua ni
ninguna otra materia volátil funcionan bien a temperaturas altas sin perder
ninguno de sus elementos esenciales. El poder lubricante se mejora con la
adición de aceite mineral, la cual, de todos modos, no debe superar el 5%.
El poder antioxidante resulta satisfactorio, pero no puede decirse lo mismo
del comportamiento de la viscosidad es generalmente bajo.
Son adecuados para sistemas de alta presión, no siendo los que mejor
funcionan en sistemas de alta presión, ni los que mejor funcionan en
sistemas de baja temperatura. En ambientes fríos puede ser necesario un
calentamiento auxiliar. Únicamente se deben usar en aquellos casos en
que la temperatura de operación es relativamente constante.
29
Los esteres fosfatados tienen una temperatura de trabajo que oscila entre 55°C y +150°C.
Las siliconas tienen una temperatura de trabajo que varía entre -70°C y
+300°C.
1.5.2 DE BASE ACUOSA
La resistencia a la inflamación se debe simplemente a la presencia
de agua, en caso de incendio genera vapor e impide así la afluencia de
oxígeno a la zona de ignición, por lo menos hasta la total vaporación de
aquella.
Cabe señalar a 3 familias:
 Soluciones de agua –glicol.
 Emulsiones de agua en aceite mineral.
 Emulsiones de aceite mineral en agua.
Las soluciones de agua y glicol están compuestas de:
 35 a 40% de agua que proporciona resistencia a la combustión.
Temperatura de trabajo entre -15°C y +60°C.
 Un glicol (sustancia química sintética de la misma familia que los
anticongelantes permanentes, como el etileno u otros glicoles).
 Y un espesador soluble en agua para mejorar la viscosidad.
 Contiene también aditivos que evitan la formación de espuma, oxidación
y corrosión.
Las emulsiones de agua en aceite mineral contienen de 50 a 60% en
volumen de aceite y el resto es agua. Su poder lubricante es elevado, si
bien inferior al del aceite puro. La temperatura de trabajo oscila entre
+10°C y +70°C.
30
Las emulsiones de aceite mineral en agua, el porcentaje de aceite oscila
entre el 1 y el 15%, sirve para mejorar el poder lubricante y, conjuntamente
con otros aditivos, el poder antioxidante. Temperatura de trabajo entre
+10°C y +70°C.
1.6 ADITIVOS
Para mejorar, conservar y dar propiedades especiales a los líquidos
hidráulicos, se les añade aditivos, que pueden clasificarse en dos grandes
grupos.
Por un lado está los mejoradores de las cualidades básicas, tales como los
mejoradores del índice de viscosidad, de la untuosidad, depresores del
punto de congelación, etc. Y por otro lado están los aditivos inhibidores,
entre los que cabe encuadrar los antioxidantes y anticorrosivos, retardando
la propia degradación del aceite.
El uso de aditivos debe de tomarse con prudencia y conocimiento. Es tal la
complejidad de la fórmula definitiva, no sólo por el crudo de procedencia,
sino también y sobre todo por los aditivos, puesto que la mayor parte de las
propiedades deseables en un fluido se pueden atribuir, cuando menos a los
aditivos, lo cual podría suponer que resulta posible incorporar aditivos
comerciales a cualquier aceite, a fin de hacerlo más apropiado para un
sistema hidráulico.
Sin embargo, se comprende fácilmente el peligro que entraña mezclar
aceite distinto o añadir aditivos indiscriminadamente, pues los aditivos,
deben ser compatibles con el fluido base y entre sí, pues las reacciones
químicas que pueden tener lugar entre los aditivos de uno y otro, si se
mezclan aceites, pueden conducir a resultados imprevisibles. Será de
buena lógica dejar que el fabricante de fluido aconseje sobre el uso de
aditivos.
31
CAPÍTULO
2
COMPONENTES
HIDRÁULICOS
32
2.1 DEPÓSITO DE ACEITE
El depósito forma parte de cualquier dispositivo hidráulico, y debe ser
proyectado no sólo para almacenar el fluido, también para realizar las
siguientes funciones:
 Refrigeración del aceite.
 Separación de las partículas contaminantes.
 Separación del aire y agua contenidos en el fluido.
El depósito se dimensiona de forma que permita al fluido permanecer en su
interior un tiempo suficiente para sufrir los tratamientos antes indicados.
Tal duración depende evidentemente de las situaciones operativas y
ambientales, debiendo de considerar las variaciones del volumen que se
presentan por los diferentes consumos durante el ciclo de trabajo y reponer
las fugas al exterior.
En las aplicaciones normales, el tamaño del depósito en función del caudal
de la bomba situándose cerca de 3 a 4 veces el caudal de la misma. O
bien, debe alojar como mínimo un 30% más de lo que cabe en el circuito.
Es preciso verificar cualquier condición que se pueda originar en el circuito,
esté presente en el depósito un volumen mínimo de fluido, para no cubrir la
aspiración de la bomba.
En todo caso, es preciso prever un cojín de aire igual al 10-15% del
volumen, para compensar la dilatación térmica del aceite y permitir la
acumulación de una cierta cantidad de agua y de contaminantes.
En el depósito el fluido debe separar el aire introducido y el agua, que por
cualquier causa hayan entrado en el circuito. La separación de las otras
sustancias contaminantes no es tan importante, ya que puede ser realizada
de forma más completa y segura mediante la utilización de filtros.
33
El aire es apartado siempre en la superficie, mientras que el agua se
recoge en la superficie o en el fondo según su peso específico sea inferior
superior al fluido.
Si se emplea aceite mineral, el agua debe ser periódicamente purgada de
la descarga del fondo del depósito; si se emplean fluidos sintéticos no
acuosos, el agua debe ser desalojada mediante un grifo colocado a una
oportuna altura en el depósito.
2.1.1 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DE LOS DEPÓSITOS
Los pequeños depósitos son construidos en aleación ligera, con
nervaduras o aletas para favorecer el enfriamiento.
Los depósitos de dimensiones superiores son realizados, por lo general, en
ejecución soldada utilizando plancha laminada en caliente de buena
calidad exenta de oxidaciones, pulida y decapada.
Fig. 2.7 Vista interior de un depósito.
34
Hay que prestar atención a los siguientes puntos:
 El depósito debe ser inspeccionable en todos sus puntos internos, por
medio de dos puertas de inspección laterales.
 Una de las puertas lleva una boquilla de carga, provista de malla
metálica fina para retener los eventuales cuerpos extraños presentes en
el fluido.
 El depósito comunica con el exterior por medio de un conducto con filtro
de aire incorporado o respirador.
En los circuitos en los cuales la diferencia entre caudal suministrado y el
que resta, puede ser momentáneamente elevado, el conducto de aire es
independiente y de dimensiones adecuadas, para impedir
sobrepresiones respecto a la atmosférica.
 El depósito está dividido longitudinalmente por un sector separador en
plancha, de altura igual aproximadamente, 2/3 del nivel normal del fluido,
su función es la de separar la zona de aspiración de la bomba de la de
retorno del fluido.
De tal forma que se impide caliente retornado de la utilización sea
súbitamente vuelto a aspirar por la bomba, con la creación de una
especie de “cortocircuito” en el interior del depósito, sin poderse enfriar o
decantar posibles sustancias contaminantes.
 Las tuberías de retorno y de aspiración situadas cada una de ellas en la
parte opuesta respecto al sector separador, deben tener las conexiones
estancas, de forma que impida la entrada de sustancias contaminantes,
y al mismo tiempo deben permitir un desmontaje fácil de los posibles
filtros.
35
 Las tuberías de aspiración y de retorno, deben terminar por debajo de la
superficie mínima libre del depósito en una altura aproximada de 100
mm, para impedir la formación de vórtices que pueden llevar aire al
fluido.
Ya sean las tuberías de aspiración como las de retorno, tienen que
cortarse a 45° de manera que no se influya en las tuberías.
Los cortes inclinados deben apuntar en direcciones opuestas y con el
corte orientado hacia la pared de forma que el fluido aspirado o
descargado lo conecte y se enfríe debiendo terminar a una altura de
fondo igual al menos a 1.5 veces del diámetro para evitar tener que
eliminar posibles sustancias sedimentadas.
 El depósito particularmente será de construcción rectangular y el aceite
debe aspirarse en una zona de calma mientras que el retorno se efectúa
por tubo sumergido para que no se produzca emulsión de aceite.
 La descarga de drenaje debe terminar encima de la superficie máxima
libre, con el fin de evitar contrapresiones.
 El fondo del depósito debe ser cóncavo hacia el centro o bien inclinado
de un lado, para poder evacuar fácilmente los condensados y la
suciedad mediante la descarga del fondo.
 El fondo del depósito conviene que esté elevado con respecto al suelo
para conseguir la libre circulación del aire ambiente y aumentar de esta
manera el calor disipado.
 Para la comodidad del vaciado, la descarga del fondo está provista de
una tubería cerrada a compuerta. Por la misma razón, la altura de la
descarga del depósito con relación al suelo debe ser tal que permita la
utilización de los oportunos recipientes.
36
 Sobre la cubierta superior del depósito normalmente son montadas las
válvulas, los manómetros o directamente, en los dispositivos pequeños
el grupo motor bomba formando una unidad.
Para evitar que durante las operaciones de mantenimiento, el fluido vertido
retorne sobre el depósito o bien a tierra, es preciso que la cubierta sea del
tipo bandeja receptáculo y que esté dotada de grifo de descarga.
En los dispositivos destinados a funcionar en ausencia de control del
operador, o bien si se requieren realizar condiciones de seguridad es
preciso instalar en el depósito:
Dos niveles eléctricos de máxima y de mínima que paren el dispositivo si el
nivel del fluido en el depósito sale de su campo normal.
Generalmente, el nivel puede disminuir a causa de la rotura de un
componente, o puede aumentar por efecto de la condensación de la
humedad atmosférica.
2.2 FILTROS
Los fluidos hidráulicos se mantienen limpios mediante filtros. También
se usan los captadores magnéticos en algunos depósitos para atrapar
partículas de hierro o acero que lleva el fluido.
Es un aparato cuya función principal es la retención de impurezas del
fluido, por medio de un elemento poroso.
El elemento poroso es una malla o material filtrante que permite que el
fluido pase a través pero quedan detenidos y acumulados los materiales
sólidos o las impurezas que acompañan al aceite.
En teoría haría falta un filtro de seguridad a la llegada a cualquier
componente mecánico que desarrolle una función importante, pero con la
37
práctica se han elegido tres sitios para localizar un filtro como los más
idóneos, que son:
 En la aspiración (a la entrada de la bomba).
 En la línea de presión (a la salida de la bomba, y en la toma del
mecanismo más sensible de la instalación).
 En el retorno (para retener las impurezas al regreso del aceite y que no
vuelvan al depósito).
 Filtro de aire y de llenado.
Un filtro obstruido no realiza a la perfección sus funciones; es más
económico cambiar de elemento filtrante que arriesgarse a que los
componentes del circuito tengan poca duración y se estropeen con
facilidad.
2.2.1 FILTROS DE ASPIRACIÓN
Estos filtros son instalados en la línea de aspiración de la bomba
dentro del depósito, protegen a las bombas hidráulicas de las partículas
contaminantes que podrían ocasionar fallas diversas.
Fig. 2.8 Filtros de aspiración.
Hay que resaltar que el caudal nominal del filtro de aspiración no debe ser
inferior al caudal nominal de la bomba.
38
El medio filtrante es una malla plegada de latón fosforoso, soportado por un
tubo de chapa perforada de acero galvanizado.
2.2.2 FILTROS DE PRESIÓN
La colocación de estos filtros después de la bomba asegura la
alimentación de todos los demás órganos, mediante aceite altamente
depurado, ya que puede atrapar partículas más pequeñas que los de la
línea de aspiración.
Fig. 2.9 Filtros de presión.
Presentan la desventaja de estar sometidos a la presión de servicio, por lo
que exigen una construcción robusta y totalmente hermética.
2.2.3 FILTROS DE RETORNO
Se instalan en la línea de retorno, implica que el fluido del sistema
sea filtrado antes de ser devuelto al depósito, impidiendo que las
impurezas retornen al depósito, evitando así que vuelvan a penetrar en el
circuito.
39
Tiene la ventaja de poder soportar ciertas contrapresiones sin grandes
dificultades en el funcionamiento de los componentes ni en la instalación.
La elección de un filtro de estas características no debe determinarse
teniendo presente sólo el caudal de la bomba, sino que habrá de añadir el
caudal de retorno de los diferentes componentes.
Fig. 2.10 Filtros de retorno
Estos filtros van provistos de un by-pass que puede regularse en función
del circuito que deben proteger.
2.2.4 FILTROS DE AIRE Y LLENADO
Estos filtros están previstos para ser montados en el depósito y
proporcionan una comunicación con la atmósfera. Es decir, permiten que
los depósitos se aireen cuando se produzcan variaciones del nivel de
aceite.
Estos filtros han de cumplir dos funciones: como filtro de aire y de llenado.
El primero, actúa al variar el nivel de fluido, por ejemplo, por consumos
diferentes, se debe compensar el aire. El aire entrante es filtrado.
40
Fig. 2.11 Filtro de aire y llenado.
El segundo, al llenar el tanque con fluido, el filtro impide que entren
partículas grandes que luego irán al circuito. Los tamices o filtros de
llenado deben limpiarse después de haber llenado con una nueva carga de
aceite el depósito.
2.3 APARATOS DE CONTROL
En las instalaciones hidráulicas para su medición y control se utilizan
diversos accesorios, a continuación se mencionan algunos.
Manómetros: indica la presión de los fluidos. Se construyen con un baño de
glicerina y caja inoxidable. El resorte es un muelle tubular en bronce. La
presión de trabajo medida deberá ser siempre como máxima dos tercios
del total de escala.
Termómetros: sirven para medir la temperatura. Vienen con la escala
graduada, bien en °C o en °F.
Indicadores de nivel: se utilizan para medir el nivel del fluido y comprobar
las alteraciones que sufre éste debido a los consumos. Pueden ser:
41
 Nivel óptico: muestra el nivel de aceite existente en depósito de manera
visual.
 Nivel eléctrico: indicará si el nivel de aceite es bajo por medio de una
señal eléctrica acciona una alarma.
Termostato: conectado a la fuente de calor sirve para el control de la
temperatura de servicio del fluido. Llevan resistencias eléctricas y, los
termostatos ordenan su puesta en funcionamiento o paro cuando la
temperatura en el interior del depósito no está dentro de los valores
estimados como adecuados.
a)
b)
c)
Fig. 2.12 Aparatos de control: a) Manómetro, b) Termómetro, c) Indicador de nivel.
2.4 BOMBAS HIDRÁULICAS
El trabajo de una bomba es convertir energía mecánica (par de giro,
velocidad de rotación) en su equivalente, pero en forma de energía
hidráulica (presión y caudal respectivamente).
En el momento de seleccionar una o varias bombas para un determinado
proyecto, deberá tener en cuenta los siguientes puntos:
 El valor de presión máxima exigida.
 El valor máximo de caudal necesario.
 La velocidad a que debe girar.
42






La temperatura máxima y mínima que el medio puede alcanzar.
El tipo de fluido, su viscosidad más alta y más baja.
El tipo de accionamiento.
La vida útil que se prevé.
El nivel de ruido.
Otros.
Todas las bombas siguen un principio común: se trata de bombas que se
diseñan según el principio de desplazamiento de fluido. Es decir, la bomba
está construida basándose en cámaras estancas. La función de dichas
cámaras es:
1. Absorber fluido por el orificio de entrada (aspiración), para lo que,
mecánicamente, se crea en ellas (las cámaras) un vacío.
2. Transportar el fluido, una vez llena la cámara, hasta el orificio de salida.
3. Expulsar a la fuerza (presión) el fluido por el orificio de salida o de
presión.
Las bombas más utilizadas en los sistemas hidráulicos son las
hidrostáticas o mejor conocidas como de desplazamiento positivo, existen
tres tipos fundamentales. De cada uno de los tipos hay variantes.
 De engranajes, con dentado exterior o dentado interior, caudal fijo.
 De paletas, de caudal fijo o variable.
 De pistones radiales o axiales, de caudal fijo o variable.
2.4.1 BOMBAS DE ENGRANAJE CON DENTADO EXTERIOR
La cámara se forma entre los flancos de los dientes y las paredes de
la carcasa. Es decir, el fluido es transportado por el hueco que queda entre
los dientes y la pared de la carcasa.
43
Fig. 2.13 Vista interior y exterior de una bomba de engranaje con dentado exterior.
Este tipo de bomba permite obtener altos rendimientos volumétricos aun
trabajando con presiones elevadas; producen un bajo nivel de ruido y
tienen una buena duración. Es de caudal más bien bajo, más bajo cuanto
mayor sea la presión que tenga que soportar.
2.4.2 BOMBA DE ENGRANAJES CON DENTADO INTERIOR
El principio de desplazamiento es el mismo que para la bomba con
dentado exterior, sin embargo es una bomba considerablemente más
robusta que la anterior.
Fig. 2.14 Vista interior y exterior de una bomba de engranaje con dentado interior.
44
Porque está muy bien compensada proporcionalmente a la presión de
trabajo tanto en sentido radial como axial, y que las cargas están bien
equilibradas.
Si es utilizada para trabajos de pequeña envergadura, es una de las
bombas más seguras, de buen funcionamiento, poco ruido y pocas
vibraciones, versátil y económica por su larga duración.
2.4.3 BOMBA DE PALETAS DE CAUDAL FIJO
Son bombas para trabajar con bajas presiones, sin embargo se
fabrican tamaños que pueden desplazar más de 300 litros a 1500
revoluciones.
Son bombas algo ruidosas, aunque se han llegado a fabricar modelos en
los que se ha reducido considerablemente el ruido y las vibraciones. En la
industria en general no son muy utilizadas, a favor tienen que son de muy
fácil mantenimiento.
Fig. 2.15 Vista interior y exterior de una bomba de paletas de caudal fijo.
45
Se fabrican también bombas de paletas de doble excentricidad, supone
que por cada vuelta del eje, las paletas forman dos cámaras, con lo que el
caudal que desplazan es también doble.
2.4.4 BOMBA DE PALETAS DE CAUDAL VARIABLE
Cuando se quiere tener una presión constante y con gran presión se
puede acudir al empleo de este tipo de bombas. En cuanto al principio de
funcionamiento no se diferencia de las de caudal fijo en nada. Tan sólo en
que se puede desplazar en el sentido de la excentricidad, de forma que:
puede optar por excentricidad cero, en donde el caudal desplazado es
también cero, o excentricidad máxima donde el caudal es también máximo.
El principio de funcionamiento es muy simple. A un lado del eje no
excéntrico del anillo está dispuesto un muelle cuya presión se puede variar
mediante un tornillo.
Fig. 2.16 Vista interior y exterior de una bomba de paletas de caudal variable.
46
Y al otro lado tenemos un pequeño cilindro hidráulico dispuesto de forma
antagónica al muelle, este cilindro está conectado internamente con la
salida de presión de la bomba.
Cuando no hay presión en la salida aunque la bomba esté girando, el valor
de la excentricidad del anillo es máximo, porque está empujando contra el
cilindro antagónico por el muelle. En este estado el caudal desplazado es
máximo.
Mientras que la fuerza desarrollada en el cilindro por la acción de la presión
de salida no sea superior a la fuerza del muelle, el caudal seguirá siendo el
máximo.
En cuanto a la presión de salida será la necesaria para que la fuerza del
cilindro venza al muelle, el cilindro desplazará al anillo, de forma que éste
irá perdiendo excentricidad, a medida que pierde excentricidad se reduce el
caudal, si para un mismo trabajo se reduce el caudal se reduce también la
presión de salida.
Finalmente, se llegará a un estado de equilibrio, es decir, alcanzará la
presión que equipara el valor de la fuerza del cilindro con la fuerza del
muelle, se generará un determinado valor de desplazamiento del fluido. Y
así continuará mientras no se modifique la presión del muelle.
Para sistemas de baja potencia, es una bomba muy adecuada y
económica.
El mayor desgaste que sufre esta bomba es el de las paletas, siempre y
cuando se haya cuidado mucho la calidad y contaminación del fluido.
En este tipo de bombas se pueden sustituir las paletas, al hacerlo la bomba
vuelve a funcionar a pleno rendimiento, incluso, la eventual sustitución de
rodamientos y retenes es absolutamente fácil.
47
2.4.5 BOMBAS DE PISTONES
Estas bombas abarcan toda la gama de presiones, velocidades y
caudales. Son robustas y muy fiables. Además, el principio básico con el
que trabajan es el que corresponde perfectamente a una bomba hidráulica.
Se diseñan dos modelos, con el mismo principio de funcionamiento, sin
embargo son muy distintas: de pistones radiales y de pistones axiales.
2.4.5.1 BOMBA DE PISTONES RADIALES DE CAUDAL FIJO
Se trata de una carcasa que aloja en ella los cilindros por donde se
deslizan los pistones. En el centro de la carcasa gira un eje, éste tiene una
parte que roza con los pistones, esto se conoce como excentricidad (e).
Al girar el eje su parte excéntrica obliga a los pistones a salir y entrar en los
alojamientos que forman los cilindros; cuando el pistón sale del cilindro
absorbe fluido, y cuando entra expulsa el fluido fuera.
Fig. 2.17 Vista exterior de una bomba de pistones radiales.
El fluido perfectamente conducido por toberas colocadas en el cuerpo de la
bomba entra y sale de la bomba sin ninguna dificultad realizándose así el
efecto de desplazamiento.
48
Este tipo de bombas no es de mucha utilización en la industria, salvo casos
en los que se necesite un valor de presión muy alto de más de 500 bar.
Fig. 2.18 Vista interior de una bomba de pistones radiales.
La bomba de pistones radiales se compone básicamente de carcasa (1),
eje excéntrico (2) y 3, 5 o 10 elementos de bomba (3) con la válvula
aspiradora (4), la válvula de presión (5) y el pistón (6).
En el proceso de aspiración y desplazamiento los pistones (6) están
dispuestos radialmente hacia el eje excéntrico (2). El pistón taladrado de
espiga (6) con la válvula aspiradora (4) es conducido dentro de un cilindro
(7) y presionado por el muelle (8) contra la excéntrica (2). El radio de la
superficie de deslizamiento del pistón corresponde al radio de la excéntrica.
El cilindro (7) obtura contra un elemento semicircular (9).
Cuando el pistón (6) se desplaza hacia abajo aumenta el espacio de
trabajo (10) en el cilindro (7). Por la sobrepresión negativa que se produce,
la plaquita de la válvula de aspiración se levanta del canto de obturación.
Simultáneamente, a través de una ranura radial (11) en la excéntrica (2) se
establece la conexión del espacio de aspiración (12) hacia el espacio de
trabajo (10).
El espacio de trabajo se llena de líquido. Cuando el pistón se desplaza
hacia arriba (6) se cierra la válvula de aspiración (4) y la válvula de presión
49
(5) se abre. El fluido continúa fluyendo a través de la conexión de presión
(P) hacia el sistema.
2.4.5.2 BOMBAS DE PISTONES AXIALES DE CAUDAL FIJO
Su principio de funcionamiento es el mismo que las bombas radiales,
sin embargo su diseño y construcción son muy diferentes. Existiendo dos
tipos de construcciones: una denominada de eje inclinado y la otra de placa
inclinada.
Fig. 2.19 Bomba de pistones axiales de caudal fijo.
La construcción de eje inclinado: el bloque o tambor donde se instalan los
cilindros está inclinado con respecto al eje, los vástagos unidos por un
extremo fijado, de forma flotante, a un plato que a su vez se une al eje del
motor.
50
Fig. 2.20 Corte transversal de una bomba de pistones axiales con eje inclinado.
Todo el conjunto gira a la vez, el bloque puede hacerlo, bien arrastrado por
los mismos pistones, o mediante una junta tipo cardan. Al girar el conjunto,
los pistones se ven obligados a moverse dentro de los cilindros gracias a la
inclinación, saliendo y entrando; absorbiendo fluido y después
expulsándolo. Es decir, provocando el desplazamiento de fluido.
La construcción de placa inclinada: en este tipo de diseño, el tambor con
los cilindros gira paralelo al eje. Sin embargo, los extremos de los
vástagos, que no están unidos al pistón, si están sujetos mediante dos
placas que se deslizan entre sí, y unidas, están inclinadas con respecto al
eje del conjunto.
51
Fig. 2.21 Corte transversal de una bomba de pistones axiales con placa inclinada.
Una de las placas inclinadas es fija, es decir, no gira; la que se desliza
sobre ella, y que es donde están fijados los extremos de los vástagos, si
gira. Puede deducirse que los pistones están obligados, en el giro, a salir y
entrar en los cilindros, y así cumpliendo el desplazamiento del fluido.
2.4.5.3 BOMBAS DE PISTONES AXIALES DE CAUDAL VARIABLE
En las máquinas para la producción industrial basadas en la
utilización de energía hidráulica, este tipo de bombas es la más utilizada.
Además, su mantenimiento es relativamente sencillo y, por tanto, de poco
costo.
52
Fig. 2.22 Bomba de pistones axiales de caudal variable.
Existen bombas de este tipo con una sola hilera de pistones (generalmente
de tres) y con dos hileras que trabajan de forma opuesta, en este caso
serán seis pistones que desplazan el fluido.
Fig. 2.23 Vista a detalle de una bomba de pistones axiales de caudal variable.
53
Accionando la bomba, el eje dentado de accionamiento gira arrastrando el
cilindro que a su vez gira arrastrando a los nueve pistones que monta este
tipo de bomba.
Los pistones se apoyan mediante los patines de apoyo sobre la superficie
de deslizamiento de la placa inclinada y son mantenidos y conducidos
forzosamente sobre esta superficie mediante el llamado dispositivo
recuperador.
En una vuelta, cada pistón efectúa una carrera completa pasando por el
punto muerto superior, momento en el cual comienza la zona de aspiración
o baja presión y llegando al punto muerto inferior que es dónde comienza
la zona de alta presión.
El fluido bombeado atraviesa las ranuras de la placa de mando hacia
adentro en el lado de aspiración y hacia afuera en el lado de impulsión.
La placa inclinada se desliza fácilmente por medio de dos apoyos laterales
y es mantenida en la posición cero o posición vertical por medio de un
resorte que la mantiene en esta posición hasta que un pistón de
posicionamiento comandado hidráulicamente la inclina en función de la
presión medida en el conducto de salida.
2.5 MOTORES HIDRÁULICOS
Son los elementos de trabajo que se emplean con más frecuencia en
la industria. Existe una gran variedad de ellos, los podemos agrupar en
motores de engranajes, de paletas, de pistones radiales y de pistones
axiales, todo en cuanto a su principio de funcionamiento.
54
Fig. 2.24 Motor hidráulico de FESTO didáctico
Las características principales que definen a los motores hidráulicos se
resumen a continuación: la cilindrada es la cantidad teórica de aceite
necesaria para conseguir una vuelta completa del eje del motor y que suele
⁄
expresarse en
y el par de salida o momento de giro.
La presión máxima que admiten los motores es otra de las características a
tener en cuenta y se expresa en bar. Respecto a estas presiones máximas
es preciso contemplar tres casos diferentes: presión continua, presión
intermitente y presión punta.
La presión continua y constante en el circuito supone también un trabajo
continuo de la bomba debido a las condiciones de trabajo externas de la
máquina. La presión intermitente se refiere en general a un funcionamiento
durante el cual los valores admisibles de presión se producen como
máximo durante un tiempo aproximado del 10% de cada minuto.
La presión punta se refiere a los casos esporádicos de trabajo o
accidentales donde de forma breve se alcanza el valor indicado. Es
importante tener en cuenta lo que se denomina pérdida de carga o caída
de presión, que es la diferencia que existe entre la presión de entrada al
motor o presión que proporciona la bomba, y la presión de salida hacia el
retorno del circuito.
55
La potencia es también un factor a considerar cuando se selecciona un
motor, ya que se encuentra directamente relacionada con el par de salida y
con la velocidad de giro del eje.
2.5.1 MOTORES DE ENGRANAJE
Fig. 2.25 Motor de engranajes.
Se pueden dividir en motores de engranajes exteriores o interiores.
En la fig. 2.26 se ha representado un motor de engranajes exteriores
reversible donde puede apreciarse el principio de funcionamiento.
Fig. 2.26 Vista interior de un motor de engranajes exteriores.
56
Con los engranajes (3) girando en el interior de la carcasa (2). Al penetrar
aceite en el conducto de alimentación (1), la presión del líquido actúa sobre
flancos de los dientes obligando a girar a los piñones en el sentido
indicado.
El fluido una vez ha desarrollado el trabajo, retorna al depósito por el
conducto (4) a la presión de salida. Cuando se invierte la alimentación, o
sea cuando el motor se alimenta por el conducto (4), el sentido de giro del
eje de salida se invierte y el conducto (1) se transforma en conducto de
salida.
En la fig. 2.27 se muestra un motor de engranajes internos, más sofisticado
que el anterior, de mayor rendimiento y desarrollo de pares.
Fig. 2.27 Vista interior de un motor de engranajes internos.
En estos motores la energía hidráulica se transforma en energía de
rotación a través de un delicado diseño de perfiles de engranajes en cuya
figura sólo se muestra el funcionamiento básico.
La corona de dentado interior (1) es fija y la rueda dentada (2) gira sobre sí
misma engranando con la corona y desplazándose a la vez alrededor del
centro de la misma, a modo de planeta. El movimiento giratorio combinado
del engranaje (2) se transmite al eje de salida mediante un complicado
sistema de engranajes, cada vez que la presión del fluido en (3) hace girar
al engranaje mencionado.
57
2.5.2 MOTORES DE PALETAS
El principio de funcionamiento de estos motores de paletas simple se
muestra en la fig. 2.28 donde el aceite a presión proveniente de la bomba,
penetra por el conducto (1) que llena las cámaras correspondientes y
empuja sobre las paletas (4) solidarias al rotor (2).
Fig. 2.28 Vista interior de un motor de paletas.
La presión del aceite actuando sobre las paredes de dichas paletas, genera
un par de rotación sobre el rotor que gira en el interior de la carcasa (3). El
aceite retorna hacia el depósito por el conducto (5), a presión muy inferior a
la presión de entrada.
Al igual que ocurre con las bombas, este tipo de motor origina
desequilibrios en el rotor debido a las diferencias de cargas interiores ya
que las presiones sólo actúan en una parte del rotor, sobrecargando en
exceso los cojinetes de apoyo.
Es por ello que la mayoría de los motores comerciales se construyen como
el mostrado en (b) de la misma figura, y se les conoce como motores
equilibrados hidráulicamente.
Estos motores, con el alojamiento en forma de eclipse, son motores dobles
donde la presión del aceite sobre las cámaras opuestas permite el
equilibrado ocasionando por el fluido al originarse empujes iguales y
58
opuestos sobre el rotor. En este caso los conductos (2) y (4) representan la
entrada de aceite a presión hacia las cámaras correspondientes (1) y (3).
Esta pareja de conductos de entrada y otra de salida, sólo existen
internamente, ya que el usuario de estos motores dispone como es lógico
de una sola entrada de presión y otra de salida para efectuar las
conexiones.
Fig. 2.29 Motor de paletas.
También suelen llevar incorporados estos motores una conexión externa
de pequeño paso para facilitar el drenaje o evacuación al depósito de las
pequeñas pérdidas internas que se originan durante el funcionamiento.
2.5.3 MOTORES DE PISTONES AXIALES
En la fig. 2.30 se muestra uno de estos motores en su expresión más
simple. Al penetrar el aceite a presión en las cámaras (4), empuja
axialmente a los cilindros (3) y este empuje hace girar al eje principal (2) de
salida que se halla alojado en el cuerpo del motor (1).
59
Fig. 2.310 Vista interior y exterior de un motor de pistones axiales.
2.5.4 MOTORES DE PISTONES RADIALES
Los motores de pistones radiales se consideran lentos y con pares de
salida muy elevados. Se pueden establecer dos tipos fundamentales: los
excéntricos y estrella.
Fig. 2.11 Motor de pistones radiales.
En la fig. 2.32 se presenta de forma simplificada un motor de pistones
radiales excéntrico. En el interior del cuerpo principal del motor (3) se
alojan los pistones (1) que van provistos en su base de muelles de
recuperación (2) que mantienen el contacto permanente con el perfil de la
60
excéntrica (4). Al introducirse aceite a presión en las cámaras (6), la fuerza
axial
Fig. 2.12 Vista interior de un motor de pistones radiales excéntricos.
En la fig. 2.33 se muestra un motor de pistones radiales en forma estrella.
A diferencia del caso anterior, donde los pistones son fijos y se deslizan
sobre el cuerpo del motor, en este tipo de motores los pistones (2) se
hallan montados sobre el mismo rotor (5) que gira solidario con el eje de
salida del motor (6).
Fig. 2.13 Vista interior de un motor de pistones radiales en forma de estrella.
Al penetrar el aceite a presión por los conductos correspondientes a las
cámaras (4), obliga a los pistones a desplazarse radialmente, pero al
apoyarse éstos, a través de los rodillos (3), sobre el perfil interior curvado
61
de la carcasa (1), se genera el movimiento giratorio del rotor y, por tanto,
del eje de salida.
Tal y como puede apreciarse en el dibujo esquematizado, el aceite penetra
a los pistones por cámaras opuestas (4) con objeto de que exista un
equilibrio hidrodinámico y se contrarresten las cargas que se originan
interiormente sobre el rotor.
Las restantes cámaras (8), también contrapuestas, reenvían mientras tanto
el aceite al depósito por los conductos (7). Invirtiendo la alimentación de los
conductos, se invierte también el sentido del eje.
2.6 VÁLVULAS ANTIRRETORNO
Se denominan válvulas antirretorno a aquellas que son capaces de
permitir el paso del fluido en un sentido e impedir que lo haga en sentido
contrario.
En la fig. 2.34 se muestran de forma esquematizada tres tipos de válvulas
antirretorno simples. En (a) se muestra el cierre o hermeticidad de la
válvula mediante el empleo de bola o elemento esférico, en (b) un cierre
por asiento cónico y en (c), se utiliza para la misma función, un asiento
plano.
Fig. 2.14 Vista interior y exterior de válvulas antirretorno simples.
62
En todos los casos se aprecia fácilmente el sentido libre de circulación del
fluido, que en este caso es de izquierda a derecha, y el sentido del bloqueo
es el sentido contrario.
Un tipo de válvula antirretorno muy utilizada en circuitos es la válvula
antirretorno con desbloqueo hidráulico. Son componentes que, bajo una
señal voluntaria de presión a través de un pilotaje sobre la misma válvula,
producen el desbloqueo o paso de fluido en el sentido del bloqueo, tal y
como se dijo anteriormente.
En la fig. 2.35 se muestra el principio de funcionamiento de las válvulas de
este tipo. Atendiendo el símbolo de la derecha de la figura, el fluido, una
vez vencida la acción del muelle antagonista, circula libremente de (P)
hacia (A).
Fig. 2.15 Válvula antirretorno con desbloqueo hidráulico.
Cumpliendo la función de antirretorno, jamás lo hará de (A) a (P), salvo que
sobre el pilotaje de (x), actúe una determinada presión que permita la
apertura y el paso del fluido en este último sentido.
Ahora en la figura principal, podemos ver que el aceite entra por (P) y
venciendo la acción del resorte (5), abre el cierre cónico de la pieza (4),
dando paso al fluido hacia la salida (A).
63
Cuando se desea que dicho fluido pase de (A) hacia (P), lo que se hace es
introducir aceite a presión por el pilotaje (x) para que la fuerza originada
desplace al pistón (2) y su vástago empuje al núcleo (3), que a su vez,
produce en primer lugar la apertura del cono de cierre que lleva
incorporado, y después el mismo movimiento produce finalmente la
apertura del asiento de (4), comunicándose libremente (A) con (P).
La presión de pilotaje del conducto (x) depende de la contrapresión en (A),
y de la relación de superficies del pistón (2) y de los cierres de (4) y (3).
Esta presión de pilotaje suele ser la tercera parte de la mencionada
contrapresión en (A).
2.7 VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓN
Se denominan válvulas reguladoras de presión a todas aquellas que
influyen de alguna manera en la presión del fluido. Se van a clasificar en
válvulas limitadoras de presión, de descarga, reductoras de presión y de
secuencia.
Las funciones que cada una de ellas cumplen son similares, y la forma
constructiva y el principio de funcionamiento. Sus diferencias se explicarán
a continuación.
2.7.1 VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESIÓN
Son válvulas cuya misión es controlar la presión de un circuito o una
parte de él, con objeto de que dicha presión no supere unos límites
establecidos de antemano.
En todo circuito hidráulico debe existir al menos una de estas válvulas
montada a la salida de la bomba, cuya función sea la de proteger a todo el
circuito, incluyendo la bomba, contra un exceso de presión hidráulica.
64
En la fig. 2.36 se muestra una válvula limitadora de presión simple. En
donde podemos apreciar, la presión del fluido en (1) del conducto de
entrada (1) actúa sobre el pistón de cierre cónico (3), insertado dentro del
cuerpo de la válvula (2).
Fig. 2.16 Vista interior y exterior de una válvula limitadora de presión simple.
Cuando la fuerza originada por dicha presión supera a la ejercida por el
resorte (4), el pistón mencionado abre y el fluido pasa de (P) hacia (T),
descargándose hacia el depósito.
Para regular la presión de apertura de la válvula se utiliza el pequeño
volante (6) solidario al tornillo (5), que comprimen en mayor o menor
medida al resorte (4).
A mayor compresión del muelle, le corresponderá una mayor presión de
apertura en el cierre cónico. De esta forma, la presión de apertura puede
ser regulada a voluntad de forma y sin ningún tipo de escalonamiento.
Ante este modo de funcionamiento, el fluido en la entrada (1) se encontrará
como máximo sometido a la presión de apertura del cierre cónico (2), y la
cámara en comunicación con el retorno (T), se encontrará libre de presión
o sometido a la baja presión que se genere en el retorno común de todo el
circuito.
En la fig. 2.37 se muestra una válvula de dos etapas, éstas se utilizan
cuando los caudales superan un valor determinado. La condición impuesta
65
en estos casos es que es preciso un segundo cuerpo o cuerpo principal,
cuyo volumen sí depende del caudal.
Fig. 2.17 Válvula limitadora de presión en dos etapas.
Esta válvula está formada por un módulo auxiliar (1) o válvula de
regulación, cuya forma, constitución interna y modo de funcionamiento, es
prácticamente igual a la anterior descrita. En la parte inferior de este
módulo va montado, el cuerpo principal (11) o módulo de circulación del
aceite.
El funcionamiento se produce del siguiente modo: el aceite penetra por (P)
del cuerpo principal hacia la cámara (8) del mismo, y de ésta pasa hacia la
cámara (2) de la válvula auxiliar. Cuando la presión alcanza un
determinado valor, el asiento cónico (3) abre y el aceite se dirige hacia el
conducto (10), que comunica con el retorno general al depósito (T).
Supongamos ahora que el nivel de presión en las cámaras (P), (8) y (2) no
es lo suficientemente elevado como para abrir el cono (3). El colchón de
aceite que existe en (8) y el resorte (7), impiden que el núcleo principal con
asiento cónico.
66
Cuando la presión alcanza el valor de apertura del cono (3) de la válvula
auxiliar, se produce una descomprensión en la cámara (8) permitiendo la
apertura del cono (9). De esta forma, mientras se mantiene dicha presión
de apertura, el aceite se descarga desde (P) hacia (T) directamente, donde
sin presión se dirige hacia el depósito.
2.7.2 VÁLVULA DE DESCARGA EN VACÍO
En la fig. 2.38 puede apreciarse una válvula de descarga al vacío,
son válvulas reguladoras de presión de dos etapas en las cuales se incluye
una pequeña variante consiste en una toma de pilotaje (x) o toma para
control remoto.
Fig. 2.18 Válvula de descarga en el vacío.
Este tipo de válvulas cumplen con una doble función: por una parte se
comportan como válvulas limitadoras y por otra parte, son capaces de
67
quedar anuladas como tales, haciendo que el caudal se descargue
libremente y sin presión al depósito, pasando de (P) a (T) del bloque
principal.
Tal y como se aprecia en la figura, la toma de pilotaje (x) de la válvula
simple, se comunica con el conducto (B) de la electroválvula superior que,
se encuentra cerrada en reposo. Sin señal eléctrica en la bobina de dicha
electroválvula, el conjunto se comporta como una válvula limitadora
convencional.
Al recibir señal eléctrica la bobina, el conducto (B) de la electroválvula se
comunica a la vez con (P) y con (T), para descargar el pequeño caudal de
fluido del pilotaje hacia el tanque.
Esta acción descomprime la cámara posterior del pistón de la válvula
principal y el cono de la válvula abre libremente, pasando el aceite
directamente de (P) a (T), venciendo únicamente la pequeña resistencia
que ofrece el resorte incorporado en el mencionado cono de cierre.
2.7.3 VÁLVULAS REDUCTORAS DE PRESIÓN Y DE SECUENCIA
Las válvulas reductoras de presión son componentes que se utilizan
cuando en una parte del circuito hidráulico cualquiera, requiere una presión
diferente a la presión del circuito principal, esta presión secundaria sólo
puede ser igual o inferior a dicha presión general. Este tipo de válvulas
aprovechan el caudal de salida para realizar una determinada función.
En la fig. 2.39 podemos ver el funcionamiento de estas válvulas, (a) trata
de un sistema capaz de autocalibrarse, comparando de forma continua el
valor de la presión de salida con el valor de la presión suficiente como para
vencer la fuerza de un resorte antagonista.
68
Fig. 2.19 Vista interior y exterior de una válvula reductora de presión y de secuencia.
En la figura se muestra el fluido circulante de (P) hacia la salida (A).
Supongamos que la presión en (P) es superior a la de (A) regulada por la
mayor o menor compresión del resorte (1). La presión de la cámara (2) es
la presión de (P), que actúa sobre las dos caras de la corredora (3)
equilibrándola.
La cámara (4) se encuentra a la misma presión de salida de (A) y, por
tanto, comprime al mencionado resorte. Si la presión de (A) aumenta, el
muelle se comprime desplazándose el pistón (3) que cierra el paso del
aceite desde (2) hacia (A) mediante el borde de dicho pistón, hasta que se
restablece el equilibrio entre la presión de salida y la regulada por el
muelle.
Las válvulas de secuencia son válvulas reguladoras de presión en las
cuales, el fluido solamente circula hacia la salida, cuando la presión de
entrada alcanza determinado valor establecido previamente. Bastará con
derivar el caudal de salida hacia un circuito secundario de utilización, en
lugar de renviarlo hacia el depósito.
Dado que todas estas válvulas funcionan bajo un mismo principio, e incluso
tiene la misma forma exterior que las válvulas funcionan bajo un mismo
principio, sólo se muestra en la figura (b), el símbolo que las identifica.
69
2.8 VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL
Su función principal es la de controlar la cantidad de aceite que se
envía a los actuadores o componentes de trabajo. En general los
reguladores de caudal limitan el paso del mencionado caudal, enviando el
resto del fluido hacia el depósito.
En la fig. 2.40 se muestra un estrangulador o regulador de caudal simple,
que al no incorporar válvula antirretorno permite la circulación del fluido
estrangulado en ambos sentidos, por lo que se conoce también con el
nombre de estrangulador bidireccional.
Fig. 2.20 Válvula reguladora de flujo bidireccional.
Está formado por un cuerpo (1) donde se aloja un dispositivo de cierre (2),
regulable a través de un pequeño volante. Estrangulando en mayor o
menor grado el paso, consigue aumentar o disminuir el caudal que circula
de una a otra parte. El caudal sobrante se descargará a depósito a través
de la válvula limitadora de presión general del circuito.
En la figura mostrada, la estrangulación se realiza mediante un sistema
denominado de aguja, que consiste en un cono alargado que al
aproximarse o alejarse del asiento cónico, produce de forma progresiva el
aumento o disminución del paso del fluido.
En la fig. 2.41 se muestra una válvula estranguladora con válvula
antirretorno incorporada, que permite que el caudal pueda ser regulado en
70
un sentido y, en cambio, en sentido contrario circula libremente sin tener
que pasar por la estrangulación.
Fig. 2.21 Válvula estranguladora con antirretorno.
Como puede apreciarse en la figura, de (A) a (B) el paso puede ser
estrangulado de la misma forma que en el caso anterior. La circulación libre
se produce en sentido contrario, es decir, de (B) a (A) a través del cierre de
bola (2) y del resorte (1).
En la fig. 2.42 se muestra una válvula reguladora de caudal compensado
de dos vías. Estas válvulas compensadas por presión controlan los
caudales de salida de la válvula.
Fig. 2.22 Válvula reguladora de dos vías.
71
Como puede apreciarse en la figura, esencialmente constan de un bloque o
cuerpo (1) donde el conducto (A) es el de entrada del caudal y el (B) el de
la salida controlada. La comunicación en el sentido de (B) hacia (A) tiene
lugar sin estrangulación, a través del conducto (2) y la antirretorno (3).
La regulación del caudal de salida se controla mediante el giro, desde el
mando exterior, del cierre de excéntrica (7). En el interior se aloja también
un pistón compensador (5) que funciona como válvula equilibrada
hidráulicamente.
La presión en (8) que existe inmediatamente antes del controlador (7),
actúa sobre las dos superficies laterales del pistón. Las fuerzas aplicadas
sobre el mismo son el resultado de la presión de salida en (B) y el resorte
(6) por una parte y, por otra, la presión existente en (8).
Ambas fuerzas contrapuestas hacen que dicho pistón se equilibre
automáticamente, obteniéndose con ello la adecuada fuerza de regulación
para que la superficie de dosificación (4), no sea mayor que la necesaria.
El pistón estrangula el paso de fluido únicamente lo justo, para mantener la
caída de presión constante.
2.9 ELECTROVÁLVULAS
Son elementos de control que se encargan de convertir las señales
eléctricas en señales hidráulicas.
Las electroválvulas convencionales, constan de un cuerpo central o bloque
por el que desliza una corredera, y una o dos bobinas electromagnéticas
laterales para su accionamiento según se muestra en la fig. 2.43.
72
Fig. 2.23 Electroválvulas de una etapa.
Aunque se les denomina direccionales, cumplen la doble función de
direccionar el fluido hacia las cámaras correspondientes de los actuadores
y la de hacer de estranguladoras de flujo o reguladoras de caudal.
En las válvulas de simple etapa la bobina actúa directamente sobre la
corredera obligando a que ésta se desplace para permitir direccional el
caudal o regularlo.
En las de doble etapa o pilotadas, la primera etapa se encarga de regular
de forma proporcional la presión del pequeño caudal de pilotaje que actúa
en la segunda etapa sobre la corredera principal.
La magnitud del desplazamiento de la corredera dependerá de la fuerza de
empuje, que a su vez dependerá del valor de esa presión de pilotaje,
controlada desde un valor cero, hasta unos valores máximos, que son más
bien bajos, comparados con la presión máxima de trabajo.
En (a) de la figura se muestra una válvula proporcional de accionamiento
directo y representada de forma muy simple, sin detalles secundarios o que
73
carezcan de interés, y también se representan los símbolos de las válvulas
más frecuentes. La válvula de (b) es de centro cerrado y con regulación del
caudal en todas las vías, tal y como puede apreciarse.
La válvula de (c) es una de centro cerrado también pero con regulación
limitada a las vías de (A) a (R) y de (B) a (R). En las figuras (d) y (e) se
muestran válvulas con centro donde se comunican (A), (B) y (R). Y con las
mismas regulaciones de las válvulas anteriores.
En la fig. 2.44 se muestran otras válvulas de dos etapas o válvulas
pilotadas hidráulicamente
Fig. 2.24 Electroválvula de dos etapas.
2.10 CILINDROS
Los cilindros son actuadores lineales. Por lineal queremos decir que
el trabajo de un cilindro se realiza en línea recta.
Un cilindro está compuesto fundamentalmente por un émbolo de sección
circular y un vástago que se mueven dentro de la camisa tubular del
cilindro está concebido para efectuar dos movimientos: avance o extender
(compresión) y otro retroceder o recoger (tracción) y debe hacerse todo lo
imprescindible posible para atacar fuerzas laterales, empleando como
procedimientos: el tipo del soporte o de fijación adecuado, las rótulas, etc.
74
2.10.1TIPOS DE CILINDROS
Simple efecto
CILINDROS
Doble efecto
Sin recuperación interna
Con recuperación interna
Vástago simple
Vástago doble
Diferencial
Tabla 2.3 Tipos de cilindros.
2.10.1.1 CILINDROS DE SIMPLE EFECTO
Los cilindros de simple efecto retroceden o se recuperan por resorte
o por una fuerza exterior no definida, teniendo en cuenta una sola carrera
de trabajo. Reciben solamente por una de su cara el caudal que proviene
de la bomba, es decir, tiene una sola conexión de fluido para mover el
pistón.
Fig. 2.25 Cilindro de simple efecto.
2.10.1.2 CILINDROS DE DOBLE EFECTO
Existen de vástago simple y doble, en el primer caso, las carreras de
avance y de retroceso se consiguen porque el aceite a presión puede
entrar por cualquier lado del cilindro y provoca, en consecuencia, el
75
movimiento del pistón hacia uno u otro sentido. Dispone de dos conexiones
independientes entre sí para la entrada del aceite.
Fig. 2.26 Cilindro de doble efecto.
Los cilindros con doble vástago en donde los dos cabezales deben estar
taladrados, se emplean en aquellos casos en que resulta ventajoso acoplar
una carga en cada extremo, o bien, cuando se requiere el mismo
desplazamiento en ambas carreras.
Existe también el cilindro diferencial, este presenta la misma apariencia
externa que un cilindro de doble efecto normal. Su diferencia estriba en que
la sección del émbolo es exactamente igual al doble del vástago.
Por consiguiente, para una misma presión la fuerza desarrollada en la
salida del vástago es justamente dos veces mayor que en la entrada. Al
llenarse las cámaras iguales, pero de distinto volumen dada las diferencias
de áreas, las velocidades de carrera son inversamente proporcionales a la
superficie.
Para concluir este capítulo es importante mencionar la seguridad en todos
los componentes hidráulicos, por eso es necesario conocer la presión
mínima y máxima permisible para garantizar un buen funcionamiento. En el
caso de los cilindros de doble efecto, el efecto de intensificación de la
presión puede producir un incremento proporcional a la relación de
superficies de émbolo de 1:1,7.
76
Descripción
Símbolo
Grupo hidráulico, detallado
Grupo hidráulico, simplificado
Tanque
Filtro
Motor hidráulico
Manguera flexible
Manómetro
Válvula estranguladora
Válvula reguladora de caudal unidireccional
Válvula de interrupción
Válvula antirretorno
Válvula de desconexión y frenado
Tabla 2.4 Símbolos para los elementos hidráulicos.
77
Descripción
Símbolo
Válvula limitadora de presión
Reguladora de presión
Presostato
Válvula antirretorno pilotada
Válvula reguladora de caudal
Electroválvula 3/2 vías
Electroválvula 4/2 vías
Electroválvula 4/3 vías, centro cerrado
Electroválvula 4/3 vías, centro de
descarga
Electroválvula 4/3 vías, centro a
recirculación
Cilindro de simple efecto
Cilindro de doble efecto
Tabla 2.4 Símbolos para los elementos hidráulicos (continuación).
78
CAPÍTULO
3
EL PLC
79
3.1 AUTOMATIZACIÓN
Para comprender qué es un PLC y sus aplicaciones se necesita
conocer un término muy necesario que ha sido integrado a la vida actual, la
automatización.
Automatización (del griego antiguo auto: guiado por uno mismo) es el uso
de sistemas de control y de tecnología informática para reducir la
necesidad de la intervención humana en un proceso.
En el enfoque de la industria, automatización es el paso más allá de la
mecanización en donde los procesos industriales son asistidos por
máquinas o sistemas mecánicos que reemplazan las funciones que antes
eran realizadas por animales o humanos.
La automatización como una disciplina de la ingeniería que es más amplia
que un mero sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que
incluye los sensores, los transmisores de campo, los sistemas de control y
supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las
aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las
operaciones de plantas o procesos industriales.
Las principales ventajas de aplicar automatización a un proceso son:
 Reemplazo de operadores humanos en tareas repetitivas o de alto
riesgo.
 Reemplazo de operador humano en tareas que están fuera del alcance
de sus capacidades como levantar cargas pesadas, trabajos en
ambientes extremos o tareas que necesiten manejo de una alta
precisión.
 Incremento de la producción. Al mantener la línea de producción
automatizada, las demoras del proceso son mínimas, no hay
agotamiento o desconcentración en las tareas repetitivas, el tiempo de
ejecución se disminuye considerablemente según el proceso.
80
3.2 DESCRIPCIÓN DEL PLC
PLC, (Programable Logic Controller, por sus siglas en inglés), se
define como:
Un sistema electrónico de funcionamiento digital, diseñado para ser
utilizado en un entorno industrial. Utiliza una memoria programable para el
almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para la
realización de funciones: enlaces lógicos, secuenciación, temporización,
recuento y cálculo, para controlar a través de entradas y salidas digitales o
analógicas, diversos tipos de máquinas o procesos.
Fig. 3.427 PLC de FESTO.
Desde finales de los años sesenta, los PLC’s han tenido gran aceptación
en el sector industrial para realizar las tareas de automatización.
En 1969 la división Hydramatic de la General Motors instaló el primer PLC
para reemplazar los sistemas inflexibles alambrados usados entonces en
sus líneas de producción.
En 1971, los PLC’s se extendían a otras industrias y, en los ochentas, ya
los componentes electrónicos permitieron un conjunto de operaciones de
16 bits en un pequeño volumen, lo que los popularizó en todo el mundo.
81
Básicamente existen tres lenguajes de programación de PLC’s, Diagrama
de escalera, Listado de instrucciones y Diagrama de funciones, aunque
algunos fabricantes de PLC´s utilizan para su programación lenguajes de
computadoras como Pascal, C o Basic.
Existen muchas marcas comerciales de PLC’s, tales como FESTO,
Siemens, Allen Bradley, Modicon, Moeller, etc. Todos con sus
características muy especiales según su arquitectura y filosofía de diseño,
pero hay algo que los hace muy semejantes, su programación.
Como se ha comentado existen varios fabricantes de PLC’s en este caso
se mencionará dos modelos particulares: el FEC Compacto y el FEC
Standard.
3.2.1 FEC COMPACTO
El FEC Compacto es más que una unidad de control sencilla y
económica de la marca FESTO. El FEC Compacto demuestra que una
solución económica se puede combinar perfectamente con tecnología
avanzada y gran funcionalidad.
Las características básicas son típicas para un control sencillo y pequeño:




12 entradas a 24 Vdc.
8 salidas a 24 Vdc o relevador.
2 interfaces serie.
Contador rápido para uso de tareas de posicionamiento sencillas.
Las versiones de 110/230 Vac permiten prescindir de alimentación de 24
Vdc. Las entradas pueden estar conectadas a positivo o negativo y los
relevadores de salida a corriente alterna o continua.
Una unidad de control pequeña no solamente debe tener dimensiones
compactas, sino también debe integrarse apropiadamente en el sistema.
82
Para conseguirlo, se puede recurrir al FEC Compacto con conexión a red
Ethernet.
Entradas. Las entradas pueden ser PNP o NPN. Basta con conectar a 0
Vdc o +24 Vdc los bornes marcados con S0 y S1.
Salidas. Todos los FEC Compacto tienen salidas de relevador conectables
a máximo 230 Vac. Los controles FC2X disponen de 8 salidas de
relevadores. Los controles FC3X tienen 2 salidas a relevadores y 6 de
transistores.
Programación. El FEC Compacto puede programarse con FST o Multiprog.
FST es el único lenguaje de programación ampliamente difundido y sencillo
que permite programar tal como se piensa.
Además, FST acepta el comando STEP (paso) para la programación de
secuencias. Con FST se puede programar a través de Ethernet, además
de poderle integrar una página WEB al controlador utilizando su WEB
Server.
Multiprog es un sistema de programación según la norma IEC 6 1131-3
que incluye los 5 lenguajes de programación normalizados. MWT facilita la
programación en concordancia con la norma mediante ayudas integradas
para las operaciones y los módulos, así como para la administración de
variables.
3.2.2 FEC STANDARD
El FEC Standard no es tan sólo un mini control, demuestra que aún
es posible la innovación en mini controles, en los albores del siglo XXI,
fabricado por FESTO.
Con su robusto cuerpo de aluminio anodizado, demuestra que el diseño
compacto y la resistencia pueden ser compatibles.
83
Las características básicas son muy similares al FEC Compacto.




16 o 32 entradas a 24 Vdc.
8 o 16 salidas a 24 Vdc.
2 interfaces serie.
Contador rápido para uso de tareas de posicionamiento sencillas.
El FEC Standard al igual que el FEC compacto puede integrarse
apropiadamente en el sistema. Para conseguirlo, se puede recurrir al FEC
Standard con conexión a red Ethernet.
Entradas. Las entradas digitales son a 24 Vdc PNP y las analógicas son de
0 a 20 mA con 12 bits de resolución.
Salidas. Las salidas digitales son de 24 Vdc a 400 mA, a prueba de corto
circuito y para cargas de baja resistencia. Las salidas analógicas son de 0
a 20 mA con 12 bits de resolución.
Programación. El FEC Standard puede programarse con FST o Multiprog.
3.3 ARQUITECTURA INTERNA DEL PLC
Un PLC posee las herramientas necesarias, tanto de software como
de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir señales de
sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario
elabore según el esquema del proceso a controlar.
Lo anterior significa que, además de los componentes físicos requeridos
para la adaptación de las señales, es necesario disponer de un programa
para que el PLC pueda saber qué es lo que tiene para hacer con cada una
de ellas.
84
La estructura básica de un PLC es la siguiente:




Fuente de alimentación.
CPU.
Memorias.
Interfases de entrada y salida.
Fig. 3.28 Diagrama de la arquitectura del PLC.
3.3.1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Es la encargada de suministrar el voltaje a todos los módulos que se
conecten al PLC, así como a la unidad de procesamiento. Su función es
reducir y adaptar el voltaje de entrada, que es de valores elevados y de
corriente alterna, a voltajes de valores más bajos y de corriente directa.
Inicialmente, el voltaje de entrada debe ser reducido a valores más
manejables. Luego, por medio de un rectificador, debe ser convertido de
CA a CD. Por último, se deben utilizar reguladores para asegurar la
estabilidad en el voltaje de salida.
Debido a la importancia de un PLC dentro de un proceso automático, la
alimentación de sus circuitos es de suma importancia, por lo que un buen
85
diseño debe involucrar una fuente alterna que permita entrar en
funcionamiento cuando se cae el fluido eléctrico.
Con esto, aseguramos que los dispositivos electrónicos internos no sufran
fallas por picos de sobrevoltaje y otros efectos contraproducentes
existentes en la red de distribución.
3.3.2 CPU
Esta es la parte principal de un PLC y es el dispositivo encargado de
tomar las decisiones de acuerdo al estado lógico de las entradas, de las
salidas y del programa que se esté ejecutando, es decir, lee las señales de
entrada, las procesa y dependiendo de ello, cambia el estado de las
salidas.
Tales decisiones dependen del programa (software) que se haya diseñado
para el control del proceso.
Está compuesta principalmente de un microprocesador, al que le colaboran
una serie de dispositivos electrónicos tales como memoria RAM, memoria
ROM, circuitos de control de flujo de datos, etc.
Así mismo, la CPU puede tener integrada alguna unidad especial para
comunicaciones con dispositivos externos tales como impresoras,
computadoras personales, programadores manuales, etc., aunque dichos
sistemas de comunicación también pueden estar en módulos
independientes.
La función principal del microprocesador es tomar los estados de cada una
de las entradas, que ya deben estar en posiciones de memoria llamadas
imagen de entradas, interpretar el programa que tenga almacenado en la
memoria de programa, analizar el proceso de acuerdo a dicho programa, y
ordenar la activación de salidas, también a través de posiciones de
memoria llamadas imagen de salidas, fig. 3.49.
86
En realidad, el microprocesador no se entiende directamente con módulos
externos de entradas y salidas, son otros circuitos los que las leen y las
ubican en posiciones estratégicas de memoria para que él vaya, las analice
y escriba los nuevos valores que se quieren ejecutar externamente.
Fig. 3.429 Funciones del microprocesador.
Recordando que una unidad central de proceso está compuesta
principalmente por uno o varios microprocesadores. Por su parte, un
microprocesador posee internamente varios bloques que tienen una
función específica dentro del proceso de la información, se analizarán los
más importantes.
1. ALU o Unidad Aritmético-Lógica: es el bloque encargado de ejecutar
todas las operaciones matemáticas y lógicas durante la ejecución de un
programa.
2. Acumulador: es donde se almacena la última operación ejecutada. Por
ejemplo, en una suma, allí quedará el resultado de la misma. Un
microprocesador puede tener varios acumuladores.
3. Banderas (flags): son indicadores de situaciones especiales luego de
una operación cualquiera dentro del microprocesador. Allí aparece si el
resultado fue negativo, si fue cero, si hubo sobre flujo, si fue mayor,
87
menor, etc. Las banderas se utilizan para monitorear las operaciones
que se efectúan con el microprocesador.
4. Contador de programa o PC: es el encargado de leer las instrucciones
del usuario y la secuencia de ejecución. Contiene la información del sitio
exacto de la secuencia del programa en ejecución. Acepta saltos que el
mismo programa le indique de acuerdo a situaciones especiales de las
entradas y salidas.
5. Decodificador de instrucciones: es el encargado de ejecutar las
instrucciones que el programa le va indicando, decodificando el
contenido de cada una de ellas y suministrando las señales de respuesta
o de control.
La mayoría de los CPU de los PLC’s poseen un selector o una serie de
luces indicadoras que sirven para que el usuario seleccione el modo de
operación y visualice el estado actual de funcionamiento.
Nota importante: Se debe tener mucho cuidado al mover el selector del
modo de operación ya que el PLC puede iniciar el proceso automático, lo
que pone en riesgo toda la maquinaria y la integridad física de los
operarios, si la planta no se encuentra preparada para ello.
3.3.3 MEMORIAS
Dentro del CPU se dispone de un área de memoria, la cual se empleará
para diversas funciones:
 Memoria del programa de usuario: aquí introduciremos el programa que
el PLC va a ejecutar cíclicamente.
 Memoria de la tabla de datos: suele subdividir en zonas según el tipo de
datos (como marcas de memoria, temporizadores, contadores, etc.).
 Memoria del sistema: aquí se encuentra el programa en código máquina
que monitorea el sistema. Este programa es ejecutado directamente por
el microprocesador que posea el PLC.
88
 Memoria de almacenamiento: se trata de memoria externa que
empleamos para almacenar el programa de usuario, y en ciertos casos
parte de la memoria de la tabla de datos.
Fig. 3.30 Memorias de un PLC.
3.3.4 INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA
Los módulos de entrada / salida se dividen básicamente en dos grupos:
• Módulos de entrada / salida discretos.
• Módulos de entrada / salida analógicos.
Se cuenta con una gran variedad de módulos discretos y analógicos para
adaptarlos óptimamente al tamaño del proceso o máquina. Estos pueden
ser usados en cualquier combinación de tipo y numero de ellos insertados
en las ranuras del chasis.
89
Módulos de entradas discretas o digitales: los instrumentos de campo tales
como los interruptores o sensores, envían señales de abierto o cerrado al
PLC. Estas son señales de entrada discretas.
Por ejemplo: un botón de inicio, un interruptor, un interruptor de límite, un
interruptor de flujo, un interruptor de nivel, un interruptor de presión, un
interruptor de proximidad.
Módulos de salidas digitales: las salidas discretas se emplean para girar
actuadores de campo cerrado o abierto, por ejemplo: solenoides, bobinas
de contactores, lámparas, etc.
Módulos de entradas analógicas: los instrumentos de campo, tales como
los sensores de temperatura, presión o nivel envían señales que varían su
valor hacía el PLC.
Estas son las llamadas señales de entrada analógicas: una entrada
analógica es una señal eléctrica de un sensor de campo que varía de
acuerdo al cambio de las condiciones del proceso.
Módulos de salidas analógicas: las señales de salida analógicas son
usadas para controlar y variar la velocidad de motores, bombas u otros
equipos que cuentan con un rango de operación.
Algunos de los dispositivos que se requieren para la utilización de un PLC
son los sensores, a continuación se conocerán qué son y cómo funcionan.
3.4 SENSORES
El término sensor y transductor se suelen aceptar como sinónimos,
aunque, el término transductor es más amplio, incluyendo una parte
sensible o captador y algún tipo de circuito de acondicionamiento de la
señal detectada.
Entonces podemos definir a un sensor como un dispositivo capaz de
convertir el valor de una magnitud física en una señal eléctrica codificada,
ya sea en forma analógica o digital.
90
Un sensor ideal sería aquel en que la relación entre la magnitud de salida y
la variable de entrada fuese puramente proporcional y de respuesta
instantánea e idéntica para todos los elementos de un mismo tipo.
Sin embargo, la respuesta real de los sensores nunca es de todo lineal,
tiene un campo limitado de validez, suele ser afectada por perturbaciones
del entorno exterior y tiene un cierto retardo a la respuesta.
3.4 1 SENSORES DE POSICIÓN
Los sensores de posición permiten medir la distancia de un objeto
respecto a un punto o eje de referencia o simplemente detectar la
presencia de un objeto a una cierta distancia.
Su capacidad de medida o sólo indicación de presencia y la capacidad de
medir distancias más o menos grandes permiten establecer una división en
los grupos que se citan a continuación:
 Detectores de presencia o proximidad. Se trata de sensores de posición
toda o nada que entregan una señal binaria que informa de la existencia
o no de un objeto ante el detector. El más elemental de estos sensores
es el conocido interruptor final de carrera por contacto mecánico.
 Medidores de distancia o posición. Entregan una señal analógica o
digital que permite determinar la posición lineal o angular respecto a un
punto o eje de referencia.
3.4.1.1 SENSORES DE PROXIMIDAD
Los sensores de proximidad pueden estar basados en distintos tipos de
captadores, siendo los más frecuentes los siguientes:
 Sensores inductivos.
91
 Sensores capacitivos.
 Sensores ópticos.
Por lo general, se trata de sensores con respuesta todo o nada, con una
cierta histéresis en la distancia de detección y con salida a base de
interruptor estático (transistor, tiristor o triac) pudiendo actuar como
interruptores de CD o de CA.
3.4.1.1.1 SENSORES INDUCTIVOS
Este tipo de sensores incorporan una bobina electromagnética la cual
es usada para detectar la presencia de un objeto metálico conductor,
ignorando objetos no metálicos.
Los sensores inductivos tienen bobinas enrolladas en núcleo de ferrita.
Estas pueden ser blindadas o no; generalmente los no blindados tienen
una mayor distancia de sensado que los blindados.
Fig. 3.31 Sensor inductivo.
Los sensores blindados pueden ser montados al ras de metal, pero se
recomienda dejar un espacio libre de metal abajo y alrededor de la
superficie de sensado.
Los sensores no blindados no pueden ser montados al ras de un metal,
pues deben tener un área libre de metal alrededor de la superficie de
sensado.
92
El campo de aplicación más importante de los sensores inductivos son
como interruptores de final de carrera con algunas ventajas con respecto a
los electromecánicos, tales como: ausencia de contacto con el objeto a
detectar, robustez mecánica, resistencia a ambientes agresivos y altas
temperaturas y bajo precio.
3.4.1.1.2 SENSORES CAPACITIVOS
El principio de funcionamiento y las características son similares a las
descritas para los sensores inductivos. Este tipo de sensores permiten
detectar materiales metálicos o no, pero su sensibilidad se ve muy afectada
por el tipo de material y por el grado de humedad ambiental y del cuerpo a
detectar.
Los sensores capacitivos constan de un condensador que genera un
campo eléctrico. Este condensador forma parte de un circuito resonador,
de manera que cuando un objeto se acerca a este campo, la capacidad
aumenta y el circuito empieza a resonar.
Fig. 3.32 Sensor capacitivo.
Entre las ventajas podemos decir que detectan prácticamente todos los
materiales, una mayor velocidad de accionamiento que la de los sensores
inductivos y la suciedad no tiene gran influencia. Mientras que en las
desventajas son más caros que los sensores inductivos y no poseen una
distancia de detección tan grande como los sensores ópticos.
93
3.4.1.1.3 SENSORES ÓPTICOS
Los sensores ópticos emplean fotocélulas como elementos de
detección. Algunos tipos disponen de un cabezal que incorpora un emisor
de luz y la fotocélula de detección, actuando por reflexión y detección del
haz de luz reflejado sobre el objeto que se pretende detectar.
Otros tipos trabajan a modo de barrera y están previstos para detección a
mayores distancias con fuentes luminosas independientes del cabezal
detector. Ambos tipos suelen trabajar con frecuencias luminosas en la
gama de los infrarrojos.
Fig. 3.33 Sensor óptico.
Las características particulares de los sensores de proximidad ópticos son:
 Elevada inmunidad a perturbaciones electromagnéticas externas.
 Distancias de detección grandes respecto a los inductivos o capacitivos.
Se obtienen fácilmente hasta 500m en modo barrera, y hasta 5m por
reflexión.
 Alta velocidad de respuesta y frecuencia de conmutación.
 Permiten la identificación de colores.
 Capaces de detectar objetos del tamaño de décimas de milímetro.
Otra variante de sensores ópticos son los de fibra óptica, que tienen los
puntos de emisión/recepción de luz separados de la unidad generadora, y
unidos a ella mediante fibra. De esta forma, la detección puede llevarse a
puntos inaccesibles para las fotocélulas de barrera o reflexión,
aprovechando la flexibilidad de la fibra.
94
3.5 OPERANDOS DEL PLC
En este apartado se introducirá a los identificadores usados en los
PLC’s de FESTO para referirse a los diferentes elementos del sistema, ya
sea software o hardware.
Estos identificadores del sistema (ejemplo: entradas, salidas, banderas)
serán referenciados como Operandos. Los operandos son elementos
contenidos en el controlador y que pueden ser interrogados o manipulados
usando instrucciones de programa.
El software de FESTO, llamado FST, permite que los programas puedan
ser escritos utilizando operandos absolutos y/o operandos simbólicos. Un
operando absoluto es la descripción específica del operando del PLC,
independientemente de la aplicación (ejemplo: I0.0, F3.1, etc.). El operando
simbólico se especifica de acuerdo a la aplicación y va referenciado al
operando absoluto (ejemplo: Start, Stop, Motor1, etc.).
Fig. 3.34 Operandos absolutos y simbólicos.
3.5.1 ENTRADAS
Los PLC’s de FESTO poseen 256 palabras de entradas (0 a 255),
cada una de 16 bits (0 a 15), pueden ser direccionados como bits o como
palabras. Las entradas son el medio por el cual el PLC recibe las señales
del sistema, dichas señales pueden ser sensores, retro avisos de magneto
térmicos, botoneras, etc.
95
Operando
Identificador
Entrada bit
I
Sintaxis
Iw.b
Parte
Ejemplo
Condicional
Tabla 3.5 Direccionamiento de entradas.
3.5.2 SALIDAS
Los PLC de FESTO poseen 256 palabras de salidas (0 a 255), cada
una de 16 bits (0 a 15), pueden ser direccionados como bits o como
palabras. Las salidas son el medio por el cual el PLC comanda a los
diferentes elementos que van a realizar un trabajo en la máquina, por
ejemplo, la bobina de un contactor, la bobina de una electroválvula
neumática o hidráulica, o un piloto luminoso.
Operando
Salida bit
Identificador
O
Sintaxis
Ow.b
Parte
Ejemplo
Condicional
Ejecutiva
Tabla 3.6 Direccionamiento de salidas.
96
3.5.3 BANDERAS
Los PLC de FESTO poseen 10000 palabras de banderas (0 a 9999),
cada una de 16 bits (0 a 15), pueden ser direccionados como bits o como
palabras. Las banderas son localidades de memoria del PLC en las cuales
se pueden almacenar información.
Operando
Bandera bit
Identificador
F
Sintaxis
Fw.b
Parte
Condicional
Ejemplo
Ejecutiva
Tabla 3.7 Direccionamiento de bandera.
La bandera de ejecución inicial es una bandera única por cada uno de los
programas que existan en el proyecto, esta bandera siempre es igual a
cero, a excepción del primer ciclo de operación del programa en que es
igual a uno.
Operando
Identificador
Bandera de
FI
ejecución inicial
Sintaxis
FI
Parte
Condicional
Ejemplo
Tabla 3.8 Direccionamiento de bandera de ejecución inicial.
97
3.5.4 TEMPORIZADORES
Los temporizadores son parte esencial de un programa, ya que con
ellos se logra poner en sincronía los diferentes movimientos que ejecuta
una máquina, bien es cierto que se puede prescindir el uso de
temporizadores, pero esto incrementa el uso de sensores.
Los PLC’s de FESTO manejan tres tipos de temporizadores, el
temporizador de impulso, el temporizador de retraso a la conexión y el
temporizador de retraso a la desconexión. Podemos manejar hasta 256
temporizadores (0 a 255), cada contador ofrece los siguientes operandos
para permitir una programación flexible.
 La palabra de temporizador (Timer Word-TWnn-) es el operando en el
cual el valor actual es guardado y este es cambiado continuamente en la
operación del temporizador. La palabra de temporizador se carga con el
valor de la palabra de preselección al inicio de la operación del
temporizador.
 La palabra de preselección (Timer Preselect-CPnn-) es el operando en el
cual el valor nominal es guardado.
 Bobina del temporizador (Tnn, TONnn, TOFFnn) es el operando en el
cual se realizan las operaciones de inicio o fin del temporizador.
 Contacto del temporizador (Tnn, TONnn, TOFFnn) es el operando en el
cual es guardado el estado del temporizador.
3.5.4.1 TEMPORIZADORES DE IMPULSO
El temporizador de impulso reacciona al flanco de subida, en el
instante en que la condición se hace verdadera el temporizador se hace
uno y el registro de tiempo predefinido (TPnn) se carga en el registro de
tiempo actual o palabra de cuenta (TWnn) y este empieza a decrecer.
98
Cuando el TWnn se hace cero, en ese instante el temporizador se hace
cero, nn es el número del temporizador. En la tabla 3.8 se puede apreciar
el funcionamiento de este temporizador.
Operando
Temporizador
de impulso bit
Identificador
T
Sintaxis
Tnn
Parte
Condicional
Ejemplo
Ejecutiva
Tabla 3.9 Direccionamiento de temporizador de impulso.
3.5.4.2 TEMPORIZADOR DE RETRASO A LA CONEXIÓN
En el instante en que la condición se hace verdadera el registro de
tiempo predefinido (TPnn) se carga en el registro de tiempo actual o
palabra de cuenta (TWnn) y este empieza a decrecer, cuando el TWnn se
hace cero, en ese instante el temporizador se hace uno.
El temporizador se hace cero cuando la condición se hace falsa, si por
alguna circunstancia la condición se hace falsa antes de haber transcurrido
el tiempo predefinido, entonces el temporizador no se hará uno, nn es el
número del temporizador. En la tabla 3.9 se puede apreciar el
funcionamiento de este temporizador.
99
Operando
Temporizador
de retraso a la
conexión bit
Identificador
TON
Sintaxis
TONnn
Parte
Condicional
Ejemplo
Ejecutiva
Tabla 3.10 Direccionamiento de temporizador de retraso a la conexión.
3.5.4.3 TEMPORIZADOR DE RETRASO A LA DESCONEXIÓN
En el instante en que la condición se hace verdadera el temporizador
se hace verdadero, el registro de tiempo predefinido (TPnn) se carga en el
registro de tiempo actual o palabra de cuenta (TWnn), en el momento que
la condición se haga falsa TWnn empieza a decrecer y llega éste a cero.
El temporizador se hace cero, si por alguna circunstancia la condición se
hace verdadera antes de haber transcurrido el tiempo predefinido,
entonces el temporizador no se hará cero. En la tabla 3.10 se puede
apreciar el funcionamiento de este temporizador.
Operando
Temporizador
de retraso a la
desconexión
bit
Identificador
TOFF
Sintaxis
TOFFnn
Parte
Condicional
Ejemplo
Ejecutiva
Tabla 3.11 Direccionamiento de temporizador de retraso a la desconexión.
100
3.5.5 CONTADORES
Todos los PLC’s de FESTO ofrecen la posibilidad de ser
programados como contadores incrementales o decrementales en
diagrama de escalera. Además, cada elemento del contador puede ser
accesado directamente. Similarmente, todas las palabras de los operandos
pueden ser utilizados para contar a excepción de las palabra de entradas y
las palabras de tiempo actual.
Para permitir flexibilidad en la programación de contadores, el diagrama de
escalera de FESTO ofrece los siguientes operandos para contadores:
 La palabra de cuenta (Counter Word-CWnn-) es el operando en el cual el
valor actual es guardado y este es cambiado con cada pulso de cuenta.
La palabra de cuenta debe reiniciarse al inicio de la operación de cuenta.
 La palabra de preselección (Counter Preselect-CPnn-) es el operando en
el cual el valor nominal es guardado.
 Bobina del contador (Cnn) es el operando en el cual se realizan las
operaciones de cuenta hacia arriba o hacia abajo por medio de flancos
de subida.
 Contacto del contador (Cnn) es el operando en el cual es guardado el
estado del contador, si el valor de CWnn es menor al valor de TPnn el
contacto del contador es verdadero.
101
Operando
Contador bit
Identificador
C
Sintaxis
Cnn
Parte
Condicional
Ejemplo
Ejecutiva
Tabla 3.12 Direccionamiento de contador.
3.5.6 FUNCIONES LÓGICAS
Las funciones lógicas son sin lugar a duda la parte básica para
realizar un programa, en gran medida el conocimiento de ellas representa
la diferencia entre hacer un programa eficiente y hacer un programa largo e
inútil.
3.5.6.1 FUNCIÓN NOT
La función NOT puede ser asignada para señales de entrada o
señales de salida, en el caso de señales de entrada, la función NOT es
similar a utilizar un contacto normalmente cerrado de un relevador
eléctrico.
Fig. 3.35 Función NOT de entrada.
102
Fig. 3.536 Función NOT de salida.
3.5.6.2 FUNCIÓN OR
La función OR no es más que tener contactos en paralelo, en esta
función con que uno de los operandos sea igual a uno la función se hace
uno. Para que la función sea igual a cero, todos los operandos deberán ser
igual a cero.
Fig. 3.37 Función OR.
3.5.6.3 FUNCIÓN AND
La función AND no es más que tener contactos en serie, en esta
función todos los operandos deben ser igual a uno para que la función sea
igual a uno. Para que la función sea igual cero, solo basta con que uno de
los operandos sea igual a cero.
Fig. 3.38 Función AND.
103
3.5.6.4 FUNCIÓN OR EXCLUSIVA
La función OR exclusiva es más elaborada que las funciones
anteriores, sin embrago sigue siendo una combinación de contactos
abiertos y cerrados utilizando las funciones NOT, OR y AND. La función
OR exclusiva es verdadera cuando uno y solo uno de los operandos es
uno. En el caso que dos o más operandos sea igual a uno la función es
igual a cero.
Fig. 3.39 Función OR exclusiva.
3.5.7 BOBINAS
Las bobinas son utilizadas para modificar el estado de los operandos
de bit en la parte ejecutiva del escalón. Existen cuatro instrucciones de
bobina, el SET, el RESET, la asignación y la asignación negada.
3.5.7.1 SET
La instrucción de SET energiza retentivamente a una bobina, en el
momento que el escalón se hace igual a uno la instrucción de SET coloca
en valor uno a la bobina y aunque posteriormente el escalón tome el valor
de cero la bobina queda con el valor de uno. La manera de colocar a cero
la bobina es utilizando la instrucción de RESET.
104
Fig. 3.40 Instrucción de SET.
3.5.7.2 RESET
Cuando previamente una bobina fue puesta en valor uno mediante la
instrucción de SET, la función de RESET es necesaria para lograr poner en
cero a dicha bobina. Si no se utiliza la instrucción de RESET la bobina
quedará siempre con el valor de uno.
Fig. 3.41 Instrucción de RESET.
Las instrucciones de SET y RESET son utilizadas cuando es necesario
memorizar el estado momentáneo del escalón, por ejemplo cuando se
quiere arrancar y parar un motor con un solo botón pulsador.
3.5.7.3 ASIGNACIÓN
A diferencia del SET que memoriza el estado del escalón cuando
este se hizo verdadero, la asignación continuamente sigue al estado actual
del escalón, es decir, si el escalón es igual a uno la bobina asignada es
igual a uno, si el escalón es cero la bobina es cero. Como regla general
solo debe existir una asignación por bobina en todo el programa y si se
tiene asignación no se debe tener SET, RESET o asignación negada de la
misma bobina en todo el programa.
105
Fig. 3.42 Asignación.
3.5.6.4 ASIGNACIÓN NEGADA
La asignación negada es similar a la asignación, con la única
diferencia de que cuando el escalón es uno la bobina es cero y cuando el
escalón es cero la bobina es uno. La regla general de asignación es
aplicada también para la asignación negada, por lo que sí existe una
asignación negada de una bobina ya no debe existir una asignación, un
SET o un RESET.
Fig. 3.43 Asignación negada.
3.5.7 PROGRAMAS
Los programas son las rutinas, en las cuales el usuario desarrolla la
lógica de comportamiento del PLC ante los diferentes eventos que suceden
en la operación del sistema de control.
El primer programa que se debe realizar es el programa 0, ya que el PLC
siempre buscará a este programa cuando arranque, si no existe este
programa el PLC se pondrá en modo de fallo.
Desde los programas se pueden llamar a otros programas, a módulos de
programa o módulos de funciones. El total de programas que se pueden
realizar son 64 (P0 a P63).
106
3.6 PROGRAMACIÓN EN DIAGRAMA DE ESCALERA
En este apartado veremos cuál es la estructura de programación en
LDR (Ladder Diagram), esto con el fin de tener las bases suficientes para
poder entender las diferencias de programación respecto al listado de
instrucciones.
3.6.1 CONCEPTO DE ESCALÓN
Un escalón (rung) es la parte más simple del diagrama de escalera,
el diagrama de escalera es una imagen del diagrama de circuito alemán,
pero se lee siempre de izquierda a derecha.
Fig. 3.44 Escalón.
El diagrama de escalera se compone de escalones, ramas paralelas,
contactos, cajas, bobinas y bobinas paralelas. Una caja puede ser usada
para reemplazar un contacto o una bobina. Las cajas son usadas por
funciones que son difíciles o imposibles de representar en el diagrama de
escalera, por ejemplo una operación aritmética.
Las ramas paralelas pueden ser insertadas en cualquier lugar del escalón y
las bobinas paralelas se insertan a la derecha del escalón.
Fig. 3.45 Ramas y bobinas paralelas.
107
Los escalones contienen operaciones y no son más que uniones lógicas de
elementos binarios. Cada operación que puede ser un contacto, cajas y/o
bobinas requieren de un operando. Si el operando no se encuentra, el
WinFST rechaza el programa, marca los errores y no carga el programa en
el PLC.
El WinFST es el software de FESTO para editar, compilar y cargar los
programas de PLC. Cada operación tiene un lugar asignado para los
operandos.
3.6.2 PROCESO EN LOS ESCALONES
Los escalones están numerados. La numeración se lleva a cabo en
forma automática. Por esta razón es clara la secuencia de los escalones.
Antes de la carga del programa en diagrama de escalera en el PLC, el
programa es trasladado al código de máquina usado por el PLC.
Los escalones son trasladados consecutivamente en su número de
secuencia. Incluso dentro del escalón, el código de la máquina usa la
secuencia programada por el usuario. Es por eso que una segunda bobina
en un escalón aparecerá en segundo sitio en el código de la máquina.
Como vimos anteriormente, el programa es ejecutado estrictamente en
secuencia. Cuando se enciende el PLC o se inicia el programa con el
switch de RUN, el programa inicia con las operaciones del primer escalón.
Es por esto que el programador sabe siempre que instrucciones se
ejecutarán primero.
Como todas las operaciones lógicas o booleanas, los escalones pueden
ser divididos en una parte condicional y una parte ejecutoria. La parte
condicional contiene las condiciones para que la acción sea dada; la parte
ejecutoria contiene la acción que se llevará a cabo si la parte condicional
es verdadera.
108
3.7 PROGRAMACIÓN EN LISTADO DE INSTRUCCIONES
El lenguaje STL (Statement List) le permite al programador resolver
tareas de control utilizando instrucciones simples en inglés para describir la
operación deseada del controlador.
La naturaleza modular del lenguaje le permite al programador resolver
tareas complejas de una manera eficiente y documentada.
3.7.1 ELEMENTOS DE STL
3.7.1.1 STEP
Cuando el STEP se utiliza como paso:
A pesar de que el uso de la instrucción STEP es opcional, la mayoría de
los programadores la utiliza.
La instrucción STEP se utiliza para marcar el comienzo de un bloque lógico
de código de programa.
Cada programa en STL puede contener 255 pasos.
Cada paso puede contener una o varias frases.
Se le puede asignar a cada paso de manera opcional una etiqueta o
nombre.
Sólo se requiere una etiqueta de paso cuando algún otro paso haga
referencia al primero por medio de una instrucción de salto.
Cuando el STEP se utiliza como instrucción:
En su forma más simple, una instrucción STEP incluye al menos una
Frase. STEP (Etiqueta). La etiqueta puede ser de hasta 8 caracteres
alfanuméricos
Es importante entender que el programa esperará en este paso hasta que
las condiciones sean verdaderas y hasta entonces se llevarán a cabo las
acciones. Sólo hasta entonces el programa avanzará al siguiente paso.
109
3.7.1.2 FRASE
La frase forma el nivel más básico dentro de la organización del
programa.
Cada frase está compuesta de una parte condicional y una parte ejecutoria.
Parte condicional
Parte ejecutoria
La parte condicional para listar una o
más condiciones que tienen que ser
evaluadas al momento de la ejecución
ya sea como verdaderas o falsas.
Esta es la sección de la frase donde
se activan las salidas siempre que
la parte condicional haya sido
evaluada como verdadera.
Esta parte comienza regularmente
con la instrucción IF (si condicional) y
continúa con una o varias frases las
cuales describen las condiciones que
serán evaluadas.
Si
las
condiciones
resultan
verdaderas, entonces se llevarán a
cabo todas las acciones programadas
en la parte ejecutoria.
Tabla 3.13 Características de la parte condicional y ejecutoria de una frase.
Cuando se emplea una sola frase:
STEP Start. Etiqueta de hasta 8 caracteres alfanuméricos. El programa
ejecutará el primer paso, STEP Start.
Si la condición I0.0 es verdadera, entonces efectuará la parte ejecutoria
(Set O0.0) y procederá con el siguiente paso, STEP Stop. Si la condición
es falsa, esperará en el paso Start. (Con formato en Inglés)
Cuando se emplean varias frases:
Si la parte condicional de la primera frase es verdadera, entonces se
realizará la parte ejecutoria y continuará con la segunda frase. Si no es
verdadera, procederá con la segunda frase sin realizar ejecución alguna.
No se espera en la primera frase.
110
Si la parte condicional de la segunda frase es verdadera, entonces se
llevará a cabo la parte ejecutoria y procederá con la tercera frase. Si no es
verdadera, entonces procederá con la tercera frase sin hacer ejecución
alguna. No se espera en la segunda frase.
Si la parte condicional de la tercera frase es verdadera, entonces se
realizará la parte ejecutoria y procederá con el siguiente paso. Si no es
verdadera, procederá con la primera frase, la segunda frase y la tercera
frase y quedará encerrado en el mismo paso.
Generalmente, sólo cuando la última frase del paso es verdadera, se
procederá con el siguiente paso.
111
3.7.2 COMANDOS UTILIZADOS EN STL
Los siguientes comandos son algunos de los más utilizados en el
lenguaje de listado de instrucciones entre los cuales se dividen en dos
principales grupos: instrucciones de transferencia y funciones lógicas.
Instrucción
STEP
IF
THEN
SET
RESET
JMP TO (Etiqueta de paso)
NOP
OTHRW
Descripción
Se utiliza para marcar el comienzo de un bloque lógico
de un código de programa.
Instrucción que marca el comienzo de la parte
condicional de la frase.
Instrucción que marca el inicio de la parte ejecutiva de
la frase.
Se utiliza para cambiar al estado lógico “1”de
operandos.
Se utiliza para cambiar al estado lógico “0” de
operandos.
Hace que la ejecución del programa continúe al paso
cuya etiqueta se ha especificado.
Una instrucción especial la cual siempre es verdadera
en la parte condicional de la frase. En la parte
ejecutiva es equivalente a “no hagas nada”.
Permite continuar con la ejecución del programa aun
cuando la parte condicional de la frase sea falsa.
Tabla 3.14 Instrucciones de transferencia.
Instrucción
AND
AND N
OR
OR N
N
Descripción
Efectúa la función lógica AND entre operandos y
constantes.
Efectúa la función lógica AND N entre operandos y
constantes
Efectúa la función lógica OR entre operandos y
constantes
Efectúa la función lógica OR N entre operandos y
constantes
Es la función negación. Le permite invertir una
condición de entrada.
Tabla 3.15 Instrucciones lógicas.
112
CAPÍTULO
4
PROGRAMACIÓN DEL PLC
Y APLICACIÓN CON
ELECTROHIDRAÚLICA
113
4.1 PASOS PARA PROGRAMAR EN Win FST
a) Inicio del software Win FST.
Al iniciar el software Win FST observará la siguiente pantalla:
b) Creación de un nuevo proyecto.
• De clic en [File], [New Project].
• La ventana de diálogo aparecerá con el signo “?” en el campo para la
introducción del nombre.
114
• Introduzca el nombre de su proyecto.
• De un clic en [OK].
• Una nueva ventana de diálogo aparecerá para que introduzca los ajustes
del proyecto.
• Escoja el tipo de controlador en base al que esté utilizando.
• Tal vez desee añadir un comentario para el proyecto. Sin embargo, no es
necesario.
• De un clic en [OK].
• Será llevado a la ventana principal con una nueva ventana (“Project
Tree”) en la parte superior izquierda.
• Es allí donde se lleva a cabo la navegación por todo el proyecto.
115
c) Declaración de variables.
• Necesita declarar las variables que utilizará en su programa.
• Esto se hace en “Lista de Asignaciones” (“Allocation List”).
• De un doble clic en la opción “Allocation List” del árbol del proyecto.
• Aparecerá una nueva pantalla con tres encabezados:
“Operand” es la dirección absoluta que reconoce el PLC de las entradas y
las salidas.
“Symbol” es el operando simbólico familiar para el programador.
“Comment” son los comentarios acerca del operando en cuestión.
• Los operandos simbólicos y los comentarios son opcionales; sin embargo
se aconseja definirlos con el fin de documentar al proyecto.
• Para insertar una variable de un clic derecho, y de un clic en [Insert
Operand].
• Otra manera es presionando la tecla [Insert].
Es importante antes de realizar la lista de asignaciones escoger el PLC que
se va a emplear.
• De un doble clic en “IO Configuration” en la lista del árbol del proyecto.
• Aparecerá una ventana de diálogo.
116
• La pantalla estará en blanco.
• Mueva al ratón a la pantalla y de un clic derecho.
• De un clic en “Insert IO Module”.
• Una nueva ventana de diálogo aparecerá.
• Escoja el PLC que esté empleando.
• De un clic en “OK”.
• Cierre la ventana.
d) Creación y escritura del Programa.
• Hay varias formas de crear un programa.
• De clic en [Insert], [New Program] o [Program], [New].
• O puede dar un clic en el botón derecho del ratón en “Program” y dar un
clic en “Insert Program”.
• Una ventana de diálogo aparecerá.
• En esta ventana se podrá elegir el lenguaje de programación que se
desea utilizar ya sea “Statement List” o “Ladder Diagram”. En seguida al
escoger alguna opción aparecerá esta ventana.
117
• En esta ventana se pondrá el número de programa y la versión, es
importante tener en cuenta que se debe empezar por el número cero y en
cada número se pueden crear 9 versiones.
• El nuevo programa que ha creado aparecerá bajo la carpeta “Program” en
el árbol del proyecto.
• De un doble clic en el programa que creó.
• Se abrirá una ventana de programación.
• Junto con la ventana de programación, aparecerá una ventana de
“Shortcuts” para auxiliarle.
• Puede introducir los comandos por el teclado o bien utilizar el menú de
comandos.
118
• Puede introducir los operandos por el teclado o por el botón derecho del
ratón y utilizar la opción “Insert Operand”. La ventana de la lista de
asignaciones aparecerá.
Después de escribir el programa, puede verificarlo con el fin de detectar y
corregir los posibles errores de sintaxis y de direccionamiento.
Con esta función, es posible eliminar dichos errores antes de cargar el
programa.
• De un clic en su programa en el navegador del proyecto.
• Su programa debe estar abierto y con la ventana del editor activa.
• De un clic en el ícono “Compile Active Module” o pulse [Ctrl] + [F7].
e) Compilación y construcción del programa.
Antes de cargar su programa al PLC, tiene que compilar y construir su
programa. Recuerde que esto es diferente que compilar el programa, ya
que esta segunda opción le construye todo el proyecto con todos los
drivers, etc.
• De un clic en el ícono “Make Project” o pulse la tecla [F7].
• Este ícono se utiliza para compilar cualquier cambio efectuado.
• Cuando de un clic en el ícono “Build Project”, se reconstruirá todo el
proyecto.
• Se recomienda construir su proyecto al menos una vez antes de realizar
la carga.
f) Carga del programa.
• Conecte su PC al PLC con el cable de interfaz.
• Después de construir su proyecto y de configurar su controlador entonces
podrá descargar su programa.
• De un clic en el ícono “Download Project” o presione la tecla [F5].
• Aparecerá una ventana de diálogo, una vez que la carga se haya
completado y si no existe algún error.
119
• Ejecute el programa moviendo el interruptor de Stop a Run.
g) Monitoreo en línea.
• Puede ir a la opción “Online” para monitorear al programa que se esté
ejecutando o para monitorear los operandos.
• De un clic derecho en la opción “Program” en el árbol del proyecto y de
un clic en la opción “Online”, la ventana de su programa se abrirá y estará
en condiciones de ver cómo se ejecuta su programa.
• Puede conmutar entre el modo “Editor” y el modo “Online” en cualquier
momento.
• Para ir a modo en línea y ver los operandos, de un clic en el ícono “Online
Display”.
• Note que puede forzar las salidas dando un clic a los bits respectivos.
• Sin embargo, sea cuidadoso cuando force dichas variables, asegúrese de
no ocasionar que su equipo afecte a otro equipo.
• También recuerde desactivar todas las salidas una vez que haya
terminado.
120
h) Respaldo y recuperación de Proyectos.
Durante su trabajo de programación, seguramente requerirá respaldar y
recuperar sus proyectos.
 Para respaldar un proyecto:
• De un clic [Project].
• De un clic en [Backup].
• Elija el proyecto que requiere respaldar.
• De un clic en [OK].
• Elija el lugar en donde desee respaldar al proyecto.
• De un clic en [Save].
 Para recuperar un proyecto:
• De un clic en [Project].
• De un clic en [Restore].
• Elija el archivo que desee recuperar.
• De un clic en [Open].
• De un clic en [OK].
• El proyecto se recuperará en la carpeta de Proyectos.
 Para salir del programa:
• De un clic en [Project].
• De un clic en [Exit].
• Si el proyecto no ha sido guardado, se le solicitará.
A continuación se plantean cuatro prácticas, en donde se aplicará cada uno
de los conceptos adquiridos a lo largo de este documento para tener una
mejor visión de las aplicaciones que se le dan en forma cotidiana.
121
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
XALAPA, VER.
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
PRACTICA Nº 1
ESTACIÓN ELEVADORA
Descripción:
Las cajas procedentes de una cinta transportadora han de ser elevadas
sobre una cinta de embalaje por medio de una mesa elevadora. Al oprimir
el botón de inicio sale el cilindro y al llegar al final de carrera regresa
automáticamente, el avance puede regularse mediante una válvula
reguladora de caudal. Contará con válvula reguladora de presión.
Plano de situación:
122
Diagrama de potencia:
Diagrama espacio-fase:
Ecuación de movimientos:
A+A-
123
Material a utilizar:
Unidades
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
Descripción
Control lógico programable
Cable de unión con grupo
hidráulico
Unidad de conexión
Grupo hidráulico
Interruptores de proximidad
tipo rodillo
Cilindro de doble efecto
Electroválvula 3/2 vías de
una bobina
Entrada de señales
eléctricas
Válvula limitadora de
presión
Válvula reguladora de
caudal
Manómetro
Listado de asignaciones:
Entradas
Absoluto
I0.0
I0.1
I0.2
Salidas
Simbólico
BOTON
S1
S2
Absoluto
O0.0
-
Simbólico
Y14
-
124
Diagrama de escalones:
Listado de instrucciones:
STEP 1
IF
THEN
AND
SET
STEP 2
IF
THEN RESET
JMP TO 1
BOTON
S1
Y14
S2
Y14
'BOTON DE INICIO
'SENSOR DEL CILINDRO RETRAIDO
'ELECTROVALVULA
'SENSOR DEL CILINDRO EXTENDIDO
'ELECTROVALVULA
125
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
XALAPA, VER.
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
PRACTICA Nº 2
DISPOSITIVO DE PRENSAR
Descripción:
Con un dispositivo de introducción a presión han de ensamblarse piezas. Al
sobrepasar la presión de prensado de 30 bars, debe retroceder el émbolo
por razones de seguridad. En el prensado correcto, la carrera de retroceso
tiene lugar automáticamente al alcanzarse los 30 bars ajustados en el
presostato.
Plano de situación:
126
Diagrama de potencia:
Diagrama espacio-fase:
Ecuación de movimientos:
A+A-
127
Material a utilizar:
Unidades
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
2
Descripción
Control lógico
programable
Cable de unión con el
grupo hidráulico
Unidad de conexión
Grupo hidráulico
Cilindro de doble
efecto
Electroválvula 4/2 vías
de una bobina
Entrada de señales
eléctricas
Interruptor de
proximidad tipo rodillo
Válvula limitadora de
presión
Válvula reguladora de
caudal
Presostato
Manómetro
Listado de asignaciones:
Entradas
Absoluto
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
Salidas
Simbólico
BOTON
S1
S2
PRESOST
Absoluto
O0.0
-
Simbólico
Y14
-
128
Diagrama de escalera:
Listado de instrucciones:
STEP 1
IF
THEN
AND
SET
STEP 2
IF
THEN
AND
RESET
JMP TO 1
BOTON
S1
Y14
'BOTON DE INICIO
'SENSOR DE CILINDRO RETRAIDO
'ELECTROVÁLVULA
S2
PRESOST
Y14
'SENSOR DE CILINDRO EXTENDIDO
'PRESOSTATO
'ELECTROVÁLVULA
129
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
XALAPA, VER.
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
PRACTICA Nº 3
DISPOSITIVO DE MONTAJE
Descripción:
En un dispositivo de montaje se introducen piezas a presión. A fin de
obtener una introducción segura y de respetar la sucesión de introducción,
el cilindro B debe avanzar solamente, si el cilindro A ha alcanzado la
presión ajustada. Las velocidades de introducción a presión de los cilindros
A y B deben ser ajustables. Con el grupo desconectado no debe descender
el cilindro A. Ambos cilindros deben retroceder solamente por
accionamiento del conmutador de retroceso. La posición del conmutador
de retroceso enclavado quedará indicada ópticamente.
Plano de situación:
130
Diagrama de potencia:
Diagrama espacio-fase:
Ecuación de movimientos:
A+B+AB-
131
Material a utilizar:
Unidades
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
2
1
1
2
Descripción
Control lógico
programable
Cable de unión con el
grupo hidráulico
Unidad de conexión
Grupo hidráulico
Cilindro de doble
efecto
Electroválvula 4/2 vías
de una bobina
Electroválvula 4/3 vías,
centro cerrado de dos
bobinas
Entrada de señales
eléctricas
Interruptor de
proximidad tipo rodillo
Válvula limitadora de
presión
Válvula reguladora de
caudal
Válvula antirretorno
pilotada
Presostato
Manómetro
Listado de asignaciones:
Entradas
Absoluto
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
Salidas
Simbólico
BOTON
SA0
SA1
SB0
SB1
PRESOST
Absoluto
O0.0
O0.1
O0.2
-
Simbólico
Y14
Y12
Y24
-
132
Diagrama de escalera:
Listado de instrucciones:
STEP 1
IF
THEN
AND
AND
SET
RESET
BOTON
SA0
SB0
Y14
Y12
'BOTON DE INICIO
'SENSOR DE CILINDRO "A" RETRAIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" RETRAIDO
'ELECTROVÁLVULA "A"
'ELECTROVÁLVULA "A"
AND
AND
SET
SA1
SB0
PRESOST
Y24
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" RETRAIDO
'PRESOSTATO
'ELECTROVÁLVULA "B"
SA1
SB1
Y14
Y12
Y24
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" EXTENDIDO
'ELECTROVÁLVULA "A"
'ELECTROVÁLVULA "A"
'ELECTROVÁLVULA "B"
STEP 2
IF
THEN
STEP 3
IF
THEN
AND
RESET
SET
RESET
JMP TO 1
133
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
XALAPA, VER.
LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
PRACTICA Nº 4
DISPOSITIVO ELEVADOR PARA PAQUETES
Descripción:
Los paquetes llegan por un camino de rodillos y son elevados por el cilindro
A. A continuación el cilindro B, empuja los paquetes, después de esto
retrocede el cilindro B, y 1s después regresa el cilindro A y se puede repetir
el ciclo mediante un botón de inicio de ciclo, se hará el ciclo
automáticamente para 10 paquetes y se deberá oprimir el botón de inicio
para otro ciclo.
Plano de situación:
134
Diagrama de potencia:
Diagrama espacio-fase:
Ecuación de movimientos:
A + B + B -t A -
135
Material a utilizar:
Unidades
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
2
1
2
Descripción
Control lógico
programable
Cable de unión con el
grupo hidráulico
Unidad de conexión
Grupo hidráulico
Cilindro de doble
efecto
Electroválvula 4/2 vías
de una bobina
Electroválvula 4/3 vías,
centro cerrado de dos
bobinas
Entrada de señales
eléctricas
Interruptor de
proximidad tipo rodillo
Válvula limitadora de
presión
Válvula reguladora de
caudal
Presostato
Manómetro
Listado de asignaciones:
Entradas
Absoluto
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
Salidas
Simbólico
BOTON
SA0
SA1
SB0
SB1
Absoluto
O0.0
O0.1
O0.2
-
Simbólico
Y14
Y12
Y24
-
136
Diagrama de escalera:
137
Listado de instrucciones:
STEP 1
IF
THEN
BOTON
C0
V10
CP0
C0
'BOTON DE INICIO
'CONTADOR
AND
AND
SET
RESET
C0
SA0
SB0
Y14
Y12
'CONTADOR
'SENSOR DE CILINDRO "A" RETRAIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" RETRAIDO
'ELECTROVÁLVULA "A"
'ELECTROVÁLVULA "A"
AND
SET
SA1
SB0
Y24
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" RETRAIDO
'ELECTROVÁLVULA "B"
AND
RESET
SA1
SB1
Y24
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" EXTENDIDO
'ELECTROVÁLVULA "B"
AND
LOAD
TO
SET
SA1
SB1
V100
TP0
T0
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" EXTENDIDO
T0
SA1
SB0
Y14
Y12
'TEMPORIZADOR
'SENSOR DE CILINDRO "A" EXTENDIDO
'SENSOR DE CILINDRO "B" RETRAIDO
'ELECTROVÁLVULA "A"
'ELECTROVÁLVULA "A"
AND
LOAD
TO
SET
N
STEP 2
IF
THEN
STEP 3
IF
THEN
STEP 4
IF
THEN
STEP 5
IF
THEN
STEP 6
IF
THEN
N
AND
AND
RESET
SET
JMP TO 1
'CONTADOR PRESELECTOR
'CONTADOR
'TEMPORIZADOR PRESELECTOR
'TEMPORIZADOR
138
CONCLUSIONES
Durante el desarrollo de este documento se ha comprendido la
hidráulica, como una técnica utilizada en diversos procesos automatizados.
Al mostrar sus principios esenciales de funcionamiento y los elementos que
se emplean.
Es muy importante mencionar que en esta técnica su fluido principal es el
aceite. Se debe tener en cuenta las características de éste, tales como:
viscosidad, punto de inflamación, untuosidad, entre otras. Para tener un
óptimo desempeño del aceite es necesario el uso de aditivos, en algunos
casos para mejorar sus propiedades, y la elección correcta de qué tipo de
aceite se empleará dependiendo de las condiciones de operación.
En lo que se refiere a los componentes hidráulicos como: depósito de
aceite, bombas, motores, las diversas válvulas y cilindros. Se debe
considerar el caudal, sea fijo o variable, y la presión en la que operará el
sistema hidráulico ya que para garantizar un funcionamiento seguro debe
tenerse en cuenta los valores de presión mínima y máxima permisible para
todos los componentes.
En cuanto al PLC se conoció su arquitectura interna, las funciones que
desempeña y las diferencias entre algunos modelos como: el FEC
Compacto y FEC Standard. También tener el debido cuidado en la forma
en que se programará, ya que de ello depende el uso correcto de los
elementos de trabajo y que el proceso automatizado se realice
eficientemente.
Al terminar la lectura de este documento se podrá observar que el control
electrohidráulico mediante el PLC no es tan complicado, al comprender los
conceptos básicos de funcionamiento tanto de la hidráulica como del PLC.
139
BIBLIOGRAFÍA
LIBROS
Balcells, Josep & Romeral, José Luis
Autómatas Programables
Alfaomega, 1998
Serrano Nicolás, Antonio
Oleohidráulica
Mc Graw Hill, 2002
Carnicer Royo, Enríque
Oleohidráulica: Conceptos Básicos
Paraninfo/Thomson, 2000
Martínez Sánchez, Victoriano Á.
Potencia Hidráulica Controlada Por PLC
Alfaomega, 2009
Creus Solé, Antonio
Neumática e Hidráulica
Alfaomega, 2007
Gasper, Edward
El Lenguaje De Programación. Win FST 4.10 Para PLC´s
FESTO Didactic GmbH & Co., 2002
PÁGINAS WEB
http://es.scribd.com/doc/56774982/Manual-de-Oleohidraulica-Industrial-Vickers
http://www.festo-didactic.com
http://cursos.aiu.edu/Sistemas%20Hidraulicas%20y%20Neumaticos/PDF/Tema%204.pdf
http://es.scribd.com/doc/44756519/Simbolos-ISO1219
http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r69439.PDF
140